BAB IV

PEMBAHASAN

4.1. Umum

Bendungan Bajulmati dibangun diatas kondisi geologi tanah berporus sehingga

menyebabkan rembesan menjadi tinggi. Hal ini tentunya tidak baik bagi bendungan yang

akan dibangun karena selain menyebabkan tampungan tidak efektif juga dapat

membahayakan bendungan karena menimbulkan gaya uplift yang tinggi. Untuk

mengatasi hal tersebut hal utama yang harus dilakukan adalah memperpanjang garis

rembesan.

Beberapa bangunan yang akan dilakukan penyesuaian desain, selanjutnya akan didesain

ulang keamanannya sesuai dengan kriteria desain yang ditentukan agar hasil penyesuaian

desain tersebut cukup aman untuk dilaksanakan konstruksinya. Desain ulang perbaikan

tubuh bendungan dan daerah genangan yang akan dilakukan pada Bendungan Bajulmati

meliputi tinjauan kondisi geologi pondasi bendungan, alternatif perbaikan pondasi,

stabilitas bendungan utama, permasalahan rembesan yang terjadi, permasalahan

settlement pada pondasi dan tubuh bendungan.

Untuk perbaikan pondasi pada tubuh bendungan khususnya pada daerah riverbed,

kondisi geologi pondasi tubuh bendungan tersebut terdiri pada batuan aluvial yang terdiri

dari talus deposit, terrace deposit, river deposit, sandy clay dan old river deposit serta

batuan dasar berupa lapilli tuff, tuffacius sand, gravelly sand dan pumice tuff dimana

sebagian lapisan batuan tersebut dapat diperbaiki pondasinya dengan cara grouting. Dan

juga dengan meninjau dari segi waktu untuk pelaksanaan, biaya konstruksi dan terutama

tingkat keberhasilan pelaksanaan perbaikan pondasinya dipandang perlu adanya

perubahan desain terhadap perbaikan pondasi dengan menggunakan metode grouting

tube a manchette.

4.2. Grouting Metode Tube a Manchette

Pada praktik penggunaan grouting di bendungan bajulmati kondisi geologi setempat

adalah Old River Deposit. Grouting tube a manchette merupakan sebuah metode injeksi

semen dengan menggunakan pipa manchette. Pada metode ini menggunakan double

packer dan metode up-stage (dari bawah ke atas).

24

25

4.2.1. Blanket Grouting

Blanket grouting merupakan grouting selimut yang posisinya berada pada daerah

terluar. Grouting jenis ini ditujukan untuk menggiring air dari samping menuju

tengah sehingga injeksi semen yang dilakukan tidak akan menyebar ke luar daerah

rencana. Kedalaman blanket grouting pada Bendungan Bajulmati adalah 5 m.

Gambar 4.1. Blanket Grouting pada River Bed Main Dam Bajulmati

4.2.2. Sub-Curtain Grouting

Sub-curtain grouting merupakan grouting di antara curtain dan blanket. Fungsi

dari sub-curtain grouting adalah membuat jalur rembesan, sehingga ketika curtain

grouting dilaksanakan net cement tidak akan menyebar kedaerah yang tidak

diinginkan. Pada Bendungan Bajulmati sub-curtain terdiri atas 4 baris (2 baris

bagian hulu dan 2 baris bagian hilir dengan jarak lubang masing-masing 1,0 m dan

dengan kedalaman 15 m).

Gambar 4.2. Sub-Curtain Grouting pada River Bed Main Dam Bajulmati

Blanket Grouting

Blanket Grouting

Blanket Grouting

Blanket Grouting

Sub-Curtain Grouting

26

4.2.3. Curtain Grouting

Curtain grouting merupakan grouting inti yang letaknya ditengah as bendungan,

kedalaman curtain grouting adalah 40 m dan terdiri atas 2 baris dengan jarak antar

lubang sebesar 1,0 m.

