Bab 6 Perencanaan toboali

BAB 6PERENCANAAN BANGUNAN

6.1 BANGUNAN RETENSI BANJIR

Perencanaan Bangunan Retensi Banjir konsepnya sama dengan perencanaan

Bendungan/Embung hanya berbeda dalam ukuran dimensi lebih kecil. Selain

itu fungsinya berbeda dimana bendungan/embung berfungsi untuk

menampung air untuk dapat dimanfaatkan sebagai air baku, sedangkan

bangunan retensi berfungsi untuk menampung dan mengatur kelebihan debit

yang mengalir di sungai dan mengalirkan sesuai dengan kemampuan

kapasitas sungai bertujuan agar dapat mengendalikan terjadinya banjir pada

daerah tertentu. Sehingga bangunan retensi banjir dimaksudkan untuk

kebutuhan pengendalian banjir.

Komponen bangunan Retensi banjir terdiri dari :

1. Saluran Pengelak

2. Bangunan Pengelak (cofferdam)

3. Bangunan Pelimpah (Spillway)

4. Tubuh Bangunan (Dam)

Sesuai kebutuhan volume retensi banjir untuk pengendalian banjir maka

alternatif site lokasi yang dipilih adalah perencanaan bangunan retensi banjir

pada Site-1 dan Site-3, dengan lengkung kapasitas tampungan topografi

seperti yang sudah di uraiakan pada bab sebelumnya.

Perencanaan Bangunan Retensi Banjir sesuai komponen bangunan yang

diperlukan akan diuraikan dalam bab ini.

LAPORAN AKHIRPerencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali

VI - 1

6.2 TATA LETAK BANGUNAN

Sebelum dapat merencanakan komponen bangunan di atas perlu dibuat tata

letak bangunan sesuai fungsi masing-masing komponen bangunan.

Saluran Pengelak

Saluran pengelak diletakkan pada sisi sebelah kanan bangunan (arah aliran),

karena komponen bangunan ini adalah yang pertama akan dibangun sehingga

diletakkan pada sisi sebelah kanan supaya mudah akses road sampai ditepi

untuk mobilisasi peralatan.

Bangunan Pengelak (cofferdam)

Bangunan ini terletak melintang sungai berada didepan/udik Tubuh Bangunan

Dam, dan ditujukan untuk menahan dan mengarahkan aliran melalui saluran

pengelak yang telah dibangun. Bangunan cofferdam ini nantinya akan

dimanfaatkan sebagai bagian dari tubuh bangunan Dam. Sehingga tinggi

rencana selain direncanakan aman terhadap debit banjir rencana untuk

pengelakan juga disesuaikan dengan desain tubuh bangunan Dam, sehingga

secara teknis memperkuat daya dukung bangunan serta memudahkan

pelaksanaan konstruksi.

Tubuh Bangunan (Dam)

Bangunan ini terletak melintang sungai, berada tepat dibelakang Cofferdam

dan menyatu dengan bangunan Cofferdam. Letak/Site tubuh bangunan Dam

ini, ditempatkan pada palung sungai yang mempunyai bentang sekecil

mungkin, atau berbentuk “V”. Hal ini dimaksudkan agar volume bangunan juga

kecil sehingga biaya konstruksi juga lebih murah.

Tubuh Bangunan (Dam)

Bangunan pelimpah diletakkan di sebelah kiri (arah aliran), hal ini dimaksudkan

agar tidak diperlukan pembuatan jembatan di atas pelimpah. Bangunan

diletakkan pada pondasi dan pada ketinggian elevasi tertentu sehingga

memenuhi rencana kapasitas bangunan yang direncanakan.

LAPORAN AKHIR Perencanaan / SID Penanggulangan BanjirRawabangun Toboali

VI - 2

6.3 SALURAN DAN BANGUNAN PENGELAK (SITE-1)

Sebelum memulai bangunan, maka yang pertama dilakukan adalah membuat

sistem pengelakan agar selama konstruksi bangunan tidak terganggu aliran

sungai sehingga harus dielakkan melalui saluran pengelak. Saluran ini

sekaligus dapat dimanfaatkan sebagai penguras.

Dalam perencanaannya saluran pengelak dan bangunan pengelak

(Cofferdam) saling terkait sehingga kedua komponen bangunan dibuat dalam

satu perhitungan perencanaan. Konsep perencanaan dari bangunan

Cofferdam adalah untuk menentukan tinggi bangunan yang dihitung

berdasarkan penelusuran banjir lewat saluran pengelak ditambah dengan

jagaan.

Saluran pengelak terdiri dari saluran pengarah (saluran terbuka), inlet, outlet

dan terowongan pengelak.

Pemilihan diameter terowongan pengelak yang terlalu kecil menyebabkan

biaya cofferdam lebih besar demikian sebaliknya. Sebagai pertimbangan juga

bahwa pembuatan cofferdam harus selesai dalam musim kering sehingga saat

musim hujan cofferdam sudah selesai dibangun untuk melindungi konstruksi

tubuh bangunan Dam yang akan dikerjakan. Pada perencanaan disini juga

dilihat proporsional dari tinggi Tubuh bangunan Dam.

6.3.1 HIDROLIKA SALURAN PENGELAK

Dalam perencanaan aliran melalui saluran tertutup, ada dua kondisi aliran

yang harus ditinjau yaitu pada saat saluran terisi penuh (aliran tekan) dan

tidak terisi penuh dengan air (aliran bebas). Jika penampang saluran terisi

penuh air, kecepatan aliran pada seluruh kulitnya dapat dianggap sama.

Besarnya kecepatan bertambah dari tepi ke titik berat penampang

melintangnya. Aliran dalam kondisi ini akan mengalami gesekan yang

mempunyai hubungan tertentu dengan kecepatan aliran, luas bidang geser,

dan kasarnya dinding.


VI - 3

Untuk menentukan debit aliran dalam terowongan tergantung pada

karakteristik hidrolis dari aliran yang terjadi. Faktor-faktor yang mempengaruhi

karakteristik hidrolis pada terowongan adalah :

Kemiringan dasar terowongan pengelak

Ukuran terowongan pengelak

Kekasaran dinding terowongan

Panjang terowongan pengelak

Persamaan aliran yang melalui terowongan adalah sebagai berikut:

Aliran di Saluran Hilir Terowongan

Aliran di hilir terowongan adalah berupa aliran terbuka, dan rumus yang

digunakan untuk merencanakan saluran ini adalah dengan menggunakan

persamaan kedalaman normal dari rumus Manning yang dinyatakan dengan:

Dimana:

V = Kecepatan aliran (m/dt )

Q = Debit yang lewat terowongan (m3/dt )

n = Koefisien kekasaran Manning

R = Jari-jari hidrolis (m) = A/P

S = Kemiringan dasar saluran

L

D

H

Gambar 6.1 Sketsa Aliran Bebas pada Terowongan


VI - 4

Aliran Dalam Terowongan

Untuk menyelesaikan aliran di terowongan digunakan persamaan energi dan

prinsip kontinuitas. Ada dua kondisi yang terjadi aliran yang terjadi di dalam

terowongan, yaitu aliran tekan dan aaliran bebas. Aliran bebas terjadi bila H/D

> 1.2 dan aliran transisi terjadi bila H/D antara 1.2 sampai 1.5.

Aliran ini menimbulkan tekanan pada seluruh penampang melintang

terowongan mulai dari bagian pemasukan sampai dengan pengeluaran.

Tekanan yang terjadi didasarkan atas kondisi ini karena tidak terdapat rongga

udara di dalam penampang melintang terowongan. Debit yang mengalir

dihitung berdasarkan beda tinggi muka air di depan lubang pemasukan dan

lubang pengeluaran. Sketsa analogi keadaan aliran tertekan adalah sebagai

berikut:

L

D

hT

H

Gambar 6.1 Sketsa Aliran Tertekan pada Terowongan

Persamaan yang digunakan untuk aliran dalam terowongan adalah sebagai

berikut:

1. Kehilangan energi pada entrance (he)

Dimana:

fe = koefisien = 0,1


VI - 5

2. Kehilangan tinggi energi pada geseran (hf)

dan

Dimana:

fL = koefisien gesekan

L = panjang bangunan terowongan

C = koefisien chezy =

k = koefisien kekasaran strikler, m1/3/dt (untuk beton k = 70)

R = jari jari hidrolis (A/P)

3. Kehilangan tinggi energi pada keluaran (ho)

fo = koefisien gesekan = 0.25

6.3.2 DIMENSI SALURAN PENGELAK

- Debit banjir rencana Q 5 Th = 12.53 m3/dt

- Elevasi Dasar Hulu Saluran = + 14.50

- Elevasi Dasar Hilir Saluran = + 14.30

- Kemiringan Saluran (Slope) = 0.0050

- Panjang Saluran = 40.00 m

- Diameter Saluran = 1.50 m

Tinggi cofferdam ditentukan dengan cara melakukan penelusuran banjir

melalui terowongan. Proses aliran yang masuk ke terowongan pengelak

didasarkan dimulai dari aliran bebas (Free Flow) hingga aliran menjadi

tertekan saat H/D 1.50. Sedangkan fungsi tampungan akan bekerja pada

saat elevasi muka air melebihi elevasi + 14.50 yang merupakan elevasi lantai

terowongan pengelak. Dengan demikian penelusuran banjir atau routing

melalui terowongan pengelak dimulai pada elevasi +14.50m


VI - 6

Aliran Bebas

Berikut adalah hasil perhitungan aliran dalam terowongan kondisi aliran bebas

yaitu mulai elevasi lebih besar dari +14.50 sampai H/D=1.20 pada elevasi

+16.30 (lihat tabel 6-1).

