Ghea Wedya Rangga Dewa

download Ghea Wedya Rangga Dewa

of 14

  • date post

    11-Dec-2016
  • Category

    Documents

  • view

    232
  • download

    11

Embed Size (px)

Transcript of Ghea Wedya Rangga Dewa

  • ANALISA STABILITAS TUBUH BENDUNGAN LOLAK KABUPATEN BOLAANG MONGONDOW SULAWESI UTARA

    JURNAL

    Diajukan untuk memenuhi persyaratan

    memperoleh gelar Sarjana Teknik

    Disusun Oleh :

    GHEA WEDYA RANGGA DEWA NIM. 0910640043 - 64

    KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA

    FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK PENGAIRAN

    MALANG 2014

  • ANALISA STABILITAS TUBUH BENDUNGAN LOLAK KABUPATEN BOLAANG MONGONDOW SULAWESI UTARA

    Ghea Wedya Rangga Dewa1, Runi Asmaranto2, Prima Hadi Wicaksono2

    1Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan Universitas Brawijaya Malang 2Dosen Jurusan Teknik Pengairan Universitas Brawijaya Malang

    Jalan M.T. Haryono 167, Malang 65145, Indonesia email : rangga.dewaa@ymail.com

    Abstrak

    DAS Lolak meliputi wilayah seluas 73.11 km2, terletak di Kabupaten Bolaang Mongondow, Provinsi Sulawesi Utara. Analisa stabilitas tubuh Bendungan Lolak meliputi penjabaran kondisi pondasi bendungan untuk mengetahui jenis, kelas batuan, perbaikan pondasi yang dapat diterapkan, dan tegangan vertikal yang bekerja pada pondasi. Analisa kapasitas rembesan dan stabilitas lereng metode Fellenius dan Bishop dihitung manual dan menggunakan program Geostudio 2007.

    Pondasi batuan Bendungan Lolak didominasi oleh breksi vulkanik dengan nilai permeabilitas rata rata = 6,35 Lugeon dan RQD (rock quality designation) rata rata = 51%. Perbaikan pondasi berupa sementasi tirai, sementasi konsolidasi, dan sementasi selimut pada daerah sekitar as bendungan utama. Tegangan vertikal yang bekerja pada pondasi (zas main dam = 1087,58 kN/m dan zas cofferdam = 391,48 kN/m). Kapasitas rembesan yang terjadi < 1% dari rata rata debit yang masuk ke dalam waduk, sehingga aman terhadap rembesan. Kecepatan rembesan (Vs =1,49x10-5 cm/dt) masih di bawah kecepatan kritis (Vc = 0,857 cm/dt). Faktor keamanan terhadap piping adalah 4,387 > 4. Dari analisis stabilitas lereng yang telah dilakukan dalam berbagai kondisi masih dalam kategori aman. Kata Kunci : DAS Lolak, Bendungan, Stabilitas Lereng, Fellenius, Bishop

    Abstract Lolak Watershed covering an area of 73.11 km2, located in Bolaang Mongondow,

    North Sulawesi. Lolak dam analysis stability, explanation about dam foundation, grade rocks, foundation treatment and vertical stress. Seepage capacity and slope stability using Fellenius and Bishop methods which is calculated manually and used Geostudio 2007 program.

    Lolak Dam foundation dominated by volcanic breccia which is have permeability value = 6,35 Lugeon and RQD (rock quality designation) = 51%. The foundation treatment are curtain grouting, consolidation grouting, and blanket grouting around the as main dam. Vertical stress in foundation (zas main dam = 1087,58 kN/m and zas cofferdam = 391,48 kN/m). Seepage capacity < 1% reservoir inflow. Seepage velocity (Vs =1,49x10-5 cm/s) below the critical velocity (Vc = 0,857 cm/s). Piping safety factor 4,387 > 4. Slope stability analysis has been carried out in various conditions, the result are in safe category. Key Word : Lolak watershed, Dam, Slope Stability, Fellenius, Bishop

  • PENDAHULUAN Air merupakan salah satu bagian

    terpenting dalam menunjang kehidupan manusia. Seiring dengan berjalannya waktu, kebutuhan air semakin meningkat sejalan dengan meningkatnya jumlah penduduk dari hari ke hari, sedangkan persediaan air yang ada di bumi adalah tetap. Salah satu usaha yang paling efektif untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan membangun bendungan.

