Bentuk terowongan ini cocok untuk konstruksi pada lapisan batuan keras, namun terowongan ini tidak ekonomis dan kompleksitas konstruksinya tinggi. Terowongan jalan raya merupakan terowongan yang dibangun untuk kendaraan bermotor karena pesatnya peningkatan lalu lintas jalan raya seiring dengan berkembangnya industri kendaraan bermotor. Terowongan ini dibuat sebagai pintu masuk tambang bawah tanah, digunakan untuk pergerakan pekerja pertambangan, pengangkutan peralatan pertambangan, pengangkutan batu dan bijih hasil pertambangan.
Terowongan ini dibuat menggunakan teknik serupa dengan jenis terowongan lainnya, namun lebih murah untuk dibangun. Teknik yang umum digunakan saat ini adalah terowongan pelindung pada terowongan melalui tanah lunak, lapisannya ditempatkan tepat di belakang pelindung bersamaan dengan pergerakan Mesin Bor Terowongan. Berdasarkan jenis tanah dan batuan yang berbeda, metode pembangunan terowongan disesuaikan dengan kondisi permukaan tanah.
Pada tahun 1818, Sir Marc Brunel mematenkan penerapan metode konstruksi yang menjadi cikal bakal metode konstruksi mesin bor terowongan (TBM). Saat itu, Sir Marc Brunel menemukan perisai untuk menstabilkan tanah selama penggalian. Mesin bor pelindung kotoran jenis ini menggunakan campuran air dan bentonit (campuran lumpur) dengan tekanan tinggi. Bor jenis ini digunakan pada tanah lunak di bawah permukaan air tanah, tanpa menggunakan campuran pupuk.
Prinsip metode konstruksi NATM adalah menggali terowongan dengan menggunakan shotcrete dan jangkar sebagai penyangga sebelum pemasangan struktur pelapis.
Parameter Tanah
- Berat Isi Tanah
- Modulus Elastisitas Tanah
- Sudut Geser Dalam
- Kohesi Tanah
- Permeabilitas tanah
Untuk meminimalkan deformasi yang terjadi pada saat penggalian, digunakan sistem pendukung awal dan primer yang terdiri dari baut batu dan merah tipis semi fleksibel. NATM memerlukan pemasangan alat ukur canggih yang bertujuan untuk mengetahui deformasi apa saja yang terjadi akibat penggalian dan melakukan analisis lebih lanjut. Berat satuan tanah merupakan salah satu sifat fisik tanah yang sering ditentukan karena berkaitan erat dengan tingkat kepadatan tanah dan perhitungan untuk menentukan sifat fisik tanah lainnya.
Cara penentuan berat jenis tanah dapat dikorelasikan dengan jenis tanah itu sendiri, seperti terlihat pada tabel 2.2. Modulus elastisitas tanah (Es) merupakan nilai elastisitas tanah yang merupakan perbandingan antara tegangan yang terjadi dengan regangan. Sudut gesek dalam bersama dengan kohesi menentukan ketahanan tanah akibat beban yang diberikan berupa tekanan tanah lateral.
Selain itu, sudut geser dalam juga berperan penting terhadap kekuatan tanah yang berkaitan dengan gesekan antar partikel tanah. Kohesi merupakan gaya tarik menarik antar partikel tanah atau ikatan yang terjadi antar partikel tanah. Sama halnya dengan sudut gesek dalam, parameter kohesi merupakan parameter yang menentukan ketahanan tanah terhadap deformasi akibat tegangan yang diberikan, yaitu tegangan yang berupa gerakan lateral tanah.
Permeabilitas tanah adalah laju masuknya air ke dalam tanah dalam jangka waktu tertentu dan dinyatakan dalam cm/jam (Foth. Permeabilitas tanah adalah kemampuan tanah untuk melewatkan air, yang dapat diukur dengan pemberian air dalam jangka waktu tertentu. Faktor-faktor yang mempengaruhi permeabilitas tanah antara lain tekstur tanah, distribusi ukuran pori porositas, stabilitas agregat, stabilitas struktur tanah dan kandungan bahan organik (Hillel, 1971). Hubungan yang lebih penting terhadap permeabilitas tanah adalah distribusi ukuran pori, sedangkan faktor lain hanya menentukan porositas dan ukuran pori. distribusi.
Tanah berbutir kasar cenderung memiliki nilai permeabilitas yang tinggi dibandingkan dengan tanah berbutir halus karena tanah berbutir kasar mempunyai jumlah pori-pori yang banyak. Contoh tanah yang berbutir kasar adalah pasir atau kerikil, sedangkan tanah yang berbutir halus adalah tanah liat atau lanau. Berdasarkan jenis tanah, nilai permeabilitas suatu lapisan tanah dapat dikorelasikan seperti disajikan pada Tabel 2.4.
Metode Numerik (PLAXIS 3D)
Persamaan kekakuan tangen untuk beban primer oedometer dapat ditentukan dari kurva pada Gambar 2.17. Perhitungan tekanan tumpuan praktis biasanya dilakukan dengan menggunakan metode keseimbangan batas (LEM) jika tanah pada permukaan galian bersifat non-kohesif atau dengan lapisan kohesif dan non-kohesif. Menurut Jancsecz dan Steiner (1994), langkah pertama dalam menghitung tekanan tumpuan permukaan diwakili oleh definisi mekanisme keruntuhan, yang ditunjukkan pada Gambar 2.18.
