ANALISIS SISTEM PERKUATAN PADA DESAIN TEROWONGAN PIYUNGAN - GADING
TESIS
Karya tulis sebagai salah satu syarat Untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung
Oleh: IMAN HARDIMAN NIM: 25004064 Program Studi Rekayasa Geoteknik
PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS
Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya.
Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas izin-Nyalah tesis ini dapat diselesaikan dengan baik. Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan terima kasih sebesar-besarnya serta penghargaan yang sangat tinggi kepada: 1. Bapak Ir. Bigman M. Hutapea, MSc, PhD dan Ibu Dr. Ir. Maulidya Indah Junica, MT atas bimbingan, saran dan masukan yang telah diberikan selama pengerjaan tesis ini. 2. Bapak Ir. Mashyur Irsyam, MSE, PhD dan Bapak Ir. Endra Susila, MT, PhD selaku tim penguji atas arahan, bimbingan dan saran yang telah diberikan selama seminar ke-1, ke-2 hingga sidang akhir. 3. Bapak Dr. Ilyas Suratman selaku Ketua Prodi Magister Teknik Sipil ITB dan Bapak Ir. Mashyur Irsyam, MSE, PhD selaku Ketua Bidang keahlian Geoteknik atas bimbingannya selama ini. 4. Dosen-dosen Program Studi Rekayasa Geoteknik atas bimbingan serta ilmu yang diberikan selama ini. 5. Karyawan Tata Usaha serta Perpustakaan yang telah memberikan bantuan administratif selama ini. 6. Teman-teman seangkatan tahun 2004 yaitu Budi, Nununk, Daniel, Fahmi, Herman, Atta, Rifky, Dul dan Dissa atas semua dukungan moril maupun materiil yang tak ternilai harganya. 7. Teman-teman angkatan 2003 terutama Pak Taufik, Dwi dan Garup atas dukungan moral dan diskusi-diskusi yang telah diberikan. 8. Teman-teman angkatan 2005 terutama Pak Irwan dan Nengah atas bantuan serta dukungan yang telah diberikan. 9. Ibunda Titin Sariyatin dan ayahanda Ganda Sumpena serta keluarga besar Arcamanik atas doa-doa, bantuan dan dukungan yang tidak ada habishabisnya. Semoga Allah SWT melimpahkan rahmat dan membalas semua budi baik Bapak dan Ibu selama ini, amien. Penulis menyadari bahwa penelitian ini masih jauh dari sempurna, karena itu saran dan kritik membangun sangat diharapkan untuk hasil yang lebih baik lagi.
Terima kasih,
Iman Hardiman
ABSTRAK ANALISIS SISTEM PERKUATAN PADA DESAIN TEROWONGAN PIYUNGAN – GADING Iman Hardiman 25004064 Desain terowongan sebelum tahun 1980 biasanya menggunakan metode empirik atau metode observasi yang kemudian keduanya dilengkapi dengan sistem NATM. Saat ini desain terowongan tersebut dapat didekati lebih eksak dengan berkembangnya software numerik melalui metode finite element dan finite difference. Dengan bantuan software tersebut desain terowongan dapat dilakukan dengan 3 dimensi. Permodelan ini merupakan model yang paling sesuai untuk desain terowongan, hal ini dikarenakan penyebaran displacement dan tegangan yang terjadi akibat penggalian terowongan mengikuti ketiga sumbu dimensi dalam suatu massa tanah/batuan. Studi ini melakukan desain terowongan menggunakan permodelan 3 dimensi dengan software yang menggunakan metode finite difference. Desain terowongan dihitung dengan membandingkan antara penggalian tanpa perkuatan, penggalian dengan perkuatan rock bolt 1,5 m, shotcrete 10 cm, invert 40 cm (perkuatan tipe 1) serta penggalian dengan rock bolt 1,5 m, shotcrete 20 cm, invert 50 cm (perkuatan tipe 2). Tujuan dari perbandingan ini untuk mengetahui perbedaan performa displacement dan tegangan jika penggalian dilakukan tanpa