ANALISA STABILITAS TUBUH BENDUNGAN SEULIMEUM...

ANALISA STABILITAS TUBUH BENDUNGAN SEULIMEUM

KABUPATEN ACEH BESAR NANGGROE ACEH DARUSSALAM

JURNAL ILMIAH

PERENCANAAN TEKNIK BANGUNAN AIR

Diajukan untuk memenuhi persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Teknik

Disusun Oleh:

NUGROHO KETHUT ANDRIANTOK

NIM. 115060400111061

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

MALANG

2016

ANALISA STABILITAS TUBUH BENDUNGAN SEULIMEUM KABUPATEN ACEH

BESAR NANGGROE ACEH DARUSSALAM

Nugroho Kethut Andriantok, Heri Suprijanto, Andre Primantyo H.

Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Jalan Mayjen Haryono 167 Malang 65145 – Telp (0341)567886

e-mail: [email protected]

ABSTRAK Bendungan Seulimeum merupakan bendungan tipe urugan zonal inti tegak di tengah

yang akan dibangun di Krueng Seulimeum, Desa Gampong Jawe, Kecamatan Seulimeum,

Kabupaten Aceh Besar, dengan tujuan utama sebagai penyedia air irigasi, air baku, PLTMH,

dan pariwisata. Lokasi bendungan merupakan daerah yang termasuk dalam wilayah bahaya

gempa cukup tinggi.

Studi ini menganalisa kondisi geologi pondasi bendungan, distribusi tegangan vertikal

yang terjadi di pondasi, debit rembesan dan kemungkinan terangkutnya tanah oleh rembesan,

pemilihan material timbunan, penurunan pada zona inti bendungan, dan stabilitas lereng

bendungan. Hasil analisa menunjukkan kondisi batuan bersifat sedang sampai sangat lulus air,

sehingga perlu dilakukan perbaikan pondasi dengan cara sementasi, distribusi tegangan

vertikal yang terjadi pada pondasi pada kedalaman 2,50 m sebesar 506,490 kN/m2, debit

rembesan total yang lewat melalui tubuh dan pondasi bendungan sebesar 0,0005862 m3/dt,

faktor keamanan terhadap gejala didih atau sembulan pada pondasi dan tubuh bendungan

lebih besar dari 4 dengan pemasangan geomembrane, pemilihan material tubuh bendungan

meliputi sifat fisik dan mekanis berdasarkan kriteria, penurunan pada zona inti bendungan

sebesar 1,695 m ≈ 1,70 m atau sekitar 5,667% selama 33,658 tahun, stabilitas lereng berbagai

kondisi dengan beban gempa metode koefisien gempa termodifikasi dan koefisien gempa

terkoreksi, dalam kondisi aman.

Kata kunci: pondasi, rembesan, stabilitas lereng, bendungan urugan

ABSTRACT

Seulimeum Dam is a embankment dam with central core fill type dam which will be built

in Krueng Seulimeum, Gampong Jawe Village, Seulimeum Sub-District, Aceh Besar District,

with the main purpose as a provider of irrigation water, raw water, Micro Hydro Power, and

tourism. The dam location is an area that is included in quite high earthquake hazard.

This study also analyze geological condition of the dam foundation, the distribution of

vertical stress occurred in foundation, the seepage reed and transport of soil particles by

seepage, selection of material embankment, settlement on the core zone of dam, stability of

dam slope. The results of analysis shows condition of the rock is moderate to very permeable,

so it is important to repair the foundation with grouting, the distribution of vertical stress

occurred in the foundation at a depth 2,50 m at 506,490 kN/m2, total seepage passed through

the body and dam foundation at 0,0005862 m3/dt, the factor of safety against boiling or heave

in building foundation and on dam body is larger than 4 with installation geomembrane, the

selection of dam material included physically and mechanically according to criteria, the

decrease on center dam zone at 1,695 m ≈ 1,70 m or about 5,667% for 33,658 years, slope

stability against various condition with the earthquake load using modified and corrected

seismic coefficient method, in a safe condition.

Keywords: foundation, seepage, slope stability, embankment dam

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Salah satu bagian terpenting di dalam

kehidupan manusia adalah air. Seiring

dengan berjalannya waktu, penggunaan

air dalam memenuhi kebutuhan manusia

semakin bervariasi misalnya untuk air

domestik, irigasi, pembangkit listrik,

perikanan, industri, dan lain-lain.

