Menurut ketentuan Vendjik kedalaman scouring dari tanah dasar di hilir
check dam minimal 1 ~ 3 m dikondisikan untuk menanggulangi gerusan akibat
limpasan air dari mercu sub dam. Namun apabila air limpasan dari sub dam terlalu besar, maka gerusan yang terus menerus akan mengikis tanah dasar hilir sub dam,
sehingga diharuskan untuk menambah lantai pada bagian hilir sub dam sepanjang 3 ~ 5 m Japan International Cooperation Agency JICA, Volcanic Sabo
Technical Centre, Perencanaan Bangunan Pengendali Sedimen.1985.
2.6.8 Perhitungan Gaya dan Momen
Adapun gaya-gaya yang bekerja pada check dam adalah : 1.
Berat Sendiri Struktur Main Dam
Berat struktur yang akan diperhitungkan hanya main dam saja dikarenakan main dam yang berat akan mengalami patahan pada sektor B
pada saat menerima gaya dari hulu, baik itu gaya geser maupun guling dan berat sendiri struktur tergantung dari jenis bahan yang akan digunakan,
umumnya pasangan batu kali atau batu pecah. [
Gambar 2.7. Sketsa Penampang Check Dam
A C
D B
E
P. Batu Kali 1:4
0,8 1
0,2 1
h1
P. Batu Kali 1:4
Gambar 2.8. Sketsa Penampang Main Dam
Berat Struktur : W =
V x γ
p
Dengan : W = Berat Struktur ton
V = Volume Pasangan m
3
γp = Berat isi Pasangan tm
3
Volume tinjauan untuk setiap 1 m lebar, maka volume sama dengan luas
potongan dikalikan 1 m lebar. Berat isi pasangan dapat diambil dari Tabel 3.7. Tabel 2.18. Berat Isi Pasangan TM
3
No Jenis Pasangan
�
�
tm
3
1 Pasangan Batu Kali
2,20 ~ 2,30 2
Beton Tumbuk 2,40
2.50
3 Beton Bertulang
2,50 Sumber: Standar Perencanaan Irigasi KP-02
2. Gaya Gempa Besar gaya gempa adalah berat bangunan dikalikan dengan koefisien
gempa dan diperhitungkan sebagai gaya horizontal yang bekerja kearah yang paling berbahaya, sehingga persamaannya adalah :
Gg = W x E
E =
a
d
g
ad = na
c
x z
m
Dengan : G
g
= Gaya gempa t W = Berat Struktur t
E = Koefisien gempa a
d
= Percepatan gempa dasar cmdt2 n,m = Koefisien jenis tanah
a
c
= Percepatan gempa dasar cmdt2 g
= Percepatan gravitasi cmdt2
2.53 2.52
2.51
Gambar 2.9. Peta Zona Gempa Sumatera
KETERANGAN : Legenda
Z = 1.56
Harga koefisien gempa tergantung dari faktor letak geografis suatu daerah dimana check dam direncanakan dan diambil dari peta gempa yang dikeluarkan
oleh Departemen Perhubungan, Direktorat Meteorologi dan Geofisika dapat dilihat pada Tabel 2.16 dan periode ulang dengan percepatan gempa pada Tabel
2.17
Tabel 2.19. Koefisien Jenis Tanah untuk Perhitungan Gempa No
Jenis Tanah n
m
1 Batuan
2,76 0,71
2 Diluvium
0,87 1,05
3 Aluvium
1,56 0,89
4 Aluvium Lunak
0,29 1,32
Sumber: Standar Perencanaan Irigasi KP-06
Tabel 2.20. Percepatan Gempa Dasar cmdt
2
No Periode Ulang Tahun
�
�
1 20
85 2
50 113
3 100
160 4
500 225
5 1000
275 Sumber: Standar Perencanaan Irigasi KP-06
3. Tekanan Lumpur Sediment Pressure Setelah bendung beroperasi ada kemungkinan dibagian hulu dam akan
tertimbun oleh sedimen atau lumpur. Oleh karena itu dalam meninjau stabilitas, maka dihulu dam dianggap terdapat endapan lumpur setinggi
mercu. Apabila parameter sedimen diketahui maka tekanan sedimen dapat dihitung sebagai berikut :
Gambar 2.10. Tekanan Sedimen
�� = ���
2
�45 −
� 2
�
H3 = ½ x Ka x γ
s
x h1
2
G6 = ½ x b1 x h1 x γ
s
Dengan :
O G
1
H
1
b1 b2
b3 h1
x
Y
P. Batu Kali 1:4 Sedimen
Ka = Koefisien Tekanan Tanah
Φ = Sudut Geser Tanah
H3 = Tekanan Sedimen arah Horizontal G6 = Tekanan Sedimen arah Vertical
γs = Berat Isi Sedimen
G6 akan bekerja secara vertical sehingga menambah berat struktur check dam. 4. Gaya Hidrostatis
Gaya hidrostatis pada check dam bekerja secara 2 Arah dikarenakan bentuk penampangnya, ada Gaya yang bekerja secara horizontal yang
mempengaruhi kestabilan check dam dan ada gaya yang bekerja secara vertical yang menambah berat sendiri check dam. Gaya-gaya tersebut
dihitung pada keadaan saat air normal dan pada saat air banjir dengan berat isi air
�
�
= 1 ��
3
a. Gaya Hidrostatis Air Normal
O
h1
G
2
H
2
b1 b2
b3 h2
b4
G
3
x
Y
Air Sungai P. Batu Kali 1:4
Gambar 2.11. Gaya Hidrostatis Air Normal
Keterangan : H =
½ x γ
w
x h1
2
G1 = ½ x b1 x h1 x γ
w
G2 = ½ x b4 x h2 x γ
w
Dengan : H = Gaya Hidrostatis arah Horizontal
G1 = G2 = Gaya Hidrostatis arah Vertikal h1 = Tinggi Air di hulu Main Dam pada saat Air Normal
h2 = Tinggi Air di hilir Main Dam pada saat Air Normal G1 dan G2 akan bekerja secara vertical sehingga menambah Berat
Struktur Check Dam sendiri pada saat Air Normal.