dan dengan perkuatan. Selanjutnya ditelaah kembali perbedaan dari hasil penggalian antara perkuatan tipe 1 dan tipe 2. Hasil akhir yang diharapkan adalah perkuatan yang optimum untuk desain terowongan Piyungan-Gading. Hasil yang didapat dari penelitian terhadap desain perkuatan terowongan Piyungan-Gading menunjukkan bahwa penggalian mutlak membutuhkan perkuatan. Hal ini dikarenakan penggalian tanpa perkuatan memberikan displacement yang relatif besar dan angka keamanan yang kurang. Sementara dari perbandingan tipe perkuatan didapat bahwa perkuatan yang optimum adalah perkuatan rock bolt 1,5 m, shotcrete 10 cm, invert 40 cm (perkuatan tipe 1). Hal ini didapat karena perkuatan yang lebih kuat dengan rock bolt 1,5 m, shotcrete 20 cm, invert 50 cm (perkuatan tipe 2), tidak memberikan hasil yang lebih baik secara signifikan dari performa displacement dan angka keamanan. Permodelan yang dilakukan pada studi ini belum memperhitungkan adanya sistem rangka baja yang pada kenyataannya akan segera dipasang tiap langkah penggalian sebagai temporary support, serta rekahan pada batuan/tanah. Jika diperhitungkan rangka baja akan memberi efek memperkecil displacement dan penurunan tegangan. Adapun rekahan memungkinkan memberikan efek yang sebaliknya. Kata-kata kunci : Finite Element, Finite Difference, Model 3 Dimensi, Perkuatan Terowongan, Rock bolt, Shotcrete, Invert, Displacement
ABSTRACT REINFORCEMENT SYSTEM ANALYSIS FOR DESIGN OF PIYUNGAN – GADING TUNNEL Iman Hardiman 25004064
Tunneling design before year 1980 usually used empirical method or observational method, and then in practice was accomplished by NATM system. Now the design can be approached more exact by using numerical program of finite element or finite difference. Using those programs calculation can be executed in three dimensional models. The three dimensional model can accommodate developing exact spreading of displacements and stresses in all axis in rock/soil mass. This research used software program based on finite difference method. It compared tunneling excavation between with no and use reinforcements. The reinforcements are rock bolt 1.5 m, shotcrete 10 cm, invert 50 cm (type 1) and rock bolt 1.5 m, shotcrete 20 cm, invert 50 cm (type 2). It means that reinforcement type 2 has more strength than reinforcement type 1. The purpose of this comparison in the research is evaluating the difference of displacements and stresses that might be developed in models. Further can be determined the optimum design of reinforcement for Piyungan – Gading tunnel. The result of this research was found that tunneling excavation at PiyunganGading location requires reinforcement. The excavation with no reinforcement produced a large displacement and uncomforted factor of safety. From the comparison of reinforcement was found that the optimum reinforcement for Piyungan-Gading tunnel is rock bolt 1.5 m, shotcrete 10 cm, invert 50 cm (type 1). It was concluded from result of calculation of reinforcement rock bolt 1.5 m, shotcrete 20 cm, invert 50 cm (type 2) does not develop the significant difference with rock bolt 1.5 m, shotcrete 10 cm, invert 50 cm (type 1). The research did not take into account installation of steel ribs-in field usually placed immediately as a temporary support - and fault in rock mass. Steel ribs usually reduce rate of displacement and maintain stress in higher value, but fault has affect contrary.