Tabel 6-1 Aliran melalui Terowongan Pengelak Kondisi Free Flow

MAW H A P V Q Qc Keadaan

Elv. m m2m m/dt m3/dt m3/dt Aliran

14.550 0.050 0.075 1.600 0.047 0.657 0.049 0.053 0.938 Sub kritis14.600 0.100 0.150 1.700 0.088 1.001 0.150 0.149 1.011 kritis14.650 0.150 0.225 1.800 0.125 1.263 0.284 0.273 1.041 kritis14.700 0.200 0.300 1.900 0.158 1.475 0.443 0.420 1.053 kritis14.750 0.250 0.375 2.000 0.188 1.655 0.620 0.587 1.057 kritis14.800 0.300 0.450 2.100 0.214 1.809 0.814 0.772 1.054 kritis14.850 0.350 0.525 2.200 0.239 1.943 1.020 0.973 1.049 kritis14.900 0.400 0.600 2.300 0.261 2.062 1.237 1.189 1.041 kritis14.950 0.450 0.675 2.400 0.281 2.168 1.463 1.418 1.032 kritis15.000 0.500 0.750 2.500 0.300 2.263 1.698 1.661 1.022 kritis15.050 0.550 0.825 2.600 0.317 2.350 1.938 1.916 1.012 kritis15.100 0.600 0.900 2.700 0.333 2.428 2.185 2.183 1.001 kritis15.150 0.650 0.975 2.800 0.348 2.500 2.437 2.462 0.990 Sub kritis15.200 0.700 1.050 2.900 0.362 2.566 2.694 2.752 0.979 Sub kritis15.250 0.750 1.125 3.000 0.375 2.627 2.955 3.052 0.968 Sub kritis15.300 0.800 1.200 3.100 0.387 2.683 3.219 3.362 0.958 Sub kritis15.350 0.850 1.275 3.200 0.398 2.735 3.487 3.682 0.947 Sub kritis15.400 0.900 1.350 3.300 0.409 2.783 3.758 4.011 0.937 Sub kritis15.450 0.950 1.425 3.400 0.419 2.829 4.031 4.350 0.927 Sub kritis15.500 1.000 1.500 3.500 0.429 2.871 4.307 4.698 0.917 Sub kritis15.550 1.050 1.575 3.600 0.438 2.911 4.584 5.055 0.907 Sub kritis15.600 1.100 1.650 3.700 0.446 2.948 4.864 5.420 0.897 Sub kritis15.650 1.150 1.725 3.800 0.454 2.983 5.146 5.794 0.888 Sub kritis15.700 1.200 1.800 3.900 0.462 3.016 5.430 6.176 0.879 Sub kritis15.750 1.250 1.875 4.000 0.469 3.048 5.715 6.566 0.870 Sub kritis15.800 1.300 1.950 4.100 0.476 3.077 6.001 6.964 0.862 Sub kritis15.850 1.350 2.025 4.200 0.482 3.106 6.289 7.369 0.853 Sub kritis15.900 1.400 2.100 4.300 0.488 3.132 6.578 7.782 0.845 Sub kritis15.950 1.450 2.175 4.400 0.494 3.158 6.868 8.203 0.837 Sub kritis16.000 1.500 2.250 4.500 0.500 3.182 7.159 8.631 0.829 Sub kritis16.050 1.550 2.325 4.600 0.505 3.205 7.451 9.066 0.822 Sub kritis16.100 1.600 2.400 4.700 0.511 3.227 7.744 9.508 0.814 Sub kritis16.150 1.650 2.475 4.800 0.516 3.248 8.038 9.958 0.807 Sub kritis16.200 1.700 2.550 4.900 0.520 3.268 8.333 10.414 0.800 Sub kritis16.250 1.750 2.625 5.000 0.525 3.287 8.628 10.876 0.793 Sub kritis16.300 1.800 2.700 5.100 0.529 3.305 8.924 11.346 0.787 Sub kritis16.350 1.850 2.775 5.200 0.534 3.323 9.221 11.822 0.780 Sub kritis

Q/QcR


VI - 7

Aliran transisi terjadi saat muka air H/D>1.2 sampai H/D < 1.5 yaitu diatas

elevasi +16.30 sampai dibawah elevasi +16.75.

Aliran Tertekan

Dalam aliran tertekan adanya kehilangan-kehilangan energi seperti yang

diuraikan dalam persamaan-persamaan hidrolika aliran dalam terowongan,

dapat dihitung sebagai berikut :

He = 0.0010 Q2 (Kehilangan energi di inlet atau pemasukan)

hf = 0.0032 Q2 (Kehilangan energi akibat gesekan dengan permukaan

terowongan)

ho = 0.0025 Q2 (kehilangan energi di outlet)

jadi kehilangan energi total H = 0.0067 Q2 atau Q=(H/0.0067)1/2 dan untuk

variasi tinggi air dari H = 2.25 m pada elevasi +16.75 dapat dilihat pada tabel

berikut;

Tabel 6-2 Aliran melalui Terowongan Pengelak Kondisi Tertekan

H Elevasi Q V HT

m MAW m3/dt m/dt

2.250 16.750 15.92 7.07 1.70

2.300 16.800 16.15 7.18 1.75

2.350 16.850 16.38 7.28 1.80

2.400 16.900 16.60 7.38 1.852.450 16.950 16.83 7.48 1.902.500 17.000 17.05 7.58 1.952.550 17.050 17.26 7.67 2.00

2.600 17.100 17.48 7.77 2.05

2.650 17.150 17.69 7.86 2.10

2.700 17.200 17.90 7.96 2.152.750 17.250 18.11 8.05 2.202.800 17.300 18.31 8.14 2.252.850 17.350 18.51 8.23 2.302.900 17.400 18.71 8.32 2.35

2.950 17.450 18.91 8.41 2.403.000 17.500 19.11 8.49 2.45

3.050 17.550 19.30 8.58 2.503.100 17.600 19.49 8.66 2.553.150 17.650 19.68 8.75 2.603.200 17.700 19.87 8.83 2.653.250 17.750 20.06 8.92 2.703.300 17.800 20.24 9.00 2.753.350 17.850 20.43 9.08 2.803.400 17.900 20.61 9.16 2.853.450 17.950 20.79 9.24 2.903.500 18.000 20.97 9.32 2.95


VI - 8

perubahan aliran dalam terowongan dari aliran bebas menjadi aliran tekan

dapat ditunjukkan dalam gambar 6.3 sebagai berikut;

14.0

14.5

15.0

15.5

16.0

16.5

17.0

17.5

18.0

18.5

19.0

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0

Debit (m³/dt)

Elev

asi (

m)

Aliran Bebas

Aliran Tekan

Aliran Transisi

Gambar 6.2 Lengkung Debit Aliran Dalam Terowongan Kondisi Bebas Sampai Dengan Kondisi Tertekan

Data aliran melalui terowongan tersebut dibuat dasar perhitungan

penelusuran yang merupakan hubungan inflow, outflow dan fungsi

tampungan yang dimulai pada saat aliran diatas elevasi +14.50.

Penelusuran banjir melalui terowongan menggunakan persamaan kontinuitas:

Bila dinyatakan dalam finite interval waktu:

I1 dan I2 diketahui dari hidrograf debit yang masuk ke bendungan pengelak

jika periode penelusuran (routing periode) t telah ditentukan


VI - 9

St merupakan tampungan waduk pada permulaan periode penelusuran yang

diukur dari datum fasilitas pengeluaran.

jika :

Maka rumus dapat ditulis seperti berikut :

Dari persamaan di atas dapat disimpulkan bahwa adanya inflow sesuai

dengan hidrograf debit banjir rencana dan outflow yang akan tergantung dari

rencana dimensi terowongan, jika kecepatan atau debit inflow lebih besar dari

debit outflow maka debit inflow yang belum dialirkan menyebabkan volume

tampungan bertambah, demikian seterusnya. Artinya dimensi terowongan

yang lebih kecil akan membuat aliran air tertahan dan menambah tinggi

muka air di tampungan sehingga tinggi elevasi cofferdam harus lebih besar

dari elevasi muka air tersebut.

Sesuai lengkung kapasitas tampungan yang telah dibahas pada bab

sebelumnya maka fungsi tampungan sesuai persaman di atas untuk

terowongan pengelak dapat dibuat seperti pada tabel 6-3, yang merupakan

variasi tinggi elevasi dan kapasitas tampungan, debit outflow, nilai (phi),

serta (psi).

Dari tabel fungsi tampungan ada beberapa kedalaman yang mempunya nilai

psi nol. Nilai nol menunjukkan bahwa terowongan masih dapat mengalirkan

debit secara langsung tanpa ada yang tertahan di tampungan, atau dengan

kata lain debit outflow lebih besar dari debit inflow.


VI - 10

Tabel 6-3 Perhitungan Fungsi Tampungan Terowongan Pengelak

Elavasi H S S/Dt Q

(m) (m) (m3) (m3/ dt) (m3/ dt) (m3/ dt) (m3/ dt)

0 0 014.60 0.10 183.57 0.05 0.05 0.08 0.0314.65 0.15 473.73 0.13 0.15 0.21 0.0614.70 0.20 928.21 0.26 0.28 0.40 0.1214.75 0.25 1,563.97 0.43 0.44 0.66 0.2114.80 0.30 2,395.31 0.67 0.62 0.98 0.3614.85 0.35 3,434.71 0.95 0.81 1.36 0.5514.90 0.40 4,693.32 1.30 1.02 1.81 0.7914.95 0.45 6,181.29 1.72 1.24 2.34 1.1015.00 0.50 7,907.95 2.20 1.46 2.93 1.4615.05 0.55 9,881.97 2.74 1.70 3.59 1.9015.10 0.60 12,111.46 3.36 1.94 4.33 2.4015.15 0.65 14,604.06 4.06 2.19 5.15 2.9615.20 0.70 17,366.97 4.82 2.44 6.04 3.6115.25 0.75 20,407.07 5.67 2.69 7.02 4.3215.30 0.80 23,730.91 6.59 2.95 8.07 5.1115.35 0.85 27,344.74 7.60 3.22 9.21 5.9915.40 0.90 31,254.56 8.68 3.49 10.43 6.9415.45 0.95 35,466.17 9.85 3.76 11.73 7.9715.50 1.00 39,985.12 11.11 4.03 13.12 9.0915.55 1.05 44,816.80 12.45 4.31 14.60 10.3015.60 1.10 49,966.41 13.88 4.58 16.17 11.5915.65 1.15 55,438.99 15.40 4.86 17.83 12.9715.70 1.20 61,239.43 17.01 5.15 19.58 14.4415.75 1.25 67,372.48 18.71 5.43 21.43 16.0015.80 1.30 73,842.77 20.51 5.71 23.37 17.6515.85 1.35 80,654.80 22.40 6.00 25.40 19.4015.90 1.40 87,812.95 24.39 6.29 27.54 21.2515.95 1.45 95,321.52 26.48 6.58 29.77 23.1916.00 1.50 103,184.68 28.66 6.87 32.10 25.23

Berdasarkan fungsi tampungan terowongan pengelak (Tabel 6–3), dilakukan

penelusuran banjir lewat terowongan yang menghasilkan elevasi muka air

maksimum yang dicapai saat terjadi debit bajir rencana Q5th.