Sehingga semakin lama, kebutuhan akan

air semakin meningkat sedangkan

persediaan air di bumi adalah tetap. Air di

bumi dalam siklus hidrologi hanya

mengalami perubahan wujud saja, tidak

bertambah dan tidak berkurang. Kondisi

iklim juga berpengaruh terhadap sirkulasi

air di bumi, seperti negara kita terletak di

garis khatulistiwa yang memiliki iklim

tropis dengan dua musim yaitu musim

kemarau dan musim hujan. Kondisi

tersebut menyebabkan jumlah air yang

tersedia ketika musim hujan lebih besar

dan berlimpah dibandingkan saat musim

kering atau kemarau tiba. Oleh karena itu,

perlu dilakukan usaha-usaha untuk

menampung air saat musim hujan dalam

sebuah tampungan raksasa.

1.2 Identifikasi Masalah Konstruksi bendungan direncanakan

mampu menahan gaya-gaya yang bekerja

dalam segala kondisi. Lokasi Bendungan

Seulimeum merupakan daerah yang

termasuk bahaya gempa cukup tinggi,

terbukti dengan kejadian bencana Gempa

dan Tsunami Aceh pada 24 Desember

2004 silam, maka untuk analisa

kesetabilan terhadap beban gempa

disesuaikan dengan standar perencanaan

infrastruktur tahan gempa.

Melihat banyaknya tujuan dan

kondisi daerah studi, maka perencanaan

teknis yang mendetail perlu dilakukan.

Antara lain mengenai kapasitas rembesan

pada pondasi dan tubuh bendungan,

kemungkinan terjadinya piping, serta

kesetabilan tubuh bendungan dalam

berbagai kondisi tinggi muka air dan

beban gempa.

1.3 Batasan Masalah

Terdapat beberapa batasan – batasan

dalam penelitian ini, yaitu :

1. Membahas kondisi geologi pondasi

bendungan.

2. Membahas tegangan yang terjadi

pada pondasi bendungan.

3. Membahas analisa rembesan dan

kemungkinan bahaya piping pada

tubuh bendungan.

4. Membahas pemilihan material tubuh

bendungan.

5. Membahas waktu dan besarnya

penurunan pada tubuh bendungan.

6. Membahas analisa stabilitas lereng

tubuh bendungan tanpa beban gempa

dan beban gempa secara manual.

7. Tidak membahas tentang masalah

hidrologi dan pola operasi waduk.

8. Tidak membahas manajemen

konstruksi.

9. Tidak membahas analisa kelayakan

ekonomi.

10. Tidak membahas AMDAL.

1.4 Rumusan Masalah Penelitian ini didasarkan pada

masalah sebagai berikut:

1. Bagaimana kondisi geologi pada

pondasi dan perlukah perbaikan

(treatment) pada pondasi Bendungan

Seulimeum?

2. Berapakah tegangan vertikal yang

terjadi pada pondasi Bendungan

Seulimeum?

3. Berapakah debit rembesan pada

tubuh dan pondasi Bendungan

Seulimeum?

4. Bagaimana potensi kemungkinan

piping pada Bendungan Seulimeum?

5. Bagaimana pemilihan material

timbunan tubuh bendungan?

6. Berapa lama waktu dan besarnya

penurunan yang terjadi pada zona

inti tubuh bendungan?

7. Berapa angka keamanan stabilitas

lereng pada Bendungan Seulimeum

saat kondisi tanpa beban gempa dan

dengan beban gempa menggunakan

cara koefisien gempa termodifikasi

dan terkoreksi?

1.5 Tujuan dan Manfaat Adapun tujuan dari studi ini adalah

untuk menganalisa stabilitas tubuh

Bendungan Seulimeum terhadap

tegangan vertikal yang terjadi di pondasi,

rembesan, potensi terjadinya piping,

penurunan (settlement) pada zona inti,

dan stabilitas lereng tubuh bendungan

dengan berbagai kondisi.

Sedangkan manfaat yang akan

didapat dari studi ini yaitu sebagai

masukan atau pembanding untuk

mengetahui tingkat keamanan dari tubuh

bendungan dalam berbagai macam

kondisi. Sehingga, didapatkan

perencanaan bendungan tipe urugan zonal

inti tegak yang aman.

II. TINJAUAN PUSTAKA Pondasi suatu bendungan harus

memenuhi beberapa syarat penting,

seperti mampu menahan beban tubuh

bendungan, menghambat aliran filtrasi,

dan mempunyai ketahanan terhadap

gejala piping. Menurut Soedibyo

(2003:305) untuk menentukan perlu

tidaknya sementasi pada pondasi

digunakan angka Lugeon.

