36

BAB III

STUDI KASUS

Bab ini menyajikan studi kasus pada penulisan tugas akhir. Studi kasus ini mengambil

data pada proyek pembangunan Bendungan Way Biha. Bab ini mengungkapkan data

teknis stabilitas bendungan Sungai Way Biha dan interpretasi dari data lapangan.

3.1 Data Teknis

Keberadaan Bendungan Way Biha di Lampung Barat dengan jaringan irigasinya telah

dirasakan manfaatnya oleh pengguna lahan Sungai Way Biha dan masyarakat di

sekitarnya sejak tahun 1994 sampai dengan bulan November 2001. Namun pada bulan

November terjadi kerusakan pada bendungan tersebut yang diakibatkan oleh banjir. Saat

itu bangunan utama bendungan Way Biha Lampung telah rusak berat.

Gambar 3.1 Kerusakan bendungan

37

Pemerintah telah melakukan upaya pengamanan sebelum Bangunan Utama Bendung-

Way Biha Lampung (BUB-WBL) hancur yaitu dengan memperbaiki kerusakan-

kerusakan yang terjadi pada badan bendungan, namun usaha tersebut sia-sia karena pada

bulan Januari 2002 terjadi banjir yang mengakibatkan tubuh bendungan pada bagian

tengah patah dan struktur bendungannya amblas sehingga bendung dan peralatannya

tidak dapat dimanfaatkan lagi. Pada gambar di bawah ini dapat dilihat mengenai

kerusakan yang terjadi pada bendungan:

Adapun faktor penyebab yang mengakibatkan hal ini terjadi adalah ketidakmampuan

struktur bendungan untuk menerima beban banjir. Dalam arti bahwa struktur stabilitas

dari bendungan tersebut belum memenuhi dan tidak layak untuk dibangun. Studi kasus

pada penulisan tugas akhir ini mengambil data pada proyek pembangunan struktur

stabilitas Bendungan Way Biha Lampung. Permasalahan yang ditinjau yaitu bearing

capacity, boiling yang mempengaruhi stabilitas dari struktur bangunan, dan gaya uplift

yang diterima bendungan. Perhitungan ini dilakukan untuk mendapatkan besarnya faktor

keamanan (safety factor) yang optimal yang harus dimiliki bendungan tersebut.

3.2 Pengumpulan Dan Interpretasi Data

Data yang didapatkan penulis dari proyek Bendungan Way Biha Lampung berupa lokasi

titik penyelidikan tanah, profil tanah untuk setiap titik bor di lokasi bendungan, parameter

kuat geser tanah, dan data Lab way Biha.

3.2.1 Profil Tanah di Lokasi Bendungan

Profil tanah ditentukan dari peta kontur asli lokasi Bendungan Way Biha yang kemudian

diintepretasikan sebagai profil tanah yang sebenarnya. Dari garis-garis kontur dan

ketinggian titik dari peta kontur, penulis melakukan interpolasi, ekstrapolasi, dan

aproximasi untuk menggambarkan profil tanah yang mendekati kondisi sebenarnya.

Profil pelapisan tanah yang ada di sekitar lokasi penyelidikan dibuat dengan

menggunakan data-data hasil penyelidikan tanah. Untuk menentukan jenis tanah pada

setiap lapisan diperoleh dari identifikasi langsung secara visual dan mekanis dengan

dengan menggunakan bor inti. Identifikasi tersebut diperkuat lagi oleh data uji saringan,

38

berupa prosentase berat kerikil, pasir serta lanau/lempung pada masing-masing lapisan

tanah di tiap-tiap titik bor. Tabel 3.1 berikut ini menunjukkan persentase jenis tanah pada

sampel uji dari tiap-tiap titik bor untuk rentang kedalaman tertentu.

Tabel 3.1 Distribusi pertikel untuk setiap titik bor

39

Dari Tabel 3.1 diatas terlihat bahwa untuk profil tanah dibawah Bangunan Utama

Bendung (BUB), pada lapis pertama dari permukaan dengan kedalaman antara 1 hingga 5

m merupakan lapisan lempung. Pada lapisan ini data penyelidikan langsung di lapangan

hanya berupa data DCPT (S.1 s/d S.3) dengan nilai tahanan ujung (cone resistance) rata-

rata c di tiap titik bervariasi antara 11 hingga 26 kg/cm2. Berdasarkan data yang tertera

pada Tabel 3.1, terlihat bahwa pada lapis pertama di titik bor B-1 s/d B-4 yang berlokasi

di Bangunan Bendung Utama (BUB) persentase jumlah lempung sudah lebih dari 75%.

Persentase sebesar ini menunjukkan bahwa tanah pada lapisan tersebut bersifat lempung,

dengan parameter kuat geser kohesi tanah yang lebih dominan.

Lapisan kedua dengan ketebalan antara 3 hingga 6 m merupakan lapisan dengan

kontribusi lempung dan pasir yang relatif berimbang. Lapisan kedua ini selanjutnya

dideskripsikan sebagai lapisan pasir lepas (loose sand). Harga NSPT rata-rata SPT N = 9

s/d 20 sedangkan data CPT menunjukkan harga c = 20 s/d 86 kg/cm2.