Key words:
Finite Element, Finite Difference, Three dimensional model, Reinforcement of tunnel, Rock bolt, Shotcrete, Invert, Displacement
DAFTAR ISI
Daftar Isi ......................................................................................................... i Daftar Gambar................................................................................................. v Daftar Tabel .................................................................................................... x
Bab I Pendahuluan I.1
Latar Belakang........................................................................................ I-1
I.2
Tujuan Penelitian .................................................................................... I-2
I.3
Hasil yang Diharapkan ........................................................................... I-2
I.4
Batasan Penelitian................................................................................... I-2
I.5
Sistematika Penulisan ............................................................................. I-3
Bab II Tinjauan Pustaka II.1 Tegangan pada Penggalian Terowongan ................................................ II-1 II.1.1 Akumulasi Tegangan Akibat Penggalian Terowongan .............. II-1 II.1.2 Displacement pada Area Penggalian.......................................... II-4 II.1.3 Area Plastis Akibat Penggalian Terowongan............................. II-4 II.1.4 Area Plastis /Loosening Zone sebagai Overburden.................... II-6 II.2 Parameter Input pada Analisa Perkuatan Terowongan........................... II-7 II.2.1 Test dan Parameter Material ....................................................... II-7 II.2.1.1 Kekuatan Material........................................................ II-8 II.2.1.2 Rock Quality Designation (RQD) ................................ II-10 II.2.1.3 Geological Strength Index (GSI) ................................. II-11 II.2.2 Intact Rock dan Penentuan Kekuatan Massa Batuan.................. II-13 II.2.2.1 Kekuatan Massa Batuan............................................... II-13 II.2.2.2 Penentuan Parameter Geser.......................................... II-14 II.3 Metoda Design Terowongan................................................................... II-15 II.3.1 Metoda Empiris........................................................................... II-16 II.3.1.1 Klasifikasi Rock load ................................................... II-16 II.3.1.2 Klasifikasi Stand-Up Time........................................... II-17 II.3.1.3 Rock Quality Designation (RQD) Index ...................... II-18
i
II.3.1.4 Konsep Rock Structure Rating (RSR)........................ II-19 II.3.1.5 Klasifikasi Geomekanik atau RMR System............... II-20 II.3.1.6 Sistem–Q ...................................................................... II-21 II.3.2 Metode Obsevasi Lapangan ........................................................ II-23 II.3.2.1 Instrumentasi Lapangan /Observasi in-Situ ................. II-23 II.3.2.2 Pelaksanaan Penggalian Berdasarkan Proyek Sebelumnya ...................................................................................... II-25 II.3.3 Metoda Analitis/Numerik ........................................................... II-26 II.3.3.1 Finite Difference .......................................................... II-26 II.3.3.2 FLAC (Fast Lagrangian Analysis of Continua) .......... II-29 II.4 Sistem Penyangga Terowongan.............................................................. II-32 II.4.1 Sistem Penyangga Tiang dan Kerangka Baja ............................. II-33 II.4.2 Sistem Penyangga Shotcrete ....................................................... II-33 II.4.3 Sistem Penyangga Rock bolt ....................................................... II-34 II.4.3.1 Kondisi Batuan Untuk Penggunaan Rock bolt ............. II-35 II.4.3.2 Beban Pada Rock Bolt .................................................. II-36 II.4.4 Invert ........................................................................................... II-37 II.4.5 Angka Keamanan Berdasarkan Perkuatan .................................. II-37 II.5 Settlement di Permukaan......................................................................... II-39 II.6 Stabilitas Lereng Untuk Portal................................................................ II-40
Bab III Metodologi Penelitian III.1 Acuan Penelitian dan Design Criteria..................................................... III-1 III.2 Geometris Terowongan .......................................................................... III-1 III.2.1 Penampang Melintang Penggalian............................................. III-2 III.2.2 Penampang Memanjang Penggalian.......................................... III-2 III.3 Data ........................................................................................................ III-3 III.3.1 Data Karakteristik Batuan ........................................................... III-3 III.3.2 Data Karakteristik Perkuatan ...................................................... III-4 III.3.3 Kombinasi Perkuatan .................................................................. III-4 III.4 Diagram Alur Penelitian ......................................................................... III-6
ii
BAB IV Analisa Dan Pembahasan IV.1 Penentuan Kekuatan Batuan ................................................................... IV-1 IV.2 Hasil Perhitungan.................................................................................... IV-3 IV.2.1 Tinjauan Displacement ............................................................. IV-3 IV.2.1.1 Displacement Penggalian Pada Area Portal................. IV-3 a. Penggalian Pada Area Sekitar Portal Tanpa Perkuatan ............................................................................... IV-3 b. Penggalian Pada Area Sekitar Portal Dengan Perkuatan Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 10 cm, Invert 40 cm ... IV-6 c. Penggalian Pada Area Sekitar Portal Dengan Perkuatan Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 10 cm, Invert 50 cm .. IV-10 IV.2.1.2 Penggalian Pada Area Sekitar Overburden Maksimum ............................................................................... IV-13 a.
