Mengapa Evaluasi Keamanan Terowongan Utilitas Harus Sepanjang Siklus Hidup?

Dengan percepatan urbanisasi di Tiongkok, terowongan utilitas kota menjadi solusi penting untuk menata jaringan kabel dan pipa secara terintegrasi di bawah tanah. Namun, struktur kompleks ini memiliki potensi risiko tinggi dari tahap perencanaan hingga operasional. Maka, diperlukan metode evaluasi keamanan yang menyeluruh sepanjang seluruh siklus hidup proyek—mulai dari perencanaan, desain, konstruksi, hingga operasional dan pemeliharaan.

Penelitian oleh Sun et al. (2022) menjawab kebutuhan ini dengan membangun model evaluasi keamanan berdasarkan grey clustering dan metode bobot entropi, yang kemudian diuji pada proyek nyata di Zhengzhou, Tiongkok.

Pendekatan: Menggabungkan Teori Siklus Hidup dan Analisis Grey Clustering

Penelitian ini berangkat dari teori whole life cycle yang membagi proyek menjadi empat tahap:

1. Perencanaan
2. Desain
3. Konstruksi
4. Operasi dan Pemeliharaan

Untuk menilai risiko di setiap tahap, peneliti menetapkan 26 indikator evaluasi keamanan dan menghitung bobot pentingnya masing-masing menggunakan metode entropi, yang mempertimbangkan variasi data secara objektif. Kemudian, penilaian akhir dilakukan menggunakan grey clustering, metode yang cocok untuk data kecil dan tidak pasti.

Studi Kasus: Proyek Terowongan Utilitas Kota di Zhengzhou

Penelitian ini mengkaji proyek terowongan utilitas bawah tanah yang terdiri dari dua kompartemen:

• Kompartemen pertama: 12 kabel listrik dan 18 kabel komunikasi.
• Kompartemen kedua: dua pipa pemanas (diameter 600 mm), satu pipa air limbah (diameter 300 mm), dan satu pipa air bersih (diameter 300 mm).

Proyek ini selesai dibangun pada Agustus 2018. Lima pakar konstruksi diminta menilai tingkat keamanan 26 indikator dalam proyek ini berdasarkan skala 0–100.

Hasil: Konstruksi Menjadi Tahap Paling Kritis

Bobot indikator berdasarkan metode entropi menunjukkan bahwa fase konstruksi memiliki kontribusi risiko tertinggi (30%), disusul oleh fase operasi dan pemeliharaan (25%), desain (23%), dan terakhir perencanaan (20%).

Indikator dengan bobot tertinggi:

• Risiko kualitas konstruksi (2,5%)
• Tingkat teknologi konstruksi (1,7%)
• Risiko lingkungan internal saat operasi (1,5%)
• Kesalahan perencanaan eksternal (1,9%)
• Perancangan pencegahan bencana (2%)

Kesimpulan awal: proyek ini tergolong "relatif aman", namun tetap ada ruang peningkatan khususnya pada:

• Manajemen risiko konstruksi
• Pemeliharaan struktur
• Pemantauan keamanan lingkungan internal terowongan

Keunggulan Metode Grey Clustering dalam Evaluasi Infrastruktur

Grey clustering unggul dalam:

• Menangani data terbatas dan tidak pasti
• Memberi hasil yang intuitif dan mudah ditafsirkan
• Menyesuaikan klasifikasi keamanan ke dalam lima kategori: sangat tidak aman, kurang aman, cukup aman, relatif aman, dan sangat aman

Fungsi whitening segitiga pusat digunakan untuk menghindari inkonsistensi penilaian, sehingga hasilnya lebih stabil.

Rekomendasi Praktis Berdasarkan Temuan

1. Fokus pada fase konstruksi. Kualitas bangunan dan teknologi konstruksi harus menjadi prioritas utama.
2. Manajemen risiko selama operasi. Penting untuk mengembangkan sistem visualisasi dan pemantauan pintar berbasis IoT atau BIM.
3. Pertimbangkan pencegahan dini di tahap desain. Termasuk desain sistem pelarian, ventilasi, alarm, dan perlindungan terhadap sabotase.
4. Replikasi dan adaptasi model ke proyek lain. Model ini bisa disesuaikan ke proyek di kota lain dengan data lokal dan pendapat ahli.

Nilai Tambah untuk Dunia Nyata

Dalam konteks pengembangan kota pintar, sistem seperti ini bisa menjadi dasar pengambilan keputusan dalam manajemen infrastruktur bawah tanah. Hal ini penting bagi pemangku kebijakan, kontraktor, serta operator infrastruktur untuk menilai keamanan secara objektif, bahkan tanpa data besar atau sistem evaluasi mahal.

Kritik dan Keterbatasan

Penelitian ini hanya mengandalkan lima pakar dan satu proyek sebagai studi kasus, yang membatasi generalisasi hasil. Peneliti merekomendasikan agar model ini diuji pada berbagai lokasi dan melibatkan lebih banyak responden serta pendekatan komparatif dengan metode lain seperti fuzzy AHP atau surrogate models.

