Journal homepage: http://iptek.its.ac.id/index.php/jats

## Perencanaan Sistem Penyangga pada Terowongan Pengelak (Studi kasus pembangunan Bendungan Beringin Sila Utan Kab. Sumbawa)
Muhammad Jayyid 1,* , Dedy Dharmawansyah 1 , Dinda Fardila 1
Program Studi Teknik Sipil, Universitas Teknologi Sumbawa, Nusa Tenggara Barat 1 Koresponden*, Email: dedy.dharmawansyah@uts.ac.id
Info Artikel Abstract
Diajukan                  31 Juli 2022
Diperbaiki               24 Februari 2023 Disetujui                 27 Februari 2023
Keywords: steel support, rock mass rating, beringin sila, safety factor.
The excavation process caused the rocks around the Beringin Sila tunnel to be disturbed so that  an initial  support  was  needed  in  the  form  of  steel  supports.  This  study uses  empirical methods, namely analysis of rock mass classification with the Rock Mass Rating (RMR) system and mathematical calculations of stress and stiffness of steel supports to determine the safety factor with steel spacing 1.5m, 2m and 3m. Based on the results of rock mass classification on the inlet and outlet sides are 37 and 27 which are classified as poor rock (rock class IV). The safety factor in the combination of steel set, shotcrete, and rockbolt, obtained at the inlet side of 0.84 on the roof and 2.03 on the wall at a distance of 1.5 m, at a distance of 2 m obtained a safety factor of 0.81 on the roof. and 1.93 on the wall, and at a distance of 3 m by 0.77 on the roof and 1.84 on the wall. The above information proves that the roof of the tunnel is still in the unsafe criteria. On the outlet side, the safety factor is 5 on the roof and 8.56 on the walls at a distance of 1.5 m, at a distance of 2 m, the safety factor is 4.74 on the roof and 8.13 on the walls, and at a distance of 3 m. of 4.52 on the roof and 7.75 on the walls. So that the outlet side at a distance of 3 meters is still categorized as safe.
Kata kunci: s teel support, rock mass rating , beringin sila, angka keamanan
Abstrak Proses galian menyebabkan batuan di sekitar terowongan Beringin Sila terganggu sehingga diperlukan  penopang  awal  berupa  penopang  baja.  Penelitian  ini  menggunakan  metode empiris yaitu analisis klasifikasi massa batuan dengan sistem Rock Mass Rating (RMR) dan perhitungan matematis tegangan dan kekakuan penyangga baja untuk menetukan faktor keamanan dengan menentukan jarak baja 1,5m, 2m dan 3m. Berdasarkan hasil klasifikasi massa batuan pada sisi inle t dan outlet adalah 37 dan 27 yang termasuk dalam batuan kelas IV yaitu batuan buruk. Faktor keamanan pada kombinasi steel set , shotcrete , dan rockbolt , diperoleh pada sisi inlet sebesar 0,84 pada atap dan 2,03 pada dinding pada jarak spasi 1,5 m, pada jarak spasi 2 m memperoleh faktor keamanan sebesar 0,81 pada atap dan 1,93 pada dinding, serta pada jarak 3 m sebesar 0,77 pada atap dan 1,84 pada dinding. Hal ini membuktikan bahwa pada atap terowongan masih dalam kriteria tidak aman. Pada sisi outlet mendapatkan  faktor  keamanan  sebesar  5  pada  atap  dan  8,56  pada  dinding  pada jarak spasi 1,5 m, pada jarak spasi 2 m memperoleh faktor keamanan sebesar 4,74 pada atap dan 8,13 pada dinding, serta pada jarak 3 m sebesar 4,52 pada atap dan 7,75 pada dinding. Sehingga pada sisi outlet pada jarak 3 meter pun masih dikategorikan aman.

## 1. Pendahuluan
Dalam  konstruksi  bendungan,  peranan  terowongan sangat  penting  dalam  menunjang  kinerja  dari  salah  satu bangunan air ini. Terowongan berfungsi sebagai pengalih air sungai  selama  pembangunan tubuh  bendungan  ( main dam ) serta  sebagai  saluran  air  irigasi  dan  PDAM.  Terowongan adalah  sebuah  tembusan  dibawah  permukaan  tanah  atau gunung yang umumnya dibuat melalui berbagai jenis lapisan tanah dan bebatuan sehingga metode konstruksi pembuatan terowongan  tergantung  dari  massa  batuan  dan  kondisi geologi [1].
