ANALISIS STABILITAS LERENG BENDUNGAN JATIGEDE ...

11
ANALISIS STABILITAS LERENG BENDUNGAN JATIGEDE DENGAN PARAMETER GEMPA TERMODIFIKASI Zaid Ramadhan Hanan 1 , Pitojo Tri Juwono 2 , Anggara WWS 2 1 Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya 2 Dosen Jurusan Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya 1 [email protected] ABSTRAK Stabilitas suatu bendungan merupakan salah satu persyaratan yang harus dipenuhi dalam pembangunannya. Bendungan Jatigede adalah bendungan dengan tinggi 114 meter dari galian terdalam dengan tampungan sebesar 1 milyar meter kubik. Merupakan bendungan terbesar kedua di Indonesia membuat Bendungan Jatigede sangat diperhatikan dalam perhitungan stabilitasnya yang mencakup aspek keamanan teknis dan non teknis. Adapun pembahasan kestabilan lereng Bendungan Jatigede lebih lanjut mengenai pengaruh gempa bumi yang mungkin terjadi di daerah bendungan tersebut, dengan menggunakan metode parameter gempa termodifikasi terhadap kestabilan bendungan. Simulasi yang digunakan adalah dengan menggunakan gempa kala ulang 100 tahun (OBE) dan gempa kala ulang 10,000 tahun (MDE) dengan mencakup 4 kondisi bendungan yaitu kondisi waduk kosong, muka air normal, Intermediate, banjir dan surut cepat. Adapun dalam metode gempa termodifikasi ini, kekuatan gempa diukur dengan fungsi ketinggian gempa yaitu Y/H = 0.25, 0.50, 0.75, 1.00. Dimana akselerasi gempa yang digunakan mulai dari yang terkecil 0.129 g hingga 0.318 g yang tertinggi, akselerasi gempa tersebut didapatkan dari perhitungan menggunakan peta gempa Fukushi & Tanaka. Hasil dalam analisa ini adalah dengan Limit Equilibrium Method simulasi manual didapatkan faktor keamanan sebesar 1.577, sedangkan dengan Limit Equilibrium Method simulasi program Geostudio Slope/W didapatkan faktor keamanan mulai dari 0.975 hingga 1.637, namun dengan Finite Element Method simulasi program Plaxis 2D didapatkan faktor keamanan mulai dari 1.649 1.722. Dimana Bendungan Jatigede dikatakan tidak aman hanya pada simulasi Geostudio Slope/W dengan gempa kala ulang 10,000 tahun (MDE) pada kondisi muka air Intermediate di hulu, muka air normal di hulu dan kondisi surut cepat di hulu karena nilai faktor keamanan dibawah satu (SF < 1). Adapun dengan melakukan simulasi ini dapat diketahui potongan bendungan dengan longsoran di hulu dan hilir juga deformasi pada tubuh Bendungan Jatigede. Untuk kondisi yang tidak aman, dapat dilakukan perhitungan lanjutan dengan metode Newmark dan Makdisi- Seed. Kata kunci : Stabilitas Bendungan, Metode Gempa Termodifikasi, Faktor Keamanan, Simulasi Stabilitas. ABSTRACT A stability of a dam is one of the minimum requirements that must be calculated in its construction. Jatigede Dam is on of the dam with 114 meters height from the lowest excavation and with water reservoir about 1 billion meters cubic in it. To be the second biggest dam in Indonesia makes Jatigede Dam must have a perfect calculation in its stability which consist of technical and non technical aspects. Morover, deep study about Jatigede Dam’s slope stability about earthquake aspect is needed, within an earthquake modificated method for slope stability. The simulation is using earthquake period 100 years (OBE) and earthquake period 10,000 years (MDE) with 4 different conditions of dam which are, empty reservoir condition, normal water level, intermediate water level, flood water level and rapid drawdown condition. And in this earthquake modificated method, earthquake strength is measured by the dam height function which are Y/H = 0.25, 0.50, 0.75, 1.00. Where the earthquake acceleration used in the simulation are beginning from the lowest is 0.129 g until the highest 0.318 g, which these accelaration calculated from earthquake map Fukushi & Tanaka. The results from the analysis are, with Limit Equilibrium Method manual simulation the dam safety factor is 1.451, while with Limit Equilibrium Method Geostudio Slope/W program simulation the dam safety factors are with the lowest 0.975 until the highest 1.637, but with Finite Element Method Plaxis 2D program simulation the dam safety factors are with the lowest 1.649 until the highest 1.722. Jatigede Dam is not safety for these simulation are only with Geostudio Slope/W program simulation with earthquake period 10.000 years (MDE) and in conditions intermediate water level upstream, normal water level upstream and rapid drawdown condition upstream because the safety factors are below one (SF < 1). And with the simulation we can understand about the dam section with the landslide in upstream and downstream and about the deformation of the maindam itself too. For factors those are not safe, we can do deep calculation about it with Newmark dan Makdisi-Seed methods. Keywords : Dam Stability, Earthquake Modificated Method, Safety Factor, Stability Simulation.

