Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

89
Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan i KATA PENGANTAR Usaha dibidang Jasa konstruksi merupakan salah satu bidang yang telah berkembang pesat di Indonesia, dalam bentuk usaha perorangan maupun sebagai badan usaha skala kecil, menegah dan besar. Untuk itu perlu diimbangi dengan kualitas pelayanannnya . Pada kenyataanya saat ini bahwa mutu produk, ketepatan waktu penyelesaian, dan efisiensi pemanfaatan sumber daya masih relative masih rendah dari yang diharapkan. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor antara lain adalah ketersediaan tenaga ahli / trampil dan penguasaan manajemen yang efisien, kecukupan permodalan serta penguasaan teknologi. Masyarakat sebagai pemakai produk jasa konstruksi semakin sadar akan kebutuhan terhadap produk dengan kualitas yang memenuhi standar mutu yang dipersyaratkan. Untuk memenuhi kebutuhan terhadap produk sesuai kualitas standar tersebut, perlu dilakukan berbagai upaya, mulai dari peningkatan kualitas SDM, standar mutu, metode kerja dan lain-lain. Pelaksanaan konstruksi bendungan yang memerlukan biaya mahal juga mempunyai resiko yang tinggi bila terjadi kegagalan konstruksi. Untuk hal tersebut diperlukan adanya Pelaksana Bendungan yang professional, mampu mewujudkan sasaran dan tujuan tugas pekerjaan (X) sebanyak (Y) kualitas (Z) selesai tempo (T). Materi pelatihan pada jabatan pelaksana bendungan ini terdiri dari 10 (sepuluh) modul yang merupakan satu kesatuan yang utuh yang diperlukan dalam pelatihan untuk jabatan kerja pelaksana bendungan. Kami sadari bahwa materi pelatihan ini masih banyak kekurangannya khususnya untuk modul Pengetahuan dan Karakteristik Bahan, pekerjaan konstruksi SDA. Dengan segala kerendahan hati kami mengharapkan kritik, saran, masukan guna perbaikan dan penyempurnaan modul ini. Jakarta, Desember 2005 Penyusun

Transcript of Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Page 1: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

i

KATA PENGANTAR

Usaha dibidang Jasa konstruksi merupakan salah satu bidang yang telah berkembang pesat

di Indonesia, dalam bentuk usaha perorangan maupun sebagai badan usaha skala kecil,

menegah dan besar. Untuk itu perlu diimbangi dengan kualitas pelayanannnya .

Pada kenyataanya saat ini bahwa mutu produk, ketepatan waktu penyelesaian, dan efisiensi

pemanfaatan sumber daya masih relative masih rendah dari yang diharapkan. Hal ini

disebabkan oleh beberapa faktor antara lain adalah ketersediaan tenaga ahli / trampil dan

penguasaan manajemen yang efisien, kecukupan permodalan serta penguasaan teknologi.

Masyarakat sebagai pemakai produk jasa konstruksi semakin sadar akan kebutuhan

terhadap produk dengan kualitas yang memenuhi standar mutu yang dipersyaratkan.

Untuk memenuhi kebutuhan terhadap produk sesuai kualitas standar tersebut, perlu

dilakukan berbagai upaya, mulai dari peningkatan kualitas SDM, standar mutu, metode kerja

dan lain-lain.

Pelaksanaan konstruksi bendungan yang memerlukan biaya mahal juga mempunyai resiko

yang tinggi bila terjadi kegagalan konstruksi.

Untuk hal tersebut diperlukan adanya Pelaksana Bendungan yang professional, mampu

mewujudkan sasaran dan tujuan tugas pekerjaan (X) sebanyak (Y) kualitas (Z) selesai

tempo (T).

Materi pelatihan pada jabatan pelaksana bendungan ini terdiri dari 10 (sepuluh) modul yang

merupakan satu kesatuan yang utuh yang diperlukan dalam pelatihan untuk jabatan kerja

pelaksana bendungan.

Kami sadari bahwa materi pelatihan ini masih banyak kekurangannya khususnya untuk

modul Pengetahuan dan Karakteristik Bahan, pekerjaan konstruksi SDA.

Dengan segala kerendahan hati kami mengharapkan kritik, saran, masukan guna perbaikan

dan penyempurnaan modul ini.

Jakarta, Desember 2005 Penyusun

Page 2: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan

ii

LEMBAR TUJUAN

Judul Pelatihan : Pelaksana Bendungan

TUJUAN PELATIHAN

A. Tujuan Umum Pelatihan

Setelah mengikuti pelatihan peserta diharapkan dapat : Melaksanakan konstruksi

bendungan sesuai gambar pelaksanaan Rencana Mutu dan Dokumen Kontrak.

B .Tujuan Pelatihan Khusus

Pada akhir penyampaian Modul ini peserta diharapkan dapat:

1. Menguasai gambar pelaksanaan, Spesifikasi Teknik, Rencana Mutu, jadwal

Pelaksanaan, K3, RKL dan RPL.

2. Membuat program mingguan berdasarkan jadwal Pelaksanaan Proyek.

3. Membuat Pekerjaan Persiapan Pelaksanaan Konstruksi.

4. Melaksanakan Pekerjaan Konstruksi sesuai Gambar Pelaksanaan, Spesifikasi

Teknik, Metode Pelaksanaan, K3, RKL dan RPL

5. Membuat Laporan Harian.

6. Memantau dan mengevaluasi hasil pekerjaan

MODUL NOMOR : DCE – 08 Pengetahuan Dan Karakteristik Bahan

TUJUAN INSTRUKSIONAL UMUM (TIU)

Setelah selesai mengikuti modul ini, para peserta mampu menjelaskan jenis-jenis bahan dan

karakteristiknya disekitar lokasi untuk pekerjaan bendungan tipe urugan yang efektif dan

efisien dengan mutu sesuai spesifikasinya.

TUJUAN INSTRUKSI KHUSUS (TIK)

Setelah Modul ini diajarkan peserta diharapkan mampu :

1. Menjelaskan jenis-jenis bendungan tipe urugan dan jenis-jenis pondasi.

2. Menjelaskan jenis kegagalan bendungan tipe urugan dan penanganan rembesan melalui

pondasi.

Page 3: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan

iii

3. Menjelaskan macam-macam instrumentasi dan perlindungan lereng pada bendungan

tipe urugan.

4. Menjelaskan jenis-jenis bahan dan karakteristik untuk bahan timbunan tubuh bendungan

dan jalan pada puncak bendungan.

Page 4: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan

iv

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ...................................................................................................... i

LEMBAR TUJUAN ........................................................................................................ ii

DAFTAR ISI .................................................................................................................. iv

DESKRIPSI SINGKAT

DAFTAR MODUL ........................................................................................................ vii

PANDUAN PEMBELAJARAN ...................................................................................... vii

MATERI SERAHAN ....................................................................................................... xi

BAB 1 PENDAHULUAN 1-1

1.1. Umum ......................................................................................................... 1-1

1.2. Lingkup Pekerjaan Pelaksana Bendungan ................................................... 1-1

1.3. Maksud Dan Tujuan ..................................................................................... 1-2

BAB 2 BENDUNGAN URUGAN..................................................................................... 2-1

2.1.Bendungan Homogen .................................................................................. 2-2

2.2.Bendungan tipe Zonal ................................................................................... 2-6

2.2.1. Bendungan Tirai .................................................................................. 2-6

2.2.2. Bendungan Inti Tegak.......................................................................... 2-6

2.2.3. Bendungan Sekat ................................................................................ 2-9

BAB 3 PONDASI BENDUNGAN TIPE URUGAN ............................................................ 3-1

3.1.Pondasi batuan ............................................................................................. 3-1

3.2.Pondasi pasir dan kerikil ................................................................................ 3-1

3.3.Pondasi tanah ............................................................................................... 3-2

BAB 4 PENYEBAB KEGAGALAN BENDUNGAN URUGAN ........................................... 4-1

4.1. Kegagalan Hidrolik ....................................................................................... 4-1

4.2. Kegagalan Akibat Rembesan ....................................................................... 4-1

4.2.1. Pondasi lulus air ................................................................................. 4-2

4.2.2. Bocoran melalui timbunan ................................................................. 4-2

4.2.3. Rembesan pada pipa pengeluaran ................................................... 4-2

4.2.4. Longsoran pada tubuh bendungan .................................................... 4-3

4.3. Kegagalan struktural ..................................................................................... 4-3

4.3.1. Keruntuhan akibat pondasi .................................................................... 4-3

4.3.2. Longsoran pada tubuh bendungan ........................................................ 4-4

Page 5: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan

v

BAB 5 PENANGANAN REMBESAN MELALUI PONDASI .............................................. 5-1

5.1. Grouting dan groutimg tirai .............................................................................. 5-1

5.2. Parit halang ..................................................................................................... 5-2

5.3. Parit halang partial .......................................................................................... 5-5

5.4. Sekat pancang penghalang ............................................................................ 5-5

5.5. Parit penghalang dengan perkuatan semen .................................................... 5-5

5.6. Diafrgma beton cor setempat .......................................................................... 5-5

5.7. Lapisan blanket (selimut) hulu ........................................................................ 5-6

5.8. Sumur drainase .............................................................................................. 5-6

BAB 6 INSTRUMENTASI ............................................................................................... 6-1

6.1. Maksud ....................................................................................................... 6-1

6.2. Kebutuhan Minimal Instrumen .................................................................... 6-1

6.3. Instrumen Untuk Bendungan Urugan .......................................................... 6-2

6..3.1. Pisometer dan Sumur-sumur Pengamatan .................................. 6-2

6.3.1.1. Pisometer sistem tertutup ......................................................... 6-2

6.3. 1.2 Hydraulik Twin Tube .................................................................. 6-3

6.3.1.3. Pneumatik Piezometersometerl ................................................. 6-5

6.3.1.4. Vibrating Wire Piezometer ......................................................... 6-8

6.3.1.5. Total Pressure Cell .................................................................... 6-9

6.3.1.6. Pisometer sistem Terbuka ......................................................... 6-10

6.3.2. Alat Ukur Rembesan ................................................................................ 6-14

6.3.3. Alat Ukur Gerak Internal ........................................................................... 6-16

6.3.4. Alat ukur Gerak Permukaan ..................................................................... 6-19

BAB 7 PERLINDUNGAN LERENG ................................................................................. 7-1

7.1.Perlindungan Lereng hulu ................................................................................ 7-1

7.2. Perlindungan Lereng hilir ................................................................................ 7-3

BAHAN TIMBUNAN TUBUH BENDUNGAN ................................................................... 8-1

8.1. Bahan untuk zona kedap air ............................................................................ 8-1

8.1.1.Koefisien filtrasi ............................................................................... 8-2

8.1.2. Kekuatan Geser ............................................................................. 8-2

8.1.3. Karakteristika proses konsolidasi ................................................... 8-2

8.1.4. Konsolidasi pada saat pelaksanaan bendungan ............................ 8-3

8.1.5. Montmorillnite ................................................................................ 8-3

8.1.6.Zat organis yang terkandung di dalam bahan .................................... 8-4

Page 6: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan

vi

8.2. Bahan untuk filter dan zone transisi ................................................................. 8-4

8.3. Bahan batu ...................................................................................................... 8-7

8.4. Bahan-bahan lainnya ...................................................................................... 8-8

BAB 9 BAHAN UNTUK JALAN PADA PUNCAK BENDUNGAN .................................... 9-1

9.1. Umum ............................................................................................................. 9-1

9.2. Bahan Agregat ................................................................................................ 9-1

9.2.1. Pasir ...................................................................................................... 9-1

9.2.2. Kerikil .................................................................................................... 9-2

9.2.3. Batu pecah ............................................................................................ 9-2

9.2.4. Aspal (bitumen) .................................................................................... 9-3

RANGKUMAN ................................................................................................................

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ 9-7

Page 7: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan

vii

DESKRIPSI SINGKAT

PENGEMBANGAN MODUL PELATIHAN

1. Kompetensi kerja diisyaratkan untuk jabatan kerja Pelaksanan Bendungan dibakukan

dalam Standar Kompetensi Kerja Nasional Indonesia (SKKNI) yang didalamnya

telah ditetapkan unit-unit kompetensi, elemen kompetensi,dan criteria unjuk kerja,

sehingga dalam Pelatihan Pelaksana Bendungan, unit-unit kompetensi tersebut

menjadi Tujuan Khusus Pelatihan.

2. Standar Latihan Kerja (SLK) disusun berdasarkan analisis dari masing-masing Unit

Kompetensi, Elemen Kompetensi dan kriteria Unjuk Kerja yang menghasilkan

kebutuhan pengetahuan, ketrampilan dan sikap perilaku dari setiap Elemen

Kompetensi yang dituangkan dalam bentuk suatu susunan kurikulum dan silabus

pelatihan yang diperlukan untuk memenuhi tuntutan kompetensi tersebut

3. Untuk mendukung tercapainya tujuan khusus pelatihan tersebut, maka berdasarkan

Kurikulum dan Silabus yang ditetapkan dalam SLK, disusun seperangkat modul

pelatihan (seperti tercantum dalam Daftar Modul) yang menjadi bahan pengajaran

dalam pelatihan Pelaksana Bendungan

DAFTAR MODUL

No. Kode Judul Modul

1. DCE - 01 UUJK, Etika Profesi dan Etos Kerja

2. DCE – 02a Keselamatan dan Kesehatan Kerja

DCE – 02b Manajemen Lingkungan

3. DCE – 03 Dokumen Kontrak

4. DCE - 04 Spesifikasi Teknik bidang Sumber Daya AirI

5. DCE - 05 Manajemen Proyek

6. DCE – 06 Tahapan dan Metode Pelaksanaan

7. DCE – 07 Pengendalian Mutu, Biaya dan Waktu

8. DCE – 08 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

9. DCE – 09 Pengukuran Dan Perhitungan Hasil Pekerjaan

10. DCE – 09 Sistem Manajemen Mutu

Page 8: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan

viii

P A N D U A N P E M B E L A J A R A N

Page 9: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan

ix

Kegiatan Instruktur Kegiatan Peserta Pendukung

1. Ceramah : Pembukaan

- Menjelaskan tujuan Instruksional (TIU & TIK)

- Merangsang motivasi peserta dengan pertanyaan atau pengalamannya dalam memakai bahan-bahan dilapangan

Waktu = 5 menit

- Mengikuti penjelasan TIU dan TIK serta pokok dan sub pokok bahasan dengan tekun

- Mengajukan pertanyaan, bila ada hal yang kurang jelas

OHT1

2. Ceramah :Pendahauluan :

- Menjelaskan Jenis dan konstruksi, lingkup pekerjaan dari jabatan kerja seorang pelaksana Bendungan

Waktu : 15 menit Bahan Materi serahan (Bab1, bagian ke satu, Pendahuluan

SDA

OHT2

3. Ceramah : - Tipe bendungan - Bendungan tipe urugan - Pondasi bendungan tipe

urugan Waktu : 15 menit Bahan : Materi Bab 3

SDA

OHT3

Page 10: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan

x

Kegiatan Instruktur Kegiatan Peserta Pendukung

4. Ceramah : Penyebab

Kegagalan Bendungan Urugan

Waktu : 25 menit Bahan : Materi Bab 4 dan Bab 5 Penyebab Kegagalan Bendungan Urugan dan Penganan rembesan

SDA

OHT1

5. Ceramah : - Jenis Instrumentasi - Perlindungan Lereng - Bahan timbunan tubuh

bendungan - Bahan untuk jalan pada

puncak bendungan Waktu : 30 menit Bahan Materi serahan Bab 6, 7, 8 dan bab 9

SDA

OHT5

Page 11: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan

xi

MATERI SERAHAN

Page 12: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan

xii

Page 13: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

I -1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Umum.

Sebagian besar bendungan di Indonesia adalah bendungan tipe urugan yang pada

umumnya dibangun dengan inti kedap air dan tanah lempung. Sedangkan untuk

menjaga kestabilannya dalam menahan tekanan air dipergunakan tanah lempung,

sirtu atau batuan.

Namun banyak juga yang menggunakan tipe Homegen dari tanah lempung saja, untuk

menurunkan garis rembesan air untuk bendungan yang menggunakan inti kedap air

dipergunakan lapisan material yang lolos air, misalnya pasir sirtu atau batu sedangkan

yang tipe homogen dipergunakan drainase tumit dari batu.

Bahan kedap air mutlak diperlukan untuk pembangunan bendungan tipe urugan.

Mengingat karakteristik dari bahan kedapan air ini sangat beragam dan dipengaruhi

tingkat kedap air yang terkandung didalamnya. Demikian juga untuk bahan pasir, sirtu

maupun batu terkandung dari tipe material dasarnya dan proses pelapukannya.