Terowongan yang tidak stabil biasanya disebabkan oleh adanya  berbagai  gangguan  seperti  gejala-gejala  geologi, pelapukan, swelling batuan, tekanan dan aliran air tanah yang
berlebihan, tegangan yang berada disekitar terowongan dan aktivitas seperti galian pada terowongan yang mengakibatkan  adanya  deformasi  batuan  disekitarnya. Pembuatan lubang bukaan bawah tanah akan mengakibatkan perubahan distribusi tegangan terutama pada daerah sekitar lubang  bukaan.  Sehingga  setelah  proses  penggalian diperlukan  sistem  penyangga  ( Support  System )  sebagai konstruksi  pendukung  agar  terowongan  tidak  mengalami keruntuhan.
Terowongan  pengelak  pada  penelitian  ini  merupakan pekerjaan Paket I proyek pembangunan Bendungan Beringin Sila Kec. Utan Kabupaten Sumbawa ( Gambar 1 ). Penelitian sebelumnya  yang  dilakukan  oleh  Sudrajat  [2]  bahwa infrastruktur  ini  dibangun  pada  batuan  breksi  tuf  dengan
Muhammad Jayyid dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 21, Nomor 2, Mei 2023 (121-128) 122
pelapukan yang tinggi, sehingga batuan tergolong tidak stabil dan dikategorikan batuan jelek ( poor rock ).
Gambar 1. Lokasi Bendungan Beringin Sila [3]
Analisis  kestabilan  terowongan  batuan  menggunakan sistem Rock  Mass  Rating (RMR)  sebagai  klasifikasi  dasar untuk mengetahui jenis batuan yang berada dilokasi bukaan, serta  pengklasifikasian  massa  batuan  untuk  menentukan kelas  massa  batuan  agar  dapat  memberikan  rekomendasi penyanggaan  yang  sesuai  dengan  parameter-parameter pemilihan  tipe  penyangga  batuan  dan  mendapatkan  faktor keamanan yang sesuai standar yang direncanakan. Selain itu, pemilihan  sistem  penyangga  dapat  dilakukan  seefisien mungkin,  sehingga  lebih  ekonomis.  Pada  Terowongan Pengelak  Bendungan  Beringin  Sila  saat  ini  telah  terpasang penyangga steel support dengan jarak 1 m.
Oleh  karena  itu,  untuk  menghindari penggunaan  sistem penyangga pada Steel Support yang tidak efisien, maka perlu dilakukan  analisis  ulang  sebagai  alternatif  untuk  meninjau dan  mengetahui  penggunaan Steel  Support yang  efektif dengan  memperbesar  jarak  antar  penyangga Steel  Support pada  lokasi  bukaan  terowongan  pengelak  Bendungan Beringin Sila.

## 2. Metode
2.1. Sistem Rock Mass Rating
Rock  Mass  Rating (RMR)  atau  dikenal  dengan Geomechanical  Classification yang  dikembangkan  oleh Bieniawski  1973  –  1989  dengan  adanya  penambahan  data masukan  sehingga  membuat  perubahan  nilai rating pada parameter sesuai dengan pengalaman Bieniawski. Metode ini digunakan  sebagai  parameter  penting  dalam  perancangan terowongan  untuk  dijadikan  sebagai  dasar  perkiraan  jenis penyanggaan. Adapun sistem RMR ini menggunakan enam parameter,  dimana  setiap  parameter  dijumlahkan  untuk mendapatkan total rating tersebut [4], yaitu:
1. Kuat  tekan  batuan  utuh  ( Uniaxial  Compressive Strength/UCS ) 2. Rock Quality Designation (RQD)
3. Jarak antar kekar ( spacing of discontinuities )
4. Kondisi kekar ( condition of discontinuities )
5. Kondisi air tanah ( groundwater condition ) 6. Orientasi ketidakmenerusan ( orientation of discontinuities )
Acuan dalam memberikan rating berdasarkan  6 (enam) parameter ini diperoleh dari Tabel 1 . Langkah selanjutnya, menentukan kondisi massa batuan berdasarkan kelas batuan sesuai  dengan Tabel  2 dan  rekomendasi  penyangga berdasarkan Tabel 3 . Tabel 2 . Klasifikasi kelas massa batuan [4] Parameter Deskripsi Rating 100-81 80-61 60-41 40-21 <20 Kelas massa batuan Sangat baik (I) Baik (II) Sedang (III) Buruk (IV) Sangat Buruk (V) Stand-up time rata- rata 20 tahun untuk span 15m 1 tahun untuk span 10m 1 minggu untuk span 5m 10 jam untuk span 2,5m 30 menit untuk span 1m Kohesi (MPa) >0.4 0.3-0.4 0.2-0.3 0.1-0.2 <0.1 Sudut geser dalam batuan >45° 35°-45° 25°-35° 15°-25° <15°

## 2.2. Kuat Massa Batuan
Analisis  kuat  massa  batuan  merupakan  salah  satu parameter  yang  digunakan  untuk  menentukan  faktor  aman pada  terowongan.  Kriteria  empiris  yang  akan  digunakan adalah  kriteria  usulan  dari  Agustawijaya  [5],  merupakan modifikasi  kriteria  Coulomb  yang  dihitung  menggunakan persamaan  1,  persamaan  2  dan  persamaan  3.  Kriteria  ini didasarkan pada data hasil pengujian kompresi batuan lunak lebih dari 150 sampel.