Permukaan galian terowongan yang berbentuk lingkaran dapat didekati dengan bentuk persegi panjang yang ujung-ujungnya sama dengan diameter permukaan galian. Setelah diketahui zona keruntuhan pada muka galian terowongan, maka gaya-gaya yang bekerja pada muka galian terowongan dapat dihitung dengan memasukkan beban-beban yang bekerja pada permukaan tanah. Semua gaya-gaya yang terjadi harus berada dalam keadaan setimbang batas, artinya dalam perhitungan tekanan tumpuan muka harus dimobilisasi sepenuhnya.
Gaya-gaya pendukung dan ketahanan geser tanah yang dimobilisasi berfungsi sebagai gaya-gaya penstabil, sedangkan gaya-gaya yang terjadi di atas muka galian menyebabkan gaya-gaya keruntuhan atau ketidakstabilan. Kondisi kesetimbangan terbentuk pada permukaan geser yang miring dengan arah tegak lurus dan sejajar, seperti terlihat pada Gambar 2.18b. 𝐸𝑟𝑒 = Tekanan tumpuan bagian depan dengan bagian galian berbentuk persegi (kN) 𝑃𝑉 = Berat pada bagian galian akibat tekanan beban atap (kN) 𝐺 = Berat tanah pada bagian galian (kN).
Nilai 𝑃𝑉 yang bekerja pada permukaan galian terhadap berat tanah di atasnya dapat dihitung dengan mengalikan luas di atas permukaan galian dengan tegangan efektif vertikal yang bekerja pada bagian atas permukaan galian dengan menggunakan persamaan (2.10), sedangkan untuk berat tanah pada bagian galian menggunakan persamaan (2.11). Sudut geser kritis (𝜗𝑐𝑟𝑖𝑡) bidang keruntuhan galian harus dicari untuk menentukan nilai tekanan tumpu muka maksimum yang diperlukan (𝐸𝑚𝑎𝑥,𝑟𝑒). Dengan demikian, penentuan nilai maksimum gaya tekanan tumpuan depan dilakukan dengan mengubah sudut geser (𝜗) menggunakan grafik seperti terlihat pada Gambar 2.19.
Dalam menentukan nilai tekanan tumpuan depan, selain tekanan airtanah, pengaruh tekanan airtanah juga harus diperhitungkan, apabila proses penggalian tidak dilakukan lebih awal. 𝑊𝑟𝑒 = Tekanan air tanah dalam bentuk galian persegi (kN) ℎ𝑤,𝑐𝑟𝑜𝑤𝑛 = Ketinggian air tanah dari puncak terowongan (m) 𝐷 = Diameter terowongan (m). Setelah diperoleh gaya tekanan penyangga frontal, maka bagian galian persegi harus diubah menjadi bagian galian melingkar dan koefisien keamanan parsial harus dikalikan, persamaannya adalah sebagai berikut.
𝑊𝑐𝑖 = Tekanan air tanah berupa galian berpenampang lingkaran (kN) 𝑆𝑐𝑖 = Tekanan tumpuan total berupa galian berpenampang lingkaran (kN) 2.9 Kegempaan. Untuk proses penentuan spektrum respon desain pada permukaan tanah yaitu dengan membuat kurva hubungan periode dan koefisien seismik elastis dengan menggunakan metode tiga titik seperti terlihat pada Gambar 2.20.
Stabilitas Terowongan (Face Stability)
Faktor Keamanan
Design Considerations for Single Twin-Track Railway NATM Tunnel over Mountainous Terrain in Kenny Hill Formation
Sistem pendukung yang dirancang menggunakan shotcrete sementara, baja dan batuan dengan tiga langkah utama yang memotong tanah dan batuan dasar (top header, bank dan invert). Pendekatan NATM memberikan dukungan yang diperlukan untuk penggalian dengan bentang besar (12,1 m) untuk kondisi tanah yang lemah dan bervariasi. Sistem ini memantau deformasi massa batuan dan merancang sistem pendukungnya dengan mengacu pada jenis dan deformasi massa batuan.
Melihat lebih dekat pada detail tanah yang disiapkan dengan benar akan menjadi alat yang baik bagi perancang terowongan untuk menyiapkan bagian terowongan yang ilustratif dan representatif untuk pemodelan komputer, sementara melakukan analisis regresi untuk data survei tanah yang komprehensif akan memberikan parameter tanah yang demonstratif untuk formasi tanah dan batuan yang sesuai. jika tidak. Ciri-ciri penting lainnya dari terowongan harus diselidiki dan dirancang dengan tepat, seperti stabilitas permukaan terowongan dan portal serta lereng terowongan, karena fenomena relaksasi tanah akan terjadi seiring dengan berkurangnya lapisan tanah.
Pemodelan Terowongan Pada Batuan Dengan Metode Finite Element, Studi Kasus Terowongan Diversion Tunnel Rencana Bendungan Jambu Aye,
Pertimbangan Geoteknik Pada Konstruksi Subway Untuk Jakarta Metro