Hasil penelusuran banjir melalui terowongan dapat ditunjukkan seperti pada

tabel 6-4.


VI - 11

Tabel 6-4 Penelusuran Banjir Q5th Lewat Terowongan Pengelak

t I (I1+I2)/2 1

2 H Q MAW

1 2 3 4 5 6 7 8

0 0.55 0.28 0.55 14.781.0 0.55 0.55 0.07 0.63 0.24 0.43 14.742.0 0.84 0.70 0.20 0.90 0.29 0.58 14.793.0 2.39 1.61 0.32 1.93 0.41 1.07 14.914.0 12.53 7.46 0.86 8.32 0.81 3.01 15.315.0 4.42 8.47 5.31 13.78 1.02 4.15 15.526.0 2.27 3.35 9.63 12.97 0.99 4.00 15.497.0 1.16 1.71 8.97 10.69 0.91 3.54 15.418.0 0.80 0.98 7.14 8.12 0.80 2.97 15.309.0 0.66 0.73 5.15 5.88 0.69 2.39 15.19

10.0 0.60 0.63 3.49 4.12 0.59 1.87 15.0911.0 0.57 0.58 2.25 2.83 0.49 1.43 14.9912.0 0.56 0.57 1.41 1.97 0.42 1.09 14.9213.0 0.56 0.56 0.89 1.45 0.36 0.85 14.8614.0 0.56 0.56 0.59 1.15 0.32 0.71 14.8215.0 0.55 0.55 0.44 1.00 0.30 0.63 14.8016.0 0.55 0.55 0.37 0.92 0.29 0.59 14.7917.0 0.55 0.55 0.33 0.88 0.29 0.57 14.7918.0 0.55 0.55 0.31 0.87 0.28 0.56 14.7819.0 0.55 0.55 0.31 0.86 0.28 0.56 14.7820.0 0.55 0.55 0.30 0.86 0.28 0.56 14.7821.0 0.55 0.55 0.30 0.86 0.28 0.55 14.7822.0 0.55 0.55 0.30 0.86 0.28 0.55 14.7823.0 0.55 0.55 0.30 0.86 0.28 0.55 14.7824.0 0.55 0.55 0.30 0.86 0.28 0.55 14.78

Maks 12.53 4.15 15.52

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24Waktu (Jam); t

Deb

it (m

e/dt

k); I

,Q

Inflow

Outflow

Qinf = 12.53 m3/ dt

Qout = 4.15 m3/ dt

Gambar 6.3 Hidrograf Debit Banjir lewat Terowongan Pengelak


VI - 12

6.3.3 DIMENSI BANGUNAN PENGELAK (COFFERDAM)

Dari hasil penelusuran banjir Q5th lewat terowongan diketahui debit inflow

maksimum sebesar 12.53 m3/dt dan outflow maksimum 4.15 m3/dt

mengakibatkan elevasi muka air maksimum +15.52 m.

Dengan demikian dimensi cofferdam direncanakan sebagai berikut;

- Debit banjir rencana Q5Th = 12.53 m3/dt

- Elevasi Muka Air Maksimum = + 15.52

- Tinggi Jagaan = 0.50 m

- Elevasi Minimal Puncak Cofferdam = + 16.02

- Elevasi Rencana Puncak Cofferdam = + 17.00

- Tinggi Cofferdam = 2.70 m

- Kemiringan Lereng Hulu = 1 : 3

- Kemiringan Lereng Hilir = 1 : 2

6.4 BANGUNAN PELIMPAH (SITE-1)

Konsep perencanaan bangunan pelimpah dan salurannya adalah dengan

memperhatikan aspek geologi, topografi, hidraulik, dan kemudahan dalam

pelaksanaan pekerjaan, serta diusahakan agar seekonomis mungkin.

Berdasarkan konsep tersebut di atas maka tata letak (lay out) bangunan

pelimpah direncanakan terletak di sisi kanan atau kiri tubuh embung.

Bangunan pelimpah yang direncanakan terdiri atas empat bagian yaitu :

- Saluran pengarah aliran

- Saluran pengatur aliran

- Saluran peluncur

- Peredam energi


VI - 13

6.4.1 PENELUSURAN BANJIR MELALUI PELIMPAH

Seperti pada umunya, untuk menentukan lebar pelimpah dilakukan

penelusuran banjir lewat pelimpah yang merupakan hubungan berbanding

terbalik antara lebar pelimpah dan tinggi air di atas pelimpah. Semakin lebar

pelimpah akan semakin rendah aliran air di atas pelimpah, demikian

sebaliknya. Namun demikian penentuan lebar pelimpah harus proporsional

dengan tingkat penurunan muka air, dimana penambahan lebar pelimpah

akan mencapai tingkat optimum sehingga tidak significant untuk menurunkan

muka air di atas pelimpah.

Berikut akan diuraikan penentuan lebar pelimpah bendungan Massabang

sesuai dengan kaidah perencanaan di atas.

Pelimpah direncanakan dengan bentuk Ogge, terbuat dari pasangan batu

dilapisi beton bertulang (komposit). Rumus debit yang melewati pelimpah

adalah sebagai berikut:

Dimana :

Q = Debit rencana yang melewati pelimpah Q1000 th

C = Koefisien debit limpahan (m1/2/dt)

H = Tinggi tekanan air di atas mercu pelimpah (m)

Lebar efektif pelimpah ditentukan dengan persamaan:

Lefektif = L’ – {2 x ((n x Kp) + Ka) x Hd}

Sehingga Hd dan Lefektif dapat dihitung dengan persamaan :

Dimana :

C = Koefisien debit (m1/2/dt)

Cd = Koefisien debit pada saat h = hd

Hd = Tinggi tekanan rencana di atas mercu pelimpah (m)

L = Lebar Efektif Pelimpah (m)

L’ = Lebar pelimpah sesungguhnya (m)


VI - 14

n = Jumlah pilar

Kp = Koefisien Kontraksi pilar

Ka = Koefisien Kontraksi dinding samping

Koefisien Debit

Besarnya nilai koefisien limpasan (C) dihitung dengan rumus Iwasaki sebagai

berikut:

dan

dimana:

h = Tinggi air di atas mercu pelimpah (m)

W = Tinggi pelimpah dari dasar saluran pengarah (m)

A = Konstanta (diperoleh pada saat h = Hd dan C = Cd)

Oleh karena debit desain sebenarnya ditentukan berdasarkan hasil routing,

maka dalam menentukan debit rencana harus dilakukan cara coba banding

parameter hidrolika dan routing karena adanya efek tampungan waduk. Debit

rencana sungai tetap menggunakan Q50 tahun, namun debit yang melalui

pelimpah didasarkan pada debit yang melalui pelimpah berdasarkan routing di

atas pelimpah.

Data perencanaan:

Q1000 th sungai yang masuk ke waduk = 643.51 m3/dt

n = 0 (tidak ada pilar)

Kp = 0.03

Ka = 0.01

L = 8.00 m

P = 1.50 m

Lefektif = L’ – {2 x ((n x Kp) + Ka) x h}


VI - 15

= 8 - { 2 x ((0 x 0.03) + 0.01) x h

= 8 – 0.01 Hd

Penyelesaian tersebut membutuhkan beberapa iterasi dengan nilai coba Cd

dan Hd terkait dengan debit rencana di atas pelimpah didapatkan nilai:

C = 2.172

Hd = 0.997

a = 0.702

Dari nilai-nilai tersebut maka debit yang melimpas melalui pelimpah

dinyatakan dengan lengkung debit sebagai berikut:

18.80

19.00

19.20

19.40

19.60

19.80

20.00

20.20

20.40

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00

Debit (m3/dt)

Ele

vasi

(m

)

Gambar 6.4 Lengkung Debit di Atas Pelimpah

Rumus penelusuran banjir melalui pelimpah sama dengan penelusuran

melalui terowongan, bedanya hanya debit rencana yang digunakan dan fungsi

tampungannya. Fungsi tampungan yang digunakan untuk penelusuran banjir

melalui pelimpah berfungsi mulai elevasi di atas mercu pelimpah +19.00 m.

Berikut adalah fungsi tampungan yang digunakan untuk mereduksi banjir

sesuai dengan data tampungan topografi SITE-1 (lihat tabel).

