1. Terowongan

Terowongan adalah sebuah tembusan di bawah permukaan tanah atau gunung.

Terowongan umumnya tertutup di seluruh sisi kecuali di kedua ujungnya yang terbuka

pada lingkungan luar. Beberapa ahli teknik sipil mendefinisikan terowongan sebagai

sebuah tembusan di bawah permukaan yang memiliki panjang minimal 0.1 mil, dan

yang lebih pendek dari itu lebih pantas disebut underpass.

Terowongan biasa digunakan untuk lalu lintas kendaraan (umumnya mobil atau kereta

api) maupun para pejalan kaki atau pengendara sepeda. Selain itu, ada pula terowongan

yang berfungsi mengalirkan air untuk mengurangi banjir atau untuk dikonsumsi,

terowongan untuk saluran pembuangan, pembangkit listrik, dan terowongan yang

menyalurkan kabel telekomunikasi. Ada juga terowongan yang berfungsi sebagai jalan

bagi hewan, umumnya hewan langka, yang habitatnya dilintasi jalan raya. Beberapa

terowongan rahasia juga telah dibuat sebagai metode bagi jalan masuk ke atau keluar

dari suatu tempat yang aman atau berbahaya, seperti terowongan di jalur Gaza,

dan terowongan Cu Chi di Vietnam yang dibangun dan dipergunakan ketika perang

Vietnam.

Di Inggris, terowongan bawah tanah untuk pejalan kaki atau transportasi umumnya di

sebut subway. Istilah ini digunakan di masa lalu, dan saat ini sering di sebut

underground rapid transit system. Berdasarkan fungsinya, terowongan dapat dibedakan

menjadi dua jenis, yaitu:

a. Terowongan lalu lintas (traffic)

Beberapa penggunaan terowongan untuk lalu lintas diantaranya:

Terowongan kereta api

Terowongan jalan raya

Terowongan navigasi

Terowongan tambang

b. Terowongan angkutan

Diantaranya adalah :

Terowongan pembangkit tenaga listrik (hydro power)

Terowongan water supply

Terowongan sewerage water

Terowongan untuk utilitas umum

Terowongan dibuat melalui berbagai jenis dan lapisan tanah dan bebatuan sehingga

metode konstruksi tergantung dari keadaan tanah. Metode pembuatan terowongan yang

biasa digunakan adalah metode potong-tutup, metode ini merupakan metode yang

paling simpel untuk terowongan dangkal di mana area di atas lokasi yang akan

dijadikan terowongan harus digali dan terowongan dibangun dengan atap di atasnya.

Setelah itu, area ditutup agar terlihat seperti sebelum digali. Konstruksi umumnya

bertingkat dua, yang memungkinkan adanya pengelolaan secara ekonomi dan keamanan

seperti loket tiket, stasiun, akses penumpang dan jalan keluar darurat, ventilasi, saluran

asap, ruang staf, dan ruang perlengkapan.

Hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan terowongan yaitu :

Lokasi

Metode konstruksi

Material

Kegunaan

Rancangan terowongan perlu memperhatikan :

1. Massa batuan yang komplek ; gaya-gaya yang dihasilkan oleh redistribusi tegangan

awal.

2. Sifat-sifat material di sekitar, kemungkinan failure / keruntuhan di struktur bahan

dan kekuatan batuan.

Rencana rekayasa yang baik adalah rancangan yang seimbang dalam semua faktor yang

saling berkaitan, meski tidak selalu dapat dikualifikasi tapi selalu di masukkan dalam

perhitungan.

Pembuatan terowongan menggunakan mesin bor, mesin bor memungkinkan terowongan

dibuat tanpa harus menggali area di atas lokasi yang akan di jadikan terowongan. Mesin

bor melubangi tanah sepanjang lokasi terowongan. Mesin bor bisa dioperasikan secara

otomatis selama proses konstruksi terowongan, dan dapat menembus hampir seluruh

jenis bebatuan. Mesin bor yang pertama kali digunakan adalah mesin

yangmembangun terowongan rel Fréjus antara Prancis dan Italia melalui pegunungan

Alpen tahun 1845.

Gambar 1 Pembuatan Terowongan Menggunakan Mesin Bor

2. Penyelidikan Geoteknik Sebelum Konstruksi Terowongan

Penyelidikan geoteknik adalah elemen yang sangat penting dalam perencanaan dan

pelaksanaan sebuah terowongan. Dengan data geologi yang memadai dapat ditentukan

desain terowongan yang sesuai, metode pelaksanaan yang paling optimal, biaya

pelaksanaan yang paling rasional serta persiapan yang sebaik – baiknya direncanakan

aspek keamanan pelaksanaan. Biaya pelaksanaan akan sangat berpotensi membengkak

karena kurang tersedianya data geologi.

