KATA PENGANTAR. Jakarta, Desember Penyusun

Transkripsi

1 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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 i

2 Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan 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. ii

3 Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan 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. iii

4 Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan 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 Umum Lingkup Pekerjaan Pelaksana Bendungan Maksud Dan Tujuan BAB 2 BENDUNGAN URUGAN Bendungan Homogen Bendungan tipe Zonal Bendungan Tirai Bendungan Inti Tegak Bendungan Sekat BAB 3 PONDASI BENDUNGAN TIPE URUGAN Pondasi batuan Pondasi pasir dan kerikil Pondasi tanah BAB 4 PENYEBAB KEGAGALAN BENDUNGAN URUGAN Kegagalan Hidrolik Kegagalan Akibat Rembesan Pondasi lulus air Bocoran melalui timbunan Rembesan pada pipa pengeluaran Longsoran pada tubuh bendungan Kegagalan struktural Keruntuhan akibat pondasi Longsoran pada tubuh bendungan iv

5 Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan BAB 5 PENANGANAN REMBESAN MELALUI PONDASI Grouting dan groutimg tirai Parit halang Parit halang partial Sekat pancang penghalang Parit penghalang dengan perkuatan semen Diafrgma beton cor setempat Lapisan blanket (selimut) hulu Sumur drainase BAB 6 INSTRUMENTASI Maksud Kebutuhan Minimal Instrumen Instrumen Untuk Bendungan Urugan Pisometer dan Sumur-sumur Pengamatan Pisometer sistem tertutup Hydraulik Twin Tube Pneumatik Piezometersometerl Vibrating Wire Piezometer Total Pressure Cell Pisometer sistem Terbuka Alat Ukur Rembesan Alat Ukur Gerak Internal Alat ukur Gerak Permukaan BAB 7 PERLINDUNGAN LERENG Perlindungan Lereng hulu Perlindungan Lereng hilir BAHAN TIMBUNAN TUBUH BENDUNGAN Bahan untuk zona kedap air Koefisien filtrasi Kekuatan Geser Karakteristika proses konsolidasi Konsolidasi pada saat pelaksanaan bendungan Montmorillnite Zat organis yang terkandung di dalam bahan v

6 Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan 8.2. Bahan untuk filter dan zone transisi Bahan batu Bahan-bahan lainnya BAB 9 BAHAN UNTUK JALAN PADA PUNCAK BENDUNGAN Umum Bahan Agregat Pasir Kerikil Batu pecah Aspal (bitumen) RANGKUMAN... DAFTAR PUSTAKA vi

7 Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan 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 vii

8 Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan P A N D U A N P E M B E L A J A R A N viii

9 Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan 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 OHT 1 2. Ceramah :Pendahauluan : SDA OHT 2 - Menjelaskan Jenis dan konstruksi, lingkup pekerjaan dari jabatan kerja seorang pelaksana Bendungan Waktu : 15 menit Bahan Materi serahan (Bab1, bagian ke satu, Pendahuluan 3. Ceramah : - Tipe bendungan - Bendungan tipe urugan - Pondasi bendungan tipe urugan SDA OHT 3 Waktu : 15 menit Bahan : Materi Bab 3 ix

10 Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan Kegiatan Instruktur Kegiatan Peserta Pendukung 4. Ceramah : Penyebab Kegagalan Bendungan Urugan SDA OHT 1 Waktu : 25 menit Bahan : Materi Bab 4 dan Bab 5 Penyebab Kegagalan Bendungan Urugan dan Penganan rembesan 5. Ceramah : - Jenis Instrumentasi - Perlindungan Lereng - Bahan timbunan tubuh bendungan - Bahan untuk jalan pada puncak bendungan SDA OHT 5 Waktu : 30 menit Bahan Materi serahan Bab 6, 7, 8 dan bab 9 x

11 Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan MATERI SERAHAN xi

12 Pelaksana Bendungan Pengetahuan Dan Karateristik Bahan xii

13 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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 Lingkup Pekerjaan Pelaksana Bendungan Yang dimaksud dalam ruang lingkup pekerjaan Pelaksana Bendungan pelaksanaan pembangunan tubuh bendungan juga termasuk antara lain: disamping 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. I -1

14 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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. I -2

15 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan BAB 2 BENDUNGAN URUGAN Seperti yang telah diuraikan 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 inti kedap air. Bahan untuk inti kedap air karakteristiknya sangat beraneka ragam, akibat pengaruh kelembaban serta metode penimbunan yang akan digunakan, oleh karena kartakteristik dari bahan sudah harus diktetahui 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, 2-1