Transcript of ANALISIS STABILITAS LERENG BENDUNGAN JATIGEDE ...

Page 1: ANALISIS STABILITAS LERENG BENDUNGAN JATIGEDE ...

ANALISIS STABILITAS LERENG BENDUNGAN JATIGEDE DENGAN

PARAMETER GEMPA TERMODIFIKASI

Zaid Ramadhan Hanan1, Pitojo Tri Juwono

2, Anggara WWS

2

1Mahasiswa Program Sarjana Teknik Jurusan Pengairan Universitas Brawijaya

2Dosen Jurusan Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

[email protected]

ABSTRAK

Stabilitas suatu bendungan merupakan salah satu persyaratan yang harus dipenuhi dalam

pembangunannya. Bendungan Jatigede adalah bendungan dengan tinggi 114 meter dari galian terdalam

dengan tampungan sebesar 1 milyar meter kubik. Merupakan bendungan terbesar kedua di Indonesia

membuat Bendungan Jatigede sangat diperhatikan dalam perhitungan stabilitasnya yang mencakup aspek

keamanan teknis dan non teknis. Adapun pembahasan kestabilan lereng Bendungan Jatigede lebih lanjut

mengenai pengaruh gempa bumi yang mungkin terjadi di daerah bendungan tersebut, dengan menggunakan

metode parameter gempa termodifikasi terhadap kestabilan bendungan. Simulasi yang digunakan adalah

dengan menggunakan gempa kala ulang 100 tahun (OBE) dan gempa kala ulang 10,000 tahun (MDE) dengan

mencakup 4 kondisi bendungan yaitu kondisi waduk kosong, muka air normal, Intermediate, banjir dan surut

cepat. Adapun dalam metode gempa termodifikasi ini, kekuatan gempa diukur dengan fungsi ketinggian

gempa yaitu Y/H = 0.25, 0.50, 0.75, 1.00. Dimana akselerasi gempa yang digunakan mulai dari yang terkecil

0.129 g hingga 0.318 g yang tertinggi, akselerasi gempa tersebut didapatkan dari perhitungan menggunakan

peta gempa Fukushi & Tanaka.

Hasil dalam analisa ini adalah dengan Limit Equilibrium Method simulasi manual didapatkan faktor

keamanan sebesar 1.577, sedangkan dengan Limit Equilibrium Method simulasi program Geostudio Slope/W

didapatkan faktor keamanan mulai dari 0.975 hingga 1.637, namun dengan Finite Element Method simulasi

program Plaxis 2D didapatkan faktor keamanan mulai dari 1.649 – 1.722. Dimana Bendungan Jatigede

dikatakan tidak aman hanya pada simulasi Geostudio Slope/W dengan gempa kala ulang 10,000 tahun (MDE)

pada kondisi muka air Intermediate di hulu, muka air normal di hulu dan kondisi surut cepat di hulu karena

nilai faktor keamanan dibawah satu (SF < 1). Adapun dengan melakukan simulasi ini dapat diketahui

potongan bendungan dengan longsoran di hulu dan hilir juga deformasi pada tubuh Bendungan Jatigede.

Untuk kondisi yang tidak aman, dapat dilakukan perhitungan lanjutan dengan metode Newmark dan Makdisi-

Seed.

Kata kunci : Stabilitas Bendungan, Metode Gempa Termodifikasi, Faktor Keamanan, Simulasi Stabilitas.

ABSTRACT

A stability of a dam is one of the minimum requirements that must be calculated in its construction.