Kesimpulan: Evaluasi Keamanan Terowongan yang Menyeluruh & Praktis

Studi ini menunjukkan bahwa pendekatan kombinasi siklus hidup + grey clustering + bobot entropi dapat:

• Mengidentifikasi risiko kritis pada setiap fase proyek
• Membantu pengambilan keputusan berbasis data
• Memberi alat evaluasi yang fleksibel, intuitif, dan efektif

Untuk masa depan pembangunan terowongan utilitas di wilayah urban padat seperti Asia Tenggara dan Timur Tengah, model ini layak dijadikan rujukan awal dalam sistem perencanaan dan pengelolaan infrastruktur bawah tanah.

Sumber Artikel : Shaonan Sun, Congyu Xu, Ailing Wang, Yixin Yang, Mengqi Su. (2022). Safety evaluation of urban underground utility tunnel with the grey clustering method based on the whole life cycle theory. Journal of Asian Architecture and Building Engineering, 21(6), 2532–2544.

Pendahuluan: Kenapa Perlu Mengukur Risiko Kegagalan Terowongan?

Dalam dunia konstruksi bawah tanah modern, terowongan menjadi salah satu struktur yang paling kompleks dan berisiko tinggi. Paper berjudul Revised Comparison of Tunnel Collapse Frequencies and Tunnel Failure Probabilities karya Spyridis dan Proske (2021) membedah kesenjangan antara perhitungan probabilitas kegagalan terowongan dan data runtuh sebenarnya yang telah diamati secara global.

Fokus utamanya adalah membandingkan nilai probabilitas kegagalan yang dihitung secara teoritis dengan frekuensi keruntuhan nyata. Hasilnya cukup mengejutkan—perhitungan teoritis cenderung berlebihan (konservatif), namun tetap tidak selalu sesuai dengan kenyataan.

Realita di Lapangan: Runtuhnya Terowongan Lebih Sering Terjadi Saat Konstruksi

Dari 321 kasus runtuh yang dikaji, 92% terjadi saat masa konstruksi—naik dari 80% dalam studi sebelumnya. Artinya, meskipun kita sering mendengar keruntuhan saat operasi, faktanya sebagian besar terjadi ketika terowongan masih dibangun. Hanya sekitar 8% dari total keruntuhan terjadi saat terowongan sudah beroperasi.

Jumlah Terowongan Dunia dan Perkembangannya

• Perkiraan jumlah total terowongan di dunia: >125.000 unit
• Rata-rata panjang terowongan jalan: 1.120 meter
• Rata-rata panjang terowongan rel: 1.060 meter
• China menyumbang hampir 50% dari pasar konstruksi terowongan global

Pertumbuhan ini juga didorong oleh proyek infrastruktur besar seperti Belt and Road Initiative dan pengembangan sistem metro di kota besar Asia.

Penyebab Dominan Runtuhnya Terowongan

Penelitian mengungkap bahwa faktor penyebab utama keruntuhan adalah kegagalan saat penggalian atau pendukung awal, bukan bencana alam seperti gempa atau banjir.

Beberapa penyebab lainnya termasuk:

• Kesalahan desain atau eksekusi teknik
• Ketidakpastian pada kondisi geologi lokal
• Kecelakaan kendaraan dan kebakaran di dalam terowongan

Meskipun kebakaran menjadi sorotan besar di beberapa dekade terakhir, insiden ini hanya menyumbang sebagian kecil dari total runtuh.

Studi Kasus: Ledakan Statistik di Tahun 2000-an

Puncak runtuhnya terowongan tercatat terjadi antara 1994–2003 dengan insiden besar seperti:

• Metro Munich (1994)
• Great Belt Link (1995)
• Heathrow Airport dan Los Angeles Metro (1994–1995)

Sebagai respons, pada tahun 2003 diterbitkan Joint Code of Practice for Risk Management of Tunnel Works oleh British Tunneling Society, yang menjadi standar internasional untuk mitigasi risiko.

Gap Besar antara Probabilitas yang Dihitung dan Fakta Lapangan

Penelitian ini membandingkan 31 perhitungan probabilitas kegagalan dengan frekuensi runtuh sebenarnya. Hasilnya:

• Probabilitas kegagalan hasil simulasi (Monte Carlo dan β index) rata-rata 10⁻² hingga 10⁻³ per tahun
• Fakta di lapangan menunjukkan keruntuhan nyata jauh lebih rendah dari hasil simulasi

Artinya, perhitungan cenderung terlalu konservatif. Tapi sekaligus menunjukkan bahwa banyak perhitungan belum mampu menangkap faktor risiko dunia nyata secara akurat.

Tingkat Kegagalan Berdasarkan Jenis Terowongan (Data 1999–2004):

• Jalan: 0,013 per km
• Rel: 0,012 per km
• Air/limbah: 0,009 per km

Nilai ini setara dengan kemungkinan runtuh sekitar 1 kali setiap 77–111 tahun per km, tergantung jenisnya. Namun kembali lagi, nilai ini hanya batas bawah karena tidak semua kasus dilaporkan ke publik.