Untuk mengetahui kemampuan

pondasi bendungan menahan beban dari

tubuh bendungan maka harus dihitung

tambahan tegangan vertikal akibat beban

menurut M. Das (1997:66) adalah :

z q

({

a b

a} 1 2 -

b

a 2) (1)

Atau

z q (2)

q h (3)

Dimana :

q = beban terbagi rata akibat timbunan

(kN/m2)

berat vo ume basah timbunan

(kN/m3)

h = tinggi timbunan (m)

z = tegangan vertikal yang terjadi pada

kedalaman z (kN/m2)

a = panjang lengan pada bidang miring

timbunan (m)

b = panjang lengan pada bidang datar

timbunan (m)

z = kedalaman tegangan vertikal pada

pondasi (m)

1 = sudut pengaruh kedalaman

berdasarkan panjang a (o)

2 = sudut pengaruh kedalaman

berdasarkan panjang b (o)

Secara umum bendungan urugan

biasanya membutuhkan bahan material

yang akan dipergunakan untuk zone-zone

peralihan dan zone-zone lulus air.

Material timbunan tubuh bendungan

urugan dibagi menjadi 4 (empat) yaitu :

zona kedap air, zona filter, zona transisi,

zona lulus air, dan rip-rap.

Analisa rembesan pada tubuh dan

pondasi bendungan dihitung

menggunakan kapasitas aliran filtrasi

dengan harga k yang telah dimodifisir

k’ menurut Craig (1989:55) :

k √kx kz (4)

Menurut Sosrodarsono dan Takeda

(1981:165) untuk memperkirakan

besarnya kapasitas filtrasi yang mengalir

melalui tubuh dan pondasi bendungan

yang didasarkan pada jaringan trayektori

aliran filtrasi, dapat dihitung dengan

rumus sebagai berikut :

f

d k (5)

Dimana :

Q = kapasitas rembesan total (m3/dt)

Nf = angka pembagi dari garis trayektori

aliran filtrasi

Nd = angka pembagi dari garis

equipotensial

k = koefisien filtrasi (m/dt)

H = tinggi muka air (m)

L = panjang profil memanjang

bendungan (m)

Menurut penelitian Harza (1935)

memberikan faktor keamanan bangunan

air terhadap bahaya piping, sebagai

berikut :

(6)

ic

w

s - 1

1 e (7)

ie h

(8)

Penimbunan ekstra diperlukan

sehubungan dengan terjadinya gejala

konsolidasi pada tubuh bendungan,

besarnya penurunan (settlement) tubuh

bendungan Δ segera sesudah

bendungan selesai dibangun dapat di

hitung dengan rumus :

1

2 x x 2x (9)

Dan waktu yang diperlukan untuk

konsolidasi 90%, adalah :

t90 90

2

v (10)

Perhitungan stabilitas lereng dengan

metode metode irisan (method of slice)

Fellenius, Menurut Sosrodarsono dan

Takeda (1981:141) Faktor keamanan dari

kemungkinan terjadinya longsoran dapat

diperoleh dengan menggunakan rumus

keseimbangan sebagai berikut :

Untuk faktor keamanan pada kondisi

normal (tanpa beban gempa)

∑ - tan

∑ (11)

Untuk faktor keamanan pada kondisi

gempa (dengan beban gempa)

∑ e tan

∑ e 12

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Lokasi Studi Waduk Krueng Seulimeum adalah

waduk yang direncanakan dibangun di

Krueng Seulimeum, lokasi bendungan

terletak diantara Desa Gampong Jawe

dengan Alue Gintung, Kecamatan

Seulimeum di Kabupaten Aceh Besar.

Ditinjau dari posisi geografis, lokasi studi

adalah termasuk dalam wilayah

Kabupaten Aceh Besar. Terletak pada

posisi antara 50 21’ 57’’ - 95

0 29’ 16”

BT dan 050 22’ 38’’ - 95

0 32’ 43’’

BT. Untuk menuju ke lokasi dapat

ditempuh dengan menggunakan

kendaraan roda empat ke lokasi pekerjaan

sejauh lebih kurang 60 km dari kota

Banda Aceh.