Sehubungan dengan hal tersebut maka diperlukan adanya seorang pelaksana

Bendungan yang berkwalitas dan maupun memahami karakteristik bahan yang akan

dipergunakan dalam pelaksanaan konstruksi dan mampu memanfaatkan sumber daya

bahan yang tersedia disekitar lokasi pekerjaan.

1.2. Lingkup Pekerjaan Pelaksana Bendungan

Yang dimaksud dalam ruang lingkup pekerjaan Pelaksana Bendungan disamping

pelaksanaan pembangunan tubuh bendungan juga termasuk antara lain:

1. Pekerjaan Dewatering (Pengeringan)

2. Pelaksana pekerjaan perbaikan pondasi dasar bendungan.

3. Pelaksanaan pekerjaan pemasangan instrumentasi.

4. Pelaksanaan pekerjaan batu pelindung hulu dan hilir lereng bendungan

(Rip-Rap)

5. Pelaksanaan pekerjaan jalan diatas puncak bendungan.

6. Pekerjaan beton untuk menfasilitasi pemasangan drainase.

7. Pekerjaan gebalan rumput.

Dimana masing-masing pekerjaan tersebut tata cara dan perhitungan hasil

pekerjaannya mempunyai cara sendiri.

Page 14: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

I -2

1.3. Maksud dan Tujuan

Seperti yang dimaksud dalam kata pengantar bahwa seseorang Pelaksana

Bendungan, harus mempunyai standard kompetensi dengan tingkatan tertentu. Untuk

itu diperlukan beberapa pengetahuan yang salah satunya adalah untuk pengetahuan

Bendungan dan karakteristik bahan, bahan yang akan dipergunakan untuk keperluan

pelaksanaan konstruksi bendungan. Namun disamping hal tersebut pengetahuan

tentang apa yang harus dilaksanakan tidak kalah pentingnya untuk diketahui oleh

seorang Pelaksana Bendungan.

Jadi maksud dan tujuan dari modul ini adalah untuk memberikan tambahan ilmu

kepada pelaksana Bendungan tentang bendungan serta pengetahuan karakteristik

bahan yang akan dipergunakan untuk pelaksanaan Konstruksi.

Page 15: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

2 - 1

BAB 2

BENDUNGAN URUGAN

Seperti yang telah d iura ikan di atas, bahwa bendungan secara umum, dapat

dibedakan dalam dalam 3 tipe :

1) Bendungan homogen

2) Bendungan zonal dan

3) Bendungan sekat.

Penetapan suatu tipe bendungan urugan yang paling cocok untuk suatu tempat

kedudukan, didasarkan pada beberapa faktor, terutama :

1) Kualitas dan kuantitas dari bahan tubuh bendungan yang terdapat disekitar tempat

kedudukan calon bendungan

2) Upaya penggarapan/pengerjaan bahan tersebut (penggalian,

pengolahan,pengangkutan, penimbunan, dan lain-lain) termasuk peralatan

kerja.

3) Kondisi geologi lapisan lanah pondasi pada tempat kedudukan calon

bendungan

4) Kondisi alur .sungai serta lereng kedua tebingnya dan hubungannya dengan

calon bendungan beserta bangunan pelengkapnya.

5) Klimatologi

6) Hidrologi

Yang terpenting dari keempat faktor tersebut diatas adalah usaha untuk mendapatkan

kualitas dan kuantitas bahan tubuh bendungan yang memadai, terutama untuk

bahan pada zona kedap air yang berupa tirai atau in t i kedap air.

Bahan untuk inti kedap air karakteristiknya sangat beraneka ragam, akibat pengaruh

kelembaban serta metode penimbunan yang akan digunakan, oleh karena

kartakterist ik dari bahan sudah harus dik tetahui secara detail.

Dengan memperhitungkan penyusutan, volume bahan timbunan yang harus

diperhitungkan disarankan sebanvak 1,5 sampai dengan 2 kali volume

yang dibutuhkan.

2-1 Bendungan Homogen

Apabila di daerah sekitar tempat kedudukan suatu calon bendungan

hanya terdapat bahan-bahan kedap air, semi kedap air atau bahan Iempungan,

Page 16: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

2 - 2

sedangkan pasir dan kerikil tidak dapat diperoleh dalam jumlah yang memadai, maka

bendungan homogen merupakan pilihan vang terbaik. Ditinjau dari sudut

pelaksanaan pembangunannya, bendungan homogen merupakan vang paling

sederhana dibandingkan dengan tipe-tipe lainnya, akan tetapi sering dihadapi

masalah yang menyangkut dengan tubuh bendungan. Hal ini disebabkan karena

diseluruh tubuh bendungan terletak di bawah garis rembesan (seepage line),

senantiasa dalam kondisi jenuh , sehingga daya dukung, kekuatan geser serta susut

luncur alamiahnya menurun pada tingkat yang rendah (gambar "I)

Gambar. 1 Garis rembesan pada bendungan homogen

Oleh sebab i tu tipe homogen hanya menguntungkan untuk bendungan yang

relatif rendah. Untuk bendungan yang lebih tinggi dar i 6 meter, diperlukan sistem

drainase pada bendungan bagian hilir untuk menurunkan garis rembesannya.

Semakin rendah elevasi garis rembesan di bagian hilir dari tubuh bendungan

homogen, ketahanannya terhdap gejala longsoran semakin meningkat dan

stabilitas bendungan akan meningkat pula.

Selain itu apabila garis rembesan memotong lereng hil ir suatu bendungan ,

berarti akan terjadi aliran fi l trasi keluar ke permukaan lereng dan dapat

munimbulkan gejala erosi buluh (piping) serta sembulan.

Hal in i dapat mengakibatkan keruntuhan atau longsoran-longsoran kecil pada

permukaan lereng.

Beberapa contoh system drainase pada bendungan homogen secara skematis,

ditunjukan pada gambar 2

Page 17: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

2 - 3

Gambar.2 Contoh skema konstruksi drainase pada bendungan homogen.

Pada tubuh bendungan homogen, koefisien filtrasi (K) horisontal biasanya 10

sampai 100 kali lebih besar dari K vertikal .Untuk itu, usaha-usaha peningkatan

drainase pada bendungan tersebut akan bermanfaat, termasuk untuk bendungan

yang lebih rendah dari 25 m.

Konstruksi drainase yang sekaligus berfungsi sebagai filter, biasanya

menggunakan bahan dengan koefisien rembesan (K) antara 20 sampai 100 kali lebih

besar dan harga K dan bahan tubuh bendungan Pembuatan sistem drainase

perlu dilakukan dengan sangat hati-hati, dilakukan pada hal-hal sebagai berikut :

1) Perbandingan nilai K antara urugan tubuh bendungan dan drainasi yang

terpilih .

2) Angka kadar air yang akan terdapat dalam tubuh bendungan.

Page 18: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

2 - 4

3) Metode pemadatan tubuh bendungan.

4) Kemungkinan pencampuran yang dilakukan untuk bahan tubuh

bendungan.

5) dan lain-lain.

Bahan yang akan dipergunakan untuk drainase diusahakan agar mempunyai

nilai K yang 100 kali lebih besar dari nilai K dari bahan tubuh bendungan dan dari

lapisan teratas pondasi.

Apabila bahan drainase vang memenuhi syarat-syarat tersebut tidak dapat

diperoleh dalam jumlah yang memadai, maka disarankan untuk membuat

konstruksi drainase dengan 2 lapisan. (Gambar. 3)

Untuk mengetahui nilai K secara kasar dari suatu bahan drainase dapat

digunakan

Tabel 1

a.drainase horizontal b.Drainase vertikal

Gambar.3 Contoh konstruksi zonal horizontal dan vertikal

Page 19: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

2 - 5

Tabel 1. Ukuran butiran dan kefisien filtrasi

20% yang tertinggal pada saringan (mm)

Koefisien Filtrasi Cm/sec

Kalsifikasi

0,05 3,0 x 10-6 Lempung

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

1,0x10-5

4,0x10-5

8,5x10-4

1,8x10-4

2,8x10-4

Lanau

0,06

0,07

0,08

0,09

0,10

4,6x10-4

6,5x10-4

9,0x10-4

1,4x10-3

1,8x10-3

0,12

0,14

0,16

0,18

0,20

0,25

2,6x10-3

3,8x10-3

5,1x10-3

6,9x10-3

8,9x10-3

1,4x10-2

Pasir Halus

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

2,2x10-2

3,2x10-2

4,5x10-2

5,8x10-2

7,5x10-2

Pasir sedang

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,1x10-4

1,6x10-4

2,2x10-4

2,8x10-4

3,6x10-4

Pasir kasar

2,00 1,8x10-0 Kerikil halus

Page 20: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

2 - 6

2.2 Bendungan Zonal

Apabila di calon bendungan di temukan bahan lain yang semi kedap air, lulus air

atau bahan campuran, maka bendungan zonal rnenggunakan lebih dari 2 (dua) jenis

bahan merupakan alternatif yarig paling eknomis. Berdasarkan letak dan posisi

dari. zona kedap airnya, maka bendungan menjadi :

1) Bendungan tirai

2) Bendungan inti miring

3) Bendungan inti tegak

4) Bendungan sekat (Facing)

Penentuan tipe vang paling sesuai untuk sesuatu tempat kedudukan harus

mempertimbangkan beberapa faktor antara lain kondisi topograrfi, kondisi

pelapisan pondasinya, kualitas serta kuantitas bahan-bahan..

2.2.1 Bendungan tirai ;

1) Penimbunan zona kedap air untuk bendungan tirai dapat dilaksanakan dalam

waktu yang berbeda dengan zona-zona lainnya. Dan penimbunan zona lulus air

(bagian hilir dari tubuh bendungan) dapat dilaksanakan lebih dahulu,

2) Semakin sedikit jumlah zona pada bendungan akan lebih baik, karena

pelaksanaan penimbunannya lebih mudah dan sederhana. Sebaliknya pada

pembangunan bendungan yang rendah tepi dengan zona yang jumlahnya

banyak.. pengunaan alat-alat besar akan mengalami kesukaran, karena

sempitnya ruang gerak untuk penimbunan setiap zona.

3) Pada tempat kedudukan calon bendungan yang memerlukan blanket di

atas permukaan pondasi pada dasar atau tebing-tebing waduk, maka

kontak antara alas kedap air dengan tirai kedap airnya harus dilaksanakan

dengan mudah,

4) Berhubung garis rembesan yang terletak di belakang tirai biasanya sangat

rendah, yang menyebabkan daerah yang jenuh air menjadi sangat kecil, maka

lereng hilir dapat dibuat curam, tanpa kekhawatiran akan timbulnya longsoran-

Iongsoran seperti pada bendungan homogen.

2.2.2 Bendungan inti tegak.

1) Dengan posisi inti kedap air vertikal, maka perpotongan garis lingkaran

suatu bidang luncur dengan inti akan lebih kecil.

Page 21: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

2 - 7

Meskipun inti kedap air merupakan zona yang terlemah, namun dengan

posisi inti kedap air vertikal akan menguntungkan stabilitas tubuh

bendungan, terutama untuk bendungan urugan yang tinggi, dengan

demikian kedua lerengnya dapat dibuat lebih curam.

2) Dapat menyesuaikan dengan gejala kondisi dan getaran-getaran sehingga

dapal dihindarkan timbulnya rekahan-rekahan pada tubuh bendungan

3) Kebutuhan bahan inti kedap air relatif lebih sedikit dibandingkan dengan

kebutuhan bahan yang sama pada bendungan tirai,

Disamping itu penggalian pada tempat kedudukan inti akan berkurang,

dan volume pekerjaan sementasi akan berkurang pula.

4) Gradien hydraulic garis rembesan relatif rendah, sehingga lebih aman

terhadap gejala erosi buluh, dengan demikian ketebalan inti kedap air

dapat dipertipis.

Walaupun demikian perlu diingat, bahwa ketebalan setiap jenis in t i kedap air

mempunyai batas minimum.

Beberapa faktor yang membatasi ketebalan minimum pada inti kedap air adalah:

1) Kapasitas air filtrasi yang diperkenankan mengalir melalui inti.

2) Dimensi (lebar dan tinggi) dari inti kedap air.

3) Perbedaan plastisitas dan gradasi antara bahan inti kedap a i r dengan

bahan-bahan pada zona yang berdekatan dengan inti.

4) Karakteristika dari lapisan filter yang melindungi inti kedap air

Pada bendungan urugan dengan inti kedap air yang tipis dan dengan zona

peralihan yang tidak cukup tebal, ketahanan inti semacam ini lerhadap tekanan air

filtrasi tak dapat diandalkan, lebih-lebih lagi apabila pondasi berupa lapisan batuan

(rock layer) dan karenanya dalam pelaksanaan pembuatan inti kedap air ini perlu

dipertimbangkan hal-hal sebagai berikut:

1) Suatu inti kedap air dengan ketebalan antara 30 sampai dengan 50% dari

tekanan air yang bekerja pada inti tersebut pada umumnya sudah cukup

mampu berfungsi dengan baik dalam kondisi yang terburuk sekalipun.

2) Suatu inti kedap air dengan ketebalan antara 15 sampai dengan 20% dari

tekanan air yang bekerja pada inti tersebut, umumnya dianggap terlalu

tipis.

Waiaupun demikian, apabila pembuatan. rencana teknisinya sangat hati-

Page 22: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

2 - 8

hati dan penimbunannya dilaksanakan dengan mengikuti syarat-

syarat teknis yang ketat, biasanya inti tersebut dapat bekerja dengan

sangat memuaskan.

3). Suatu inti dengan keketebalan 10% lebih tipis dari tekanan air yang

bekerja pada inti biadanya tak pernah dibuat, kecuali untuk bendungan

yang tak akan rusak, walaupun terjadi kebocoran-kebocoran.

Kelebihan dan kelemahan penggunaan inti kedap air tipis(B/H<0,3) adalah sebagai

berikut: :

1. Pada penggunaan bahan inti yang rendah daya dukungnya, volume yang

dibutuhkan relatif akan lebih kecil, dengan demikian lereng hulu dan

lereng hilir dapat dibuat lebih curam yang berarti volume timbunan untuk

zona-zona lulus air relative akan lebih kecil pula.

2. Karena gradient hidrolis air filtrasi pada permukaan inti kedap air

biasanya relatif lebih besar,maka bahan filter atau bahan semi kedap air

yang besentuhan dengan inti agar dipilih secara seksama.

3. Diperlukan penelitian yang seksama pada kemampuan adaptasi bahan

inti kedap air terhadap kemungkinan terjadainya konsolidasi yang tidak

merata serta gerakan-gerakan atau geseran-geseran sebagian tubuh

bendungan yang disebabkan oleh gempa bumi.

Pada pembuatan teknis bendungan zonal, perlu pertimbangan sedemikian rupa,

sehingga baik kearah hilir maupun kearah hulu dari inti kedap air tersusun berurutan

dari bahan-bahan yang permeabilitasnya semakin meningkat.

Selain itu perlu diperhatikan agar volume, gradasi dan karakteristik bahan tubuh

bendungan tidak mudah berubah, karena itu zona kedap air dan lulus airnya dipisah

oleh zona transisi atau filter dengan ketebalan yang telah ditetapkan berdasarkan

analisis dan penelitian yang seksama

Bahan untuk zona transisi sebaiknya terdiri dari bahan bergradasi yang Iebih melebar

(Skema 1) (Skema 2) Skema 3)

Page 23: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

2 - 9

dibandingkan dengan gradasi pada zona lainnya dan dengan ketebalan yang

memadai. Untuk zona lulus air, dipergunakan bahan dengan kekuatan geser yang

tinggi serta mempunyai kemampuan kelulusan yang baik. Terutama untuk zona

sebelah hulu dari zona kedap air perlu diperhatikan agar bahan-bahan tidak mudah

lapuk akibat perubahan dari tingkat kandungan air yang terdapat di dalamnya. Dalam

hal zona lulus airnya sangat tebal, maka agar diatur sedemikian rupa sehingga bahan

yang berbutiran Iebih halus dapat ditempatkan di bagian dalam tubuh bendungan,

sedangkan makin ke arah luar bahan timbunan semakin kasar.

Bahan yang karakteristiknya tidak konstan serta tidak mernenuhi persvaratan di atas

(yang diperoleh dari pondasi, bangunan pelengkap, terowong dan lain-lain), dapat

digunakan untuk zona sembarang, yang biasanya merupakan bagian tubuh

bendungan yang tidak begitu vital (seperti timbunan pada lereng hulu maupun lereng

bendungan).

