(KESTABILAN LERENG)

DISUSUN OLEH :

MUHAMMAD AKBAR

031 290 031

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN SIPIL

UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA

MAKASSAR

2010

BENDUNGAN URUGAN

Suatu bendungan yang dengan cara menimbun bahan-bahan seperti batu,

kerikil, kerakal, pasir, tanah pada komposisi tertentu dengan fungsi sebagai

penampang atau perangkat permukaan air yang terdapat dalam waduk, disebut

bedungan tipe urugan atau “BENDUNGAN URUGAN”.

Didasarkan pada butiran-butiran dari bahan timbunan yang digunakan

secara umum dapat dipakai 2 tipe bendungan urugan, yaitu:

1. Bendungan Urugan Batu (Earth Fill Dam) disingkat “Bendungan Batu”.

2. Bendungan Urugan Batu (Earth Fill Dam) disingkat “Bendungan Tanah”.

Selain kedua jenis bendungan tersebut adapula bendungan urugan

campuran yaitu terdiri dari campuran batu atau dari bagian hilir yang berfungsi

sebagai penyangga tambahan, sedangkan bagian udiknya terdiri dari timbunan

tanah disamping berfungsi sebagai penyangga tambahan juga berfungsi sebagai

tirai kedap air.

Di dalam kegiatan baik perencana maupun pelaksanaan pembangunan,

kedua tipe bendungan tersebut mempunyai banyak persamaan-persamaan yang

cukup nyata.

KLASIFIKASI BENDUNGAN URUGAN

Sehubungan dengan fungsinya sebagai penamoung air atau sebagai

pengangkat permukaan air di dalam suatu waduk maka secara garis besar tubuh

bendungan merupakan penahan rembesan air kearah hilir serta penyangga tekanan

tersebut.

Ditinjau dari penempatan dan susunan bahan yang membentuk tubuh

bemdungan untuk dapat digolongkan dalam 3 tipe utama:

1. Bendungan Urugan Homogen ( bendungan urugan)

2. Bendungan Urugan zonal (Zonal Dam)

3. Bendungan Urugan Zekat (Bendungan Zekat)

Beberapa keistimewaan Bendungan Urugan

Dibandingkan dengan jenis lainnya maka bendungan urugan mempunyai

keistimewaan sebagai berikut:

1. Pembangunan dapat dilakukan pada hampir semua kondisi geologi dan

geografi yang dijumpai

2. Bahan untuk tubuh bendungan dapat digunakan batuan yang terdapat

disekitar lokasi bendungan.

Akan tetapi type ini mempunyai kelemahan yang cukup berarti dimana

limpasan-limpasan yang terjadi yang menyebabkan longsoran-longsoran pada leher

lihir yang dapat menyebabkan jebolnya bendungan tersebut.

Beberapa karakteristik dari bendungan urugan adalah sebagai berikut:

1. Bendungan urugan yang menpuyai aru yang luas sehingga beban yang

harus didukung oleh pondasi bendungan persatuan unit luas biasanya kecil.

beban utama yang harus didukung oleh pondasi terdiri dari berat tubuh

bendungan dan tekanan hidrostasis dan air di dalam bendungan.

2. Bendungan urugan mempunyai/dapat dibangun dengan menggunakan

bahan batuan yang terdapat disekitar calon bendungan dibandingkan

dengan jenis bendungan beton memerlikan bahan-bahan pabrik seperti

semen dalam jumlah besar dengan harga tinggi dan didatangkan dari

tempat yang jauh, maka bendungan urugan dalam hal ini menunjukan

tendensi positif.

3. Dalam pembangunannya, bendungan urugan dapat dilaksanakan secara

mekanis dengan intensitas yang tinggi dan karena banyaknya tipe-tipe

peralatan yang sudah diproduks, maka dapat dipilihakan peralatan yang

akan digunakan serta lapangan pelaksanaannya.

Untuk dapat membedakan ketiga tipe tersebut, berikut ini akan diuraikan

secara singkat:

1. Bendungan Homogan

Suatu bendungan urugan digolongkan kedalam tipe bendungan homogen

apabila bahan yang digunakan untuk membentuk tubuh bendungan tersebut

dari tanah yang hampir saejenisnya dan gradiasinya (susunan ukuran

butirannya) hampir sejenis. Tubuh bendungan secara keseluruhan berfungsi

ganda yaitu sebagai bengunan penyanga dan sakaligus sebagai penahan

rembesan air.

2. Bendungan Zonal

Bendungan Urugan yang digolongkan dalam tipe zunal apabila apabila

timbunan yang membentuk tubuh bendungan terdiri dari batuan dan gradasi

yang berbeda-beda dalam urutan-urutan pelapis tersebut. Pada bendungan

tipe ini sebagai penyangga terutama dibebankan kepada timbunan yang

lolos air (zona lolos air), sedangkan penahan rembesan dibebankan kepada

timbunan yang kedap iar.

