51 program Microsoft Office Excel. Pada setiap perhitungan, baik pada kondisi tanpa
pembebanan maupun kondisi dengan pembebanan dilakukan perhitungan angka keamanan.
Geometri garis freatik pada tubuh bendungan menunjukkan rembesan air yang masuk dari bagian hulu ke bagian hilir dihitung dengan cara Cassagrande.
Dengan persamaan parabola sederhana didapatkan koordinat titik-titik yang dilalui oleh air sepanjang tubuh bendungan, namun titik-titik ini selanjutnya harus
disempurnakan untuk dapat dianggap sebagai garis freatik yang sebenarnya.
4.2.1 Penentuan garis freatik
Garis freatik pada tubuh bendungan menunjukkan aliran air yang masuk dari bagian hulu ke bagian hilir. Garis aliran ini dihitung dengan metode Cassagrande.
Dengan persamaan parabola sederhana yang digunakan dalam perhitungan didapatkan koordinat titik-titik yang diperkirakan dilewati oleh air sepanjang tubuh
bendungan, akan tetapi titik-titik ini selanjutnya harus disempurnakan untuk dapat dianggap sebagai garis freatik yang sebenarnya.
Perhitungan garis freatik dengan cara Cassagrande mengikuti langkah- langkah berikut ini:
1. Menentukan nilai banding dH. 2. Dengan nilai banding dH, ditentukan nilai m dari grafik rembesan menurut
Taylor. 3. Hitung nilai
4. Hitung nilai √
5. Garis freatik merupakan parabola, dengan demikian kita dapat menggunakan bentuk persamaan sederhana
, garis freatik rembesan dapat
52 ditentukan, akan tetapi parabola ini harus dimodifikasi supaya dapat
ditetapkan sebagai garis freatik yang sebenarnya. 6. Hitung
√ 7. Hitung
Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar berikut ini:
Gambar 4.2 Garis depresi pada bendungan homogen
Gambar di atas menunjukkan pembentukan garis freatik yang ideal pada bendungan homogen tanpa adanya lapisan drainase yang diletakkan pada kaki
bendungan. Pembentukan garis freatik pada bendungan Kuala Bekala berbeda dengan garis freatik yang terbentuk pada bendungan homogen pada umumnya. Hal
ini disebabkan karena adanya bangunan drainase pada kaki bendungan. Dengan mengikuti langkah-langkah perhitungan tersebut, ditetapkan nilai-
nilai parameter yang diperlukan dalam perhitungan, sebagai berikut. d = 45,21 meter
H = 12 meter = β6,57
o
dimana, d = jarak horizontal dari B
2
ke titik A
53 H = tinggi muka air di bagian hulu bendungan
Β = sudut kemiringan lereng bendungan
1. dH = 45,2112 = 3,77 2. Dengan menggunakan grafik rembesan Taylor, secara grafis untuk nilai dH =
γ,77 dan α = β6,57
o
, m = 0,34
Gambar 4.3
Grafik untuk hitungan rembesan Taylor, 1948
3. Dengan nilai m = 0,34, H = 12 meter, sin 26,57
o
= 0,45, didapatkan nilai a = 9,067 meter.
4. √
p = 0,783 meter 5. Dengan memasukkan nilai p kedalam persamaan parabola
, persamaan parabola menjadi
. Garis freatik bendungan dapat
54 digambarkan berdasarkan titik-titik yang diperoleh dari persamaan di atas
seperti terlihat pada gambar berikut ini.
Tabel 4.3
Titik-titik koordinat garis parabola rembesan
z x
12 45.19
11.5 41.44
11 37.85
10.5 34.42
10 31.15
9.5 28.03
9 25.08
8.5 22.29
8 19.65
7.5 17.18
7 14.86
6.5 12.71
6 10.71
5.5 8.88
5 7.20
4.5 5.68
4 4.33
3.5 3.13
3 2.09
2.5 1.21
2 0.49
1.5 -0.06
1 -0.46
0.5 -0.70
-0.78
Gambar 4.4
Garis parabola rembesan bendungan Kuala Bekala
Koordinat titik-titik yang diperoleh dari persamaan parabola jika digambarkan akan berbentuk seperti pada gambar di atas. Terlihat dengan jelas
55 bahwa garis freatik yang dibentuk oleh persamaan parabola
berbeda dengan garis freatik ideal yang secara umum terbentuk pada bendungan homogen.
Hal ini disebabkan karena pada bendungan Kuala Bekala terdapat bangunan drainase di bagian kaki, sehingga aliran air tetap berada di dalam tubuh bendungan dan tidak
menyentuh lereng bendungan di sebelah hilir melainkan masuk ke bangunan drainase.
Gambar 4.5
Variasi drainase dengan kemiringan sudut 90
o
Pada bangunan drainase dengan kemiringan sudut 90
o
, garis freatik yang terbentuk oleh persamaan parabola
adalah: FV adalah koordinat pada sumbu x, dimana pada z = 0, x = 0,78
FS adalah koordinat pada sumbu y, dimana pada x = 0, z = 1,566 Koordinat tersebut dimodifikasi menjadi nilai FV dan FS sesuai dengan garis aliran
yang melewati bangunan drainase, sebagai berikut: FV = p = 0,783 m
FS = 0,75 y = 1,17 m
Selanjutnya, garis parabola depresi tersebut dimodifikasi sedemikian rupa hingga membentuk garis parabola seperti pada gambar 4.5 yang ditandai dengan garis D-B2-
56 B-C-A. Sedangkan untuk bendungan Kuala Bekala, garis parabola yang telah
dimodifikasi sedemikian rupa dapat dilihat pada gambar 4.8.
Gambar 4.6
Garis parabola rembesan bendungan Kuala Bekala yang dimodifikasi
4.2.2 Penentuan lokasi bidang runtuh