Masalah Validitas dan Underreporting

Banyak runtuhnya terowongan tidak dilaporkan oleh kontraktor maupun pemilik proyek. Di samping itu, tidak ada standar internasional dalam pelaporan jenis kerusakan, sehingga perbandingan menjadi sulit.

Selain itu, perhitungan teoritis dari berbagai literatur juga bervariasi hingga enam urutan magnitudo, menunjukkan bahwa metode dan asumsi input sangat mempengaruhi hasil.

Pentingnya Klasifikasi dan Desain Spesifik Terowongan

Tidak seperti jembatan atau bendungan, terowongan memiliki variasi besar dalam bentuk, metode konstruksi, dan kondisi geologi. Hal ini membuat estimasi kegagalan jadi lebih sulit.

Faktor-faktor pembeda utama:

• Jenis kegunaan (jalan, rel, air)
• Metode konstruksi (TBM, cut-and-cover, manual)
• Jenis lapisan tanah (batuan keras vs tanah lunak)
• Sistem penopang (lining, anchors, sprayed concrete)

Dengan demikian, standar keamanan dan estimasi risiko harus disesuaikan berdasarkan jenis dan lokasi proyek.

Kritik Terhadap Praktik Perhitungan Konvensional

Para penulis berargumen bahwa perlu ada pembaruan sistem target probabilitas kegagalan, terutama untuk masa konstruksi yang lebih berisiko.

Penyesuaian nilai target diperlukan agar desain lebih efisien tanpa mengorbankan keselamatan, khususnya di negara berkembang yang mengandalkan standar dari negara maju tanpa menyesuaikan kondisi lokal.

Kesimpulan dan Rekomendasi Praktis

1. Mayoritas runtuh terjadi saat konstruksi, bukan saat operasi.
2. Perhitungan probabilistik saat ini terlalu konservatif, dan tidak mewakili frekuensi nyata di lapangan.
3. Perlu pendekatan berbasis data empiris untuk menyempurnakan sistem desain risiko terowongan.
4. Underreporting dan variasi desain menjadi tantangan dalam membuat prediksi yang akurat.
5. Standarisasi internasional untuk pelaporan dan desain sangat dibutuhkan untuk memperbaiki akurasi dan keamanan.

Sumber Artikel : Spyridis, P., & Proske, D. (2021). Revised Comparison of Tunnel Collapse Frequencies and Tunnel Failure Probabilities. ASCE-ASME Journal of Risk and Uncertainty in Engineering Systems, Part A: Civil Engineering, 7(2), 04021004.

Pendahuluan: Tantangan Konstruksi Terowongan di Tanah Lemah dan Basah

Dalam proyek pembangunan infrastruktur berskala besar seperti rel kereta api atau jalan bawah tanah, tantangan geoteknik menjadi isu utama, terutama ketika konstruksi harus dilakukan pada lapisan tanah pasir yang lemah dan kaya air. Kondisi geologi seperti ini menyebabkan kestabilan batuan sekeliling menjadi sangat rendah, sehingga menimbulkan risiko deformasi besar, keruntuhan tanah, dan aliran air berlebih yang sulit dikendalikan. Paper ilmiah berjudul Study of the Stability of Tunnel Construction Based on Double-Heading Advance Construction Method oleh Song et al. (2020) membahas pendekatan inovatif untuk mengatasi tantangan tersebut dengan mengusulkan metode konstruksi baru yang disebut double-heading advance construction method.

Latar Belakang dan Studi Kasus: Terowongan Taoshuping

Sebagai konteks rekayasa, penelitian ini mengambil proyek Terowongan Taoshuping di Tiongkok, yang memiliki panjang 3220 meter dengan luas penampang hingga 180 m²—salah satu terowongan dengan penampang besar yang menembus lapisan pasir berair dengan semen lemah. Proyek ini mengalami kendala seperti air tanah melimpah (hingga 1000 m³ per hari), kestabilan batuan rendah (kelas VI), dan deformasi signifikan setelah penggalian.

Masalah Umum pada Konstruksi Terowongan di Tanah Lemah

1. Infiltrasi air tanah tinggi, menyebabkan hilangnya stabilitas diri tanah pasir bersemen lemah.
2. Deformasi besar dan keruntuhan, akibat lemahnya struktur tanah.
3. Efisiensi rendah, karena proses konstruksi kompleks dan area kerja terbatas.

Solusi: Metode Double-Heading Advance

Metode ini mengombinasikan kelebihan dari CRD (Cross Diaphragm), double-side drift, dan metode tujuh-langkah tiga-bench, namun mengatasi kelemahan dari tiap metode tradisional.

Langkah-langkah utama:

• Penggalian terowongan pandu di sisi kiri dan kanan bawah terlebih dahulu untuk mempercepat gravitasi dewatering.
• Penggalian bagian atas secara bertahap, dimulai dari sisi-sisi lalu ke tengah, membentuk closed-loop support menggunakan rangka baja.
• Penggalian bagian tengah dan busur terbalik setelah kestabilan relatif tercapai.

