TUGAS AKHIR I RENCANA ANGGARAN BIAYA
Penanganan Erosi Dan Sedimentasi di Sub Das Cacaban Dengan Bangunan Check Dam
I
52
2.3.3. Perencanaan Main Dam
a. Penampang main dam
Kemiringan badan main dam di hulu 1 : m digunakan rumus : Untuk H 15 m :
[ ]
3 4
3 1
4 2
1
2 2
2
= +
+ +
+ +
+ −
+ +
+ +
+ n
n n
m n
n m
β β
γ β
αβ α
γ α
β α
2.60
H h
3
=
α
2.61
H b
1
=
β
2.62
w c
γ γ
γ
=
2.63
Untuk H ≥ 15 m :
[ ]
{ }
[ ]
3 4
2 1
3 1
2 1
1 2
2 1
1
2 2
2 2
2 2
2 2
2
= +
− +
+ +
+ +
∂ −
+ −
+ −
− −
+ +
− −
− +
− ∂
+ +
+ −
∂ +
− −
+
β ω
β β
γ β
αβ ζ
β ω
α µ
α αβ
γ α
ω ω
α µ
ζ β
ω ζ
µ ω
α
n n
n n
n m
n n
m
w s
γ γ
δ
=
2.64
H h
c
=
ζ
2.65
H h
2
=
ω
2.66
Dimana :
c
= berat volume bahan tm
3 w
= berat volume air 1 tm
3 s
= berat volume sedimen dalam air 1,5 – 1,8 tm
2
H = tinggi konstruksi m Kemiringan badan dam bagian hilir 1 : 0,2 atau n = 0,2 JICA, 1985
TUGAS AKHIR I RENCANA ANGGARAN BIAYA
Penanganan Erosi Dan Sedimentasi di Sub Das Cacaban Dengan Bangunan Check Dam
I
53
n . H
1
m . H
1
b
1
Main Dam 1
: n
h
1
1 : m
H
1
muka air banjir h
3
Gambar 2.11. Perencanaan Main Dam
b. Lebar mercu pelimpah
Mercu pelimpah check dam harus kuat menahan aliran debrisaliran sedimen, jadi harus kuat menahan benturan dan abrasi dari batu-batu yang melintasinya.
Lebar mercu dapat cari dengan rumus sebagai berikut: ⎥⎦
⎤ ⎢⎣
⎡ ×
+ ×
= d
h v
n Bm
2 1
06 ,
4 ,
2 1
3 2
2.67
Dimana: Bm = lebar
mercu pelimpah
n = faktor keamanan 2
v = kecepatan air di atas pelimpah
h
3
= tinggi air di atas pelimpah d
= tinggi air + tinggi energi di atas mercu Hubungan antara lebar mercu dengan material dapat dilihat pada Tabel 2.18.
Tabel 2.18. Lebar Mercu Peluap
Lebar Mercu b = 1,5 – 2, 5 m
b = 3,0 – 4,0 m Material
Pasir dan kerikil atau Kerikil dan batu
Batu-batu besar
Hidrologis
Kandungan sedimen sedikit sampai dengan sedimen banyak
Debris flow kecil sampai debris flow besar
Sumber : Sosrodarsono, 1985
TUGAS AKHIR I RENCANA ANGGARAN BIAYA
Penanganan Erosi Dan Sedimentasi di Sub Das Cacaban Dengan Bangunan Check Dam
I
54
1 : m
W
3
W
2
W
1
m . H
1
b
1
H
1
n . H
1
1 : n
h
1
P
v2
P
h2
P
h1
H
1
P
v1
muka air banjir h
3
Hw
c. Gaya-gaya yang bekerja pada main dam:
1. Berat sendiri W
A W
C
× =
γ
2.68
Dimana : W = berat sendiri per meter
c
= berat volume bahan yang digunakan beton 2,4 tm
3
, pasangan batu 2,2 tm
3
A = volume per meter
Gambar 2.12. Gaya Berat Sendiri Main Dam
2. Gaya tekan air statik P
w w
h P
× =
γ
2.69
Dimana : P = tekanan air statik horizontal pada titik sedalam h
w
tm
3 w
= berat volume air 1 tm
3
h
w
= kedalaman air m
Gambar 2.13. Gaya Tekan Air Statik
TUGAS AKHIR I RENCANA ANGGARAN BIAYA
Penanganan Erosi Dan Sedimentasi di Sub Das Cacaban Dengan Bangunan Check Dam
I
55
Main Dam
he P
eh
P
ev
sedimen
3. Tekanan sedimen P
e
e s
ev
h P
× =
γ
2.70
e s
e eh
h C
P ×
× =
γ
2.71
Dimana : P
ev
= gaya tekan vertikal sedimen tm
2
P
eh
= gaya tekan horizontal sedimen tm
2 s
= berat volume sedimen dalam air 1,5 – 1,8 tm
2
C
e
= koefisien gaya tekan tanah aktif diambil 0,3 JICA h
e
= tinggi sedimen m
Gambar 2.14. Gaya Tekan Akibat Sedimen
4. Gaya angkat U
H L
L H
U
X X
x
∆ ×
Σ −
=
2.72
Dimana : U
x
= gaya angkat pada titik x tm
2
H
x
= tinggi muka air hulu sampai dengan titik x m L
x
= jarak ke titik x m ∆H = beda tinggi antara muka air hulu dengan muka air hilir m
ΣL = panjang rembesan m
TUGAS AKHIR I RENCANA ANGGARAN BIAYA
Penanganan Erosi Dan Sedimentasi di Sub Das Cacaban Dengan Bangunan Check Dam
I
56
h
X
X AH
U
X
sedimen Main Dam
muka air banjir
H
X
untuk Lane : V
H L
Σ +
Σ =
Σ 3
1
2.73
untuk Bligh : V
H L
Σ +
Σ =
Σ
2.74
Gambar 2.15. Gaya Angkat pada Main Dam
5. Gaya inersia saat gempa I
W k
I ×
=
2.75
Dimana : I = gaya inersia oleh gempa tm
2
k = koefisien gempa 0,10 – 0,12 W = berat sendiri dam per meter t
TUGAS AKHIR I RENCANA ANGGARAN BIAYA
Penanganan Erosi Dan Sedimentasi di Sub Das Cacaban Dengan Bangunan Check Dam
I
57
I
1
I
2
I
3
Main Dam
Gambar 2.16.