2.3.3. Bedungan sekat (Facing)

Apabila di daerah sekitar calon lokasi bendungan, terdapat bahan lulus air yang

berlimpah tetapi langka akan bahan kedap air maka bendungan sekat merupakan

alternalif yang paling memungkinkan. Untuk bahan sekat biasanya digunakan

lembaran beton bertulang, lembaran baja, lembaran karet, dan lain-lain, terutama

untuk bendungan yang rendah atau untuk daerah gempa yang aktif. Dewasa ini

untuk bahan sekat mulai dipergunakan aspal dan bahan ini ternyata dapat pula

dipergunakan untuk bendungan yang cukup tinggi, melebihi 50 meter. Beberapa

kelebihan dan kelemahan dari sekat aspal, adalah sebagai berikut:

a) Kelebihannya antara lain :

1) Karena sangat tipisnya lapisan .sekat, hampir tidak memberikan beban tambahan

yang berrarti, maka tubuh bendungan sekat aspal ini dapat dibangun lebih

ramping dengan volumenya yang lebih diperkecil.

2) Tubuh bendungan umumnya terdiri dari bahan batu, kerikil atau pasir,

sehingga penimbunannya dapat dilaksanakan sepanjang tahun dan tak

tergantung dari musim, sehingga periode pembangunannya dapat

dipersingkat

3) Sekat aspal dapat bertahan terhadap beban gelombang air waduk, sehingga

tidak dibutuhkan konstruksi pelindung untuk sekat tersebut

4) Sekat aspal merupakan konstruksi yang tidak kaku, sehingga mudah

mengikuti bentuk permukaan lereng hulu timbunan dan karenanya sekat

tersebut dapat dengan mudah menyesuaikan diri dengan gejala konsolodasi

yang tidak merata dari tubuh bendungan. Selain i tu perbaikannya dapat

Page 24: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

2 - 10

dilaksanakan dengan mudah.

b) Kelemahannya antara lain :

1) Diperlukannya peralatan khusus seperti mesin pengaduk dan mesin

pengeras

2) Sekat aspal merupakan konstruksi yang relatif tidak tahan lama

dibandingkan dengan umur bendungannya, sehingga diperlukan

pemeliharaan yang seksama.

3) Penggunaan sekat aspal terbatas hanya untuk bendungan yang tingginya

kurang dari 80 meter.

4) Sering terjadi retakan yang mengakibatkan bocoran yang fatal akibat

konsilidasi, getaran–getaran yang ditimbulkan oleh aliran air melalui

terowongan atau bangunan pelimpah, dan ketiadaan sifat adhesi yang

sempurna antara sekat dengan timbunan tubuh bendungan, retakan tersebut

dapat mengakibatkan kebocoran yang cukup fatal.

Dengan memperhatikan kelebihan-kelebihan pada penggunaan sekat aspal untuk

menghindarkan kelemahan-kelemahannya yang dapat berakibat fatal , terutama untuk

daerah-daerah yang kegempaannya tidak terlalu aktif, sekat aspal dapat ditempatkan

ditengah-tengah bendungan dan seolah-olah merupakan inti kedap air.

Page 25: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

2 - 11

Page 26: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

2 - 12

Page 27: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

2 - 13

Page 28: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

3-1

BAB 3

PONDASI BENDUNGAN URUGAN

Syarat pokok yang perlu diperhatikan. pada pondasi bendungan tipe urugan adalah

rnampu mendukung bahan timbunan da lam keadaan basah (saturated) dan beban di

atasnya, kedap terhadap rembesan untuk moncegah aliran buluh (piping) berta mampu

mencegah kehilangan air yang berlebihan.

Di laboratorium perlu dilakukan guna menentukan sifat dasar seperti tahanan

geser dan tekanan air pori. Penyelidikan-penyelidikan bawah permukaan dan

pemahaman sifat dasar pondasi diperlukan untuk disain pondasi.

Pada umumnya pondasi dapat di klasifikasikan dalam kelompok besar sesuai dengan

karakternya yang dominan :

1. Pondasi batuan;

2. Pondasi pasir dan kerikil;

3. Pondasi tanah.

3.1 Pondasi Batuan.

Pada pondasi tipe batuan umumnya tidak ada masalah tentang daya dukung.

Secara prinsip yang perlu diperhatikan adalah rembesan yang terjadi yang dapat

menyebabkan erosi, kehilangan air yang berlebihan melalui sambungan (joint), rekahan

{fissures)f celah-celah (crevices), lapisan lulus air, disepanjang bidang patahan atau

ditempat lain. Untuk mengatasi masalah ini biasanya digunakan injeksi semen.

Masalah lain yang mungkin akan timbul adalah adanya batuan shale, khususnya bila

terdapat pada sambungan, rekahan, terlihat terisi dengan material lunak dan lapisan

yang lemah.

Contoh klasifikasi pondasi batuan untuk bendungan.

Banyak ahli yang telah mengusulkan metode klasifikasi teknis untuk masa batuan, namun

masih selalu dibutuhkan penyempurnaan-penyempurnaan agar dapat diterapkan untuk

semua lokasi bendungan.

Metode klasifikasi Tanaka untuk pondasi bendungan merupakan metode yang pernah di

Jepang dan merupakan dasar pengembangan metode selanjutnya. Didalam metode

klasifikasi ini, faktor-faktor yang digunakan adalah :

1. Kekerasannya, yakni sewaktu dipalu dengan palu geologi .

2. Tingkat pelapukan mineral/batuan dan 3

Page 29: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

3-2

3. Karakteristika kekar.

Katagori batuan beserta karakteristiknya berdasarkan metode Tanaka tersebut disajikan

pada tabel dibawah ini. Metode ini telah digunakan secar luas karena sangat sederhana

ditinjau dari dasar klasifikasi yang hanya menggunakan ”Hammering” dan pengamatan

lapangan, dan sampai sekarang masih berlaku walaupun harus didukung oleh parameter

sifat-sifat mekanik batuan.

3. 2 Pondasi pasir dan kerikil.

Pondasi bendungan tanah urugan sering terdiri dari endapan atau aluvial yang

tersusun atas pasir dan kerikil yang lulus air dan terhampar di atas formasi

geologi yang kedap air. Pada kondisi ini umumnya dijumpai dua permasalahan

pokok :

1) Rembesan air yang berlebihan di bawah pondasi

2).Erosi buluh (piping) dan sembulan air akibat dari gaya yang ditimbulkan oleh

rembesan

Perbaikan yang diperlukan untuk mengontrol masalah ini harus memperhatikan

ketebalan dan penyebaran lapisan lulus air.

Pasir halus lepas atau lanau yang terdapat pada pondasi dapat menimbulkan

masalah tersendiri. Kesulitan yang ditimbulkan tidak hanya akibat daya dukung yang

rendah atau pemampatan yang tinggi, tetapi juga melaluj fenomena likuifaksi

(liquefaction). Pasir halus dengan keseragaman tertentu pada keadaan Iepas apabila

dipengaruhi oleh getaran yang tiba-tiba seperti gempa dapat mengakibatkan

kehilangan ketahanan geser dan bersifat seperti cairan yang mudah Ieleh.

Fenomena ini sering dijumpai pada pasir sangat halus berbutir seragam dan

berbentuk bulat dengan kepadatan relatif kurang dari 50 %.

Page 30: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

3-3

Klasifikasi criteria batuan untuk pondasi bendungan (Menurut Tanaka)

Katagori Karakteristika

A

Batuan sangat segar, tanpa pelapukan atau tidak nampak adanya

perubahan pada mineral-mineralnya, Rekahan kekar-kekar yang tertutup

rapat dan bidangnya tidak mengalami pelapukan. Pada waktu

“hammering” suaranya metalik (nyaring)

B

Batuan sangat keras, retakan kekar tertutup rapat (walaupun hanya 1

mm). Namun sebagian telah mengalami pelapukan ringan, juga

perubahan pada mineral-mineralnya. Suaranya pada waktu ”hammering”

metalik (nyaring)

CH

Relatif keras walaupun mineral-mineral partikelnya mengalami pelapukan,

kecuali mineral kwarsa. Pada umumnya secara kimiawi mengandung

limonit, lain-lain. Kuat tarik pada bidang kekar retakan sedikit berkurang.

Pecahan-pecahan batu dijumpai pada bidang kekar sewaktu ”hammering”

dan material lempung kadang-kadang nampak pada permukaannya kekar.

Suara yang ditimbulkan pada saat ’hammering” adalah sedikit gedug (dull).

CM

Baik batuan, mineral-mineral dan partikel-partikelnya, kecuali mineral

kwarsa sedikit melunak akibat pelapukan. Kuat tarik pada bidang-bidang

kekar sedikit berkurang. Dengan pukulan biasa pada waktu ”hammering”

menimbulkan pecahan-pecahan batu pada bidang- bidang kekar. Suara

yang timbul sewaktu ”hammering” sedikir gedug (dull)

CL

Batuan mineral-mineral dan partikel-partikel melunak. Kuat tarik pada

kekar berkurang. Pecahan-pecahan batu timbul pada bidang-bidang kekar

walaupun hanya sedikit pukulan ringan sewaktu ”hammering”, juga

material lempung dijumpai pada bidang-bidang kekar. Sewaktu dipukul

suaranya gedug (dull).

D

Batuan, mineral-mineral dan partikel-partikel lunak karena lapuk. Tidak ada

kuat tarik diantara bidang-bidang kekar. Batuan mudah pecah bila dipukul

dengan palu sedikit saja serta dijumpai material lempung pada bidang-

bidang kekarnya. Suaranya sewaktu dipalu adalah gedug (dull)

Page 31: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

3-4

3.3 Pondasi tanah.

Pondasi dari lanau dan lempung yang sangat tebal atau dalam, cukup kedap untuk

menahan rembesan dan aliran buluh. Masalah utama pondasi jenis ini adalah

adanya tekanan air pori yang berlebihan dan deformasi yang cukup besar. Bila

timbunan dibangun di atas pondasi yang terdiri atas batuan yang rapuh, lempung

yang plastisitasnya tinggi atau konsolidasinya berlebihan, diperlukan penyelidikan yang

lebih teliti mengingat pondasi tersebut dapat menyebabkan deformasi yang

berlebihan.

Dalam hal ini disain timbunan harus dikontrol dengan tegangan yang terjadi pada

pondasi. Apabila terdapat lanau dan lempung yang sangat dalam, maka tidak

diperlukan lagi perbaikan pondasi untuk mencegah rembesan dan erosi bu luh

Masalah utama pada pondasi inii adalah stabilitas, untuk mengatasi hal.

tersebut pada umumnya lereng timbunan dibua t lebih handal atau dibuat berm

pada kedua sisinya.

Apabila bangunan melintasi daerah rawa atau daerah yang sejenis yang material

pondasinya secara alamiah plastis, perlu dilakukan penyelidikan yang sangat teliti

karena tanah plastis kekuatan gesernya sangat rendah.

Page 32: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

3-5

Page 33: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

4-1

BAB 4

PENYEBAB KEGAGALAN BENDUNGAN URUGAN

Pada umumya keruntuhan yang terjadi pada bendungan urugan disebabkan oleh disain vang tidak

mantap karena kurangnya investigasi serta kurangnva perhatian saat pelaksanaan konstruksi dan

pemeliharaan.

Berdasarkan penyebab utamanya, kegagalan bendungan urugan dapat dikelompokan menjadi :

1) KegagaL hidrolik (hydraulic failures);

2) Kegagalan akibat rembesan (Seepage failures);

3) Kegagalan struktural (Structural failures)

4.1. Kegagalan Hidrolik

Dari perhitungan, kira-kira sepertiga dari keruntuhan bendungan diakibatkan oleh erosi pada

permukaan bendungan, Termasuk kerusakan akibat limpasan gelombang (gambar 4),

ero.si pada lereng hulu, gerusan pada bangunan pelimpah, pengerusan akibat debit erosi

akibat air hujan.

4.2 .Kegagalan akibat rembesan.

l.ebih dari sepertiga kejadian keruntuhan bendungan, diakibatkan oleh rembesan air melalalui

pondasi atau tubuh bendungan. Rembesan merupakan hal yang biasa pada bendungan

tanah dan pada urnumnya tidak menimbulkan masalah. Namun rembesan yang tidak

terkontrol dapat menyebabkan erosi pada timbunan atau pada pondasi yang dapat

mengakibatkan aliran buluh (Gambar. 4b). Erosi buluh merupakan erosi yang berkembang

pada bendungan. Diawali dari titik pusat rembesan yang mempunyai beda tinggi

tekanan yang cukup besar sehingga mampu menimbulkan kecepatan yang menimbulkan

erosi. Apabila gaya yang menahan rembesan seperti kohesi, pengaruh saling mengunci

(interlocking), berat pertikel tanah, pengaruh filter di hilir dan lain-lain lebih kecil dari pada

gaya erosi, rnaka pertikel tanah dapat hanyut dan menimbulkan aliran buluh.

Keruntuhan akibat rembesan pada umumnya disebabkan oleh :

1). Pondasi lulus air

2). Rembesan melalui timbunan

3). Bocoran pada pipa pengeluaran (conduit),

4 ) Longsoran pada tubuh bendungan.

Page 34: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

4-2

5) Kontak bahan urugan

6) Deformasi

4..2.1. Pondasi lulus air.

l.ensa-lensa pasir alau kerikil yang berlapis-lapis, dengan permeabilitas yang tinggi

atau rongga dan celah-celah dapaL menimbulkan konsentrasi aliran air dari waduk

yang menyebabkan erosi buluh. Penyebab kegagalan akibat rembesan lainya

adalah adanya saluran yang tertimbun dibawah bendungan.

4.2.2 Bocoran melalui timbunan.

Bocoran pada timbunan umumnya disebabkan oleh :

1) Pengawasan pelaksanaan pekerjaan yang lemah termasuk pemadatan yang tidak

sempurna terutama disekitar bidang kontak antara timbunan dan tebing atau

bangunan pelengkap dan ikatan yang lemah di antara tubuh bendungan

dengan pondasi atau di antara setiap lapisan pada timbunan.

2) Retakan yang terjadi pada timbunan atau pipa pengeluaran yang diakibatkan

oleh penurunan pondasi.

3) Lubang yang diakibatkan oleh aktivitas binatang.

4) Pengerukan dan retak akibat pengeringan.

5) Adanya akar-akar, kantong-kantong kerikil atau batuan pada timbunan.

6) Kemungkinan urugan tidak homogen (separasi)

4.2.3 Rembesan pada pipa pengeluaran (conduit).

Pipa pengeluaran melalui tubuh bendungan menjadi salah satu penyebab timbulnya

rembesan, dan statistik hampir seperdelapan dari seluruh kegagalan bendungan

disebabkan oleh bocoran ini. Kegagalan tersebut ada dua (2) tipe yaitu (i) rembesan

melalui sepanjang bidang kontak pipa pengukuran bagian luar dan berkembang

menjadi aliran buluh dan (ii] rembesan akibat bocornya pipai pengeluaran yang

berkembang menjadi aliran erosi buluh. Bidang kontak rembesan sepanjang dinding

pipa pengeluaran tidak hanya disebabkan oleh pemadatan tanah yang tidak baik,

tetapi dapat juga karena adanya rongga antara pipa pengeluaran dan timbunan.

Rembesan melalui zona pemadatan yang tidak baik akan berkembang aliran erosi

buluh. Penurunan yang berbeda atau pembebanan yang berlebihan dari timbunan

akan mengakibatkan pipa retak,

Page 35: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

4-3

4.2.4 Longsoran pada tubuh bendungan.

Keruntuhan akibat sloging diakibatkan oleh terjadinya kejenuhan air pada bagian

hilir bendungan karena tersumbatnya filter pada drainase tumit (toe drain) atau

adanya lapisan yang sangat kedap a i r ditubuh bendungan.Proses diawali dengan

terjadiniya erosi sejumlah kecil material pada tumit bagian hilir yang mengakibatkan

longsoran kecil. Kejadian ini mengakibatkan permukaan lereng menjadi relatif curam

dan jenuh air oleh rembesan dari reservoir (waduk), sehingga akan menimbulkan

longsor lagi dengan bidang longsoran yang semakin tinggi dan permukaan yang

lebih tidak stabil.

Proses ini berkelanjutan sampai bagian bendungan yang tersisa menjadi terlalu tipis

untuk menahan tekanan air dan terjadilah keruntuhan total

4.3 Kegagalan struktural.

Seperlima dari total keruntuhan bendungan yang pernah terjadi diakibatkan oleh

keruntuhan struktural pada tubuh bendungan atau pada pondasi, Kegagalan

struktural diakibatkan oleh longsoran di dalam pondasi atau tubuh bendungan

sebagai akibat dari berbagai hal seperti dijelaskan sebagai berikut.

4.3.1 Keruntuhan akibat pondasi. (Gambar. 4e).

Sesar dan sisipan-sisipan dari batuan lapuk, serpih (shils) dan lapisan lempung

lunak adalah penyebah dari keruntuhan akibat pondasi yang menyebabkan

retakan-retakan pada puncak bendungan, dan penurunan (amblas) sehingga

lereng bagian bawah bergerak ke arah luar dan terbentuk gelembung lumpur di

depan tumit. Bentuk lain dari keruntuhan akibat pondasi, karena adanya tekanan air

pori yang berlebihan, pada sisipan la n au atau pasir terkekang (confined).