Jatigede Dam is on of the dam with 114 meters height from the lowest excavation and with water reservoir

about 1 billion meters cubic in it. To be the second biggest dam in Indonesia makes Jatigede Dam must have

a perfect calculation in its stability which consist of technical and non technical aspects. Morover, deep study

about Jatigede Dam’s slope stability about earthquake aspect is needed, within an earthquake modificated

method for slope stability. The simulation is using earthquake period 100 years (OBE) and earthquake period

10,000 years (MDE) with 4 different conditions of dam which are, empty reservoir condition, normal water

level, intermediate water level, flood water level and rapid drawdown condition. And in this earthquake

modificated method, earthquake strength is measured by the dam height function which are Y/H = 0.25, 0.50,

0.75, 1.00. Where the earthquake acceleration used in the simulation are beginning from the lowest is 0.129 g

until the highest 0.318 g, which these accelaration calculated from earthquake map Fukushi & Tanaka.

The results from the analysis are, with Limit Equilibrium Method manual simulation the dam safety

factor is 1.451, while with Limit Equilibrium Method Geostudio Slope/W program simulation the dam safety

factors are with the lowest 0.975 until the highest 1.637, but with Finite Element Method Plaxis 2D program

simulation the dam safety factors are with the lowest 1.649 until the highest 1.722. Jatigede Dam is not safety

for these simulation are only with Geostudio Slope/W program simulation with earthquake period 10.000

years (MDE) and in conditions intermediate water level upstream, normal water level upstream and rapid

drawdown condition upstream because the safety factors are below one (SF < 1). And with the simulation we

can understand about the dam section with the landslide in upstream and downstream and about the

deformation of the maindam itself too. For factors those are not safe, we can do deep calculation about it with

Newmark dan Makdisi-Seed methods.

Keywords : Dam Stability, Earthquake Modificated Method, Safety Factor, Stability Simulation.

Page 2: ANALISIS STABILITAS LERENG BENDUNGAN JATIGEDE ...

A. PENDAHULUAN

Stabilitas suatu bendungan

merupakan salah satu persyaratan yang

harus dipenuhi dalam pembangunan

suatu bendungan, dimana jika syarat

stabilitas tersebut tidak terpenuhi, maka

akan mengakibatkan masalah keamanan

bendungan yang meliputi pelimpahan

(overtopping), kebocoran, rembesan,

longsoran, erosi dan retakan. Stabilitas ini

dipengaruhi oleh banyak faktor, diantara

lain adalah material pembentuk tubuh

bendungan, penentuan zona tubuh

bendungan, kemiringan tebing,

gelombang atau beban gempa dan lain-

lain.

Menurut pedoman analisis

stabilitas bendungan urugan akibat beban

gempa, penentuan faktor keamanan

bendungan menggunakan koefisien

gempa dan gaya-gaya vibrasi yang

bekerja dengan arah berubah-ubah yang

diganti dengan satu gaya statik mendatar,

perlu dimodifikasi karena bendungan tipe

urugan bersifat lebih fleksibel sehingga

percepatan gempa seharusnya semakin

membesar di puncak. Oleh karena itu,

pada studi kasus di Bendungan Jatigede

dilakukan penentuan faktor keamanan

melalui cara koefisien gempa

termodifikasi. Penentuan koefisien

gempa termodifikasi ini diawali dengan

penggunaan cara dari Jepang “Seismic

Design Guideline for Fill Dam” dengan

perhitungan koefisien gempa desain yang

merupakan fungsi dari kedalaman

bendungan.

Selanjutnya dalam bidang

pemrograman, banyak sekali aplikasi

yang digunakan untuk menyelesaikan

masalah di bidang perancangan yang

semakin berkembang. Penerapan

penggunaan program dapat menghemat

waktu dan keefektifan pekerjaan

sehingga waktu yang diperlukan dalam

perancangan semakin singkat dengan

kualitas yang memuaskan. Sehingga

dibutuhkan suatu analisis untuk

menghitung kestabilan bendungan dalam

parameter gempa menggunakan rumus

empiris dan aplikasi pemrograman

komputer.

