Evaluasi Keamanan Bendungan Cirata Dengan Menggunakan Instrumentasi Geoteknik.

Universitas Kristen Maranatha

EVALUASI KEAMANAN BENDUNGAN CIRATA DENGAN

MENGGUNAKAN INSTRUMENTASI GEOTEKNIK

Nama : Andi Pandu Pratama

NRP : 0121074

Pembimbing : Theo F. Najoan, Ir., M.Eng. UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL

BANDUNG

ABSTRAK

Bendungan Cirata adalah bendungan yang dibuat untuk membendung Sungai Citarum, terletak di desa Cadas Sari, Kabupaten Tegal Waru, Plered Purwakarta, Jawa Barat. Bendungan Cirata dibangun dengan dua tahapan, tahap pertama tingginya 125 m dan telah dipersiapkan untuk dapat dinaikkan menjadi 140 m pada tahap kedua. Bendungan ini didesain sebagai bendungan dengan permukaan pelat beton (Concrete Faced Rockfill Dam).

Salah satu cara untuk mengetahui tingkat keamanan bendungan adalah dengan menggunakan peralatan instrumentasi geoteknik yang terdiri dari instrumentasi tekanan air, instrumentasi deformasi, instrumentasi rembesan dan instrumentasi seismic. Skripsi ini membahas tekanan air pori yang diukur dengan alat Pizometer Pneumatik sebanyak 12 buah, memantau elevasi muka air yang diukur dengan alat Ground Water Level sebanyak 31 buah, memantau bocoran dan rembesan dengan menggunakan 1 buah V-nothc, membahas deformasi dengan meggunakan patok geser pada parapet wall sebanyak 6 buah, dan 10 buah Perimetric Joint Meter untuk membahas pergerakan alat tersebut di dinding beton bendungan.

Dari pengamatan terhadap Pizometer, terlihat bahwa beton pada muka bendungan masih berperan baik, terlihat juga pada gambar garis freatik yang mengikuti pola pada desain. Deformasi vertikal yang terbesar terjadi pada puncak bendungan dengan total penurunan mencapai 18,7 cm yaitu pada A3, tetapi masih berada dalam range deformasi elastik. Untuk deformasi horizontal resultan yang terbesar terjadi pada A 3 sebesar 7,7 cm (11 Oktober 1999, 15 Mei 2000, dan Agustus 2004). A 3 terletak pada potongan K-K di puncak bendungan, dan masih terus mengalami deformasi horizontal. Debit rembesan sangat kecil hanya berkisar antara 8-12 l/detik sampai tahun 2004, sehingga masih dapat disimpulkan sangat aman. Pergerakan Perimetric Joint Meter masih dalam batas aman, terlihat pada debit bocoran yang kecil. Pergerakan normal maksimum terjadi di titik PJ-2 sebesar 7,63 mm ke arah atas dan di titik PJ-7 sebesar 65,667 mm ke arah bawah. Pergerakan perpendicular maksimum terjadi di titik PJ-9 terbuka sebesar 26,136 mm. Pergerakan parallel maksimum terjadi pada titik PJ-10 sebesar 21,8 mm ke arah kanan dan di titik PJ-2 sebesar 41,15 mm ke arah kiri.

Secara umum tingkat keamanan Bendungan Cirata masih ada dalam batas normal, dapat berfungsi sesuai dengan yang direncanakan. Tidak terlihat adanya gejala -gejala yang dapat membahayakan stabilitas bendungan. Tetapi tetap diperlukan pengontrolan dan pemantauan selama bendungan beroperasi.

Universitas Kristen Maranatha

vi

DAFTAR ISI

Halaman SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR ………

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR ………... ABSTRAK ………... PRAKATA ………... DAFTAR ISI ……… DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ……… DAFTAR GAMBAR ………... DAFTAR TABEL ……… BAB 1 PENDAHULUAN ………

1.1Latar Belakang Masalah ………..

1.2Maksud dan Tujuan Studi ………...

1.3Ruang Lingkup Pembahasan ………...

1.4Sistematika Pembahasan ……….