Penggalian
Pada
Overburden
Maksimum
Tanpa
Perkuatan............................................................... IV-13 b. Penggalian Pada Overburden Maksimum Dengan Perkuatan Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 10 cm, Invert 40 cm.......................................................................... IV-16 c.
Penggalian Pada Overburden Maksimum Dengan Perkuatan Rock bolt 3 m, Shotcrete 20 cm, Invert 50 cm ............................................................................... IV-19
IV.2.2 Tinjauan Settlement Permukaan................................................. IV-22 IV.2.2.1 Nomor Nodal Pada Permodelan................................... IV-22 IV.2.2.2 Output Settlement Permukaan...................................... IV-24 IV.2.3 Tinjauan Tegangan ..................................................................... IV-25 IV.2.3.1 Tegangan Radial di Atap ............................................ IV-26 IV.2.3.2 Tegangan Radial di Dinding ........................................ IV-27 IV.2.4 Stabilitas Lereng Pada Wilayah Portal........................................ IV-30 IV.3 Pembahasan Hasil ................................................................................... IV-32 IV.3.1 Pembahasan Displacement.......................................................... IV-32 a. Pembahasan Displacement Akibat Penggalian Sekitar Portal (Overburden Minimum) ....................................................... IV-32
iii
b. Pembahasan Displacement Akibat Penggalian Pada Overburden Maksimum............................................................................ IV-34 IV.3.2 Pembahasan Settlement Permukaan .......................................... IV-37 a. Settlement Permukaan Overburden Minimum..................... IV-37 b. Settlement Permukaan Overburden Maksimum................... IV-38 IV.3.3 Pembahasan Tegangan dan Angka Keamanan .......................... IV-39 IV.3.4 Pembahasan Stabilitas Lereng ................................................... IV-41 IV.4 Penurunan Tegangan Akibat Penggalian................................................ IV-41
BAB V Kesimpulan dan Saran V.1 Kesimpulan ............................................................................................. V-1 V.2 Saran ....................................................................................................... V-2
Daftar Pustaka
iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1
(a) Kondisi tegangan pada kondisi awal ............................. II-2 (b) Kondisi akibat transfer tegangan (Szechy, 1973)
Gambar II.2.
Akumulasi tegangan pada permukaan terowongan (Szechy, 1973) ............................................................................................. II-2
Gambar II.3
Displacement pada area penggalian terowongan (Goodman, 1989) ............................................................................................. II-4
Gambar II.4
Area plastis dan elastic akibat penggalian terowongan (Bray, 1989).................................................................................... II-5
Gambar II.5
Pola keruntuhan gradual pada terowongan tanpa penyangga (Szechy, 1973)..................................................................... II-7
Gambar II.6
Diagram Mohr-Coulomb untuk tegangan dan sudut geser . II-9
Gambar II.7
Penentuan nilai RQD pada core drill (Bieniawski, 1989)... II-10
Gambar II.8
Rock load pada atap terowongan menurut Terzaghi (Szechy, 1973).................................................................................... II-17
Gambar II.9
Grafik stand-up time pada berbagai jarak bentang, batas antar kelas ditentukan oleh nilai RMR (Bieniawski, 1989) ......... II-18
Gambar II.10
Hubungan RSR dan beban terhadap spasi penyangga dengan diameter penggalian 7,3 m (Bieniawski, 1989)................... II-20
Gambar II.11. Hubungan antara dimensi ekuivalen dan nilai Q (Bienawski, 1989).................................................................................... II-22 Gambar II.12. Penempatan instrumen pada permukaan terowongan (Bienawski, 1984) ............................................................... II-25 Gambar II.13. Posisi alat ukur untuk observasi (Sakurai, 1985) ................ II-26 Gambar II.14. Pendekatan nilai ordinat menurut diferensial biasa dan finite difference (Dunn, 1980)....................................................... II-27 Gambar II.15. Posisi titik-titik pada finite difference.................................. II-28 Gambar II.16. Distribusi tegangan menurut Cauchy .................................. II-29 Gambar II.17. Displacement garis untuk variabel Lagrange (Chen & Saleeb, 1982).................................................................................... II-30 Gambar II.18. Grid dalam FLAC................................................................ II-31