Tabel 6-5 Perhitungan faktor Tampungan Aliran Pelimpah


VI - 16

Elavasi H S S/t Q

1 2 3 4 5 6 7

19.00 0.0 0.000 0.000 0.00 0.0000 0.000019.10 0.10 183.574 0.051 0.55 0.3251 -0.223119.20 0.20 928.208 0.258 1.55 1.0331 -0.517419.30 0.30 2,395.313 0.665 2.85 2.0895 -0.758819.40 0.40 4,693.317 1.304 4.39 3.4964 -0.889019.50 0.50 7,907.951 2.197 6.13 5.2610 -0.867719.60 0.60 12,111.465 3.364 8.06 7.3925 -0.663919.70 0.70 17,366.973 4.824 10.15 9.9002 -0.251919.80 0.80 23,730.908 6.592 12.40 12.7937 0.390219.90 0.90 31,254.563 8.682 14.80 16.0820 1.281620.00 1.00 39,985.124 11.107 17.33 19.7742 2.439820.10 1.10 49,966.412 13.880 20.00 23.8788 3.880320.20 1.20 61,239.428 17.011 22.79 28.4043 5.617620.30 1.30 73,842.768 20.512 25.69 33.3587 7.6651

Tabel 6-6 Penelusuran Banjir Q50 Melalui Pelimpah

t I (I1+I2)/2 1 2 H Q Elevasi1 2 3 4 5 6 7 8

0 0.554 0.101 0.554 19.101

1.0 0.554 0.554 (0.225) 0.329 0.101 0.552 19.101 2.0 1.138 0.846 (0.224) 0.622 0.142 0.927 19.142 3.0 3.591 2.364 (0.305) 2.059 0.297 2.808 19.297 4.0 17.313 10.452 (0.748) 9.703 0.692 9.982 19.692 5.0 6.258 11.785 (0.278) 11.507 0.756 11.384 19.756 6.0 3.202 4.730 0.123 4.853 0.477 5.709 19.477 7.0 1.465 2.334 (0.856) 1.478 0.242 2.065 19.242 8.0 0.918 1.192 (0.587) 0.605 0.139 0.903 19.139 9.0 0.706 0.812 (0.298) 0.514 0.127 0.782 19.127

10.0 0.618 0.662 (0.268) 0.394 0.110 0.631 19.110 11.0 0.581 0.599 (0.236) 0.363 0.105 0.593 19.105 12.0 0.565 0.573 (0.230) 0.343 0.103 0.569 19.103 13.0 0.559 0.562 (0.226) 0.336 0.102 0.561 19.102 14.0 0.556 0.557 (0.225) 0.332 0.101 0.557 19.101 15.0 0.555 0.555 (0.224) 0.331 0.101 0.555 19.101 16.0 0.554 0.554 (0.224) 0.330 0.101 0.554 19.101 17.0 0.554 0.554 (0.224) 0.330 0.101 0.554 19.101 18.0 0.554 0.554 (0.224) 0.330 0.101 0.554 19.101 19.0 0.554 0.554 (0.224) 0.330 0.101 0.554 19.101 20.0 0.554 0.554 (0.224) 0.330 0.101 0.554 19.101

Maks 17.313 11.384 19.76


VI - 17

0.000

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

20.000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

T, (jam)

Deb

it (m

3 /det

)Q Inflow Max = 17.31 m3/ dt

Q Outflow Max = 11.38 m3/ dt

Penelusuran Banjir Pelimpah Q50 th

Gambar 6.5 Routing Banjir Q50 Melalui Pelimpah

Dari hasil penelusuran (Routing) Banjir diperoleh untuk debit rencana Q50

17.31 m3/dt lewat pelimpah maka akan menghasilkan debit outflow sebesar

11.38 m3/dt, hal ini berarti terjadi reduksi banjir sebesar 65.74% dari debit

inflow. Sedangkan tinggi air di atas pelimpah sebesar 0.76 m atau pada

elevasi +19.76 m.

6.4.2 KECEPATAN AIR DI KAKI PELIMPAH

Kecepatan aliran di kaki pelimpah V1 dapat ditentukan dengan menggunakan

persamaan yang direkomendasikan oleh USBR yang dinyatakan sebagai:

dengan:

V1 = kecepatan di kaki pelimpah (m/det)

Z = Beda tinggi antara MWL di atas mercu dan elevasi dasar lantai

di kaki pelimpah (tinggi jatuh) (m)


VI - 18

H = tinggi muka air di atas mercu (m)

g = percepatan gravitasi = 9,81 m/det2

Pelimpah SITE-1 RAWABANGUN

El. Crest Spilway = 19.00Q = 17.31 m³/dtB = 8.00 mH = 0.76 mP = 1.50 mdz = 0.30 mZ = 2.56 m

Vo = 1.89 m/dtHa = 0.18 mV1 = 6.54 m/dty1 = 0.33 m

El. lantai hulu Spilway = 17.50El. lantai kaki Spilway = 17.20El. lantai peredam energi = 14.00

dz = Beda tinggi antara lantai di hulu pelimpah dan di kaki pelimpah semakin besar nilai dz akan menaikkan nilai bilangan

Kedalaman Air Hilir, y2

Kedalaman air di hilir dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut

Dimana :


VI - 19

dz

dengan

F = bilangan Froude (tidak berdimensi)

y1 = kedalaman air di hulu (m)

Pelimpah SITE-1 RAWABANGUN

y1 = 0.33 mF1 = 3.63y2 = 1.54 mL/y2 = 5.6L = 8.63 m

Pada bagian ini aliran masih diteruskan melalui saluran transisi dan

peluncur sebelum sampai kepada peredam energi. Sehingga pada bagian

setelah bangunan peredam energi saja ditinjau sifat aliran harus aman

tidak menyebabkan erosi dan diusahakan bersifat aliran tunak.

6.4.3 PERENCANAAN SALURAN TRANSISI

Saluran transisi direncanakan untuk menghubungkan lantai hilir pelimpah

dengan saluran peluncur, dimana terdapat perbedaan lebar antara saluran

hulu dengan saluran peluncur.

Panjang Saluran Transisi, L

Untuk menentukan panjang saluran transisi ditentukan dengan rumus sebagai

berikut:

Dengan

L = panjang saluran transisi, m

b1 = lebar saluran hulu, m


VI - 20

b2 = lebar saluran hilir, m

tan = sudut kontraksi, biasanya diambil ± 28.57o

b 2

12

b 1

L

28.57o

Gambar 6.6 Sketsa Saluran Transisi

SITE-1 RawabangunB1 = 8.00 mB2 = 5.00 m = 28.57 o

L = 2.75 m

Elevasi Dasar Hilir Saluran Transisi

Untuk merencanakan elevasi dasar di bagian hilir saluran transisi

dipergunakan rumus Bernaulli dan kontinuitas aliran. Adapun rumus tersebut

adalah sebagai berikut:

Dimana:

Z1 = z1 + y1 ; Z2 = z2 + y2

;

;


VI - 21

Dengan:

hf = kehilangan tinggi tekan karena gesekan, m

he = kehilangan tinggi tekan karena pusaran, untuk kontraksi atau

ekspansi k = 0,5

R = jari-jari hidraulik (m)

Gambar 6.7 Sketsa Persamaan Energi Rumus Bernaulli

Oleh karena saluran transisi menghubungkan saluran peluncur (kondisi super

kritis) dengan kolam olak di kaki tubuh pelimpah (kondisi sub kritis) maka

pada hilir saluran transisi (titik 2) akan terjadi aliran kritis. Kedalaman dan

kecepatan aliran kritis di titik 2 adalah sebagai berikut:

Kedalaman kritis di hilir saluran transisi dihitung menggunakan rumus :

; q = Q/B

6.4.4 PERENCANAAN SALURAN PELUNCUR


VI - 22

z1

z2

y 1

g2V 2

11

g2V 2

22

y 2

h e

h f = Sf x

21

Garis Persamaan

Z 1

Z 2

z2 + So X

Saluran peluncur direncanakan dengan lebar yang lebih kecil dan kemiringan

yang curam dan diusahakan kondisi aliran dalam keadaan super kritis untuk

debit rencana. Kondisi yang demikian akan memberi keuntungan dari aspek

penggunaan material (ekonomis).

Perhitungan parameter hidraulik di saluran peluncur (kedalaman dan

kemiringan saluran) didasarkan pada persamaan Bernaulli, seperti yang telah

disebutkan di atas.

Sedangkan cara perhitungannya dilakukan dengan metode tahapan Standar.

Saluran peluncur terdiri dari 2 bagian yaitu bagian lurus yang terletak setelah

saluran transisi dan bagian terompet merupakan bagian peralihan dan

menghubungkan bagian lurus dengan bangunan peredam energi. Pada

bagian terompet ini terjadi perubahan lebar saluran (lihat gambar Sketsa

Bangunan Pelimpah).


VI - 23

Sal. Pengarah Pelimpah Sal. Pengatur Sal. Transisi Sal. Peluncur Bagian lurus Sal. Peluncur BagianTerompet Peredam Energi

Sal. Pengarah Pelimpah Sal. Pengatur Sal. Transisi Sal. Peluncur Bagian lurus Sal. Peluncur BagianTerompet Peredam Energi

Gambar 6.8 Sketsa Bangunan Pelimpah


VI - 24

Perhitungan profil muka air saluran peluncur dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 6-7 Profil Muka Air Saluran Peluncur

Jarak Lebar Coba Luas Kecepatan hv = Rerata V Perimeter Jari-jari Rerata R hf = H1= H2 =

Titik Penampang Dasar Kedalaman Penampang Aliran V2 (V1+V2) V2 Basah Hidrolis (R1 + R2) R4/ 3 n2.V2.L (hv2-hv1)+hf L.Sin y1+L.Sin -y2 he Elevasi Elevasi

L b y A V 2.g 2 P R 2 R4/ 3 kontrol Dasar Muka Air

(m) (m) (m) (m2) (m/ dt) (m) (m/ dt) (m2/ dt2) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m)

0 0.000 8.000 1.541 12.326 1.405 0.101 11.081 1.112 17.200 18.7411 3.000 5.000 0.601 3.003 5.765 1.694 3.585 12.851 6.201 0.484 0.798 0.741 0.033 1.626 0.686 1.626 0.000 16.514 17.1152 4.500 5.000 0.554 2.770 6.249 1.991 6.007 36.088 6.108 0.454 0.469 0.364 0.093 0.389 0.343 0.389 0.000 16.171 16.7253 6.000 5.000 0.521 2.605 6.645 2.251 6.447 41.569 6.042 0.431 0.442 0.337 0.116 0.376 0.343 0.376 0.000 15.829 16.3504 7.500 5.000 0.496 2.481 6.977 2.481 6.811 46.395 5.992 0.414 0.423 0.317 0.137 0.368 0.343 0.368 0.000 15.486 15.9825 9.000 5.000 0.477 2.385 7.260 2.686 7.119 50.673 5.954 0.401 0.407 0.302 0.157 0.362 0.343 0.362 0.000 15.143 15.6206 10.000 5.000 0.466 2.332 7.425 2.810 7.342 53.908 5.933 0.393 0.397 0.292 0.116 0.239 0.229 0.239 0.000 14.914 15.3817 11.000 5.000 0.457 2.286 7.574 2.924 7.500 56.243 5.914 0.386 0.390 0.285 0.123 0.238 0.229 0.238 0.000 14.686 15.1438 14.000 8.000 0.270 2.160 8.017 3.276 7.796 60.771 8.540 0.253 0.320 0.219 0.521 0.873 0.686 0.873 0.000 14.000 14.270