16 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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 itu tipe homogen hanya menguntungkan untuk bendungan yang relatif rendah. Untuk bendungan yang lebih tinggi dari 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 hilir suatu bendungan, berarti akan terjadi aliran filtrasi keluar ke permukaan lereng dan dapat munimbulkan gejala erosi buluh (piping) serta sembulan. Hal ini dapat mengakibatkan keruntuhan atau longsoran-longsoran kecil pada permukaan lereng. Beberapa contoh system drainase pada bendungan homogen secara skematis, ditunjukan pada gambar 2 2-2

17 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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. 2-3

18 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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 2-4

19 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,0x10-5 4,0x10-5 8,5x10-4 1,8x10-4 2,8x10-4 4,6x10-4 6,5x10-4 9,0x10-4 1,4x10-3 1,8x10-3 2,6x10-3 3,8x10-3 5,1x10-3 6,9x10-3 8,9x10-3 1,4x10-2 2,2x10-2 3,2x10-2 4,5x10-2 5,8x10-2 7,5x10-2 1,1x10-4 1,6x10-4 2,2x10-4 2,8x10-4 3,6x10-4 Lanau Pasir Halus Pasir sedang Pasir kasar 2,00 1,8x10-0 Kerikil halus 2-5

20 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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 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 Bendungan inti tegak. 1) Dengan posisi inti kedap air vertikal, maka perpotongan garis lingkaran suatu bidang luncur dengan inti akan lebih kecil. 2-6

21 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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 inti 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 air 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- 2-7

22 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan hati dan penimbunannya dilaksanakan dengan mengikuti syaratsyarat 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. (Skema 1) (Skema 2) Skema 3) 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 2-8

23 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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) 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 itu perbaikannya dapat 2-9

24 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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. 2-10

25 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 2-11

26 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 2-12

27 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 2-13

28 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan BAB 3 PONDASI BENDUNGAN URUGAN Syarat pokok yang perlu diperhatikan. pada pondasi bendungan tipe urugan adalah rnampu mendukung bahan timbunan d a l a m 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 3-1

29 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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 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 %. 3-2

30 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan Klasifikasi criteria batuan untuk pondasi bendungan (Menurut Tanaka) Katagori Karakteristika Batuan sangat segar, tanpa pelapukan atau tidak nampak adanya A perubahan pada mineral-mineralnya, Rekahan kekar-kekar yang tertutup rapat dan bidangnya tidak mengalami pelapukan. Pada waktu hammering suaranya metalik (nyaring) Batuan sangat keras, retakan kekar tertutup rapat (walaupun hanya 1 B mm). Namun sebagian telah mengalami pelapukan ringan, juga perubahan pada mineral-mineralnya. Suaranya pada waktu hammering metalik (nyaring) Relatif keras walaupun mineral-mineral partikelnya mengalami pelapukan, kecuali mineral kwarsa. Pada umumnya secara kimiawi mengandung CH 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). Baik batuan, mineral-mineral dan partikel-partikelnya, kecuali mineral kwarsa sedikit melunak akibat pelapukan. Kuat tarik pada bidang-bidang CM 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) Batuan mineral-mineral dan partikel-partikel melunak. Kuat tarik pada CL 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). Batuan, mineral-mineral dan partikel-partikel lunak karena lapuk. Tidak ada kuat tarik diantara bidang-bidang kekar. Batuan mudah pecah bila dipukul D dengan palu sedikit saja serta dijumpai material lempung pada bidangbidang kekarnya. Suaranya sewaktu dipalu adalah gedug (dull) 3-3

31 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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 buluh Masalah utama pada pondasi inii adalah stabilitas, untuk mengatasi hal. tersebut pada umumnya lereng timbunan di buat 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. 3-4

32 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 3-5

33 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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. 4-1

34 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 5) Kontak bahan urugan 6) Deformasi 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 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) 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, 4-2

35 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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 air 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 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 a u atau pasir terkekang (confined). Tekanan air pori pada material tertekan yang tidak 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 t u b u h 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). 4-3

36 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan a. Limpasan Gelombang e..keruntuhan akibat pondasi lunak b.aliran buluh timbunan dan pondasi f. Keruntuhan pada lereng hilir akibat surut cepat C. Retak pada timbunan akibat penurunan pondasi g.keruntuhan lereng hilir akibat material urugan lunak D.Retak pada timbunan akibat penyusutan Gambar. 4 Jenis-jenis keruntuhan bendungan tanah 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" 4-4

37 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 4-5

38 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan BAB PENANGANAN REMBESAN MELALUI PONDASI. V 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. 5-1

39 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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. 5-2

