commit to user 15
2.1.4 Stabilitas Bendungan Tanah
Penelitan stabilitas bendungan akibat
dra wdown
yang dilakukan oleh Tho X.Tran terhadap bendungan Dau Tieng dapat disimpulkan bahwa tidak ada
perbedaan yang mencolok antara sebelum rehabilitasi dengan pasca rehabilitasi terhadap kestabilan lereng hulu. Rehabilitasi yang dilakukan adalah dengan
membuat dinding penyekat
cut-off wa ll
sepanjang puncak bendungan dan juga menambahkan
berm
pada sisi hilir. Kondisi tersebut ditunjukkan pada Gambar 2.4.
Kesimpulan dari simulasi di atas adalah bahwa stabilitas lereng hulu berkurang dramatis selama
ra pid dra wdown
. Tingkat bahaya yang paling besar pada saat
dra wdown
dari 13H dan pada saat waduk kosong sama sekali. Rata-rata
Sa fetyFa ctor
SF antara sebelum dan sesudah rehabilitasi tidak berbeda, yaitu SF berkurang 35 saat
dra wdown
13H dan berkurang 44 saat waduk kosong sama sekali.
Tho X. Tra n, 2008
.
Ra lston 1987
meneliti mekanisme erosi tubuh bendungan selama
overtopping
. Untuk tanah yang yang kohesif, gerusan terjadi dengan mekanisme memotong puncak bendungan. Potongan secara tipikal mulai dari dekat kaki
bendungan dan menuju puncak bendungan dapat dilihat pada Gambar 2.5.
a
Sumber : Tho X Tra n, 2008
Gambar 2.4 Pola peningkatan perpindahan keruntuhan a.Saat air maksimal sebelum rehabilitasi; b.Saat drawdown hingga 13 tampungan sebelum rehabilitasi
c.Saat air maksimal setelah rehabilitasi; d.Saat drawdown hingga 13 tampungan setelah rehabilitasi b
c d
commit to user 16
Gambar 2.5 Proses Gerusan Puncak Bendungan pada Tanah Kohesif
Ralston menjelaskan bahwa keruntuhan dari tanah non kohesif dapat dimodelkan dengan analisis
tra ctive stress
, namun hanya jika tubuh bendungan tidak diberi inti kohesif
cohesive core
.
Seepa ge
yang melalui tubuh bendungan dapat meningkatkan tingkat erosi. Jika tubuh bendungan mempunyai inti kohesif
yang simetris dengan aksis bendungan, maka inti tersebut dapat tererosi seperti pada Gambar 2.5. Jika inti kohesi pengarah pada hilir, kegagalan dapat ditunjukkan
pada Gambar 2.6.
Tony L. Wa hl, 1998
Gambar 2.6 Skema Proses gerusan pada Inti Kohesif yang mengarah pada hilir
Tanah lempung yang lunak sering dihindari dalam perencanaan konstruksi, terutama berkaitan dengan
low shea r strength
dan
high compressibility
. Metode konstruksi khusus digunakan bila bendungan dibangun di atas pondasi tanah lunak.
Faktor yang perlu diperhatikan adalah
bea ring capa city failure, differentia l settlements, la tera l pressures a nd structura l insta bility
. Stabilisasi dalam maupun stabilisasi dangkal pada pondasi tanah lunak sering digunakan dalam rancang
bangun geoteknik. Stabilisasi tersebut diantaranya adalah stabilisasi secara kimiawi semen dan kapur yang ditujukan untuk meningkatkan kemampuan tanah dalam
hal kekuatan
strenght
dan deformasi. Stabilisasi dangkal menggunakan teknik mencampur tanah permukaan dengan bahan penstabil kapur. Teknik lain adalah
dengan membuat kolom secara kimiawi dengan bahan kapur yang dimasukkan
Sumber : Tony L. Wahl, 1998
Sumber : Tony L. Wahl, 1998
commit to user 17
dalam tanah lunak. Metode peningkatan kekuatan tanah dengan menggunakan kolom kapur
chemico-pile
telah digunakan dalam perancangan bendungan di Nong Ngo Hao, Thailand,
Krishna Na g Rao, 2006.
Bendungan pada tambang Los Frailes Lead-Zinc di Aznalcóllar Spanyol runtuh pada tahun 1998 dan melepaskan 4-5 juta m
3
lumpur dan air beracun mengandung
pyritic
dan
pyrocla stic
ke wilayah Río Agrio. Air dan lumpur menggenangi ribuan hektar tanah pertanian, dan mengancam Taman Nasional
Doñana yang oleh PBB ditetapkan sebagai warisan dunia. Hasil analisis menyebutkan bahwa kegagalan tanah pondasi
subsoil
sebagai penyebab jebolnya bendungan. Tanah di bawah bendung tersebut kehilangan
integritas mekanisnya. Lapisan tanah
subsoil
tersebut tidak cocok
unsuita ble
mendukung massa timbunan dan tekanan hidrostatis. Menurut analisis, tekanan air yang menekan tanah dasar menyebabkan perpindahan yang besar pada tanah
lempung setebal 14 meter sehingga terjadi keruntuhan bendungan.
Eptisa , 1998.
Sumber : www_wise-ura niumorg.htm, 2008
Gambar 2.7 Keruntuhan Bendung Tambang Los Frailes Lead-Zinc
commit to user 18
Stabilitas lereng hulu dan lereng hilir bendungan tanah harus dianalisis pada kondisi pembebanan kritis yang mungkin dialami oleh bendungan tanah pada masa
layannya. Secara tipikal kondisi pembebanan adalah sebagai berikut : 1.
Setelah Masa Konstruksi
end of Construction
– ketika tegangan pori terjadi peningkatan secara signifikan pada tubuh bendungan maupun pondasi selama
proses konstruksi bendungan. 2.
Rembesan Aliran Tunak
Stea dy-State Seepa ge
– ketika setelah masa yang lama ditemui rembesanmata air pada sisi hilir. Rembesan ini dapat terjadi
ketika muka air normal, muka air banjir maupun ketika waktu pengisian air. 3.
Turun Tiba-tiba
Ra pid Dra wdown
– ketika muka air turun lebih cepat daripada tegangan pori sehingga dapat mengeluarkan air dalam tubuh
bendungan setelah terjadi kondisi rembesan aliran. Kondisi ini mengurangi
sa fety fa ctor
, sehingga perlu dianalisis terutama pada lereng sisi hulu. Rapid drawdown dapat terjadi pada muka air normal maupun pada muka air banjir.
4. Gempa bumi – ketika bendungan mengalami beban seismik.
Natura l Resouces a nd Mines Queensla nd Government, 2002.
2.1.5 Model Perilaku Tanah dalam Analisis Stabilitas Tubuh Embung