Tekanan a i r pori pada material tertekan yang t idak berkohesi, sisipan, tekanan

artesis pada tumpuan atau konsolidasi pada lempung yang berlapis-lapis dengan

pasir atau lanau, akan mengurangi kekuatan tanah sehingga tidak mampu

menahan gaya geser akibat beban tubuh bendungan.

Pergerakan ini tejadi sangat cepat tanpa tanda-tanda yang jelas Penurunan yang

berlebihan pada pondasi dapat juga menyebabkan retak-retak pada tubuh

bendungan (Gambar. 4c).

Page 36: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

4-4

C. Retak pada timbunan akibat penurunan pondasi

D.Retak pada timbunan akibat penyusutan

Gambar. 4 Jenis-jenis keruntuhan bendungan tanah

4.3 .2.Longsoran (slide} pada tubuh bendungan

Tubuh bendungan mendapat tekanan geser yang diakibatkan oleh fluktuasi air

waduk, rembesan atau gaya gempa bumi. Longsoran pada tubuh bendungan dapat

terjadi karena lerengngnya terlalu curam untuk menahan gaya geser, biasanya

pergerakannya sangat lambat dan didahului retakan-retakan pada puncak atau

pada lereng dekat puncak Keruntuhan jenis ini umumnya disebabkan oleh

kesalahan desain dan pelsaksanaan konstruksi . Lonngsoran lereng pada bendungan

tinggi, dapat terjadi selama berkurangnya tekanan pori

Keruntuhan pada lereng sebelah hulu dapat terjadi akibat surut cepat, seperti

ditunjukan pada gambar. 4f,

Kondisi kritis Iereng bagian hilir dapat terjadi pada rembesan langgeng “steady"

b.Aliran buluh timbunan dan pondasi

a. Limpasan Gelombang

e..Keruntuhan akibat pondasi lunak

f. Keruntuhan pada lereng hilir akibat surut cepat

g.Keruntuhan lereng hilir akibat material urugan lunak

Page 37: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

4-5

Page 38: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

5-1

BAB V

PENANGANAN REMBESAN MELALUI PONDASI.

Dalam bab ini dijelaskan beberapa cara penangan rembesan melalui pondasi. Cara

terbaik untuk penanggulangannya tergantung dari kondisi alam setempat, namun pada

umumnya melalui salah satu cara di bawah ini:

1 Grouting dan grouting tirai (grouting and grout curatin)

2. Paritan halang (cut-off trenches)

3. Parit halang sepenggal (partial cut-off)

4. Sekat pancang penghalang (sheet piling cut-off)

5. Parit halang dengan perkuatan semen (cement bound curtain cut-off)

6. Tembok beton diaphragma (cast instu concrete diaphragma)

7. Selimut tanah di hulu (upstream blanket)

8. Sumur pelepas tekanan (pressure relief wells)

5-1 Grouting dan grouting tirai

Bahan tertentu yang diinjeksikan ke dalam lapisan pondasi dan berfungsi sebagai

perekat dan pengisi celah diantara batuan sehingga mengurangi permeabilitas dan

meningkatkan stabilitasnya. Material grouting yang biasa digunakan antara lain

semen, aspal, lempung dan berbagai macam bahan kimia tertentu. Pemilihan

material grouting, pola kedalaman dan urutan grouting tergantung pada keadaan

pondasi, tipe dan tinggi bendungan serta tujuan kegunaannya. Penggunaan

grouting dengan semen banyak digunakan pada pondasi batuan. Pada pondasi

lolos air pemilihan grouting yang paling sesuai terutama tergantung dari ukuran

butiran material dan permeabilitasnya. Tabel 2, menunjukkan perkiraan batas

ukuran butiran yang umumnya digrouting dengan berbagai tipe dari material dan

campuran grouting.

Page 39: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

5-2

Tabel 2 Jenis material dan campuran grouting

Tipe injeksi Diameter material yang dapat

dapat diinjeksi

(mm)

Semen 0,6 – 1,4

Lempung semen bentonite 0,3 - 0,5

Kimia semen campur 0,2 – 0,4

Campur kimia

Bahan kimia 0,1 – 0,2

Grouting blanket dilaksanakandengan kedalaman (5 - 10) m dengan jarak lubang

antara (3 - 5) m, untuk mencegah terjadinya erosi buluh .

Grouting tirai dilaksanakan dengan kedalaman yang jauh lebih besar untuk

mengurangi rembesan melalui pondasi. Jumlah baris dan jarak lubang grouting

tergantung pada kondisi pondasi alamiah dan lebar grouting tirai biasanya diambil

sepertiga sampai seperlima ketinggian waduk,

Di beberapa bendungan, grouting tirai dilaksanakan hanya satu baris, telapi sangat

disarankan urtuk dilaksanakan 2 baris. Zona yang porous harus digrouting terlebih

dahulu dengan bahan yang kasar dengan jarak yang renggang, dilanjutkan

dengan material grouting yang lebih halus dan jarak lebih rapat.

5.2 Parit halang (gambar 5 a)

Parit halang dengan sisi miring atau tegak digali di bawah pondasi, ditimbunan

dengan material kedap air dan dipadatkan dengan derajat kepadatan tertentu. Parit

halang ini dibuat sedikit di hulu dan as bendungan namun masih di bawah zona ini

kedap air, hal ini untuk menjaga agar rembesan dari atas masih dapat dihambat

paling kurang sampai batas parit halang itu sendiri. As parit halang dibuat sejajar

dengan as bendungan dan kedalamannya harus mencapai tanah keras atau lapisan

kedap air. Lebar dasarnya dibuat sedemikian rupa sehingga cukup untuk

pengoperasian alat dan pelaksanaan pekerjaan perbaikan pondasi, biasanya lebar

dasar diambil minimum 5 m.

Apabila pondasi tanah keras terletak jauh di kedalaman, dibandingkan dengan parit

halang penggunaan tipe lain lebih ekonomis.

Dengan demikian kedalaman maksimum parit haling harus mempertimbangkan faktor

ekonomis.

Page 40: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

5-3

Untuk pondasi lapisan kedap airnya cukup dalam, dapat digunakan penghalang sekat

pancang, tirai halang dari semen atau diafragma beton

a.Parit halang untuk pondasi kedap air yang dangkal

b. Perbaikan Pondasi untuk pondasi kedap air agak dalam

Gambar. 5 Parit Halang

Zona lolos Air

As Bendungan

Zona Kedap Air

Lubang Grouting Paritan Halang

Lapisan lulus Air

Zona Lolos Air

Lapisan Keras

Tirai tiang pancang atau tirai injeksi

Kunci Parit (key Trench)

Inti Kedap air

Lulus air Lulus air

Pondasi lulus air

Page 41: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

5-4

c. Perbaikan Pondasi untuk lapisan kedap air yang dalam

d.Perbaikan Pondasi untuk lapisan kedap air yang dangkal

e.Perbaikan pondasi untuk lapisan kedap air dengan tebal >3 dan <h

Gambar.5 Tipikal perbaikan Pondasi dan paritan

10-15m

Lapisan keras

Zona kedap air Zona Kedap Air

Inti Kedap air

Penghalang parsial

Selimut drainase horizontal

Tumit drainase

10-15m

Lapisan kedap air

Paritan kunci

Paritan tumit drainase

H=2m

Lolos air

Lolos air

Inti kedap air

Inti kedap air

Lolos air

Filter drainase

Lolos air

Lapisan kedap air ketebalan >1m< H

Sumur atau pipa engumpul

Page 42: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

5-5

5.3. Parit halang partial/ Partial Cut-off trench (gambar 18 c)

Parit halang partial cocok digunakan pada pondasi dan memperpanjang garis

lintasan rembesan dalam arah vertikal Namun untuk lapisan porous yang

uniform, efek dari parit halang sepenggal sebagai sarana untuk mengurangi

rembesan dirasakan sangat terbatas. Sebagai perbandingan, parit halang sedalam

80% dari total kedalaman hanya mengurangi rembesan sebesar 50%. Sehingga

kegunaan parit halang semata-mata hanya untuk memperpanjang garis lintasan

rembesan Oleh karena itu untuk pondasi yang lapisan kedap airnya terletak jauh di

kedalaman dan pembuatan parit haling tidak ekonomis, maka kombinasi parit

halang sepenggal dan selimut dibagian hulu bendungan, dapat mengurangi

debit dan tekanan dari rembesan,

5.4 Sekat pancang penghalang / Sheet piling cut off (gambar 5 b)

Sekat pancang penghalang dan baja digunakan un tuk lokasi yang mempunyai

pondasi tanah lunak dan pasiran halus. Tetapi bila lapisan pondasjnva terdapat

bongkahan batu, maka t idak mudah untuk dipancang, sehingga sul i t untuk

memperoleh sekat penghalang rembesan air yang tidak tembus air. Pada

kenyataan akan selalu ada kemungkinan rembesan ai r melalui sambungan dan

pada tempat pertemuan antara sekat pancang dengan batuan pondasi Kelemahan

dan keterbatasan dari sistim sekat pancang penghalang dapat diatasi dengan

menggunakan jenis yang berbentuk lingkaran dan setelah pemancangan dicor

dengan beton. Cara lain untuk merekatkan hubungan sekat pancang adalah

dengan membuat jalur pengeboran dan mengisinya dengan bentonite sebelum

dilakukan pemancangan, memotong lubang-lubang tersebut

5-5 Parit halang dengan perkuatan semen / Cement bound cut off

Tipe ini biasanya digunakan pada pondasi yang lolos air dimana

mengandung batuan kecil (cablles) dan batu besar (boulders) material grouting

dipompa me la lu i lobang pada pipa bor. Material grouting ditekan ke bawah

dengan hasil akhir berupa formasi silinder-silinder semen. Tirai menerus terbentuk dari

silinder-silnider yang overlap

5-6 Diafragma beton cor setempat /Cast insitu concrete diaphragma.

Dalam proses ini dibuat paritan sepanjang (5 - 10) meter dan Iebar 1,2 meter

dengan menggunakan alat khusus, untuk menghindari terjadinya longsor pada

lubang galian, dinding paritan diisi dengan bentonite. Setelah galian mencapai

Page 43: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

5-6

kedalaman yang direncanakan selanjutnya diisi dengan beton, metode ini cocok

untuk dikerjakan pada tanah pasir.

5.7 Lapisan selimut hulu

1) Keuntungan

Penggunaan lapisan lempung kedap air pada hu lu bendungan dan

menyambung dengan lapisan yang kedap merupakan cara yang baik untuk

mengurangi rembesan gambar. 6

Gambar 6. Lapisan Kedap air hulu

Besarnya rembesan kira-kira berkurang berbanding terbalik dengan panjang total

material kedap air. Efektifitas lapisan tersebut tergantung secara proporsional

sebanding dengan bertambahnya jumlah equipotensial drop.

Dalam keadaan normal ketebalan selimut hulu antara 1,5 sampai 3,0 meter dan

panjang kira-kira 8 sampai dengan 10 kali tinggi tekan air diwaduk. Dalam kondisi

pasir halus atau pondasi lanauan, panjang selimut diambil 15 kali tinggi tekan air

5.8 Sumur drainase/ Pressure Relief Wells

Tujuan utama dari pembuatan sumur drainase adalah untuk mengurangi tekanan

artesis, yang disebabkan oleh terjadinya sembulan pasir dan erosi buluh. Sumur

drainase juga melokalisir dan mengendalikan bocoran yang tidak terkontrol di hi l i r

bendungan. Secara teoritis erosi buluh terjadi bila tekanan ke atas pada suatu t it ik di

pondasi dengan ketinggian tertentu dekat dengan tumit hilir lebih besar dan kombinasi

berat tanah dan air di atasnya.

Page 44: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

5-7

Jika ketebalan lapisan kedap air sama dengan tinggi tekan air di reservoir maka

tekanan ke atas di bawah lapisan tersebut tidak akan melebihi berat dari lapisan

tersebut karena berat tanah yang jenih, kurang lebih sama dengan dua kali berat air.

Dengan demikian jika ketebalan bagian atas zona kedap air sama dengan tinggi

tekan a i r di waduk, maka tidak ada bahaya terhadap erosi buluh. Pada kondisi ini

tidak diperlukan tindakan perbaikan terhadap pondasi. ]ika bahan lapisan kedap

air bagian atas kurang dari pada tinggi tekan air di waduk, tetapi terlalu tebal

untuk diperbaiki dengan paritan drainase atau bila pondasi lolos air berlapis- lapis,

maka diperlukan sumur drainase.

Sumur drainase harus didisain sampai menembus lapisan lolos air, untuk

mendapatkan pelapisan tekanan yang efisien , kususnya apabila pondasi berlapis-

lapis. Apabila dijumpai lapisan aquifer yang dangkal (tebal 6 m sampai 9 m) maka

sumur dranasi minimal harus menembus 50% dari ketebalan aquifer. Umumnya

kedalaman sumur drainase sama dengan tinggi bendungan. Jarak diantara

sumur-kesumur harus cukup dekat (umumnya diambil sama dengan 15 meter)

untuk menangkap rembesan dan. mengurangi tekanan ke atas diantara sumur.

Sumur harus tahan terhadap infiltrasi karena rembesan dan debit tersebut. Sumur

tersebut harus didesain sedemikian rupa sehingga tidak menjadi efektif karena

penyumbatan atau korosi.

Apabila tidak ada usaha pencegahan tersebut di atas sumur drainase harus

didisain sedermikian rupa sehingga gradien antara sumur-kesumur atau bagian

hi l i r sumur t idak melebihi 0,5sampai 0,6. Apabila bagian hilir dilengkapi dengan

berm maka titik gradien antara sumur t idak boleh melebihi 0,6 sampai 0,7.

Ukuran lubang saringan sumur, harus sedemikian rup a sehingga t idak bisa

dilewati oleh butir-butir f i l ter melalui saringan dan harus memenuhi kriteria

sebagai berikut

D85 butiran filter ≥ 2

Ф maksimun lubang saringan pipa

Gradien filter harus memenuhi pula kriteria yang dijelaskan pada bab 7.4.2

Saringan sumur terdiri dari pipa tahan karat/galvanis Ф 10 cm - 15 cm dengan lebar

celah 4,75 mm - 6 mm dengan panjang 50 mm, luas lubang tersebut kurang lebih

"10% dari laus keliling pipa . Lubang-lubang dengan arah memanjang lebih baik

dari lubang-lubang arah melintang . Pipa tersebut harus dilapisi dengan cat anti korosi

Page 45: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

5-8

atau digalvanis ulang setelah dilubangi. Disain tipikal dari sumur drainasi ditunjukkan

pada gambar 8. Dalam gambar 9 perbaikan y a n g mamadai untuk kondisi-kondisi

pondasi tersebut adalah sebagai berikut :

1) Pondasi dengan lapisan lolos air vang dangkal

2) Pondasi dengan lapisan lolos sedang

3) Pondasi dengan lapisan lolos sangat dalam

4) Pondasi dengan lapisan kedap air yang tipis di atas lapisan lolos air

5) Lapisan kedap air yang dengan ketebalan lebih besar dari 3 meter dan lebih

kecil dari tinggi bendungan

Gambar 7. Contoh darainase sumuran pada bendungan urugan

Radius Y0

Lapisan kedap air

Lapisan lulus Air ( ƒ/2f )

Sumur

drainase

Installation line of well

Tubuh Bendungan

Page 46: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

5-9

Gambar.8 . Tipikal drainase sumuran pada bendungan urugan

Page 47: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-1

BAB 6

INSTRUMENTAS1 BENDUNGAN

6. 1. Maksud

Instrumentasi bendungan adalah segala jenis peralatan yang dipasang pada tubuh

maupun pondasi bendungan guna memantau kinerja atau perilaku bendungan, baik

selamasa konstruksi maupun pada tahap operasinya. Dengan demikian diharapkan

bahwa segala bentuk peyimpangan dan perubahan yang terjadi dapat diketahui lebih

awal, sehingga tindakan terhadap hal-hal yang tidak diinginkan dapat dilakukan sedini

mungkin dan menjaga/menjamin keamanannya. Lebih dari itu, secara umum maksud

pemasangan instrumentasi bendungan diantaranya adalah sebagai berikut :

a. Selain sebagai alat pemantau, pemasangan instrumentasi bendungan

sekaligus untuk memperoleh rekaman data sebagai bahan kajian,

apakah desain bendungan betul-betul sudah memadai dan cocok atau

sesuai kondisi Iapangan yang ada.

b. Membantu dalam mencegah efek negatif yang mungkin timbul sebagai

akibat ketidak sempurnaan desain yang disebabkan oleh faktor-faktor

yang belum diketahui sebelumnya.

c. Bersama-sama dengan hasi! uji kendali mutu di lapangan,

data pembacaan instrumen bisa digunakan sebagai alat bantu dalam

rangka mengevaluasi hasil penerapan suatu metode terapan maupun

modifikasi teknologi untuk keperluan pengembangan di bidang desain

bendungan yang akan datang.

d. Untuk mendiagnosa dalam menentukan seluk-beluk dan

penyebab terjadinya kegagalan atau kerusakan bendungan.

