BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 1.1 Perhitungan Gaya-Gaya yang Bekerja Perhitungan stabilitas bendung harus ditinjau pada saat kondisi normal dan kondisi ekstrim seperti kondisi saat banjir. Ada beberapa gaya yang harus di hitung untuk mengetahui stabilitas bendung antara lain: a. Gaya berat sendiri bendung b. Gaya gempa c. Gaya hidrostatis d. Gaya tekan ke atas (uplifit pressure) e. Gaya tekan lumpur Pada saat banjir gaya-gaya bekerja ada yang mengalami perubahan seperti gaya tekan ke atas (uplifit pressure), gaya hidrostatis dan gaya tekan lumpur. Sementara gaya-gaya yang tetap adalah: gaya akibat beban sendiri, dan gaya gempa. Gaya-gaya yang bekerja pada bendung pada saat kondisi air normal dan pada saat kondisi air banjir dapat dilihat pada Gambar 4.1 dan Gambar 4.2. 37

9.00 7.90 7.35 6.42 6.45 5.52 5.68 5.62 4.48 4.46 4.78 3.74 2.81 2.83 1.00 1.00 1.50 2.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.50 5.35 + 17.07 W4 W5 2.83 3.85 W1 2.62 2.81 W2 W6 W3 W7 3.74 3.71 4.464.48 W9 W8 4.64 4.62 W11 W10 5.55 5.52 W13 W12 6.45 6.42 W15 W14 7.35 7.33 W17 W16 8.25 8.23 W19 W18 9.16 + 13.22 A B G1 D E G2 G3 F C G4 G5 G G6 G11 G7 H I G8 G9 J K G10 L M N O P P1 P2 G13 G12 R G14 Q W20 + 10.13 G16 G15 7.90 W21 9.00 4.78 W23 5.68 W22 G17 S G19 U + 12.37 W G18 1.00 2.00 2.24 G20 T W24 5.62 0.750.750.75 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 6.52 1.00 22.24 1.00 2.50 U3 U4 U5 U1 U2 4.64 3.71 5.55 4.62 U6 U7 U8 U9 U10 U11 U12 U15 U14 U16 U17 U18 8.25 7.33 U13 9.16 8.23 Gambar.4.1 Gaya-Gaya yang Bekerja pada Kondisi Air Normal Gambar 6.11: Gaya-gaya yang bekerja pada bendung Alopohu kondisi air normal 38

13.29 12.18 10.77 9.85 11.67 10.75 9.90 9.83 9.00 39 + 21.63 W1 D C W13 7.00 W12 8.84 W14 W10 W9 + 13.22 + 17.07 G1 G4 W2 W3 A 7.17 D E W11 W16 W15 8.09 G2 G3 F G5 8.06 G W4 B C G6 G11 W18 W17 + 10.13 8.98 G7 8.96 H I G8 W20 W19 9.88 J G9 G15 9.85 K G10 W22 W21 9.00 10.77 10.75 L M W24 W23 W32 G16 9.90 11.67 11.64 N O G12 W26 W25 12.56 P P1 R 12.18 12.54 W28 W27 G13 G14 W29 W30 13.46 P2 Q 13.29 W5 + 16.55 W6 W31 W7 G17 S G19 U W8 + 12.37 W G18 G20 T W35 W33 W34 U3 U4 U5 U1 U6 U7 U8 U9 U14 U16 U18 U10 U11 U12 U2 8.98 8.06 9.88 8.96 8.84 8.82 7.19 8.09 7.17 1.00 1.00 2.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.50 1.50 5.35 4.56 1.00 2.00 2.24 4.18 2.83 7.19 8.82 8.41 4.56 4.18 9.83 0.750.750.75 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 6.52 1.00 22.24 1.00 2.50 U17 U15 12.56 11.64 U13 13.46 12.54 Gambar 4.2 Gaya-Gaya yang Bekerja pada Kondisi Air Banjir Gambar 6.10: Gaya-gaya yang bekerja pada bendung Alopohu kondisi air banjir 39