LOKASI

Gambar 1. Daerah Lokasi Studi Sumber : Google earth dan google maps

©2015

Struktur Geologi Berdasarkan Peta

Geologi Regional lembar Banda Aceh

yang dikeluarkan oleh P3G, Direktorat

Geologi di Bandung 198, adalah sebagai

berikut :

Gambar 2. Peta geologi regional

Diagram Alir Pengerjaan

Langkah – langkah pengerjaan dapat

dilihaat pada diagram alir berikut ini :

Gambar 3. Diagram Alir Pengerjaan Studi

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Kondisi Geologi Daerah

Bendungan Seulimeum

Kondisi geologi dan sifat-sifat teknis

batuan pondasi calon bendungan utama

dapat diketahui dari hasil pemboran inti

dan pengujian in-situ (SPT dan Uji

Permeabilitas). Investigasi geologi pada

Bendungan Seulimeum secara khusus

dibagi menjadi 3 bagian, yaitu : up

stream dam, as dam, downstream dam.

Dengan kedalaman bor log pada as

bendungan 0 – 70,00 m maka diketahui :

Nilai RQD (Rock Quality Designation)

berdasarkan kedalaman :

Kedalaman 0 – 14 m, RQD = 0 %

Kedalaman 14 – 70 m, RQD = 100%

Nilai permeabilitas (k) berdasarkan

kedalaman 0,00 – 17,00 m merupakan

batuan Aluvial mempunyai nilai Lu =

31,24 – 13,90 atau nilai k > 1 x 10-4

sampai dengan 1 x 10-3

cm/det memiliki

sifat batuan agak lulus sampai sangat

lulus air.

a. Perbaikan Pondasi Bendungan

Seulimeum

Dari hasil investigasi geologi

tersebut maka pada pondasi bendungan

perlu dilakukan perbaikan dengan cara :

Sementasi tirai (curtain grouting)

tepat di As bendungan sebanyak tiga

baris untuk menambah kekedapan

dan daya dukung pondasi.

Sementasi konsolidasi (consolidation

grouting) di samping hulu dan hilir

sementasi tirai masing-masing dua

baris.

(concrete slab grouting, core trench

grouting) di bagian dasar pondasi.

4.2 Tegangan pada Pondasi

Bendungan Seulimeum

Jadi, penyelesaian dari perhitungan

tegangan vertikal adalah sebagai berikut :

Beban timbunan (q)

q h

dimana,


(kN/m2)

berat vo ume timbunan k /m3)

h = tinggi timbunan main dam = 30 m

sehingga dapat dihitung :

q h

= 30 . 17,210

= 516,300 kN/m2

Tegangan vertikal pada pondasi as

main dam dititik A pada kedalaman z

= 2,50 m

z q ( )

dimana,

z = tegangan vertikal yang terjadi pada

kedalaman z (kN/m2)


(kN/m2)

l1 = Nilai faktor pengaruh bagian kiri

l2 = Nilai faktor pengaruh bagian kanan

sehingga dapat dihitung :

n 1

({a b

a} 1 2

b

a 2)

- Pengaruh bagian kiri

1 = 15o = 15 x

2 3,14

360 = 0,261

2 = 72o = 72 x

2 3,14

360 = 1,256

z = 2,5 m

a = 94,00 m (bagian kiri)

b = 7,00 m (bagian kiri)

1 1

3,14({94,00 7,00

94,00} 0,261 1,256

7

94 1,256)

l1 = 0,489

- Pengaruh bagian kanan

1 = 18o = 18 x

2 3,14

360 = 0,314

2 = 69o = 69 x

2 3,14

360 = 1,203

z = 2,5 m

a = 75,00 m (bagian kanan)

b = 7,00 m (bagian kanan)

2 1

3,14({75,00 7,00

75,00} 0,314 1,203

7

75 1,203)

l2 = 0,492

- Jadi, tegangan vertikal yang terjadi

pada pondasi as main dam pada

kedalaman 2,50 m adalah sebagai

berikut :

z q ( )

= 516,300 (0,489 + 0,492)

= 506,490 kN/m2

4.3 Perhitungan garis Depresi dan

Kapasitas rembesan

a. Perhitungan pada kondisi NWL

Elevasi puncak bendungan = + 73,00 m

Elevasi muka air normal = + 67,00 m

Elevasi puncak bendungan = + 72,00 m

Elevasi dasar bendungan = + 43,00 m

Lebar dasar inti = 21,90 m

Untuk zona kedap air

h = 67,00 – 43,00 = 24,00 m

l1 = 7,70 m

l2 = 14,20 m

d = 0,3 l1 + l2

= 0,3 . 7,70 + 14,20

= 16,51 m

Maka didapatkan :

yo = √ – d

= √242 16,512 – 16,51

= 12,62 m

Parabola bentuk dasar didapatkan

dengan persamaan sebagai berikut :

y = √2yox yo2

= √2 12,62x 12,622

y = √25,24x 159,264

Dari persamaan tersebut diatas

didapatkan koordinat parabola sebagai

berikut :

