Penanganan Keruntuhan Lereng Batuan dengan Cara Perkuatan Menggunakan Rock Anchor 2
Danang Rahadian
1
( 09/284930/TK/35561 )
1. Pendahuluan Dalam SNI penanganan longsor disebutkan pengertian keruntuhan lereng adalah suatu proses pergerakan dan perpindahan massa batuan atau tanah yang dapat terjadi dengan variasi kecepatan dari sangat lambat sampai sangat cepat dan tidak terkait banyak dengan kondisi geologi lokal. Keruntuhan lereng batuan dapat disebabkan oleh beberapa faktor seperti kemiringan lereng batuan yang tinggi (curam), gempa bumi, ataupun adanya aktivitas manusia seperti kegiatan ekskavasi, gali-timbun, dan lain-lain pada lereng tersebut.
2. Penanganan Keruntuhan Lereng Batuan dengan Menggunakan Rock Anchor Rock Anchor atau Rock Nailing adalah salah satu metode perkuatan lereng pada batuan dengan pengangkuran ( anchoring) (Hariadi, 2011).
Penanganan lereng batuan terbagi menjadi cara yaitu (1) dengan perkuatan, (2) dengan pengurangan massa batuan, dan (3) dengan fasilitas perlindungan. Gambar 2. Jenis penanganan lereng dengan metode perkuatan (Rock Slope Engineering)
Tujuan dari pengakuran adalah untuk mencegah tergelincirnya blok batuan pada daerah discontunuities. Hal itu dilakukan dengan cara meningkatkan gaya normal dan gaya geser yang bekerja pada bidang runtuh dari lereng batuan.
Gambar 1. Kategori jenis perlindungan lereng batuan menurut Rock Slope Engineering
Dalam tulisan kali ini akan dibahas tentang cara perkuatan dengan menggunakan anchor.
Pengangkuran terbagi menjadi 2, yaitu fully grouted grouted - untensioned dan fully grouted tensioned . Perbedaan dari kedua cara di atas dapat dilihat pada gambar 3. Fully grouted untensioned dapat mencegah terjadinya kehilangan interlocking bata massa batuan karena grouted bolts pada umumnya sangat kaku. Tetapi jika blok batuan sudah bergerak atau merenggang sebaiknya digunakan tensioned anchors. Hal ini untuk mencegah pergerakan lebih lanjut dan kehilangan interlocking pada massa batuan.
1 Disusun untuk memenuhi tugas Mata Kuliah Mekanika Batuan, Jurusan Teknik Teknik Sipil dan Lingkungan, FT UGM 2 Mahasiswa S1 Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan FT UGM
Gambar 3. Perbedaan antara untensioned dan tensioned
fully
grouted
Langkah dan metode pemasangan anchor dijelaskan dalam tahap sebagai berikut. a. Drilling (pengeboran) Penentuan diameter lubang didasarkan pada alat bor yang tersedia, tetapi juga harus memenuhi persyaratan pada design. Diameter lubang harus sedikit lebih besar dari pada diameter angkur, kurang lebih 1,5 – 2 kali diameter angkur yang akan dipasang.
Gambar 5. Typical multi strandcable anchor dengan lapisan pelindungan terhadap korosi
Wire strand dibuat dengan memilin 7 kabel baja diameter 5 mm menjadi sebuah strand dengan diameter 12 mm, dimana setiap strand memiliki kuat tarik ultimate sebesar 260 kN. Jika dipelukan kuat tarik yang lebih besar, strand-strand dapat dipilin bundles. menjadi Untuk keperluan penstabilan lereng biasanya satu bundles dibuat dari 12 strand .
b. Bolt material and dimension
Angkur yang digunakan dapat berupa baja tulangan ataupun 7-wire strand cables. c.
Diameter baja tulangan yang tersedia berkisar 19 – 57 mm. Jika terdapat gaya tarik, biasanya pada bagian kepala ditambah dengan reaction plate, washer, dan threaded nut.