Gaya Inersia Saat Gempa 6.
Gaya tekan air dinamik P
d
h K
C P
w x
× ×
× =
γ
2.76
⎥ ⎥
⎦ ⎤
⎢ ⎢
⎣ ⎡
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
− +
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
− =
2 2
2 h
h h
h h
h h
h C
C
x x
x x
m
2.77
θ γ
η sec
2
2
× ×
× ×
× =
h K
C P
w m
d
2.78
x d
h h
× =
λ
2.79
Dimana: P
x
= gaya tekan air dinamik pada titik x tm
2
P
d
= gaya tekan air dinamik total dari muka air sampai titik x tm
2 w
= berat volume air 1 tm
3
K = koefisien seismik 0,12 h
o
= kedalaman air dari muka air sampai dasar pondasi m h
x
= kedalaman air dari muka air sampai titik x m h
d
= jarak vertikal x sampai P
d
m C
m
= diperoleh dari Tabel 2.19, fungsi dari sudut = sudut antara kemiringan check dam dan sisi tegak
, λ = koefisien yang diperoleh dari grafik
C = koefisien tekanan air dinamik
TUGAS AKHIR I RENCANA ANGGARAN BIAYA
Penanganan Erosi Dan Sedimentasi di Sub Das Cacaban Dengan Bangunan Check Dam
I
58
h
0 =
H
1
h
d
P
d
Tabel 2.19. Nilai Cm
θ
30 ˚ 35˚ 40˚ 50˚ 60˚ 70˚
C
m
0,54 0,50 0,45 0,38 0,30 0,20 Sumber : JICA, 1983, Design of Sabo Facilities
Gambar 2.17. Gaya Tekan Air Dinamik
d. Analisa stabilitas main dam
Stabilitas main dam dihitung dengan berbagai beban-beban rencana seperti terlihat pada Tabel 2.20
Tabel 2.20
Gaya-Gaya yang Ditinjau untuk Keadaan Normal dan Banjir
Tipe Normal Banjir
Dam rendah, H 15 m -
W, P Dam tinggi, H 15 m
W, P, P
s
, U, I, P
d
W, P, P
s
, U Sumber : JICA, 1985
1. Resultan gaya-gaya R harus berada pada inti
x b
e −
= 2
2
2.80
V M
x =
2.81
TUGAS AKHIR I RENCANA ANGGARAN BIAYA
Penanganan Erosi Dan Sedimentasi di Sub Das Cacaban Dengan Bangunan Check Dam
I
59
R
e b
2
x
12
b
2
V H
Main Dam
h v
M M
M −
= Syarat:
13b
2
x 23b
2
e 16 b
2
Dimana: M
v
= jumlah momen gaya vertikal tm M
h
= jumlah momen gaya horizontal tm
Gambar 2.18. Resultan Gaya pada Main Dam
2. Stabilitas terhadap geser
H b
C tg
V SF
2
× +
× =
φ
2.82
Syarat: SF 1,5
Dimana: SF = faktor keamanan
V = total gaya vertikal ton H = total gaya horisontal ton
ø = sudut geser dalam tanah dasar
C =
kohesi tanah b
2
= panjang bidang geser m
TUGAS AKHIR I RENCANA ANGGARAN BIAYA
Penanganan Erosi Dan Sedimentasi di Sub Das Cacaban Dengan Bangunan Check Dam
I
60
3. Stabilitas terhadap guling
Mh Mv
SF =
2.83
Syarat: SF 1,2
Dimana : SF = faktor keamanan
M
v
= jumlah momen gaya vertikal tm M
h
= jumlah momen gaya horizontal tm 4.
Tegangan pada dasar pondasi ⎟⎟
⎠ ⎞
⎜⎜ ⎝
⎛ ±
=
2 2
2 ,
1
6 1
b e
b V
σ
2.84
Syarat: σ
1
σ
ijin
60 tonm
2
Di mana : V = total gaya vertikal ton
b
2
= panjang bidang geser m σ
1
= tegangan maksimum pada dasar pondasi tm
2
σ
2
= tegangan minimum pada dasar pondasi tm
2
e = jarak dari titik tengah sampai R b
2
2-x m
2.3.4. Perencanaan Pondasi
Kategori