INNOVATIVE: Journal Of Social Science Research Volume 4 Nomor 1 Tahun 2024 Page 3636-3651 E-ISSN 2807-4238 and P-ISSN 2807-4246
Website: https://j-innovative.org/index.php/Innovative
Evaluasi Geologi Teknik Pada Metode Penggalian Dan Sistem Penyangga Konstruksi Terowongan Pengelak Bendungan Jragung, Semarang
Mulyadi 1 ✉ , Abdul Rochim 2 , Pratikso 3
Magister Teknik Sipil, Universitas Islam Sultan Agung, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia Email : mulyadisudjai@gmail.com 1 ✉

## Abstrak
Terowongann  pengelak  Bendungan  Jragung  merupakan  terowongan  yang  dibangun  untuk mengelakkan  air  sungai  selama  pelaksanaan  konstruksi.  Terletak  di  Kabupaten  Semarang,  Provinsi Jawa Tengah. Terowongan ini direncanakan memilikii panjang 400 m dan diameter dalam 5,30 m. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kondisi geologi teknik area penelitian dalam pelaksanaan metode penggalia, dan sistim penyangga terowongan. Kondisi geologi dan geologi teknik didapatkan dari  investigasi  geologi  dan  pengujian  laboratorium.  Penentuan  kualitas  massa  batuan  dilakukan dengan metode GSI dan RMR. Pada analisis metode penggalian dan sistem penyangga digunakan metode  empiris  berdasarkan  RMR  dan  NATM  yang  didasari  oleh  hasil  penentuan  kualitas  massa batuan. Litologi penyusun terdiri dari satuan batupasir perselingan batulempung dan batulanau, dan satuan batulempung sisipan batupasir dan batulanau (anggota Banyak Formasi Kalibeng). Hasil dari pengamatan  di  lapangan  maupun  uji  sifat  mekanik  di  laboratorium,  batuan  di  lokasi  penelitian tergolong  kedalam  batuan  lunak.  Adanya  bermacam  kondisi  massa  batuan  yang  melewati  trase terowongan, sehingga untuk metode penggalian dan sistim penyangga terowongan dibagi menjadi 4  (empat)  segmen.  Metode  penggalian  massa  batuan  menggunakan  digging  dan  ripping.  Secara keseluruhan  metode  penggalian  terowongan  dilakukan  dengan  tahapan  top  heading  dan  bench. Untuk  sistim  penyangga  terowongan  menggunakan  steel  rib,  rock  bolts,  wiremesh,  shotcrete  dan lining concrete.
Kata  Kunci:  Terowongan pengelak, Bendungan Jragung, Metode Penggalian, Sistim penyangga.

## Abstract
A  diversion  tunnel  of  the  Jragung  dam  is  a  tunnel  to  evade  the  river  during  the  Jragung    Dam construction. Located in Semarang Regency, Central Java Province. This tunnel is planned to have a length  of  400  m  and  an  inner  diameter  of  5,30  m.  This  study  aims  to  evaluate  the  geological engineering  conditions  at  the  research  site  used  in  planning  the  excavation  methods  and  support systems. Geological conditions and engineering geology were obtained from geological investigation and laboratory testing. Rock mass quality was determined using the GSI and RMR methods. In the excavation method and the support system analysis, empirical methods are used based on RMR and NATM, which rock mass quality results influenced the analysis. The lithology consists of sandstone units intercalated with claystone and siltstone and claystone units intercalated with sandstone and siltstone (Banyak  members  of  the  Kalibeng  Formation).  The  results  of  field  observations  and  mechanical properties testing in the laboratory, the rocks at the research site are classified as soft rocks. The fact that heterogeneity in the condition of the rock mass passing through the tunnel alignment, so that the excavation method and the tunnel support system are divided into four segments. The rock mass excavation methods use digging and ripping. Overall the tunnel excavation method is carried out in the top heading and bench  stages. The tunnel support system uses steel rib, rock bolts, wiremesh, shotcrete and lining concrete.
Keyword: Diversion tunnel, Jragung dam, Excavation method, Support systems.

## PENDAHULUAN
Penelitian  dan  pemetaan  geologi  teknik  terutama  ditujukan  untuk  memahami hubungan timbal  balik antara lingkungan geologis  dan situasi teknik, sifat dan hubungan masing – masing komponen geologi, proses geodinamik aktif dan prognosis proses yang mungkin dihasilkan dari perubahan yang dilakukan (Dearman, 1991).
Menurut PT. Indra Karya (2019), berdasarkan dari CRIEPI (Central Research Institute of Electric Power Industry), klasifikasi batuan pada daerah penelitian Bendungan Jragung terdiri dari klas  D, CL, CL-CM  dan CM. Ketebalan klas D : 2-6 m, CL: 0,5-8 m. Rencana pondasi terowongan saluran pengelak diletakkan pada batuan klas CL-CM.
