TERMINOLOGI
2. DESAIN BENDUNGAN RCC
2.3. PERILAKU RCC AWAL
Selama beberapa tahun terakhir, investigasi terhadap perilaku tegangan dan regangan RCC di sejumlah bendungan (Oosthuizen, 1991, Shaw, 2007, Shaw, 2010 & Conrad, Aufleger & Husein Malkawi, 2003) telah
26
memungkinkan perkembangan penting dalam pemahaman kinerja dan perilaku material, dalam keadaan segar, selama proses hidrasi dan dalam bentuk matang. Dengan pengetahuan ini, jelaslah bahwa RCC dapat diasumsikan berperilaku serupa dengan CVC hanya dalam keadaan matang. Oleh karena itu, tidak tepat untuk mengasumsikan bahwa aturan umum yang dikembangkan untuk mendefinisikan perilaku rangkak tegangan-relaksasi CVC selama hidrasi dapat langsung diterapkan untuk RCC. Telah dibuktikan bahwa RCC dengan semen rendah tertentu menunjukkan rangkak relaksasi tegangan yang jauh lebih tinggi dan RCC dengan semen lebih tinggi (terutama dengan kandungan flyash tinggi) menunjukkan rangkak relaksasi tegangan yang jauh lebih rendah (Shaw, 2012 & Shaw, 2012) dibandingkan dengan yang biasanya diamati pada CVC.
Penelitian prototipe menunjukkan tingkat rangkak tegangan-relaksasi yang rendah pada RCC dengan kemampuan kerja tinggi dan kaya flyash sehingga gerakan ke hulu pada bendungan lengkung teramati selama konstruksi, sementara rangkak tegangan-relaksasi yang tinggi ditunjukkan pada bendungan RCC dengan semen rendah melalui pengukuran tegangan tekan yang semakin meningkat di zona permukaan (Conrad, Aufleger & Husein Malkawi, 2003).
Desain beton massa tradisional menangani rangkak tegangan-relaksasi melalui peningkatan suhu "tegangan nol", atau suhu "penutupan" (Nawa & Horita, 2004), biasanya mengasumsikan bahwa suhu tegangan nol setara dengan suhu yang setara, atau beberapa derajat di bawah suhu hidrasi maksimum. Pendekatan tersebut pada dasarnya mengasumsikan bahwa ekspansi termal penuh yang akan terjadi di bawah kenaikan temperatur hidrasi pada beton dewasa hilang akibat rangkak relaksasi tegangan. Meskipun kenaikan suhu hidrasi yang lebih rendah pada RCC karena kandungan semen yang lebih rendah menghasilkan suhu tegangan nol yang lebih rendah secara umum, variasi yang lebih luas pada rangkak tegangan-rangkak selama hidrasi mengimplikasikan bahwa penyederhanaan yang diterapkan pada desain termal bendungan CVC tradisional tidak dapat begitu saja diasumsikan untuk bendungan RCC.
Rangkak tegangan-relaksasi yang rendah yang terlihat pada RCC dengan kemampuan kerja tinggi dan kaya fly-ash, dibandingkan dengan CVC, terutama dikembangkan sebagai konsekuensi dari pengurangan signifikan pada penyusutan pasta semen autogenik yang terkait dengan kandungan flyash yang tinggi. Selain itu, struktur kerangka agregat yang ditingkatkan secara substansial yang dikembangkan melalui pemadatan roller mengurangi lebih jauh pengaruh penyusutan autogenous pada RCC, terutama ketika pasta mudah dipindahkan ke permukaan, seperti pada kasus RCC dengan kemampuan kerja yang tinggi (Shaw, 2012).
Meskipun RCC dengan kandungan flyash yang lebih rendah, atau tidak adanya flyash pada LCRCC, akan menghasilkan rangkak autogenous pasta yang lebih tinggi, namun juga terlihat bahwa RCC dengan kemampuan kerja yang lebih tinggi dan/atau kandungan agregat yang lebih tinggi pada jenis ini akan cenderung menunjukkan rangkak tegangan-relaksasi yang lebih kecil dibandingkan dengan campuran yang memiliki kemampuan kerja yang rendah. Tingginya kandungan serat non- plastik dalam pasta LCRCC modern akan meningkatkan risiko susut pengeringan, yang juga dapat secara efektif meningkatkan rangkak tegangan-relaksasi selama siklus hidrasi.