Gambar 4.3. Curtain Grouting pada River Bed Main Dam Bajulmati

4.2.4. Split Spacing Method

Gambar 4.4. Split Spacing Method

Metode split spacing merupakan sebuah metode pelaksanaan grouting dengan pola

Primer (P) – Primer (P) – Sekunder (S) – Sekunder (S) – Tersier (T) – Tersier (T)

didalam satu baris. Pola ini ditujukan agar grouting yang dilakukan pada sebuah

lubang tidak mengganggu grouting pada lubang yang lainnya. Idealnya jarak

antara primer ke primer lebih dari 3 meter.

4.3. Grout Mix

Grouting dibuat dari campuran semen dan air ditambah campuran – campuran lain yang

sesuai dengan daerah lokasi grouting. Dalam halnya pencampuran semen dan air pada

grouting adalah salah satu hal penting dalam pelaksanaan grouting karena akan secara

langsung mempengaruhi jumlah semen grouting yang akan masuk kedalam tanah. Dalam

pelaksanaannya di Bendungan Bajulmati, setiap proporsi campuran (dengan

perbandingan semen masing-masing) diinjeksikan sesuai dengan porsinya masing-

masing, namun jika masih di suatu stage masih tersisa campurannya, maka akan

dilanjutkan penginjeksiannya di stage berikutnya (walaupun proporsinya seharusnya

Zona Curtain Grouting

PTSTP1 m 1 m 1 m 1 m

27

sudah berbeda). Adapun material dan komposisi campuran grouting mempunyai

ketentuannya sendiri.

4.3.1. Material Grouting Komposisi Campuran

Air yang dicampur untuk grouting harus bersih dan bebas dari kandungan asam

minyak, alkali, garam zat organik atau zat-zat lain yang mengganggu, dalam

halnya di Bendungan Bajulmati, air dapat digunakan dari air hujan yang terkumpul

maupun air tanah yang dipompa keluar.

Semua semen yang dipakai untuk grouting harus berkualitas sama dengan semen

portland (sesuai dengan ketentuan SNI atau ASTM). Semen tidak terdiri dari

partikel yang lebih besar daripada 80 mikron. Semen yang ditambahkan pada

grouting harus bersih dan terdiri dari partikel batuan yang awet, bebas dari

lempung dan zat lain yang merugikan. Adapun campuran semen dan air yang

dipakai pada campuran grouting Bendungan Bajulmati adalah sebagai berikut :

Tabel 4.1. Tabel Campuran Grouing

C : W Cement (kg) Water (ltr)Volume

Mix (ltr)

1 : 5 20 100 106.4

1 : 3 40 120 132.7

1 : 2 40 80 92.7

1 : 1 40 40 52.7

Sumber : Tim Konsultan Indra Karya untuk Proyek Bendungan Bajulmati, 2012

Perubahan campuran grouting mengikuti aturan sebagai berikut :

28

Tabel 4.2. Tabel Aturan Campuran Grouting

Sumber : Tim Konsultan Indra Karya untuk Proyek Bendungan Bajulmati, 2012

Tahap awal apabila tidak terjadi kenaikan tekanan grouting dan volume campuran

telah mencapai 200 liter maka dilakukan pengentalan campuran dengan merubah

campuran berikutnya hingga mencapai tekanan maksimum sesuai injection rerata

campuran tersebut.

Apabila tekanan maksimum telah dicapai per stepnya, dan grouting injection rate

mencapai 0,2 ltr/menit maka dijenuhkan hingga 20 menit sirkulasi dan grouting

dinyatakan selesai per stepnya.

4.4. Tata Cara Pelaksanaan Grouting

4.4.1. Drilling

Drilling atau pengeboran berfungsi untuk membuat lubang yang akan digunakan

saat grouting. Kedalaman pemboran ini bervariasi sesuai dengan jenis grouting

yang akan dilakukan, misalnya untuk blanket grouting pemboran dilakukan sampai

kedalaman 5 meter, untuk sub-curtain pemboran dilaksanakan sampai kedalaman

15 meter, dan sampai kedalaman 40 meter pada curtain grouting. Untuk grouting

yang dilaksanakan pada Bendungan Bajulmati, pemboran menggunakan pipa

galvanis dengan diameter 73 mm.