Pada hasil analisis dan pengujian Compressive Strength batulempung dan batupasir oleh PT. Virama Karya dan PT. Indra Karya, terlihat perbedaan signifikan dalam nilai rata-rata Compressive  Strength.  PT.  Virama  Karya  mencatat  nilai  rata-rata  24,75  kg/cm2  untuk batulempung dan 46,39 kg/cm2 untuk batupasir, sedangkan PT. Indra Karya mencapai nilai rata-rata 58,03 kg/cm2 untuk batulempung dan 90,71 kg/cm2 untuk batupasir. Berdasarkan uji Unconfined Compressive Strength, klasifikasi batuan ini termasuk dalam kategori batuan sangat  lemah  -  lemah.  Dalam  konteks  perencanaan  terowongan  saluran  pengelak Bendungan  Jragung  oleh  PT.  Indra  Karya,  terowongan  tersebut  direncanakan  sepanjang
+400 m dengan diameter dalam 5,30 m, dan dimensi pintu air 5,40 m x 5,40 m, terletak di lereng  sisi  kiri  sungai  Jragung.  Dasar  terowongan  saluran  pengelak  pada  bagian  hulu direncanakan  pada  elevasi  +060.00  m  dan  bagian  hilir  pada  elevasi  +052.40  m,  dengan pertimbangan terhadap kondisi massa batuan yang dihadapi.
Pada  pelaksanaan  konstruksi  terowongan  saluran  pengelak  Bendungan  Jragung, ditemui kendala runtuhan pada crown dan dinding terowongan di beberapa titik, terutama di area batuan lunak. Analisis sistem penyangga menjadi krusial dalam mengatasi masalah ini,  karena  sistem  penyangga  yang  tidak  optimal  dapat  menyebabkan  keruntuhan terowongan. Klasifikasi massa batuan menjadi pendekatan kuantitatif untuk desain, namun, penggunaan satu metode saja tidak cukup karena kondisi tektonik yang bervariasi. Dalam konteks  konstruksi  terowongan,  batuan  pondasi  Bendungan  Jragung  termasuk  dalam kategori  batuan  lunak,  sehingga  metode  New  Austrian  Tunneling  Method  (NATM) diterapkan.  NATM  mengintegrasikan  prinsip  perilaku  massa  batuan  di  bawah  beban, memantau  kinerja  konstruksi  bawah  tanah  selama  pelaksanaan,  dan  memberikan fleksibilitas dalam penyesuaian serta penggalian terowongan. Pendekatan ini mencakup sistem  klasifikasi  batuan  secara  kualitatif  dan  memberikan  pemantauan  terus-menerus terhadap gerakan batuan serta revisi penyangga untuk mencapai lining yang stabil dan ekonomis.
Menurut  Hardjomuljadi  (2010), New  Austrian  Tunneling  Method  adalah  suatu pendekatan berupa idea yang didasari oleh sifat-sifat massa batuan dan pemantauan dari kelakuan galian bawah tanah selama pelaksanaan. Method disini merupakan suatu konsep dasar  pendekatan  empiris  dengan  dasar  teori  hubungan  antara  tegangan  ( stress)  dan deformasi ( deformation) di sekeliling terowongan yang digali.
Penyangga  beban  yang  utama  dari  suatu  terowongan  adalah  massa  batuan disekeliling  terowongan  itu  sendiri.  Penyangga  awal  terutama  sekali  dimaksudkan  agar batuan tersebut dapat menyangga dirinya sendiri. Penyangga awal yang diberikan harus mempunyai karakteristik hubungan beban dan deformasi yang sesuai dan dipasang pada waktu yang tepat (Hardjomuljadi, 2010).
Dalam  NATM,  penyangga  yang  dipakai  adalah  penyangga  yang flexible,  bukan penyangga  yang  kaku  ( rigid).  Jadi  penggunaan  kombinasi  rockbolt,  wire  mesh  dan shotcrete  lebih  sesuai  daripada  penggunaan  beton  yang  tebal.  Penyangga  awal sebenarnya adalah penyangga total dan penyangga kedua ( secondary support) nantinya akan lebih tergantung kepada hasil pemantauan.
Sesudah penggalian terowongan perlu dipasang penyangga awal, untuk mencegah terjadinya rock loosening, karena jika batuan mengalami loosening  maka keruntuhan akan
sulit untuk dicegah lagi. Oleh sebab itu perlu dipasang penyangga awal yang disesuaikan dengan stand up time dari masing- masing jenis batuan.
Tujuan  penelitian  ini  adalah  evaluasi  kondisi  geologi  teknik  untuk  menentukan metode  penggalian  dan  sistem  penyangga  terowongan  yang  sesuai  dengan  kondisi geologi teknik di lokasi penelitian.