B. METODOLOGI ANALISIS

1. Penggunaan Metode Simulasi :

a. Metode Limit Equilibrium

Method (LEM)

Metode ini digunakan pada

program Geostudio Slope/W dengan

metode Bishop dan metode

Fellinius dengan memperhitungkan

kesetimbangan gaya pada suatu

konstruksi. Adapun untuk

perhitungan faktor keamanannya

dengan membandingkan antara kuat

geser tanah dan gaya dorong yang

mempengaruhi bendungan. Metode

ini paling erat kaitannya dengan

Sliding Surface Method, tegangan

geser dan keseimbangan tubuh

bendungan.

b. Finite Element Method

(FEM)

Metode ini digunakan pada

program Plaxis 2D dan Makdisi-

Seed. Digunakan untuk menghitung

suatu keruntuhan tanah, adapun

dalam perhitungan faktor

keamanannya dengan mengurangi

nilai kohesi suatu konstruksi

dengan sudut gesernya secara

bertahap hingga mengalami

keruntuhan. Metode ini paling erat

kaitannya dengan Unit Stress

Method, deformasi, elastisitas

plastisitas suatu bendungan dan

gaya geser.

2. Kondisi simulasi stabilitas

a. Kondisi waduk kosong dengan

elevasi +155. Kondisi ini

disimulasikan karena merupakan

kondisi setelah konstruksi saat

keadaan tubuh bendungan belum

terpengaruh gaya lain selain berat

tubuh bendungannya sendiri.

b. Muka air Intermediate dengan

elevasi +247. Disimulasikan

untuk kebutuhan analisa

bendungan dan waduknya dalam

operasional jangka pendek.

Page 3: ANALISIS STABILITAS LERENG BENDUNGAN JATIGEDE ...

c. Muka air normal dengan elevasi

+260. Disimulasikan untuk

kebutuhan analisa bendungan dan

waduknya dalam operasional

jangka panjang.

d. Muka air banjir dengan elevasi

+262. Disimulasikan untuk

kebutuhan analisa bendungan dan

waduknya untuk estimasi kondisi

kritis.

e. Muka air surut cepat dengan

elevasi +260 ke +221.

Disimulasikan untuk kebutuhan

analisa bendungan dan waduknya

untuk estimasi kondisi hulu kritis.

3. Data tanah simulasi stabilitas,

ditabelkan sebagai berikut :

Eref

<modulus

elastisitas>

(kN/m2)

v

(nu)

Cref

(kN/m2)

ϕ (o)

1

1

(Blended

Core )

11,000 0.35 20 18

2

2A

(Filter

Halus)

13,000 0.3 40 32

3

2B

(Filter

Kasar)

13,000 0.3 40 35

4

3A

(Batu

Kecil)

15,000 0.3 50 38

5

3B

(Batu

Besar)

15,000 0.3 50 38

6 4 15,000 0.3 50 38

7 Bedrock 2x10+7 0.3 200 35

Sumber : Data Studi Bendungan Jatigede

Stiffness (Kekakuan) Kekuatan Tanah

No. Tipe

Tabel 2. Data Material Tubuh Bendungan Jatigede

C. ANALISA DAN PEMBAHASAN

Hasil yang diperoleh merupakan

runtutan dari perhitungan dan simulasi

pada tubuh bendungan, adapun

perhitungan dan simulasinya adalah

sebagai berikut :

1. Penetapan besaran parameter gempa.

Penentuan besaran gempa desain

bendungan mengikuti pedoman pada

“Pedoman Pd-T- 14-2004 A”

Analisa Stabilitas Bendungan

Urugan akibat Gempa dimulai

dengan menentukan faktor risiko

keamanan bendungan, menentukan

kriteria periode kala ulang

bendungan yang akan dipakai, lalu

menganalisis koefisien gempa

dengan periode kala ulang yang

dihitung. Adapun dalam perhitungan

koefisien gempa ini menggunakan

peta gempa Fukushima & Tanaka.

gunsat

(kN/m3)

gsat

(kN/m3)

kx

(cm/sec)

ky

(cm/sec

)

1

1

(Blended

Core )

15 17 5x10-5

1x10-5

2

2A

(Filter

Halus)

22 23 6.5x10-4

6.5x10-4

3

2B

(Filter

Kasar)

23 24 3,6x10-3

3,6x10-3

4

3A

(Batu

Kecil)

22 23 1 1

5

3B

(Batu

Besar)

21 22 1.7 1.7

6 4 21 22 2 2

7 Bedrock 24 26 0 0

Sumber : Data Studi Bendungan Jatigede

Tipe

Keterangan Umum Permeabilitas

No.