6.2. Kebutuhan Minimal Instrumen

Meskipun kinerja bendungan dipengaruhi oleh banyak faktor, namun permalahan

umum yang perlu diwaspadai :

a. Meningkatnya debit air rembesan dari sumber tidak jelas asal-usulnya

atau tidak diketahui penyebabnya

b. Amblesan yang terjadi secara berlebihan dengan disertai perubahan

bentuk atau distorsi pada lereng bendungan akibat gerak-gerak vertikal

dan horisonlal.

c. Tegangan air pori berlebihan, baik yang terjadi pada tubuh bendungan,

Page 48: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-2

pondasi atau pada ke dua bukit tumpuannya.

d. Gerak-gerik diferensial yang terjadi pada bangunan pelimpah

terowongan injeksi dan/atau pada bangunan pengeluarannya.

Oleh karena itu , jenis instrumen yang diperlukan untuk suatu bendungan, paling

tidak dapat digunakan unfuk memantau permasalahan di atas. Sedangkan

jumlahnya, tergantung kepada dimiensi, desain serta maksud dan kegunaan

bendungan yang dibangun.

6 .3 Instrumentasi untuk Bendungan Urugan

Instrumentasi yang umum dan sering dipasang dalam rangka memantau kinerja

urugan antara lain adalah :

6.3.1. Pisometer dan Sumur-sumur Pengamatan

Digunakan untuk memantau atau mengukur/mengetahui ditribusi dan

besarnya tegangan air pori, baik di dalam tubuh bendungan maupun pada

pondasinya. Juga untuk memantau elevasi dan konfigurasi pola muka air

rembesan di dalam lapisan atau zona lulus air yang kondisinya dapat menjadi

kritis bila diikuti dengan erosi buluh (piping) atau jumlahnya berlebihan akibat

tidak stabilnya tubuh dan/atau pondasi bendungan.

Terdapat 2 (dua) jenis pisometer yakni sistem terbuka dan sistem

tertutup

.

6.3.1.1. Pisometer system tertutup

Hydrostatic Pressure Indicator (HPI), atau Indikator Tekanan Hidrostatic

Biasanya dipasang baik pada pondasi maupun di tubuh bendungan. HPl ini

tidak hanya digunakan untuk memantau tegangan air pori selama

pelaksanaan konstruksi, sebab instalasinya dilakukan lewat lubang pemboran

vertikal setelah konstruksi bendungan selesai dikerjakan.

Dengan demikian instalasinya tergolong relatif mahal. Mekanisme kerja HPI

adalah kombinasi antara sistem tekanan dan elektrik, dimana tegangan air

pori yang menekan diafragma akan menyebabkan terjadinya kontak elektrik

sehingga lampu di dalam kotak terminal menyala. Besarnya tekanan udara

balik yang diperlukan guna memutuskan kontak elektrik atau memadamkan

lampu, adalah sama dengan tegangan air pori yang besarnya bisa dibaca

pada alat ukur tekanan jenis Bourdon. Pembacaan tekanan dilakukan baik

pada saat lampu mati dan menyala kembali keduanya digunakan sebagai

data pembanding.

Page 49: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-3

Walaupun HPI ini tergolong akurat dan bisa diandalkan, namun dewasa ini

sudah jarang digunakan karena peralatan maupun instalasinya relatif mahal

serta diafragmanya sering atau mudah rusak akibat tekanan udara balik yang

kadang tidak terkontrol atau berlebihan.

6.3.1.2. Hydraulik Twin-Tube Pizometer (HTTP) atau Pisometer Hidrolik Selang

Ganda.

Pisometer jenis hidrolik ini juga biasa dipasang pada pondasi ataupun tubuh

bendungan. Karena instalasinya dilakukan pada saat pelaksanaan konstruksi

maka diperukan koordinasi yang baik diantara para pelaksana agar

tidak tarjadi gangguan/hambatan terhadap jadwal pekerjaan penimbunan.

Secara umum instalasi HTTP terdiri atas kepala pisometer betabung ganda

(twin-tube), sepasang slang plastik, alat ukur tekanan jenis Bourdon, klep-

klep atau katup-katup asesoris, perangkap udara, pemasok air, dan pompa.

Pada saat pekerjaan penimbunan, kepala pisometer (pizometer tips)

diletakkan pada elevasi-elevasi tertentu. .Mekanisme kerja HTTP adalah

menggunakan sistem tekanan hidroilik, dimana tegangan air pori yang

menekan kepala pisometer (tip) akan diteruskan kealat ukur tekanan yang

dipasang pada bangunan terminal melalui 2 (dua) buah selang plastic yang

terbuat dari bahan polypropylene dan berisi air yang bebas dari kandungan

udara. Bangunan terminal pembacaan biasanya dekat dengan tumit hilir

bendungan. Walaupun pembacaannya relatif cepat, permasalahn utama

system hidrolik ini adalah perawatannya yang relatif sulit karena air yang

digunakan harus betul-betul bebas dari gelembung udara.

Disamping itu juga diperlukan perawatan secara teratur,terutama bila terjadi

permasalahan di terminal pembacaan akibat genangan air limpasan.

Page 50: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-4

`

Gambar.1 Kepala Pisometer (piesometer HTTP jenis Pondasi bendungan)

Gambar.2. Kepala Pisometer Hdrolik jenis timbunan

Page 51: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-5

Gambar 1dan gambar 2 masing-masing adalah pisometer HTTP, masing-masing

untuk pondasi dan tubuh bendungan beserta filter dan lempengan dasar sebagai

bidang perletakan filter.

Gambar .3 menunjukan pemasangan (rakitan) kepala pisometer pada pondasi

serta tata-letak dan rangkain slang secara rinci.

6.3.1.3. Pneumatic Piezometer (PP) atau Pisometer Pneumatik

Biasa dipasang pada pondasi atau pada tubuh bendungan. Meskipun

perawatannya relative mudah, namun belum teruji kehandalan

penggunaannya untuk jangka waktu lama. Bila jarak antara terminal pembacaan

dengan pisometer relatif jauh (lebih dari 150 meter), pembacaannya

membutuhkan waktu yang relatif lama dan agak sulit, sehingga dibutuhkan

operator yang betul-betul berpengalaman dan terlatih baik. Disamping itu, data

yang diporoleh tidak langsung bisa dimanfaatkan, karena terlebih dahulu harus

dilakukan koreksi atau direduksi dengan kalkulasi matematika.

Prinsip kerja PP adalah kesetaraan antara tegangan air pori dengan tekanan

gas. Tegangan air pori yaing masuk ke kepala pisometer lewat batu pori

(Gambav. 3) akan menekan dan menyebabkan pelengkungan pada diafragma

sehingga menutup lubang slang (tube). Besarnya tekanan gas yang dibutuhkan

untuk mengembalikan diafragma ke posisi semula (slang terbuka kembali)

adalah sama dengan tegangan air pori yang besarnva bisa dibaca/diukur pada

manipol unit pembacaan yang dipasang pada terminal pembacaan (Gamhar. 5)

atau dirakit pada kotak Portabel yang mudah dibawa.(gambar.4`)

Page 52: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-6

Gambar.4 Kepala Pisometer Gas (atas)

Page 53: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-7

Gambar.4 Panel Terminal PembacaanPisometer Gas

Page 54: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-8

Gambar.5.Terminal Pembacaan Tekanan Pisometer Gas

6.3.1.4.. Vibrating Wire Piezometer (VWP) atau Pisometer Kawat Getar

Digunakan untuk mernonitor bidang pisometrik dan muka air tanah. Karena

kemudahan, kecepatan dan akurasi pembacaannya, VWP sering kali juga

digunakan untuk mengecek ketepatan pembacaan instrumen didekatnya ,

walaupun data yang diperoleh tidak bisa langsung karena terlebih dahulu harus

dikoreksi dengan kalkulasi matematika. Prinsip kerjai VVVP adalah mengubah

tekanan menjadi getaran, dimana tegangan air pori meIalui sebuah batu filter

akan menggetarkan kawat baja yang terpasang di tengah-tengah diafragma yang

terbuat dari baja tahan karat (Gambar. 6) dan dihubungkan dengan kumparan

magnit yang dilengkapi dengan alat baca. Defleksi atau lengkungan yang terjadi

pada kawat baja akan mengubah tegangan dan menghasilkan resonasi getaran

dengan frekwensi tersendiri. Besarnya tegangan air pori bisa dihitung dengan

persamaan atau menggunakan sebuah tabel Kalibrasi.

Page 55: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-9

Gambar.6 Rangkaian Kepala Pisometer Jenis Kawat Getar

6.3.1.5. Total Pressure Cell (TPC) atau sel Tekanan Total

Digunakan untuk memantau atau mengetahui kedudukan dan besarnya

tegangan air pori dan tekanan efektif yang bekerja pada suatu bidang. Ada 2

jenis yakni Pneumatik dan Kawat Getar, namun yang tersedia dipasaran dewasa

ini adalah jenis Pneumatik. TPC merupakan modifikasidari PP dan VWP dengan

menggantikan kepala pisometer (tip) dengan lempengan berdiameter ±23cm (9

inci) yang direkatkan satu dengan lainnya dan ruang diantaranya diisi dengan

minyak encer bebas kandungan udara. (Gambar.7)

Walaupun pembacaannya relative mudah dan cepat, namun belum terbukti

keandalannya untuk jangka waktu yang relatif lama. Disamping itu, mengingat

kondisi peralatannya ditanam di dalam paritan yang material maupun kondisi

pemadatannya berbeda dengan material bahan timbunan di sekitarnya, maka

data yang diperoleh dianggap kurang representative.

Kawat Getar Selongsong baja tahan karat Karet dengan 4 buah konduktor polypropylene

Sumbat dan kumparan magnet

Diafragma

Page 56: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-10

Gambar.7 Sel Tekanan Total

6.3.1.5. Pisometer Sistem Terbuka

Instalasinya terdiri atas serangkaian pipa-pipa PVC berdiameter 0,5 inci yang

bagian bawahnya berpori atau dibiarkan terbuka. Konstruksinya bisa didalam

timbunan (tubuh bendungan) ataupun pada pondasinya, serta bisa tunggal

atau ganda.

Ujung bagian atas dilindungi dengan pipa casing galvarnis berdia meter 3 – 6

inci tergantung kedalamannya serta jenis material timbunan/pondasi. Instalasi

yang urnum untuk jenis tunggal tertera pada Gambar. 8, sedangkan jenis ganda

(untuk pondasi dan sekaligus untuk tubuh bendungan) bisa dilihat padaGambar.

9.

Tegangan air pori di sekitar pisometer akan menyebabkan terjadinya aliran air

kedalamm rangkaian pipa lewat pisometer sampai akhirnya terjadi keseimbangan

tekanan di luar dan di dalam pipa atau selisih tinggi tekanan ('head") sama

dengan nol. Fluktuasi elevasi muka air di dalam tabung/piipa selanjutnya

dipantau secara periodik.

Lempengan Ф 23 cm

berisi minyak

Page 57: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-11

Gambar.8 Instalasi rinci pisometer tunggal jenis tabung berpori

Gambar.8 Instalasi rinci pisometer tunggal jenis tabung berpori

Ada beberapa macam, tergantung kepada jenis lubang pemasukan air (inlet) nya, yakni :1.1.

1. Porous Tube Piezometer (PTP) atau Pisometer Tabung Berpori (Gambar 8)

Biasanya digunakan untuk mengukur tegangan air pori pada pondasi, tubuh

bendungan atau Bukit Tumpuan, terutama pada material berbutir halus.

Instalasinya bias dilakukan bersamaan dengan pelaksanaan konstruksi atau lewat

lubang pemboran setelah konstruksinya selesai. Selain relative murah (diluar

biaya pemboran), instalasi, perawatan dan pengoperasiannya mudah /sederhana,

disamping datanya bias langsung dimanfaatkan. Permasalahan utama pada PTP

adalah penyumbatan pori-pori oleh material berukuran lanau (silt)

Pembacaan bias dilakukan dengan menggunakan pita ukur atau dengan indikator

Muka Air Elektrik (Electric Water Indicator) dan lain-lain

Page 58: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-12

Gambar.9.Instalasi rinci Pisometer Ganda jenis Tabung Berpori

2. Slotte-pipe Piezometer atau Pisometer bercelah (gambar.10)

Prinsip kerjanya sama dengan PTP. Bedanya terletak pada lubang masukan air

yang berbentuk celah (slot), jadi cocok untuk pondasi atau material berbutir

kasar.

Page 59: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-13

Gambar.10 Pisometer Pipa bercelah

3. Observation Wells atau Sumur-sumur Pengamatan

Digunakan untuk mendapatkan gambaran muka air tanah secara menyeluruh atau

secara gabungan (composite level). Prinsip kerjanya sama denganPTP dan SPP,

bedanya adalah air bias masuk lewat dasar pipa atau melalui lubang dinding pipa

atau melalui lubang pada dinding pipa.

Sumur-sumur Pengamatan yang dipasang pada material yang relative kedap air

(impermeable) kurang responsive atau kurang peka terhadap fluktuasi muka air

waduk.

Page 60: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-14

Kelebihan dan keterbatasan berbagai jenis Pisometer disajikan pada Tabel.3.

No. Karakteristik Jenis Pisometer

PipaTerbuka Hidrolik Angin Udara Kawat Getar

1. Lama Penggunaan Lama Lama Pendek Sangat Pendek

2. Ketepatan Data Sedang Rendah Rendah Tinggi

3. Keterlambatan Waktu

dilapisan kkedap air

Lama Pendek Sangat

Pendek

Sangat Pendek

4. Biaya (Pemboran) Murah - Mahal Lebih Mahal

5. Biaya (Ditimbun/pondasi) Sedang Sedang Lebih Mahal Lebih Mahal

6. Ganngguan pada

pelaksanaan konstruksi

Besar Kecil Kecil Kecil

7. Kesulitan Pemasangan Sangat Sederhana Agak sulit Lebih Sulit Agak sulit

8. Pembacaan dan

pemeliharaan

Sangat Sederhana Pemeliharaan

sulit

Pembacaan

agak sulit

Sangat

Sederhana

9. Permasalahan alat Kecil Besar (sesuai

umur)

Besar Sangat

Kecil

10. Terminal pembacaan Tidak Perlu Perlu Perlu Perlu

11. Keterbatasan Pada

Terminal pembacaan

- Masalah

elevasi

Masalah

jarak

Tidak ada

12. Waktu Pembacaan Lama Sedang Agak

lama

Sangat cepat

13. Tekanan pada pori Tak terbaca Terbaca Tak terbaca Terbaca

14. Identifikasi bila ada

permasalahan alat

Agak sulit Sulit Sulit Mudah

15. Pertimbangan lain Pisometer Jenis PTP

Tersumbat akibat

keluar atau

masuknya air secara

berulang

Memerlukan

perawatan

secara teratur

Guns

mrnghindari

penyumbatan

Perlu

pencegahan

masuknya

udara basah

lewat tabung

pemasukan

Peka terhadap

perubahan suhu

6.3.2. Alat Ukur Rembesan

Air yang merembes di sekitar, di bawah, maupun yang lewat tubuh bendungan

dapat digunakan sebagai indicator untuk mengetahui kondisi dan kinerja suatu

bendungan, Air rembesan ini disalurkan melalui saluran-saluran dan dikumpulkan

daiam suatu sistem kolektor yang khusus dibangun di bagian hilir dari tumit

bendungan.

Pada umumnya, air rembesan yang terkumpul di dalam simtem kolektor

Page 61: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-15

mempunyai hubungan langsung dengan ketinggian muka air waduk. Oleh karena

itu, bila terjadi penningkatan jumlah rembesan yang mencolok tanpa diketahui

penyebabnya atau sumbernya yang jelas, merupakan indikasi adanya

permasalahan pada tubuh atau pondasi bendungan. Demkian pula bila air

rembesan berubah warna atau keruh dengan meningkatnya jumlah sedimen

yang terkumpul merupakan indikasi tejadinya erosi buluh (piping).Ada bebrapa

jenis alat pengukur rembesan, anlara lain:

Penghitung pengukur aliran (Flowmeter), flume, wadah terukur, wadah

terkalibrasi.