    Di dalam pembangunan bendungan, diperlukan analisa stabilitas tubuh bendungan terhadap berbagai kondisi agar bendungan yang direncanakan aman dan sesuai dengan usia guna yang telah direncanakan.

    Bendungan Lolak memiliki ketinggian sebesar 58 m (EL. puncak +120,00 m), terletak di sungai Lolak, Bolaang Mongondow, Sulawesi Utara. Bendungan Lolak direncanakan akan difungsikan sebagai bendungan serbaguna.

    Melihat banyaknya tujuan dari pembangunan Bendungan Lolak serta lokasi pembangunan yang termasuk dalam kategori gempa tinggi, maka perencanaan teknis yang mendetail perlu dilakukan. Antara lain, tentang masalah kondisi geologi pondasi bendungan, perbaikan pondasi, kapasitas rembesan, kemungkinan terjadinya piping, serta kestabilan tubuh bendungan dalam berbagai kondisi. RUMUSAN MASALAH

    Dengan memperhatikan latar belakang yang telah disebutkan di atas, maka rumusan masalah pada penelitian tersebut adalah : 1. Bagaimana kondisi pondasi

    Bendungan Lolak ? 2. Berapa kapasitas rembesan

    Bendungan Lolak ? 3. Apakah akan terjadi kemungkinan

    piping pada Bendungan Lolak ? 4. Berapa angka keamanan stabilitas

    lereng pada Bendungan Lolak ?

    METODOLOGI PENELITIAN Kondisi Geologi Pondasi Bendungan

    Kondisi geologi pondasi bendungan dapat diketahui dengan nilai Lugeon dan RQD (Rock Quality Designation). Nilai Lugeon dan RQD didapat dari hasil logging bor atau menggunakan rumus berikut : (Sosrodarsono, 1977: 65)

    (1)

    dimana : Lu = nilai Lugeon (1 Lu = k (1.10-5

    cm/dt)) Q = debit yang masuk melalui lubang

    bor (l/menit) p = tekanan uji (kg/cm2) L = panjang bagian yang diuji (m) k = koeffisien permeabilitas (cm/dt)

    RQD = 100 (0,1 + 1) e-0.1 (2)

    dimana : RQD = Rock Quality Designation (%) = rasio antara jumlah kekar dengan

    panjang scan-line (kekar/m) (Zakaria, 2002: 3)

    Kemampuan pondasi Bendungan Lolak dalam memikul tubuh bendungan, menggunakan analisis tegangan vertikal pada pondasi bendungan tepat pada As bendungan. (Hardiyatmo,2007: 27)

    q = H x sat (3)

    dimana : q = beban timbunan tubuh bendungan

    (kN/m) H = tinggi main dam = 58 m = tinggi cofferdam = 24,75 m

    sat = berat material timbunan terbesar (kN/m3) = 21,26 kN/m3

    Analisa tegangan yang terjadi dibawah pondasi tubuh Bendungan Lolak dibagi menjadi 2, pada main dam dan main cofferdam dengan z = 15 m. Tegangan vertikal pada as bendungan dapat dihitung dengan rumus :

    z = (I + I )q (4)

    dimana : z = tegangan vertikal yang terjadi pada

    kedalaman z (kN/m)

  • I = faktor pengaruh

    (5)

    q = beban tubuh bendungan (kN/m) a = panjang lengan pada bidang miring

    tubuh bendungan (m) b = panjang lengan pada bidang datar

    tubuh bendungan (m) z = kedalaman tegangan vertikal pada

    pondasi (m) = 15 m 1 = sudut pengaruh kedalaman

    berdasarkan panjang a (radian) 2 = sudut pengaruh kedalaman

    berdasarkan panjang b (radian) Rembesan Pada Tubuh Bendungan

    Dasar teori untuk persamaan perhitungan rembesan adalah dengan menggunakan rumus Darcy sebagai berikut : (Sosrodarsono, 1977: 96)