𝜎 = 𝜎 + 𝜇𝜎 (1) 𝜎 =  𝜌. 𝜎 (2) 𝜇 =   𝑡𝑎𝑛 𝛼 = (3)
Keterangan:
𝜎 = Tegangan utama mayor (kN/ 𝑚 ) 𝜎 = Tegangan utama minor (kN/ 𝑚 ) 𝜇 = Kemiringan linier antara 𝜎 dan 𝜎 𝜎 = Kuat tekan massa batuan (kN/ 𝑚 ) 𝜎 = Kuat tekan material batuan utuh (kN/ 𝑚 )
𝜙 = Sudut gesek dasar (°)
𝜌 = Rasio kuat tekan
Tabel 1. Rock Mass Rating [4] Parameter Klasifikasi Nilai Rating 1. Kuat Tekan Batuan Utuh PLI (MPa) >10 4-10 2-4 1-2 Kuat Tekan Rendah Perlu UCS UCS (MPa) >250 100-250 50-100 25-50 5-25 1-5 <1 Rating 15 12 7 4 2 1 0 2. RQD (%) 90-100 75-90 50-75 25-50 <25 Rating 20 17 13 8 3 3. Jarak antar kekar >2 m 0,6-2 m 200-600 mm 60-200 mm <60 mm Rating 20 15 10 8 5 4. Kondisi Kekar Panjang kekar <1 m 1-3 m 3-10 m 10-20 m >20 m Rating 6 4 2 1 0 Jarak antar kekar Tidak ada <0,1 mm 0,1-1,0 mm 1-5 mm >5 mm Rating 6 5 4 1 0 Kekasaran kekar Sangat kasar Kasar Sedikit kasar Halus Licin Rating 6 5 3 1 0 Material pengisi Tidak ada Keras Lunak <5 mm >5 mm <5 mm >5 mm Rating 6 4 2 2 0 Pelapukan Tidak lapuk Sedikit lapuk Lapuk Sangat lapuk Hancur Rating 6 5 3 1 0 5. Kondisi Air Tanah Inflow setiap 10m panjang terowongan ( l /menit) Tidak ada <10 10-25 25-125 >125
Perbandingan tekanan air pada kekar/ major principal stress (kPa) 0 <0,1 0,1-0,2 0,2-0,3 >0,5
Kondisi umum Kering ( Comple tely dry ) Lembab ( Damp ) Basah ( Wet ) Menetes ( Dripping ) Mengalir ( Flowing ) Rating 15 10 7 4 0 6. Jurus dan Kemiringan Orientasi Diskontinuitas Sangat Menguntungkan Menguntungkan Sedang Tidak Menguntungkan Sangat tidak menguntungkan Rating Terowongan 0 -2 -5 -10 -12 Pondasi 0 -2 -7 -15 -25 Lereng 0 -5 -25 -50 -60
Muhammad Jayyid dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 21, Nomor 2, Mei 2023 (121-128)
124
Tabel 3 . Rekomendasi Jenis Penyangga [4] Kelas RMR Teknik Penggalian Rock Bolt Shotcrete Steel Sets I Full face , 3 m kedalam Umumnya penyangga tidak diwajibkan kecuali ada sedikit bolting II Full face , 1 – 1.5 m ke dalam. Penyangga lengkap 20 m dari muka Di tempat itu, bolt pada crown sepanjang 3 m, jarak 2.5 m dengan wire mesh.
50 mm pada crown di tempat yang diharuskan. Tidak ada III Top heading and bench 1.5 – 3 m ke dalam. Diperiksa setiap selesai peledakan. Penyangga lengkap 10 m dari muka. Bolt sistematis sepanjang 4 m dengan jarak 1.5 – 2 m pada crown dan dinding dengan wire mesh pada crown . 50 – 100 mm pada crown dan 30 mm pada sisinya. Tidak ada IV Top heading and bench
1.0 – 1.5 m ke dalam. Pemasangan penyangga bersamaan dengan penggalian, 10 m dari muka. bolt sistematis sepanjang 4 – 5 m jarak 1 – 1.5 m pada crown dan dinding dengan wire mesh pada crown.