29

Gambar 4.5. Proses Drilling / Pengeboran

4.4.2. Water Pressure Test (WPT)

Water Pressure Test (WPT) adalah pengujian air yang digunakan untuk

menentukan angka Lugeon dari lubang yang akan digrouting, sehingga dapat

ditentukan pola campuran yang lebih tepat di dalam pelaksanaan grouting.

Pelaksanaan WPT yang dimaksud dalam pembahasan ini adalah WPT dengan

sistem single pressure, yaitu pengujian dengan memakai satu tekanan yang

konstan untuk setiap stage ( setiap 5 meter).

Gambar 4.6. Skema Water Pressure Test pada Bendungan Bajulmati

Pelaksanaan WPT yang dimaksud dalam pembahasan ini menggunakan sistem

single pressure. Dalam pelaksanaannya, besar aliran air untuk setiap stage (setiap 5

meter) dalam lubang yang diuji / yang telah dibor harus diukur dengan sebuah

tekanan yang konstan dalam sebuah periode yang tidak kurang dari 10 menit. Agar

tekanan pengujian yang dilakukan dapat efektif, maka tekanan uji tersebut dimulai

ketika tekanan airnya telah stabil.

30

Nilai aliran air yang diinjeksikan harus dibaca dan dicatat pada interval waktu

1(satu) menit. Pengujian ini dilakukan untuk menghitung permeabilitas dalam unit

Lugeon, yang didefinisikan sebagai sebuah aliran air 1 (satu) liter per menit tiap

1(satu) meter stage dari sebuah lubang yang diuji dengan sebuah tekanan yang

konstan dan harus dijaga dalam periode 10 menit. Misalkan pada stage 1

(kedalaman 0 m-5 m) dilakukan pengujian dengan tekanan konstan 1 Kg/cm2

dalam periode 10 menit, maka dilakukan pencatatan setiap 1 menit.

Adapun dalam pelaksanaan pencatatan Water Pressure Test (WPT) di Bendungan

Bajulmati harus tertera kriteria-kriteria berikut ini (form untuk kegiatan harian

Water Pressure Test ditunjukkan seperti pada lampiran):

• Time

• Period (min)

• Elapsed Time(min)

• Water Pressure (kPa)

• Reading of Flow Meter (litre)

From (litre)

To (litre)

Water take(litre)

• Total Water Take (litre)

• Injected Rate (Q=litre/min)

• Lugeon Value (Lu)

Tabel 4.3. Pressure yang digunakan dalam pelaksanaan WPT

Stage Depth (m) Pressure ( Kg/cm2)

I 0-5 1

II 5-10 2

III 10-15 3

IV 15-20 4

31

V 20-25 5

VI 25-30 6

VII 30-35 7

VIII 35-40 8

Sumber : Tim Konsultan Indra Karya untuk Proyek Bendungan Bajulmati, 2012

Gambar 4.7. Pelaksanaan Water Pressure Test

4.4.4. Grouting

Setelah pemboran dan water pressure test dilakukan maka proses grouting dapat

kita mulai. Untuk TAM grouting yang ada di Bendungan Bajulmati

pelaksanaannya diawali dengan pemasangan pipa manchette (tube a manchette) ø

1,50 inchi yang terbuat dari pipa air (PVC). Pipa manchette setiap interval 33 cm

dilengkapi lubang perforasi 4 buah dengan posisi bersebrangan dengan jarak 5 cm.

Lubang tersebut sementara ditutup dengan vynil tape (lakban).

32

Gambar 4.8. Pemasangan Pipa Manchette

Setelah pemasangan pipa manchette selesai langkah selanjutnya adalah

pelaksanaan pre-grouting. Neat cement yang digunakan pada saat pre-grouting

adalah net cement kental, W/C = 1:1 sampai jenuh dan ditunggu hingga kurang

lebih 4 jam. Selama proses pre-grouting, casing luar ø 85 mm dicabut.