Temuan Utama: Simulasi Numerik dan Monitoring Lapangan

Dengan bantuan software MIDAS GTS NX dan data monitoring di lapangan, tim peneliti menemukan bahwa:

• Area kritis deformasi terjadi pada bagian 5, 6, dan 7, yang menyumbang 75.6% dari total penurunan tanah (12 mm, 9 mm, dan 7 mm berturut-turut).
• Tegangan maksimum mencapai +23 kPa dan minimum −232 kPa terjadi di area right hance (kaki lengkung kanan), mengindikasikan kebutuhan penguatan ekstra.
• Perbedaan tekanan batuan sekeliling antara sisi kiri dan kanan signifikan, dengan sisi kanan memiliki tekanan lebih besar.
• Deformasi plastis paling terkonsentrasi di bagian lengkung, perlu pemasangan feet-lock pipes untuk meningkatkan daya dukung.

Optimasi Desain Konstruksi

1. Tinggi penggalian bagian atas yang optimal adalah 5.4 meter, karena menyeimbangkan antara ruang kerja dan deformasi tanah yang terjadi.
   • Jika ditingkatkan menjadi 6.2 meter, deformasi vertikal meningkat hingga 34% dan deformasi horizontal 46%.
2. Jarak antar bagian 1 dan 5 yang optimal adalah 25–30 meter, didasarkan pada tiga skenario simulasi:
   • Jarak 20 m menyebabkan penurunan kubah 48 mm.
   • Jarak 30 m menurunkan deformasi menjadi hanya 28 mm.

Validasi Lapangan: Konsistensi Tren dengan Simulasi

Meskipun nilai absolut berbeda (misalnya: simulasi menunjukkan penurunan 37 mm, sementara monitoring menunjukkan 53 mm), tren keduanya konsisten. Ini menandakan bahwa pendekatan simulatif efektif dalam memprediksi perilaku geoteknik nyata.

Studi Monitoring di Lapangan

• Di titik pengukuran DK5 + 180:
  • Tekanan tertinggi terjadi di kubah (123.21 kPa) dan right spandrel (109.94 kPa).
  • Penurunan maksimum mencapai 50 mm, terutama setelah bagian 5–7 digali.
  • Konvergensi maksimum mencapai 40 mm, dan lebih tinggi di spandrel daripada di terowongan pandu bawah.
  • Semua nilai ini berada dalam batas aman berdasarkan regulasi kelas VI batuan lunak.

Keunggulan Strategis Metode Double-Heading

• Efisiensi pengendalian air tanah: penggalian awal di bawah memudahkan dewatering gravitasi.
• Stabilitas lebih baik: deformasi terkontrol sejak awal karena metode closed-loop dan kontrol progresif.
• Cocok untuk geologi ekstrem: pada tanah pasir berair dengan semen lemah, metode ini lebih dapat diandalkan dibanding metode konvensional yang lebih murah namun berisiko tinggi terhadap keruntuhan.

Kritik dan Pertimbangan Ekonomis

Meski metode ini lebih mahal dan lambat, ia menghindari biaya tak terduga akibat rework, keterlambatan proyek, atau kecelakaan kerja. Dalam konteks proyek bernilai miliaran rupiah atau USD, stabilitas dan keamanan menjadi prioritas utama dibanding efisiensi waktu.

Kesimpulan dan Implikasi Industri

Metode double-heading advance memberikan solusi inovatif dan terbukti efektif untuk pembangunan terowongan di medan sulit. Dalam proyek seperti MRT bawah tanah, rel antarkota, atau proyek trans-nasional seperti Belt and Road Initiative, pendekatan ini menawarkan kestabilan jangka panjang dan pengurangan risiko geoteknik yang signifikan.

Rekomendasi praktis:

• Terapkan metode ini pada lapisan pasir lemah dengan air tanah tinggi.
• Lakukan penggalian tahap demi tahap dengan closed-loop support.
• Perkuat monitoring di area kaki lengkung kanan.
• Lakukan simulasi numerik terlebih dahulu sebelum proyek skala besar.

 Sumber Artikel: Song, Z., Shi, G., Zhao, B., Zhao, K., & Wang, J. (2020). Study of the stability of tunnel construction based on double-heading advance construction method. Advances in Mechanical Engineering, 12(1), 1–17. DOI: 10.1177/1687814019896964.

Mengapa Akurasi Data Terowongan 3D Itu Penting?

Dalam dunia infrastruktur bawah tanah, khususnya terowongan kereta dan metro, presisi dalam pengukuran struktur menjadi krusial untuk pemeliharaan dan keselamatan operasional. Namun, banyak lokasi seperti subway atau terowongan pegunungan tidak memiliki sinyal GPS, membuat pengukuran 3D jadi menantang.

Untuk menjawab tantangan ini, Han, Sun, dan Zhong (2021) memperkenalkan metode baru dalam artikel ilmiahnya: pemulihan linier tiga dimensi berdasarkan garis tengah rel dan pemindaian laser mobile tanpa kendali GPS.

