Ahmad Ilmiawan Putra

 

STUDI STABILITAS TUNNEL FACE PADA TEROWONGAN MRT MASS RAPID TRANSIT) CP 105 1 , JAKARTA Disusun Oleh:

Ahmad Ilmia Ilmiawan wan Putra NRP. 10111610013056 Dosen Pembimbin Pembimbing g

Prof. Dr. Ir. Indarto, DEA NIP.. 19901011 NIP 19901011 198208 1 002

 

OUTLINE

• • • •

  PENDAHULUAN   TINJA TINJAUAN UAN PUSTAKA   METODOLOGI   DAFTAR PUSTAKA

 

PENDAHULUAN

 

1.1 1. 1 Latar Belakang

Sumber : MRT Jakarta

 

Sumber : MRT Jakarta

 

1.2 Rumusan Masalah Pada proyek akhir ini, rumusan masalah sebagai berikut: 1. Menentukan nilai SF untuk kondisi tanah di sekitar muka terowongan 2. Menentukan penurunan dan kestabilan muka terowongan 3. Menentukan tekanan kritis muka terowongan t erowongan

1.3 Tujuan Berdasarkan rumusan rumusan masalah di atas, dapat dijelaskan tujuan penulisan proyek akhir ini sebagai berikut: 1. Mengetahui nilai SF untuk kondisi tanah di sekitar bukaan terowongan 2. Mengetahui penurunan dan kestabilan bukaan terowongan 3. Mengetahui Tekanan Tanah Kritis Muka terowongan

1.4 Manfaat Penulisan proyek akhir ini dapat memberikan manfaat kepada pihak-pihak terkait, dalam hal ini adalah kontraktor serta penulis sendiri.

 

1.5 Batasan Masalah Dalam penulisan proyek akhir ini, penulis membatasi beberapa permasalah permasalahan an sebagai berikut : 1.

2.

3.

4.

  Profi Profill geol geologis ogis yang digu digunaka nakan n meru merupaka pakan n salah satu prof profilil lapi lapisan san tana tanah h pad pada a sebu sebuah ah proyek konstruksi terowongan bor MRT Jakarta section Jakarta  section CP  CP 105-1, yang berlokasi pada Jl. Jend. Sudirman, Jakarta Selatan   Penulisan tugas akhir ini tidak akan mencaku mencakup p desain struktural (prhitungan (prhitungan tulangan tulangan)) yang dibutuhkan untuk evaluasi desain   Analisis disederhana disederhanakan kan dengan asumsi semua model perilaku tanah tanah menggunaka menggunakan n model Mohr-Coulomb   Menganalisis kestabila kestabilan n dengan men menggunakan ggunakan Pro Program gram Plaxis v8.6 dan G Geo5 eo5

  Pemo Pemodela delan n bentu bentuk k   lining   lining   terowon terowongan gan yang ditin ditinjau jau adala adalah h ber berbent bentuk uk lingk lingkaran aran sesua sesuaii dengan perencanaan pihak kontraktor pelaksana 6.   Data ge geoteknik oteknik d diperoleh iperoleh dari dari Geotechnical  Geotechnical Report  milik  milik pihak SOWJ-JV 7.   Perhitungan p pembebanan embebanan m mengikuti engikuti perhitun perhitungan gan milik perencana 8.   Tidak memperhitung memperhitungkan kan faktor gempa 5.

9.

  Terowongan pada tanah lunak

 

TINJAUAN PUSTAKA

 

2.1 Definisi Terowongan

Terowongan adalah suatu konstruksi yang dibangun di bawah permukaan tanah dengan menggunakan metode atau cara-cara penggalian tertentu tanpa mengganggu permukaan tanah diatasnya. 2.2 Klasifikasi Terowongan

Berdasarkan Material Penyusunya Rahardjo (2004) menjelaskan terdapat tiga jenis terowongan yang dibedakan berdasarkan material yang digunakan dalam konstruksi terowongan. Klasifikasi terowongan sebagai berikut : 1. Terowongan Gali-Tutup Gali-Tutup (Cut (Cut and Cover ) 2. Terowongan Batuan (Rock Tunnels) Tunnels) 3. Terowongan Tanah Tanah Lunak (Soft (Soft Ground Tunnels) Tunnels) Berdasarkan Fungsinya Szechy (1967) mengklasifikasikan terowongan berdasarkan fungsinya menjadi tiga klasifikasi utama, yaitu: 1. Terowongan Lalu Lintas 2. Terowongan Angkutan 3. Terowongan Tambang

 

2.3 Tunnel Boring Machine TBM) Tunnel Boring Machine atau Machine atau disebut juga dengan Shield dengan Shield Machine merupakan Machine  merupakan al alat at ut utam ama a yang yang di dipe perl rluka ukan n dala dalam m pe peke kerj rjaa aan n pe peng ngga gali lian an tero terowon wonga gan n bo bor  r . Pros Pr oses es peng pengga gali lian an di diba bagi gi menj menjad adii be bebe bera rapa pa taha tahapa pan n pe peke kerj rjaa aan, n, ya yait itu u penggalian, pemasangan lining  pemasangan  lining , pembuangan lumpur galian, dan pergerakan TBM .