Gambar 4.9. Proses Pre-Grout yang Telah Selesai dan Menunggu

Untuk mengawali proses grouting langkah awal yang harus dilaksanakan adalah

pemasangan packer. Untuk TAM grouting menggunakan double packer dengan

33

interval 0,50 m. Fungsi packer ini adalah untuk menyumbat cela-cela pada pipa

sehingga ketika semen disuntikan tidak akan terjadi kebocoran. Untuk

mengembangkan packer tersebut sehingga dapat menutup rapat permukaan pipa

digunakan air compressor.

Gambar 4.10. Proses Pengembangan Packer dengan Menggunakan Air Compressor

Kemudian langkah selanjutnya adalah pemecahan lubang peforasi dengan

tekanan 5 kg/cm2 atau sesuai kemampuan peforasi pecah. Setelah lubang

peforasi pecah dilanjutkan dengan melakukan grouting penetrasi

menggunakan bahan Portland Cement dengan campuran awal 1:10 hingga 1:1

dan tekanan grouting diatur sesuai dengan variasi 1 kg/cm2 – 10 kg/cm2 per

step.

34

Tabel 4.4. Hubungan Kedalaman dan Tekanan Grouting

Stage Depth (m) Pressure (kg/cm2)

I 0-5 1,0

II 5-10 2,0

III 10-15 3,0

IV 15-20 4,0

V 20-25 5,0

VI 25-30 6,0

VII 30-35 7,0

VIII 35-40 8,0

IX 40-45 9,0

X 45-50 10,0

Sumber : Tim Konsultan Indra Karya untuk Proyek Bendungan Bajulmati, 2012

4.4.5. Check Hole

Lubang check hole digunakan untuk mengecek keberhasilan grouting yang telah

dilaksanakan. Prinsip check hole tidak jauh berbeda dengan water pressure test

hanya saja check hole ini memiliki pola tertentu yang berbentuk segitiga.

Gambar 4.11. Pola Check Hole

4.5. Peralatan

Semua peralatan yang diperlukan untuk pekerjaan grouting dalam memperbaiki

pondasi Bendungan Bajulmati harus adalah peralatan yang sesuai dengan yang diajukan

oleh Kontraktor pemenang tender yang disesuaikan dengan kebutuhan dan kriteria

daerah setempat. Dalam pelaksanaan pengerjaannya, peralatan untuk melaksanakan

TAM grouting dibagi menjadi 3, yaitu peralatan drilling, WPT, dan grouting itu sendiri.

Check Hole

Curtain Grouting

35

4.5.1. Peralatan Drilling

Dalam pelaksanaan konsolidasi grouting lubang bor harus dibor berdasarkan

instrumentasi peralatan pemboran atau dipakai alat pemboran dengan standar

rotary untuk mencapai kedalaman maksimum 40 m. Dimana dalam

pelaksanaannya di Bendungan Bajulmati, lubang tidak boleh berdiameter kurang

dari 45 mm. Instrumentasi pemboran dilengkapi dengan kisi-kisi air atau peralatan

lain untuk kelanjutan pembilasan lubang. Penyimpangan dari panjang yang dibor

biasanya terjadi, namun dalam ketetapannya tidak boleh lebih dari 3%. Dalam

setiap selesai pengeboran, dilakukan pengambilan contoh, namun jika tidak

dibuthkan, pengambilan contoh tanah tidak dilakukan. Untuk uji lobang pada core

drilling harus dipakai alat pengebor yang mampu mengebor sampai kedalaman 50

m.

Adapun peralatan drilling yang digunakan pada grouting Bendungan

Bajulmati meliputi :

1. Pipa Galvanish (pipa alumunium)

2. Stang Bor (drilling rod)

3. Tabung penginti (core tube)

4. Mata bor / bit

5. Tripod

6. Katrol (kawat baja)

7. Mesin Bor

4.5.2. Peralatan Water Pressure Test (WPT)

1. Packer

Digunakan untuk menutup lubang bor agar tidak bocor pada waktu pengujian

tekanan air. Packer yang digunakan dalam kegiatan WPT ini adalah jenis air

packer.