100 – 150 mm pada crown dan 100 mm pada sisinya. Ringan s/d medium dengan spasi 1,5 m V Multiple drifts 0.5 – 1.5 m ke dalam. Pemasangan penyangga bersamaan dengan penggalian. Shotcret e sesegera mungkin setelah peledakan.
bolt sistematis sepanjang 4 – 5 m jarak 1 – 1.5 m pada crown dan dinding dengan wire mesh pada
crown.
140 – 200 mm pada crown , 150 mm pada sisinya dan 50 mm di muka. Medium s/d berat, dengan spasi 0.75 m, forepolt jika diharuskan.

## 2.3. Tegangan pada atap dan dinding terowongan
Persamaan  4  dan  Persamaan  5  digunakan  untuk menganalisis  tegangan  pada  atap  dan  dinding  terowongan yang diusulkan oleh Brady and Brown [6].
𝜎 =  𝛾 ℎ (4) 𝜎 =  𝐾 𝜎 (5)
Keterangan:
𝜎 = Tegangan vertikal (MPa)
𝜎 = Tegangan horisontal (MPa)
𝛾 = Berat isi batuan (MN/ 𝑚 ) ℎ = Kedalaman (m)
𝐾 = Koefisien tegangan lateral
2.4. Tegangan  dan  kekakuan  maksimum  pada primary supporting
Penelitian ini menggunakan sistem penyangga rockbolt , shotcrete dan blocked steel sets . Brady and Brown [6] dan Hoek  and  Brown  [7]  memberikan  persamaan  untuk menghitung  tegangan  maksimum  pada  sistem  penyangga untuk terowongan.
a. Sistem penyangga rockbolt Kekakuan  sistem  penyangga rockbolt dihitung menggunakan persamaan 6. = + 𝑄 (6)
Tegangan  sistem  penyangga rockbolt dihitung menggunakan persamaan 7.
𝑃 = (7)
Keterangan: 𝑑 = diameter rockbolt (m),
𝑙 = panjang rockbolt (m),
𝐸 = modulus elastisitas rockbolt (MPa)
𝑟 = radius internal terowongan (m)
𝑆 = Jarak rockbolt secara sirkumferensial (m)
𝑆 = Jarak rockbolt secara longitudinal (m) 𝑇 = kuat tekan rockbolt (MPa)
𝑄 = deformasi beban
b. Sistem penyangga shotcrete
Kekakuan  sistem  penyangga shotcrete dihitung menggunakan persamaan 8.
𝐾 = ( ) ( )[( ) ( ) ] (8)
Tegangan  sistem  penyangga shotcrete dihitung menggunakan persamaan 9.
𝑃 = 1 − ( ) (9)
Keterangan:
𝑃 = Tegangan maksimum penyangga (MPa),
𝜎 = UCS of the shotcrete (MPa)
𝑟 = Radius internal terowongan (m)
𝑡 = Tebal shotcrete (m) K = Kekakuan shotcrete (MPa/m) E = Modulus elastisitas shotcrete (MPa)
𝑣
= Poisson rasio (m)
c. Sistem penyangga steel sets
Kekakuan steel set dihitung menggunakan persamaan 10.
= + ( ) − 1 + (10)
Tegangan steel set dihitung menggunakan persamaan 11.
𝑃 = ( . ) ( ) (11)
Keterangan:
𝜎 = UCS of the steel (MPa)
𝐼 = momen inersia steel (m 4 ) 𝐸 = modulus elastisitas steel (MPa) 𝐴 = luas penampang steel (m 2 ) S = spasi antar steel (m)
𝑟 = radius internal terowongan (m)
𝜃 = setengah sudut diameter titik ( o )
X = tinggi baja/kedalaman baja (m)
𝑡 = ketebalan blok (m) W  = lebar blok (m)

## 2.5. Faktor Keamanan
Penentuan faktor keamanan dilakukan berdasarkan teori dari Mohr-Coulomb menggunakan persamaan 12. Teori ini menyatakan bahwa faktor keamanan merupakan perbandingan  keadaan  kekuatan  batuan  terhadap  tegangan yang bekerja pada batuan tersebut.
𝑆𝐹 = (12)
Parameter  kekuatan  terdiri  atas  kuat  massa  batuan  dan tegangan  dari  setiap  sistem  penyangga  yang  digunakan. Sedangkan  parameter tegangan yang bekerja menggunakan tegangan vertikal.
Hasil  perhitungan  faktor  keamanan  ini  selanjutnya disandingkan  dengan  kriteria  keamanan,  apabila  SF  <1,0 maka  batuan  dianggap  tidak stabil,  SF  =  0  maka  dianggap seimbang namun akan  segera longsor ketika ada gangguan sedikit saja dan SF > 1 maka batuan dianggap stabil.
