Teknik Terowongan: How to build a tunnel

A.

Tahap-tahap Mendesain Suatu Terowongan

Gambar 4.4 Tahap-tahapan mendesain suatu Terowongan Jadi, ada beberapa tahap atau prosedur untuk mendesain terowongan yaitu

pertama

melalui

tahap

Pengumpulan

data

awal

terlebih

dahulu,

pengumpulan data awal ini dimaksudkan untuk mendapatkan informasi-informasi yang diperlukan untuk melakukan proses selanjutnya agar dari data yang telah dikumpulkan tersebut didapat hal-hal yang memungkinkan untuk melakukan suatu desain terowongan. Adapun data-data awal yang diperlukan diantaranya adalah kondisi geologi lokasi yang akan dibuat suatu terowongan, mengetahui jenis batuan yang menyusun terowongan tersebut, mencari data mengenai kondisi air tanahnya, serta mencari data apakah kemungkinan terdapatnya gas beracun atau tidak pada lokasi tersebut, selain itu kita harus mengetahui berapa kedalam terowongan yang akan kita buat, bagaimana konstruksinya dan yang paling penting mencari data mengenai data geoteknik lokasi tersebut. Tahap selanjutnya yaitu studi kelayakan.Studi kelayakan dilakukan untuk memperoleh informasi secara rinci seluruh aspek yang berkaitan untuk menentukan kelayakan ekonomis dan teknis usaha pertambangan, termasuk analisis mengenai analisis dampak lingkungan serta perencanaan pascatambang. Apakah dengan data-data yang didapat, terowongan yang akan dibangun tersebut layak atau tidak untuk dilanjutkan pembangunannya. Studi kelayakan

selain merupakan salah satu kewajiban normatif yang prasayarat untuk memperoleh Ijin

harus dipenuhi dan

Pembuatan Terowongan. Sesungguhnya

apabila dipahami secara benar, studi kelayakan

merupakan dokumen penting

yang berguna bagi berbagai pihak, khususnya bagi pelaku usaha, pemerintah, dan investor atau perbankan. Dengan demikian, dokumen studi kelayakan bukan hanya seonggok tumpukan kertas yang di dalamnya memuat konsep, perhitungan angka-angka dan gambar-gambar semata,

tetapi merupakan dokumen yang

sangat berguna bagi manajemen dalam mengambil keputusan strategis apakah tambang tersebut dilanjutkan atau tidak. Hal lain yang harus dipahami adalah studi kelayakan bukan hanya mengkaji

secara teknis, atau membuat

prediksi/proyeksi ekonomis, namun juga mengkaji

aspek nonteksnis lainnya,

seperti aspek sosial, budaya, hukum, dan lingkungan. Tahap Selanjutnya yaitu Karakteristik Site terperinci, disini dimaksudkan agar setelah melewati tahap studi kelayakan dan terowongan tersebut dianggap telah layak untuk dibuat terowongan maka kita perlu mengetahui lebih rinci bagaimana karakteristik site tersebut atau bagaimana karakteristik lokasi yang akan dibuat terowongan tersebut. Seperti dilakukannya Pemetaan geologi yan lebih rinci, dan Pengeboran penyelidikan. Setelah diketahui dan didapatkan data mengenai karakteristik site terperinci tersebut lalu dilakukan analisis Stabilitas lereng pada lokasi yang akan dibuat terowongan tersebut ini dimaksudkan agar lereng aman untuk dibuat terowongan, jadi menganalisis bagaimana kondisi tanah atau batuan pada lereng tersebut apakah berpotensi longsor atau tidak. Ini menyangkut keamanan dan keselamatan kerja pada kegiatan di terowongan tersebut. Lalu setelah didapatkan analisis stabilitas lereng tersebut dan dipastikan aman lerengnya, maka dilakukan desain terakhir dan konstruksi. Tujuannya untuk menghasilkan bentuk terowongan yang ideal, efektif dan efisien.

1.

Pengumpulan Data Awal

Gambar 4.5 Diagram A Desain Prosedur

Tahap Pertama sebelum kita mendesain suatu terowongan adalah diperlukan pengumpulan data-data awal untuk mempermudah tahap-tahap selanjutnya. Adapun pengumpulan data awal sebelum mendesai terowongan tersebut adalah penaksiran data mengenai kondisi geologi , klasifikasi konstruksi, kedalaman dan biaya. Hal pertama yang perlu ditafsirkan yaitu : 

Requirement Umum ( Tujuan dan Bentuk ) Sebelum membuat, kita harus menafsirkan apa tujuan dibuat tersebut, karena terowongan memiliki fungsi-fungsi tertentu, seperti untuk terowongan untuk dilakukan penambangan bawah tanah, terowongan jalan kereta, Terowongan jalan raya, dan sebagainya. Dengan tujuan yang berbeda-beda tersebut maka parameter-parameter perbedaan.