40 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan Untuk pondasi lapisan kedap airnya cukup dalam, dapat digunakan penghalang sekat pancang, tirai halang dari semen atau diafragma beton Zona Kedap Air Zona Lolos Air As Bendungan Zona lolos Air Paritan Halang Lubang Grouting Lapisan lulus Air a.parit halang untuk pondasi kedap air yang dangkal Lulus air Lulus air Inti Kedap air Pondasi lulus air Kunci Parit (key Trench) Tirai tiang pancang atau tirai injeksi Lapisan Keras b. Perbaikan Pondasi untuk pondasi kedap air agak dalam Gambar. 5 Parit Halang 5-3

41 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan Inti Kedap air Zona Kedap Air Zona kedap air 10-15m Selimut drainase horizontal 10-15m Penghalang parsial Tumit drainase Lapisan keras c. Perbaikan Pondasi untuk lapisan kedap air yang dalam Inti kedap air Lolos air H=2m Lolos air Lapisan kedap air Paritan kunci Paritan tumit drainase d.perbaikan Pondasi untuk lapisan kedap air yang dangkal Lolos air Lolos air Inti kedap air Sumur atau pipa engumpul Lapisan kedap air ketebalan >1m< H Filter drainase e.perbaikan pondasi untuk lapisan kedap air dengan tebal >3 dan <h Gambar.5 Tipikal perbaikan Pondasi dan paritan 5-4

42 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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 u n t u k lokasi yang mempunyai pondasi tanah lunak dan pasiran halus. Tetapi bila lapisan pondasjnva terdapat bongkahan batu, maka tidak mudah untuk dipancang, sehingga sulit untuk memperoleh sekat penghalang rembesan air yang tidak tembus air. Pada kenyataan akan selalu ada kemungkinan rembesan air 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 m e la l u 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 5-5

43 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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 hulu 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 hilir bendungan. Secara teoritis erosi buluh terjadi bila tekanan ke atas pada suatu titik di pondasi dengan ketinggian tertentu dekat dengan tumit hilir lebih besar dan kombinasi berat tanah dan air di atasnya. 5-6

44 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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 ir 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 berlapislapis. 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 hilir sumur tidak melebihi 0,5sampai 0,6. Apabila bagian hilir dilengkapi dengan berm maka titik gradien antara sumur tidak boleh melebihi 0,6 sampai 0,7. Ukuran lubang saringan sumur, harus sedemikian rupa sehingga tidak bisa dilewati oleh butir-butir filter melalui saringan dan harus memenuhi kriteria sebagai berikut D 85 butiran filter 2 Ф maksimun lubang saringan pipa Gradien filter harus memenuhi pula kriteria yang dijelaskan pada bab 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 5-7

45 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan atau digalvanis ulang setelah dilubangi. Disain tipikal dari sumur drainasi ditunjukkan pada gambar 8. Dalam gambar 9 perbaikan y ang 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 Tubuh Bendungan Lapisan lulus Air ( ƒ/2f ) Lapisan kedap air Sumur drainase Radius Y 0 Installation line of well Gambar 7. Contoh darainase sumuran pada bendungan urugan 5-8

46 Pengetahuan dan Karakteristik Bahan Gambar.8. Tipikal drainase sumuran pada bendungan urugan 5-9

47 Pengetahuan dan Karateristik Bahan BAB 6 INSTRUMENTAS1 BENDUNGAN 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 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, 6-1

48 Pengetahuan dan Karateristik Bahan 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 : 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 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. 6-2

49 Pengetahuan dan Karateristik Bahan 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 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, klepklep 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. 6-3

50 Pengetahuan dan Karateristik Bahan ` Gambar.1 Kepala Pisometer (piesometer HTTP jenis Pondasi bendungan) Gambar.2. Kepala Pisometer Hdrolik jenis timbunan 6-4

51 Pengetahuan dan Karateristik Bahan 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 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`) 6-5

52 Pengetahuan dan Karateristik Bahan Gambar.4 Kepala Pisometer Gas (atas) 6-6

53 Pengetahuan dan Karateristik Bahan Gambar.4 Panel Terminal PembacaanPisometer Gas 6-7

54 Pengetahuan dan Karateristik Bahan Gambar.5.Terminal Pembacaan Tekanan Pisometer Gas 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. 6-8

55 Pengetahuan dan Karateristik Bahan Kawat Getar Selongsong baja tahan karat Karet dengan 4 buah konduktor polypropylene Diafragma Sumbat dan kumparan magnet Gambar.6 Rangkaian Kepala Pisometer Jenis Kawat Getar 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. 6-9

56 Pengetahuan dan Karateristik Bahan Lempengan Ф 23 cm berisi minyak Gambar.7 Sel Tekanan Total 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. 6-10