KETERANGAN : Panjang Saluran Peluncur = 14.00 mn (angka kekasaran manning) = 0.0250 - Bagian lurus = 8 mSlope Saluran Peluncur = 0.2286 - Bagian Terompet/ transisi = 6.00 m = 12.8750 El. Lantai kaki Pelimpah = 17.20

Q 50 Th = 17.313 m3/ det El Rencana Peredam Energi = 14.00Elevasi Dasar Hulu = 17.20 m Slope Sal Peluncur = 0.2286Froude di akhir saluran Peluncur = 4.9264

Tinggi muka air di hulu saluran peluncur = 0.2862 No. Yj Coba2Yj Hitung

q = 2.1641 1 0.00000 0.27312

V2/ 2g = 0.1858 2 0.27312 0.28557He = 0.9414 3 0.28557 0.28618El. Tinggi energi di hulu = 17.5 + p + He 4 0.28618 0.28621

= 19.9414 5 0.28621 0.28621Tinggi garis energi Sal.Peluncur = 3.2000 6 0.28621 0.28621


VI - 25

6.4.5 PERENCANAAN KOLAM OLAK PEREDAM ENERGI

Sebelum aliran air sungai yang melimpas di atas mercu bendung kembali

masuk ke badan sungai, maka aliran yang jatuh mempunyai kecepatan tinggi

dalam keadaan super kritis harus diperlambat dan di kondisikan dalam

keadaan sub kritis. Hal ini dapat dilakukan jika aliran ditenangkan dengan

mengurangi kandungan energi aliran yang bersifat menggerus dengan cara

meredam energi aliran di dalam saluran kolam olak hingga mencapai kondisi

normal untuk dialirkan kembali ke sungai sehingga tidak membahayakan

kestabilan alur sungai yang berada di hilir bendung.

Ada beberapa bentuk kolam olak yang ada dilihat dari bentuk dan

konstruksinya antara lain :

a. Type Loncatan

Peredam energi dengan type ini biasanya digunakan pada sungai-sungai

yang dangkal dengan kedalaman yang relatif dangkal dibandingkan

dengan kedalaman loncatan hidrolis aliran yang ada di ujung hulu

bangunan peredam energi. Pada dasarnya peredam energi type ini hanya

cocok untuk sungai dengan kondisi dasar saluran yang kokoh.

Gambar 6.9 Type Loncatan Hidrolis


VI - 26

b. Type Kolam Olakan

Pada prinsipnya peredam energi type olakan ini sebagian besar terjadi

akibat proses gesekan diantara molekul-molekul air, sehingga

menimbulkan olakan di dalam saluran peredam.

Berdasarkan bilangan froude yang terjadi, type kolam olakan dapat

dibedakan dalam beberapa macam yaitu :

Kolam Olak Type Vlugter

Biasanya type kolam olakan ini digunakan untuk bangunan-bangunan

yang mempunyai beda tinggi energi yang kecil, misalnya pada

bangunan-bangunan kecil di saluran irigasi.

Kolam Olak USBR Type I

Kolam olak ini digunakan untuk mengalirkan debit sungai yang relatif

kecil dengan kapasitas peredam energi juga kecil dan biasanya

dibangun pada sungai yang kondisinya tidak memungkinkan untuk

dibuat perlengkapan-perlengkapan kolam olak.

Gambar 6.10 Kolam Olak USBR Tipe I

Kolam Olak USBR Type II


VI - 27

Kolam Olak ini merupakan kolam olak datar yang pada bagian dasar

hulu kolam olak diberi bangunan pemancar energi yang biasanya

terbuat dari beton yang berfungsi untuk meningkatkan efektifitas

peredaman energi. Sedangkan pada hilirnya diberi ambang bergerigi

yang berfungsi untuk menstabilkan loncatan hidrolis yang terjadi di

bagian hilir kolam olak. Kolam olak type ini cocok untuk besar aliran per

satuan lebar saluran q > 45 m3/det/m serta bilangan froudenya > 4.5.

Gambar 6.11 Kolam Olak USBR Tipe II

Kolam Olak USBR Type III

Pada hakekatnya kolam olak ini merupakan kolam olak datar yang

prinsip dasarnya sama seperti kolam olak type II, namun perbedaanya

pada bagian tengah saluran kolam olak diberi blok pemancar aliran

untuk menguraikan energi yang aliran yang datang. Kolam olak ini

relatif pendek dibandingkan dengan kolam olak type II, hal ini

dikarenakan type kolam olak seperti ini untuk aliran hidrostatis dengan

debit per satuan lebar saluran q < 18.50 m3/det/m serta bilangan

froudenya > 4.5.


VI - 28

Gambar 6.12 Kolam Olak USBR Tipe III

Kolam Olak USBR Type IV

Pada hakekatnya kolam olak ini merupakan kolam olak datar yang

prinsip dasarnya sama seperti kolam olak type III, namun perbedaanya

pada penggunaannya hanya untuk bendung-bendung yang sangat

rendah, yang mengalirkan dengan tekanan hidrostatis rendah dengan

bilangan froudenya antara 2.5 sampai 4.5.

Gambar 6.13 Kolam Olak USBR Tipe IV

Pemilihan Kolam Olak Peredam Energi

Sesuai dengan nilai bilangan froude dibawah saluran peluncur :

F = 4.92 Aliran tunak (F > 4.5 )


VI - 29

Direncanakan kolam olak berdasarkan kolam loncatan air dengan dipasang

End Sill saja, maka panjang kolam olakan dihitung dengan rumus

Lj = 5 (y2-Yu)

Kedalaman dihilir dhitung sebagai berikut :

a. Data Perencanaan

d1 = 0.270 mB = 8.000 mV = 8.017 m/ dt

q = 2.164 m3/ dt/ m'Fr = 4.926

b. Kedalaman Loncatan Hidraulis

d2/ d1 = 0,5 [(1 + 8Fr2)0,5 - 1]

d2 = 0,5 [(1 + (8 . 4,9262))0,5 - 1] . 0,270

= 1.751 m

Sehingga panjang kolam olakan adalah

Lj = 5 (1.751 – 0.270) = 5 x 1.481 = 7.40 m

Jika digunakan grafik maka panajng kolam adalah :

Dari grafik hubungan bilangan Frode, F = 4.92 maka diperoleh nilai

L/Y2 = 5.90 - L = 5.90 x Y2 = 5.90 x 1.751 = 10.33 m

Pada prakteknya dimensi menggunakan USBR sering mengalami over

desain, seperti pada perhitungan panjang kolam olakan untuk USBR lebih

besar dari rumus sebelumnya. Sehingga untuk penentuan perencanaan

panjang kolam olakan digunakan panjang L = 7.50 m.


VI - 30

Gambar 6.14 Sketsa Rencana Kolam Olak

3

4

5

6

7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

LONCATANBEROSILASI

GELOMBANG

LONCATAN TUNAK

Unjuk kerja yang baik

LONCATAN KUAT

Kolam olakan yang mahal dan keadaan permukaannya kasarUnjuk kerja yang masih dapat

diterima

Lonc

atan

bero

mba

k

Permulaan yang mengalamiturbulensi

1

1

gyV

F

LY2

Gambar 6.15 Grafik Hubungan F1 dengan L/Y2 berdasarkan rekomendasi

USBR


VI - 31

6.5 PERENCANAAN TUBUH BANGUNAN/DAM (SITE-1)

6.5.1 Tipe Tubuh Bangunan

Pemilihan tipe berdasarkan beberapa pertimbangan meliputi : jenis pondasi,

panjang/bentuk lembah dan bahan bangunan yang tersedia di tempat.

Menurut jenis pondasi yang ada di site adalah jenis fonadasi tanah Lempung

pasir maka tubuh direncanakan dengan tipe urugan. Ditinjau dari besar biaya

tipe urugan akan jauh lebih murah dibanding dengan tipe pasangan batu

ataupun beton.

Tubuh bangunan direncanakan dengan tipe urugan majemuk, dimana terdiri

dari dua macam material tanah yaitu urugan kedap air yang merupakan

bagian inti tubuh bangunan berupa lempung, dan semi kedap air di bagian

hulu dan hilirnya inti. Inti kedap air didesain di bagian tengah berbentuk

vertikal. Sedangkan bagian paling luar di udik bangunan dilindungi dengan

rip-rap sehingga tidak mudah terkikis oleh benturan air akibat gelombang atau

ombak. Dengan demikian koefisien kelulusan air dan gradasi material

berubah secara bertahap, makin ke luar makin besar.

Untuk mencegah terangkutnya butiran halus material urugan inti kedap air ke

dalam urugan paling luar yang lulus air akibat aliran rembesan, maka urugan

semi kedap air di udik dan di hilir inti kedap air harus dapat berfungsi sebagai

“filter” dan transisi.

Untuk itu di bagian tumit hilir tubuh bangunan dilengkapi dengan filter yang

berfungsi untuk memperlancar pembuangan atau drainase aliran rembesan

sehingga mencegah keluarnya material halus. Filter ini direncanakan

berdasarkan garis aliran rembesan yang terjadi dalam tubuh bangunan dam.

6.5.2 Dinding Halang (Cut-Off)

Dinding halang diperlukan karena pondasi tubuh bangunan terdiri dari

material tanah yang lulus air di bagian atas, sedangkan material kedap air

terletak cukup dalam dibawahnya. Dengan dinding halang rembesan dapat

dikurangi dan mencegah terjadinya erosi buluh dan kehilangan air yang cukup

besar. Dinding halang dibangun pada paritan yang digali sejajar sumbu

urugan hingga mencapai lapisan fondasi kedap air.

Dinding halang dibuat dengan batasan lebar dasar minimum 1,5 m dengan

kemiringan tidak lebih curam dari 1H : 1V. Paritan diisi dengan lapisan urugan


VI - 32

kedap air dari lempung yang dipadatkan pada kondisi kadar air cukup tinggi

(basah).