Tabel 1. Data Material Tubuh Bendungan Jatigede

Page 4: ANALISIS STABILITAS LERENG BENDUNGAN JATIGEDE ...

Gambar 1. Peta Zona Gempa Sumber : Pedoman Bendungan

Urugan

Sehingga dari perhitungan

menggunakan peta gempa tersebut

dengan metode gempa termodifikasi,

didapatkan koefisien gempa sebagai

berikut :

Tabel 3. Rekap Koefisien Gempa

T = 100 tahun

Y/H = 0.25 Y/H = 0.50 Y/H = 0.75 Y/H = 1

0.187 g 0.156 g 0.142 g 0.129 g

T = 10.000 tahun

Y/H = 0.25 Y/H = 0.50 Y/H = 0.75 Y/H = 1

0.318 g 0.265 g 0.242 g 0.218 g

Sumber : Rekap Tugas Akhir

2. Simulasi menggunakan metode

analisis kestabilan

Simulasi untuk mengetahui kestabilan

Bendungan Jatigede menggunakan

tiga kali simulasi, yaitu dengan

simulasi manual dengan metode

Fellinius (Limit Equilibrium Method),

simulasi program Geostudio Slope/w

dengan metode Bishop (Limit

Equilibrium Method) dan simulasi

program Plaxis 2 dimensi dengan

Finite Element Method. Ketiganya

menggunakan data Bendungan

Jatigede dan data parameter gempa

yang sudah dihitung untuk simulasi.

Adapun dalam simulasi dan analisa,

dibagi menjadi tiga bagian, Input,

analisa proses dan analisa hasil.

Input Data

Pada simulasi manual metode

Fellinius data utama yang digunakan

adalah data Shop Drawing karena

data akan didapatkan setelah bidang

longsor diketahui bentuk, luasan dan

panjangnya yang akan di bahas pada

subbab proses selanjutnya. Adapun

data lain yang digunakan pada

dasarnya mengacu pada general data

material.

Pada simulasi program Geostudio

slope/W untuk memasukkan data

material bendungan berdasarkan

zona timbunan, dimana data yang

dimasukkan adalah data berat jenis

tanah, kohesi tanah dan phi (sudut

geser tanah). Memasukkan tekanan

air pori / Pore Water Pressure sesuai

dengan kondisi simulasi dan elevasi

muka airnya. Stabilitas sangatlah

dipengaruhi oleh estimasi dari

tekanan pori air yang akan

menyebabkan rembesan pada tubuh

bendungan. Adapun rembesan

tersebut juga dapat membawa

butiran-butiran material tubuh

bendungan, sehingga tekanan air pori

juga mempengaruhi kekuatan tanah

dan kekuatan geser tanah.

Gambar 2. Input data pada Program

Geostudio Slope/W Sumber : Simulasi Tugas Akhir

1

2

1

2

3

4

Page 5: ANALISIS STABILITAS LERENG BENDUNGAN JATIGEDE ...

Pada simulasi program Plaxis 2D

untuk memasukkan data material

bendungan berdasarkan zona

timbunan, dimana data yang

dimasukkan adalah data berat jenis

tanah, koefisien permeabilitas,

modulus elastisitas, Poisson’s ratio,

kohesi tanah dan phi (sudut geser

tanah). Memasukkan tekanan air pori

/ Pore Water Pressure sesuai dengan

kondisi simulasi dan elevasi muka

airnya. Dalam program ini kelebihan

dibandingkan yang lainnya adalah

tumpuan tekanan air pada tubuh

bendungan dapat terlihat terpusat

dimana dan dengan melihat tumpuan

tersebut dapat direncanakan

perkuatan pada daerah tersebut.

dalam memasukkan beban seismik

pada program Plaxis 2D

membutuhkan data spektrum gempa,

yang dari koefisien gempa rata-rata

dikonversi menjadi data spektrum

dalam bentuk SMC-files (Strong

Motion CD) data ini didapatkan dari

U.S. Geological Survey National

Strong-Motion Project.

Gambar 2. Input data pada Program

Plaxis 2D Sumber : Simulasi Tugas Akhir

Proses Simulasi

Proses pada simulasi manual

metode Fellinius mencakup pada 2

hal yaitu, penggambaran dan

perhitungan. Pada proses

penggambaran dilakukan sesuai

dengan teori penggambaran pada

umumnya, yaitu menentukan titik

pusat, menggambarkan bidang irisan,

lalu mencari keterangan-keterangan

dari tiap bidang irisannya tersebut.