Bendung termasuk jenis yang sederhana, karena bagian-bagian yang kritis

mudah dipantau dan diinspeksi, pengoperasian yang kurang tepat mudah

dideteksi dan mudah dikoreksi. Bendung yang biasa digunakan adalah jenis

standar guna memudahkan perhitungan, yakni dengan mengunakan rumus

sederhana atau dengan menggunakan Tabel Referensi, berdasarkan pada jarak

vertikal antara muka air dengan puncak bendung (crest) yang besarnya bisa

dibaca secara langsung pada papan duga.

Terdapat beberapa jenis bendung standar, diantaranya adalah Bendungan Sisi

Tegak, Cipolleti, dan V-Notch (gamhar, "I I).

Jenis sisi Tegak memannjang (Suppressed Retangular Weir) dan V-Notch

termasuk jenis yang handal dan terpercaya

Apabila laju rembesan relatif kecil (< 5 lt/dtk) biasanya digunakan jenis V- Notch

yang bersudut 22,50 atau 450 . Antara 5-10 lt/dtk digunakan jenis 900 V-Notch.

Sedangkan untuk laju rembesan di atas 10 lt/dtk, biasanya digunakan jenis

bendungan yang lain.

Bila relatif sangat kecil digunakan jenis wadah terukur.

Parshal Flume adalah saluran terbuka dengan bentuk dan dimensi tertentu

dimana laju rembesan dihitung dengan menggunakan Tabel dan Daftar sesuai

dengan lebar saluran serta beda tinggi muka air (head) antara bagian hulu dan

hilir sebagai variabel

Page 62: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-16

Gambar.11 Standar alat ukur (Bendung) untuk rembesan

6.3.3. Alat Ukur Gerak-gerak Internal

Gerak-gerak internal yang terjadi di dalam tubuh bendungan secara praktis

dibedakan menjadi gerak vertikal dan horisonlal. Gerak-gerak ini diakibatkan oleh

menurunnya kekuatan geser atau terjadinya rayapan jangka panjang (Long term

creeping) yang tejadi pada tubuh bendungan atau pondasinya. Gerak-gerak internal

ini pada gilirannya akan disusul dengan gerak-gerak ekternal yang biasanya terjadi

pada puncak (crest) dan/ a tau pada lereng bendungan.

Alat ukur gerak-gerak internal digunakan untuk mendeteksi ada tidaknya zona-zona

atau lokasi-lokasi yang mengalami gangguan stabilitas akibat gerak-gerak

diferensial atau amblesan berlebihan yang terdapat menyebabkan terjadinya

retakan pada tubuh bendungan.

Page 63: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-17

Dewasa ini jenis alat ukur gerak internal yang sering digunakan adalah :

a. Inklinometer

Untuk mengukur/memantau gerak-gerak mendatar (Lateral) sering kali terjadi pada

batuan pondasi, tubuh bendungan ataupun pada bukit tumpuan. Juga gerak-gerak

vertikal atau amblesan yang diakibatkan oleh proses konsolidasi.

Karena mempunyai 2 (dua) fungsi ganda sekaligus, pengoperasian dan

perawatannya membutuhkan opetator yang betul-betul terlatih baik serta

berpengalaman sehingga mengetahui ada tidaknya penyimpangan dan anomali-

anomali yang terjadi. Peralatan inklinometer terdiri atas serangkaian pipa-pipa

selongsong (casing) dari alumimium (panjang 1,5 - 3 m) yang bagian dalamnya

mempunya 2 (dua) pasang alur yang posisinya saling tegak lurus danberfungsi

sebagai pegangan roda dari alat ukur atau probe (servo accelerometer) yang

sering disebut Inklinometer Probe ((Gambar. 12)

Pipa-pipa casing ini bisa dipasang secara vertikal ataupun miring formasi yang

akan diukur. Dengan perantara kabel, terpedo dihubungkan dengan unit pembacaan

yang bisa menampilkan data pembacaan secara visual (digital) sekaligus

mencatatnya secara otomatik ke dalam pita kaset.

Gambar.12 Instalasi Inklinometer untuk pondasi

Ditinjau dari kegunaannya, terdapat 2 (dua) lasi dan kepentingannya terdapat 2

(dua) macam torpedo, yaitu :

• Inklinometer Probe yang dilengkapi dengan roda dan digunakan untuk

Page 64: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-18

mengukur perubahan deviasi (gerak lateral) atau sudut kemiringan

(inklinasi) terhadap sumbu vertikal pada setiap penggal casing

sepanjang 60cm.

• Settle Probe untuk mengukur besarnya amblasan(penurunan) yang

terjadi pada setiap sambungan casing (casing joint).

Berdasarkan instalasi dan kepentingannya, terdapat 2 (dud) jenis

inclinometer :

• Instalasi Normal yang dipasang pada lokasi-lokasi yang mudah dijangkau

atau dicapai oleh Operator. Disamping relatif lebih murah, pengukuran

bisa dilakukan terhadap casing joint di sepanjang lubang (casing)

• Posisi Tetap (Fixed Position) yang biasa dipasang pada lokasi-Iokasi tidak

mungkin dijangkau, misalnya pada lereng hulu bendungan di

bawah kofam waduk. Peralatan dan instalasinya relatif lebih mahal

karena selain pembacaannya menggunakan sistem jarak jauh

(remote) juga diperlukan peralatan sensor khusus. Oleh karena

itu, pada umumnya hanya untuk memantau tempat-tempat atau

kedaLaman tertentu saja yang dianggap rawan.

b.Ekstensometer

Digunakan untuk mengukur besarnya pergeseran aksial terhadap titik-titik tetap di

sepanjang bentangannya, Ekstennso meter umumnya dipasang di dalam lubang bor

tanpa casing namun dapat pula di dalam timbunan selama pelaksanaan konstruksi

dan bila dipasang secara vertikal, horizontal ataupun miring.

Terdapat 3 (tiga) jenis Ekstensometer, yakni jenis Batang (Rod Type). Kawat

(Wire Type) dan jenis Pita (Tape Extensometer)

➢ Jenis Batang terdiri atas sekolompok jangkar (5 – 10 jangkar;

umumnya jenis kembang radial atau radial exfpansion) yang

ditanam pada kedalaman yang berbedadi sepanjang lubang bor

atau pada beberapa.

➢ Pada jenis Kawat, fungsi batang alumunium digantikan

menggunakan kawat teganan (tension wire.) yang pada masing-

masing ujungnva dilengkapi dengan kepala-sensor berupa

penyangga (kanti lever) dari baja tahan karat. Perubahan jarak

terjadi antara jangkar dengan menggunakan strain gauge, dia

gauge atau vibrtiting-wire tranducer. Ketepatan pembacaannya

Page 65: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-19

tergolong tinggi.

➢ Ekstensometer jenis Pita (Tape Extcnsometer) digunakan untuk

mengukur pergerakan relatif di antara 2 (dua) titik. Peralatannya

terdiri atas jarum-ukur (dial gauge) dan pita ukur yang

dibentangkan dengan ketegangan tetap di antara 2 (dua) tiiik

dengan berbagai arah.

c. Shear-Strips

Digunakan untuk mendekteksi ada tidak-tidaknya lokasi-Iokasi yang mengalami

kerusakan akibat gerak-gerak diferensial, baik pada massa batuan, tanah

ataupun bangunan beton.

6.3.4 Alat Ukur Gerak-gerak Permukaan

Alat ukur ini berupa monumen-monumen yang dibangun pada lereng-lereng atau

bukit-tumpuan, patok-patok ukur yang dipasang pada tubuh bendungan atau pada

bagian-bagian beton di dekat bendungan, tiltmemeter pada struktur beton atau

bangunan-bangunan pelengkap, atau berrupa alat ukur-retakan pada struktur

beton atau bangunan pipa.

Alat ukur atas dapat digunakan untuk gerakan-total baik horizontal, vertikal,

rotasional ataupun gerrak-gerak difrensial lainnya.

Pada umumnya peralatan di atas dibaca dengan menggunakan cara atau teknik

survei terhadap patok-patok ikat tetap (bench-mark) yang berada di luar

bendungan dan digunakan sebagai referensi.

a) PatokUkur

Patok-patok ukur bisa dipasang baik pada lereng-lereng bendungan, bukit

tumpuan atau pada bangunan-bangunan lainnya dan digunakan untuk

mengukur besarnya pergerakan total yang terjadi, baik vertikal maupun

horizontal.

Patok-patok ukur yang dipasang pada lereng-lereng bendungan atau pada

bukit tumpuan, biasanya terbuat dari pipa baja atau batang baja yang ditanam

didalam beton. Sedangkan yang dipasang pada bangunan-bangunan bisa

berupa tanda yang permanen dan tidak mudah hilang. Namun pada umumnya

terbuat dari baut/batang baja tahan karat yang ditanam pada bangunan. Pada

lereng bendungan, patok-patok ukur biasanya dipasang di sepanjnag garis-

garis sejajar dan pada jarak-jarak tertentu dengan sumbu bendungan, serta

kurang lebih pada elevasi yang sama untuk setiap garis.

b). Tiltmeter

Page 66: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan Karateristik Bahan

6-20

Digunakan untuk memantau besarnya kemiringan horizontal atau

vertikal(misalnya akibat gerak-gerak potensial) pada bangunan atau massa

batuan dan direkatkan/ditanam pada obyek yang akan diukur (batuan,

bangunan, material, dan lain-lain).

c) Alat Ukur Retakan

Digunakan hanya untuk mengukur pergerakan relative dari pada 2 (dua) massa

yang dipisahkan oleh retakan, kekar atau ketidak sinambungan lainnya, misalnya

retakan pada bangunan, sambungan-sambungan beton atau pipa saluran. Bila

didekatnya kebetulan terdapat patok-patok ukur, maka pergerakan total diantara

2 (dua) massa tersebut bisa dihitung.

Alat ukur retakan ini bisa sangat sederhan bentuknya, yakni berupa tanda atau

titik-titik yang digunakan sebagai target pengukuran.

Page 67: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksanaan Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

7 - 1

BAB 7

PERLINDUNGAN LERENG

7.1. Perlindungan Lereng Hulu

Perlindungan lereng hulu diperlukan untuk mencegah terjadinya kerusakan akibat

hempasan gelombang. Ada beberapa macam perlindungan antara lain :

1) Pelindung hamparan batu

2) Pelindung pasangan batu kosong

3) Pelindung hamparan aspal

Pelindung hamparan batu (rip-rap) dianggap yang paling baik dengan karakteristiknya

sebagai berikut :

1) Dapat mengikuti proses penurunan tubuh bendungan;

2) Mempunyai daya reduksi yang benar terhadap jangkauan hempasan ombak;

3) Tahan lama dibawah tekanan air yang besar;

4) Relative murah (lebih-lebih apabila tempat penggalian bahan batu tidak jauh

letaknya).

Karenanya untuk pelindung lereng hulu bendungan konstruksi hamparan batu

merupakan alternatef pertama, namun apabila biaya untuk pengadaannya mahal, baru

dipertimbangkan alternative lainnya.

Kelebihan dan kelemahan dari berbagai tipe konstruksi pelindung secara singkat

diuraikan pada table 4.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam konstruksi pelindung lereng adalah

sebagai berikut :

1) Bahan haru cukup mampu bertahan (tidak pecah) terhadap gilasan alat-alat

pemadatan, kekuatan hempasan ombak dan pengaruh-pengaruh pergantian

kondisi basah dan kondisi kering secara terus menerus.

2) Batu-batu, blok atau masing-masing elemen kosntruksinya harus mempunyai

dimensi serta berat yang memadai, agar tidak dapat digerakkan oleh kekuatan

hempasan ombak yang terbesar.

Page 68: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksanaan Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

7 - 2

Table 4 Perbandingan dari beberapa konstruksi pelindung pada lereng udik

bendungan

Macam Kelebihan Kelemahan

Hamparan

batu

pelindung

1. Dapat mengikuti penurunan

tubuh pelindung

2. Mempunyai kemampuan

reduksi hempasan ombak

yang besar

3. Cukup stabil terhadap

pengaruh-pengaruh

fluktuasi permukaan air dan

gerakan ombak

4. Konstruksinya dapat

dikerjakan secara mekanis

1. Dibutuhkan banyak bahan

batu

2. Memerlukan lapisan filter

yang relatif tebal

3. menyukarkan pembuatan

bangunan pelengakap serta

pemasangan alat-alat

pengamat bendungan.

Pasangan

pelindung

batu kosong

1. Dapat mengikuti penurunan

tubuh bendung

2. Cukup stabil terhadap

pengaruh-pengaruh flutuasi

permukaan air dan gerakan

ombak

3. Membutuhkan lapisan filter

yang relative tipis

4. Konstruksinya mudah

dilaksanakan

1. Tak dapat dilaksanakan

secara mekanis dan

membutuhkan tukang batu

yang ahli

2. membutuhkan bahan batu

dengan ukuran tertentu

dengan kwalitas yang baik.

Pasangan

blok beton

pelindung

1. Mudah dilaksanakan

karena kosntruksinya

sederhana

2. Konstruksi dapat dibuat

seragam

3. Harga bahannya biasanya

murah dan tak memerlukan

tempat penggalian bahan

batu khusus

4. pembuatannya serta

pemasangannya dapat

dijadwalkan dengan tepat.

1. Mempunyai kemampuan

reduksi ombak yang kecil,

sehingga memerlukan tinggi

jagaan yang lebih besar

2. Tak dapat mengikuti

penurunan, tubuh bendung

3. Tidak stabil terhadap

pengaruh fluktuasi

permukaan air dan gerakan

ombak

4. Untuk blok-blok yang berat

memerlukan pemasangan

secara khusus.

3) Konstruksi pelindung harus mempunyai ketebalan tertentu, sehingga ombak diatas

permukaan waduk tidak dapat menyentuh butiran bahan pembentuk lereng secara

langsung, terutama untuk konstruksi tipe pelindung hamparan batu.

Page 69: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksanaan Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan

7 - 3

7.2. Perlindungan Lereng Hilir

Masalah erosi pada lereng hilir akibat aliran permukaan secara efektif dapat dikontrol

dengan gebalan rumput (turfing). Untuk daerah yang tidak cukup untuk memelihara

gebalan rumput dapat digunakan berm atau merode control erosi yang lain.

Page 70: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karakteristik Bahan

8-1

BAB 8

BAHAN TIMBUNAN TUBUH BENDUNGAN

Bahan untuk bendungan urugan berasal dari batu atau tanah yang digali dari daerah di

sekitar tempat kedudukan calon bendungan. Tipe bendungan biasanya tergantung dari jenis,

kualitas serta kuantitas bahan yang tersedia di daerah ini.

Secara umum bendungan urugan membutuhkan bahan untuk zona peralihan dan zona lulus

air.

8.1 Bahan untuk zona kedap air.

1) Bahan kedap air mutlak diperlukan untuk pembangunan bendungan urugan.

Mengingat karakteristik dari bahan kedap air ini sangat beragam, dan dipengaruhi

tingkat kadar air yang terkandung di dalamnya, metode penimbunan, kepadatan

sesudah penimbrisan dan sesudah selesainya proses-proses konsilidasi, maka

survei, investigasi serta penelitian laboraturium yang seksama terhadap bahan-

bahan tersebut sangat diperlukan untuk dapat menentukan metode-metode

penimbunan yang paling efektif.

Beberapa kriteria dari persyaratan tersebut di atas kiranya dapat diikuti sebagai berikut:

8.1.1 Koefisien filtrasi

Koefisien filtrasi(K) dari bahan untuk zone kedap air tidak melebihi nilai 1 x 10-5

cm/dt dan untuk amannya dianjurkan agar menggunakan bahan dengan nilai K

yang tidak melebihi 1 x 10-5 cm/dt. Semakin halus butiran suatu Kekuatan geser

bahan terutama ditentukan oleh dsaya kohesi © dan sudut geser dalamnya (Q).

Pada umumnya suatu bahan dengan harga D=95% sampai 98 merupakan

harga yang cukup baik untuk digunakan penimbunan tubuh bendungan.

Sedangkan bahan dengan harga D=90 sampai 95 biasanya untuk bendungan

dari timbnan bahan berbutir halus, dimana penimbunannya dilakukan pada

kondisi kelembaban didaerah yang lebih basah.

Bahan, koefisien filtrasinya semakin rendah dan nilai K biasanya sudah dapat

diperkirakan berdasarkan besarnya prosentase butiran pada bahan yang dapat

melalui saringan No.300. Hasil-hasil penelitian menunjukan, bahwa apabila

suatu bahan, dimana butiran halus yang dapat melalui saringan No.200 lebih

rendah dari 7% maka bahan tersebut biasanya lulus air. Akan tetapi apabila

lebih dari 50% yang dapat melalui saringan tersebut, maka bahan tersebut tak

Page 71: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karakteristik Bahan

8-2

dapat dipergunakan sebagai bahan kedap air, akan memberikan nilai K yang

berbeda, apabila tingkat kepadatannya dan angka kadar airnya berbeda-beda.