6.5.3 Dimensi Tubuh Bangunan

Penentuan tinggi tubuh bangunan ini erat kaitannya dengan perencanaan

tampungan yang didasarkan pada perencanaan mercu/crest Pelimpah,

dimana tinggi tubuh bangunan sama dengan tinggi mercu pelimpah ditambah

tinggi banjir diatas pelimpah dan ditambah dengan jagaan.

H = P + He + w

Dimana :

H = Tinggi tubuh embung

P = Tinggi tampungan efektif

He = Tinggi muka air banjir di atas pelimpah

W = tinggi jagaan rencana

Sesuai hasil penelusuran banjir maka diperoleh Tinggi muka air banjir (HWL)

pada + 19.76 m sedangkan elevasi pelimpah pada + 19.00 m. Dengan jagaan

direncanakan ±0.75 maka Elevasi puncak bangunan Dam = + 20.50 m.

Gambar 6.16 Tipikal Tubuh Bangunan Dam


VI - 33

22

20

15

POTONGAN MELINTANG PADA AS. EMBUNG

6.6 RINGKASAN DATA TEKNIS PERENCANAAN BANGUNAN

Dari hasil perhitungan dan perencanaan, maka diperoleh data teknis bangunan

baik untuk bangunan Retensi banjir pada SITE-1 dan SITE-3 adalah sebagai

berikut :

RINGKASAN DATA TEKNIS BANGUNAN RETENSI BANJIR SITE-1

(BANGUNAN DAM RETENSI BANJIR RAWABANGUN I)

Bangunan Pengelak (Cofferdam)

T i p e : Timbunan tanah (Selected Soil)

Debit Rencana (Q5) : 12.53 m3/dt

Tinggi bangunan : 3,50 m (+ kupasan 0.50 m)

Elevasi puncak : EL. +17,00 m

Elevasi dasar : EL. + 14,00 m

Lebar puncak : 3,00 m

Lebar dasar : ± 19,00 m (Panjang Maks)

Terowongan Pengelak

T i p e : Terowongan Segi Empat Berpintu


Dimensi : 1.5 x 1.5 m

Elevasi Dasar : + 14,50 m

Panjang Terowongan : 40 m

Waduk (Reservoir)

Tampungan Total/Maks : 161.440 m3

Tampungan normal : 113.370 m3

Luas Genangan Maksimum : 8.40 Ha

Tinggi muka air normal (NWL) : + 19,00 m

Muka air banjir (FWL) : + 19,76 m

Bangunan Pelimpah (Spillway)

T i p e : Tipe Bulat


VI - 34

Bahan Konstruksi : Pasangan batu dilapis beton bertulang

Lebar : 8.00 m

Tinggi Pelimpah : 1,50 m

Debit Maksimum : 17.31 m3/dt (Q50)

Elevasi Crest : + 19,00 m

Tubuh Bendungan (Dam)

T i p e : Urugan Majemuk (Seleceted Soil)

Panjang puncak : ± 34.43 m (tidak termasuk pelimpah)


Tinggi : 8,00 m (Maks. diukur dari dasar cut off)

Lebar dasar : 43,50 m (Panjang Maks)

Elevasi puncak : + 20, 50 m

Elevasi dasar (Cut Off) : + 12,50 m (profil melintang terendah)

RINGKASAN DATA TEKNIS BANGUNAN RETENSI BANJIR SITE-3

(BANGUNAN DAM RETENSI BANJIR RAWABANGUN II)

Bangunan Pengelak (Cofferdam)

T i p e : Timbunan tanah (Selected Soil)


Tinggi bangunan : 2,30 m (+ kupasan 0.50 m)

Elevasi puncak : EL. +3,80 m

Elevasi dasar : EL. + 2,10 m


Lebar dasar : ± 12,70 m (Panjang Maks)

Terowongan Pengelak

T i p e : Terowongan Segi Empat Berpintu


Dimensi : 1.0 x 1.0 m


VI - 35

Elevasi Dasar : + 2,10 m

Panjang Terowongan : 15.00 m

Waduk (Reservoir)

Tampungan Total/Maks : 21.920 m3

Tampungan normal : 8.430 m3

Luas Genangan Maksimum : 2.91 Ha

Tinggi muka air normal (NWL) : + 3,50 m

Muka air banjir (FWL) : + 4,28 m

Bangunan Pelimpah (Spillway)

T i p e : Tipe Bulat

Bahan Konstruksi : Pasangan batu dilapis beton bertulang

Lebar : 5.00 m

Tinggi Pelimpah : 1,50 m

Debit Maksimum : 13.08 m3/dt (Q50)

Elevasi Crest : + 3,50 m

Tubuh Bendungan (Dam)

T i p e : Urugan Homogen (Seleceted Soil)

Panjang puncak : ± 17.69 m (tidak termasuk pelimpah)


Tinggi : 4.50 m (Maks. diukur dari dasar cut off)

Lebar dasar : 20,50 m (Panjang Maks)

Elevasi puncak : + 5,00 m

Elevasi dasar (Cut Off) : + 0,50 m (profil melintang terendah)

6.7 STABILITAS BANGUNAN

6.7.1 Stabilitas Lereng Tubuh Bangunan Dam

Perhitungan stabilitas lereng Tubuh bangunan Dam untuk mempercepat digunakan program

Geostudio 2004 versi 6.02, dengan rumus dasar menggunakan metode Methode Fellenius,

yang dirumuskan sebagai berikut ;


VI - 36

dengan :

Fs = Faktor keamanan

N = Beban komponen vertikal yang timbul dari berat setiap irisan bidang luncur

(t/m)

T = Beban komponen tangemsial yang timbul dari berat setiap irisan bidang

luncur (t/m)

U = Tekanan air pori yang bekerja pada setiap irisan bidang luncur (t/m)

Ne = Komponen vertikal beban seismic yang bekerja pada setiap irisan bidang

luncur (t/m)

Te = Komponen tangensial beban seismic yang bekerja pada setiap irisan bidang

luncur (t/m)

l = panjang busur (m)

= sudut geser dalam bahan yang membentuk dasar setiap irisan bidang luncur

c = Angka kohesi tanah pembentuk dasar setiap irisan bidang luncur (t/m3)

= Berat isi dari setiap bahan pembentuk irisan bidang luncur (t/m3)

Ne dan Te bernilai 0 bila perhitungan dalam kondisi normal (tidak ada gempa).

Stabilitas lereng ditinjau dari beberapa keadaan sebagai berikut;

1. Kondisi Kosong (after construction) tanpa gempa (TG) dan dengan gempa (DG)

pada lereng hulu dan lereng hilir

2. Kondisi banjir/penuh HWL tanpa gempa (TG) dan dengan gempa (DG) pada lereng

hulu dan lereng hilir

3. Kondisi Muka air Turun Tiba-tiba (Rapidly Drawdowni) tanpa gempa (TG) dan

dengan gempa (DG) pada lereng hulu dan lereng hilir

Dari hasil analisa diperoleh ringkasan hasil analisa sebagai berikut;

Tabel 6-8 Hasil Perhitungan Angka Keamanan Stabilitas Lereng (FS)

Nama DamLeren

gKondisi

SF yang

dibutuhkan

SF hasil

analisa

D.G T.G D.G T.G

Rawabangun I Hulu

1 : 3Kosong 1,1 1,5 1,367 1,946

Penuh/HWL 1,1 1,5 2.435 4.698


VI - 37

)TeT(

)tan)NeUN(l.c(Fs

Bengaris Kiri

Rapidly

Drawdown

1,1 1,5 1.234 1.763

Hilir

1 : 2,5

Kosong 1,1 1,5 1.260 1.687

Penuh/HWL 1,1 1,5 1, 259 1,687

Rapidly

Drawdown

1,1 1,5 1, 155 1.548

Rawabangun II

Hulu

1 : 2.5

Kosong 1,1 1,5 1.270 1.801

Penuh/HWL 1,1 1,5 2.023 3.712

Rapidly

Drawdown

1,1 1,5 1.134 1.684

Hilir

1 : 2

Kosong 1,1 1,5 1.219 1.659

Penuh/HWL 1,1 1,5 1.219 1.659

Rapidly

Drawdown

1,1 1,5 1.124 1.561

Untuk lebih jelas gambar hasil analisa stabilitas sebagai ouput program Geostudio 2004

dapat dilihat pada lampiran.

Dari hasil analisa tersebut di atas dapat disimpulkan bahwa tubuh bangunan Dam aman

terhadap longsoran (Sliding).