40 1.1.1 Gaya Berat Sendiri Bendung Tubuh bendung dibuat dari beton bertulang dengan berat jenis beton = 2,4 t/m 3. Hasil perhitungan gaya berat sendiri bendung dihitung per segmen (G), pada saat kondisi air normal dan pada saat kondisi air banjir dapat dilihat pada Tabel 4.1 Tabel 4.1 Perhitungan Gaya Berat Sendiri Bangunan (Vertikal) pada Saat Kondisi Air Normal dan Kondisi Air Banjir. Notasi Luas BJ beton Jarak Berat Titik T Besar Gaya Momen Terhadap Titik T m2 (t/m 2 ) m ton t.m G1 17,39 2,4 40,01 41,74 1669,86 G2 1,125 2,4 41,11 2,70 110,98 G3 0,56 2,4 40,39 1,34 54,28 G4 13,38 2,4 36,76 32,11 1180,44 G5 1,00 2,4 38,78 2,40 93,07 G6 1,00 2,4 37,49 2,40 89,98 G7 1,00 2,4 36,76 2,40 88,22 G8 4,00 2,4 35,76 9,60 343,30 G9 5,00 2,4 34,76 12,00 417,12 G10 6,00 2,4 33,76 14,40 486,14 G11 1,35 2,4 33,24 3,24 107,70 G12 9,944 2,4 56,94 23,87 1358,91 G13 6,52 2,4 30,00 15,65 469,44 G14 0,50 2,4 26,54 1,20 31,85 G15 60,4 2,4 14,62 144,96 2119,32 G16 44,44 2,4 18,74 106,66 1998,73 G17 2,24 2,4 3,30 5,38 17,74 G18 5,60 2,4 1,25 13,44 16,80 G19 0,5 2,4 3,00 1,20 3,60 G20 2,5 2,4 2,50 6,00 15,00 Total 442,68 10672,47 Jumlah gaya dan momen keseluruhan segmen G: G V = 442,68 ton M V = 10672,47 t.m

41 Gaya dan momen terbesar terjadi pada segmen G 15 : G V = 144,96 ton M V = 2119,32 t.m 1.1.2 Gaya Gempa Gaya akibat gempa berupa gaya horisontal (He) dan momen gempa (Me). Hasil perhitungan gaya gempa per segmen (K), pada saat terjadi kondisi air normal dan pada saat kondisi air banjir dapat dilihat pada Tabel 4.2 Tabel 4.2 Perhitungan Gaya Gempa (Horisontal) pada Saat Kondisi Air normal dan Kondisi Air Banjir. Notasi Bj pas beton Koefisien (f) Gaya Berat Sendiri (G) Jarak Berat Titik T Besar Gaya / Gaya Gempa (k=f*g) Momen Terhadap Titik T ton m ton t.m 1 2 3 4 5 6 7 K1 2,4 0,0691 41,74 40,01 2,884 115,387 K2 2,4 0,0691 2,70 41,11 0,187 7,669 K3 2,4 0,0691 1,34 40,39 0,093 3,751 K4 2,4 0,0691 32,11 36,76 5,325 195,764 K5 2,4 0,0691 2,4 38,78 0,398 15,435 K6 2,4 0,0691 2,4 37,49 0,398 14,922 K7 2,4 0,0691 2,4 36,76 0,398 14,631 K8 2,4 0,0691 9,6 35,76 1,592 56,932 K9 2,4 0,0691 12 34,76 1,990 69,175 K10 2,4 0,0691 14,4 33,76 2,388 80,622 K11 2,4 0,0691 3,24 33,24 0,537 17,861 K12 2,4 0,0691 39,7 56,94 6,584 374,884 K13 2,4 0,0691 15,65 30,00 2,595 77,862 K14 2,4 0,0691 1,2 26,54 0,199 5,282 K15 2,4 0,0691 159,65 14,62 26,476 387,084

42 Tabel 4.2 Lanjutan 1 2 3 4 5 6 7 K16 2,4 0,0691 117,43 18,74 19,475 364,954 K17 2,4 0,0691 5,38 3,30 0,892 2,944 K18 2,4 0,0691 13,44 1,25 2,229 2,786 K19 2,4 0,0691 1,2 3,000 0,199 0,597 K20 2,4 0,0691 6 2,50 0,995 2,488 Total 75,835 1811,029 Jumlah gaya dan momen keselurahan dari tiap Segmen K: G H = 75,835 ton M H = 1811,029 t.m Gaya dan momen terbesar terjadi pada segmen K 15 : G H = 26,476 ton M H = 387,084 t.m 1.1.3 Gaya Hidrostatis Akibat Tekanan Air Dalam perhitungan gaya hidrostatis ditinjau pada keadaan: a. Kondisi air normal b. Kondisi air banjir Perhitungan gaya hidrostatis per segmen (W) dapat dilihat pada Tabel 4.3, Tabel 4.4, dan Tabel 4.5.