Nilai K suatu bahan menjadi rendah pada tingkat kelembaban yang agak lebih

basah dari angka kadar air optimumnya

8.1.2. Kekuatan Geser

Bahan berbutir kasar, biasanya mempunyai kekuatan geser yang tinggi. Tingkat

kekuatan gesernya dipengaruhi oleh angka kadar air serta tingkat

pemadatannya, karena itu walaupun dari bahan yang sama, kekuatan gesernya

akan berubah-ubah, apabila angka kadar air dan serta tingkat pemadatannya

berubah pula. Akan tetapi pada bahan berbutir kasar perubahan kekuatan

gesernya tidak terlalu besar, walaupun bahan tersebut mempunyai kemampuan

penyerapan air yang tinggi (angka porinya besar). Pemadatan suatu bahan,

biasanya dilaksanakan pada keadaan yang agak kering (di daerah kering dari

garis kadar air optimumnya) dan akan memberikan kekuatan geser yang lebih

besar. Akan tetapi setelah waduk terisi air dan bahan akan menjadi jenuh air,

maka kekuatan gesernya kan menurun. Karenanya penelitian pada hubungan

antara kekuatan geser, tingkat pemadatan dan tingkat kadar air suatu bahan

perlu dilaksanakan dengan seksama, untuk mendapatkan gambaran yang jelas

pada karakteritika suatu bahan, baik pada tingkat exploitasinya

8.1.3. Karakteritika proses konsolidasi

Semakin halus gradasi suatu bahan dan semakin tinggi angka kadar airnya,

maka tingkat konsolidasinya akan menjadi lebih besar dan tekanan air pori

mungkin dapat terjadi pada saat berlangsungnya proses konsolidasi tersebut.

Dengan demikian tubuh bendungan yang baru selesai ditimbun, selain memiliki

tekanan yang disebabkan oleh hasil pemadatan, maka timbul pula tekanan

tambahan yang diakibatkan oleh adanya proses konsolidasi (tekanan

konsolidasi) .

Bahan calon tubuh bendungan yang kondisi kelembaban terletak pada daerah

yang lebih basah dari angka kadar air optimum saat berlangsungnya proses

konsolidasi, maka tekanan porinya rendah. Akan tetapi pada saat

berlangsungnya proses konsolidasi, maka tekanan air pori akan meningkat dan

kemungkinan dapat melampaui batas kemampuan stabilitas dari tubuh

bendungan.

Page 72: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karakteristik Bahan

8-3

8.1.4. Konsolidasi pada saat pelaksanaan pembangunan bendungan.

Pada umumnya penimbunan dan pemadatan bahan berbutir kasar lebih mudah

dilaksanakan, dibandingkan dengan bahan berbutir halus.

Demikian pula tingkat kelembaban suatu bahan dapat mempengaruhi kondisi

penggarapannya. Dalam kondisi kelembaban yang terletak di sekitar kadar air

optimum, penimbunan dan pemadatan bahan tersebut akan lebih mudah

dilaksanakan, , dibandingkan dengan bahan yang tingkat kelembabannya lebih

basah dari titik optimum. Selanjutnya penetuan peralatan yang tepat akan

sangat mempengaruhi penggaarapan suat bahan, terutama kwalitas hasil

penimbunannya. Terlebih lagi untuk pemadatan zone kedap air, pemilihan

peralatan harus dilakukan dengan hati-hati, disesuaikan dengan karakteristika

bahan, angka kadar air aslinya, kondisi cuaca di daerah lapangan dan faktor-

faktor lainnya lagi.

Contoh sederhana dalam pemilihan peralatan diuraikan dibawah ini :

Apabila :

1) bendungan yang akan dibangun merupakan bendungan yang rendah,

sehingga tidak perlu kekuatan geser yang terlalu besar, maka tidak

perlu pemadatannya yang insentif;

2) bahan yang tersedia untuk zone kedap air merupakan bahan berbutir

halus, sehingga dengan pemadatan yang ringan, tingkat

kekedapannya dapat dicapai dengan mudah.

3) Kelembaban bahan terletak pada daerah yang lebih basah dari titik

optimum.

Maka penggunaan mesin pemadat (Roller) ringan merupakan alat yang paling

sesuai dan paling menguntungkan.

8.1.5. Montmorillonite

Tanah dari jenis montmorillonite ini perlu diwaspadai karena sifatnya yang

mengembang apabila kena air dan dapat merusak material inti bendungan

lainnya atau material ini akan mendesak lapisan zone fiter didekatnya sehingga

lapisan filter menjadi tipis. Disamping sifat tersebut montmorillonite juga

bersifat dispersive atau mudah larut.

Stabilitas jelek, water content (kandungan air) bervariasi, mungkin dapat

digunakan untuk material timbunan namun dengan pengawasan yang ketat,

untuk mencegah bocoran maupun aliran buluh (piping).

Page 73: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karakteristik Bahan

8-4

Ada dua jenis montmorilonite yaitu :

1. Sodium montmorillonite, materilal ini mempunyai nilai PI (Plastic Index)

sebesar 600 dan nilai LL (Liquis Limit) sebesar 700.

2. Montmorillonite lainnya, mempunyai nilai PI (palstic Index) sebesar

berkisar antara 200-500 dan nilai LL (Liquid Limit) antara 300-650.

Adapun Tabel Klasifikasi tanah pada umumnya disebut Unified Soil Classes,

sebagai berikut :

Tabel klasifikasi Tanah

8.1.6. Zat organis yang terkandung di dalam bahan.

Zat organis, merupakan zat yang mudah teruai dan dapat mengakibatkan

terjadinya perubahan-perubahan fisik dari zat tersebut, sehingga akan

Page 74: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karakteristik Bahan

8-5

menurunkan stabilitas dari bahan, dimana zat organis tersebut terdapat.

Karenanya bahan yang terpilih untuk tubuh bendungan harus bebas dari

campuran zat organis, atau kandungan zat organis pada bahan tidak boleh

lebih dari 5%.

8.2. Bahan untuk filter dan zone transisi

Zone timbunan tanah dan zone timbunan batu pada tubuh bendungan, biasanya

dipisahkan dengan suatu zone penelitian. Zone yang tipis biasanya disebut lapisan

filter (yang selanjutnya disebut filter), sedangkan yang tebal biasanya disebut zone

transisi.

Pasir dan kerikil yang akan dipergunakan untuk lapisan filter atau zone transisi

harus mempunyai kekuatan geser dan kemampuan kelulusan yang memadai.

Kemampuan dan kelulusan bahan, biasanya sangat berbeda-beda, tergantung dari

gradasi bahan tersebut, terutama pada bahan-bahan berbutir halus.

Sedang besarnya sudut geser dalam suatu bahan biasanya tergantung pada

bentuk butiran, kekerasan dan kestabilan butiran terhadap pengaruh mekanis

maupun fisik, gradasi, kepadatan, tekanan yang bekerja pada bahan tersebut dan

lain-lain.

Tabel 5 Hasil pengujian tri-sumbu dalam skala yang besar untuk bahan zone

transisi(Dilakukan oleh Department of civil Engineering, U.S. Army, Electric

Power Co.In France)

Kelompok Gradasi

Nomor Contoh

Yd(t/m3) Ø(00) C(kg/cm2)

A B C D E

10 22 32 1 2

1,97~2,17(2,04) 1,78~2,40(2,07) 1,57~2,19(1,94) 1,57 1,56~1,68(1,57)

38~48(41) 35~43(40) 29~41(38) 32 36~37(36)

0,04~ 0,46(0,34) 0 ~ 1,31(0,41) 0 ~ 1,21(0,31) 0,17 0,18 ~ 0,18~0,54(0,36)

Sudut geser dalam suatu bahan akan besar pada bahan-bahan yang bentuk

butirannya bersegi-segi, kekerasan dan kestabilan tinggi, gradasinya baik dan

tingkat kepadatannya tinggi.

Bahan-bahan pasir ataupun kerikil yang akan dipergunakan untuk lapisan filter,

disarankan agar mempunyai kesanggupan menahan keluarnya butiran-butiran

Page 75: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karakteristik Bahan

8-6

halus dari susunan bahan pada zone yang dilindungi, akan tetapi mempunyai

kemampuan kelulusan yang memadai untuk menampung air filtrasi dari zone yang

dilindungi dan melintasi lapisan filter secara terarah serta teratur, yang selanjutnya

mengalir ke hilir melalui system drainase. Agar filter dapat berfungsi sebagai

penahan keluarnya butiran-butiran halus dari susunan zone yang dilindungi, maka

ke dua bahan tersebut sekurang-kurangnya harus memenuhi persyaratan :

b) F15/B15>5

F15/B85<5

Keterangan :

F15: ukuran butiran bahan filter yang terletak di garis 15% pada

kurva gradasinya.

B15: ukuran butiran bahan zone yang dilindungi yang terletak di

garis 15% pada kurva gradasinya

B85: ukuran butiran bahan zone yang dilindungi yang terletak di

garis 85% pada kurva gradasinya.

c) Kurva-kurva gradasi bahan filtrasi dan bahan zone yang

dilindungi (kurva F dan B) apabila digambar pada sebuah grafik,

agar merupkan garis-garis yang hamper parallel.

d) Apabila di dalam susunan bahan zone yang dilindungi tempat

kerikil yang berdiameter lebih dari 4,76mm, maka batas diameter

terbesarnya adalah 25mm dan kerikil yang berdiameter melebihi

25m supaya dikeluarkan dari susunan bahan tersebut.

e) Didalam susunan bahan filter tidak diperkenankan adanya

butiran halus melebihi 5% (yang dapat melalui ayakan No.200)

mdan juga pada bahan filter tidak diperkenankan adanya butiran

yang bersifat kohesif.

Pada hakekatnya persyaratan-persyaratan yang telah diuraikan tersebut diatas,

merupakan persyaratan yang paling aman, terutama untuk melindungi zone-zone

yang terdiri dari bahan-bahan yang mengandung banyak lempung atau bahan-

bahan dengan butiran yang hamper seragam.

Karena itu sampai batas-batas tertentu persyaratan tersebut diatas dapat

diperingan, disesuaikan baik dengan karakteristika bahan yang akan dilindungi,

Page 76: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karakteristik Bahan

8-7

maupun dengan ketebalan filter yang mungkin dapat dicapai dan mungkin pula

disesuaikan dengan hal-hal lain yang akan mempengaruhi fungsi dari filter tersebut.

Penentuan filter, bukan hanya didasarkan pada perhitungan-perhitungan teoritis,

tetapi juga dipertimbangkan faktor-faktor praktis serta faktor keamanan lainnya.

Sebagai contoh dapat kiranya uraian sebagai berikut :

Apabila diperoleh bahan pasir sungai berbutir hampir seragam dan butirannya

berbentuk bulat dengan koefisien filtrasi K= 1 x 10-2 ~1 x 10-3 cm/dt , maka secara

teoritis bahan seperti ini dapat digunakan sebagai filter dengan ketebalan antara 20

s/d 30 cm saja.

Akan tetapi dengan mempertimbangkan faktor-faktor praktis dan faktor-faktor

keamanan baik pada saat penimbunannya, maupun exploitasinya serta faktor

besarnya debit filtrasi yang harus diluluskan, maka dalam pelaksanaannya filter dari

bahan semacam ini dapat mencapai ketebalan anatara 2 sampai 3 meter.

8.3. Bahan batu

Bungkalan batu yang diperoleh dengan cara memecahkan lapisan batuan pasif

atau pecahan batuan yang biasanya terdapat di dalam alur disebut bahan batu.

Bendungan urugan yang sebagian besar terdiri dari timbunan batu berdiameter

rata-rata 10 sampai 75 cm disebut bendungan batu. Bahan batu akan dianggap

ideal, apabila memenuhi persyaratan sebagai berikut :

1) Ukuran diameter batu antara 45 sampai 60 cm dengan berat 250 sampa

500 kg atau lebih.

2) Dalam timbunan tubuh bendungan batu yang berdiameter kurang daari 10

cm tidak boleh melebihi 5%.

3) Bahan batu tidak mudah pecah, baik dalam pengangkutan , maupun pada

saat penuangan dari lat-alat pengangkutan (dumping) .

4) Berat jenis tidak kurang dari 2,5

5) Kekuatan tegangan tekan batu tidak kurang dari 700 kg/cm2

6) Daya tahan terhadap pelapuknya tinggi (pada pengujian dengan cairan

Na2, penyusutan sebesar 0,15%)

Untuk bendungan yang lebih rendah daari 50 meter dapat digunakan bahan batu

dengan spesifikasi sebagai berikut :

1) Berat jenisnya sekitar 2,3

2) Kekuatan tekanannya sekitar 300 kg/cm2

3) Daya tahan terhadap pelapuk pada pengujian dengan cairan Na2 SO4,

penyusutannya sebesar 0,15%

Page 77: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karakteristik Bahan

8-8

Mengenai kekuatan geser bahan batu, biasanya diperoleh angka-angka sebagai

berikut :

1) Apabila bahan batu cukup keras dan stabil, maka biasanya untuk D50=2-

10cm (D50 adalah ukuran diameter dari susunan bahan batu yang terletak

di garis 50% pada kurva gradasi), maka besarnya (Ф) sekitar 400 .

2) Sedangkan untuk D50>15 cm, maka harga Ф dapat diambil sebesar 450.

3) Akan tetapi untuk bahan batu yang dikekuatan tegangan tekannya tidak

besar, maka pengambilan harga Ф = 350 sudah cukup aman.

Seyogyanya hanya sudut geser bahan batu ini ditetapkan berdasarkan hasil

pengujian dilapangan (large scale test).

Kestabilan karakteristika bahan, merupakan faktor yang mutlak diperlukan, karena

pada tubuh bendungan, bahan ini harus mampu bertahan sepanjang umur

exploitasi yang biasanya melebihi lima puluh tahun. Karenanya pada setiap butiran

batu dan mempunyai daya tahan yang tangguh terhadap pengaruh air maupun

pengaruh atmosfir lainnya. Semakin besar ukuran setiap batu serta semakin massif

batu tersebut, maka bahan ini berbutir halus hanya mencapai 4%, maka bahan

campuran ini akan bersifat semi kedap aiar (akan sukar meluluskan air melalui

lapisan bahan campuran seperti ini).

Mengingat hal-hal tersebut, maka terutama pada bahan timbunan yang berasal dari

dasar sungai yang diambil dengan mesin dali seret (drag line), agar diperhatikan

betul-betul kandungan butiran yang halus, agar tidak melebihi persyaratan seperti

yang diuraikan di atas.

8.4. Bahan-bahan lainnya

Selain bahan-bahan yang berkwalitas baik seperti yang telah diuraikan di atas,

untuk pembangunan tubuh bendungan kadang-kadang digunakan pula bahan-

bahan yang kwalitasnya rendah, seperti :

1) Batu yang dihasilkan dari batuan lunak yang mudah lapuk.

2) Lebih dari dua jenis bahan tanah, pasir atau kerikil yang tidak mungkin

dapat diambil secara terpisah, karena pelapisannya pada tempat

penggalian terlalu tipis.

3) Bahan hasil galian dari pondasi zone kedap air atau pondasi bangunan-

bangunan pelengkap bendungan.

4) Bahan hasil galian jalan masuk, jalan eksploitasi.

5) Dan bahan-bahan yang penyebarannya cukup luas, tetapi tidak

mempunyai karakteristika yang seragam.

Page 78: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karakteristik Bahan

8-9

Bahan-bahan seperti tersebut di atas pada pembangunan bendungan urugan

biasanya dipergunakan untuk penumbunan zone sembarangan (random zone).

Zone sembaranagan ini, bersama-sama dengan zone lain dari tubuh bendungan

bekerja untuk mempertahankan kestabilan tubuh bendungan tersebut.

Karenanya zone sembarangan ini dimaksudkan untuk dapat mendukung beban

pada tingkat-tingkat tertentu, sehingga bahan yang akan digunakan untuk zone ini

supaya mempunyai kemapuan tertentu pula. Guna memperoleh susunan yang

memenuhi persyaratan tersebut, maka diperlukan penelitian yang seksama untuk

menentukan jenis bahan yang akan dicampurkan, prosentase akan semakin baik.

Karena itu biasanya bahan yang berasal dari batuan beku atau metamorfis,

merupakan bahan yang memenuhi persyaratan tersebut diatas. Disamping bahan

yang berasal dari batuan sedimen kadang-kadang juga dapat dipergunakan

terutama batuan sedimen tua, tetapi sebelum ditetapkan pemakaiannya agar

dilakukan penelitian yang seksama.

Jenis bahan batuan yang umumnya memenuhi syarat untuk penimbunan tubuh

biasanya digali dengan peledakan dan untuk mendapatkan ukuran batu serta

gradasi yang sesuai dengan rencana dengan rencana teknisnya, maka diperlukan

pengujian untuk menentukan cara peledakan yang sesuai, terutama mengenai

kedalaman dari setiap lubang, dan lain-lain.