6.7.2 Stabilitas Pelimpah Rawabangun I

Lantai Apron

Untuk memperkirakan panjang lantai yang aman terhadap bahaya piping

digunakan persamaan berikut:

Dimana:


VI - 38

Titik Jarak Vertikal Horizontal

AA - B 1.35

BB - C 0.60

CC - D 1.19

DD - E 8.73

EE - F 0.85

F F - G 0.75

GG - H 0.75

HH - I 0.72

II - J 1.09

JJ - K 0.75

KK - L 0.60

LL - M 0.75

M M - N 0.60

NN - O 0.84

OO - P 8.00

P

P - Q 0.85Q

Q - R 0.60R

R - S 0.69S

S - T 14.00T

T - U 0.77U

U - V 0.60

VV - W 0.84

WW - X 5.47

XX - Y 0.85

Y

Y - Z 0.60Z

Z - AA 1.70AA

Jumlah 26.89 27.64

CL = koefisien Lane

= 4 (lempung Pasiran)

= beda tinggi muka air hulu dan hilir

= 4,5 m

CL. = 4 . 4,5

= 18,0

Panjang rayapan vertikal ( ) dan horisontal ( ):

= 1,35 + 1,19 + 0,85 + 0,75 + 0,72 + 0,75 + 0,75 + 0,84 + 0,85 +

0,69 + 14,00 + 0,77 + 0,84 + 0,85 + 1,70

= 26,89 m

= 0,60 + 8,73 + 0,75 + 1,09 + 0,60 + 0,600 + 8,00 + 0,60 + 0,60 +

5,47 + 0,60

= 27,64 m

Kontrol bahaya piping:

26,89 + (27,64) > 18,0

36,10 > 18,0 (aman)

Tabel 6-9 Perhitungan Panjang Rayapan Rawabangun I


VI - 39

Sumber : Hasil Perhitungan


VI - 40

Gambar 6.17 Panjang Lantai Apron (Rawabangun I)

Data Teknis

a. Data tanah pada lokasi bendung

Jenis tanah = lempung pasiran

Sudut geser dalam tanah ( ) = 6,0080

Berat jenis tanah ( ) = 1,169 t/m3


VI - 41

A

B C

D E

F G

HI J

KL

M NO P

Q R

S

T

U VW X

Y Z

AA

b. Data karakteristik konstruksi bangunan

Jenis bahan konstruksi = pasangan batu

Berat jenis bangunan ( ) = 2,2 t/m3

Tabel 6-10 Perhitungan Jalur Rembesan dan Tekanan Air

V H (1/3) H Lx

E 0.00 0.00 2.00 2.00

E - F 0.85F 0.85 0.27 2.85 2.58

F - G 0.75 0.25G 1.10 0.35 2.85 2.50

G - H 0.75H 1.85 0.59 2.10 1.51

H - I 0.72I 2.57 0.82 1.50 0.68

I - J 1.09 0.36J 2.94 0.93 1.50 0.57

J - K 0.75K 3.69 1.17 2.25 1.08

K - L 0.60 0.20L 3.89 1.23 2.25 1.02

L - M 0.75

M 4.64 1.47 3.00 1.53

M - N 0.60 0.20N 4.84 1.53 3.00 1.47

N - O 0.84O 5.67 1.80 2.40 0.60

Titik GarisPanjang Rembesan

Lx / L Δ H Hx Px



VI - 42

Tabel 6-11 Perhitungan Gaya Vertikal Akibat Beban Tubuh Pelimpah Rawabangun I

Volume BJ Berat Lengan Momen

(m3) (ton/m3) (ton) (m) (t.m)

G1 0.75 x 1.35 1.01 2.20 2.23 3.65 -8.14

G2 0.5 x 0.40 x 0.60 0.12 2.20 0.26 3.15 -0.83G3 0.5 x 0.57 x 1.13 0.32 2.20 0.70 3.65 -2.57G4 0.55 x 1.13 0.63 2.20 1.38 3.19 -4.40G5 0.5 x 0.23 x 0.25 0.03 2.20 0.06 3.31 -0.21G6 0.32 x 0.25 0.08 2.20 0.17 3.07 -0.54G7 0.5 x 0.32 x 0.12 0.02 2.20 0.04 3.02 -0.13G8 0.5 x 0.26 x 0.06 0.01 2.20 0.02 2.22 -0.04G9 0.61 x 1.50 0.91 2.20 2.00 2.61 -5.21G10 0.26 x 1.44 0.37 2.20 0.82 2.18 -1.78G11 0.5 x 1.49 x 1.44 1.07 2.20 2.36 1.55 -3.65G12 1.23 x 0.30 0.37 2.20 0.81 1.17 -0.95G13 0.5 x 0.56 x 0.30 0.08 2.20 0.18 0.37 -0.07

G14 1.79 x 0.45 0.80 2.20 1.77 0.89 -1.58G15 0.60 x 0.60 0.18 2.20 0.39 0.59 -0.23G16 0.39 x 0.30 0.36 2.20 0.79 0.89 -0.70

G17 0.5 x 0.59 x 0.60 0.18 2.20 0.39 0.89 -0.34

W1 0.5 x 1.12 x 1.50 0.84 1.00 0.84 3.66 -3.0715.22 -34.43Jumlah

Gaya Uraian


Tabel 6-12 Perhitungan Gaya dan Momen Vertikal Akibat Uplift Rawabangun I


(m3) (ton/m3) (ton) (m) (t.m)

0.75 x 2.50 1.88 1.88 3.65 6.86

0.5 x 0.75 x (2.58 - 2.50) 0.03 0.03 3.78 0.11

0.72 x 0.68 0.49 0.49 3.08 1.520.5 x 0.72 x (1.51 - 0.68) 0.30 0.30 3.15 0.94

1.09 x 0.57 0.62 0.62 2.33 1.450.5 x 1.09 x (0.68 - 0.57) 0.06 0.06 2.51 0.16

0.60 x 1.02 0.61 0.61 1.49 0.91

0.5 x 0.60 x (1.08 - 1.02) 0.02 0.02 1.59 0.030.60 x 1.47 0.88 0.88 0.89 0.78

0.5 x 0.60 x (1.53 - 1.47) 0.02 0.02 0.98 0.020.84 x 0.60 0.50 0.50 0.29 0.15

0.5 x 0.6 x (1.47 - 0.60) 0.36 0.36 0.39 0.144.01 13.06

1.00

U3 1.00

U4

Gaya Uraian

U1

Jumlah

1.00

U2

1.00

U5 1.00

U6 1.00



VI - 43

Tabel 6-13 Perhitungan Gaya dan Momen Horizontal Aktif Rawabangun i


(m3) (ton/m3) (ton) (m) (t.m)

0.75 x 0.57 0.43 1 0.43 0.08 -0.03

0.5 x 0.75 x (1.08 - 0.57) 0.19 1 0.19 0.20 -0.04

Wh1 0.5 x 0.85 x 2.58 1.10 1 1.10 0.77 -0.840.75 x 1.02 0.76 1 0.76 0.83 -0.63

0.5 x 0.75 x (1.53 - 1.02) 0.19 1 0.19 0.95 -0.18Pw 0.5 x 1 x 1.5 x 1.5 1.13 1 1.13 0.80 0.90

3.80 -0.82Jumlah

Wh2

Wh3

Gaya Uraian


Tabel 6-14 Perhitungan Gaya dan Momen Horizontal Pasif Rawabangun I


(m3) (ton/m3) (ton) (m) (t.m)

0.72 x 0.68 0.49 1 0.49 0.00 0.000.5 x 0.72 x (1.51 - 0.68) 0.30 1 0.30 0.10 0.03

Wh6 0.5 x 0.6 x 0.6 0.18 1 0.18 1.00 0.180.75 x 1.51 1.13 1 1.13 0.68 0.77

0.5 x 0.75 x (2.50 - 1.51) 0.37 1 0.37 0.80 0.302.48 1.27Jumlah

Gaya Uraian

Wh4

Wh5


Kontrol Stabilitas Pelimpah

= 15,22 – 4,01 = 11,20 t

= 3,80 – 2,48 = 1,32 t

= 34,43 + 1,27 = 35,71 tm

= 13,06 + 0,82 = 13,88 tm

= – = 35,71 – 13,88 = 21,82 tm

1. Stabilitas terhadap guling

FS =

=


VI - 44

= 2,572 > 1,5 (aman)

2. Stabilitas terhadap geser

f = koefisien gesek = 0,40

c = 1,1 tm/m3 (pasangan)

FS =

=

= 6,77 >1,5 (aman)

3. Stabilitas terhadap daya dukung tanah

Pondasi berbentuk memanjang, maka besarnya daya dukung tanah yang

diijinkan (σ) pada lantai pondasi adalah:

=

Dimana:

σ = daya dukung ijin tanah (t/m2)

qult = daya dukung batas tanah (t/m2)

, = faktor bentuk pondasi; untuk pondasi menerus diperoleh

= 1, = 0,5

Nc, Nγ, Nq = koefisien daya dukung

untuk = 6,008o, maka Nc = 16,15, Nγ = 7,5 , Nq = 10,6

c = kohesi tanah 0

γt = berat jenis tanah = 1,169 t/m3

Df = kedalaman pondasi = 1,5 m

L = lebar telapak pondasi = 4,03 m

e =


VI - 45

=

= 0,0668 < 0,67

L’ = L – 2e

= 4,0296 – 2(0,0668)

= 3,90 m

=

= 35,67 t/m2

= <

=

= 11,89 t/m2 < 35,67 t/m2 (aman)

Gambar 6.18 Sketsa Pembebanan Pada Pelimpah (Rawabangun I)

6.7.3 Stabilitas Pelimpah Rawabangun II

Lantai Apron


VI - 46

E

F G

H

I J

K L

M N

O

W1

G5

G7

G6

G3

G4

G9G10

G11

G8

G12 G13

G14

G15

G16

G17

G2

G1

X

2.582.50

1.51

0.68 0.57

1.08 1.02

1.53 1.47

0.60

U1

U2 U3U4

U5

U6

Pw

Wh1

Wh5

Wh3

Wh2

Wh6

Wh4

Untuk memperkirakan panjang lantai yang aman terhadap bahaya piping

digunakan persamaan berikut:

Dimana:

CL = koefisien Lane

= 4 (lempung Pasiran)

= beda tinggi muka air hulu dan hilir

= 1,5 m

CL. = 4 . 1,5

= 6,0

Panjang rayapan vertikal ( ) dan horisontal ( ):

= 0.90 + 0.70 + 0.50 + 0.50 + 0,89 + 0,80 + 0,50 + 0,50 + 0,56 +

0,57 + 1,40

= 7,82 m

= 0,40 + 4,41 + 0,50 + 1,02 + 0,50 + 0,50 + 1,00 + 6,02 + 0,50

= 14,85 m

Kontrol bahaya piping:

7,82 + (14,85) > 6,0

12,77 > 6,0 (aman)

Tabel 6-15 Perhitungan Panjang Rayapan Rawabangun II


VI - 47

Titik Jarak Vertikal Horizontal

AA - B 0.9

BB - C 0.40

CC - D 0.70

DD - E 4.41

EE - F 0.5

F F - G 0.5

GG - H 0.5

HH - I 0.89

II - J 1.02

JJ - K 0.8

KK - L 0.50

LL - M 0.5

M M - N 0.50

NN - O 0.50

OO - P 1.00

P

P - Q 0.56Q

Q - R 6.02R

R - S 0.57S

S - T 0.5T

T - U 1.40U

Jumlah 7.82 14.85



VI - 48A

B CD E

F G

H

I J

K L

M N

O PQ R

S T

U


(m3) (ton/m3) (ton) (m) (t.m)