3. Bendungan Sekat

Bendungan urugan digolongkan dalam tipe bendungan Sekat, apabila

timbunan dan lereng udik tubuh digolongkan/ dilapisi sekat tidak lolos air

(dengan kedapan yang tinggi) saeperti lembaran beton bertulang, hamparan

plastik, dan lain-lain.

Akan tetapi karena tubuh bendungan terdiri dari timbunan tanah atau

timbunan batu yang berkomposisi lepas, maka bahaya jebolnya bendungan

umumnya disebabkab hal-hal berikut:

a. Longsoran yang terjadi baik pada lereng udik maupun lereng hilir

bendungan.

b. Terjadi sufosi (erosi dalam atau piping) oleh gaya-gaya yang timbul dalam

aliran filtrasi yang terjadi dalam tubuh bendungan.

c. Suatu konstuksi yang kaku tidak diingikan di dalam tubuh bendungan,

karena konstruksi tersebut tidak dapat mengikuti gerakan konsolidasi dari

tubuh bendungan tersebut.

d. Proses pelaksanaan pembangunannya biasanya sangat pekah terhadap

pengaruh iklim, lebih-lebih pada bendungan tersebut tanahnya memiliki

kelembaban optimum tertentu dan perlu diperhatikan, terutama pada

pelaksanaan penimbunan dan pemadatan.

PERENCANAAN UNTUK BENDUNGAN URUGAN

Pada hakekatnya eksitensi suatu bendungan telah dimulai setelah

diadakannya kegiatan-kegiatan survey, perencanaan, perrencanaan teknis,

pembangunan operasi, dan memelihara sampai umur efektif bangunan tersebut.

Semakin mendalam pelaksanaan survey dan perancangan teknisnya, maka

semakin mudah pula pelaksanaaan pembangunannya, karena kemungkinan

terjadinya modifikasi-modifikasi koonstruksi akan semakin kecil.

Tapi sebaliknya apabila survey dan pelaksanaannya kurang teliti dan

mendalam, kadang-kadang pemilihan semula (pada tingkat perencanaannya) jatuh

pada bendungan beton, dapat berubah menjadi bendungan urugan setelah tiba pada

saat pembuatan perencanaan teknisnya. sehingga seluruh hasil survey dan

perancangan semula, terpaksa ditinjau kembali bahkan beberapa kasus, akibat

diketemukan kondisi-kondisi geologi yang menguntungkan terpaksa harud

memindahkan sumbu bendungan yang telah ditetapkan atau memperbaiki

kemiringan-kemiringan lereng bendungan yang mengakibatkan bahwa volume

urugan dapat berubah dengan cara mencolok.

Dari hasil analisis teknis, maka akan dapat ditentukan dengan menetapkan

hal-hal sebagai berikut:

1. Kedudukan bendungan yang paling baik dan efektif (the most favorable

site)

2. Tipe bendungan yang cocok.

3. Metode pelaksanaan yang paling efektif.

Bedasarkan data-data yang akurat serta dapat mencerminkan kondisi

sesungguhnya dari tempat kedudukan calon bendungan dan disertai dengan analisa

yang jitu dengan mengadakan sistem coba banding dari berbagai alternatve secara

berulang-ualng, barulah akan dapat diharapkan ketetapan dan kemantapan dari

ketiga unsur pokok tersebut diatas.

Beberapa aspek terpenting yang perlu dipelajari untuk dapat merealisasikan

gagasan pembangungan suatu bendungan adalah:

a. Topografi

b. Geologi Tekinis

c. Pondasi

d. Hidrologi

e. Bahan Bangunan

f. Bangunan Pelimpah

g. Bangunan Penyadap

KESTABILAN LERENG

Pada tempat dimana terdapat dua permukaan tanah yang berbeda

ketinggiannya, maka akan ada gaya-gaya yang bekerja mendorong sehingga tanah

yang lebih tinggi kedudukannya cenderung bergerak kearah bawah, Disamping

gaya yang mendorong ke bawah terdapat pula gaya-gaya dalam tanah yang bekerja

menahan sehingga kedudukan tanah tersebut tetap stabil. Gaya-gaya pendorong

berupa gaya berat, gaya tiris/muatan dan gaya-gaya inilah yang menyebabkan

kelongsoran. gaya-gaya penahan berupa gaya gesekan, lekatan (dari kohesi),

kekuatan geser tanah.

Antara peermukaan tanah yang lebih tinggi kepermukaan yang lebih rendah

dihubungkan suatu permukaan yang disebut lereng.

Lereng dapat digolongkan dua tipe, yaitu:

1. Lereng tak terbatas

Gambar: Lereng Tak Terbatas

2. Lereng Terbatas

Gambar: Lereng Terbatas

Dalam menentukan stabil tidaknya suatu lereng (bendungan) terhadap gaya yang

bekerja pada lereng (bendungan) tersebut kita menggunakan beberapa parameter hitungan,

diantaranya:

1. Perhitungan Dimensi Bendungan

2. Perhitungan Pusat Kelongsoran

3. Perhitungan Debit Rembesan

4. Perhitungan Loncatan Rembesan

5. Perhitungan Flow Net (jaringan aliran)

6. Perhitungan Stabilitas Bendungan Akibat Gejala Sofusi dan Sumbatan.

PERHITUNGAN STABILITAS LERENG (BENDUNGAN

1. Perhitungan Dimensi Bendungan

1.1. Menghitung Sudut Kemiringan Lereng

Rumus:

Arc tan α=¿ Sisi Bawah BendunganSisi Miring Bendungan

¿

1.2. Menghitung Lebar Dasar Bendungan

Rumus:

a= Htan α

b=diketahui dari soal

c= h1tan α

s= h 1tan α

0.3 s=0.3 X s

d=a+b+c+0.3 s

L=a+b+c+s

1.3. Menghitung Kemiringan Lereng Bendungan

Rumus:

C 1=√a2+H 2

C 2=√s2+h12

C 3=√c2+h22

2. Perhitungan Pusat Kelongsoran

Dalam perhitungan ini kita menggunakan table data For Critical Circles (table

terlampir) untuk menentukan nilai-nilai ∅ 1 ,∅2 , ψ1 ,ψ2 , θ1 , danθ2. sedangkan untuk

mencari nilai ψ dan θ pada perhitungan ini kita menggunakan cara interpolasi dan

dalam perhitungan ini kita juga mencari nilai β, panjang gaaris AB dan panjang

jari-jari kelongsoran (R).

2.1. Mencari NIlai ψ dengan interpolasi

Rumus:

ψ=ψ1+¿¿

2.2. Mencari Nilai θ dengan interpolasi

Rumus:

θ=θ1+¿¿

2.3. Menentukan Panjang Garis AB

Rumus:

AB= Hsin ψ

2.4. Menentukan Panjang Jari-Jari Kelongsoran

Rumus:

R=

12

AB

sin12

θ

3. Perhitungan Debit Rembesan

3.1. Menghitung Tinggi Rembesan ( y0)

Rumus:

y0=√h2+d2−d

3.2. Menentukan Nilai Parabola Dasar (y)

Rumus:

y=√2 ( y0 ) x+ y02

4. Menentukan Loncatan Rembesan

Dalam menghitung Loncatan rembesan, kita menentukan nilai β1, β2 ,dan ψ1 ,ψ2

dengan melihat table Casa Grande (1973) dan untuk menentukan nilai ψ kita

menggunakan cara interpolasi.

Tabel Casa Grande (1973)

β ψ

30°

60°°

90°

120°

150°

180°

0.375

0.320

0.260

0.185

0.105

0.000

4.1. Mencari Nilai ψ dengan interpolasi

Rumus:

ψ=ψ2+¿¿

4.2. Mencari Nilai Δa

Rumus:

Δa=y0

1−cos αψ

4.3. Mencari Nilai a

Rumus:

a+ Δa=y0

1−cosα

5. Perhitungan/Pembutan Flow Net (Jaringan Aliran)

Dalam perhitungan/pembuatan Flow Net (Jaringan Aliran) dalam suatu

lereng/bendungan umumnya kita menggungakan 2 metode, yaitu:

1. Metode Gill Boy

Metode digunakan apabila lereng bendungan mempunyai sudut β dibawah

60° dan tidak memiliki filter.

2. Metode Bowles

Metode ini digunakan apabila lereng bendungan memiliki sudut β diatas

60° dan memiliki filter.

5.1. Metode Gill Boy (tabel terlampir)

Rumus:

m=dh

d= m htan α

5.2. Metode Bowles (GambarTerlmpir)

Rumus:

a) β = 60°

FD= p/2

FE = p

b) β = 90°

FD= p/2

Fm= p

c) β = 135°

FD= p/2

FE = p

d) β = 90°

FD= p/2

Fm= p

semua kasus

r=√H 2+d2

p=r−d

5.3. Perhitungan Debit Rembesan

Rumus:

k=√kh . kv

Dimana:

k = Koefisien Permeabilitas

5.4. Perhitungan Pada Grafis (Flow Net)

Rumus:

Qf = NfNd

k . H 3 .1

Dimana:

Nf = Jumlah Aliran

Nd = Jumlah eqipotensial

6. Perhitungan Kontrol Stabilitas Bendungan Akibat Gejala Sofusi dan Sumbatan

(Gaya)

6.1. Dengan menggunakan jaringan filtrasi

Rumus:

Ť=L . γt−i . L . γ w

i=h2

L

6.2. Perhitungan Tegangan Efektif akan Nol (0) apabila Tegangan seimbang.

Rumus:

0=L. γ t−i . L . γw

i=γ t

γ w

6.3. Perhitungan Besarnya Kecepatan Pada Filtrasi dan Lereng Hilir Bendungan.

Rumus:

V=kvh2

L

7. Menghitung Nilai Fs Dengan Metode Fellenius

Rumus:

Fs=¿¿