Tabel 1. Koordinat parabola pada zona

kedap air kondisi NWL

x y

-6,310 0,000

0,000 12,620

5,000 16,890

10,000 20,290

Sumber : Hasil perhitungan

Bentuk dari parabola yang didapat

melalui perhitungan di atas bukanlah

garis depresi yang sesungguhnya. Masih

diperlukan penyesuaian, sehingga

menjadi bentuk garis depresi yang

sesungguhnya. Penyesuaian titik-titik

perpotongan dari parabola dasar ke garis

aliran sesungguhnya menurut Casagrande

adalah sebagai berikut :

= 116o

Δ = yo

1 - cos

Δ = 12,62

1 - cos 116

Δ = 12,62

1 - -0,438

Δ = 8,776 m

Dengan = 116o dari grafik

Casagrande didapatkan nilai C = 0,18

Δ = 0,18 . 8,776

= 1,579

= 8,776 – 1,579

= 7,197

Untuk zona lulus air

- k1 (koefisien permeabilitas inti kedap

air) = 5,610x10-10

m/det, nilai

tersebut merupakan koefisien

permeabilitas rata-rata dari hasil

sample yang ada pada borrow area.

- k2 (koefisien permeabilitas zona lulus

air) = 8,000x10-4

m/det.

- Dengan anggapan debit aliran

filtrasi konstan, maka :

Q = k1.yo.L = k2 . h2 . L, dan

dengan demikian harga h2 =

(k1/k2)y0 = (5,610x10-10

/8,000x10-

4).12,62 = 8,849x10

-6 m.

- Maka diperoleh koordinat

parabola bentuk dasar sebagai

berikut :

y = √2h2x h22

= √1,769x10-5x 7,830x10-11

Tabel 2. Koordinat parabola pada zona

lulus air kondisi NWL

x y

-4,426 x10-6

0,000

0,000 8,849x10-6

10,000 0,013

20,000 0,019

30,000 0,023

40,000 0,027

50,000 0,029

60,000 0,033

70,550 0,035

Sumber : Hasil perhitungan

b. Rembesan pada Bendungan

Maka, rembesan pada tubuh bendungan

dihitung :

Qf = f

p . k . h . L

= 8

11 . 5,610x10

-10 . 22 . 305,44

= 2,742x10-6

m3/dt

Jadi kapasitas rembesan yang terjadi pada

tubuh bendungan adalah sebesar

2,742x10-6

m3/dt

Maka, rembesan pada pondasi bendungan

dihitung :

k √kx kz

k √ 1,062x10 7

k = 2,481x10-7

Kapasitas rembesan pada pondasi

bendungan :

Qf = f

p . k . h . L

= 10,5

30 . 2,481x10

-7. 22 . 305,44

= 5,835x10-4

Jadi kapasitas rembesan yang terjadi pada

pondasi bendungan adalah sebesar

5,835x10-4

m3/dt

Debit rembesan total yang terjadi

pada bendungan adalah 2,742x10-6

m3/dt + 5,835x10

-4 m

3/dt = 5,862x10

-

4 m

3/dt = 0,0005862 m

3/dt

Dari perhitungan diatas dapat

disimpulkan bahwa debit rembesan

yang lewat melalui bendungan masih

aman yaitu 0,0005862 m3/dt <

0,0415 m3/dt (1 % dari debit rata-rata

Sungai Seulimeum).

4.4 Analisa Kemungkinan Gejala

Buluh (Piping)

a. Analisa Kemungkinan Gejala

Buluh (Piping) pada Tubuh

Bendungan

Persamaan yang digunakan untuk

mengetahui faktor aman terhadap piping

dengan menggunakan metode Harza,

karena pada analisa kondisi desain asli

tidak aman, maka perlu dilakukan

penanganan yaitu dengan menggunakan

geomembrane sebagai berikut :

ic

w

s 1

1 e

ic

w

2,640 1

1 0,860 0,882

h h

d

h 0,90

6 0,150

ie h

ie 0,150

2,001 0,075

0,882

0,075

SF = 11,760

SF lebih dari 4, kemungkinan tidak

terjadi bahaya piping dengan pemasangan

geomembrane.

b. Analisa Kemungkinan Gejala

Buluh (Piping) pada Pondasi

Bendungan

Perhitungan piping dapat dihitung dengan

persamaan :

h h

d

h 22,00

30 0,733

ie h

ie 0,733

1,610 0,455

Faktor aman didefinisikan sebagai gaya

ke bawah efektif dibagi dengan gaya

keatas efektif.