G1 0.50 x 0.50 0.25 2.20 0.55 4.06 -2.23

G2 0.50 x 0.40 0.20 2.20 0.44 4.06 -1.79

G3 0.5 x 0.20 x 0.40 0.04 2.20 0.09 3.75 -0.33G4 0.50 X 0.63 x 1.25 0.39 2.20 0.86 3.89 -3.37G5 0.07 x 0.40 0.03 2.20 0.06 3.65 -0.23G6 0.50 X 0.20 x 0.40 0.04 2.20 0.09 3.55 -0.31G7 0.37 x 0.85 0.32 2.20 0.69 3.50 -2.43

G8 0.5 x 0.37 x 0.25 0.05 2.20 0.10 3.44 -0.34G9 0.40 x 1.10 0.44 2.20 0.98 3.11 -3.04G10 0.50 X 1.26 x 1.10 0.70 2.20 1.53 2.49 -3.81G11 0.80 x 0.74 0.59 2.20 1.31 2.02 -2.64G12 0.50 X 1.07 x 0.90 0.48 2.20 1.05 1.29 -1.36G13 0.24 x 0.50 0.12 2.20 0.27 1.77 -0.47

G14 1.07 x 0.40 0.43 2.20 0.94 1.12 -1.05G15 0.81 x 0.10 0.08 2.20 0.18 0.99 -0.17G16 0.58 x 0.50 0.29 2.20 0.64 0.29 -0.19

G17 1.00 x 0.40 0.40 2.20 0.88 0.89 -0.78

G18 0.5 x 0.39 x 0.40 0.08 2.20 0.17 0.26 -0.04W1 0.5 x 1.00 x 1.50 0.75 1.00 0.75 3.98 -2.97

11.58 -27.58Jumlah

Gaya Uraian

Gambar 6.19 Panjang Lantai Apron Rawabangun II

Tabel 6-16 Perhitungan Jalur Rembesan dan Tekanan Air Rawabangun II

V H (1/3) H Lx

E 0.00 0.00 1.90 1.90

E - F 0.50

F 0.50 0.18 2.40 2.22F - G 0.50 0.17

G 0.67 0.25 2.40 2.15G - H 0.50

H 1.17 0.43 1.90 1.47

H - I 0.89I 2.06 0.76 1.10 0.34

I - J 1.02 0.34J 2.40 0.88 1.10 0.22

J - K 0.80K 3.20 1.18 1.90 0.72

K - L 0.50 0.17L 3.37 1.24 1.90 0.66

L - M 0.50

M 3.87 1.43 2.40 0.98

M - N 0.50 0.17N 4.03 1.49 2.40 0.91

N - O 0.50

O 4.53 1.67 2.90 1.23O - P 1.00 0.33

P 4.87 1.79 2.90 1.11P - Q 0.56

Q 5.43 2.00 2.50 0.50

Titik GarisPanjang Rembesan

Lx / L Δ H Hx Px


Tabel 6-17 Perhitungan Gaya Vertikal Akibat Beban Tubuh Pelimpah (Rawabangun II)


VI - 49


(m3) (ton/m3) (ton) (m) (t.m)

0.50 x 2.15 1.08 1.08 4.06 4.38

0.5 x 0.50 x (2.22 - 2.15) 0.02 0.02 4.15 0.06

0.89 x 0.34 0.30 0.30 3.61 1.100.5 x 0.89 x (1.47 - 0.34) 0.50 0.50 3.66 1.84

1.02 x 0.22 0.22 0.22 2.90 0.640.5 x 1.02 x (0.34 - 0.22) 0.06 0.06 3.07 0.20

0.50 x 0.66 0.33 0.33 2.14 0.71

0.5 x 0.50 x (0.72 - 0.66) 0.02 0.02 2.22 0.030.50 x 0.91 0.46 0.46 1.64 0.75

0.5 x 0.50 x (0.98 - 0.91) 0.02 0.02 1.73 0.031.00 x 1.11 1.11 1.11 0.89 0.99

0.5 x 1.00 x (1.23 - 1.11) 0.06 0.06 1.06 0.060.56 x 0.50 0.28 0.28 0.20 0.05

0.5 x 0.56 x (1.11 - 0.50) 0.17 0.17 0.27 0.054.62 10.89

U7 1.00

1.00

U3 1.00

U4

Gaya Uraian

U1

Jumlah

1.00

U2

1.00

U5 1.00

U6 1.00


Tabel 6-18 Perhitungan Gaya dan Momen Vertikal Akibat Uplift (Rawabangun II)


Tabel 6-19 Perhitungan Gaya dan Momen Horizontal Aktif (Rawabangun II)


VI - 50


(m3) (ton/m3) (ton) (m) (t.m)

0.50 x 1.47 0.74 1 0.74 0.15 0.110.5 x 0.50 x (2.15 - 1.47) 0.17 1 0.17 0.23 0.04

Wh7 0.5 x 0.40 x 0.50 0.10 1 0.10 0.77 0.080.89 x 0.34 0.30 1 0.30 0.50 -0.15

0.5 x 0.89 x (1.47 - 0.34) 0.50 1 0.50 0.36 -0.181.82 -0.11

Wh5

Wh6

Gaya Uraian

Jumlah


(m3) (ton/m3) (ton) (m) (t.m)

0.80 x 0.22 0.17 1 0.17 0.50 0.090.5 x 0.80 x (0.72 - 0.22) 0.20 1 0.20 0.36 0.07

Wh1 0.5 x 0.5 x 2.22 0.55 1 0.55 0.23 -0.130.50 x 0.66 0.33 1 0.33 0.15 -0.05

0.5 x 0.50 x (0.98 - 0.66) 0.08 1 0.08 0.23 -0.02Pw 0.5 x 1 x 1.5 x 1.5 1.13 1 1.13 1.00 1.13

0.50 x 0.91 0.46 1 0.46 0.65 -0.300.5 x 0.50 x (1.23 - 0.91) 0.08 1 0.08 0.73 -0.06

3.00 0.73

Gaya Uraian

Wh2

Jumlah

Wh4

Wh3


Tabel 6-20 Perhitungan Gaya dan Momen Horizontal Pasif Rawabangun II


Kontrol Stabilitas Pelimpah

= 11,80 – 4,62 = 6,96 t

= 3,00 – 1,82 = 1,18 t

= 27,58 + 0,11 = 27,69 tm

= 10,89 + 0,73 = 11,62 tm

= –

= 27,69 – 11,62 = 16,07 tm

1. Stabilitas terhadap guling

FS =


VI - 51

=

= 2,382 > 1,5 (aman)

2. Stabilitas terhadap geser

f = koefisien gesek = 0,40

c = 1,1 tm/m3 (pasangan)

FS =

=

= 6,37 >1,5 (aman)

3. Stabilitas terhadap daya dukung tanah

Pondasi berbentuk memanjang, maka besarnya daya dukung tanah yang

diijinkan (σ) pada lantai pondasi adalah:

=

Dimana:

σ = daya dukung ijin tanah (t/m2)

qult = daya dukung batas tanah (t/m2)

, = faktor bentuk pondasi; untuk pondasi menerus diperoleh

= 1, = 0,5

Nc, Nγ, Nq = koefisien daya dukung

untuk = 6,008o, maka Nc = 16,15, Nγ = 7,5 , Nq = 10,6

c = kohesi tanah 0

γt = berat jenis tanah = 1,169 t/m3

Df = kedalaman pondasi = 1,4 m


VI - 52

2.22 2.15

1.47

0.340.22

0.72 0.66

0.98 0.91

1.231.11

0.50

U1

U2U3

U4

U5U6

U7

Wh2

Wh3

Wh6

Pw

Wh5

Wh4

Wh1

Wh7

EF G

H

I J

K L

M N

O PQ

G1

G2G3

G4

G5G6

G7

G8

G9

G10

W1

G11

G12

G13G14

G16

G18

G15

G17

L = lebar telapak pondasi = 4,31 m

e =

=

= 0,1527 < 0,72

L’ = L – 2e

= 4,31 – 2(0,1527)

= 4,01 m

=

= 34,92 t/m2

= <

=

= 11,64 t/m2 < 34,92 t/m2 (aman)


VI - 53

Gambar 6.20 Sketsa Pembebanan pada Pelimpah Rawabangun II

6.8 RENCANA PENGERUKAN DI MUARA

Rencana pengerukan muara sungai sebagai upaya untuk mengurangi efek pembendungan

karena adanya pendangkalan di muara, juga untuk mempercepat aliran yaitu pada saat

surut aliran akan cepat mengalir.

Upaya pengerukan di muara dilakukan hanya terhadap kedalaman sungai saja dan tidak

dilakukan upaya memperlebar sungai karena batas kiri dan kanan tidak memungkinkan


VI - 54

karena adanya pemukiman tepat dipinggir sungai. Disamping itu sungai ekisting pada muara

sungai sudah dibuat plengsengan (pasangan batu) sehingga pengerukan harus

memperhatikan batas dasar pondasi sehingga tidak merusak pondasi

pasangan/plengsengan esksisting. Dengan demikian lebar dasar bervariasi menyesuaikan

dengan lebar eksisting sungai tersebut.

Panjang pengerukan dimulai dari P.61 s.d P.59 sepanjang 135,60 m.

Berikut adalah salah satu contoh pengerukan pada salah satu potongan melintang yaitu

pada patok P.61 yang terletak sekitar ±10 m dari mulut muara.

Gambar 6.21 Potongan Melintang Pengerukan di Muara (P.61)


VI - 55

PLESENGAN EKSISTING

JALAN

: m2

: 2m7.93

0.00

+1.04

ORIGINAL GROUND LEVEL

JARAK (m)DISTANCE (m)

Reference level

Bidang persamaan

ELEVASI TANAH ASLI

0.00

3.8

66

3.8

66

1.9

03

1.5

40

2.8

04

3.00 4.00 8.60 5.20

4

P.61

Bab 6 Perencanaan toboali

Documents

Transcript of Bab 6 Perencanaan toboali