3. Hasil dan Pembahasan
3.1. Pengujian Batuan
Tabel  4 menunjukkan  hasil  pengujian  batuan menggunakan  metode  empiris  pada  klasifikasi Rock  Mass Rating (RMR). Uji kuat tekan batuan ( Uniaxial Compressive Strength /  USC)  yang  dilakukan  dengan  alat Point  Load Index (PLI) dalam menentukan kualitas massa batuan utuh.
Tabel 4 . Hasil Pengujian Batuan Stationing No. LB* Kedalaman (m – m) Jenis Batuan Berat Isi Batuan ( 𝐤𝐍/𝐦 𝟑 ) Kuat Tekan (MPa) Inlet (Sta 0+180 – 0+360) B5-6 (45,00-46,00) Breksi tuff 2 lapuk ringan 16,13 51,9 Outlet (Sta 0+720 – 0+880) B5-9 (19,00-20,00) Breksi tuff 1 segar ( boulde r) 17.79 23
Ket * LB = Lubang Bor
Berdasarkan  hasil  pemboran  inti,  terowongan  pengelak melalui batuan kolovial, breksi tuf 2 lapuk ringan dan breksi tuf 1 segar dengan nilai kuat tekan batuan sebesar 51,9 MPa pada  bagian inlet dan  23  MPa  pada  bagian outlet . Berdasarkan  nilai  kuat  tekan  pada Tabel  4 ,  batuan  pada terowongan  pengelak  termasuk  dalam weak  to  medium strong rock [8]. Ilustrasi jenis batuan pada lokasi terowongan pengelak  Bendungan  Beringin  Sila  dapat  dilihat  pada Gambar 2.
Gambar 2. Hasil Pemboran inti

## 3.2. Hasil Klasifikasi Massa Batuan
Klasifikasi massa batuan berdasarkan 6 (enam) parameter dilakukan pada massa batuan di inlet dan outlet dapat dilihat pada Tabel  5 dan Tabel  6 .  Sedangkan  rekomendasi penyangga berdasarkan Rock Mass Rating dapat dilihat pada Tabel 7 .
Tabel 5 . Klasifikasi massa batuan pada inlet No. Parameter Nilai Rating 1. Kuat tekan batuan utuh 51,9 MPa 7 2. RQD 25-50 % 8 3. Jarak antar (spasi) kekar 200-600 mm 10 4. Kondisi kekar Permukaan rata dan licin 10 5. Kondisi air tanah Basah 7 6. Orientasi Ketidakmenerusan Sedang -5 Total score 37
Ket: Batuan yang dipakai dengan nomor pemboran B5-6 (45,00-46,00 m)
Tabel 6 . Klasifikasi massa batuan pada outlet No. Parameter Nilai Rating 1. Kuat tekan batuan utuh 23 MPa 2 2. RQD 10-25 % 3 3. Jarak antar (spasi) kekar 200-250 mm 10 4. Kondisi kekar Permukaan sedikit kasar 10 5. Kondisi air tanah Basah 7 6. Orientasi Ketidakmenerusan Sedang -5 Total score 27
Ket: Batuan yang dipakai dengan nomor pemboran B5-9 (19,00-20,00 m)
Muhammad Jayyid dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 21, Nomor 2, Mei 2023 (121-128) 126
Tabel  5 dan Tabel  6 menunjukkan  bahwa  klasifikasi massa batuan pada bagian inlet diperoleh nilai sebesar 37 dan pada  bagian outlet diperoleh  nilai  sebesar  27.  Berdasarkan Tabel 2 , kualitas massa batuan pada bagian inlet dan outlet terowongan ini memiliki kualitas massa batuan yang masuk dalam kelas batuan IV batuan buruk atau poor rock (RMR = 21-40), sehingga rekomendasi penyangga rockbolt, shotcrete dan steel  sets yang  digunakan  berdasarkan  RMR  sesuai Tabel 7 .
Tabel 7 . Rekomendasi Penyangga berdasarkan RMR
Kelas Massa Batuan Teknik Penggalian Batuan Buruk (IV) 21-40 Top heading and bench 1.0 – 1.5 m kedalam. Pemasangan penyangga bersamaan dengan penggalian, 10 m dari muka. Penyangga Rockbolt Bolt sepanjang 4 – 5m jarak  1  –  1.5  m  pada crown dan dinding  dengan wire  mesh pada crown.
Shotcrete
100 – 150 mm pada crown dan 100 mm pada sisinya.
