Perpustakaan Digital ITB

Deformasi akibat fenomena swelling pada penggalian terowongan di formasi batuan kaya lempung dan sulfat masih menjadi tantangan geoteknik yang krusial, khususnya pada massa batuan yang lemah dan telah mengalami pelapukan atau alterasi. Penelitian ini menyajikan kajian terpadu berbasis aspek geologi dan mineralogi untuk mengevaluasi perilaku swelling pada sejumlah studi kasus terowongan. Fokus utama diarahkan pada pengaruh setting geologi, lingkungan pembentukan batuan, komposisi mineralogi, struktur batuan, tingkat pelapukan dan alterasi, kondisi air tanah, dan kekuatan massa batuan. Sebuah basis data mengenai terowongan yang mengalami swelling telah disusun dan diklasifikasikan secara sistematis berdasarkan kategori regangannya (strain). Sebagai pendekatan kuantitatif untuk menilai pengaruh aspek geologi dan mineralogi terhadap tingkat deformasi, dikembangkan suatu sistem penilaian yang disebut Swelling Hazard Potential (SHP). Hasil studi menunjukkan bahwa tingkat regangan tinggi umumnya ditemukan pada formasi argillaceous (lempungan) dan pada batuan yang mengandung sulfat, yang terbentuk di lingkungan laut dalam (mélange) serta lingkungan evaporit. Kondisi ini diperparah oleh karakteristik massa batuan yang tergerus (sheared), terfoliasi, dan mengalami pelapukan atau alterasi kuat dengan kondisi air tanah yang basah hingga mengalir. Validasi terhadap data regangan aktual di lapangan membuktikan bahwa SHP rating mampu memetakan potensi swelling secara efektif. Selain itu, analisis komparatif antara rasio kekuatan massa batuan terhadap tegangan overburden dan rasio tekanan penyangga maksimum terhadap tekanan swelling memberikan gambaran mengenai keseimbangan mekanis kekuatan batuan-penyangga terhadap tekanan yang berkembang akibat swelling. Temuan ini menegaskan bahwa perilaku swelling tidak hanya dipengaruhi oleh kandungan mineral lempung ekspansif, tetapi juga oleh interaksi hidromekanis serta struktur geologi batuan. Penelitian ini menyajikan pendekatan sistematis untuk identifikasi awal kondisi tanah/batuan yang berpotensi swelling, sekaligus menjadi landasan dalam pengembangan desain terowongan berbasis risiko pada lingkungan geologi yang kompleks.