Lalu

yang

dilakukan

Bentuknya

pun

akan

akan

Rekayasa Kendala ( Kelas, keselarasan )

tapi

berbeda-beda

dibentuknya terowongan tersebut berbeda-beda. 

sama

terdapat apabila

juga tujuan

Rekayasa kendala ini dimaksudkan untuk mencari kendala-kendala apasaja yang dihadapi jika kita akan membuat suatu terowongan, ini mengacu pada pencarian data-data awal contohnya mengenai kondisi geologi lokasi tersebut. 

Tersedianya Data Geologi ( Peta Geologi, Foto Udara ) Data-data geologi sangat penting untuk dikaji, karena mencakup mengenai apakah lokasi tersebut terdapat struktur geologi atau tidak, lalu bagaimana batuan penyusunnya. Data-data tersebut sangat penting karena apabila pada suatu terowongan terdapat struktur atau batuan penyusunnya kurang bagus, maka berpengaruh pada keselamatan. Sebelum melakukan survei mengenai data-data geologi telah dibuatnya peta geologi, tujuannya untuk mengetahui formasi batuan apa saja yang terdapat pada lokasi tersebut. Setelah dikumpulkan mengenai penafsiran data awal tersebut, lalu

diperlukan

pula

data

karakteristik

geoteknik

untuk

Rencana

Investigasi

selanjutnya, data tersebut diantaranya mengenai : a. Pemetaan Geologi Permukaan Pemetaan Geologi permukaan ini tujuannya untuk mengetahui volume, luas area dan bagaimana sebaran batuan pada lokasi tersebut. b. Program Pengeboran Terbatas dan Investigas Air Tanah. Pengeboran terbatas disini maksudnya agar kita mengetahui bagaimana batuan atau material penyusun terowongan tersebut, dan perlu dilakukan investigasi mengenai air tanah. Tujuannya yaitu agar kita dapat mengantisipasi munculnya air tanah pada permukaan terowongan sehingga mengakibatkan terowonga tersebut tergenang air, akan sangat beresiko karena pada terowongan pasti terdapat aliran listrik. Selain itu air tanah disini dimaksudkan untuk membuat suatu sistem penyaliran, agar terowongan tersebut tidak basah. Jika tidak dikendalikan, air yang melimpah dapat merendam terowongan. Itu sebab, dibutuhkan pemboran yang dikhusukan untuk mengurangi kadar air yang melimpah ini. c. Eksplorasi Geofisika Eksplorasi cocok

bagi

Geofisika adalah kegiatan penjajakan struktur geologi yang pengumpulan

minyak

bumi

dengan

menggunakan

peralatan geofisika seperti gravimeter, magnetometer danseismometer. Proses-proses yang dilakukan adalah survei gravimetrik, survei magnetik, dan survei seismik. Di dalam pencarian minyak dan gas bumi, masing-

masing survei ini dilaksanakan oleh kontraktor jasa (service companies) yang mempunyai keahlian terkait, dengan tenaga ahli dan peralatan masing-masing. Jadi untuk mengantisipasi apabila pada terowongan yang akan kita buat dibawah permukaannya mengandung minyak, gas bumi dan sebagainya. d. Uji lab sample batuan dan Index uji sampel tanah Lapangan Setelah semua telah dilakukan lalu dilakukannya investigasi geoteknik, dimana pada saat pengeboran kita mengambil suatu sample tanah atau material

lain

penyusun

terowongan

tersebut,

lalu

dilakukan

uji

dilaboratorium untuk mengetahui sifat fisik dan mekanik dari material penyusun terowongan tersebut. Contohnya seperti mencari kekuatan tanah atau material tersebut. Uji ini meliputi kuat tekan material tersebut, kuat geser material tersebut dan uji kuat lainnya. e. Persiapan Mapping Geologi. Persiapan mapping geologi dan section menunjukkan arah yang baik dan Menguntungkan, input data lengkap Lembar untuk masing-masing Struktur region.

2.