Gaya ke bawah efektif persatuan luas

(arah ke bawah)

Misal analisa piping ditinjau dititik A,

jadi z = 0,810 m

A’ = 0,810 ( sat – w) + 28,00 x n)

= 0,810 (17,09 – 9,81) + (28,00 x

20,00) = 5,897 + 560,000 = 565,897

kN/m2

Gaya ke atas efektif persatuan luas

(arah ke atas) = ie z w = 0,455 x 0,810

x 9,81 = 3,615 kN/m2

aktor aman aya ke bawah efektif

aya ke atas efektif

565,897

3,615

156,541

SF lebih dari 4, maka pondasi aman

terhadap bahaya piping.

4.5 Pemilihan Bahan dan Metode

Pemadatan Timbunan Tubuh

Bendungan

Dari hasil pemilihan material, maka

diperoleh spesifikasi :

a. Zona Inti

Jenis tanah timbunan inti adalah

lempung anorganik dengan

plastisitas tinggi (CH), Merupakan

campuran dari pasir (32,60%), lanau

(43,97%), dan lempung (23,43%).

b. Zona filter dan Transisi

Merupakan campuran dari kerikil

(10,45%), pasir (76,51%) dan

lanau+lempung (13,04%).

c. Zona Random

Merupakan batuan keras ukuran

bongkah, kerakal, kerikil, dan kadar

butiran halus harus sekecil mungkin.

d. Rip-rap

Diameter rata-rata batu 52,00 cm,

mampu menahan ombak dengan

tinggi antara 2,41 – 3,00 m.

Pemadatan tanah dilakukan

peralatan static roller, sedangkan tanah

pasir dan isian batuan dilakukan dengan

vibratory roller. Untuk standar

pemadatan dengan Proctor.

4.6 Penurunan (Settlement) pada Zona

Inti Tubuh Bendungan Seulimeum

Besarnya penurunan (settlement)

tubuh bendungan Δ segera sesudah

bendungan selesai dibangun dapat di

hitung dengan rumus :

1

2 182,715 x 1,721 x 302x 0,4

1,695 ≈ 1,70 m

Waktu yang diperlukan untuk konsolidasi

90% adalah sebagai berikut :

t90 90

2

v

0,848 3000

2

7,290x10 3

1046913580

360x24x3600 33,658 tahun

4.7 Analisa Stabilitas Lereng

Bendungan

a. Analisa stabilitas lereng metode

Fellenius kondisi tanpa gempa

Tabel 3. Fs lereng tanpa gempa

b. Analisis Stabilitas Bendungan

Urugan Akibat Beban Gempa

Cara Koefisien Gempa

Termodifikasi.

Ad = Z . Ac . v

= 1,20 . 330 . 1

= 396

perhitungan koefisien gempa

termodifikasi sebagai berikut :

396

981

= 0,404

= 0,404 . 0,5

= 0,202

Dalam analisis stabilitas ini

koefisien gempa pada kedalaman Y

dari puncak bendungan berbeda-

beda. Peninjauan dilakukan pada Y =

0,25H; 0,50H; 0,75H dan H.

Untuk Y/H = 0,25; K = Ko . (2,5 – 1,85 .

(Y/H)) = 0,202.(2,5 – 1,85 . 0,25) = 0,410

Untuk Y/H = 0,50; K = Ko . (2,0 – 0,60 .

(Y/H)) = 0,202.(2,0 – 0,60 . 0,50) = 0,340

Untuk Y/H = 0,75; K = Ko . (2,0 – 0,60 .

(Y/H)) = 0,202.(2,0 – 0,60 . 0,75) = 0,310

Untuk Y/H = 1,0 ; K = Ko . (2,0 – 0,60 .

(Y/H)) = 0,202.(2,0 – 0,60 . 1,0) = 0,280

1. Setelah Kontruksi (Empty ) 1,300 5,208 3,533 Aman

2. FWL (Flood Water Level ) 1,300 6,255 3,437 Aman

3. NWL (Normal Water Level ) 1,500 5,824 3,454 Aman

4. LWL (Low Water Level ) 1,300 5,027 3,461 Aman

5. Surut Cepat (Rapid drawdown ) 1,300 4,999 3,454 Aman

Sumber : Hasil Perhitungan

Tanpa Beban Gempa

KondisiNo.HilirHulu

Status

FS Hitung

FS Ijin

Tabel 4. Fs lereng hulu dengan beban

gempa termodifikasi

Tabel 5. Fs lereng hilir dengan beban

gempa termodifikasi

c. Analisis Stabilitas Bendungan

Urugan Akibat Beban Gempa

Cara Koefisien Gempa Terkoreksi.