BAB 2 STUDI LITERATUR BENDUNGAN TIPE URUGAN ……. 2.1 Bendungan Tipe Urugan ………. 2.1.1 Klasufikasi Bendungan Tipe Urugan ………. 2.1.2 Karakteristik Bendungan Urugan ………... 2.1.3 Perencanaan Teknik Pondasi ………. 2.1.4 Perencanaan Teknis Bendungan ……… 2.2 Kestabilan Lereng ………... 2.2.1 Penyebab Gerakan Tanah Longsor ………

i ii iii iv vi xi xiii xviii 1 1 2 3 4 7 7 8 13 15 18 19 20

Universitas Kristen Maranatha

vii

2.2.2 Analisis Kestabilan Lereng ……… 2.2.2.1 Faktor Keamanan (FK) ……….. 2.3 Proses Konsolidasi ... 2.4 Aliran Dalam Tanah ……… 2.4.1 Permeabilitas ……….. 2.4.2 Penentuan Koefisien Permeabilitas ……… 2.4.3 Gradien Hidraulik ……….. 2.5 Kuat Geser Tanah ………

2.5.1 Kriteria Keruntuhan Menurut Mohr-Coulomb …….. BAB 3 JENIS INSTRUMENTASI GEOTEKNIK PADA

BENDUNGAN ………. 3.1 Alat Instrumentasi ………... 3.2 Alat Ukur Tekanan Pisometer ………. 3.2.1 Sumur Observasi ……… 3.2.2 Pisometer Pipa Tegak Terbuka ……….. 3.2.3 Pisometer Hidraulik Tabung Ganda ………... 3.2.4 Pisometer Pneumatik ……….. 3.2.5 Pisometer Kawat Getar (Vibrating Wire Pizometer).. 3.2.6 Pisometer Tahanan Listrik ………. 3.3 Alat Ukur Deformasi ………...

3.3.1 Metode Survai (External Deformation) ……….

3.3.2 Alat Probe Extensometer ………... 3.3.2.1 Alat duga lengan melintang (Crossarm gage)

3.3.2.2 Probe mekanik (Probe mechanical) ………...

21 21 24 26 28 28 31 32 32 35 39 40 40 41 42 43 45 45 48 49 50 51 52

Universitas Kristen Maranatha

viii

3.3.2.3 Alat duga koil induksi (Induction coil gage).. 3.3.2.4 Alat duga magnit kabel bertombol (Magnit /

reel switch gage) ……… 3.3.3 Alat Ukur Ekstensometer Timbunan Tetap ………...

3.3.3.1 Pelat penurunan (Settlement plate) …………

3.3.3.2 Pelat tertanam ………. 3.3.3.3 Alat duga listrik dengan tranduser

perpindahan linier ……….. 3.3.4 Alat Ukur Penurunan Lapisan Bawah Permukaan …. 3.3.5 Alat Ukur Ekstensometer Lubang Bor Tetap ………. 3.3.6 Inklinometer ………... 3.3.7 Alat Ukur Duga Batas Cairan (Liquid level gages) ... 3.4 Alat Ukur Tegangan Total ……….. 3.4.1 Sel Tekanan Tanah yang Tertanam ……… 3.4.2 Sel Tekanan Tanah Kontak ……… 3.5 Alat Ukur Temperatur ………. 3.6 Alat Ukur Kegempaan ……… 3.6.1 Aselerograf ……….

3.6.1.1 Aselerograf analog ………. 3.6.1.2 Aselerograf digital ………..

3.6.2 Alat Alarm Percepatan Gempa (Seismic Alarm

Device= SAD) ……… 3.6.3 Alat Pencatat Percepatan Gempa Puncak

(Nonelektronik) ……….. 52 53 54 55 55 56 57 57 58 60 61 61 62 62 64 64 65 66 67 67

Universitas Kristen Maranatha

ix

3.7 Alat Ukur Rembesan Di Hilir Bendungan ……….. 3.7.1 Ambang ……….. 3.7.2 Alat Ukur Parshall Flumes ………. 3.7.3 Kotak (Container) Tampung yang Dikalibrasi …….. 3.7.4 Alat Ukur Kecepatan ……….. 3.7.5 Alat Ukur Pemantau Panas ……… 3.7.6 Alat Duga Curah Hujan ……….. 3.7.7 Alat Duga Muka Air ……….. BAB 4 STUDI KASUS ……….

4.1 Deskripsi Proyek ………. 4.2 Tekanan Air Pori ………. 4.2.1 Pisometer Pneumatik ………..

4.2.1.1 Potongan melintang G-G ………... 4.2.1.2 Potongan melintang K-K ………... 4.2.1.3 Potongan me lintang N-N ………... 4.2.1.4 Potongan melintang R-R ……… 4.2.1.5 Potongan melintang U-U ………...

4.2.2 Ground Water Level Observation Well ………..

4.2.3 Penjelasan Tekanan Air Pori ……….. 4.2.3.1 Penjelasan dari gambar dan grafik Pisometer 4.2.3.2 Penjelasan dari grafik Observation Well …… 4.3 Deformasi ……… 4.3.1 Deformasi Vertikal ………. 4.3.2 Deformasi Horizontal ……….