Studi Kelayakan Studi kelayakan selain merupakan salah satu kewajiban normatif yang

harus dipenuhi dan prasayarat untuk memperoleh Ijin Pembuatan Terowongan. Sesungguhnya apabila dipahami secara benar, studi kelayakan

merupakan

dokumen penting yang berguna bagi berbagai pihak, khususnya bagi

pelaku

usaha, pemerintah, dan investor atau perbankan. Tujuan dari studi kelayakan yaitu untuk memperoleh informasi secara rinci seluruh aspek yang berkaitan untuk menentukan kelayakan ekonomis dan teknis usaha pertambangan, termasuk analisis mengenai analisis dampak lingkungan serta perencanaan pascatambang Dengan demikian, dokumen studi kelayakan merupakan dokumen yang sangat berguna bagi manajemen dalam mengambil keputusan strategis apakah tambang tersebut dilanjutkan atau tidak. Hal lain yang harus dipahami adalah studi kelayakan bukan hanya mengkaji

secara teknis, atau membuat

prediksi/proyeksi ekonomis, namun juga mengkaji

aspek nonteksnis lainnya,

seperti aspek sosial, budaya, hukum, dan lingkungan. Adapun tahapan-tahapan dilakukannya studi kelayakan ini adalah meliputi : Rekayasa Klasifikasi massa batuan di daerah, ini dihubungkan dengan pengatahuan dan pengalaman tersedia untuk rekayasa sehingga didapat klasifikasi massa batuan dibandingkan dengan stabilitas penggalian persyaratan dengan dokumen keadaan geologi regional, setelah itu dilakukan penaksiran kelayakan guna pemeriksaan kritis masalah tunneling potensial desai awal bagian lintas terowongan alternatif , tentatif konstruksi dan metode dukungan. Setelah ditafsirkan lalu terjadi pengusulan stabilitas terowongan untuk dan bentuknya. Apabila disetujui maka hal selanjutnya yaitu mempertimbangkan semua kemungkinan tindakan korektif yang akan dilakukan untuk pembuatan terowongan tersebut. Dan jika tidak disetujui usulnya maka dipilihlah rute terbaik untuk desain terkahir. Pilihan itu mengacu pada hasil hasil teknis dan ekonomi yang diterima disetujui, lalu jika tidak maka langsung tolak lokasi site yang akan dibangun terowongan tersebut karena diindikasikan tidak efektif dan efisien.

3.

Karakteristik Detail Site Setelah melalui tahap studi kelayakan dan dianggap layak untuk

dilanjutkan pembangunan terowongan tersebut lalu perlu dilakukan Karakteristik site terperinci. Adapun rencana-rencana Investigasi yang dilakukan adalah : a.

Pemetaan Geologi Terperinci Maksud dari pemetaan geologi terperinci ini adalah menampilkan segala macam kondisi geologi yang ada dilapangan (lokasi yang akan dibuat terowongan) (yang bersifat tiga dimensional) kedalam peta (yang bersifat dua dimensional). Gejala geologi yang nampak pada lapangan terutama dalah batuan, urutan batuan, struktur batuan serta bangun bentang alam yang dibangun oleh batuan tersebut. Tujuan dari pemetaan geologi terperinci ini adalah untuk memberikan gambaran tentang gejala dan proses geologi yang ada/terjadi pada daerah yang dipetakan, lalu untuk memberikan tafsiran kondisi dan proses geologis apa saja yang pernah terjadi didaerah yang dipetakan sepanjang zaman geologi terhitung sejak terbentuknya batuan yang tertua di daerah pemetaan sampai saat pemetaan berlangsung, serta

memberikan evaluasi potensi geologi yang bersifat positif dan negative yang ada atau mungkin ada sehingga daerah yang dipetakan dapat dikembangkan secara bijaksana ditinjau dari sudut pandang geologi . Kegiatan pemetaan geologi terperinci ini salah satunya test geofisik, yaitu bertujuan untuk mengetahui apakah terdapat nya suatu kandungan minyak bumi, atau gas bumi dibawah permukaan lokasi yang akan dijadikan terowongan dengan menggunakan alat-alat geofisika. b.

Pengeboran untuk Penyelidikan Pengeboran untuk penyelidikan ini tujuannya adalah untuk mengetahui material-material yang terdapat disekitar lokasi pembuatan terowongan ini, setelah didapatkan sample lalu sample tersebut dijadikan acuan apakah material penyusun terowongan tersebut memungkinkan atau tidak untuk dibuat suatu terowongan. Setelah sample hasil pengeboran didapat lalu dibawa ke Laboratorium untuk dilakukan test awal biasanya untuk mengetahui sifat fisik dari material tersebut.

c.