Meskipun semua pasta RCC semen/flyash yang diuji telah mengindikasikan berkurangnya penyusutan autogenik, karakteristik terkait dari campuran bahan semen yang berbeda tidak dapat diasumsikan, karena bahan pozzolanik tertentu, seperti terak tanur tinggi yang digranulasi, sebenarnya dapat meningkatkan penyusutan autogenik pasta secara substansial (Nawa & Horita, 2004).
Perkembangan di atas menyiratkan bahwa karakteristik tambahan, atau parameter desain, harus dipertimbangkan ketika mendesain dan mengembangkan campuran RCC untuk bendungan tertentu. Dalam hal ini, rangkak relaksasi tegangan rendah atau tinggi dapat menjadi karakteristik positif pada kondisi tertentu dan negatif pada kondisi lainnya. Oleh karena itu, pertimbangan yang cermat, investigasi dan pengujian laboratorium diperlukan selama proses pengembangan campuran RCC untuk struktur bendungan di mana sensitivitas desain terhadap tingkat rangkak tegangan- regangan siklus hidrasi yang sebenarnya.
2.4. PERTIMBANGAN DESAIN 2.4.1. Umum
Kunci untuk memastikan realisasi keuntungan penuh dari konstruksi RCC adalah kesederhanaan (Dunstan, 2012) dan kontribusi yang signifikan terhadap kesederhanaan konstruksi dicapai melalui desain bendungan yang tepat. Dalam hal ini, perancang bendungan RCC akan mendapatkan keuntungan yang signifikan dari pemahaman yang lebih besar tentang persyaratan konstruksi daripada yang biasanya terjadi pada bendungan CVC. Sebagai konsekuensinya, perancang bendungan RCC yang belum berpengalaman akan lebih baik untuk mencari bantuan, atau meminta tinjauan terhadap kemampuan konstruksi. Pada kenyataannya, terbukti bahwa potensi efisiensi konstruksi bendungan RCC sering kali gagal karena desain bendungan yang buruk atau tidak sesuai.
Kriteria khusus dari desain bendungan harus memungkinkan tingkat produksi RCC maksimum dapat dipertahankan, dengan sesedikit mungkin gangguan hingga selesai. Demikian pula, konfigurasi konstruksi RCC harus dirancang untuk tujuan yang sama, meminimalkan sejauh mungkin gangguan pada jalur kritis, seperti persiapan sambungan lapisan hangat dan dingin, lapisan alas, beton yang menghadap, bekisting yang rumit (pengaturan dan pengangkatan), saluran air yang dibentuk secara internal, galeri yang dibentuk, instrumentasi yang tertanam, saluran dan sisipan, serta hal-hal lain yang mengganggu penempatan RCC.
Desain bendungan yang dibangun dengan RCC biasanya diselesaikan dengan Uji Coba Skala Penuh (FST) di awal tahap konstruksi, dengan menggunakan peralatan, material dan tenaga kerja yang akan digunakan untuk konstruksi bendungan utama. Uji coba ini dan pengujian selanjutnya berfungsi untuk mengkonfirmasi pencapaian berbagai parameter desain penting dalam kondisi konstruksi yang sebenarnya. Berdasarkan temuan FST, metodologi dan proses konstruksi akhir akan ditentukan (dan disetujui) untuk memastikan pencapaian target parameter desain RCC pada konstruksi bendungan utama. Uji coba skala penuh sangat penting untuk semua bendungan RCC di mana parameter desain struktural penting, di mana campuran RCC memerlukan optimasi, di mana ikatan antar lapisan penting, di mana retardasi yang ditetapkan harus digunakan, di mana sistem konstruksi baru harus diterapkan, atau di mana kontraktor yang belum berpengalaman perlu mendemonstrasikan kemampuannya, atau untuk melatih personil kunci. Kesempatan yang sama juga harus digunakan untuk melatih personil pengawasan dan inspeksi. Mengingat perbedaan waktu pengaturan RCC in-situ dan uji laboratorium dan fakta bahwa pengujian adalah satu-satunya cara untuk menetapkan variasi ikatan lapisan dengan kematangan sambungan dan metode perawatan, uji coba skala penuh tetap menjadi persyaratan penting untuk hampir semua bendungan RCC.