68 68 69 70 70 70 71 71 72 72 76 76 78 79 85 89 93 97 101 101 102 102 103 108

Universitas Kristen Maranatha

x

4.3.3 Penjelasan Deformasi ………. 4.3.3.1 Penjelasan deformasi vertikal ……… 4.3.3.2 Penjelasan deformasi horizontal ... 4.4 Rembesan ……… 4.5 Joint Meter ……….. 4.5.1 Penjelasan Perimetric Joint Meter ………. BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ……… 5.1 Kesimpulan ………. 5.2 Saran ……… DAFTAR PUSTAKA ……….. LAMPIRAN ……….

113 113 114 114 118 131 132 132 134 xix xx

Universitas Kristen Maranatha

xi

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

A a AWLR c c' DCDT Fc FK Fφ g GWL h i k k L L LVDT p PLTA q

= luas penampang tanah

= luas penampang melintang pipa tegak = Automatic Water Level Recorder = kohesi

= kohesi efektif

= Direct Current Differensial Transformer = angka keamanan terhadap kohesi

= angka keamanan terhadap kekuatan tanah = angka keamanan terhadap sudut geser = percepatan gravitasi

= Ground Water Level

= tinggi energi total = gradien hidrolik = koefisien rembesan

= kecepatan aliran dalam tanah = panjang contoh tanah

= panjang aliran dimana kehilangan energi terjadi = Linear Variable Differensial Transformer

= tekanan

= Pembangkit Listrik Tenaga Air = debit rembesan

Universitas Kristen Maranatha

xii Q

RTDs RWL SAD t u v WES ? h

F F' ?w

s s ' sv

sv'

tf

td

= volume air yang dikumpulkan = Resistance Temperature Devices

= Reservoir Water Level = Seismic Alrm Device

= waktu yang digunakan untuk mengumpulkan air = tekanan pori

= kecepatan

= Waterways Experiment Station

= kehilangan energi = sudut geser dalam = sudut geser dalam efektif = berat volume air

= tegangan total = tegangan efektif = tegangan vertikal total = tegangan vertikal efektif

= kekuatan geser rata-rata dari tanah

Universitas Kristen Maranatha

xiii

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1 Harga-harga koefisien rembesan pada umumnya ………

Tabel 3.1 Keuntungan dan keterbatasan alat ukur tekanan pisometrik … Tabel 3.2 Kategori alat ukur deformasi ……… Tabel 3.3 Perbandingan alat ukur temperature jarak jauh ……… Tabel 4.1 Lokasi pisometer pneumatic ……… Tabel 4.2 Penjelasan masing- masing Pisometer pada Potongan K-K …. Tabel 4.3 Penjelasan masing- masing Pisometer pada Potongan N-N …. Tabel 4.4 Penjelasan masing- masing Pisometer pada Potongan R-R ….. Tabel 4.5 Penjelasan masing- masing Pisometer pada Potongan U-U …. Tabel 4.6 Inisial pada masing- masing alat patok geser ……… Tabel 4.7 Penjelasan tiap Patok Geser pada puncak ……… Tabel 4.8 Inisial pada masing- masing alat patok geser ……… Tabel 4.9 Pergerakan horizontal Patok Geser pada puncak ………. Tabel 4.10 Penjelasan tiap Patok Geser pada puncak ………..

Tabel 4.11 Penjelasan tiap Perimetric Joint Meter ………..

31 46 48 63 77 82 87 91 95 102 106 107 108 111 128

Universitas Kristen Maranatha

xiv

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 1.1 Diagram alir penelitian ……….

Gambar 2.1 Klasiikasi bendungan tipe urugan ……… Gambar 2.2 Potongan melintang bendungan urugan ………... Gambar 2.3 Potongan melintang bendungan zonal dengan tirai kedap

air ……… Gambar 2.4 Potongan melintang bendungan dengan inti kedap air

miring ……….. Gambar 2.5 Bendungan urugan Zonal inti miring ………... Gambar 2.6 Potongan melintang bendungan urugan Zonal inti tegak …. Gambar 2.7 Potongan melintang bendungan tipe Zonal dengan inti

kedap air vertical ………. Gambar 2.8 rencana teknis bendungan sekat ………... Gambar 2.9 Grafik waktu pemampatan selama konsolidasi untuk suatu

penambahan beban yang diberikan ………. Gambar 2.10 Uji rembesan dengan cara tinggi konstan ……….. Gambar 2.11 Uji rembesan dengan cara tinggi jatuh ……….. Gambar 2.12 (a) Kemiringan bidang keruntuhan dengan bidang utama

besar di dalam tanah ……….. Gambar 2.12 (b) Lingkaran Mohr dan garis keruntuhan ………. Gambar 3.1 Bagan pembagian alat-alat instrumentasi ………. Gambar 3.2 Skema sumur observasi (Dunnicliff 1988) ………..