## METODE PENELITIAN
Penelitian dilakukan di Bendungan Jragung, Desa Candirejo, Kecamatan Pringapus, Kabupaten Semarang, Provinsi Jawa Tengah, fokus pada terowongan saluran pengelak STA 0+480 s.d 0+880. Menggunakan data primer dan sekunder, termasuk observasi lapangan, wawancara  dengan  PT.  Brantas  Abipraya,  dan  analisis  laboratorium,  penelitian  ini mengevaluasi  kondisi  geologi  teknik  dan  kualitas  massa  batuan  untuk  perencanaan terowongan.  Dua  data  valid  hasil  uji  GSI  kemudian  diuji  reabilitas  dengan  alpha, menunjukkan  keandalan  dan  konsistensi.  Analisis  metode  penggalian  dan  sistem penyangga terowongan dilakukan dengan mempertimbangkan RMR dan NATM, dengan tujuan  mendapatkan  penggalian  dan  penyangga  yang  sesuai  dengan  kondisi  geologi untuk mencapai kestabilan dan keamanan terowongan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Evaluasi  kondisi  geologi  dilakukan  dengan  mengidentifikasi  morfologi,  litologi, stratigrafi,  struktur  geologi,  air  tanah,  dan  kegempaan.  Kondisi  geologi  pada  trase terowogan  memiliki  morfologi  dan  litologi  yang  seragam,  yaitu  satuan  morfologi perbukitan struktural curam  dan  perbukitan struktural  miring, litologi berupa  batupasir perselingan  batulempung  dan  batulanau  serta  batulempung  sisipan  batupasir  dan batulanau  dengan  kemiringan  perlapisan  relatif  tegak  kearah  timur  laut  (hilir/  outlet) termasuk dalam Formasi Kalibeng, yang terbentuk pada kisaran kala Miosen Akhir sampai Pliosen.  Struktur  geologi  berupa  lipatan  antiklin  mempunyai  puncak  lipatan  berada  di sebelah barat daya atau bagian hulu dari trase inlet terowongan.
Gambar 6. Kenampakan Geomorfologi Daerah Penelitian (a) Morfologi Agak Curam - Curam; (b) Morfologi Landai - Miring;
(c) Morfologi Datar – Landai
Morfologi  daerah  penelitian  dan  sekitarnya  berupa  satuan perbukitan  struktural  curam, satuan perbukitan struktural miring dan satuan dataran sungai. Morfologi ini menyebabkan pada dataran sungai rawan terhadap bahaya banjir, sedangkan pada daerah perbukitan struktural curam dan miring rawan terhadap bahaya longsor dan erosi permukaan. Hal ini menjadi perhatian dalam pembangunan  terowongan  pada  lokasi  di  kedua  portal,  yaitu  inlet  yang  berada  pada  satuan perbukitan struktural miring dan outlet di satuan perbukitan struktural curam.
Gambar 7. Peta Geomorfologi Daerah Penelitian
Stratigrafi berupa alluvial, lapisan batupasir perselingan batulempung dan batulanau dengan ketebalan lapisan 30 – 80 cm dan lapisan batulempung sisipan batupasir dan batulanau dengan ketebalan lapisan 10 – 90 cm. Sedangkan pada trase terowongan dijumpai batupasir perselingan batulempung dan batulanau dan batulempung sisipan batupasir dan batulanau. Pada permukaan terdapat lapisan tanah residu dan alluvial dengan ketebalan 2 - 5 m. Arah umum perlapisan batuan menunjukkan kemiringan ke arah timur laut yang merupakan sayap / sisi timur sumbu antiklin. Hal ini akan berpengaruh pada penentuan orientasi arah penggalian dan kestabilan lereng di bagian portal terowongan. Juga arah rembesan yang biasanya akan mengikuti arah perlapisan batuan (Yang et al., 2014).
Struktur geologi berupa lipatan antiklin dengan sumbu yang berarah barat laut – tenggara dan mempunyai puncak lipatan berada di sebelah barat daya atau bagian hulu dari  trase inlet terowongan. Antiklin ini termasuk jenis lipatan sedang (moderate fold) dengan kemiringan yang condong ke arah timur laut.
U a a b b b c c c
Hasil analisis struktur diketahui arah umum kekar adalah barat laut – tenggara (N345 °E /82 ° ) seperti pada Gambar 8 dan  tegak lurus terhadap arah gaya utama berarah relatif  barat daya – timur laut, yaitu subduksi di Pulau Jawa antara Lempeng Eurasia dan Indo-Australia yang terjadi pada zaman Pliosen-Plistosen. Akibat gaya utama ini menyebabkan terbentuknya morfologi ( relief) perbukitan di daerah penelitian dan sekitarnya.
Tabel 2. Kedudukan Kekar-kekar di Lokasi Penelitian
Gambar 8. Hasil Analisis Kekar dengan Kedudukan Umum N345 °E /82 °
Interpretasi arah kelurusan punggungan  perbukitan  disimpulkan bahwa kelurusan pada lokasi penelitian dipengaruhi oleh struktur geologi, dilihat dari garis-garis kelurusan yang panjang. Dilakukan analisis dengan software DIPS version 5.103 kelurusan punggungan daerah penelitian mempunyai  arah  umum  barat  laut – tenggara  (N342 ° E)  sesuai  pada Gambar  9. Hal  ini  sesuai dengan hasil analisis data kekar dan sumbu lipatan antiklin yang menunjukkan kedudukan batuan hanya dipengaruhi oleh struktur lipatan dan tidak terpengaruh gaya lain seperti aktivitas vulkanik.