Permasalahan: Akurasi Tinggi dalam Ruang Terbatas

Tiga tantangan besar dalam pengukuran terowongan saat ini adalah:

1. Sulit dilakukan secara menyeluruh karena ukuran besar dan bentuk melingkar.
2. Tidak cukup cepat untuk pemantauan rutin di area padat kendaraan seperti metro.
3. Tidak akurat bila hanya mengandalkan sistem INS tanpa koreksi GNSS.

Solusi: Metode Restorasi Linier 3D Tanpa Navigasi Terintegrasi

Peneliti mengembangkan metode berbasis:

• Pemindaian point cloud dengan laser scanner bergerak (Mobile Tunnel Measurement System / MTMS).
• Interpolasi cubic spline dari data garis tengah rel nyata.
• Perhitungan rotasi dan translasi untuk memindahkan data dari koordinat relatif ke absolut.

Kelebihan utama metode ini adalah menghindari kebutuhan akan sistem navigasi terintegrasi mahal seperti GPS-IMU, menjadikannya cocok untuk proyek urban berbiaya menengah.

Studi Kasus: Terowongan Metro Shenzhen

Metode diuji menggunakan:

• Scanner Leica ScanStation P16 yang memindai pada kecepatan 100 Hz.
• Kecepatan kendaraan pemindai: 1.5 m/s.
• Kerapatan data radial: ±15 mm, dan sirkumferensial: ±1 mm.
• Diameter dalam terowongan: 5.4 meter dengan segmentasi cincin lebar 1.5 meter.

Pengukuran dilakukan pada beberapa target referensi yang telah diukur ulang menggunakan total station untuk memvalidasi hasil point cloud.

Hasil Akurasi: Deformasi dan Deviasi Terkontrol

Hasil verifikasi menunjukkan bahwa:

• Deviasi horizontal maksimum: 87.5 mm, dengan rata-rata 55.1 mm.
• Deviasi vertikal maksimum: 94.9 mm, rata-rata hanya 27.4 mm.
• Kesalahan posisi titik dapat dikendalikan di bawah 0.1 meter, sangat cukup untuk keperluan pemodelan digital dan analisis.

Keunggulan Dibanding Metode Sebelumnya

Metode lama bergantung pada:

• Data desain (seringkali tidak tersedia atau tidak sesuai dengan kondisi nyata).
• Navigasi terintegrasi (GNSS + IMU) yang mahal dan kompleks.

Sebaliknya, metode baru ini:

• Lebih murah dan cepat.
• Cocok untuk sistem struktur berulang seperti segmen terowongan atau bantalan rel.
• Dapat menghasilkan point cloud yang sesuai dengan sistem koordinat absolut, cocok untuk pemodelan BIM, deteksi deformasi, dan inspeksi visual 3D.

Mekanisme Perhitungan yang Diterapkan

1. Translasi:
Menggunakan interpolasi spline dari titik tengah jalur yang diukur, kemudian dibandingkan dengan pusat relatif scanner untuk menghitung pergeseran X, Y, dan Z.

2. Rotasi:
Dihitung berdasarkan:

• Sudut defleksi horizontal (dari kurva desain horizontal),
• Kemiringan lateral (berdasarkan elevasi),
• Defleksi vertikal (dari kemiringan kurva vertikal).

Setelah parameter translasi dan rotasi dihitung, data point cloud pada sistem lokal dapat dipetakan ke sistem koordinat absolut.

Penerapan dan Implikasi Nyata

Di proyek kereta berat di Tiongkok, metode ini digunakan untuk modeling digital sebagai bagian dari manajemen terowongan berbasis BIM dan GIS.

Metode ini juga diuji terhadap data airborne radar dan navigasi terintegrasi. Hasilnya setara, meskipun biaya dan prosesnya jauh lebih efisien.

Kelebihan Tambahan untuk Digitalisasi Infrastruktur

Metode ini sangat berguna dalam:

• Pemodelan 3D secara presisi di lingkungan tanpa GPS.
• Manajemen aset digital dari jaringan transportasi bawah tanah.
• Analisis deformasi dan deteksi penyimpangan dari data cross-section point cloud.

Kritik dan Arah Penelitian Lanjutan

Meskipun hasilnya menjanjikan, akurasi metode ini masih pada tingkat sentimeter. Untuk aplikasi seperti pengawasan deformasi mikro atau stabilitas lintasan dalam jangka panjang, dibutuhkan integrasi metode ini dengan sensor tambahan atau algoritma SLAM yang diperbarui.

Penelitian lanjutan akan fokus pada:

• Penambahan modul navigasi inersial.
• Koreksi posisi otomatis dengan kontrol titik minimal.
• Pengembangan rekonstruksi 3D adaptif untuk struktur berulang.