v
Gambar II.19. Kondisi tegangan dengan penggunaan penyangga (Bienawski, 1984) ............................................................... II-32 Gambar II.20
Bentuk Terowongan menurut Himpunan Insinyur Sipil Jepang (Komisi Terowongan, 2002) ............................................... II-33
Gambar II.21
Penentuan gaya rock bolt pada atap terowongan (Rabcewicz, 1973).................................................................................... II-37
Gambar III.1
Penampang melintang (Komisi Terowongan – Himpunan Insinyur Sipil Jepang, 2002) .............................................................. III-2
Gambar III.2. Penampang memanjang terowongan Piyungan-Gading (Laporan Litbang Jalan dan Jembatan, 2006) ..................................... III-3 Gambar III.3. Penempatan Rock Bolt pada Permodelan............................ III-5 Gambar III.4. Permodelan Shotcrete dan Invert......................................... III-5 Gambar III.5. Diagram alur pelaksanaan penelitian................................... III-6 Gambar IV.1. Grafik σ3 vs σ1 ................................................................... IV-2 Gambar IV.2. Displacement Penggalian Tanpa Perkuatan Overburden 9,7 m ............................................................................................. IV-3 Gambar IV.3. Displacement Penggalian Tanpa Perkuatan Overburden 10,7 m ............................................................................................. IV-4 Gambar IV.4. Displacement Penggalian Tanpa Perkuatan Overburden 11,7 m ............................................................................................. IV-5 Gambar IV.5. Displacement Pengglian Tanpa Perkuatan Overburden 12,2 m ............................................................................................. IV-5 Gambar IV.6. Potongan Perspektif Displacement Sekitar Portal Tanpa Perkuatan ............................................................................................. IV-6 Gambar IV.7. Displacement Overburden 9,7m, Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 10 cm, Invert 40 cm.................................................................. IV-7 Gambar IV.8
Displacement Overburden 10,7 m, Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 10 cm, Invert 40 cm.................................................................. IV-7
Gambar IV.9
Displacement Overburden 11,7 m, Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 10 cm, Invert 40 cm................................................................. IV-8
Gambar IV.10 Displacement Overburden 12,5 m, Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 10 cm, Invert 40 cm.................................................................. IV-9
vi
Gambar IV.11 Potongan Perspektif Displacement Sekitar Portal, Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 10 cm, Invert 40 cm............................................. IV-9 Gambar IV.12 Displacement Overburden 9,7 m, Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 10 cm, Invert 50 cm ................................................................. IV-10 Gambar IV.13 Displacement Overburden 10,7 m, Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 10 cm, Invert 50 cm.................................................................. IV-11 Gambar IV.14 Displacement Overburden 11.7 m, Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 10 cm, Invert 50 cm.................................................................. IV-11 Gambar IV.15 Displacement Overburden 12,2 m, Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 10 cm, Invert 50 cm.................................................................. IV-12 Gambar IV.16 Potongan Perspektif Displacement, Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 10 cm, Invert 50 cm.................................................................. IV-12 