Perpustakaan Digital ITB

Pelaksanaan konstruksi terowongan perisai pada daerah perkotaan tanpa mengikuti kaidah-kaidah teknis dapat mengakibatkan terjadinya penurunan permukaan dan pengaruh pada area sekitar pembangunan terowongan. Faktor utama yang mengakibatkan terjadinya deformasi dan ketidakstabilan saat penggalian terowongan perisai adalah face loss, shield loss dan tail loss. Face loss umumnya terjadi akibat terbentuknya ruang kosong pada muka bidang galian pada proses penggalian terowongan yang mengakibatkan terjadinya ketidakstabilan muka bidang galian. Penurunan permukaan akibat shield loss dan tail loss umumnya terjadi akibat terbentuknya ruang kosong pada area perisai terowongan karena proses penggalian berlebih oleh Tunnel Boring Machine (TBM) dan celah antara segmen dinding dan TBM. Pembangunan terowongan Mass Rapid Transit Jakarta (MRTJ) menjadi lokasi penelitian untuk mengevaluasi kesesuaian metode empiris, analitis dan numerik 3 dimensi yang terhadap hasil pengukuran instrumentasi. Pada penelitian ini penggunaan model pelat (plate) di muka bidang galian dilakukan untuk memprediksi kebutuhan tekanan muka bidang galian. Selain itu dilakukan pula penggunaan contraction dengan nilai 0,5%, 1,0% dan 2,0% untuk mengevaluasi ruang kosong (gap) akibat shield loss dan tail loss. Pada contoh kasus MRT di Bangkok, rentang contraction model numerik 2 dimensi yang sesuai dengan hasil monitoring penurunan permukaan adalah 0,22 % hingga 4,86%. Pemantauan yang dilakukan pada penelitian ini antara lain pengukuran penurunan permukaan menggunakan waterpass dan total station serta deformasi lateral menggunakan inclinometer. Tekanan muka bidang galian dipantau menggunakan pressure gauge yang terpasang di cutterhead TBM. Hasil evaluasi terhadap data penyelidikan tanah menunjukkan bahwa penentuan parameter tanah dan model konstitutif tanah harus didasarkan oleh evaluasi komprehensif kualitas contoh tanah. Evaluasi kurva tegangan-regangan untuk setiap hasil uji laboratorium perlu dilakukan terutama jika terdapat indikasi hasil uji laboratorium kurang baik. Hasil permodelan numerik elemen hingga 3 dimensi menunjukkan bahwa prediksi model konstitutif Hardening Soil (HS) dengan rentang nilai contraction 1,0% - 2,0% memberikan hasil yang mendekati hasil pengukuran instrumentasi penurunan permukaan dan deformasi lateral. Untuk memudahkan prediksi penurunan permukaan dapat dilakukan perhitungan menggunakan kurva Gaussian dengan koefisien pengali 0,1446 untuk mendapatkan titik maksimum kelengkungan kurva dan parameter ????=0,223????0. Model plate pada metode elemen hingga 3 dimensi dapat digunakan sebagai alternatif mendapatkan kebutuhan tekanan muka bidang galian pada saat kesetimbangan (equilibrium). Selanjutnya diperlukan tambahan tekanan untuk kebutuhan pelaksanaan penggalian dengan mempertimbangkan tebal lapisan penutup, tinggi muka air tanah dan jenis tanah yang dilewati TBM. Untuk kasus di lokasi penelitian diperlukan tambahan tekanan muka bidang galian sebesar ± 80 kPa untuk kebutuhan pelaksanaan penggalian. Untuk memudahkan perhitungan, motode analitis keseimbangan batas dapat digunakan untuk memprediksi kebutuhan tekanan muka bidang galian.