36

Gambar 4.12 Packer

2. Pressure Gauge

Pressure gauge digunakan untuk mengatur tekanan air. Pressure gauge yang

dibutuhkan harus dapat menunjukkan tekanan sampai maksimum 20 kg/cm2.

Gambar 4.13 Pressure gauge

3. Flow meter

37

Watermeter digunakan untuk mengukur debit air. Watermeter harus mampu

menahan tekanan air hingga 20 kg/cm2 dengan penyaluran air paling sedikit 6

liter/detik.

Gambar 4.14 Flow meter

4. Water pump

Pompa tekan / Water pump digunakan untuk memompa air yang digunakan

dalam pelaksanaan WPT. Pompa ini harus mampu melaksanakan tekanan

hingga 20 kg/cm2 sesuai dengan yang diperlukan dan mampu memompa air

paling sedikit 300 liter/menit.

Gambar 4.15 Water Pump

38

4.5.3. Peralatan Grouting

Bangunan fasilitas penghasil grouting mampu untuk menyediakan, mencampur,

menggerakkan dan memompa material sesuai dengan petunjuk pengerjaan.

Bangunan fasilitas penghasil material grouting terdiri atas peralatan berikut :

1. Pompa grouting berjenis piston reciprocating dengan kapasitas minimal 60

l/menit pada 3.000 kPa (kira-kira 30 kg/cm2) dengan tekanan maksimal.

Gambar 4.16 Grout Pump

2. Pipa Manchette (Manchette Tube)

Untuk pemasangan air packer pada Bendungan Bajulmati diperlukan

pemasang sekaligus sebagai pipa injeksi dimana dibutuhkan pipa injeksi

dengan diameter 33 mm dan memiliki lubang peforasi 4 buah yang saling

berhadapan dengan jarak 5 cm.

Gambar 4.17 Pipa Manchette

39

3. Pencampur yang dioperasikan secara mekanis untuk mencampur material

grouting. Pencampur dilengkapi dengan drum ganda, yang mana masing-

masing drum kapasitasnya tak kurang dari 200 liter, dari jenis colloidal

kecepatan tinggi dengan kecepatan putaran 1.000 sampai 1.500 rpm.

Gambar 4.18 Alat Pencampur Grout Mix

4. Pengukur air, pengukur tekanan termasuk pengukur protector, tekanan selang

air, pipa, alat dan perkakas lainnya yang diperlukan untuk penyediaan

grouting dan kontrol tekanan dengan akurat. Pengukur tekanan dengan skala

pencatat 2.000 kPa dengan ketelitian 50 kPa.

40

Gambar 4.19. Alat Pengukur Volume Grout Mix

Gambar 4.20. Alat Pengukur Tekanan Grouting

41

5. Packer Assembly

Dalam mempersiapkan bagian lubang bor yang akan dites air atau di grout

perlu alat penyekat (packer) sehingga dapat ditetapkan posisi test atau posisi

grouting yang direncanakan. Di Bendungan Bajulmati, packer yang digunakan

adalah Air Packer. Air packer perlu dikembungkan rubber tube dengan

pemompaan isian gas inert nitrogen dari air compressor. Packer ini sesuai

dengan tekanan rendah pada batuan tanah lunak yang cenderung urug (seperti

pada tanah di Bendungan Bajulmati).

Gambar 4.19. Packer yang Telah Terpasang

6. Header

Guna memantapkan posisi packer perlu diset dengan clamp dipermukaan

(head assembly). Pemasangan sistem suplai dan return menuju grout length

dan grout pump perlu juga dilengkapi dengan pemasangan klep buka tutup

(check valve) maupun klep pengatur (return cock).

42

Gambar 4.21. Header

Gambar 4.21. Valve