57 Pengetahuan dan Karateristik Bahan 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 : 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 6-11

58 Pengetahuan dan Karateristik Bahan 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. 6-12

59 Pengetahuan dan Karateristik Bahan 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. 6-13

60 Pengetahuan dan Karateristik Bahan 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 Lama Pendek Sangat Sangat Pendek dilapisan kkedap air Pendek 4. Biaya (Pemboran) Murah - Mahal Lebih Mahal 5. Biaya (Ditimbun/pondasi) Sedang Sedang Lebih Mahal Lebih Mahal 6. Ganngguan pada Besar Kecil Kecil Kecil pelaksanaan konstruksi 7. Kesulitan Pemasangan Sangat Sederhana Agak sulit Lebih Sulit Agak sulit 8. Pembacaan dan Sangat Sederhana Pemeliharaan Pembacaan Sangat pemeliharaan sulit agak sulit Sederhana 9. Permasalahan alat Kecil Besar (sesuai Besar Sangat umur) Kecil 10. Terminal pembacaan Tidak Perlu Perlu Perlu Perlu 11. Keterbatasan Pada - Masalah Masalah Tidak ada Terminal pembacaan elevasi jarak 12. Waktu Pembacaan Lama Sedang Agak Sangat cepat lama 13. Tekanan pada pori Tak terbaca Terbaca Tak terbaca Terbaca 14. Identifikasi bila ada Agak sulit Sulit Sulit Mudah permasalahan alat 15. Pertimbangan lain Pisometer Jenis PTP Memerlukan Perlu Peka terhadap Tersumbat akibat perawatan pencegahan perubahan suhu keluar atau secara teratur masuknya masuknya air secara Guns udara basah berulang mrnghindari lewat tabung penyumbatan pemasukan 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 6-14

61 Pengetahuan dan Karateristik Bahan 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 22,5 0 atau Antara 5-10 lt/dtk digunakan jenis 90 0 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 6-15

62 Pengetahuan dan Karateristik Bahan Gambar.11 Standar alat ukur (Bendung) untuk rembesan 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. 6-16

63 Pengetahuan dan Karateristik Bahan 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 anomalianomali 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 6-17

64 Pengetahuan dan Karateristik Bahan 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 masingmasing 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 6-18

65 Pengetahuan dan Karateristik Bahan 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 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 garisgaris sejajar dan pada jarak-jarak tertentu dengan sumbu bendungan, serta kurang lebih pada elevasi yang sama untuk setiap garis. b). Tiltmeter 6-19

66 Pengetahuan dan Karateristik Bahan 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. 6-20

67 Pelatihan Pelaksanaan Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan 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. 7-1

68 Pelatihan Pelaksanaan Bendungan Pengetahuan dan Karakteristik Bahan Table 4 Hamparan batu pelindung Pasangan pelindung batu kosong Pasangan blok beton pelindung Perbandingan dari beberapa konstruksi pelindung pada lereng udik bendungan Macam Kelebihan Kelemahan 1. Dapat mengikuti penurunan 1. Dibutuhkan banyak bahan tubuh pelindung batu 2. Mempunyai kemampuan 2. Memerlukan lapisan filter reduksi hempasan ombak yang relatif tebal yang besar 3. menyukarkan pembuatan 3. Cukup stabil terhadap bangunan pelengakap serta pengaruh-pengaruh pemasangan alat-alat fluktuasi permukaan air dan pengamat bendungan. gerakan ombak 4. Konstruksinya dapat dikerjakan secara mekanis 1. Dapat mengikuti penurunan 1. Tak dapat dilaksanakan tubuh bendung secara mekanis dan 2. Cukup stabil terhadap membutuhkan tukang batu pengaruh-pengaruh flutuasi yang ahli permukaan air dan gerakan 2. membutuhkan bahan batu ombak dengan ukuran tertentu 3. Membutuhkan lapisan filter dengan kwalitas yang baik. yang relative tipis 4. Konstruksinya mudah dilaksanakan 1. Mudah dilaksanakan 1. Mempunyai kemampuan karena kosntruksinya reduksi ombak yang kecil, sederhana sehingga memerlukan tinggi 2. Konstruksi dapat dibuat jagaan yang lebih besar seragam 2. Tak dapat mengikuti 3. Harga bahannya biasanya penurunan, tubuh bendung murah dan tak memerlukan 3. Tidak stabil terhadap tempat penggalian bahan pengaruh fluktuasi batu khusus permukaan air dan gerakan 4. pembuatannya serta ombak pemasangannya dapat 4. Untuk blok-blok yang berat dijadwalkan dengan tepat. 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. 7-2