RCC pertama yang ditempatkan pada bendungan biasanya akan berada pada titik terendah dari pondasi dan akibatnya akan mengalami tekanan hidrostatik tertinggi dan tingkat tegangan maksimum. Oleh karena itu, uji coba skala penuh harus dilakukan di luar tubuh bendungan atau pada bagian yang tidak terlalu kritis, seperti di bagian atas pada salah satu penyangga, atau sebagai bagian dari pondasi cekungan penahan. Selanjutnya, uji coba skala penuh harus dilanjutkan hingga semua prosedur konstruksi disempurnakan, untuk memastikan konstruksi yang sepenuhnya efektif selama penempatan RCC pertama di dasar struktur bendungan.
Kekedapan dan daya tahan pada RCD dipastikan melalui bagian yang luas dari CVC yang kaya akan kandungan semen di permukaan hulu dan hilir, dengan hanya zona inti dengan kandungan semen yang lebih rendah yang dipadatkan dengan roller. Blok-blok monolit yang berdekatan dipisahkan satu sama lain dengan memotong sambungan melalui bagian penuh pada pusat 15 m.
Oleh karena itu, bendungan gravitasi RCD dirancang sebagai struktur 2 dimensi sesuai dengan pendekatan desain yang sama dengan bendungan CVC dan karenanya RCD menunjukkan karakteristik kinerja yang sama dengan bendungan CVC.
2.4.2. Karakteristik kekuatan RCC yang khas
Tabel 2.1 memberikan indikasi yang luas mengenai parameter kekuatan tipikal yang dapat
28 diantisipasi untuk berbagai jenis RCC:
Tabel 2.1
Parameter Kekuatan RCC Indikatif
Jenis RCC Karakteristik Kekuatan
pada 365 hari (MPa) LCRCC MCRCC HCRCC RCD
Kekuatan Tekan
Khas 12.5 17 23.5 17.3
Jangkauan 7.5 - 16 7.5 - 30 11 - 40 12 - 25
Kekuatan Tarik Langsung Induk
Khas 0.6 0.9 1.5 -
Jangkauan 0.3 - 1.2 0.5 - 2.0 0.7 - 2.9 0.8 - 1.8
Kekuatan Tarik Langsung Sambungan
Khas 0.4 0.65 1.1 -
Jangkauan 0.2 - 0.7 0.3 - 1.1 0.6 - 1.9 -
Kohesi Bersama
Khas 1.1 1.0 1.6 2.4
Jangkauan 0.7 - 1.4 0.6 - 1.6 0.8 - 4.0 1.5 - 4.0
Dalam desain awal bendungan RCC, nilai 45˚ biasanya diasumsikan untuk sudut gesekan dalam perhitungan geser sambungan pengangkat/lapisan. Pengujian telah menunjukkan bahwa sudut gesekan pada semua jenis sambungan angkat biasanya berada dalam jarak 1˚ dari sudut gesekan RCC induk (Schrader, 2012) dan meskipun nilai 45˚ pada umumnya merupakan asumsi awal yang masuk akal untuk agregat beton pada umumnya, sudut gesekan sebenarnya dapat bervariasi antara 30 dan 60˚, tergantung pada jenis dan sifat agregat yang digunakan. Oleh karena itu, perlu diketahui bahwa praktik modern dalam menerapkan faktor keamanan yang lebih rendah untuk analisis stabilitas geser (USACE, 1997) didasarkan pada ketersediaan parameter kekuatan geser yang teruji dan aktual.
Seperti yang umum terjadi pada semua rekayasa bendungan, perancang bendungan RCC harus yakin bahwa asumsi desainnya dapat dicapai dengan material yang tersedia dan dalam kondisi konstruksi yang diantisipasi di lokasi proyek.
2.4.3. Ikatan antar lapisan
Ikatan Lapisan RCC
Sebagai hasil dari penempatan berlapis-lapis, kinerja bendungan RCC akan sangat ditentukan oleh kinerja masing-masing ikatan antara lapisan penempatan.
Meskipun karakteristik penting dari ikatan antara lapisan RCC yang berurutan adalah kekuatan geser horisontal, permeabilitas dan kekuatan tarik vertikal, namun signifikansi masing- masing akan bervariasi untuk berbagai jenis RCC, pendekatan desain dan metodologi konstruksi.