Setelah didapat setiap keterangan

untuk bidang irisan maka bisa

dihitung dengan rumus metode

Fellinius. Proses Perhitungan

(dengan mengambil contoh pada

irisan bidang 1) :

W = A x γ

= 182.94 x 2.2

= 402.47 t/m

T = W x Sin α

= 402.47 x Sin(55.13)

= 330.22

N = W x Cos α

= 402.47 x Cos(55.13)

= 230.09

Na = e x W x Cos α

= 0.218 x 402.47

x Cos(55.13)

= 71.99

U =

=

= 883.33

(N - Na - U) x Tanϕ

= (∑N - ∑Na - ∑U) x 0.50

= (5305.58 – 1117.06 –

3029.65) x 0.50

= 584.07

C x l =

= 706.66

1

2

3

4

5

6 7

8

1

4

2

3

Page 6: ANALISIS STABILITAS LERENG BENDUNGAN JATIGEDE ...

Fs =

Fs = 1.45074

Proses pada simulasi program

Geostudio Slope/W diperhitungkan

dengan metode Bishop, adapun

prosesnya meliputi penentuan titik

pusat lingkaran paling kritis dengan

cara Grid and Radius dengan total

simulasi longsoran sebanyak 3696

lonngsoran, lalu penentuan Safety

Factor paling tidak aman sesuai

dengan bidang longsoran simulasi

sesuai dengan kondisi yang

ditentukan.

Gambar 3. Proses Simulasi pada Program

Geostudio Slope/W Sumber : Simulasi Tugas Akhir

Proses pada simulasi program

Plaxis 2D dalam mencari Safety

Factor nya menggunakan metode

keruntuhan tanah atau disebut “Phi-c

reduction”. Adapun dalam proses

simulasinya dimulai dengan

memasukkan tegangan tanah awal

yang menandakan bahwa berat

bendungan akan di aplikasikan

secara menyeluruh ( 1.0),

lalu perhitungan simulasi beban

dengan menggunakan kurva iterasi

pembebanan, lalu dengan melakukan

simulasi Phi-c reduction dimana

dengan perhitungan algoritma dan

jaring beban, tanah akan dimodelkan

dengan model Mohr-Couloumb lalu

kekuatan tanah akan direduksi

dengan fungsi waktu, hingga tanah

mengalami deformasi.

Gambar 4. Proses Simulasi pada

Program Plaxis 2D Sumber : Simulasi Tugas Akhir

1 4

2

5 3

6

Page 7: ANALISIS STABILITAS LERENG BENDUNGAN JATIGEDE ...

Analisa Hasil

Hasil pada metode Fellinius

adalah sebagai berikut

Tabel 4. Safety Factor Metode Fellinius

T = 100 tahun

0.129 g

Y/H = 1.00

Faktor Keamanan (S.F.)

1.451

Sumber : Rekap Tugas Akhir

Hasil pada metode Program

Geostudio Slope/W adalah sebagai

berikut

Tabel 5. Safety Factor Program Geostudio

Slope/W untuk T = 100 tahun

Sumber : Rekap Tugas Akhir

Tabel 6. Safety Factor Program Geostudio

Slope/W untuk T = 10,000 tahun

Sumber : Rekap Tugas Akhir

Hasil pada metode Program

Plaxis 2D adalah sebagai berikut

Tabel 6. Safety Factor Program

Plaxis 2D untuk T = 100 tahun

Faktor Keamanan (S.F.)

Y/H = 1

0.129 g

1 Waduk Kosong 1.714

2 M. A. Intermediate, El. +247.00 m 1.650

3 M. A. Nomal, El. + 260.00 m 1.720

4 M. A. Banjir, El. + 262.00 m 1.722

NoKondisi

Koefisien

Sumber : Rekap Tugas Akhir

Tabel 7. Safety Factor Program

Plaxis 2D untuk T = 10,000

tahun

Faktor Keamanan (S.F.)