Secara spesifik tujuan penyelidikan tersebut adalah untuk :

a. Menentukan stratifikasi tanah atau batuan pada jalur terowongan.

b. Menentukan sifat fisik batuan.

c. Menentukan parameter desain untuk batuan dan tanah.

d. Memberikan kepastian setinggi – tingginya bagi suatu proyek dan dan memberi

wawasan kepada engineer mengenai kondisi yang mungkin terjadi saat

pelaksanaan.

e. Mengurangi unsur ketidakpastian bagi kontraktor.

f. Meningkatkan keselamatan kerja.

g. Memberi pengalaman bekerja sehingga dapat memperbaiki kualitas – kualitas

keputusan di lapangan.

Dalam penyelidikan lapangan yang harus dilakukan adalah sebagai berikut:

a. Tinjauan literatur

- Dilakukan sebelum berangkat ke lapangan

- Cari informasi yang pernah dipublikasikan mengenai geologi, tanah, air tanah,

sejarah seismik, struktur

- Untuk kota, informasi daerah penimbunan lama atau alterasi pola penirisan.

- Peta geologi →Litbang geologi, geoteknologi LIPI

b. Studi foto udara (bila ada)

- Untuk melihat kondisi lokasi dari jarak yang jauh dan luas.

- Analisis geomorfis dan sifat-sifat batuan dari evaluasi respon batuan terhadap

lingkungan

- Teknik pemotretan : vertikalitas dan kemiringan, fotografi warna,infra merah,

radar.

- Topografi lereng yang terdiri dari dua tipe dapat dikenali

- Mudah dikenali adanya tanah longsor, patahan, struktur geologi seperti antiklin-

sinklin, dome.

c. Peninjauan geologi permukaan

- Untuk mengetahui jenis dan penyebaran batuan dilokasi berupa ketebalan, sifat

fisik dan mekanis di lapangan.

- Terdiri dari pemetaan batuan dasar dan pemetaan geologi teknik.

- Peta batuan :litologi dan batas-batasnya serta struktur geologi

- Peta geologi teknik : singkapan batuan dan derajat pelapukan, material bahan

bangunan

d. Survei geofisika

- Keuntungan : tidak merusak obyek yang diselidiki, cepat dan unit costnya

rendah.

- Kerugiannya : ketelitian rendah

- Dilakukan sebelum pemboran → untuk menentukan lokasi pemboran

- Teknik yang umum digunakan neutron density dan teknik gamma.

- Metode yang digunakan : seismic refraction, survei resistivity.

e. Pemboran eksplorasi

Pemboran merupakan metoda yang paling umum untuk eksplorasi detil, seperti

keterangan yang spesifik dari batuan,variasi material dan sifat-sifat fisiknya.

Daerah yang memerlukan eksplorasi lebih detil adalah :

- Portal

- Topografi rendah di atas terowongan, yang biasanya menggambarkan struktur

batuan lemah.

- Tipe batuan dengan potensial pelapukan yang dalam

- Di daerah yang banyak air

- Daerah geser

f. Sumur uji

g. Pengujian in-situ

h. Pengujian laboratorium

i. Pengujian model skala penuh

j. Tahap konstruksi

k. Pengamatan pasca konstruksi

Pemboran teknik untuk pengambilan sampel batuan adalah cara yang paling umum

dipakai untuk pekerjaan terowongan. Dengan pengambilan sampel (core) dapat

diketahui sifat fisik batuan, dan informasi penting lainnya. Lokasi – lokasi yang

memerlukan pengeboran secara detail adalah :

a. Daerah portal

b. Daerah yang secara topografi dekat terowongan, karena biasanya secara struktur

lemah (overburden tipis).

c. Lokasi yang berpotensi mengalami pelapukan berat.

d. Daerah yang berpotensi air tanah tinggi dan dan adanya batuan porous.

3. Metode Dasar Pembuatan Terowongan Pada Batuan

Cara penggalian permukaan lubang bukaan digolongkan:

a. Cara portal

b. Cara open cut

Cara-cara tersebut dipengaruhi oleh kondisi tanah permukaan yang akan digali.

Metoda penggalian ada 5 cara, yaitu:

Full face

Cara dimana seluruh penampang terowongan digali secara bersamaan. Cara ini cocok

untuk penampang melintang kecil hingga diameter 3 m, tapi dengan gunakan Drill

jumbo menjadi dapat untuk terowongan ukuran besar.

Keuntungan dari menggunakan cara ini adalah pekerjaan menjadi lebih cepat, lintasan

pembuangan hasil peledakan dapat langsung dipasang bersamaan dengan proses

penggalian berikutnya, dan proses tunneling dapat dilakukan secara kontinu. Sedangkan

kerugiannya adalah saat penggalian banyak membutuhkan alat mekanis, tidak dapat

digunakan untuk batuan yang tidak stabil, dan hanya terbatas untuk terowongan yang

lintasannya pendek.