b. Gaya Hidrostatis Air Banjir
Gambar 2.12. Gaya Hidrostatis Air Banjir
O
h1
G
4
H
3 b1
b2 b3
G
5 h3
b4 h2
G
6
x
Y
Keterangan : H2 =
½ x γw x h1+h32
G3 = ½ x b1 x h1 x γw
G4 = h3 x b1 + b2 x γw
G5 = ½ x b4 x h2 x γw
Dengan : H2
= Gaya Hidrostatis arah Horizontal saat Air Banjir G3
= G4 = G5 = Gaya Hidrostatis arah Vertikal G4
= Tinggi Air diatas Pelimpah h1+h3 = Tinggi Air di hulu Main Dam pada saat Air Banjir
h2 = Tinggi Air di hilir Main Dam pada saat Air Banjir
G3, G4 dan G5 akan bekerja secara vertical sehingga menambah berat struktur check dam sendiri pada saat air banjir.
5. Uplift Pressure Bangunan tubuh bendung mendapat tekanan air bukan hanya pada
permukaan luarnya, tetapi juga pada dasarnya dari bawah tubuh bangunan itu sendiri yang disebut uplift pressure yang menyebabkan berkurangnya berat efektif
bangunan diatasnya. uplift pressure ini akan mengakibatkan gaya angkat yang
akan menimbulkan gaya guling dan geser terhadap tubuh bendung dan pecahnya lantai kolam olakan.
Pengembangan dari teori Bligh dan Lane akan memperoleh persamaan :
U
x
= �h
x
−
L
x
∑ L
x ∆H� x A x γ
w
L
x
= L
v
+ 1
3 x L
h
Dengan : U
x
= Uplift pressure pada titik tinjauan tm
2
h
x
= Ketinggian muka air di Hulu bendung m L
x
= Panjang creep line sampai titik tinjauan m L
v
= Panjang creep line sampai titik tinjauan arah vertikal m L
h
= Panjang creep line sampai titik tinjauan arah horizontal m ΣL = Panjang creep line total m
∆H = Selisih tinggi tekanan m γw = Berat isi air tm
3
A = Luas Diagram Gaya m
2
6. Gaya Tumbukan Akibat Aliran Sedimen
2.54a
2.54b
Mengenai beberapa besarnya gaya tumbukan yang bekerja pada check dam, hanya sedikit sekali data yang didapat. Besarnya tumbukan yang
pernah diamati, contohnya 30 ~ 100 tm
2
bekerja pada bagian sayap dari check dam. Sebenarnya hanya ada beberapa contoh saja dalam hitungan
gaya tumbukan ini. Meskipun demikian gaya tumbukan ini mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap check dam, dimana check dam dapat
mengalami pecahretak akibat energi kinetis dari kecepatan aliran sedimen yang ditahan oleh check dam Japan International Cooperation Agency
JICA, Volcanic Sabo Technical Centre, Perencanaan Bangunan Pengendali Sedimen.1985.
Rumus berikut dapat dipakai dalam merencanakan gaya tumbukan akibat aliran sedimen :
F = 0,153 x h x V
2
P = 48,2 x V
1,2
x R
2
x D
−1
Dengan : F
= Tekanan air tm P
= Benturan oleh batu-batuan tm h
= Tinggi aliran sedimen m V
= Kecepatan aliran sedimen mdt R
= Jari-jari baru m
2.55a
2.55b
D = Berat volume dam tm
2
2.6.9 Analisis Stabilitas Check Dam