Steel Sets Sebaiknya menggunakan medium ribs jarak 1.5 m di tempat yang diharuskan.

## 3.3. Kuat Massa Batuan
Kuat  Mass  Batuan  digunakan  untuk  menentukan  faktor keamanan  pada  terowongan.  Analisis  kuat  massa  batuan ditentukan  berdasarkan  kriteria  empiris  dari  perhitungan persamaan  Coulomb  sesuai  persamaan  1,  diperoleh  hasil seperti pada Tabel 8 .
Tabel 8 . Hasil analisis kuat massa batuan
Lokasi Kuat Massa Batuan (MPa) Atap Dinding Inlet 0,45 0,43 Outlet 0,40 0,42
Berdasarkan Tabel  8 ,  kuat  massa  batuan  pada  bagian inlet sebesar  0,45  MPa  (atap),  0,43  MPa  (dinding), sedangkan pada bagian outlet sebesar 0,40 MPa (atap), 0,42 MPa (dinding).

## 3.4. Tegangan pada atap dan dinding terowongan
Analisis  ini  didasarkan  pada  persamaan  4  dan  5  untuk meninjau  tegangan  pada  arah  vertikal  dan  horisontal. Gambar 3 s.d. Gambar 6 adalah hasil tegangan yang terjadi di setiap stationing pada bagian inlet dan outlet .
Hasil  analisis  berdasarkan Gambar  3 dan Gambar  4 menunjukkan bahwa besar tegangan vertikal pada suatu titik
dibawah permukaan merupakan fungsi dari densitas batuan (pengaruh  kerapatan  pada  tiap  pori  batuan)  diatas  titik tersebut serta pengaruh kedalaman tembusan lubang bukaan. Karena  batuan  dianggap  homogen  (densitasnya  dianggap konstan)  maka  besar  tegangan  vertikal  berbeda-beda  yang dipengaruhi oleh kedalaman lubang bukaan, semakin  besar kedalaman maka semakin besar tegangan yang diterima oleh terowongan.
Gambar 3. Tegangan vertikal pada sisi Inlet
Gambar 4. Tegangan vertikal pada sisi outlet
Gambar 5. Tegangan horisontal pada sisi Inlet
Gambar 6. Tegangan horisontal pada sisi Outlet
0.3 0.44 0.38 0.73 1.19 1.27 1.65 0 0.5 1 1.5 2 0+ 18 0, 00 0+ 19 8, 50 0+ 22 5, 89 0+ 24 9, 36 0+ 29 5, 00 0+ 33 9, 55 0+ 44 8, 62 Te g. V er ti ka l ( M P a) Stationing 1.55 1.29 1.44 0.86 0.49 0.27 0 0 0.5 1 1.5 2 0+ 54 7, 00 0+ 64 8, 30 0+ 70 9, 85 0+ 79 0, 07 0+ 83 7, 93 0+ 86 5, 00 0+ 88 0, 00 Te g. V er ti ka l ( M P a) Stationing 0.12 0.18 0.16 0.3 0.49 0.52 0.68 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0+ 18 0, 00 0+ 19 8, 50 0+ 22 5, 89 0+ 24 9, 36 0+ 29 5, 00 0+ 33 9, 55 0+ 44 8, 62 T eg .H or is on ta l ( M P a) Stationing 0.91 0.76 0.85 0.51 0.29 0.16 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0+ 54 7, 00 0+ 64 8, 30 0+ 70 9, 85 0+ 79 0, 07 0+ 83 7, 93 0+ 86 5, 00 0+ 88 0, 00
T eg . H or is on ta l ( M Pa ) Stationing
Kemudian,  tegangan  horisontal  ditentukan  oleh parameter  koefisien  tegangan  lateral  (K)  dan  tegangan vertikal ( 𝜎 ), dimana semakin besar tegangan vertikal yang dihasilkan  oleh  lubang  bukaan  terowongan  maka  semakin besar  pula  tegangan  horisontal  yang  bekerja  pada terowongan,  karena  sifat  batuan  mempengaruhi  besar tegangan tersebut ( Gambar 5 dan Gambar 6 ).
Rekapitulasi tegangan vertikal dan horisontal pada inlet dan outlet yang  akan  digunakan  dalam  perhitungan  faktor keamanan terowongan dapat dilihat pada Tabel 9 .
