Stabilitas Bendungan Tanah Tinjauan Pustaka

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