6 9 10

11

11 11 12

12 13

26 29 30

34 34 39 41

Universitas Kristen Maranatha

xv

Gambar 3.3 Skema pisometer pipa tegak (Dunnicliff 1988) …………... Gambar 3.4 Skema pisometer hidraulik tabung ganda (Dunnicliff 1988) Gambar 3.5 Skema alat pneumatic (Dunnicliff 1988) ………. Gambar 3.6 Skema pisometer pneumatic tipe dorong setempat dalam

lubang bor (Dunnicliff 1988) ……….. Gambar 3.7 Skema alat kawat getar (Dunnicliff 1988) ………... Gambar 3.8 (a) Skema alat regangan perlawanan listrik kawat tidak

terikat (Dunnicliff 1988) ………... Gambar 3.8 (b) Skema alat regangan perlawanan listrik foil terikat

uniaxial (Dunnicliff 1988) ……… Gambar 3.8 (c) Fully encapsulated submersible tranduser tekan ……... Gambar 3.9 Skema alat patok geser ………. Gambar 3.10 (a) Crossarm gage (Skema pipa) ……… Gambar 3.10 (b) Crossarm gage (Probe pengukur) ………. Gambar 3.11 Skema sondex probe ekstensometer (slope indicator

company) terpasang dalam lubang bor ………. Gambar 3.12 (a) Alat ukur percepatan keseimbangan gaya (force

balance aselerometer, Dunnicliff 1988) ………... Gambar 3.12 (b) Skema alat ukur probe ekstensometer dengan magnit

kabel bertombol dipasang di dalam lubang bor ……… Gambar 3.13 Alat pelat penurunan ……….. Gambar 3.14 Skema alat ekstensometer timbunan tetap dengan

electrical linier displacement tranduser ……….. Gambar 3.15 Skema alat penurunan dengan ujung berspiral …………...

42 43 43

44 45

46

46 46 50 51 51

53

54

54 55

56 57

Universitas Kristen Maranatha

xvi

Gambar 3.16 Prinsip dasar alat ekstensometer lubang bor tetap ... Gambar 3.17 (a) Skema alat potensiometer linier ……… Gambar 3.17 (b) Prinsip operasi inclinometer ………. Gambar 3.18 Skema alat overflow liquid level dengan elevasi sama ….. Gambar 3.19 Skema alat duga batas cairan (liquid level gage)

menggunakan sel tranduser tekanan dengan unit baca diletakkan di atas sel ……… Gambar 3.20 Komponen diagram aselerograf analog ……….. Gambar 3.21 Komponen diagram aselerograf digital dan contoh plot

data aselerograf ……… Gambar 3.22 Monitoring debit bocoran dengan ambang 90° dengan

cara pembacaan jarak jauh (remote) ……… Gambar 4.1 Peta kedudukan bendungan Cirata ………... Gambar 4.2 Potongan melintang bendungan Cirata ……… Gambar 4.3 Potongan memanjang bendungan Cirata ……….. Gambar 4.4 (a) Pneumatic Pizometer ……….. Gambar 4.4 (b) Terminal pizometer ………. Gambar 4.5 Potongan melintang G-G ……….. Gambar 4.6 Potongan melintang K-K ……….. Gambar 4.7 Grafik hubungan elevasi muka air waduk (RWL) dengan

elevasi muka air pisometer pada potongan K-K …………. Gambar 4.8 Grafik hubungan elevasi muka air waduk (RWL) dengan

elevasi muka air pisometer pada potongan K-K …………. 58 58 59 60

61 65

66

69 73 74 74 77 77 78 79

80

Universitas Kristen Maranatha

xvii

Gambar 4.9 Garis kontur tekanan air pori pada potongan K-K ………... Gambar 4.10 Potongan melintang N-N ……… Gambar 4.11 Grafik hubungan elevasi muka air waduk (RWL) dengan

elevasi muka air pisometer pada potongan N-N ……….. Gambar 4.12 Hubungan elevasi muka air waduk (RWL) dengan elevasi muka air pisometer pada potongan N-N ……….. Gambar 4.13 Garis kontur tekanan air pori pada potongan N-N ………. Gambar 4.14 Potongan melintang R-R ……… Gambar 4.15 Grafik hubungan elevasi muka air waduk (RWL) dengan

elevasi muka air pisometer pada potongan R- R ………... Gambar 4.16 Grafik Hubungan elevasi muka air waduk (RWL) dengan

elevasi muka air pisometer pada potongan R- R ………... Gambar 4.17 Garis kontur tekanan air pori pada potongan R-R ……….. Gambar 4.18 Potongan melintang U-U ……… Gambar 4.19 Grafik hubungan elevasi muka air waduk (RWL) dengan

elevasi muka air pisometer pada potongan U-U ……….. Gambar 4.20 Grafik hubungan elevasi muka air waduk (RWL) dengan

elevasi muka air pisometer pada potongan U-U ……….. Gambar 4.21 Garis kontur tekanan air pori pada potongan U-U ……….