Gambar 9. Hasil Analisis Kelurusan Punggungan berarah Umum Barat Laut – Tenggara (N342 ° E) Dari data hasil pemboran diketahui muka air tanah berada pada kedalaman 6,7 – 17 m, dan secara keseluruhan berada diatas jalur terowongan. Sehingga pada  analisis metode penggalian maupun sistem penyangga terowongan harus  menggunakan properties material jenuh air dan mempertimbangkan  pengaruh  tekanan  air  tanah.  Permeabilitas  (k)  rerata  menunjukkan  angka 4,78x10 -5 – 5,99x10 -5 cm/det  menunjukkan  kondisi  batuan  cukup  kedap.  Saat  penggalian terowongan dilakukan dewatering untuk mencegah aliran air terakumulasi dalam terowongan.
No Strike
(N…°E) Dip (…°) No Strike (N…°E) Dip (…°) 1 293 83 10 342 80 2 302 85 11 352 85 3 314 88 12 357 70 4 347 76
13 312 82 5 326 78
14 342 80 6 287 87
15 336 70 7 352 88
16 282 72 8 324 82 17 330 85 9 344 80 18 340 81
Gambar 10. Peta Geologi dan Penampang Geologi Daerah Penelitian
Gambar 11.  Profil Geologi  pada Trase Terowongan Pengelak
Analisis karakteristik geologi teknik dilakukan sepanjang trase terowongan. Dokumentasi sampel pemboran inti pada elevasi terowongan dapat dilihat pada Gambar 12.
BP-01
BP-02
Gambar 12. Foto Sampel Pemboran Inti pada Trase Terowongan
Karakteristik geologi teknik diketahui dengan melakukan pengujian sifat indeks dan sifat mekanika tanah dan batuan. Resume hasil pengujian laboratorium batuan dan tanah pada titik pemboran di sepanjang trase terowongan dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Resume Hasil Pengujian Sifat Index dan Mekanik Batuan
Dari  hasil  pengujian  laboratorium  dibuat  ilustrasi  karakteristik  geologi  teknik  bawah permukaan sepanjang trase terowongan yang dapat dilihat pada Gambar 13.

## Gambar 13. Penampang Geologi Teknik pada Trase Terowongan Pengelak
Analisis pada trase terowongan tersusun atas dua satuan geologi teknik tingkat pelapukan batuan yang terdiri dari batulempung sisipan batupasir lapuk sedang – sedikit lapuk (CL-CM), serta batupasir perselingan batulempung dan batulanau sedikit lapuk – batuan segar (CM).
1. Batulempung sisipan batupasir lapuk sedang – sedikit lapuk (CL-CM)
Warna  abu-abu – kecoklatan,  lapuk  di  bidang  kontak  lapisan  dengan  tingkat  sementasi sedang ini terdiri dari bagian sedikit lapuk sampai relatif lapuk. Kekar spasi : 30 – 80 cm, tertutup
BP-03
hingga terbuka 1 – 5 mm, sebagian terisi lempung dan mineral kalsit. Memiliki kekerasan sedang - agak lunak, N- SPT >50, sudut geser (Ø) 24,72° , kohesi (c) = 0,16 kg/cm 2 , specific gravity (sg) = 2,668 kg/cm 3 , kapasitas/ daya dukung batas (qu) = 23,67 kg/cm 2 ,   kuat tekan 0,429 – 0,653  kg/cm 2 , porositas kedap – semi kedap dengan permeabilitas (k) = 5,72x10 -06 - 7,90x10 -04 cm/det (Lu=0,44 – 60,78), berat jenis 1,96 gr/cm 3 , dan water content 31,31 %.
2. Batupasir perselingan batulempung dan batulanau sedikit lapuk – batuan segar (CM)
Warna  abu-abu – kecoklatan  muda,  lapuk  di  bidang  kontak  lapisan,  dengan  tingkat sementasi tinggi ini terdiri dari bagian sedikit lapuk sampai relatif segar. Kekar spasi : 20 – 60 cm, tertutup hingga terbuka 1 – 3 mm, sebagian terisi lempung dan mineral kalsit. Memiliki kekerasan yang seragam keras, N- SPT >50, sudut geser (Ø) 25,99° , kohesi (c) = 1,24 kg/cm 2 , specific gravity (sg) = 2,664 kg/cm 3 , kapasitas/ daya dukung batas (qu) = 33,45 kg/cm 2 , kuat tekan 0,429 – 0,653 kg/cm 2 , porositas kedap dengan permeabilitas (k) = 2,47x10 -06 - 1,34x10 -04 cm/det (Lu=0,19 – 10,28), berat jenis 2,15 gr/cm 3 , dan water content 38,73 %.
Analisis  terhadap  kualitas  massa  batuan  permukaan  dengan  menggunakan  metode Geological Strength Index (GSI). Penentuan GSI permukaan dilakukan secara langsung di lapangan, sehingga menghasilkan peta GSI permukaan seperti pada Gambar 14.
Gambar 14. Peta GSI Permukaan Daerah Penelitian
Kualitas  massa  batuan  bawah  permukaan  dilakukan  pada  trase  terowongan  dengan menggunakan metode Geological Strength Index (GSI) dan Rock Mass Rating (RMR). Data yang digunakan merupakan hasil pengamatan pada bor log dan hasil uji laboratorium pada sampel bor log di sepanjang trase terowongan. Penentuan kualitas massa batuan dilakukan dengan penentuan nilai Rock Quality Designation (RQD), nilai GSI bawah permukaan dan nilai RMR tiap 1 m kedalaman pemboran.  Selanjutnya  dilakukan  Analisa  hubungan  GSI  dan  RMR  yang  menghasilkan  grafik hubunganan antara GSI dan RMR pada Gambar 15.

## Gambar 15. Analisis Hubungan GSI dan RMR
Didapatkan persamaan hubungan antara GSI dan RMR : RMR = 0,4346 GSI + 25,432
Nilai R 2 dari persamaan linier menunjukkan nilai 0,6685, yang artinya persamaan korelasi tersebut  cukup  baik  untuk  digunakan.  Semakin  mendekati  angka  1  maka  persamaan  korelasi semakin baik, sedangkan jika mendekati angka 0 semakin tidak memiliki korelasi.
Analisis kualitas massa batuan bawah permukaan menunjukkan hasil yang bervariasi, dengan nilai GSI 12 - 93,5 dan nilai RMR 12 - 65. Penampang memanjang dari analisis kualitas massa batuan berdasarkan metode GSI dan RMR dapat dilihat pada Gambar 16 dan Gambar 17.
Nilai GSI tidak dapat digunakan langsung untuk menetukan kelas massa batuan, sehingga dilakukan korelasi antara GSI – RMR untuk mendapatkan persamaan yang akan digunakan dalam penentuan kelas massa batuan. Hasil analisis kualitas massa batuan akan dijadikan acuan dalam analisis metode penggalian maupun sistem penyangga terowongan.
Gambar 16. Kualitas Massa Batuan Trase Terowongan Berdasarkan Analisis GSI
Gambar 17. Kualitas Massa Batuan Trase Terowongan Berdasarkan Analisis RMR
RMR ra tin g Hubungan GSI - RMR 70 60 50 40 30 y = 0.4346x + 25.432 R² = 0.6685 20
20 30 40 50 60 70 80 90 GSI rating

## 3. Evaluasi Metode Penggalian Terowongan
Pada analisis penentuan tipe penggalian dengan menggunakan grafik GSI oleh Tsiambaos dan Saroglou didapatkan tipe penggalian menggunakan digging dan ripping. Meskipun demikian, menurut Hoek (2001) dalam Sharifzadeh and Kolivand (2013) tidak ada aturan baku yang benar- benar  dapat  memfasilitasi  dalam  penentuan  tipe  penggalian.  Penentuan  tipe  penggalian  lebih dipengaruhi  oleh  pengalaman teknis  daripada perhitungan teoritis.  Penentuan  tipe  penggalian pada terowongan lebih dipengaruhi oleh keamanan konstruksi, biaya dan waktu.
Penentuan tipe penggalian terowongan umumnya dilakukan dengan menggunakan grafik dari  Pettifer  and  Fookes  (1994).  Namun  dalam  penelitian  oleh  Tsiambaos  and  Saroglou  (2010) membahas grafik Pettifer-Fookes ini pada tipe penggalian ripping bersifat terlalu underestimate dan memprediksi penggalian yang sukar, sedangkan peralatan ekskavasi saat ini semakin modern. Sehingga  diperkenalkan  modifikasi  grafik  GSI  sebagai  alat  penilai  untuk  menetukan  tipe penggalian  yang  dianggap  lebih  sesuai  dengan  kondisi  saat  ini.  Tipe  penggalian  yang  sesuai dengan trase terowongan adalah penggalian menggunakan ripping dan digging.
Gambar 18. Penilaian Tipe Penggalian Menggunakan Grafik GSI

## Tsiambaos dan Saroglou
Analisis kualitas massa batuan pada trase terowongan dengan menggunakan metode GSI dan RMR, didapatkan hasil seperti pada Tabel 4. Pada hasil analisis diketahui setiap segmen trase terowongan memiliki kelas massa batuan yang berbeda, yaitu kelas buruk - baik berdasarkan nilai GSI, dan kelas sangat buruk - sedang berdasarkan nilai RMR.
Tabel 4. Hasil Analisis Kualitas Massa Batuan pada Elevasi Terowongan
Untuk perencanaan sistem penyangga terowongan dibagi menjadi 4 segmen seperti pada Gambar 19 yaitu segmen 1 (STA 0+480 – 0+620),  segmen 2 (STA 0+620 – 0+770),  segmen 3 (STA 0+770 – 0+860)  dan segmen 4 (STA 0+860 – 0+880). Borehole STA GSI RMR
Rating Kelas Batuan Rating Kelas Batuan BP-03 (0+480) – (0+620) 48,54 Sedang 36,62 Buruk BP-02 (0+620) – (0+770) 67,11 Baik 47,39 Sedang BP-01 (0+770) – (0+820) 52,89 Sedang 35,57 Buruk (0+820) – (0+880) 24,94 Buruk 18,63 Sangat Buruk
Gambar 19. Pembagian Segmen berdasarkan Analisis Kualitas Massa Batuan
Analisis  metode  penggalian  terowongan  dilakukan  dengan  metode  RMR  dan  NATM. Berdasarkan  hasil  klasifikasi  massa  batuan,  diketahui  metode  penggalian  yang  sesuai  dengan kondisi  lapangan  disajikan  pada  Tabel  5.  Kemudian  dilakukan  penentuan  metode  penyangga terowongan menggunakan metode RMR dan NATM. Hasil dari analisis dapat dilihat pada Tabel 6.