Gambar ar 2. 1 Skem Skemaa Operasiona Operasionall TBM TBM (Alfredo, (Alfredo, 2016 2016)) Gamb

 

2.4 Linin Lining g Terowongan Pada umumnya lining  umumnya lining  pada  pada terowongan memiliki tiga titik acuan, yaitu : 1. Crown Crown yang  yang merupakan bagian puncak dari lining  dari  lining  terowongan  terowongan 2. Spring Spring Line Line yang merupakan garis horizontal pada pusat lining  pusat  lining  terowongan  terowongan 3. Invert  Invert  yang  yang merupakan bagian dasar dari lining  dari  lining  terowongan  terowongan Penampang lining  Penampang  lining  terowongan  terowongan dapat dilihat pada Gambar 2.4

Gambar Penampan mpang g lining lining terowonga terowongan n Gambar 2. 4 Pena

 

2.5 Perila Perilaku ku Teknis Terowongan 1. Distribusi Tegangan di Sekitar Terowongan

Gambar Gam bar 2. 9 Dist Distribu ribusi si tegangan tegangan dan pola deformasi deformasi flexible lining rigid lining li ning

(Kuesel, 1969)  

2.5 Perila Perilaku ku Teknis Terowongan 2. Pengaruh Muka Air Tanah  Air tanah memiliki pengaruh yang sangat signifikan pembebanan yang diterima oleh ole h ter terowo owonga ngan. n. Hal ini dika dikaren renaka akan n air tidak tidak mengal mengalami ami red reduks uksii tegang tegangan an seperti halnya tegangan overburden tegangan overburden,, namun adanya air tanah dapat mengurangi tegangan efektif akibat gaya apung. Persamaan (2.6) dan (2.7) menunjukkan nilai tegangan vertikal dan lateral pada titik tertentu akibat pengaruh air tanah, sedangkan persamaan (2.8) dan (2.9) menunjukkan nilai tegangan vertikal dan lateral pada titik tertentu tanpa pengaruh air tanah.    =         ()    =           ()      =  ()    =         ()    ≤ 

     

(2.6) (2.7) (2.8) (2.9)

 

2.5 Perila Perilaku ku Teknis Terowongan 3. Stabilitas Muka Terowongan

1.Br .Brom oms s dan dan Benn Bennem emar ark k (19 (1967) 67) Salah Sala h sa satu tu fa fakt ktor or ya yang ng pe pent ntin ing g un untu tuk k di dipe pert rtim imba bang ngka kan n da dala lam m penggalian terowongan adalah mempertahankan stabilitas lapisan tanah pada muka   shield machine   agar tidak runtuh. Memastikan stabilitas tersebut sangat berkaitan dengan keamanan pekerjaan penggalian terowongan.

 

2.5 Perila Perilaku ku Teknis Terowongan Broms dan Bennemark memberikan solusi persamaan untuk menentukan angka stabilitas tunnel face saat face saat penggalian dilaksanakan pada persamaan (2.10).

=

   + + −

(2.10)



dengan, 2

   =

Beban permukaan tanah (kN/m )  = Kedalaman titik crown dari terowongan (m)  = Jari-jari terowongan (m)  = Berat jenis tanah total (kN/m3)    = Face pressure pressure (kN/m2) undrained (kN/m (kN/m2)    = Kuat geser tanah dalam kondisi undrained 

 

2.5 Perila Perilaku ku Teknis Terowongan 3. Stabilitas Muka Terowongan

2. Davis et. al (1980) Pers Pe rsam amaa aan n Brom Broms s dan dan Be Benn nnem emar ark k di digu guna nakan kan pa pada da kasus kasus ter terow owon onga gan n dengan bukaan vertikal tanpa adanya support adanya  support pressure untuk pressure  untuk meningkatkan stabilitas tunnel stabilitas  tunnel face. face. Davis et. al. mengembangkan persamaan Broms dan Bennemark pada persamaan (2.11) mengenai stabilitas tunnel stabilitas  tunnel face dengan face  dengan memperhitungkan adanya  support   support    pada jarak   P  antara   antara  face   dengan lokasi dimana support dimana  support pressure diaplikasikan. pressure diaplikasikan. =

  ( −+ + − 

dengan,

 = Support pressure (kN/m2)

(2.11)

 

2.5 Perila Perilaku ku Teknis Terowongan Davis et. Al juga memberikan nilai   N  N    dengan dengan meng mengguna gunakan kan pen pendekat dekatan an rad radial ial (spherical ) terhadap pola tegangan pada tunnel pada tunnel face pada face pada persamaan (2.12).