Gambar 4.22 Ground Water Level Observation Well ………..

Gambar 4.23 (a) Letak WL pada bendungan ………... Gambar 4.23 (b) Letak WR pada bendungan ………... Gambar 4.24 Grafik pemantauan Observasion Well pada tubuh

bendungan ………. 83 85

86

87 88 89

90

91 92 93

94

95 96 97 98 98

Universitas Kristen Maranatha

xviii

Gambar 4.25 Letak parapet wall pada bendungan ... Gambar 4.26 Grafik deformasi vertikal pada puncak ……….. Gambar 4.27 Grafik hubungan elevasi muka air waduk (RWL) dengan deformasi vertikal pada puncak ………. Gambar 4.28 Grafik deformasi horizontal pada puncak ……….. Gambar 4.29 Grafik hubungan elevasi muka air waduk (RWL) dengan deformasi horizontal pada puncak ……….

Gambar 4.30 (a) AWLR (Automatic Water Level Recorder) …………..

Gambar 4.30 (b) Triangular Weir (“V” Notch Thompson) ……….

Gambar 4.31 Letak AWLR dan “V” Notch pada bendungan ………….. Gambar 4.32 Grafik debit bocoran (Q) pada V-notch terhadap waktu pengamatan ………

Gambar 4.33 Alat untuk membaca Perimetric Joint Meter ……….

Gambar 4.34 Letak Perimetric Joint Meter pada bendungan …………..

Gambar 4.35 Grafik hubungan pergerakan alat dan RWL dengan waktu 102 104

106 109

111 115 115 116

117 118 119 129

1 Universi tas Kristen Maranatha

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG MASALAH

Bendungan adalah wujud dari perkembangan teknik sipil yang kini sudah banyak didirikan. Bendungan memegang peranan yang penting tidak hanya dalam pembangunan waduk-waduk kecil, tapi juga dalam pembangunan waduk-waduk berukuran raksasa. Bendungan adalah wujud dari perkembangan teknik sipil yang sudah banyak didirikan, salah satunya adalah Bendungan Cirata yang terletak di Jawa Barat tepatnya di Kabupaten Tegal Waru, Plered, Purwakarta. Bendungan

Universitas Kristen Maranatha 2

ini memegang peranan yang penting bagi masyarakat di sekitarnya, karena dengan adanya bendungan yang berfungsi untuk menampung air ini kebutuhan air dapat terpenuhi untuk segala aktivitasnya dan fungsinya yang terpenting adalah untuk PLTA. Dikarenakan bendungan memegang peranan yang penting, maka perlu adanya penanganan khusus untuk menjaga keamanan bendungan agar tetap stabil.

Kegagalan atau runtuhnya bendungan dapat menyebabkan masalah besar pada lokasi bendungan dan menyebabkan bendungan tersebut tidak dapat berfungsi secara optimal. Oleh karena itu bendungan harus direncanakan dengan sangat matang. Karena apabila terjadi kegagalan atau keruntuhan bendungan, hal itu dapat menyebabkan kerugian besar dalam hal materi atau nyawa.

Keamanan bendungan memegang peranan yang sangat penting, karenanya keamanan bendungan ini harus diamati secara terus menerus sepanjang waktu. Salah satu cara mengamati perilaku bendungan adalah dengan bantuan instrumen geoteknik. Insrumen geoteknik digunakan untuk menghasilkan data mengenai perilaku dan kondisi pada tubuh bendungan. Data yang didapat dari instrumen geoteknik tersebut dapat diolah sehingga dapat digunakan untuk mengevaluasi keamanan bendungan untuk keperluan pada masa yang akan datang.

1.2 MAKSUD DAN TUJUAN STUDI

Maksud dari studi ini adalah untuk melakukan pengamatan perilaku Bendungan Cirata terhadap pengaruh tekanan air pori, deformasi, dan rembesan yang terjadi dengan menggunakan instrumen geoteknik.

Universitas Kristen Maranatha 3

Tujuan dari studi ini adalah untuk mengevaluasi keamanan dan kestabilan Bendungan Cirata menggunakan instrumen geoteknik yang digunakan pada bendungan.

1.3 RUANG LINGKUP PEMBAHASAN

Batas-batas permasalahan dalam tugas akhir ini adalah mengenai evaluasi keamanan atau kestabilan bendungan dengan menggunakan instrumen geoteknik.