Heading dan bench

Cara penggaliannya adalah bagian atas terowongan digali lebih dulu sampai mencapai 3

– 3.5 m (heading), selanjutnya penggalian bagian bawah penampang dikerjakan (bench

cut) sampai membentuk penampang yang diinginkan. Proses ini diulangi sampai seluruh

lintasan terowongan tercapai.

Untuk kondisi batuan yang buruk, cara penggalian dapat dimodifikasi menjadi “top

heading” → heading diperpanjang sampai 25 m – 35m atau lebih, kemudian pasangi

penyangga, baru kemudian bench cut dibuat.

Keuntungan dari menggunakan cara ini adalah memungkinkan pekerjaan pengeboran

dan pembuangan sisa peledakan dilakukan secara simultan, efektif untuk ukuran

terowongan penampang besar dan lintasan, dan dapat diterapkan untuk setiap kondisi

batuan. Sedangkan kerugian dari menggunakan cara ini adalah metoda ini

membutuhkan waktu yang lebih lama bila dibandingkan metoda full face.

Drift

Cara yang digunakan dalam metoda ini adalah dengan menggali terlebih dahulu lubang

bukaan yang berukuran kecil sepanjang lintasan terowongan, kemudian diperbesar

sampai membentuk penampang yang direncanakan. Berdasar posisi lubang terhadap

sumbu terowongan :

Center drift

Diawali dengan penggalian lubang berukuran 2.5 m x 2.5 m – 3m x 3m dari portal ke

portal. Perluasan dimulai setelah penggalian center drift selesai, dengan membuat

lubang untuk bahan peledakan yang dibor melingkar pada selimut drift dari sumbu

terowongan.

Keuntungan dari posisi lubang terhadap sumbu terowongan ini adalah sistem

ventilasinya baik, tidak memerlukan sistem penyangga sementara, dan mucking dapat

dikerjakan bersama dengan pekerjaan penggalian.Sedangkan kerugiannya adalah

pekerjaan perluasan harus menunggu center drift selesai secara keseluruhan, dan alat

bor dipasang dengan pola tertentu, seringkali spasi alat bor dirubah sesuai dengan

kondisi batuan yang diledakan.

Side drift

Dua drift digali sekaligus pada sisi-sisi penampang, sepanjang lintasan terowongan.

Selanjutnya penggalian bagian arch diikuti dengan pemasangan penyangga sementara.

Selesai penyangga dipasang, penggalian bagian tengah dikerjakan.

Keuntungan dari cara ini adalah proses lining dapat dikerjakan sebelum penggalian

bagian tengah dilaksanakan, metoda ini efektif untuk terowongan besar dengan kondisi

batuan yang buruk. Sedangkan kerugiannya adalah pekerjaan perluasan harus

menunggu drift selesai dikerjakan.

Top drift

Digunakan untuk penggalian endapan. Metodanya mirip dengan heading and

bench.

Bottom drift

Penggalian dimulai dengan membuka bagian bawah penampang. Pembuatan lubang –

lubang bahan peledak untuk membuka bagian atas penampang dilakukan dengan

membor dari Bottom drift vertikal ke atas.

Sumuran vertikal

Awal dibuat lubang vertikal sampai pada terowongan yang akan digali. Dengan

demikian akan terbentuk tiga buah heading face.

Sumuran dapat bersifat sementara atau permanen. Sumuran sementara berfungsi saat

pelaksanaan → membantu pembuangan pelaksanaan pembuangan sisa – sisa peledakan

(mucking), salah satu jalur untuk mensuplai peralatan dan material, dsb. Sumuran

permanen → bila masih tetap berfungsi setelah terowongan mulai digunakan untuk

keperluannya, misal sebagai sarana ventilasi.

Pilot tunnel

Pillot tunnel digali paralel pada jarak ± 25 meter dari sumbu terowongan yang

direncanakan dengan ukuran 2 x 2 m2 – 3 x 3 m2. Penggalian pada terowongan utama

sendiri dilakukan dengan metoda drift.

Pada interval tertentu dibuat cross cut memotong sumbu utama rencana. Bila cross cut

mencapai drift, proses pelebaran dimulai dari titik ini dengan dua heading face. Bila

cross cut mencapai titik dimana drift belum mencapai titik ini, maka drift heading

dilakukan dengan titik potongan melintang.

Keuntungannya adalah efektif untuk terowongan yang lintasannya panjang, dengan

topografi yang tidak memungkinkan untuk membuat sumuran, pilot tunnel dengan

sendirinya merupakan sistem ventilasi, mucking dapat dilakukan dengan cepat.

Sedangkan kerugiannya adalah pekerjaannya memerlukan lebih banyak waktu, biaya

dibandingkan dengan metoda penggalian lainnya.