Evaluasi kondisi geologi teknik meliputi kondisi geologi teknik dan analisis kualitas massa batuan. Kondisi geologi teknik pada trase terowongan dibagi menjadi 3 (tiga) zona. Dari ketiga zona  tersebut  dikelompokkan  berdasarkan  penilaian  kualitas  massa  batuan  menjadi  4  (empat) segmen seperti pada Gambar 20. Kualitas massa batuan akan berpengaruh terhadap penentuan metode penggalian dan sistem penyangga terowongan. Arah kemiringan perlapisan batuan yang relatif searah juga berdampak pada orientasi arah penggalian terowongan.
Gambar 20. Evaluasi Kondisi Geologi Teknik pada Trase Terowongan
Kualitas  massa  batuan  di  bawah  permukaan  berdasarkan  penilaian  GSI  memiliki  kualitas batuan buruk ( poor) - bagus (good). Sedangkan berdasarkan RMR kualitas batuan sangat buruk ( very poor) - sedang (fair). Analisis kualitas massa batuan tersebut dipengaruhi oleh jenis perlapisan batuan dengan kemiringan berarah ke timur laut (area outlet/ hilir).
Rendahnya kualitas massa batuan menyebabkan perlunya pemantauan terhadap dampak yang  mungkin  terjadi  pada  saat  pelaksanaan  konstruksi,  yaitu  deformasi  pada  terowongan maupun pada permukaan tanah. Instrumen pemantauan deformasi dapat dipasang setidaknya
Segmen 1
Segmen 2 Segmen 3 Segmen 4 Segmen  1 Segmen 2 Seg 3 Seg 4 Zona A Zona B Zona C Tingkat pelapukan sedang – rendah (CL-CM), Kekerasan sedikit lunak – sedang, N-SPT >50, Sudut geser (Ø) 24,72°, Kohesi (c) = 0,16 kg/cm2, Spec. gravity (sg) = 2,668 kg/cm3, Daya dukung (qu)=23,67 kg/cm2, Kuat tekan 0,429 – 0,653  kg/cm2, Porositas kedap – semi kedap, Permeabilitas (k) = 5,72x10 -06 - 7,90x10 -04 cm/det, Berat jenis 1,96 gr/cm3, Water content 31,31 %. GSI = rerata 48,54 ( Fair Rock) RMR  = rerata 36,62 ( Poor Rock) Tingkat pelapukan rendah – batuan segar (CM), kekerasan yang seragam keras, N-SPT >50, Sudut geser (Ø) 25,99°, Kohesi (c) = 1,24 kg/cm2, Specific gravity (sg) = 2,664 kg/cm3, Daya dukung (qu) = 33,45 kg/cm2, Kuat tekan 0,429 – 0,653 kg/cm2, Porositas kedap, Permeabilitas (k) = 2,47x10 -06 - 1,34x10 -04 cm/det, Berat jenis 2,15 gr/cm3, dan Water content 38,73 %. GSI = rerata 67,11 ( Good Rock) RMR  = rerata 47,39 ( Fair Rock) Tingkat pelapukan sedang – rendah (CL-CM), Kekerasan sedikit lunak – sedang, N-SPT >50, Sudut geser (Ø) 24,72°, Kohesi (c) = 0,16 kg/cm2, Spec. gravity (sg) = 2,668 kg/cm3, Daya dukung (qu)=23,67 kg/cm2, Kuat tekan 0,429 – 0,653  kg/cm2, Porositas kedap – semi kedap, Permeabilitas (k) = 5,72x10 -06 - 7,90x10 -04 cm/det, Berat jenis 1,96 gr/cm3, Water content 31,31 %. GSI = rerata 42,73 ( Fair rock) RMR  = rerata 29,41 ( Poor rock) Segmen  1 Segmen 2 Seg 3 Seg 4
masing-masing pada setiap segmen penggalian terowongan.
Untuk  orientasi  arah  penggalian  lebih  menguntungkan  apabila  penggalian  terowongan dilakukan dari arah inlet atau sisi barat daya (hulu),  karena arah kemiringan perlapisan batuan relatif ke arah timur laut atau outlet (hilir) di sepanjang trase terowongan. Penentuan orientasi arah penggalian yang tepat akan membantu mencegah terjadinya runtuhan pada muka bidang galian.
Tabel 5. Hasil Analisis Metode Penggalian Terowongan
Penentuan metode penggalian terowongan dilakukan menggunakan gabungan 2 metode empiris,  yaitu Rock  Mass  Rating  (RMR)  dan  New  Austrian  Tunneling  Method  (NATM).  Analisis metode penggalian dilakukan berdasarkan hasil analisis kualitas massa batuan yang dibagi menjadi 4 segmen berdasarkan RMR dan GSI. Dari gabungan kedua metode tersebut didapatkan panjang lajur penggalian dan lokasi penempatan penyangga. Hasil analisis dengan metode RMR maupun NATM  menunjukkan  penggalian  terowongan  dilakukan  dengan  tahapan  penggalian  yaitu top heading dan bench.