Corossion
Perlindungan terhadap korosi harus dipertimbangkan sepanjang tahap pekerjaaan. Kondisi yang pada umumnya dapat menyebabkan terjadinya korosi pada steel anchors adalah
Batuan yang mengandung chlorides
Muka air tanah yang berubah-ubah
Gambar 4. Typical thread bar rock anchor dengan 2 lapis perlindungan terhadap korosi
Lempung jenuh dengan kandunga sulfat tinggi Anchor yang melewati beberapa lapisan tanah dengan kandugan kimia yang berbeda-beda 2
Umur anchors dapat diperkirakan dengan persamaan berikut ini. ln() =
ln( ) − ln()
dimana X adalah tebal atau tebal yang hilang (μm), sedangkan K dan n adalah konstanta. d. Bond type Anchor terdiri dari 2 jenis, yaitu bond dan unbond . Pada jenis bond , tulangan atau kabel diikatkan dengan batuan sekitar. Sedangkan pada jenis unbond tulangan atau kabel tidak terikat dengan batuan atau bebas berdeformasi ketika terjadi gaya tarik.
Metode yang digunakan untuk mengikat anchors dengan lubang dapat berupa resin, mechanical, atau dengan di-grouting semen. Pertimbangan pemilihan metode dilakukan berdasar kuat tarik perlu, kecepatan konstruksi, kekuatan batuan pada sisi anchor , dan peralatan yang tersedia.
Penentuan panjang angkur dilakukan dengan mengasumsikan bahwa tegangan yang terjadi secara merata sepanjang anchor.
atau
=
=
Susunan anchor harus diatur sedemikian sehingga tegangan yang seragam/ uniform pada permukaan batuan. Hal ini terjadi jika jarak horizontal kurang lebih sama dengan jarak vertikal.
dimana T adalah tegangan tarik ijin, dan adalah diameter lubang. Nilai dapat diperoleh dari hasil uji triaksial ( ) batuan.
f.
Gambar 6. Outline struktur anchor
g. Anchor pattern
e. Bond length
=
bond length (pada langkah 4 dan 5) dan unbond length (gambar 3). Bagian unbond berada dari ujung bagian bond sampai bagian kepala anchor . Bagian ini (unbond ) terdiri dari tiga bagian, (1) panjang dari ujung bond sampai daerah retakan, (2) panjang dari daerah retakan sampai muka batuan dimana panjang bagian ini tergantung dari geometri batuan, (3) panjang dari muka batuan sampai ujung kepala dari anchor dimana terletak bearing plate dan nut . Pada batuan yang kuat bearing plate dapat berada di dalam batuan.
30
Untuk jenis kegagalan berupa plane failure, jarak vertikal dapat dihitung dengan
=
∙
dimana T adalah gaya yang harus ditahan tiap m lebar lereng batuan dan B adalah gaya yang dialami tiap bolt.
Total anchor length (Panjang anchor total)
Panjang pengangkuran adalah jumlah dari 3
h. Waterproofing drill holes
Pada lubang yang akan diisi oleh anchor, harus dicek apakah terjadi retak. Cara yang dapat digunakan adalah dengan mengisi lubang dengan air yang kemudian ditekan dengan tekanan 35 kPa. Setelah waktu tertentu jika kebocoran air dalam 10 menit melebihi 9,51, maka terdapat kemungkinan bahwa grout akan mengalir ke dalam retakan sebelum mengeras. Oleh karena itu bagian ini harus dikedapkan terlebih dahulu. i.
Ketika anchor sudah terpasang, langkah selanjutnya adalah mengecek apakah anchor dapat menahan beban rencana pada kedalaman tertentu. Post Tensioning Institute mensyaratkan ada 4 jenis pengujian, a) Performance test b) Proof est c) Creep test, dan d) Lift – off test
Testing
Referensi Wyllie, Duncan C & Mah, Christopher W. 2004. Rock Slope Engineering Civil and Mining 4th Edition Hariadi, Septian. 2011. Stabilitas Lereng Batuan dengan Rock Anchor Rekayasa Penanganan Keruntuhan Pada Lereng Tanah Residual dan Batuan (Pd.T-09-2005-B) www.wikipedia.com
4