Ø Bendungan yang akan dievaluasi adalah Bendungan Cirata yang terletak di

Jawa Barat

Ø Analisa perilaku bendungan akibat adanya pengaruh dari:

• Tekanan air pori

• Deformasi horizontal dan vertikal

• Rembesan

• Joint Meter

Data yang diolah pada Tugas Akhir ini yaitu data hasil bacaan dari alat

Pisometer Pneumatik, Ground Water Level Observasion Well, Patok Geser,

Triangular Weir.

Lama pengamatan dimuali dari tahun 1987 sampai tahun 2004. Dengan lebih terinci sebagai berikut :

- Pisometer pneumatic : 10 Oktober 1987 sampai 23 April 1991 dan 15

Januari 1995 sampai 14 Oktober 2003

- GWL Well : 11 Januari 1999 sampai 15 Desember 2004

Universitas Kristen Maranatha 4

- AWLR dan Triangular Weir : 15 Agustur 1987 sampai 23 Desember 1992

dan 6 Januari 1999 sampai 24 September 2004

- Perimetric Joint Meter : 13 Januari 1996 sampai 29 Desember 1999 dan 6

Januari 2004 sampai 10 Desember 2004.

1.4 SISTEMATIKA PEMBAHASAN

BAB 1 PENDAHULUAN

Dalam bab ini disajikan latar belakang masalah, maksud dan tujuan penulisan, ruang linkup pembahasan, serta sistematika pembahasan pada tugas akhir ini.

BAB 2 STUDI LITERATUR BENDUNGAN

Dalam bab ini akan disajikan tinjauan umum tentang bendungan, melipuri klasifikasi dan karakteristiknya. Juga faktor-faktor yang mempengaruhi keamanan dan kestabilan bendungan, antara lain :

• Teori dasar tentang kestabilan lereng (slope stability)

• Teori dasar tentang konsolidasi

• Teori dasar tentang aliran air dalam tanah

• Teori dasar tentang kuat geser tanah

BAB 3 JENIS INSTRUMENTASI GEOTEKNIK PADA BENDUNGAN

Pada bab ini akan dijelaskan mengenai alat-alat instrumentasi yang digunakan beserta fungsi dan cara kerja alat ukur instrumen tersebut.

Universitas Kristen Maranatha 5

BAB 4 STUDI KASUS

Bab ini berisi tentang data umum bendungan dan data instrumentasi geoteknik. Bab ini juga berisi tentang pengolahan data untuk mengevaluasi keamanan dan kestabilan bendungan.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi rangkuman dan kesimpulan hasil yang didapat dari menganalisa dan mengevaluasi bendungan. Selain itu juga berisi saran-saran yang berguna bagi tugas akhir ini dan untuk penelitia lebih lanjut.

Universitas Kristen Maranatha 6 Mulai

Evaluasi Keamanan Bendungan Menggunakan Instrumentasi Geoteknik

Pengumpulan Data Instrumen

Instrumen Untuk Mengukur Pore Pressure

Instrumen Untuk

mengukur Deformasi Joint Meter

Intrumen Untuk Mengukur Rembesan

• Terbuka :

- Sumur observasi

• Tertutup :

- Pisometer pneumatic

Parapet Wall Perimetric Joint Meter • Automatic Water Level Recorder

• Triangular Weir

Evaluasi Kestabilan Bendungan: 1)Pisometer :

- Kontur tekanan pori tidak menembus dasar bendungan - Kontur tekanan pori tidak menembus filter bendungan 2)GWL :

- Grafik elevasi muka air rata-rata berada di bawah elevasi muka air waduk

3)Deformasi (parapet wall) :

- Total p enurunan pada tiap patok di atas muka air normal - Grafik hubungan RWL dan penurunan bergerak turun

(permeabilitas turun)

- Pergerakan horizontal berada dalam range deformasi elastic 4)Rembesan :

- Debit bocoran rata-rata kecil 5)Joint Meter :

- Pergerakan tidak begitu besar

Tidak - Lakukan

Apakah Stabil evaluasi lebih Teliti

Ya

Stabil

132 Universitas Kristen Maranatha

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN A. Tekanan Air Pori

v Tekanan air pori yang dibaca oleh Pisometer Pneumatik pada potongan

R-R masih ada dalam batasan yang cukup aman yaitu mendekati nol. Artinya filter drain berfungsi dengan baik.

v Walaupun pada potongan K-K, N-N, dan U-U tekanan air pori yang dibaca

Universitas Kristen Maranatha 133

tekanan air pori yang ditentukan pada perencanaan, berarti filter drain berfungsi dengan baik.

v Lapisan beton pada muka bendungan masih berfungsi dengan baik, karena

garis freatik yang terjadi tidak sampai menembus lapisan beton dari tubuh bendungan.

v Pengamatan yang dilakukan berdasarkan Observation Well menunjukkan

bahwa rata-rata elevasi muka air yang dimonitor untuk setiap waktu pengamatan berada dalam kondisi yang stabil.