Tabel.6 Bahan batuan yang dapat digunakan untuk pembangunan bendungan

Batuan yang dianggap sangat baik

untuk bendungan urugan

Batuan yang dalam

penggunaanya perlu penelitian

yang seksama

Grani, andesit, riolit.

Basalt

Batuan Pasir berumur sebelum

Mesozoikum

Batuan kapur

Batuan silikat

Shale, Slate

Tuff

Batuan pasir berumur

Neozoikum

Gneiss, Schist

Apabila bahan batu tersusun dalam gradasi ukuran kecil, maka pemadatan yang

dilakukan dengan metode pemadatan perlapisan (placement compaction methode)

merupakan cara pemadatan yang paling baik, sedangkan untuk bahan batu

bergradasi besar pemadatan dilakukan dengan metode pemadatan menuang

ratakan (dumping and slincing compaction methode) dan merupakan cara yang

paling sesuai .

Page 79: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karakteristik Bahan

8-10

Selanjutnya apabila bahan batu mengandung 7% butiran halus (yang dapat melalui

saringan No.200 dengan ukuran lubang 0,074mm), maka bahan campuran ini akan

bersifat kedap air. Akan tetapi apabila kandungan bahan komposisi bahan tersebut

dan metode pencampurannya. Jika diperlukan zone sembarangan ini dapat dibagi

dalam beberapa sub zone lagi.

Seperti yang telah diuraikan terdahulu, apabila terpilih bendungan sekat, maka

bahan-bahan seperti beton aspal, beton bertulang, bahan-bahan pelapis kedap air,

biasanya digunakan sebagai sekat pencegah aliran filtrasi mengalir melalui tubuh

bendungan. Akan tetapi pada perhitungan stabilitas bendungan terutama

perhitungan longsoran, kekuatan geser bahan-bahan ini biasanya diabaikan.

Page 80: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karakteristik Bahan

8-11

Page 81: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksanaan Bendungan Pengetahuan Karakteristik Bahan

9 - 1

BAB 9

BAHAN UNTUK PEKERJAAN JALAN PUNCAK BENDUNGAN

9.1. Umum

Perkerasan jalan terdiri dari 2 jenis yaitu :

- Perkerasan lentur (flexible pavement)

- Perkerasan kaku (Rigid pavement)

Bahan perkerasan lentur terdiri dari agregat : Pasir, kerikil pecah dan aspal, sedangkan

perkerasan kaku terdiri dari beton. Untuk jalan inspeksi cukup dengan perkerasan

lentur karena volume lalu lintas dan beban as kendaraan tidak seperti yang ada pada

jalan raya umum.

9.2. Bahan Agregat

9.2.1. Pasir

Pasir adalah material berbutir yang dihasilkan oleh pelapukan alami batuan

atau pecahan batuan pasir-batu. Terdapat beberapa jenis pasir denan masing-

masing gradasi tertentu.

a. Pasir angin

Pasir yang dibawa angin dan mengumpul disuatu tempat. Umumnya

berbutir halus dengan ukuran No. 40 sampai No. 100.

b. Pasir danau

Pasir berbutir halus dan bulat umumnya dicampur dengan pasir kasar.

Umumnya berukuran antara No. 40 sampai No. 200.

c. Pasir sungai

Pasir yang dibawa oleh air dan menggelinding antar butiran sehingga tidak

bersudut tajam. Umumnya bebas dari Lumpur dan berbutir halus dengan

ukuran butiran antara No. 4 sampai No. 100.

Page 82: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksanaan Bendungan Pengetahuan Karakteristik Bahan

9 - 2

d. Pasir dari pasir-pasir batu

Pasir yang diperoleh dari pengayakan pasir-batu lolos No. 4. kadang-

kadang mengandung tanah dan berukuran antara No. 4 sampai No. 200.

e. Pasir gunung

Pasir yang berasal dari deposit alami dengan sedikit atau tanpa kerikil.

Umumnya berukuran antara 3/8” sampai No. 200

f. Pasir buatan

Pasir yang diperoleh dari pengayakan batu pecah mesin lolos No. 4.

9.2.2. Kerikil

Kerikil diperoleh dari pelapukan alami batuan, berukuran lebih besar dari pasir

yang dianggap bertahan No. 4 atau 1/4”.

a. Kerikil kacang polong (pea gravel)

Kerekil yang bersih berasal dari kerikil sungai dengan ukuran antara 1/4”

sampai 1/2”.

b. Kerikil sungai

Kerikil yang dapat dijumpai pada hulu maupun hilir, terdiri dari butiran bulat

berukuran diatas 1/4” dengan permukaan yang halus bercampur dengan psir

sungai, umumnya bebas dan tanah dan danau. Material yang lolos 1/4” ini

termasuk pasir sungai.

c. Kerikil gunung

Kerikil yang berasal dari deposit alami, umumnya berbutir, terkadang

bercampur dengan pasir halus dan tanah. Tergantung bercampur dengan

material apa, maka disebut tanah berkerikil, pasir berkerikil, kerikil

berlempung dan kerikil berpasir.

9.2.3. Batu Pecah

Batu pecah dihasilkan dari pemecahan mekanik dan berbagai jenis batuan atau

berangkal. Contoh : batu kapur, granite, batuan singkapan, quartzite dsb.

a. Batu pecah bergradasi

Batu pecah yang diproduksi pada gradasi yang diinginkan dengan

pengayakan. Batu pecah yang lebih disukai adalah berbentuk cubical

Page 83: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksanaan Bendungan Pengetahuan Karakteristik Bahan

9 - 3

(persegi), akan tetapi beberapa jenis batuan berlapis mungkin akan

memberikan bentuk yang agak pipih.

b. Batu pecah campuran

Batu pecah tanpa pengayakan, umumnya hanya digunakan ayakan 2”

sebagai scalping screen (diayak sebelum masuk secondary crusher)

c. Secondary crusher

Secondary crusher adalah bagian dari batu pecah yang lolos 1/4” atau No. 4.

Umumnya bergradasi baik meskipun terdapat kekeurangan pada No. 40

sampai No. 100.

d. Terak (slag)

Terak adalah bahan bukan logam yang diperoleh dari tungku pemanasan

logam, mengandung silikat dan slumino silikat serta bahan dasar lainnya.

Terak dengan mutu yang baik akan memberikan perkerasan yang baik

meskipun seringkali terdapat terak yang porous dan menyerap banyak

aspal.

9.2.4. Aspal (Bitumen)

Bitumen sering diartikan sebagai aspal, sebenarnya tidak demikian karena tar

juga mengandung bitumen. Selanjutnya hanya dibahas aspal sebagai bahan

bitumen. Semua aspal diperoleh dari destilasi minyak mentah bumi (crude oil)

baik secara mekanik maupun alami.

Berdasarkan Sumbernya Terdapat :

1. Aspal Alam

Aspal alam berbentuk bilamana minyak mentah bumi naik ke permukaan

bumi melalui celah-celah kulit bumi. Akibat sinar matahari dan angin maka

minyak ringan dan gas menguap dan meninggikan residu yang plastis dan

hitam disebut aspal. Kebanyakan aspal alam bercampur baur dengan

mineral seperti lempung tanah, pasir sampai kerikil yang terbawa saat

minyak bumi mengalir kecekungan permukaan bumi. Aspal alam terdapat di

Trinidad, Venezuela dan pulau buton.

2. Aspal Minyak (Petroleum Asphalt)

Dari hasil destilasi minyak tanah bumi akan diperoleh beebagai jenis minyak

seperti : bensin, solar, minyak tanah dsb. Residu dari hasil destalasi ini

Page 84: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksanaan Bendungan Pengetahuan Karakteristik Bahan

9 - 4

adalah aspal, namun aspal ini masih melalui proses semi blown baru

diperoleh aspal penetrasi 60/70 dan aspal keras (asphalt cemen) jenis

lainnya.

Berdasarkan Jenisnya Terdapat :

1. Aspal Keras

Aspal keras adalah yang dalam temperatur kamar berbentuk padat dan

keras. Aspal ini dirancang dengan memilih penetrasi, kekerasan yang

sesuai untuk pelaksanaan, iklim dan jenis lalu lintas, dari suatu

perkerasan.

Penetrasi adalah masuknya jarum standar dengan beban 100 gram

(termasuk berat jarum), dalam temperatur 250 C selama 5 detik. Contoh

: Pen. 40/50, Pen. 60/70 semakin rendah nilai penetrasinya semakin

keras aspalnya.

Aspal minyak diperoleh dari penyulingan minyak mentah bumi dengan

penguapan dan destalasi dalam berbagai tahap kondensasi. Aspal

keras berbeda dengan aspal cair dimana aspal keras harus dipanaskan

untuk mencapai kondisi mencair sedangkan aspal cair sudah dalam

kondisi cair pada temperature kamar sehingga diperlukan bahan pelatur

untuk aspal cair.

2. Aspal Cair

Terdapat 3 jenis aspal cair yaitu :

a. Aspal cair penguapan lambat (slow cruing liquid asphalt) Aspal cair

jenis ini dapat berupa residu yang mengandung sedikit minyak berat

atau campuran antara aspal keras dengan minyak residu. Untuk

mencapai kelecakan (workability) yang lebih baik maka aspal jenis

ini harus dipanaskan dan umumnya digunakan untuk campuran

dingin. Contoh : SC – 800.

b. Aspal cair penguapan sedang (medium curing liquid asphalt). Aspal

cair jenis ini diperoleh dengan mencairkan aspal keras dengan

minyak tanah. Aspal jenis ini sudah berbentuk cair temperatur kamar

dan umumnya digunakan untuk prime coat. Contoh : MC – 250.

c. Aspal cair penguapan cepat (rapid curing liquid asphalt)

Page 85: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksanaan Bendungan Pengetahuan Karakteristik Bahan

9 - 5

Aspal ceir jenis ini diperoleh dengan mencairkan aspal keras dengan

bensin. Karena penguapan bensin jauh lebih cepat dari minyak

tanah maka aspal cair ini dikenal dengan nama aspal cair

penguapan cepat. Umumnya digunakan untuk tack coat. Contoh :

RC – 70.

Angka yang lebih tinggi menunjukkan aspal cair yang lebih kental

misalnya RC – 250 lebih kental dari RC – 70, angka ini menunjukkan

syarat viskositas kenematik minimum dari aspal cair tersebut.

3. Aspal Emulsi

Jika air dicampur dengan minyak maka keduanya akan memisah. Agar

tecampur dalam suspensi maka diperlukan bahan ketiga seperti sabun

yang ditambahkan untuk memperlambat pemisahan. Dalam hal yang

sama, aspal keras dan air dicampur dengan menggunakan bahan

pengemulsi untuk memperlambat pemisahan. Terdapat banyak bahan

pengemulsi baik organik maupun inorganik seperti lempung koloidal,

silica yang dapat maupun yang tidak dapat dilarutkan, sabun, minyak

sayur sulfonat.

Jika aspal emulsi breaks up atau stes up, maka air mengalir atau

menguap meninggalkan aspal. Penanganan aspla emulsi harus

diperhatikan khusus agar reaksi dini akibat tekanan, panas atau dingin

yang berlebihan, tidak terjadi. Kecepatan reaksi sangat ditentukan oleh

jumlah dan jenis bahan pengemulsi yang digunakan. Jika aspal emulsi

breaks up maka warna aspal semula coklat berubah menjadi hitam.

Aspal emulsi menurut muatan listrik bahan pengemulsinya terdiri dari :

a. Aspal Emulsi kationik

Aspal emulsi jenis kationik (ion positif) cocok untuk jenis batuan yang

mengandung ion negative. Meskipun demikian, aspal kaitonik dapat

digunakan untuk semua jenis batu.

b. Aspal Emulsi Anionik

Aspal emulsi jenis anionic (ion negative) cocok untuk jenis batu yang

mengandung ion positif.

Aspal emulsi menurut kecepatan reaksinya terdiri dari :

▪ Reaksi cepat (rapid setting)

Page 86: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksanaan Bendungan Pengetahuan Karakteristik Bahan

9 - 6

Memerlukan beberapa menit untuk breaks up. Contoh : RS

▪ Reaksi sedang (medium setting)

Memerlukan puluhan menit untuk breaks up. Contoh : MS

▪ Reaksi Lambat (slow setting)

Memerlukan waktu ber jam-jam untuk breaks up. Contoh : SS.

Secara umum aspal emulsi lebih menguntungkan dari aspal cair

karena :

▪ Dapat beradaptasi untuk agregat basah

▪ Mengurangi bahaya kebakaran dan banyak keracunan

Page 87: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksanaan Bendungan Pengetahuan Karakteristik Bahan

9 - 7

DAFTAR PUSTAKA

1. Standar Perencanaan irigasi.

Kriteria Perencanaan Bagian Bangunan Utama (KP-02) Desember 1986.

Direktorat Jendral Pengairan, Departemen Pekerjaan Umum.

2. Standard Perencanaan Irigasi.

Kriteria Perencanaan Bagian Bangunan (KP-04) Desember 1986

Direktorat Jendral Pengairan, Departemen Umum.

3. Standard Perencanaan Irigasi, Tipe Bagunan Irigasi (B1-02), Desember 1986

Direktorat Pengairan, Departemen Pekerjaan Umum.

4. Panduan Perencanaan Bendungan Urugan, Juli 1999 Direktorat Bina Teknik,

Direktorat Jendral Pengairan, Departemen Pekerjaan Umum.

Page 88: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan Karateristik Dan Bahan

RANGKUMAN.

Mengingat karakteristik dari bahan kedap air sangat beragam dan dipengaruhi oleh

beberapa faktor misalnya koeffisien filtrasinya, kekuatan gesernya, proses

konsolidasinya dan lain lain maka perlu kiranya seorang Pelaksanan Bendungan yang

berkualitas dan memahami karakteristik bahan-bahan yang akan dipergunakan dalam

pelaksanaan konstruksi bendungan

Disamping hal tersebut seorang Pelaksana Bendungan perlu pula mengetahui

pengetahuan tentang perihal bendungan mengingat untuk apa bahan - bahan tersebut,

bagaimana cara atau metode kerja yang diterapkan, dan akibatnya bila gagal

melaksanaannya.

Sebagai rangkuman dari materi pelatihan modul ini, meliputi atara lain :

BAB I PENDAHULAN.

Meliputi Pandangan Umum, ruang lingkup pekerjaan pelaksanaan Bendungan

serta maksud dan tujuan perlunya seorang Pelaksana Bendungan

mengetahui serta memahami tentang Pengetahuan tentang bendungan serta

karakteristik bahan yang akan dipergunakan dalam pelaksannaan konstruksi

bendungan.

BAB 2. BENDUNGAN URUGAN.

Meliputi penjelasan tentang kriteria dasar pemilihan tipe berdasarkan

karakteristik bahan yang teredia didekat lokasi serta mengenai hal hal yang

dianggap penting untukmmasing masing tipe.

BAB 3. PONDASI BENDUNGAN.

Meliputi penjelasan tentang klasifikasi kelompok pondasi berdasarkan

karakteristiknya serta sifat dan karakter dari masing masing jenis pondasi.

BAB 4. PENYEBAB TERJADINYA KEGAGALAN BENDUNGAN.

Menjelaskaan tentang faktor utama penyebab terjadinya kegagalan

konstruksi bendungan. .

BAB 5 PENANGANAN REMBESAN MELALUI PONDASI.

Menjelaskan cara cara / metode penanganan rembesan melalui pondasi

atau dasar bendungan.

BAB 6. INSTRUMENTASI.

Menjelaskan maksud dari pemasangan instrumentasi pada

pembangunan konstruksi bendungan serta menjelaskan jenis intrumentasi

yang biasa di pasang pada bendungan tipe urugan

Page 89: Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan dan ...

Pelatihan Pelaksana Bendungan Pengetahuan Karateristik Dan Bahan

BAB 7. PERLINDUNGAN LERENG.

Menjelaskan tentang macam macam dari perlindungan lereng bendungan

siifat dan karakteristik material batu untuk perlindungan lereng serta hal

hal yang perlu

diperhatikan dalam konstruksi pelindung lereng.

BAB 8. BAHAN TIMBUNAN TUBUH BENDUNGAN.

Menjelaskan bahan bahan yang diperlukan dalam pekerjaan timbunan

bendungan dan menjelaskan sifat, persyaratan serta katrakteristik dari

masing masing material bahan timbunan.

BAB 9. BAHAN UNTUK JALAN PADA PUNCAK BENDUNGAN..

Menjelaskan jenis perkerasan dari jalan dan menjelaskan bahan yang

diperlukan untuk lapisan perkerasan jalan.