## 4. Evaluasi Sistem Penyangga Terowongan
Penentuan  sistem  penyangga  terowongan  dilakukan  seperti  pada  penentuan  metode penggalian, dibagi menjadi 4 segmen dengan berdasarkan RMR dan GSI. Dengan menggunakan metode penggalian berdasarkan RMR dan NATM didapatkan hasil sistim penyangga yang hampir sama, sehingga tidak akan berbeda jauh safety factor yang didapat apabila akan dilakukan analisis dengan metode numeris.
Pada  hasil  analisis  gabungan  metode  RMR  dan  NATM  tersebut,  pemasangan  sistem penyangga  terowongan  disesuaikan  dengan  kondisi  batuan  di  setiap  segmennya.  Sistem penyangga menggunakan perkuatan rangka baja ( steel ribs), baut batuan (rockbolts), wiremesh dan shotcrete. Pemasangan rangka baja (steel ribs) pada trase terowongan dengan jarak spasi 0,5 – 1,5 meter atau disesuaikan dengan kualitas massa batuan. Sedangkan baut batuan ( rockbolts), wiremesh dan shotcrete dipasang pada atap dan dinding terowongan. Pada kondisi kualitas massa batuan yang rendah atau batuan lunak, perlu ditambahkan pemasangan forepoling pada bagian atap ( crown) sebagai perkuatan pada saat penggalian.
Titik Bor Segmen RMR
NATM
BP-03 1 Top heading dan bench,
kemajuan 0,5 – 0,75m di top heading, pemasangan penyangga seiring dengan penggalian. - Ekskavasi / penggalian awal pada top heading.
- Pemasangan penyangga utama pada top
heading.
- Ekskavasi / penggalian peralihan dari top heading ke bench. - Pemasangan penyangga utama pada
bench.
- Ekskavasi / penggalian peralihan dari bench ke invert. - Kemajuan penggalian dan pemasangan penyangga utama berjarak 0,5 – 1,5 m. BP-02 2 Top heading dan bench, kemajuan 0,75 – 1,5 m di top heading, pemasangan penyangga setelah setiap penggalian, penyangga penuh 10 m dari muka. BP-01 3
Top heading dan bench, kemajuan 0,5 – 0,75m di top heading, pemasangan penyangga seiring dengan penggalian. 4 Drift berganda dengan kemajuan 0,5m di top heading, penyangga harus segera terpasang setelah penggalian, shotcrete perlu segera dilakukan.

## Tabel 6. Hasil Analisis Sistem Penyangga Terowongan
Pemantauan zona-zona pada sistem penyangga terowongan perlu memperhatikan kondisi batuan  dan  beban  diatas  elevasi  terowongan.  Terutama  pada  area  yang  direncanakan  akan dibangun fasilitas umum, yang perlu dilakukan analisis potensi hazard di permukaan agar tidak berdampak pada stabilitas terowongan.

## SIMPULAN
Hasil  analisis  dan  pembahasan  menunjukkan  bahwa  sifat  keteknikan  tanah  dan batuan, termasuk berat jenis, sudut geser, dan kohesi, serta parameter lainnya, menandakan bahwa batuan di daerah penelitian dapat dikategorikan sebagai weak rock menurut klasifikasi Hoek  and  Brown  (1997).  Kualitas  massa  batuan  sepanjang  trase  terowongan,  dievaluasi menggunakan  GSI  dan  RMR,  berkisar  dari  buruk  hingga  baik  dan  sangat  buruk  hingga sedang, masing-masing. Metode penggalian terowongan yang direkomendasikan mencakup digging dan ripping, serta segmentasi top heading dan bench dengan perkuatan tambahan seperti perkuatan awal  dan pengendalian aliran air. Sistem penyangga terowongan, yang dibagi menjadi empat  segmen, disarankan menggunakan steel ribs, rock bolts,  shotcrete, wiremesh, dan forepoling, dengan variasi ukuran tergantung pada kondisi batuan di setiap segmen.

## DAFTAR PUSTAKA
Apriyono, A., and Sumiyanto. (2010). Tinjauan Kekuatan Sistem Penyangga Terowongan dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga (A Review of Tunnel Supporting Systems Using Finite Element Method): Dinamika Rekayasa, v. 6, p. 33 – 38.
Badan Standardisasi Indonesia. (2017). SNI 8460-2017, Persyaratan Perencanaan Geoteknik.
Titik Bor Segmen RMR
BP-03 1 - Shotcrete; 100-150 mm di atap, 100 mm di dinding. - Rockbolt; sistematik bolt panjang 4 – 5 m, diameter 25 mm full grouting, spasi 0,5 – 0,75 m di atap dan dinding dengan wiremesh. - Steel sets; rangka ringan sampai sedang spasi 0,5-0,75 m, ditempat yang diperlukan. - Rangka baja H100 (panjang=17m, tebal  =  8mm,  tinggi  =  100mm, spasi  =  0,5 – 1,5m  /  disesuaikan dengan kondisi batuan);
- Rockbolt (diameter = 25mm, panjang  =  6  m,  spasi  longitudinal = 1,2 m, spasi lateral = disesuaikan dengan  jarak  rangka  baja)  pada atap dan dinding; Wiremesh (diameter 5mm); - Shotcrete  pada  atap,  dinding,  dan lantai kerja (tebal=100 mm)
Metode  tambahan  yang  diperlukan antara lain:
- Perkuatan awal (forepoling diameter  32mm,  panjang  6m, spasi 300mm, dengan pengisi atau injeksi semen).