B. Deformasi Vertikal

v Deformasi vertical yang terbesar terukur pada paraper wall titik A3

sebesar 18,7 cm terjadi pada daerah puncak bendungan.

v Deformasi vertical terbesar terjadi pada masa awal pengukuran yaitu pada tahun 1988 setelah waktu pengisian bendungan, dimana pada masa itu bendungan dalam proses konsolidasi.

C. Deformasi Horizontal

v Deformasi horizontal terbesar terjadi pada titik A 3 yang terletak pada

puncak bendungan yang mencapai 7,7 cm. Arah longsoran yang mungkin terjadi adalah ke arah upstream yang terlihat dari arah deformasi horizontal yang cenderung ke arah upstream tubuh bendungan.

v Deformasi horizontal masih terus terjadi, tetapi deformasi horizontal yang terjadi masih dalam batas elastic.

Universitas Kristen Maranatha 134 D. Rembesan

v Berdasarkan hasil pemantauan instrument rembesan yang digunakan di

Bendungan Cirata dari tahun 1987-2004 terlihat bahwa rata-rata debit bocoran yang keluar pada tahun 1987-1992 sebesar 12,37 l/ detik dan debit bocoran rata-rata dari tahun 1999 sampai 2004 adalah sebesar 7,84 l/detik menandakan debit bocoran yang terjadi kecil sekali.

E. Joint Meter

v Alat yang digunakan adalah Perimetric Joint Meter.

v Ketiga macam pergerakan perimetrik joint meter di Bendungan Cirata

berada dalam batas aman, terlihat pada debit bocoran yang kecil.

v Pergerakan normal maksimum terjadi di titik PJ-2 sebesar 7,63 mm ke

arah atas dan di titik PJ-7 sebesar 65,667 mm ke arah bawah. Pergerakan perpendicular maksimum terjadi di titik PJ-9 terbuka sebesar 26,136 mm. Pergerakan parallel maksimum terjadi pada titik PJ-10 sebesar 21,8 mm kea rah kanan dan di titik PJ-2 sebesar 41,15 mm kea rah kiri.

5.2 SARAN

v Petugas pembaca data instrumen hendaknya diberi pengetahuan dan

pelatihan untuk mengevaluasi hasil bacaan data di lapangan apakah data yang tercatat itu benar atau tidak.

v Petugas hendaknya melakukan evaluasi terhadap keamanan bendungan

secara berkala.

v Bendungan yang tinggi (H > 60 m) dan dengan resiko besar, sebaiknya

Universitas Kristen Maranatha 135

alat ukur deformasi pada tubuh bendungan, serta penambahan pizometer pada pondasi bendungan, sehingga seluruh aspek yang berhubungan dengan keamanan bendungan dapat termonitor dengan baik.

v Keutuhan data hendaknya dijaga dengan baik.

v Dilakukan perbaikan pada alat-alat yang rusak sehingga pemeriksaan akan

xix Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

1. Bowles, Joseph E. 1993. Sifat-Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika

Tanah), Edisi Kedua, Jakarta: Erlangga.

2. Das, Braja M. 1995. Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa

Geoteknis), Jilid 1, Jakarta: Erlangga.

3. Das, Braja M. 1995. Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa

Geoteknis), Jilid 2, Jakarta: Erlangga.

4. PT. Pembangkitan Jawa Bali Unit Pemeliharaan Cirata. 2004. Evaluasi

Pemantauan Instrumentasi Geoteknik Survey dan Hidrologi, Cirata.

5. Sudarsono, Suyono ,Ir. 1981. Bendungan Type Urugan, Jakarta: PT. Pradnya

Paramita.

6. U.S Army Corps of Engineers. 1995. Engineering and Design

Instrumentation of Embankment Dams and Levees, Washington D. C.:

Universitas Kristen Maranatha

6

Mulai

Evaluasi Keamanan Bendungan Menggunakan Instrumentasi Geoteknik

Pengumpulan Data Instrumen

Instrumen Untuk Mengukur Pore Pressure

Instrumen Untuk

mengukur Deformasi Joint Meter

Intrumen Untuk Mengukur Rembesan

• Terbuka :

- Sumur observasi

• Tertutup :

- Pisometer pneumatic

Parapet Wall Perimetric Joint Meter • Automatic Water Level Recorder

• Triangular Weir

Evaluasi Kestabilan Bendungan: 1)Pisometer :

- Kontur tekanan pori tidak menembus dasar bendungan - Kontur tekanan pori tidak menembus filter bendungan 2)GWL :

- Grafik elevasi muka air rata-rata berada di bawah elevasi muka air waduk

3)Deformasi (parapet wall) :

- Total p enurunan pada tiap patok di atas muka air normal - Grafik hubungan RWL dan penurunan bergerak turun

(permeabilitas turun)

- Pergerakan horizontal berada dalam range deformasi elastic 4)Rembesan :

- Debit bocoran rata-rata kecil 5)Joint Meter :

- Pergerakan tidak begitu besar

Tidak - Lakukan

Apakah Stabil evaluasi lebih Teliti

Ya

Stabil

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN A. Tekanan Air Pori

v Tekanan air pori yang dibaca oleh Pisometer Pneumatik pada potongan R-R masih ada dalam batasan yang cukup aman yaitu mendekati nol. Artinya filter drain berfungsi dengan baik.