Kesimpulan

Metode pemulihan linier 3D berbasis data pengukuran jalur dan pemindaian laser ini:

• Memberikan alternatif akurat tanpa navigasi terintegrasi.
• Memungkinkan konversi data point cloud relatif menjadi absolut dengan deviasi rendah.
• Membuka peluang baru untuk pemodelan dan pengelolaan infrastruktur bawah tanah, terutama di lingkungan kompleks seperti subway dan jalur rel berat.

Sumber : Han, Yulong; Sun, Haili; Zhong, Ruofei. (2021). Three-Dimensional Linear Restoration of a Tunnel Based on Measured Track and Uncontrolled Mobile Laser Scanning. Sensors, 21(11), 3815.

Pengantar: Mengapa K3 Masih Menjadi Isu Serius?

Di Indonesia, sektor konstruksi menempati peringkat tinggi dalam hal risiko kecelakaan kerja. Data BPJS Ketenagakerjaan (2020) mencatat lebih dari 155.000 kasus kecelakaan kerja, dan proyek konstruksi menjadi salah satu penyumbang terbesar. Laporan ini menggarisbawahi pentingnya manajemen Keselamatan dan Kesehatan Kerja (K3), khususnya di daerah berkembang seperti Kota Kendari.

Penelitian yang dilakukan oleh Harlan, Hajia, dan Alimuddin menjadi sangat relevan karena menyoroti tingkat penerapan K3 di lapangan secara sistematis dan terukur. Studi ini tidak hanya memberikan gambaran praktis tentang kondisi di lapangan, tetapi juga menawarkan data konkret yang bisa menjadi landasan pengambilan keputusan.

Tujuan dan Ruang Lingkup Penelitian

Penelitian ini bertujuan mengevaluasi efektivitas penerapan K3 dalam proyek-proyek pembangunan gedung di Kota Kendari. Metodologi yang digunakan adalah kuantitatif-deskriptif dengan teknik survei kepada pelaku proyek (pengawas lapangan dan pelaksana lapangan) serta menggunakan skala Likert untuk menilai tingkat penerapan berbagai indikator K3.

Terdapat lima aspek utama yang diteliti:

1. Kebijakan dan prosedur K3

2. Sosialisasi dan pelatihan K3

3. Penggunaan alat pelindung diri (APD)

4. Tindakan pencegahan kecelakaan kerja

5. Peran pengawasan dalam penerapan K3

Temuan Utama: Angka-angka yang Bicara

1. Rata-rata Tingkat Penerapan K3: 78,84% (Kategori Baik)

Angka ini menunjukkan bahwa secara umum, penerapan K3 pada proyek-proyek yang diteliti sudah tergolong baik. Namun, jika dibandingkan dengan standar ideal dalam Permenaker No. 5 Tahun 1996 tentang Sistem Manajemen K3, skor ini belum sepenuhnya optimal.

2. Penggunaan APD Mencapai 86,86%

Ini menjadi indikator tertinggi dari lima aspek yang dinilai. Temuan ini memperlihatkan bahwa kesadaran pekerja dalam menggunakan APD seperti helm, sepatu boot, dan rompi cukup tinggi. Namun, efektivitas penggunaan belum tentu menjamin perlindungan maksimal jika tidak dibarengi dengan pengawasan dan pelatihan.

3. Pengawasan K3 Masih Lemah: Skor Terendah 70,36%

Kelemahan ini menjadi titik krusial. Tanpa pengawasan yang konsisten dan kompeten, penerapan K3 cenderung bersifat formalitas. Hal ini sejalan dengan studi sebelumnya oleh Ismail et al. (2017), yang menemukan bahwa absennya pengawas K3 bersertifikasi seringkali menjadi penyebab utama kecelakaan di proyek skala kecil dan menengah.

Analisis Mendalam: Apa Arti di Balik Angka?

Meski nilai keseluruhan "baik", kita perlu melihat lebih dalam bahwa angka bukan segalanya. Evaluasi K3 tidak cukup hanya mengandalkan checklist atau dokumentasi. Kultur keselamatan yang tertanam di setiap level organisasi jauh lebih menentukan.

Kenyataannya, skor 70% dalam aspek pengawasan mencerminkan adanya celah struktural. Banyak proyek di daerah seperti Kendari belum memiliki Safety Officer tetap atau pelatihan berkelanjutan bagi tenaga kerja. Kecelakaan ringan hingga fatal bisa terjadi karena kelalaian kecil, seperti kabel listrik terbuka atau pekerja tidak mengikat sabuk pengaman saat bekerja di ketinggian.

Studi Kasus Nyata: Pelajaran dari Proyek Gedung Pemerintah di Sultra

Pada proyek pembangunan Gedung Dinas di Sulawesi Tenggara tahun 2019, tercatat dua kecelakaan kerja ringan karena kelalaian pemakaian APD dan perancah tidak terikat kuat. Dari investigasi internal, diketahui bahwa tidak ada inspeksi rutin selama dua minggu sebelum kejadian.

Ini menjadi contoh konkret bahwa meski APD tersedia dan prosedur ada, tanpa pelaksanaan disiplin dan inspeksi yang berkelanjutan, risiko tetap tinggi. Temuan ini memperkuat urgensi aspek keempat dan kelima dalam penelitian: tindakan pencegahan dan pengawasan.