Penyeledikan Adit Dengan Perbesaran Penyeledikan ini berfungsi untuk mengetahui bagaimana batuan penyusun terowongan tersebut bagaimana dampaknya apabila dibuat suatu terowongan yang besar bagaimana kondisi batuan penyusunnya. Maka dari itu perlu dilakukan suatu uji laboratorium dari sample yang didapatkan pada proses pengeboran. Uji ini untuk mengetahui sifat mekanik dari material penyusun terowongan tersebut, sifat mekanik ini meliputi uji Kuat Tekan batuan, uji kuat geser batuan, triaxial dan point load. Semua uji itu bertujuan untuk mengetahui berapa besar kan kuat tekan dan kuat geser suatu material penyusun tersebut.

Setelah renca-rencana investigasi diatas dilakukan lalu perlu dilakukan penambahan kegiatan investigasi yaitu mengenai pengukuran tekanan insitu dan test air tanah. Test air tanah ini sangat penting karena kita harus mengantisipasi apabila terdapat rembesan-rembesan air tanah pada terowongan . Setelah semua rencana-rencang investigasi dilakukan maka dilakukan pemprosesan data, diantaranya meliputi :



Persiapan penyelesaian pemetaan geologi dan penampang.



Analisa hasil uji laboratorium dan insitu.



Klassifikasi massa batuan dalam kelompok.

4.

Analisis Stabiltias Lereng Analisis stabilitas atau analisis kemantapan lereng ini dimana melakukan

kegiatan menyesuaikan kondisi massa batuan dengan kebutuhan. Apabila analisis kemantapan lereng tersebut sesuai dengan ketetapan maka dapat dilakukan tahap selanjutnya yaitu Rancangan akhir dan melakukan konstruksi pembuatan terowongan. Tetapi apabila tidak sesuai dengan ketetapan-ketetapan yang ditentukan seperti terdapat : a. Struktur geologi yang merugikan Struktur geologi yang merugikan ini maksudnya adalah apabila terdapat suatu bidang patahan atau sesar pada lokasi terowongan, sehingga perlu dilakukan pengkajian secara seksama mengenai hal yang akan terjadi dan bagaimana cara penempatan terowongan dan penentuan jalur untuk penyanggaan dibuat apabila terdapat suatu struktur geologi. b. Tekanan dan rembesan air Pada pembuatan terowongan perlu diperhatikan tekanan yang timbul dari bawah permukaan tanah, apabila terdapat tekanannya tinggi maka jika terdapat air tanah akan terjadi suatu rembesan air pada terowongan dan itu suatu hal yang tidak baik. Maka dari itu perlu dilakukan suatu rancangan drainase dan sistem pengendalian air . c. Pelapukan dan Pengembangan batuan ( Pemampatan ) Akibat dari pelapukan dan pengembangan batuan tersebut adalah membuat daya tahan batuan yang memadai dan uji pengembangan pada percontoh/sample. Maka dari itu perlu dilakukan Simulasi penggaruan untuk

menghubungkan

pengukuran,

agar

mendapatkan

rancangan

tahapan penggalian untuk meminimalisasi antara bukaan dan panjagaan surface. d. Batuan yang keras Apabila pada suatu terowongan terdapat komposisi batuan penyusun yang sangat keras, itu berdampak kurang baik juga dalam hal stabiltias lereng,

maka dari itu perlu dilakukan kajian dan analisis mengenai tegangan batuan apabila material yang keras itu pecah diakibatkan dari suat gaya, kajian tersebut harus disesuaikan dengan tegangan insitu dengan kriteria pecahannya. Tujuannya adalah untuk memperkirakan model penyangga untuk mencegah apabila terjadi terowongan ambruk atau pada zona gelincir.

5.

Desain Terakhir dan Konstruksi Rancangan terakhir dan konstruksi ini meliputi : a. Pemilihan jalur terowongan akhir, persiapan akhir, dan metode konstruksi alternatif, rancangan instrumentasi untuk pemantauan lorong. b. Mempersiapkan kontrak dan estimasi biaya c. Kajian penawarann dan proposal kontraktor alternatif d. Penggalian dan konstruksi, menyesuaikan dengan kondisi prediksi sesuai dengan klasifikasi massa batuan. e. Pemantauan pekerjaan pembuatan konstruksi. f.

Pengkajian.