Tabel 9 . Tegangan Vertikal dan Horisontal
Tegangan (MPa) Stationing Inlet Outlet 0+448,62 0+865,00 Tegangan Vertikal 1,65 0,27 Tegangan Horisontal 0,68 0,16 3.5. Analisis  tegangan  dan  kekakuan  maksimum  pada primary supporting
Pada  perencanaan  sistem  penyangga  terowongan diperlukan  penyangga  awal  ( primary  supporting )  sebagai penyangga  awal  untuk  menahan  beban  runtuhan  batuan akibat  proses  penggalian,  sehingga  proses  pembuatan terowongan berjalan dengan baik dan aman. Perhitungan ini didasarkan pada rekomendasi pada Tabel 7 dan dibutuhkan setelah  penggalian  yang  memerlukan  adanya  perkuatan penyangga rockbolt untuk memperbaiki dan mengisi rekahan yang terjadi di sekeliling lubang bukaan akibat penggalian. Lalu  diikuti  dengan  perkuatan shotcrete sehingga  dapat mendukung  sistem  penyangga steel  support dalam meningkatkan  faktor  keamanan  dan  memperkuat  sistem perkuatan  terowongan. Gambar  7 menunjukkan  urutan perkuatan pada setiap penyangga bukaan terowongan.
Gambar 7. Urutan Pemasangan Perkuatan pada Terowongan
Lapisan pertama ( prime shotcrete ) disemprotkan setelah pekerjaan scalling (pengangkutan  material  penggalian)
selesai.  Lalu  diikuti  dengan  pemasangan wiremesh untuk menutupi  seluruh  bagian  batuan.  Selanjutnya  memasang rockbolt grouting (penyuntikan beton) lalu pemasangan steel support dan  terakhir  penyemprotan secondary  shotcrete untuk memperkuat seluruh penyangga.
Hasil analisis  perhitungan kekakuan dan tegangan pada setiap  sistem  penyangga  awal  dengan  persamaan  6  s.d. persamaan 11 dapat dilihat pada Tabel  10 yang digunakan sebagai parameter perhitungan faktor keamanan terowongan.
Tabel 10 . Kekakuan dan Tegangan Sistem Penyangga Penyangga Spasi (m) Kekakuan (MPa/m) Tegangan (MPa) Rockbolt - 5,94 0,40 Shotcrete - 407,06 0,29 Steel set 1,5 881,54 0,26 2 661,16 0,19 3 440,77 0,13

## 3.6. Faktor Keamanan
Perhitungan  faktor  keamanan  dilakukan  menggunakan persamaan  12  dengan  contoh  perhitungan  pada  sisi inlet bagian atap (STA 0+448,62) sebagai berikut:
Diketahui:
Kuat Massa Batuan (Tabel 8) = 0,45 MPa Tegangan vertikal (Tabel 9) = 1,65 MPa Teg. Rockbolt (P ss max I ) (Tabel 10) = 0,4 MPa Teg. Shotcrete (P ss max II ) (Tabel 10) = 0,29 MPa Teg. Steel set , s =1,5 m (P ss max III ) (Tabel 10) = 0,26 MPa
SF atap  =
= = , , , , ,
= 0,84
Adapun hasil analisis faktor keamanan pada sisi inlet dan outlet untuk  bagian  atap  dan  dinding  terowongan  dapat dilihat pada Gambar 8 dan Gambar 9 .
Berdasarkan Gambar  8 ,  angka  keamanan  yang dihasilkan  pada  bagian  atap  SF<1  (tidak  aman)  sehingga perlu  dilakukan  penambahan  perkuatan.  Sedangkan  pada bagian dinding SF>1 sehingga dinyatakan aman. Sedangkan pada Gambar 9 menunjukkan bahwa SF yang dihasilkan >1 baik  pada  bagian  atap  maupun  dinding  sehingga  dianggap aman.
Muhammad Jayyid dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 21, Nomor 2, Mei 2023 (121-128) 128
Gambar 8. Faktor keamanan pada penyangga awal dengan perbedaan spasi Steel Support sisi Inlet.
Gambar 9. Faktor keamanan pada penyangga awal dengan perbedaan spasi Steel Support sisi Outlet

## 4. Simpulan
Berdasarkan  analisis  data  yang  telah  dilakukan,  maka dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Hasil  klasifikasi  massa  batuan  menggunakan  enam parameter  dari  metode Rock  Mass  Rating (RMR) diperoleh total score bagian inlet sebesar 37 dan bagian outlet sebesar  27.  Hasil  bobot  total  klasifikasi  ini menunjukkan kualitas massa batuan pada bagian inlet dan outlet terowongan memiliki kelas batuan IV yaitu batuan jelek atau poor rock (RMR = 21-40). Dengan hasil kelas massa  batuan  ini  mendapatkan  rekomendasi  penyangga berupa  penyangga rockbolt dengan  panjang  (l)  4  -5  m dengan  jarak  1-1,5  m  pada  atap  ( crown )  dan  dinding dengan wiremesh pada crown , untuk penyangga shotcrete dengan tebal 100-150 mm pada crown dan 100 mm pada sisinya, serta penyangga steel set dipasang dengan jarak 1,5 m.