 = 

  



(2.12)

Gambar 2. 11 Pendekatan stabilitas terowongan terowongan Davis et al. (1980)  

2.5 Perila Perilaku ku Teknis Terowongan 3. Stabilitas Muka Terowongan

3. Leca and Dormieux (1990) Metode Leca and Dormieux Metode Dormieux (1990) merupakan merupakan Metode yang didasari dari penelitian penelitian yang dilakukan dilakukan oleh ol eh Cham Chambo bon n da dan n Cort Corte e yang yang mela melaku kuka kan n uj ujii sent sentri rifu fuge ge.. Leca Leca da dan n Dorm Dormie ieux ux pa pada da pr prin insi sipny pnya a menggunakan konsep analitis batas untuk memperkirakan kondisi kestabilan dari muka terowongan pada tanah kohesif, kemudian membandingkannya dengan pengujian sentrifuge yang dilakukan oleh Chambon dan Corte. Leca dan Dormieux mendapatkan tekanan muka terowongan dengan persamaan (2.14).   =       

 



(2.14)



dengan,        = Koefisien non-dimesnional  = Beban dipermukaan tanah (kN/m2)  = Diameter terowonga (m)

Gamb Gambar ar 2. 12 Model Leca Leca and Dormieux Dormieux

 

BAB 3 METODOLOGI

 

Metodologi dari penulisan Tugas Akhir ini, dapat dilihat pada flowchart pada  flowchart berikut : Mulai

Penentuan Topik 

A Studi Literatur 

Pengumpulan Data

Perhitungan Stabilitas Muka Terowongan dengan metode analisis  batas

 Review dan pengolahan data-data yang diperlukan dalam analisis Hasil Perhitungan (Deformasi, Gaya dalam, Nilai SF, Tekanan Kritis) Pemodelan elemen hingga untuk terowongan dan tanah dengan PLAXIS 8.6

Pembebanan dan Penentuan Kondisi Batas

Analisa Stabilitas Muka Terowongan dengan program PLAXIS 8.6

A

Pembahasan dan Kesimpulan

SELESAI

 

Pr ofil fi l G Ge eolo logi giss CP 10 105-MR 5-MR T J aka karta rta

 

P r ofi l Ke K edalam lama an Ter Ter owongan CP 105-1

Kedalaman terowongan yang ditinjau dalam Tugas Akhir ini pada terowongan terowongan   section   CP 10 1055-1 1 seda sedala lam m   ±1 ±10    dari permukaan tanah.

ndii si M uka A i r Ta Tana nah h K ond

 

Ge Geo ometri Te Tero row wonga gan n CP 10 105-1

Matteria Ma riall Pro Prop pert rtie iess Tero row wonga gan n CP 10 105-1

 

Daftar Putak Putaka a •

•

•

•

•

•

•

•

•

  Broere, W. (2001). Tunnel face Stability Stability and New CPT Applications. Netherlands: Delft University Press.   Hardiyatmo, H. (2012). Mekanika Tanah Tanah 1. Yogyakarta: Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.   Kolymbas, D. (2005). Tunneling Tunneling and Tunnel Mechanics. Mechanics. Germany: Springer. Springer.   Kuesel, Kuesel, T. T. R. (1969). Earthquake Earthquake Design Design Criteria Criteria for Subways. Subways. Journal of the Structure Structure Divisions Divisions  ASCE , 1213-1231.   Kriswanto, Kriswanto, d. (2008). (2008). Analisis Stabilitas Stabilitas Terowon Terowongan gan dengan Metode Elemen Hingga 2D dan 3D Studi Kasus Terowongan Panti Rao. Bandung: Institut Teknologi Bandung.   Rahardjo, Rahardj o, P. P. P. P. (2004). Teknik Teknik Terowonga Terowongan. n. Bandung: Geotechnical Geo technical Engineering Engi neering Center. Cen ter. 82   Szechy. Szechy. (1967). The Art of Tunneling. Budapest: Akademiai Kiado.   SOWJ. (2015). Bored Tunnel Tunnel Design for Design Section CP105. Jakarta: PT PT.MRT Jakarta. Jakarta.   SOWJ. (2013). Geotechnical Interpretative Interpretative Report. Jakarta: PT PT.. MRT Jakarta.

 

TERIMA KASIH