Tabel 6. Fs lereng dengan beban gempa

terkoreksi

Ad = Z . Ac . v

= 1,20 . 330 . 1

= 396

396

981

= 0,404 . 0,7 = 0,283

d. Analisis Dengan Pertimbangan

Operating Basis Earthquake (OBE)

Menggunakan Peta Gempa 2010

dan 2004.

Dari fondasi batuan (SB) didapatkan

nilai FPGA = 1,0. Jadi besarnya

percepatan puncak di permukaan tanah

adalah :

K = K0 x 0,40 x 0,70 0,200


OBE peta 2010


OBE peta 2004

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisa

perhitungan maka dapat ditarik

kesimpulan sebagai berikut :

1. Hasil investigasi kondisi geologi

dengan data boring log, dapat

diketahui bahwa kondisi pondasi

Bendungan Seulimeum adalah

sebagai berikut :

Dari hasil bor log, kedalaman

0,00 – 17,00 m merupakan batuan

Aluvial mempunyai nilai Lu =

31,24 – 13,90 atau nilai k > 1 x

10-4

sampai dengan 1 x 10-3

cm/det memiliki sifat batuan agak

lulus sampai sangat lulus air.

Dari data tersebut, maka perlu

dilakukan perbaikan pondasi

bendungan, yaitu dengan cara :

Sementasi tirai (curtain grouting)

tepat di As bendungan sebanyak

tiga baris.

Sementasi konsolidasi

(consolidation grouting) di

Dengan Beban Gempa Cara Koefisien Termodifikasi T = 5000 Tahun

Y/H =

0,25

Y/H =

0,50

Y/H =

0,75

Y/H =

1,00

K =

0,410

K =

0,340

K =

0,310

K =

0,280

1. Setelah Kontruksi (Empty ) 1,200 1,422 1,633 1,742 1,869 Aman

2. FWL (Flood Water Level ) 1,200 1,306 1,522 1,637 1,768 Aman

3. NWL (Normal Water Level ) 1,200 1,311 1,523 1,634 1,762 Aman

4. LWL (Low Water Level ) 1,200 1,310 1,509 1,613 1,731 Aman

5. Surut Cepat (Rapid drawdown ) 1,200 1,247 1,437 1,536 1,648 Aman


StatusNo. Kondisi FS Ijin

FS Hitung

Hulu

Dengan Beban Gempa Cara Koefisien Termodifikasi T = 5000 Tahun

Y/H =

0,25

Y/H =

0,50

Y/H =

0,75

Y/H =

1,00

K =

0,410

K =

0,340

K =

0,310

K =

0,280

1. Setelah Kontruksi (Empty ) 1,200 1,261 1,431 1,517 1,612 Aman

2. FWL (Flood Water Level ) 1,200 1,222 1,388 1,472 1,566 Aman

3. NWL (Normal Water Level ) 1,200 1,225 1,392 1,476 1,570 Aman

4. LWL (Low Water Level ) 1,200 1,226 1,394 1,478 1,572 Aman

5. Surut Cepat (Rapid drawdown ) 1,200 1,225 1,392 1,476 1,570 Aman


No. Kondisi FS Ijin

FS Hitung

Status

Hulu

Hulu Hilir







Dengan Beban Gempa Cara Koefisien Gempa Terkoreksi T = 5000 Tahun

FS Hitung K = 0,283No. Kondisi FS Ijin Status








No. Kondisi FS Ijin

FS Hitung K = 0,200

StatusHulu Hilir








No. Kondisi FS Ijin

FS Hitung K = 0,162

StatusHulu Hilir

samping hulu dan hilir sementasi

tirai masing-masing dua baris.

Plat beton sementasi (concrete

slab grouting, core trench

grouting) di bagian dasar pondasi.

2. Distribusi tegangan vertikal yang

terjadi pada As Bendungan

Seulimeum, diketahui bahwa

tegangan vertikal yang terjadi pada

kedalaman 2,5 m adalah sebesar

506,490 kN/m2.

3. Analisa rembesan total pada tubuh

dan pondasi bendungan, diperoleh

debit rembesan yang lewat melalui

bendungan masih aman yaitu

0,0005862 m3/dt < 0,0415 m

3/dt (1

% dari debit rata-rata Sungai

Seulimeum).