2. Hasil tegangan dan kekakuan maksimum pada penyangga awal ( primary supporting ) yaitu pada penyangga rockbolt mendapatkan tegangan sebesar 0,40 MPa dan kekakuan 5,94  MPa,  untuk  penyangga shotcrete mendapatkan tegangan sebesar 0,29 MPa  dan  kekakuan  407,06 MPa, dan  pada  penyangga steel  set mendapatkan  nilai  0,26 MPa dan kekakuan sebesar 881,54 MPa pada jarak spasi 1,5  m,  pada  jarak  2  m  menghasilkan  tegangan  sebesar
0,19 MPa dan kekakuan sebesar 661,16 MPa, serta pada
jarak spasi 3 m menghasilkan tegangan sebesar 0,13 MPa dan kekakuan sebesar 440,77 MPa.
3. Tegangan  yang  dihasilkan  pada  kombinasi  penyangga awal  ( Primary  Supporting )  seperti  penyangga rockbolt , shotcrete ,  dan steel  set mendapatkan  faktor  aman  pada sisi  inlet  sebesar  0,84  pada  atap  dan  2,03  pada  dinding pada jarak spasi 1,5 m, pada jarak spasi 2 m memperoleh faktor  aman  sebesar  0,81  pada  atap  dan  1,93  pada dinding, serta pada jarak 3 m sebesar 0,77 pada atap dan 1,84 pada dinding. Hal ini membuktikan bahwa pada atap terowongan  masih  dalam  kriteria  tidak  aman.  Pada  sisi outlet mendapatkan faktor aman sebesar 5 pada atap dan 8,56 pada dinding pada jarak spasi 1,5 m, pada jarak spasi 2 m memperoleh faktor aman sebesar 4,74 pada atap dan 8,13 pada dinding, serta pada jarak 3 m sebesar 4,52 pada atap  dan  7,75  pada  dinding.  Sehingga  pada  sisi outlet pada jarak 3 meter pun masih dikategorikan aman.

## Daftar Pustaka
[1] B.  Kharisma,  D.  S.  Agustawijaya,  and  T. Sulistyowati,  “Interaksi  Sistem  Penyangga  dengan Massa  Batuan  pada  Terowongan  mila  di  Rababaka Kompleks, Kabupaten Dompu,” Universitas
Mataram, 2016.
[2] C.  Sudrajat,  “Analisis  Sistem  Penyangga  pada Terowongan  Pengelak  Bendungan  Beringin  Sila  di Kabupaten Sumbawa,” Universitas Mataram, 2020.
[3] N. Aulia, V. Dermawan, and E. N. Cahya, “Kajian Hidrolika Aliran Bangunan Pelimpah Samping (Side Channel  Spillway)  Bendungan  Beringin  Sila Kabupaten  Sumbawa,” J.  Teknol.  dan  Rekayasa Sumber Daya Air , vol. 1, no. 2, pp. 711–721, 2021.
[4] Z.  T.  Bieniawski, Engineering  Rock  Mass Classifications  A  Complete  Manual  for  Engineers and  Geologists  in  Mining,  Civil  and  Petroleum Engineering .  Canada:  A  Wiley  Interscience Publication, 1989.
[5] D.  S.  Agustawijaya,  “The  Influence  of  Rock Properties  and  Size  into  Strength  Criteria:  A Proposed Criterion for Soft Rock Masses.,” Civ. Eng. Dimens. , vol. 13, no. 2, pp. 75–81, 2011.
[6] B. H. G. Brady and E. T. Brown, Rock Mechanics for underground  mining ,  3rd  ed.  United  States  of America: Kluwer Academic Publisher, 2005.
[7] E. Hoek and E. T. Brown, Underground Excavations in Rock , Revised fi. New York: CRC Press, 1982.
[8] B.  Singh  and  R.  K.  Goel, Engineering  Rock  Mass
Classification . United State of America: Butterworth-Heinemann-Elsevier, 2011 1,5 2 3 Atap 0.84 0.81 0.77 Dinding 2.03 1.93 1.84 0.84 0.81 0.77 2.03 1.93 1.84 0 0.5 1 1.5 2 2.5 Fa kt or a m an ( S F) Spasi Steel Support (m) Atap Dinding 1,5 2 3 Atap 5 4.74 4.52 Dinding 8.56 8.13 7.75 5 4.74 4.52 8.56 8.13 7.75 0 2 4 6 8 10 Fa kt or a m an (S F) Spasi Steel Support (m) Atap Dinding