    Q = A . k . i (6) Q = . k. h . L (7) V = k . i (8)

    dimana : A = luas penampang basah (m2) k = koefisien permeabilitas (m/dt) i = gradien hidrolis h = tinggi muka air (m) L = panjang profil melintang tubuh

    bendungan (m) V = kecepatan air rembesan (m/dt) Nf = angka pembagi dari garis trayektori

    aliran filtrasi Np = angka pembagi dari garis equi-

    potensial Analisa rembesan yang

    mengindikasikan terjadinya piping, ditentukan berdasarkan faktor keamanan terhadap piping sebagai berikut : (Hardiyatmo, 2007: 36)

    (9)

    - (10) dimana : FKpiping = minimal 4 Ical = gradien hidraulik debit Icr = gradien hidraulik dari material

    timbunan atau pondasi

    Gs = berat jenis material, specific gravity

    e = angka porositas Stabilitas Lereng Tubuh Bendungan

    Dalam menganalisa stabilitas lereng Bendungan Lolak digunakan 2 metode yaitu Fellenius dan Bishop, kedua metode ini dihitung secara manual dan menggunakan program Geo-Studio Slope/W 2007.

    Perhitungan stabilitas lereng dengan metode Fellenius dapat digunakan rumus sebagai berikut : (Das, 1994: 56)

    sF =

    pn

    ne

    pn

    ne

    TT

    NUNlc

    1

    1

    )(

    )tan)(.( (11)

    dimana : Fs = faktor keamanan c = angka kohesi tiap pias (kN) l = (12) b = lebar tiap pias (m) = sudut yang dibentuk jari jari

    bidang longsor (o) N = momen yang menahan bidang

    longsor (kN) U = gaya uplift (kN) Ne= komponen vertikal beban seismis T = momen yang menyebabkan geser Te= komponen tangensial beban seismis

    Perhitungan stabilitas lereng dengan metode Bishop dapat digunakan rumus sebagai berikut : (Das, 1994: 59)

    sF = )sin(

    1)tan(

    1

    1 )(

    gW

    mWcb

    n

    pn

    nn

    pn

    n nnn

    dimana : Fs = faktor keamanan c = angka kohesi tiap pias (kN) b = lebar tiap pias (m) W = gaya berat (kN) = sudut tiap zona material timbunan m= hasil coba coba dari nilai FS

    cosb

    (13)

  • = sudut yang dibentuk jari jari bidang longsor (o)

    g = komponen tangensial beban seismis Pada saat kondisi gempa, dapat

    digunakan rumus sebagai berikut : (Das, 1994: 62)

    (14) Ad = z . Ac . v (15)

    dimana : k = koeffisien gempa Ad = percepatan gempa terkoreksi (gal) Ac = percepatan gempa dasar (gal)

    z = koeffisien gempa dasar berdasarkan peta zona gempa wilayah Indonesia

    v = faktor koreksi pengaruh jenis tanah setempat

    g = percepatan gravitasi Deskripsi Wilayah Studi Lokasi pembangunan Bendungan Lolak tertera pada Gambar , sedangkan zona zona pada bendungan tertera pada Gambar 2.

    Gambar 1. Lokasi Penelitian

    Gambar 2. Zona Zona Pada Tubuh Bendungan

    (Sumber: Anonim, 2008: 20)

    (Sumber: Anonim, 2008: 46)

  • HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Geologi Pada Pondasi Bendungan Lolak

    Secara khusus investigasi geologi pada pondasi bendungan Lolak dibagi 3, yaitu sandaran kanan (right bank), dasar sungai (riverbed), dan sandaran kiri (left bank).

    Hasil yang diper