Lapisan ketiga dengan ketebalan antar 7 hingga 13m, merupakan lapisan pasir yang lebih

padat daripada lapisan pasir diatasnya (medium dense sand) dengan variasi SPT N = 13

s/d 32 dan c = 65 s/d 85 kg/cm2. Sedangkan lapisan terakhir merupakan lapisan lempung

dengan NSPT sekitar 17. Tidak terdapat data DCPT yang memadai pada lapisan tersebut.

Apabila data penyelidikan lapangan tersebut akan dipergunakan untuk penentuan

parameter kuat geser tanah, maka beberapa tabel korelasi dapat digunakan untuk

melengkapi data-data dalam pembuatan profil pelapisan tanah seperti tertera pada Tabel

3.2 dan Tabel 3.3 berikut ini.

40

Tabel 3.2 Klasifikasi tanah berpasir berdasarkan nilai N-SPT (Bowles, 1988)

Tabel 3.3 Klasifikasi tanah lempung berdasarkan nilai N-SPT (Bowles, 1988)

41

3.2.2 Parameter Kuat Geser Tanah

Parameter kuat geser tanah dapat diturunkan berdasarkan data yang diperoleh dari tes

laboratorium dengan mempertimbangkan data hasil uji lapangan, yaitu uji SPT (Standard

Penetration Test) atau uji DCPT (Dutch Cone Penetration Test). Pada kondisi dimana

tidak terdapat hasil pengujian tanah di laboratorium yang memadai, maka interpretasi dari

hasil pengujian lapangan (berupa korelasi terhadap properti) ini memegang peranan yang

sangat penting. Apabila properti tanah sulit diukur secara langsung, parameter tanah

ditentukan berdasarkan engineering judgment. Dibawah ini akan dijelaskan beberapa

bentuk korelasi yang dipergunakan untuk menentukan parameter kuat geser tanah (c dan

) berdasarkan data NSPT dan DCPT di bawah Bangunan Utama Bendung serta tanggul

penutup.

3.2.2.1 Parameter kuat geser tanah berdasarkan nilai N-SPT

Gambar 3.2 koreksi antara nilai N-SPT dengan kuat geser undrained

(Terzaghi & Peck.1967)

42

Gambar 3.3 korelasi antara nilai N-SPT dengan sudut geser dalam (Terzaghi)

3.2.2.2 Parameter kuat geser tanah berdasarkan nilai DCPT

Nilai kuat geser tanah pada kondisi undrained apabila dikonversikan dengan nilai tahanan

konus qc dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut:

dimana:

cu = undrained shear strength

qc = tahanan konus hasil DCPT test

= tegangan efektif overburden

Nk = konstanta konus dengan harga antara 15 s/d 20

Untuk tanah pasiran, korelasi parameter sudut geser tanah diturunkan dari Gambar 3.4

berikut ini:

43

Gambar 3.4 korelasi antara nilai qc dengan sudut geser dalam

(Robertson & Campanella,1983)

3.3 Data Laboratorium Hasil Investigasi Tanah

Sebagai data pembanding untuk data hasil dari lapangan maka penulis melampirkan data-

data hasil investigasi tanah di lapangan. Data-data ini meliputi berbagai parameter antara

lain: kuat geser tanah, natural state, atterberg limit, permeabilitas dan konsolidasi. Berikut

adalah data-data hasil uji laboratorium tersebut untuk masing-masing titik bor:

44

45

46

47

48

Table 3.4. Data Lab.Way Biha

49

Dari data-data di atas penulis mencoba untuk memeriksa kembali kebenaran dari data-

data tersebut, dan didapat kenjanggalan dalam lampiran data-data tersebut. Data yang

terlihat sangat rancu adalah data dari Specific Gravity(Gs) dimana nilai dari Specific

Gravity yang terdapat dari data tersebut sangat kecil bila material tanah tersebut adalah

material lempung. Untuk itu penulis berusaha mencari referensi untuk memberikan solusi

atas persalahan ini, dan penulis mendapatkan data-data mengenai kisaran-kisaran specific

gravity(Gs) untuk setiap material yang ada dalam tanah. Data-data tersebut dapat dilihat

dari tabel di bawah ini:

Type of Soil Gs

Sand 2.65 - 2.67

Silty sand 2.67 - 2.70

Inorganic clay 2.67 - 2.80

Soil with mica or iron 2.75 – 3.00

Organic soil 1.0 – 2.60

Tabel 3.5 besar Gs pada setiap jenis tanah (Joseph E Bowles)

Dengan mempertimbangkan bahwa pada setiap lapisan tanah di sekitar bendungan

terdapat banyak material lempung yang bersifat anorganik maka berdasarkan tabel di atas

penulis mengambil nilai Gs secara seragam yaitu dengan mengambil nilai Gs diantara

kisaran 2.67 – 2,80 , hal ini dilakukan untuk lebih mempermudah perhitungan serta untuk

lebih meningkatkan keakuratan data. Data specific gravity ini akan dipakai untuk

selanjutnya dalam perhitungan γs (γ saturated).

Table 3.6.a

50

Tabel 3.6.b

Tabel 3.6.c

Tabel 3.6.d

51

Tabel 3.6 Tabel modifikasi data lab.Way Biha