43 Tabel 4.3 Perhitungan Gaya Hidrostatis (Horisontal) pada Saat Kondisi Air Normal. No. Notasi Luas berat Jenis Air (γ air) Jarak Besar Gaya Momen Terhadap Titik T m² t/m² m (ton) t.m 1 W1 10,299 1,0 2,564 10,30 26,406 2 W2 5,240 1,0 2,100 5,24 11,004 3 W3 2,000 1,0 1,950 2,00 3,900 4 W4 3,690 1,0 1,950 3,69 7,196 5 W5 1,500 1,0 1,550 1,50 2,325 6 W6 3,000 1,0 2,000 3,00 6,000 7 W7 0,740 1,0 1,254 0,74 0,928 8 W8 4,000 1,0 0,999 4,00 3,996 9 W9 0,320 1,0 1,000 0,32 0,320 10 W10 5,000 1,0 0,561 5,00 2,805 11 W11 0,275 1,0 0,500 0,28 0,138 12 W12 6,000 1,0 0,750 6,00 4,500 13 W13 0,225 1,0 0,330 0,23 0,074 14 W14 7,000 1,0 0,250 7,00 1,750 15 W15 0,175 1,0 0,033 0,18 0,006 16 W16 8,000 1,0 0,500 8,00 4,000 17 W17 0,125 1,0 0,366 0,13 0,046 18 W18 9,000 1,0 1,000 9,00 9,000 19 W19 0,080 1,0 0,699 0,08 0,056 20 W20 7,900 1,0 1,000 7,90 7,900 21 W21 0,550 1,0 0,733 0,55 0,403 22 W22 4,740 1,0 0,067 4,74 0,316 23 W23 0,034 1,0 0,250 0,03 0,009 24 W24 14,724 1,0 0,666 14,72 9,806 Jumlah 94,617 41,0204 Jumlah gaya dan momen keseluruhan dari tiap segmen W pada saat kondisi air normal: G H = 94,617 ton M H = 40,921 t.m

44 Gaya terbesar terjadi pada segmen W 24 dan Momen terbesar terjadi pada segmen W 1 : G H = 14,72 ton M H = 26,407 t.m Tabel 4.4 Perhitungan Gaya Hidrostatis (Vertikal) pada Saat Kondisi Air Banjir. Luas Berat jenis air (γ air) Jarak Besar gaya Momen terhadap titik T No. Notasi m² t/m² m H (ton) t.m 1 W1 12,905 1,0 0,707 12,90 9,124 2 W2 26,608 1,0 1,365 26,61 36,320 3 W3 7,200 1,0 1,032 7,20 7,430 4 W4 9,910 1,0 1,100 9,91 10,901 5 W5 12,383 1,0 0,500 12,38 6,191 6 W6 97,185 1,0 5,810 97,19 564,645 7 W7 2,352 1,0 0,566 2,35 1,331 8 W8 18,810 1,0 1,250 18,81 23,513 Jumlah 187,353 659,455 Jumlah gaya dan momen keseluruhan dari tiap segmen W pada saat kondisi air banjir (vertikal): G V = 187,353 ton M V = 659,455 t.m Gaya dan momen terbesar terjadi pada segmen W 6 : G V = 14,72 ton M V = 26,407 t.m