- Perkuatan  muka  bidang  galian dengan shotcrete dan rockbolt. - Pengendalian  aliran  air  dengan pemboran drainase. BP-02 2 - Shotcrete; 50-100 mm di atap, 100 mm di dinding. - Rockbolt; sistematik bolt panjang 3-
4 m, diameter 25 mm full grouting, spasi 0,75–1,0 m di atap dan dinding dengan wiremesh. - Steel sets; rangka ringan -  sedang, spasi 0,75 - 1,5 m, ditempat yang diperlukan. BP-01 3 - Shotcrete; 100-150 mm di atap, 150 mm di dinding. - Rockbolt; sistematik bolt panjang 4
– 5 m, diameter 25 mm full grouting, spasi 0,5 – 1,0 m di atap dan dinding dengan wiremesh. - Steel sets; rangka ringan sampai sedang, spasi 0,5-0,75 m, ditempat yang diperlukan. 4 - Shotcrete; 150-200 mm di atap, 200 mm di dinding dan 100 mm di muka. - Rockbolt; sistematik bolt panjang 5 – 6 m, diameter 25 mm full grouting, spasi 0,5 – 0,75 m di atap dan dinding dengan wiremesh, bolt invert. - Steel sets; rangka sedang sampai berat spasi 0,5-0,75 m, dengan steel lagging dan forepoling jika diperlukan, invert tertutup.
Jakarta: Badan Standardisasi Nasional, 134 - 136.
Bieniawski,  Z.T.  (1989). Engineering  Rock  Mass  Classifications:  A  Complete  Manual  for Engineers  and  Geologists  in  Mining,  Civil,  and  Petroleum  Engineering:  Canada,
John Wiley & Sons, 251 p.
Deere, D.U., and Deere, D.W. (1989). Rock Quality Designation (RQD) after Twenty Years. US Army Corps of Engineers Report GL-89-1: Department of The Army - US Army Corps of Engineers, p. 100.
Hardjomuljadi,  Sarwono.  (2010).  Terowongan  Dengan  NATM (New  Austrian  Tunneling Method). PT. MEDISA. Jakarta.
Hoek, E., and Brown, E.T. (1998). Practical Estimates of Rock Mass Strength: International Journal  of  Rock  Mechanics  and  Mining  Sciences,  v.  34,  p.  1165 – 1186, doi:10.23919/ae.2019.8866996.
Hoek, E., Carter, T.G., and Diederichs, M.S. (2013). Quantification of the geological strength index chart, in 47th US Rock Mechanics / Geomechanics Symposium 2013, v. 3, p. 672 – 679.
Hoek,  E.,  Marinos,  P.,  and  Marinos,  V.  (2007). Geological  Strength  Index  (GSI).  A characterization  tool  for  assessing  engineering  properties  for  rock  masses,  in Underground  Works  under  Special  Conditions  -  Proceedings  of  the  Workshop (W1) on Underground Works under Special Conditions, London, Taylor & Francis, doi:10.1201/noe041545 0287.ch2.
Indra  Karya  (Persero),  PT.  (2019). Preparation  of  Jragung  Multipurpose  Dam  Project  :
Engineering Design Report (EDR) : Jakarta, Direktorat Jenderal Sumber Daya Air,
Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat.
ISRM.  (2015). The  ISRM  Suggested  Methods  for  Rock  Characterization,  Testing  and Monitoring (R. Ulusay, Ed.): Cham, Switzerland, Springer, 292 p., doi:10.1016/0148- 9062(81) 90524-6.
Kementerian  Pekerjaan  Umum  dan  Perumahan  Rakyat.  (2015).  Pedoman  Metode Perencanaan  Penggalian  dan  Sistem  Perkuatan  Terowongan  Jalan  Pada  Media Campuran Tanah- Batuan: Indonesia, p. 53.
Muzakky, M.A., Indrawan, I.G.B. (2020). Karakteristik Geologi Teknik Bendungan Jragung, Kecamatan Pringapus, Kabupaten Semarang, Provinsi Jawa Tengah : Universitas Gajah Mada.
Pusgen  (2017). Peta  Sumber  dan  Bahaya  Gempa  Indonesia  Tahun  2017:  Jakarta, Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat, 16 p.
Sukardi dan Budhitrisna, T. (1992). Peta Geologi Bersistem Indonesia, Lembar Salatiga, Jawa,
skala 1:100.000 : Bandung, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi.
Tsiambaos, G., and Saroglou, H. (2010). Excavatability assessment of rock masses using the Geological  Strength  Index  Excavatability  assessment  of  rock  masses  using  the Geological  Strength  Index  (  GSI  ):  Bull  Eng  Geol  Environ,  v.69,  p.13-27, doi:10.1007/s10064-009- 0235-9.