4. Analisa bahaya piping dapat

diketahui bahwa :

Analisa piping pada tubuh

bendungan, Angka keamanan

11,760 > 4, kemungkinan tidak

terjadi bahaya piping dengan

pemasangan geomembrane pada

zona inti tubuh bendungan.

Analisa piping pada pondasi

bendungan, Angka keamanan

dengan perbaikan pondasi

156,541 > 4, maka pondasi

bendungan kemungkinan tidak

terjadi piping.

5. Pemilihan material tubuh bendungan

meliputi sifat fisik dan mekanis

berdasarkan kriteria yang ada.

6. Penurunan (settlement) pada bagian

zona inti Bendungan Seulimeum

ada ah sebesar 1,695 ≈ 1,70 m atau

sekitar 5,667% selama 33,658 tahun.

7. Analisa stabilitas lereng kondisi

tanpa beban gempa dalam kondisi

aman. Sedangkan analisa stabilitas

lereng dengan beban gempa metode

koefisien gempa termodifikasi dan

koefisien gempa terkoreksi, dalam

kondisi aman. Namun, nilai koefisien

gempa dengan metode termodifikasi

lebih besar dari pada metode

terkoreksi. Sehingga, untuk metode

koefisien gempa termodifikasi

menghasilkan angka keamanan yang

lebih kritis. analisa dengan

pertimbangan Operating Basis

Earthquake (OBE) menggunakan

peta gempa 2010 menghasilkan FS

lebih kecil dari pada peta gempa

2004.

5.2 Saran Saran yang dapat diberikan dalam

penelitian kali ini adalah :

- Dari hasil analisa bahaya piping pada

tubuh bendungan, kemungkinan

tidak ada potensi piping pada zona

inti tubuh bendungan dengan

pemasangan geomembrane. Jadi

direkomendasikan untuk dilakukan

pemasangan geomembrane pada

zona inti bagian hulu.

- Penelitian ini lebih menitikberatkan

pada analisis data sekunder, sehingga

perlu adanya data yang aktual untuk

menghasilkan analisis yang lebih

akurat dan optimal.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2014. Laporan Geologi dan

Mekanika Tanah Bendungan

Seulimeum Kabupaten Aceh

Besar, Malang : PT. Wahana

Adya Konsultan.

Anonim. 2010. Peta Hazard Gempa

Indonesia 2010 sebagai Acuan

Dasar Perencanaan dan

Perancangan Infrastruktur,

Jakarta : Kementerian Pekerjaan

Umum.

Craig, R.F. 1989. Mekanika Tanah Edisi

Keempat, Jakarta : Erlangga.

Das, Braja M. 1997. Advanced Soil

Mechanics Second Edition,

Washington DC : Taylor and

Francis.

Hardiyatmo, Christady. 2003. Mekanika

Tanah II Edisi Ketiga,

Yogyakarta : Gadjah Mada

University Press.


Tanah I Edisi Keenam,


University Press.


Tanah II Edisi Kelima,


University Press.

Kirkaldie, Louis. 1988. Rock

Classification Systems for

Engineering Purposes,

Philadelphia : American Society

for Testing and Materials

(ASTM).

Najoan, Theo F. dan Carlina Soetjiono.

Pd T-14-2004-A. Analisis

Stabilitas Bendungan Tipe

Urugan Akibat Beban Gempa.

Badan Standarisasi Nasional.


RSNI T-01-2002. Tata Cara

Desain Tubuh Bendungan Tipe

Urugan. Badan Standarisasi

Nasional.


RSNI M-03-2002. Metode

Analisa Stabilitas Lereng Statik

Bendungan Tipe Urugan. Badan

Standarisasi Nasional.

Prawoto, Agus Pudji. RSNI T-10-2004.

Tata Cara Penentuan Gradasi

Bahan Filter Pelindung pada

Bendungan Tipe Urugan. Badan

Standarisasi Nasional.

Soedibyo. 2003. Teknik Bendungan

Cetakan Kedua, Jakarta : Pradya

Paramita.

Sosrodarsono, Suyono dan Takeda

Kensaku. 1981. Bendungan Type

Urugan Cetakan Ketiga, Jakarta :

Pradnya Paramita.

ANALISA STABILITAS TUBUH BENDUNGAN SEULIMEUM...

Documents

Transcript of ANALISA STABILITAS TUBUH BENDUNGAN SEULIMEUM...