45 Tabel 4.5 Perhitungan Gaya Hidrostatis (Horisontal) pada Saat Kondisi Air Banjir. No. Luas Berat Jenis Air (γ air) Jarak Besar Gaya Momen Terhadap Titik T m² t/m² m H (ton) t.m 9 24,396 1,0 1,050 24,40 25,616 10 9,363 1,0 15,920 9,36 149,059 11 13,680 1,0 1,750 13,68 23,940 12 2,000 1,0 0,500 2,00 1,000 13 10,785 1,0 0,898 10,79 9,685 14 1,125 1,0 0,083 1,13 0,093 15 7,000 1,0 0,875 7,00 6,125 16 0,545 1,0 0,181 0,55 0,099 17 8,000 1,0 2,000 8,00 16,000 18 0,490 1,0 0,163 0,49 0,080 19 8,880 1,0 1,110 8,88 9,857 20 0,500 1,0 0,167 0,50 0,084 21 9,770 1,0 1,221 9,77 11,929 22 0,500 1,0 0,167 0,50 0,084 23 10,670 1,0 1,333 10,67 14,223 24 0,500 1,0 0,167 0,50 0,084 25 11,560 1,0 1,445 11,56 16,704 26 0,500 1,0 0,167 0,50 0,084 27 12,460 1,0 1,558 12,46 19,413 28 0,500 1,0 0,167 0,50 0,084 29 12,180 1,0 1,523 12,18 18,550 30 0,555 1,0 0,185 0,56 0,103 31 9,000 1,0 1,125 9,00 10,125 32 0,450 1,0 0,050 0,45 0,022 33 21,903 1,0 0,523 21,90 11,444 34 12,915 1,0 0,819 12,92 10,579 35 8,736 1,0 0,696 8,74 6,080 Jumlah 198,963 361,143 Jumlah gaya dan momen keseluruhan dari tiap segmen W pada saat kondisi air banjir (horisontal): G H = 198,963 ton M H = 361,143 t.m

46 Gaya terbesar terjadi pada segmen W 10 dan momen terbesar terjadi pada segmen W 10 : G H = 14,72 ton, M H = 26,407 t.m 1.1.4 Gaya Angkat (uplift pressure) Dalam perhitungan gaya angkat (uplift pressure) ditinjau pada keadaan: a. Kondisi air normal. b. Kondisi air banjir. Perhitungan gaya angkat per segmen (U) dapat dilihat pada Tabel 4.6, dan Tabel 4.7. Tabel 4.6 Perhitungan Gaya Angkat Uplift Pressure (Vertikal) pada Saat Kondisi Air Normal. No. Notasi Luas Berat Jenis Air Jarak Terhadap Titik T Besar Gaya Momen Terhadap Titik T m² t/m² M ton t.m 1 U1 0,015 1,00 40,135 0,015 0,60 2 U2 0,611 1,00 39,385 0,611 24,06 3 U3 1,223 1,00 39,385 1,223 48,15 4 U4 0,015 1,00 38,635 0,015 0,58 5 U5 0,030 1,00 38,760 0,030 1,16 6 U6 0,020 1,00 37,760 0,020 0,76 7 U7 0,030 1,00 36,760 0,030 1,10 8 U8 0,030 1,00 35,760 0,030 1,07 9 U9 0,020 1,00 34,760 0,020 0,70 10 U10 0,020 1,00 33,760 0,020 0,68 11 U11 1,043 1,00 30,000 1,043 31,30 12 U12 1,100 1,00 24,200 1,100 26,62 13 U13 3,950 1,00 24,240 3,950 95,75 14 U14 42,442 1,00 14,620 42,442 620,51 15 U15 31,231 1,00 18,540 31,231 579,03 16 U16 0,900 1,00 3,000 0,900 2,70 17 U17 0,450 1,00 3,000 0,450 1,35 18 U18 0,150 1,00 1,250 0,150 0,19 Jumlah 83,28 1.436,29

47 Jumlah gaya dan momen keseluruhan dari tiap segmen U pada saat kondisi air normal: G V = 83,28 ton M V = 1436,29 t.m Gaya dan momen terbesar terjadi pada segmen U 14 : G V = 42,442 ton M V = 620,51 t.m Tabel 4.7 Perhitungan Gaya Angkat Uplift Pressure (Vertikal) pada Saat Kondisi Air Banjir. No. Notasi Luas Berat Jenis Air Jarak Terhadap Titik T Besar Gaya Momen Terhada p Titik T m² t/m² M ton t.m 1 U1 0,015 1,00 41,135 0,015 0,62 2 U2 0,611 1,00 40,385 0,611 24,69 3 U3 1,223 1,00 40,385 1,223 49,37 4 U4 0,015 1,00 39,635 0,015 0,59 5 U5 0,030 1,00 38,760 0,030 1,16 6 U6 0,020 1,00 37,760 0,020 0,76 7 U7 0,030 1,00 36,760 0,030 1,10 8 U8 0,020 1,00 35,760 0,020 0,72 9 U9 0,030 1,00 34,760 0,030 1,04 10 U10 0,020 1,00 33,760 0,020 0,68 11 U11 1,108 1,00 30,000 1,108 33,25 12 U12 1,110 1,00 26,240 1,110 29,13 13 U13 0,500 1,00 26,240 0,500 13,12 14 U14 70,723 1,00 14,620 70,723 1.033,97 15 U15 35,362 1,00 18,540 35,362 655,61 16 U16 0,900 1,00 3,000 0,900 2,70 17 U17 0,900 1,00 3,000 0,900 2,70 18 U18 0,175 1,00 1,250 0,175 0,22 Jumlah 112,79 1.851,42