Y/H = 1

0.218 g

1 Waduk Kosong 1.713

2 M. A. Intermediate, El. +247.00 m 1.649

3 M. A. Nomal, El. + 260.00 m 1.714

4 M. A. Banjir, El. + 262.00 m 1.710

NoKondisi

Koefisien

Sumber : Rekap Tugas Akhir

Contoh perbandingan yang dapat

disejajaran dari ketiga simulasi adalah

pada kondisi T = 100 tahun, dengan

besaran gempa 0.129 g, pada ketinggian

gempa Y/H = 1.0 dan dalam keadaan

waduk kosong adalah sebagai berikut

Tabel 8. Hasil Perbandingan Safety

Factor

SimulasiFaktor

KeamananMetode

Manual

(Fellinius)1.451

LEM

(Limit Equilibrium Method)

Geostudio

Slope/W1.463

LEM

(Limit Equilibrium Method)

Plaxis 2D 1.714FEM

(Finite Element Method)

Sumber : Rekap Tugas Akhir

Y/H = 0.25 Y/H = 0.50 Y/H = 0.75 Y/H = 1

0.187 g 0.156 g 0.142 g 0.129 g

1 Waduk Kosong Hilir 1.586 1.445 1.386 1.361

2 Waduk Kosong Hulu 1.637 1.425 1.440 1.463

3 M. A. Intermediate, El. +247.00 m Hilir 1.583 1.447 1.385 1.361

4 M. A. Intermediate, El. +247.00 m Hulu 1.478 1.278 1.279 1.271

5 M. A. Normal, El. + 260.00 m Hilir 1.590 1.432 1.363 1.339

6 M. A. Normal, El. + 260.00 m Hulu 1.559 1.320 1.323 1.309

7 M. A. Banjir, El. + 262.00 m Hilir 1.551 1.416 1.352 1.330

8 M. A. Banjir, El. + 262.00 m Hulu 1.597 1.348 1.349 1.319

9 M. A. Surut Cepat dari El. +260 ke +221 Hilir 1.587 1.437 1.378 1.356

10 M. A. Surut Cepat dari El. +260 ke +221 Hulu 1.582 1.323 1.222 1.214

No

Faktor Keamanan (S.F.)

Kondisi

Koefisien Gempa

Y/H = 0.25 Y/H = 0.50 Y/H = 0.75 Y/H = 1

0.318 g 0.265 g 0.242 g 0.218 g

1 Waduk Kosong Hilir 1.262 1.184 1.147 1.144

2 Waduk Kosong Hulu 1.283 1.171 1.189 1.210

3 M. A. Intermediate, El. +247.00 m Hilir 1.264 1.185 1.145 1.142

4 M. A. Intermediate, El. +247.00 m Hulu 1.159 0.985 0.980 0.975

5 M. A. Normal, El. + 260.00 m Hilir 1.249 1.156 1.114 1.114

6 M. A. Normal, El. + 260.00 m Hulu 1.151 0.994 0.993 0.990

7 M. A. Banjir, El. + 262.00 m Hilir 1.225 1.141 1.105 1.108

8 M. A. Banjir, El. + 262.00 m Hulu 1.176 1.008 1.008 0.998

9 M. A. Surut Cepat dari El. +260 ke +221 Hilir 1.259 1.174 1.137 1.137

10 M. A. Surut Cepat dari El. +260 ke +221 Hulu 1.253 1.066 0.970 0.953

No

Faktor Keamanan (S.F.)

Kondisi

Koefisien Gempa

Page 8: ANALISIS STABILITAS LERENG BENDUNGAN JATIGEDE ...

Gambar 5. Simulasi Geoslope/W Kondisi Y/H=0.25, Muka air

Intermediate, Koef. Gempa=0.187, di Hilir Bendungan

Gambar 6. Simulasi Geoslope/W Kondisi Y/H=0.50, Tanpa

Tampungan Air, Koef. Gempa=0.265, di Hulu Bendungan

Gambar 7. Simulasi Geoslope/W Kondisi Y/H=0.75, Muka Air

Normal, Koef. Gempa=0.142, di Hilir Bendungan

Page 9: ANALISIS STABILITAS LERENG BENDUNGAN JATIGEDE ...

Gambar 8. Simulasi Geoslope/W Kondisi Y/H=1.00, Muka Air

Surut Cepat, Koef. Gempa=0.218, di Hulu Bendungan

Gambar 9. Simulasi Geoslope/W Kondisi Y/H=1.00, Muka Air

Normal, Koef. Gempa=0.129

Gambar 10. Simulasi Geoslope/W Kondisi Y/H=1.00, Tanpa

Tampungan Air, Koef. Gempa=0.218

Page 10: ANALISIS STABILITAS LERENG BENDUNGAN JATIGEDE ...