Gambar IV.17 Displacement Overburden 42,3 m, Tanpa Perkuatan.......... IV-13 Gambar IV.18 Displacement Overburden 44,7 m, Tanpa Perkuatan.......... IV-14 Gambar IV.19 Displacement Overburden 47,1 m, Tanpa Perkuatan.......... IV-14 Gambar IV.20 Displacement Overburden 48,3 m, Tanpa Perkuatan.......... IV-15 Gambar IV.21 Potongan Perspektif Displacement Overburden Maksimum, Tanpa Perkuatan .................................................................. IV-16 Gambar IV.22 Displacement Overburden 42,3 m, Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 10 cm, Invert 40 cm.................................................................. IV-16 Gambar IV.23 Displacement Overburden 44,7 m, Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 40 cm, Invert 40 cm.................................................................. IV-17 Gambar IV.24 Displacement Overburden 47,1 m, Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 40 cm, Invert 40 cm.................................................................. IV-17 Gambar IV.25 Displacement Overburden 48,3 m, Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 10 cm, Invert 40 cm ................................................................. IV-18 Gambar IV.26 Potongan Perspektif Displacement, Rock bolt 1,5 m,Shotcrete 10 cm, Invert 40 cm.................................................................. IV-19 Gambar IV.27 Displacement Overburden 42,3 m, Rock bolt 3 m, Shotcrete 20 cm, Invert 50 cm.................................................................. IV-19 Gambar IV.28 Displacement Overburden 44,7 m, Rock bolt 3 m, Shotcrete 20 cm, Invert 50 cm.................................................................. IV-20
vii
Gambar IV.29 Displacement Overburden 47,1 m, Rock bolt 3 m, Shotcrete 20 cm, Invert 50 cm.................................................................. IV-20 Gambar IV.30 Displacement Overburden 48,3 m, Rock bolt 3 m, Shotcrete 20 cm, Invert 50 cm.................................................................. IV-21 Gambar IV.31 Potongan Perspektif Displacement, Rock bolt 3 m, Shotcrete 20 cm, Invert 50 cm............................................. IV-21 Gambar IV.32. Penomoran Nodal pada Bagian Portal dengan Overburden 9,7 m ............................................................................................. IV-22 Gambar IV.33. Penomoran Nodal pada Bagian Portal dengan Overburden 12,2 m ............................................................................................. IV-22 Gambar IV.34. Penomoran Nodal Lokasi Overburden 42,3 m .................... IV-23 Gambar IV.35. Penomoran Nodal Lokasi Overburden 48,3 m .................... IV-23 Gambar IV.36. Ilustrasi Arah Displacement................................................. IV-24 Gambar IV.37. Tegangan Vertikal Sebelum Penggalian, Overburden Minimum ............................................................................................. IV-26 Gambar IV.38. Tegangan Vertikal Setelah Penggalian, Overburden Minimum ............................................................................................. IV-26 Gambar IV.39. Tegangan Vertikal Sebelum Penggalian, Overburden Maksimum ............................................................................................. IV-27 Gambar IV.40. Tegangan Vertikal Setelah Penggalian, Over Maksimum ... IV-27 Gambar IV.41. Tegangan Horizontal Sebelum Penggalian, Overburden Minimum ............................................................................................. IV-28 Gambar IV.42. Tegangan Horizontal Setelah Penggalian, Overburden Minimum ............................................................................................. IV-28 Gambar IV.43. Tegangan Horizontal Sebelum Penggalian, Overburden Maksimum........................................................................... IV-29 Gambar IV.44. Tegangan Horizontal Setelah Penggalian, Overburden Maksimum ............................................................................................. IV-29 Gambar IV.45 (a) Stabilitas lereng sebelum penggalian .......................... IV-30 (b) Stabilitas lereng sesudah penggalian pada portal Gading Gambar IV.46 (a) Stabilitas lereng sebelum penggalian .......................... IV-31 (b) Stablitas lereng sesudah penggalian pada portal Piyungan.