48 Jumlah gaya dan momen keseluruhan dari tiap segmen U pada saat kondisi air Banjir: G V = 112,79 ton M V = 1851,42 t.m Gaya dan momen terbesar terjadi pada segmen U 14 : G V = 70,723 ton M V = 1033,97 t.m 1.1.5 Gaya Akibat Tekanan Lumpur Dalam perhitungan gaya akibat lumpur ditinjau pada keadaan: a. Kondisi air normal. b. Kondisi air banjir. Perhitungan gaya tekan lumpur per segmen (Ps) dapat dilihat pada Tabel 4.8, dan Tabel 4.9. Tabel 4.8 Perhitungan Gaya Tekan Lumpur (Horisontal) pada Saat Kondisi Air Normal. No. Notasi Bj Momen Jarak Luas Lumpur Lebar Tinggi Gaya Terhadap Ka Terhadap Titik T (t/m 2 titik T ) m² (m) (m) (m) (ton) (t.m) 1 Ps1 9,84 0,704 0,60 2,81 7,00 0,03 4,15 0,11 2 Ps2 14,72 0,704 0,60 5,62 5,24 0,84 6,22 5,24 3 Ps3 10,30 0,704 0,60 3,85 5,35 0,64 4,35 2,79 Jumlah 14,72 8,14

49 Tabel 4.9 Perhitungan Gaya Tekan Lumpur (Vertikal) pada Saat Kondisi Air Banjir. No. Notasi Luas Ka Bj Lumpur Lebar Tinggi Jarak Terhadap titik T Gaya Momen Terhadap Titik T m² (t/m 2 ) (m) (m) (m) (ton) (ton m) 1 Ps1 25,10 0,704 0,60 7,17 7,00 1,40 10,60 14,84 2 Ps2 46,30 0,704 0,60 9,83 9,42 1,64 19,56 32,07 3 Ps3 41,67 0,704 0,60 8,41 9,91 1,40 17,60 24,64 Jumlah 47,76 71,56 Jumlah gaya dan momen keseluruhan dari tiap segmen Ps pada saat kondisi air normal: G H = 14,72 ton M H = 8,14 t.m Gaya dan momen terbesar terjadi pada segmen Ps 2 : G H = 6,22 ton M H = 5,24 t.m Jumlah gaya dan momen keseluruhan dari tiap segmen Ps pada saat kondisi air banjir: G H = 47,76 ton M H = 71,56 t.m Gaya dan momen terbesar terjadi pada segmen Ps 2 : G H = 19,56 ton M H = 32,07 t.m 1.2 Kontrol Stabilitas Bendung Syarat-syarat stabilitas bendung yang harus dipenuhi dalam perencanaan bendung adalah: 1. kontrol keamanan terhadap guling 2. kontrol keamanan terhadap geser 3. kontrol terhadap kapasitas dukung tanah 4. kontrol terhadap penurunan 5. kontrol terhadap bahaya piping