Komparasi dengan Penelitian Lain: Seberapa Serius Kita Menerapkan K3?

Jika dibandingkan dengan studi serupa di kota besar seperti Surabaya atau Jakarta, tingkat penerapan K3 di Kendari masih tertinggal. Misalnya, penelitian oleh Anas et al. (2021) menunjukkan skor penerapan K3 di proyek apartemen Jakarta mencapai 88% dengan pengawasan aktif 24/7 oleh tim HSE.

Namun demikian, pencapaian 78,84% di Kendari tetap patut diapresiasi, mengingat keterbatasan sumber daya, kurangnya tenaga ahli K3, dan budaya kerja yang belum sepenuhnya safety-oriented. Ini menunjukkan bahwa ada kemajuan signifikan, walaupun belum merata.

Rekomendasi Praktis: Langkah Nyata untuk Perbaikan

Berikut beberapa rekomendasi berdasarkan analisis penulis terhadap artikel ini:

• Wajibkan Pelatihan Berkala
  Setiap proyek konstruksi perlu mewajibkan pelatihan K3 minimal sekali dalam sebulan bagi seluruh pekerja.

• Digitalisasi Laporan K3
  Pemanfaatan aplikasi inspeksi K3 harian dapat membantu dalam pemantauan real-time dan meminimalkan human error.

• Integrasi K3 dalam SOP Proyek
  Prosedur K3 harus dijadikan bagian dari standar operasi, bukan dokumen pelengkap.

• Penerapan Sistem Reward & Punishment
  Pekerja yang patuh diberi insentif, sementara pelanggaran K3 harus mendapat teguran tegas hingga pemberhentian.

• Kolaborasi dengan BPJS & Disnaker
  Penguatan kerja sama dengan lembaga formal penting untuk audit eksternal dan peningkatan kualitas SDM.
   

Implikasi Industri: Bukan Sekadar Kepatuhan, Tapi Investasi

Dalam konteks industri konstruksi nasional, K3 seharusnya tidak dipandang sebagai beban administratif. Justru, ini adalah investasi jangka panjang yang berdampak langsung pada produktivitas dan reputasi perusahaan.

Perusahaan-perusahaan global seperti Samsung C&T dan Hyundai E&C bahkan menjadikan K3 sebagai tolok ukur utama dalam pemilihan subkontraktor. Artinya, kepatuhan terhadap standar keselamatan bukan lagi sekadar norma, tetapi kebutuhan pasar.

Penutup: Membangun Budaya Selamat

Penelitian ini memberikan gambaran objektif tentang bagaimana penerapan K3 di Kota Kendari masih perlu ditingkatkan, terutama dalam aspek pengawasan dan tindakan preventif. Kunci utama bukan hanya tersedianya perangkat dan regulasi, tetapi bagaimana seluruh pemangku kepentingan—dari manajemen hingga tukang bangunan—menjadikan keselamatan sebagai budaya kerja.

Keselamatan kerja bukan pilihan, tetapi kewajiban moral dan profesional.

Sumber

Harlan, Muh. Chaiddir Hajia, & Alimuddin. (2021). Evaluasi Penerapan Keselamatan dan Kesehatan Kerja (K3) pada Proyek Pembangunan Gedung di Kota Kendari. Jurnal Ilmiah Media Engineering, 7(2), 142-149. DOI: https://doi.org/10.33772/jime.v7i2.1585

Pendahuluan: Pentingnya Analisis Pembukaan Cross-Passage pada Terowongan TBM

Dalam konstruksi terowongan menggunakan Tunnel Boring Machine (TBM), pembukaan cross-passage-jalur penghubung antara terowongan utama-merupakan tahap kritis yang menuntut perhatian khusus pada stabilitas struktur. Saat segmen precast lining dibuka untuk membuat cross-passage, terjadi redistribusi tegangan yang dapat mengancam integritas terowongan jika tidak ditangani dengan benar. Studi ini mengkaji dua metode analisis yang banyak digunakan untuk mengevaluasi beban dan tegangan pada lining terowongan: 3D Finite Difference Method (FDM) dan 3D Shell-Spring Model (SSM).

Latar Belakang dan Tujuan Penelitian

Pembukaan cross-passage menyebabkan gangguan pada kontinuitas cincin segmen lining, sehingga gaya-gaya dalam struktur berubah dan perlu dianalisis secara akurat untuk memastikan keamanan. Metode FDM dan SSM memiliki pendekatan berbeda:

• FDM (Finite Difference Method) menggunakan pendekatan numerik untuk memodelkan interaksi tanah-struktur secara detail.
• SSM (Shell-Spring Model) menggunakan elemen struktural yang lebih sederhana untuk meniru perilaku lining dengan efisiensi komputasi lebih tinggi.

Penelitian bertujuan membandingkan efektivitas kedua metode ini dalam memprediksi gaya-gaya pada lining saat pembukaan cross-passage, serta menguji desain sistem penyangga sementara yang diperlukan.

Metodologi: Pendekatan Model dan Studi Kasus

Penulis menggunakan perangkat lunak FLAC3D untuk simulasi FDM dan SAP2000 untuk model SSM. Studi kasus yang dianalisis adalah pembukaan cross-passage antara dua terowongan bored tunnel dengan lining segmen precast.

• Model memperhitungkan sambungan longitudinal dan circumferential antar segmen dan cincin.
• Simulasi dilakukan sebelum dan sesudah pembukaan cross-passage untuk melihat perubahan gaya dalam lining.
• Sistem penyangga baja sementara juga dimodelkan untuk menilai efektivitasnya dalam menahan beban tambahan.

Temuan Utama dan Analisis Data

Keselarasan Hasil Sebelum Pembukaan Cross-Passage

• Kedua metode menghasilkan prediksi gaya anggota lining yang sejalan sebelum pembukaan cross-passage.
• Ini menunjukkan bahwa untuk kondisi terowongan tanpa gangguan, model SSM yang lebih sederhana dapat menggantikan FDM dengan akurasi yang memadai.

Perbedaan Setelah Pembukaan Cross-Passage

• Setelah pembukaan cross-passage, terjadi redistribusi tegangan yang kompleks.
• Hasil gaya anggota lining dari FDM dan SSM mulai berbeda signifikan, terutama di area lateral pembukaan.
• FDM mampu menangkap efek stres 3D yang lebih detail, sedangkan SSM cenderung menyederhanakan distribusi gaya.

Pengaruh Sambungan Antar Segmen dan Cincin

• Penambahan model sambungan longitudinal dan circumferential pada lining menunjukkan pengaruh besar pada mekanisme transfer beban.
• Sambungan ini memperlihatkan bagaimana beban dari cincin yang terbuka dialihkan ke cincin sebelahnya, penting untuk desain penyangga sementara.

Efektivitas Sistem Penyangga Baja Sementara

• Pemasangan penyangga baja sementara secara signifikan mengurangi beban pada segmen lining yang terbuka.
• Kedua metode mampu memodelkan pengaruh penyangga ini, meskipun dengan tingkat detail berbeda.
• Sistem penyangga ini penting untuk menjaga stabilitas selama fase konstruksi pembukaan cross-passage.

Studi Kasus: Data Kuantitatif Penting

• Model FDM dan SSM menunjukkan perbedaan gaya anggota hingga 15-20% setelah pembukaan.
• Beban maksimum terjadi pada segmen lateral pembukaan cross-passage.
• Sistem penyangga baja mengurangi beban tersebut hingga lebih dari 30%, meningkatkan faktor keamanan.

Opini dan Perbandingan dengan Penelitian Lain

Penelitian ini menegaskan bahwa model shell-spring yang lebih sederhana dapat digunakan untuk analisis awal dan desain sistem penyangga, terutama untuk mempercepat proses desain tanpa mengorbankan akurasi signifikan. Namun, untuk analisis mendalam dan validasi akhir, terutama pada area kritis seperti pembukaan cross-passage, metode finite difference 3D tetap lebih unggul karena mampu menangkap distribusi tegangan yang kompleks dan efek interaksi tanah-struktur lebih detail.

Dibandingkan dengan studi lain yang menggunakan metode elemen hingga penuh, pendekatan ini menawarkan keseimbangan antara akurasi dan efisiensi komputasi. Hal ini sangat relevan dalam proyek besar yang membutuhkan simulasi cepat namun tetap akurat.

Relevansi dengan Tren Industri dan Pembelajaran

Dalam industri konstruksi terowongan modern, penggunaan metode numerik yang efisien dan akurat sangat penting untuk mengurangi risiko kegagalan struktur dan meningkatkan keselamatan. Studi ini memberikan wawasan praktis bagi insinyur dan mahasiswa teknik sipil mengenai:

• Pentingnya pemilihan metode analisis yang tepat sesuai fase konstruksi.
• Peran sistem penyangga sementara dalam menjaga stabilitas struktur saat pembukaan cross-passage.
• Integrasi antara simulasi numerik dan desain praktis untuk pengambilan keputusan yang lebih baik.

Kesimpulan

Penelitian ini membuktikan bahwa 3D shell-spring model adalah alat yang efisien dan cukup akurat untuk analisis struktur lining terowongan tanpa pembukaan, serta untuk desain penyangga sementara. Namun, untuk kondisi setelah pembukaan cross-passage yang menimbulkan redistribusi tegangan kompleks, 3D finite difference method memberikan hasil yang lebih akurat dan detail. Kombinasi kedua metode ini dapat digunakan secara strategis untuk optimasi desain dan pelaksanaan konstruksi terowongan TBM dengan cross-passage.

Sumber : Hosameldin Khogali Suliman Hag Hamid (2023), Design and analysis of tunnel cross-passage opening: 3D finite difference analysis vs 3D shell-spring approach, Master of Science Thesis, Politecnico di Milano.