D. KESIMPULAN

Dari hasil-hasil analisa tersebut, dapat

disimpulkan beberapa hal sebagai

berikut:

1. Gambar Potongan Bendungan

Jatigede yang disimulasikan dengan

ketiga simulasi terlampirkan pada

lampiran Geoslope dan lampiran

Plaxis, adapun cakupan dalam yang

dimuat pada gambar potongan

tersebut adalah :

a. Setiap kondisi yang

diperlukan untuk analisis

stabilitas (Waduk kosong,

muka air Normal,

Intermediate, Banjir dan Surut

cepat).

b. Dua kondisi gempa yang

diterapkan pada tubuh bendungan

(OBE 100 tahun dan MDE 10,000

tahun).

c. Garis rembesan air yang melewati

material tubuh bendungan.

d. Lokasi daerah longsoran pada

tubuh bendungan maupun

deformasi yang terjadi pada tubuh

bendungan.

2. Nilai faktor keamanan Bendungan

Jatigede berdasarkan simulasi adalah

Tabel 9. Nilai Faktor Keamanan

Bendungan Jatigede

Sumber : Hasil Pengolahan Data

3. Pada ketiga simulasi, faktor

keamanan menunjukkan bahwa

Bendungan Jatigede kestabilan

tubuhnya aman terhadap gempa

dengan parameter termodifikasi,

kecuali pada simulasi GeoStudio

Slope/W MDE Method pada kondisi

intermediate hilir, kondisi muka air

normal hilir dan muka air surut cepat

hulu yang menghasilkan nilai faktor

keamanan kurang dari satu (FK < 1).

SARAN

Berdasarkan penelitian yang telah

dilaksanakan tentang “Analisis Stabilitas

Lereng Bendungan Jatigede dengan

Parameter Gempa Termodifikasi”, ada

beberapa hal yang perlu diperhatikan

antara lain adalah:

1. Tidak menggunakan Program Plaxis

2D untuk menghitung nilai faktor

keamanan bendungan dengan metode

parameter gempa termodifikasi,

karena program ini tidak bisa

menghitung deformasi tubuh

bendungan terhadap fungsi

ketinggian gempa Y/H, dikarenakan

simulasi pada plaxis tidak bisa dibagi

pada ketinggian mana yang akan

ditinjau, hanya mensimulasikan

terhadap seluruh tubuh bendungan

atau kondisi Y/H = 1.

2. Pemasangan Instrumentasi gempa

yang lengkap dengan menggunakan

Akselograph dan Seismograph.

3. Melakukan simulasi atau perhitungan

lanjut dengan menggunakan metode

Newmark atau Makdisi-Seed.

SimulasiFaktor

Keamanan

Standart

KeamananMetode Kesimpulan

Manual

(Fellinius)1.451 FK > 1

LEM (Limit

Equilibrium

Method)

Stabilitas

Aman

Geostudio

Slope/W0.975 – 1.637 FK > 1

LEM (Limit

Equilibrium

Method)

Stabilitas

tidak aman

pada kondisi

tertentu

Plaxis 2D 1.649 – 1.722 FK > 1

FEM (Finite

Element

Method)

Stabilitas

Aman

Page 11: ANALISIS STABILITAS LERENG BENDUNGAN JATIGEDE ...

DAFTAR PUSTAKA

Novak, P., dkk. 2004. HYDRAULIC

STRUCTURES Third Edition.

New York : Spon Press.

Sichuan Water Resources And

Hydroelectric Investigation And

Design Institute. 2010. Study

Report On Dam Filling Material

Of Jatigede Dam Project. Jakarta

: Goverment of The Republic Of

Indonesia Ministry Of Public

Works Directorate General Of

Water Resoure.

Sosrodarsono, Suyono dan Kensaku

Takeda. 1989. Bendungan Type

Urugan. Jakarta: Pradnya

Paramita.

Departemen Permukiman dan Prasarana

Wilayah. 2004. Pedoman Analisis

Stabilitas Bendungan Tipe

Urugan Akibat Beban Gempa (Pd

T-14-2004-A). Jakarta.

Soedibyo. 1993. Teknik Bendungan.

Jakarta: Pradnya Paramita