Dampak Model Tanah Pada Analisis Metode Elemen Hingga 2 Dimensi Terowongan NATM : Studi Kasus Terowongan Manikin

Abstract

Konstruksi terowongan melalui tanah lempung sensitif terhadap air dapat menyebabkan deformasi berlebihan pada dinding terowongan. Untuk dapat memprediksi deformasi yang terjadi pada terowongan melalui tanah lempung ekspansif, model konstitutif tanah yang sesuai dibutuhkan agar pemodelan memberikan hasil analisis yang memuaskan. Makalah ini berisi mengenai fenomena swelling tanah pada Terowongan Manikin di Kupang. Analisis deformasi terowongan menggunakan metode elemen hingga 2D dengan bantuan program Plaxis2D dilakukan untuk memberi prediksi terhadap deformasi yang terjadi pada terowongan Manikin. Analisis dilakukan menggunakan dua model konstitutif tanah, model keruntuhan Mohr-Coulomb dan Hardening Soil. Penggunaan kedua model tersebut dilakukan untuk mengetahui dampak serta pengaruh dari kedua model konstitutif tanah terhadap nilai deformasi pada terowongan melalui tanah ekspansif. Untuk dapat memodelkan fenomena swelling pada tanah, dikerahkan beban tambahan pada dinding terowongan yang berperan sebagai tekanan swelling pressure. Dengan metode ini, analisis menggunakan simulasi numerik dapat menyerupai deformasi dari hasil pengawasan di lapangan. Hasil simulasi numerik menunjukan bahwa desain sistem penyangga asli menggunakan model MC dan HS memberikan deformasi sebesar 921,5 mm (11,8%) dan 900 mm (11,5%). Dua alternatif sistem penyangga awal diusulkan, menggunakan steel ribs dengan profil lebih besar dan Umbrella Arch Method (UAM). Kedua alternatif secara signifikan memberikan hasil deformasi yang lebih kecil dari desain awal. Steel ribs yang lebih besar memberikan deformasi terkecil menggunakan model MC sebesar 412 mm (5,2%), sedangkan UAM memberikan deformasi terkecil pada model HS dengan deformasi sebesar 247 mm (3,1%).