Universitas Kristen Maranatha

133 tekanan air pori yang ditentukan pada perencanaan, berarti filter drain berfungsi dengan baik.

v Lapisan beton pada muka bendungan masih berfungsi dengan baik, karena garis freatik yang terjadi tidak sampai menembus lapisan beton dari tubuh bendungan.

v Pengamatan yang dilakukan berdasarkan Observation Well menunjukkan bahwa rata-rata elevasi muka air yang dimonitor untuk setiap waktu pengamatan berada dalam kondisi yang stabil.

B. Deformasi Vertikal

v Deformasi vertical yang terbesar terukur pada paraper wall titik A3 sebesar 18,7 cm terjadi pada daerah puncak bendungan.

v Deformasi vertical terbesar terjadi pada masa awal pengukuran yaitu pada tahun 1988 setelah waktu pengisian bendungan, dimana pada masa itu bendungan dalam proses konsolidasi.

C. Deformasi Horizontal

v Deformasi horizontal terbesar terjadi pada titik A 3 yang terletak pada puncak bendungan yang mencapai 7,7 cm. Arah longsoran yang mungkin terjadi adalah ke arah upstream yang terlihat dari arah deformasi horizontal yang cenderung ke arah upstream tubuh bendungan.

v Deformasi horizontal masih terus terjadi, tetapi deformasi horizontal yang terjadi masih dalam batas elastic.

D. Rembesan

v Berdasarkan hasil pemantauan instrument rembesan yang digunakan di Bendungan Cirata dari tahun 1987-2004 terlihat bahwa rata-rata debit bocoran yang keluar pada tahun 1987-1992 sebesar 12,37 l/ detik dan debit bocoran rata-rata dari tahun 1999 sampai 2004 adalah sebesar 7,84 l/detik menandakan debit bocoran yang terjadi kecil sekali.

E. Joint Meter

v Alat yang digunakan adalah Perimetric Joint Meter.

v Ketiga macam pergerakan perimetrik joint meter di Bendungan Cirata berada dalam batas aman, terlihat pada debit bocoran yang kecil.

v Pergerakan normal maksimum terjadi di titik PJ-2 sebesar 7,63 mm ke arah atas dan di titik PJ-7 sebesar 65,667 mm ke arah bawah. Pergerakan perpendicular maksimum terjadi di titik PJ-9 terbuka sebesar 26,136 mm. Pergerakan parallel maksimum terjadi pada titik PJ-10 sebesar 21,8 mm kea rah kanan dan di titik PJ-2 sebesar 41,15 mm kea rah kiri.

5.2 SARAN

v Petugas pembaca data instrumen hendaknya diberi pengetahuan dan pelatihan untuk mengevaluasi hasil bacaan data di lapangan apakah data yang tercatat itu benar atau tidak.

v Petugas hendaknya melakukan evaluasi terhadap keamanan bendungan secara berkala.

Universitas Kristen Maranatha

135 alat ukur deformasi pada tubuh bendungan, serta penambahan pizometer pada pondasi bendungan, sehingga seluruh aspek yang berhubungan dengan keamanan bendungan dapat termonitor dengan baik.

v Keutuhan data hendaknya dijaga dengan baik.

v Dilakukan perbaikan pada alat-alat yang rusak sehingga pemeriksaan akan lebih akurat dan pasti.

1. Bowles, Joseph E. 1993. Sifat-Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah), Edisi Kedua, Jakarta: Erlangga.

2. Das, Braja M. 1995. Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis), Jilid 1, Jakarta: Erlangga.

3. Das, Braja M. 1995. Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis), Jilid 2, Jakarta: Erlangga.

4. PT. Pembangkitan Jawa Bali Unit Pemeliharaan Cirata. 2004. Evaluasi Pemantauan Instrumentasi Geoteknik Survey dan Hidrologi, Cirata. 5. Sudarsono, Suyono ,Ir. 1981. Bendungan Type Urugan, Jakarta: PT. Pradnya

Paramita.

6. U.S Army Corps of Engineers. 1995. Engineering and Design

Instrumentation of Embankment Dams and Levees, Washington D. C.: