ANALISA STABILITAS TUBUH BENDUNGAN SEULIMEUM KABUPATEN ACEH BESAR NANGGROE ACEH DARUSSALAM

ANALISA STABILITAS TUBUH BENDUNGAN SEULIMEUM

KABUPATEN ACEH BESAR NANGGROE ACEH DARUSSALAM

JURNAL ILMIAH

PERENCANAAN TEKNIK BANGUNAN AIR

Diajukan untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Sarjana Teknik

Disusun Oleh:

NUGROHO KETHUT ANDRIANTOK

NIM. 115060400111061

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK MALANG

ANALISA STABILITAS TUBUH BENDUNGAN SEULIMEUM KABUPATEN ACEH BESAR NANGGROE ACEH DARUSSALAM

Nugroho Kethut Andriantok, Heri Suprijanto, Andre Primantyo H.

Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Jalan Mayjen Haryono 167 Malang 65145 – Telp (0341)567886

e-mail: nugroho.andriantok@yahoo.co.id

ABSTRAK

Bendungan Seulimeum merupakan bendungan tipe urugan zonal inti tegak di tengah yang akan dibangun di Krueng Seulimeum, Desa Gampong Jawe, Kecamatan Seulimeum, Kabupaten Aceh Besar, dengan tujuan utama sebagai penyedia air irigasi, air baku, PLTMH, dan pariwisata. Lokasi bendungan merupakan daerah yang termasuk dalam wilayah bahaya gempa cukup tinggi.

Studi ini menganalisa kondisi geologi pondasi bendungan, distribusi tegangan vertikal yang terjadi di pondasi, debit rembesan dan kemungkinan terangkutnya tanah oleh rembesan, pemilihan material timbunan, penurunan pada zona inti bendungan, dan stabilitas lereng bendungan. Hasil analisa menunjukkan kondisi batuan bersifat sedang sampai sangat lulus air, sehingga perlu dilakukan perbaikan pondasi dengan cara sementasi, distribusi tegangan

vertikal yang terjadi pada pondasi pada kedalaman 2,50 m sebesar 506,490 kN/m2, debit

rembesan total yang lewat melalui tubuh dan pondasi bendungan sebesar 0,0005862 m3/dt,

faktor keamanan terhadap gejala didih atau sembulan pada pondasi dan tubuh bendungan lebih besar dari 4 dengan pemasangan geomembrane, pemilihan material tubuh bendungan meliputi sifat fisik dan mekanis berdasarkan kriteria, penurunan pada zona inti bendungan sebesar 1,695 m ≈ 1,70 m atau sekitar 5,667% selama 33,658 tahun, stabilitas lereng berbagai kondisi dengan beban gempa metode koefisien gempa termodifikasi dan koefisien gempa terkoreksi, dalam kondisi aman.

Kata kunci: pondasi, rembesan, stabilitas lereng, bendungan urugan

ABSTRACT

Seulimeum Dam is a embankment dam with central core fill type dam which will be built in Krueng Seulimeum, Gampong Jawe Village, Seulimeum Sub-District, Aceh Besar District, with the main purpose as a provider of irrigation water, raw water, Micro Hydro Power, and tourism. The dam location is an area that is included in quite high earthquake hazard.

This study also analyze geological condition of the dam foundation, the distribution of vertical stress occurred in foundation, the seepage reed and transport of soil particles by seepage, selection of material embankment, settlement on the core zone of dam, stability of dam slope. The results of analysis shows condition of the rock is moderate to very permeable, so it is important to repair the foundation with grouting, the distribution of vertical stress

occurred in the foundation at a depth 2,50 m at 506,490 kN/m2, total seepage passed through

the body and dam foundation at 0,0005862 m3/dt, the factor of safety against boiling or heave

in building foundation and on dam body is larger than 4 with installation geomembrane, the selection of dam material included physically and mechanically according to criteria, the decrease on center dam zone at 1,695 m ≈ 1,70 m or about 5,667% for 33,658 years, slope stability against various condition with the earthquake load using modified and corrected seismic coefficient method, in a safe condition.

I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Salah satu bagian terpenting di dalam kehidupan manusia adalah air. Seiring dengan berjalannya waktu, penggunaan air dalam memenuhi kebutuhan manusia semakin bervariasi misalnya untuk air domestik, irigasi, pembangkit listrik,

perikanan, industri, dan lain-lain.

Sehingga semakin lama, kebutuhan akan

air semakin meningkat sedangkan

persediaan air di bumi adalah tetap. Air di bumi dalam siklus hidrologi hanya mengalami perubahan wujud saja, tidak bertambah dan tidak berkurang. Kondisi iklim juga berpengaruh terhadap sirkulasi air di bumi, seperti negara kita terletak di garis khatulistiwa yang memiliki iklim tropis dengan dua musim yaitu musim kemarau dan musim hujan. Kondisi tersebut menyebabkan jumlah air yang tersedia ketika musim hujan lebih besar dan berlimpah dibandingkan saat musim kering atau kemarau tiba. Oleh karena itu,

perlu dilakukan usaha-usaha untuk

menampung air saat musim hujan dalam sebuah tampungan raksasa.

1.2 Identifikasi Masalah

Konstruksi bendungan direncanakan mampu menahan gaya-gaya yang bekerja dalam segala kondisi. Lokasi Bendungan Seulimeum merupakan daerah yang termasuk bahaya gempa cukup tinggi, terbukti dengan kejadian bencana Gempa dan Tsunami Aceh pada 24 Desember

2004 silam, maka untuk analisa

kesetabilan terhadap beban gempa

disesuaikan dengan standar perencanaan infrastruktur tahan gempa.

Melihat banyaknya tujuan dan

kondisi daerah studi, maka perencanaan teknis yang mendetail perlu dilakukan. Antara lain mengenai kapasitas rembesan pada pondasi dan tubuh bendungan, kemungkinan terjadinya piping, serta kesetabilan tubuh bendungan dalam berbagai kondisi tinggi muka air dan beban gempa.

1.3 Batasan Masalah

Terdapat beberapa batasan – batasan dalam penelitian ini, yaitu :

1. Membahas kondisi geologi pondasi bendungan.

2. Membahas tegangan yang terjadi pada pondasi bendungan.

3. Membahas analisa rembesan dan kemungkinan bahaya piping pada tubuh bendungan.

4. Membahas pemilihan material tubuh bendungan.

5. Membahas waktu dan besarnya penurunan pada tubuh bendungan. 6. Membahas analisa stabilitas lereng

tubuh bendungan tanpa beban gempa dan beban gempa secara manual. 7. Tidak membahas tentang masalah

hidrologi dan pola operasi waduk.

8. Tidak membahas manajemen

konstruksi.

9. Tidak membahas analisa kelayakan ekonomi.

10. Tidak membahas AMDAL.

1.4 Rumusan Masalah

Penelitian ini didasarkan pada

masalah sebagai berikut:

1. Bagaimana kondisi geologi pada pondasi dan perlukah perbaikan (treatment) pada pondasi Bendungan Seulimeum?

2. Berapakah tegangan vertikal yang terjadi pada pondasi Bendungan Seulimeum?

3. Berapakah debit rembesan pada

tubuh dan pondasi Bendungan

Seulimeum?

4. Bagaimana potensi kemungkinan

piping pada Bendungan Seulimeum?

5. Bagaimana pemilihan material

timbunan tubuh bendungan?

6. Berapa lama waktu dan besarnya penurunan yang terjadi pada zona inti tubuh bendungan?

7. Berapa angka keamanan stabilitas lereng pada Bendungan Seulimeum saat kondisi tanpa beban gempa dan dengan beban gempa menggunakan

cara koefisien gempa termodifikasi dan terkoreksi?

1.5 Tujuan dan Manfaat

Adapun tujuan dari studi ini adalah

untuk menganalisa stabilitas tubuh

Bendungan Seulimeum terhadap

tegangan vertikal yang terjadi di pondasi, rembesan, potensi terjadinya piping, penurunan (settlement) pada zona inti, dan stabilitas lereng tubuh bendungan dengan berbagai kondisi.

Sedangkan manfaat yang akan

didapat dari studi ini yaitu sebagai

masukan atau pembanding untuk

mengetahui tingkat keamanan dari tubuh

bendungan dalam berbagai macam

kondisi. Sehingga, didapatkan

perencanaan bendungan tipe urugan zonal inti tegak yang aman.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Pondasi suatu bendungan harus memenuhi beberapa syarat penting, seperti mampu menahan beban tubuh bendungan, menghambat aliran filtrasi, dan mempunyai ketahanan terhadap

gejala piping. Menurut Soedibyo

(2003:305) untuk menentukan perlu

tidaknya sementasi pada pondasi

digunakan angka Lugeon.

Untuk mengetahui kemampuan

pondasi bendungan menahan beban dari tubuh bendungan maka harus dihitung tambahan tegangan vertikal akibat beban menurut M. Das (1997:66) adalah :

z q ({a b a } 1 2 - b a 2) (1) Atau z q (2) q h (3) Dimana :

q = beban terbagi rata akibat timbunan (kN/m2)

berat vo ume basah timbunan (kN/m3)

h = tinggi timbunan (m)

z = tegangan vertikal yang terjadi pada

kedalaman z (kN/m2)

a = panjang lengan pada bidang miring timbunan (m)

b = panjang lengan pada bidang datar timbunan (m)

z = kedalaman tegangan vertikal pada pondasi (m)

1 = sudut pengaruh kedalaman

berdasarkan panjang a (o)

2 = sudut pengaruh kedalaman

berdasarkan panjang b (o)

Secara umum bendungan urugan biasanya membutuhkan bahan material yang akan dipergunakan untuk zone-zone peralihan dan zone-zone lulus air. Material timbunan tubuh bendungan urugan dibagi menjadi 4 (empat) yaitu : zona kedap air, zona filter, zona transisi, zona lulus air, dan rip-rap.

Analisa rembesan pada tubuh dan

pondasi bendungan dihitung

menggunakan kapasitas aliran filtrasi dengan harga k yang telah dimodifisir k’ menurut Craig (1989:55) :

k √kx kz (4)

Menurut Sosrodarsono dan Takeda

(1981:165) untuk memperkirakan

besarnya kapasitas filtrasi yang mengalir melalui tubuh dan pondasi bendungan yang didasarkan pada jaringan trayektori aliran filtrasi, dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

f

d k (5)

Dimana :

Q = kapasitas rembesan total (m3/dt)

Nf = angka pembagi dari garis trayektori

aliran filtrasi

Nd = angka pembagi dari garis

equipotensial

k = koefisien filtrasi (m/dt) H = tinggi muka air (m) L = panjang profil memanjang

bendungan (m)

memberikan faktor keamanan bangunan air terhadap bahaya piping, sebagai berikut : (6) ic w s - 1 1 e (7) ie h (8)

Penimbunan ekstra diperlukan

sehubungan dengan terjadinya gejala

konsolidasi pada tubuh bendungan,

besarnya penurunan (settlement) tubuh

bendungan Δ segera sesudah

bendungan selesai dibangun dapat di hitung dengan rumus :

1

2 x x

2_x

(9) Dan waktu yang diperlukan untuk konsolidasi 90%, adalah :

t90 90

2

v (10)

Perhitungan stabilitas lereng dengan metode metode irisan (method of slice) Fellenius, Menurut Sosrodarsono dan Takeda (1981:141) Faktor keamanan dari kemungkinan terjadinya longsoran dapat diperoleh dengan menggunakan rumus keseimbangan sebagai berikut :

Untuk faktor keamanan pada kondisi normal (tanpa beban gempa)

∑ - tan

∑ (11)

Untuk faktor keamanan pada kondisi gempa (dengan beban gempa)

∑ e tan

∑ e 12

III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Lokasi Studi

Waduk Krueng Seulimeum adalah waduk yang direncanakan dibangun di Krueng Seulimeum, lokasi bendungan terletak diantara Desa Gampong Jawe

dengan Alue Gintung, Kecamatan

Seulimeum di Kabupaten Aceh Besar. Ditinjau dari posisi geografis, lokasi studi

adalah termasuk dalam wilayah

Kabupaten Aceh Besar. Terletak pada

posisi antara 50 21’ 57’’ - 950 29’ 16”

BT dan 050 22’ 38’’ - 950 32’ 43’’ BT. Untuk menuju ke lokasi dapat

ditempuh dengan menggunakan

kendaraan roda empat ke lokasi pekerjaan sejauh lebih kurang 60 km dari kota Banda Aceh.

LOKASI

Gambar 1. Daerah Lokasi Studi Sumber : Google earth dan google maps

©2015

Struktur Geologi Berdasarkan Peta Geologi Regional lembar Banda Aceh yang dikeluarkan oleh P3G, Direktorat Geologi di Bandung 198, adalah sebagai berikut :

Gambar 2. Peta geologi regional Diagram Alir Pengerjaan

Langkah – langkah pengerjaan dapat dilihaat pada diagram alir berikut ini :

Gambar 3. Diagram Alir Pengerjaan Studi

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Kondisi Geologi Daerah

Bendungan Seulimeum

Kondisi geologi dan sifat-sifat teknis batuan pondasi calon bendungan utama dapat diketahui dari hasil pemboran inti dan pengujian in-situ (SPT dan Uji Permeabilitas). Investigasi geologi pada Bendungan Seulimeum secara khusus dibagi menjadi 3 bagian, yaitu : up

stream dam, as dam, downstream dam.

Dengan kedalaman bor log pada as bendungan 0 – 70,00 m maka diketahui : Nilai RQD (Rock Quality Designation) berdasarkan kedalaman :

 Kedalaman 0 – 14 m, RQD = 0 %  Kedalaman 14 – 70 m, RQD = 100%

Nilai permeabilitas (k) berdasarkan

kedalaman 0,00 – 17,00 m merupakan batuan Aluvial mempunyai nilai Lu = 31,24 – 13,90 atau nilai k > 1 x 10-4

sampai dengan 1 x 10-3 cm/det memiliki

sifat batuan agak lulus sampai sangat lulus air.

a. Perbaikan Pondasi Bendungan Seulimeum

Dari hasil investigasi geologi

tersebut maka pada pondasi bendungan perlu dilakukan perbaikan dengan cara :

 Sementasi tirai (curtain grouting) tepat di As bendungan sebanyak tiga baris untuk menambah kekedapan dan daya dukung pondasi.

 Sementasi konsolidasi (consolidation

grouting) di samping hulu dan hilir

sementasi tirai masing-masing dua baris.

 (concrete slab grouting, core trench

grouting) di bagian dasar pondasi.

4.2 Tegangan pada Pondasi Bendungan Seulimeum

Jadi, penyelesaian dari perhitungan tegangan vertikal adalah sebagai berikut :

 Beban timbunan (q) q h

dimana,

q = beban terbagi rata akibat timbunan (kN/m2)

berat vo ume timbunan k /m3

) h = tinggi timbunan main dam = 30 m sehingga dapat dihitung :

q h

= 30 . 17,210

= 516,300 kN/m2

 Tegangan vertikal pada pondasi as

main dam dititik A pada kedalaman z

= 2,50 m

z q ( )

dimana,

z = tegangan vertikal yang terjadi pada

kedalaman z (kN/m2)

q = beban terbagi rata akibat timbunan (kN/m2)

l1 = Nilai faktor pengaruh bagian kiri

l2 = Nilai faktor pengaruh bagian kanan

sehingga dapat dihitung :

n 1 ({a b a } 1 2 b a 2)

- Pengaruh bagian kiri 1 = 15o = 15x 2 3,14 360 = 0,261 2 = 72o = 72x 2 3,14 360 = 1,256 z = 2,5 m a = 94,00 m (bagian kiri) b = 7,00 m (bagian kiri) 1 1 3,14({ 94,00 7,00 94,00 } 0,261 1,256 7 94 1,256) l1 = 0,489

- Pengaruh bagian kanan

1 = 18o = 18x 2 3,14 360 = 0,314 2 = 69o = 69x 2 3,14 360 = 1,203 z = 2,5 m a = 75,00 m (bagian kanan) b = 7,00 m (bagian kanan) 2 1 3,14({ 75,00 7,00 75,00 } 0,314 1,203 7 75 1,203) l2 = 0,492

- Jadi, tegangan vertikal yang terjadi pada pondasi as main dam pada kedalaman 2,50 m adalah sebagai berikut :

z q ( )

= 516,300 (0,489 + 0,492)

= 506,490 kN/m2

4.3 Perhitungan garis Depresi dan Kapasitas rembesan

a. Perhitungan pada kondisi NWL

Elevasi puncak bendungan = + 73,00 m Elevasi muka air normal = + 67,00 m Elevasi puncak bendungan = + 72,00 m Elevasi dasar bendungan = + 43,00 m Lebar dasar inti = 21,90 m

 Untuk zona kedap air

h = 67,00 – 43,00 = 24,00 m l1 = 7,70 m l2 = 14,20 m d = 0,3 l1 + l2 = 0,3 . 7,70 + 14,20 = 16,51 m Maka didapatkan : yo = √ – d = √242 16,512 – 16,51 = 12,62 m

Parabola bentuk dasar didapatkan dengan persamaan sebagai berikut :

y = √2y_ox y_o2

= √2 12,62x 12,622

y = √25,24x 159,264

Dari persamaan tersebut diatas

didapatkan koordinat parabola sebagai berikut :

Tabel 1. Koordinat parabola pada zona kedap air kondisi NWL

x y

-6,310 0,000

0,000 12,620

5,000 16,890

10,000 20,290

Sumber : Hasil perhitungan

Bentuk dari parabola yang didapat melalui perhitungan di atas bukanlah garis depresi yang sesungguhnya. Masih

diperlukan penyesuaian, sehingga

menjadi bentuk garis depresi yang

sesungguhnya. Penyesuaian titik-titik

perpotongan dari parabola dasar ke garis aliran sesungguhnya menurut Casagrande adalah sebagai berikut :

Δ = yo 1 - cos Δ = 12,62 1 - cos 116 Δ = 12,62 1 - -0,438

Δ = 8,776m

Dengan = 116o dari grafik

Casagrande didapatkan nilai C = 0,18

Δ = 0,18 . 8,776

= 1,579

= 8,776 – 1,579

= 7,197  Untuk zona lulus air

- k1 (koefisien permeabilitas inti kedap

air) = 5,610x10-10 m/det, nilai

tersebut merupakan koefisien

permeabilitas rata-rata dari hasil sample yang ada pada borrow area.

- k2 (koefisien permeabilitas zona lulus

air) = 8,000x10-4 m/det.

- Dengan anggapan debit aliran filtrasi konstan, maka :

Q = k1.yo.L = k2 . h2 . L, dan

dengan demikian harga h2 =

(k1/k2)y0 = (5,610x10-10/8,000x10 -4

).12,62 = 8,849x10-6 m.

- Maka diperoleh koordinat

parabola bentuk dasar sebagai berikut :

y = √2h2x h22

= √1,769x10-5x 7,830x10-11

Tabel 2. Koordinat parabola pada zona lulus air kondisi NWL

x y -4,426 x10-6 0,000 0,000 8,849x10-6 10,000 0,013 20,000 0,019 30,000 0,023 40,000 0,027 50,000 0,029 60,000 0,033 70,550 0,035

Sumber : Hasil perhitungan

b. Rembesan pada Bendungan

Maka, rembesan pada tubuh bendungan dihitung : Qf = f p . k . h . L = 8 11 . 5,610x10 -10 . 22 . 305,44 = 2,742x10-6 m3/dt

Jadi kapasitas rembesan yang terjadi pada tubuh bendungan adalah sebesar

2,742x10-6 m3/dt

Maka, rembesan pada pondasi bendungan dihitung :

k √kx kz

k √ _1,062x10 7

k = 2,481x10-7

Kapasitas rembesan pada pondasi

bendungan : Qf = f p . k . h . L = 10,5 30 . 2,481x10 -7 . 22 . 305,44

= 5,835x10-4

Jadi kapasitas rembesan yang terjadi pada

pondasi bendungan adalah sebesar

5,835x10-4 m3/dt

 Debit rembesan total yang terjadi

pada bendungan adalah 2,742x10-6

m3/dt + 5,835x10-4 m3/dt = 5,862x10

-4

m3/dt = 0,0005862 m3/dt

 Dari perhitungan diatas dapat disimpulkan bahwa debit rembesan yang lewat melalui bendungan masih

aman yaitu 0,0005862 m3/dt <

0,0415 m3/dt (1 % dari debit rata-rata

Sungai Seulimeum).

4.4 Analisa Kemungkinan Gejala Buluh (Piping)

a. Analisa Kemungkinan Gejala Buluh (Piping) pada Tubuh Bendungan

Persamaan yang digunakan untuk

mengetahui faktor aman terhadap piping dengan menggunakan metode Harza, karena pada analisa kondisi desain asli tidak aman, maka perlu dilakukan penanganan yaitu dengan menggunakan

geomembrane sebagai berikut :

ic w s 1 1 e i_c w 2,640 1 1 0,860 0,882 h h d h 0,90 6 0,150 ie h ie 0,150 2,001 0,075 0,882 0,075 SF = 11,760

SF lebih dari 4, kemungkinan tidak terjadi bahaya piping dengan pemasangan

geomembrane.

b. Analisa Kemungkinan Gejala Buluh (Piping) pada Pondasi Bendungan

Perhitungan piping dapat dihitung dengan persamaan : h h d h 22,00 30 0,733 i_e h i_e 0,733 1,610 0,455

Faktor aman didefinisikan sebagai gaya ke bawah efektif dibagi dengan gaya keatas efektif.

 Gaya ke bawah efektif persatuan luas (arah ke bawah)

Misal analisa piping ditinjau dititik A, jadi z = 0,810 m

A’ = 0,810 ( sat – w) + 28,00 x n)

= 0,810 (17,09 – 9,81) + (28,00 x 20,00) = 5,897 + 560,000 = 565,897

kN/m2

 Gaya ke atas efektif persatuan luas (arah ke atas) = ie z w = 0,455 x 0,810

x 9,81 = 3,615 kN/m2

aktor aman aya ke bawah efektif

aya ke atas efektif 565,897

3,615 156,541

SF lebih dari 4, maka pondasi aman terhadap bahaya piping.

4.5 Pemilihan Bahan dan Metode Pemadatan Timbunan Tubuh Bendungan

Dari hasil pemilihan material, maka diperoleh spesifikasi :

a. Zona Inti

Jenis tanah timbunan inti adalah

lempung anorganik dengan

plastisitas tinggi (CH), Merupakan campuran dari pasir (32,60%), lanau (43,97%), dan lempung (23,43%). b. Zona filter dan Transisi

Merupakan campuran dari kerikil

(10,45%), pasir (76,51%) dan

lanau+lempung (13,04%). c. Zona Random

Merupakan batuan keras ukuran bongkah, kerakal, kerikil, dan kadar butiran halus harus sekecil mungkin. d. Rip-rap

Diameter rata-rata batu 52,00 cm, mampu menahan ombak dengan tinggi antara 2,41 – 3,00 m.

Pemadatan tanah dilakukan

peralatan static roller, sedangkan tanah pasir dan isian batuan dilakukan dengan

vibratory roller. Untuk standar pemadatan dengan Proctor.

4.6 Penurunan (Settlement) pada Zona Inti Tubuh Bendungan Seulimeum

Besarnya penurunan (settlement)

tubuh bendungan Δ segera sesudah bendungan selesai dibangun dapat di hitung dengan rumus :

1

2 182,715 x 1,721 x 30

2_{x 0,4}

1,695 ≈ 1,70 m

Waktu yang diperlukan untuk konsolidasi 90% adalah sebagai berikut :

t₉₀ 90 2 v 0,848 30002 7,290x10 3 1046913580 360x24x3600 33,658 tahun

4.7 Analisa Stabilitas Lereng Bendungan

a. Analisa stabilitas lereng metode Fellenius kondisi tanpa gempa

Tabel 3. Fs lereng tanpa gempa

b. Analisis Stabilitas Bendungan Urugan Akibat Beban Gempa Cara Koefisien Gempa Termodifikasi.

Ad = Z . Ac . v = 1,20 . 330 . 1 = 396

perhitungan koefisien gempa

termodifikasi sebagai berikut :

396 981 = 0,404 = 0,404 . 0,5 = 0,202

Dalam analisis stabilitas ini koefisien gempa pada kedalaman Y dari puncak bendungan berbeda-beda. Peninjauan dilakukan pada Y = 0,25H; 0,50H; 0,75H dan H. Untuk Y/H = 0,25; K = Ko . (2,5 – 1,85 . (Y/H)) = 0,202.(2,5 – 1,85 . 0,25) = 0,410 Untuk Y/H = 0,50; K = Ko . (2,0 – 0,60 . (Y/H)) = 0,202.(2,0 – 0,60 . 0,50) = 0,340 Untuk Y/H = 0,75; K = Ko . (2,0 – 0,60 . (Y/H)) = 0,202.(2,0 – 0,60 . 0,75) = 0,310 Untuk Y/H = 1,0 ; K = Ko . (2,0 – 0,60 . (Y/H)) = 0,202.(2,0 – 0,60 . 1,0) = 0,280

1. Setelah Kontruksi (Empty ) 1,300 5,208 3,533 Aman 2. FWL (Flood Water Level ) 1,300 6,255 3,437 Aman 3. NWL (Normal Water Level ) 1,500 5,824 3,454 Aman 4. LWL (Low Water Level ) 1,300 5,027 3,461 Aman 5. Surut Cepat (Rapid drawdown ) 1,300 4,999 3,454 Aman Sumber : Hasil Perhitungan

Tanpa Beban Gempa

Kondisi No. Hilir Hulu Status FS Hitung FS Ijin

Tabel 4. Fs lereng hulu dengan beban gempa termodifikasi

Tabel 5. Fs lereng hilir dengan beban gempa termodifikasi

c. Analisis Stabilitas Bendungan Urugan Akibat Beban Gempa Cara Koefisien Gempa Terkoreksi.

Tabel 6. Fs lereng dengan beban gempa terkoreksi Ad = Z . Ac . v = 1,20 . 330 . 1 = 396 396 981 = 0,404 . 0,7 = 0,283

d. Analisis Dengan Pertimbangan

Operating Basis Earthquake (OBE)

Menggunakan Peta Gempa 2010 dan 2004.

Dari fondasi batuan (SB) didapatkan

nilai FPGA = 1,0. Jadi besarnya

percepatan puncak di permukaan tanah adalah :

K = K0 x 0,40 x 0,70 0,200

Tabel 7. Fs lereng dengan beban gempa OBE peta 2010

Tabel 8. Fs lereng dengan beban gempa OBE peta 2004

V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisa

perhitungan maka dapat ditarik

kesimpulan sebagai berikut :

1. Hasil investigasi kondisi geologi dengan data boring log, dapat diketahui bahwa kondisi pondasi

Bendungan Seulimeum adalah

sebagai berikut :

 Dari hasil bor log, kedalaman 0,00 – 17,00 m merupakan batuan Aluvial mempunyai nilai Lu = 31,24 – 13,90 atau nilai k > 1 x

10-4 sampai dengan 1 x 10-3

cm/det memiliki sifat batuan agak lulus sampai sangat lulus air. Dari data tersebut, maka perlu

dilakukan perbaikan pondasi

bendungan, yaitu dengan cara :

 Sementasi tirai (curtain grouting) tepat di As bendungan sebanyak tiga baris.

 Sementasi konsolidasi

(consolidation grouting) di

Dengan Beban Gempa Cara Koefisien Termodifikasi T = 5000 Tahun

Y/H = 0,25 Y/H = 0,50 Y/H = 0,75 Y/H = 1,00 K = 0,410 K = 0,340 K = 0,310 K = 0,280 1. Setelah Kontruksi (Empty ) 1,200 1,422 1,633 1,742 1,869 Aman 2. FWL (Flood Water Level ) 1,200 1,306 1,522 1,637 1,768 Aman 3. NWL (Normal Water Level ) 1,200 1,311 1,523 1,634 1,762 Aman 4. LWL (Low Water Level ) 1,200 1,310 1,509 1,613 1,731 Aman 5. Surut Cepat (Rapid drawdown ) 1,200 1,247 1,437 1,536 1,648 Aman Sumber : Hasil Perhitungan

Status No. Kondisi FS Ijin

FS Hitung Hulu

Dengan Beban Gempa Cara Koefisien Termodifikasi T = 5000 Tahun

Y/H = 0,25 Y/H = 0,50 Y/H = 0,75 Y/H = 1,00 K = 0,410 K = 0,340 K = 0,310 K = 0,280 1. Setelah Kontruksi (Empty ) 1,200 1,261 1,431 1,517 1,612 Aman 2. FWL (Flood Water Level ) 1,200 1,222 1,388 1,472 1,566 Aman 3. NWL (Normal Water Level ) 1,200 1,225 1,392 1,476 1,570 Aman 4. LWL (Low Water Level ) 1,200 1,226 1,394 1,478 1,572 Aman 5. Surut Cepat (Rapid drawdown ) 1,200 1,225 1,392 1,476 1,570 Aman Sumber : Hasil Perhitungan

No. Kondisi FS Ijin

FS Hitung

Status Hulu

Hulu Hilir 1. Setelah Kontruksi (Empty ) 1,200 1,853 1,602 Aman 2. FWL (Flood Water Level ) 1,200 1,755 1,556 Aman 3. NWL (Normal Water Level ) 1,200 1,748 1,560 Aman 4. LWL (Low Water Level ) 1,200 1,718 1,562 Aman 5. Surut Cepat (Rapid drawdown ) 1,200 1,636 1,560 Aman Sumber : Hasil Perhitungan

Dengan Beban Gempa Cara Koefisien Gempa Terkoreksi T = 5000 Tahun FS Hitung K = 0,283

No. Kondisi FS Ijin Status

1. Setelah Kontruksi (Empty ) 1,200 2,297 1,930 Aman 2. FWL (Flood Water Level ) 1,200 2,242 1,876 Aman 3. NWL (Normal Water Level ) 1,200 2,216 1,882 Aman 4. LWL (Low Water Level ) 1,200 2,143 1,884 Aman 5. Surut Cepat (Rapid drawdown ) 1,200 2,041 1,882 Aman Sumber : Hasil Perhitungan

Dengan Beban Gempa Cara Koefisien Gempa Terkoreksi T = 100 Tahun

No. Kondisi FS Ijin

FS Hitung K = 0,200 Status Hulu Hilir

1. Setelah Kontruksi (Empty ) 1,200 2,576 2,124 Aman 2. FWL (Flood Water Level ) 1,200 2,562 2,066 Aman 3. NWL (Normal Water Level ) 1,200 2,519 2,073 Aman 4. LWL (Low Water Level ) 1,200 2,411 2,075 Aman 5. Surut Cepat (Rapid drawdown ) 1,200 2,297 2,073 Aman Sumber : Hasil Perhitungan

Dengan Beban Gempa Cara Koefisien Gempa Terkoreksi T = 100 Tahun

No. Kondisi FS Ijin

FS Hitung K = 0,162 Status Hulu Hilir

samping hulu dan hilir sementasi tirai masing-masing dua baris.  Plat beton sementasi (concrete

slab grouting, core trench grouting) di bagian dasar pondasi.

2. Distribusi tegangan vertikal yang

terjadi pada As Bendungan

Seulimeum, diketahui bahwa

tegangan vertikal yang terjadi pada kedalaman 2,5 m adalah sebesar

506,490 kN/m2.

3. Analisa rembesan total pada tubuh dan pondasi bendungan, diperoleh debit rembesan yang lewat melalui

bendungan masih aman yaitu

0,0005862 m3/dt < 0,0415 m3/dt (1 % dari debit rata-rata Sungai Seulimeum).

4. Analisa bahaya piping dapat

diketahui bahwa :

 Analisa piping pada tubuh bendungan, Angka keamanan 11,760 > 4, kemungkinan tidak terjadi bahaya piping dengan pemasangan geomembrane pada zona inti tubuh bendungan.  Analisa piping pada pondasi

bendungan, Angka keamanan

dengan perbaikan pondasi

156,541 > 4, maka pondasi bendungan kemungkinan tidak terjadi piping.

5. Pemilihan material tubuh bendungan meliputi sifat fisik dan mekanis berdasarkan kriteria yang ada.

6. Penurunan (settlement) pada bagian zona inti Bendungan Seulimeum ada ah sebesar 1,695 ≈ 1,70 m atau sekitar 5,667% selama 33,658 tahun. 7. Analisa stabilitas lereng kondisi tanpa beban gempa dalam kondisi aman. Sedangkan analisa stabilitas lereng dengan beban gempa metode koefisien gempa termodifikasi dan koefisien gempa terkoreksi, dalam kondisi aman. Namun, nilai koefisien gempa dengan metode termodifikasi lebih besar dari pada metode terkoreksi. Sehingga, untuk metode

koefisien gempa termodifikasi

menghasilkan angka keamanan yang

lebih kritis. analisa dengan

pertimbangan Operating Basis

Earthquake (OBE) menggunakan

peta gempa 2010 menghasilkan FS lebih kecil dari pada peta gempa 2004.

5.2 Saran

Saran yang dapat diberikan dalam penelitian kali ini adalah :

- Dari hasil analisa bahaya piping pada

tubuh bendungan, kemungkinan

tidak ada potensi piping pada zona

inti tubuh bendungan dengan

pemasangan geomembrane. Jadi

direkomendasikan untuk dilakukan

pemasangan geomembrane pada

zona inti bagian hulu.

- Penelitian ini lebih menitikberatkan pada analisis data sekunder, sehingga perlu adanya data yang aktual untuk menghasilkan analisis yang lebih akurat dan optimal.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2014. Laporan Geologi dan

Mekanika Tanah Bendungan Seulimeum Kabupaten Aceh Besar, Malang : PT. Wahana

Adya Konsultan.

Anonim. 2010. Peta Hazard Gempa

Indonesia 2010 sebagai Acuan Dasar Perencanaan dan Perancangan Infrastruktur,

Jakarta : Kementerian Pekerjaan Umum.

Craig, R.F. 1989. Mekanika Tanah Edisi

Keempat, Jakarta : Erlangga.

Das, Braja M. 1997. Advanced Soil

Mechanics Second Edition,

Washington DC : Taylor and Francis.

Hardiyatmo, Christady. 2003. Mekanika

Tanah II Edisi Ketiga,

Yogyakarta : Gadjah Mada

University Press.

Hardiyatmo, Christady. 2012. Mekanika

Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.

Hardiyatmo, Christady. 2014. Mekanika

Tanah II Edisi Kelima,

Yogyakarta : Gadjah Mada

University Press.

Kirkaldie, Louis. 1988. Rock

Classification Systems for Engineering Purposes,

Philadelphia : American Society

for Testing and Materials

(ASTM).

Najoan, Theo F. dan Carlina Soetjiono.

Pd T-14-2004-A. Analisis

Stabilitas Bendungan Tipe Urugan Akibat Beban Gempa.

Badan Standarisasi Nasional. Najoan, Theo F. dan Carlina Soetjiono.

RSNI T-01-2002. Tata Cara

Desain Tubuh Bendungan Tipe Urugan. Badan Standarisasi Nasional.

Najoan, Theo F. dan Carlina Soetjiono.

RSNI M-03-2002. Metode

Analisa Stabilitas Lereng Statik Bendungan Tipe Urugan. Badan

Standarisasi Nasional.

Prawoto, Agus Pudji. RSNI T-10-2004.

Tata Cara Penentuan Gradasi Bahan Filter Pelindung pada Bendungan Tipe Urugan. Badan

Standarisasi Nasional.

Soedibyo. 2003. Teknik Bendungan

Cetakan Kedua, Jakarta : Pradya

Paramita.

Sosrodarsono, Suyono dan Takeda

Kensaku. 1981. Bendungan Type

Urugan Cetakan Ketiga, Jakarta :