50 Rekapitulasi hasil perhitungan gaya-gaya yang bekerja pada saat kondisi air normal dan pada saat kondisi air banjir dapat dilihat pada Tabel 4.10 dan Tabel 4.11. Tabel 4.10 Rekapitulasi Gaya-Gaya yang Bekerja pada Saat Kondisi Air Normal. No. Uraian Gaya Gaya Momen H (ton) V (ton) M H (t.m) M V (t.m) 1 Berat Sendiri ( G ) - 442,68-10672,47 2 Gaya Gempa ( K ) 75,8-1811,03-3 Tekanan Hidrostatis ( W ) 94,6-40,92-4 Tekanan Uplift ( U ) - 262,11-5.702,94 5 Tekanan Lumpur 14,7-8,14 - JUMLAH 185,2 508,86 1860,09 16375,41 Tabel 4.11 Rekapitulasi Gaya-Gaya yang Bekerja pada Saat Kondisi Air Banjir. No. Uraian Gaya Gaya Momen H (ton) V (ton) M H (t.m) M V (t.m) 1 Berat Sendiri (G) - 442,68-10672,47 2 Gaya Gempa (K) 75,8-1811,03-3 Tekanan Hidrostatis (W) 199,0 187,35 1811,03 659,46 4 Tekanan Uplift (U) - 450,57-9.567,06 5 Tekanan Lumpur 47,8-71,56 - JUMLAH 322,6 1080,60 3693,62 20898,99 1.2.2 Kontrol Keamanan terhadap Guling Kontrol keamanan terhadap guling dapat dihitung pada saat kondisi air normal dan pada saat kondisi air banjir. 1. Kondisi normal Jumlah momen vertikal dan horisontal keseluruhan:

51 M V M H = 16375,41 t.m = 1860,09 t.m SF = M V 1,5 M H = 8,8 1,5.OK (Aman) 2. Kondisi air banjir Jumlah momen vertikal dan horisontal keseluruhan: M V = 20898,99 t.m M H = 3693,62 t.m SF = M V 1,5 M H = 5,7 1,5.OK (Aman) 1.2.3 Kontrol Keamanan terhadap Geser Kontrol Keamanan terhadap geser dapat dihitung pada saat kondisi air normal dan pada saat kondisi air banjir. 1. Kondisi air normal Perhitungan didapat jumlah gaya vertikal dan horisontal keseluruhan: R V = 508.86 ton R H = 185.20 ton SF = f R V 1,5 R H = 2,06 1,5..OK (Aman) 2. Kondisi air banjir Perhitungan didapat jumlah gaya vertikal dan horisontal keseluruhan:

52 R V = 1080,60 ton R H = 322,60 ton SF = f R V 1,5 R H = 2,51 1,5..OK (Aman) 1.2.4 Kapasitas Dukung Tanah Perhitungan kapasitas dukung tanah yang dihitung yaitu kapasitas dukung persatuan luas (q u ), kapasitas dukung ultimit netto (q un ), kapasitas dukung tanah yang diijinkan (q n ), faktor aman (F). q u = (C x Nc) + (γ t x D x Nq) + (0,5 x γ t x B x Nγ) = (1,5 x 9,6) + (11,53 x 5 x 2,7) + (0,5 x 11,53 x 1 x 1,2) =14,4 + 155,655 + 6,918 = 176,973 kn/m 2 Kapasitas dukung ultimit netto q ult = q u D. γ = 176,973-5 x 11,53 = 122,323 kn/m 2 Kapasitas dukung ijin: q n = q ult 3 = 122,323 3 = 40,774 kn/m 2 Faktor aman: F = q ult q n

53 = 122,323 40,774 = 3.ok (aman) 1.2.5 Penurunan Penurunan pondasi pada tanah granuler dapat dihitung dari hasil uji kerucut statis (sondir). Ditinjau pada kondisi air normal dan kondisi air banjir, dengan asumsi pondasi yang dipakai adalah pondasi dangkal. 1. Kondisi air normal a. Lapisan 1. Tegangan overburden efektif P 0 = γ d x z = 11,53 x 5 = 57,65 kn/m 2 Beban Q = (H w x γ w) + (γ btn x luas bangunan) = (3,85 x 9,81) + (2,4 x 184,85) = 481,4085 kn/m 2 Tambahan Tegangan p = Q (L + z) x (B x z) = 4474,168 (64,51 + 5) x (33,75 + 5) = 0,1787 kn/m 2 Angka Pemampatan C = 1,5 x q c = 1,5 x 725 57,65 = 18,8638 kn/m 2 Penurunan S i = H 1n p o + p C p o = 20 ln 57,65 + 10,1787 18,8638 57,65 P o

54 = 1,6023 ln 1,0031 = 0,0033 m Perhitungan lapisan 2 sampai 4 dapat dilihat pada Tabel 4.12 Tabel 4.12 Perhitungan Penurunan pada Saat kondisi Air Normal Lapisan Kedalaman (z) P 0 Q p C S i (m) (m) kn/m 2 kn/m 2 kn/m 2 kn/m 2 (m) 1 5 57,65 481,4085 0,1787 18,8638 0,0033 2 3 34,59 481,4085 0,1940 31,4397 0,0036 3 5 57,65 481,4085 0,1787 18,8638 0,0033 4 7 80,71 481,4085 0,1652 13,4742 0,0030 Jumlah S = 0,0132 m Penurunan ijin < 2,54 cm 1,32 cm < 2,54 cm.ok (aman) 2. Pada kondisi air banjir a. Lapisan 1 Tegangan overburden efektif P 0 = γ d x z = 11,53 x 5 = 57,65 kn/m 2 Beban Q = (H w x γ w) + (γ btn x luas bangunan) = (8,41 x 9,81) + (2,4 x 184,85) = 526,1421 kn/m 2 Tambahan Tegangan p = Q (L + z) x (B x z) = 526,1421 (64,51 + 5) x (33,75 + 5) = 0,1953 kn/m 2

55 Angka Pemampatan C = 1,5 x q c P o = 1,5 x 725 57,65 = 18,8638 kn/m 2 Penurunan S i = H 1n p o + p C p o = 20 ln 57,65 + 0,1953 18,8638 57,65 = 1,06023 ln 1,003387684 = 0,003586 m Perhitungan lapisan 2 sampai 4 dapat dilihat pada Tabel 4.12 Tabel 4.12 Perhitungan Penurunan pada Saat kondisi Air Banjir Lapisan Kedalaman (z) P 0 Q p C S i (m) (m) kn/m 2 kn/m 2 kn/m 2 kn/m 2 (m) 1 5 57,65 526,1421 0,1953 18,8638 0,003586 2 3 34,59 526,1421 0,2121 31,4397 0,003888 3 5 57,65 526,1421 0,1953 18,8638 0,003586 4 7 80,71 526,1421 0,1806 13,4742 0,003316 Jumlah S = 0,0143 m Penurunan ijin < 2,54 cm 1,43 cm < 2,54 cm.ok (aman) 1.2.6 Bahaya Piping Perhitungan bahaya terhadap erosi bawah tanah (piping) dapat dihitung dengan cara Lane. Dihitung pada saat:

56 1. Kondisi air normal Elevasi mercu Elevasi dasar kolam olak Jumlah panjang vertikal (L V ) Jumlah panjang horisontal (L H ) = +17,07 m = +10,13 m = 43,15 m = 64,51 m WCR pasir sedang = 6,0 (Tabel 2.5) L h + L H L w = 3 = 43,15 + 64,51 3 = 78,893 m WCR = L w H 1 H 2 = 78,893 17,07 10,13 = 11,38 > 6,0...ok (aman) Tanah dasar bendung berupa pasir sedang dari Tabel 2.5. Syarat keamanan terhadap bahaya piping WCR = 6,0. Hasil hitungan diperoleh WCR = 11,38, maka struktur bendung aman terhadap bahaya piping. 2. Kondisi air banjir Elevasi mercu pada saat banjir Elevasi dasar kolam olak Jumlah panjang vertikal (L V ) Jumlah panjang horisontal (L H ) = +21,63 m = +16,55 m = 43,15 m = 64,51 m WCR pasir sedang = 6,0 (Tabel 2.5) L h + L H L w = 3 = 43,15 + 64,51 3

57 WCR = = 78,893 m L w H 1 H 2 = 78,893 21,63 16,55 = 15,53 > 6,0..ok (aman) Tanah dasar bendung berupa pasir sedang dari Tabel 2.5. Syarat keamanan terhadap bahaya piping WCR = 6,0. Hasil hitungan diperoleh WCR = 15,53, maka struktur bendung aman terhadap bahaya piping. 1.3 Pembahasan Perhitungan stabilitas bendung harus ditinjau pada saat kondisi normal dan kondisi ekstrim seperti kondisi saat banjir. Ada beberapa gaya yang harus di hitung untuk mengetahui stabilitas bendung antara lain, gaya berat sendiri bendung, gaya gempa, gaya hidrostatis, gaya tekan ke atas (uplifit pressure), gaya tekan lumpur, pada saat banjir gaya-gaya bekerja ada yang mengalami perubahan seperti gaya tekan ke atas (uplifit pressure), gaya hidrostatis dan gaya tekan lumpur. Sementara gaya-gaya yang tetap adalah, gaya akibat beban sendiri, dan gaya gempa. Hasil perhitungan gaya-gaya yang bekerja pada bendung Alopohu untuk gaya berat sendiri pada kondisi air normal dan kondisi air banjir didapat G = 442,68 ton, M = 10672,47 t.m, sedangkan gaya gempa didapat G = 75,835 ton, M = 1811,029, untuk gaya berat sendiri dan gaya gempa pada saat kondisi air normal dan kondisi air banjir tidak mengalami perubahan, yang mengalami perubahan yaitu gaya hidrostatis pada saat kondisi air normal didapat G = 94,617 ton, M = 40,912 t.m, pada saat kondisi air banjir G = 198,963 ton, M = 361,143 t.m, gaya tekan keatas (uplifit pressure) pada saat air normal didapat G = 262,11 ton, M = 5702,94 t.m, pada saat kondisi air banjir G = 450,57 ton, M = 9567,09 t.m, gaya tekan lumpur pada saat kondisi air normal G =

58 14,72 ton, M = 8,14 t.m, pada saat kondisi air banjir G = 47,76 ton, M =71,56 t.m. Hasil jumlah keseluruhan gaya dan momen pada saat kondisi air normal dan pada saat kondisi air banjir, angkanya sangat berbeda. Jumlah perhitungan gaya dan momen horisontal maupun vertikal, yang bekerja pada saat kondisi air normal dan banjir, jumlah gaya dan momennya dibuat rekapitulasi untuk menghitung faktor aman terhadap geser, dan faktor aman terhadap guling. Jumlah momen pada saat kondisi air normal, Mv = 16375,41 t.m, M H = 1860,09 t.m, dan jumlah momen pada saat kondisi air banjir, M V = 20898,99 t.m, M H = 3693,62 t.m, sehingga didapat kontrol keamanan terhadap guling didapat (SF = 8,8 1,5), (SF = 5,7 1,5). Jumlah gaya pada saat kondisi air normal R V = 508,86 ton, R H = 185,20 ton, dan jumlah gaya pada saat kondisi air banjir R V = 1080,60 ton, R H = 322,60 ton, sehingga didapat kontrol keamanan terhadap geser (SF= 2,06 1,5), (SF = 2,51 1,5). Perhitungan daya dukung tanah tanah, perhitungannya mengunakan rumus Terzaghi, untuk mendapat nilai q u, setelah mencari nilai q u, selanjutnya mencari nilai daya dukung ultimit netto, daya dukung ijin dan faktor aman. Daya dukung tanah (q u = 176,973 kn/m 2 ), ( q un ult = 122,323 kn/m 2 ), (daya dukung ijin q n = 40,774 kn/m 2 ), (faktor aman F = 3). Perhitungan untuk penurunan segera dihitung pada saat kondisi air normal dan kondisi air banjir sesuai data uji lapangan (sondir), untuk perhitungan penurunan, data yang dipakai di ambil dari data sondir dilapangan, dengan mencari nilai penurunan segera (S i ), angka pemampatan (C), tekanan overburden efektif (P o ), dan tambahan tegangan ( p). Perhitungan pada saat kondisi air normal didapat (S i = 1,32 cm), (penurunan ijin < 2,54 cm, 1,32 cm < 2,54 cm), pada saat kondisi air banjir (S i = 1,43 cm, (penurunan ijin < 2,54 cm, 1,43 cm < 2,54 cm). Perhitungan terhadap bahaya piping dihitung pada saat kondisi air normal dan kondisi air banjir, didapat hasil pada saat kondisi air normal (WCR = 11,38 > 6), pada saat kondisi air banjir didapat (WCR = 15,53 > 6 ). Berdasarkan nilai keamanan yang diperoleh maka dapat dinyatakan bahwa kontrol stabilitas pada bangunan bendung Alopohu memenuhi syarat dan aman.