viii
...................................................................................... IV-31 Gambar IV.47 Displacement pada Atap dan lantai tanpa Perkuatan pada Overburden Minimum......................................................... IV-32 Gambar IV.48 Displacement pada Atap dan lantai dengan Perkuatan Rock bolt 1.5 m, shotcrete 10 cm dan invert 40 cm pada Overburden Minimum ............................................................................. IV-33 Gambar IV.49 Displacement pada Atap dan lantai dengan Perkuatan Rock bolt 3 m, shotcrete 10 cm dan invert 50 cm pada Overburden Minimum ............................................................................................. IV-33 Gambar IV.50 Perbandingan
displacement penggalian dengan dan tanpa
perkuatan ............................................................................. IV-34 Gambar IV.51 Displacement pada Atap dan lantai tanpa Perkuatan pada Overburden Maksimum....................................................... IV-35 Gambar IV.52 Displacement pada Atap dan lantai dengan Perkuatan Rock bolt 1.5 m, shotcrete 10 cm dan invert 40 cm pada Overburden Maksimum........................................................................... IV-35 Gambar IV.53 Displacement pada Atap dan lantai dengan Perkuatan Rock bolt 3 m, shotcrete 20 cm dan invert 50 cm pada Overburden Maksimum........................................................................... IV-36 Gambar IV.54 Perbandingan displacement penggalian dengan dan tanpa perkuatan ............................................................................. IV-36 Gambar IV.55 Perbandingan settlement permukaan dengan dan tanpa permukaan pada overburden minimum.................................................. IV-38 Gambar IV.56 Perbandingan settlement permukaan dengan dan tanpa permukaan pada overburden maksimum................................................ IV-39 Gambar IV.56 Kurva Penurunan Tegangan pada Overburden Minimum... IV-41 Gambar IV.57 (a) Kurva Penurunan Tegangan pada Overburden 42,3 m . IV-43 (b) Kurva Penurunan Tegangan pada Overburden 48,3 m
ix
DAFTAR TABEL
Tabel II.1.
Konsentrasi tegangan menurut persamaan Kirsch (Goodman, 1989) ...................................................................................................II-3
Tabel II.2.
Kualitas batuan menurut RQD dari Deere (Bieniawski, 1989) ...................................................................................................II-10
Tabel II.3.
Nilai GSI berdasarkan Deskripsi Geologi dan Permukaan (Hoek, Marinos, Bennini, 1998) ............................................................II-12
Tabel II.4.
Kualitas Batuan Menurut Hoek (Hoek,1995) ...........................II-13
Tabel II.5.
Nilai mi untuk Intact Rock (Hoek, Marinos, Bennini, 1998)....II-14
Tabel II.6.
Stand- up time untuk klasifikasi batuan dari Lauffer.................II-18 (Bieniawski, 1989)
Tabel II.7.
Perbandingan pola penyangga menurut Deere, Cecil, Merrit....II-19 (Szechy, 1973)
Tabel II.8.
Aplikasi Sistem Perkuatan Pada Berbagai Kelas Batuan dan ...II-39 Stand-up Time Menurut Lauffer, 1960 (Szechy, 1973)
Tabel II.9.
Nilai Tegangan Perkuatan Menurut Badan Urusan Jalan Raya Jepang ........................................................................................II-39
Tabel II.10. Nilai Perkuatan Tambahan.........................................................II-41 Tabel II.11 Rekomendasi nilai faktor keamanan untuk lereng (SNI, 2007) ...................................................................................................II-41 Tabel IV.1. Settlement Overburden Minimum Tanpa Perkuatan .................IV-24 Tabel IV.2. Settlement Overburden Minimum, Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 10 cm, Invert 40 cm ...............................................................................IV-24 Tabel IV.3. Settlement Overburden Minimum, Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 10 cm Invert 50 cmTabel IV.4. Settlement Overburden Maksimum, Tanpa Perkuatan ........................................................................IV-25 Tabel IV.4 Settlement Overburden Maksimum, Tanpa Perkuatan ..............IV-25 Tabel IV. 5. Settlement Overburden Maksimum, Rock bolt 1,5 m, Shotcrete 10 cm, Invert 40 cm ........................................................................IV-25 Tabel IV. 6. Settlement Overburdern Maksimum, Rock bolt 3 m, Shotcrete 20 cm, Invert 50 cm ........................................................................IV-25
x
Tabel IV.7. Tegangan dan Angka Keamanan untuk Overburden 9,7 m (minimum) .................................................................................IV-40 Tabel IV.8. Tegangan dan Angka Keamanan untuk Overburden 12,2 m.....IV-40 Tabel IV.9 Tegangan dan Angka Keamanan untuk Overburden 42,3 m.....IV-40 Tabel IV.10 Tegangan dan Angka Keamanan untuk Overburden 48,3 m.....IV-40 Tabel IV.11 Angka Keamanan Stabilitas Portal ............................................IV-41 Tabel IV.11 Penurunan Tegangan pada Overburden Minimum ....................IV-42 Tabel IV.12 Penurunan Tegangan pada Overburden Maksimum..................IV-44
xi