Untuk bendungan besar yang terkena beban gempa yang signifikan, misalnya, kekuatan tarik sering kali menjadi parameter desain yang penting, sedangkan untuk bendungan gravitasi yang lebih kecil, yang hanya terkena beban hidrostatik yang wajar, persyaratan ikatan utama sering kali adalah permeabilitas yang rendah.
Pada prinsipnya, kekuatan geser dan tarik serta permeabilitas RCC induk hanya dapat direproduksi dengan baik pada sambungan antar lapisan penempatan ketika lapisan-lapisan yang berurutan ditempatkan dengan cepat dan biasanya sebelum lapisan penerima dipasang. Setelah itu, seiring dengan matangnya permukaan lapisan penerima, kekuatan tarik dan geser akan berkurang dan permeabilitas akan semakin meningkat. Perlu dicatat bahwa kondisi set permukaan lapisan yang menentukan ikatan selanjutnya dengan lapisan baru di atasnya dan ini mungkin berbeda dengan kondisi set pada sebagian besar lapisan di bawahnya. Kekuatan geser yang hilang, impermeabilitas (khususnya dalam kasus LCRCC) dan kekuatan tarik selanjutnya dapat dipulihkan melalui aplikasi lapisan alas (nat, mortar, atau beton), dengan ukuran manfaat yang diperoleh kembali akan berkurang seiring dengan bertambahnya kematangan permukaan. Setelah umur set akhir lapisan penerima dan
30
biasanya setelah jangka waktu sekitar 2 hari, kekuatan tarik yang signifikan hanya dapat dipulihkan dengan mengekspos agregat yang tertanam dengan baik (dan
aplikasi lapisan alas jika diperlukan), seperti yang biasanya diterapkan pada beton massa konvensional. Perlu dicatat bahwa telah diketahui juga bahwa penggunaan lapisan alas tidak selalu meningkatkan kinerja sambungan pada campuran HCRCC dengan kemampuan kerja yang tinggi (Dunstan & Ibañez-de- Aldecoa, 2003).
Untuk membedakan antara perlakuan yang diperlukan untuk diterapkan untuk mencapai karakteristik ikatan antar lapisan yang diperlukan, sambungan lapisan biasanya dibedakan menjadi kondisi "Panas", "Hangat", dan "Dingin" sebagai berikut:
• Sambungan biasanya didefinisikan sebagai Hot ketika RCC penerima dari lapisan di bawahnya masih dapat digunakan (set awal belum terjadi) pada saat lapisan berikutnya disebarkan.
• Sambungan didefinisikan sebagai Dingin jika permukaan lapisan penerima dinilai sedemikian rupa sehingga sedikit, atau tidak ada penetrasi agregat yang terjadi selama pemadatan lapisan RCC berikutnya. Biasanya, kondisi ini akan terjadi setelah permukaan lapisan RCC yang menerima lapisan akhir.
• Sendi umumnya didefinisikan sebagai Hangat ketika kondisinya berada di antara Panas dan Dingin.
Perlu dicatat bahwa penyimpangan dari pengalaman di atas telah terjadi, dengan kasus- kasus ikatan yang mulai berkurang pada beberapa waktu sebelum dan sesudah waktu pengaturan awal (Dunstan & Ibañez-de- Aldecoa, 2015).
Dalam hal ikatan dan perawatan lapisan yang diperlukan, apa pun yang mungkin dapat diterapkan untuk rangkaian kimia semen tertentu, jenis dan kehalusan pozzolan, jenis dan dosis campuran, angin, matahari, dan kondisi matahari dapat berubah ketika salah satu dari hal tersebut berubah, yang akan terjadi secara teratur. Oleh karena itu, definisi kematangan yang dikembangkan untuk membedakan kondisi sambungan harus disesuaikan seperlunya ketika kondisi berubah. Selain itu, metode penetrasi yang digunakan untuk mengukur waktu setting pada mortar yang disaring (ASTM C403) dapat memberikan hasil yang jauh berbeda di laboratorium, dibandingkan dengan kondisi lapangan. Biasanya, waktu setting RCC yang sebenarnya di lapangan jauh lebih kecil daripada waktu yang diukur dalam pengujian laboratorium, meskipun dalam kondisi yang berbeda, waktu setting yang lebih lama juga pernah dialami. Spesifikasi konstruksi harus selalu dikembangkan untuk mengetahui kinerja aktual di bawah rentang kondisi lapangan yang diantisipasi. Secara realistis, indikator yang dikembangkan dan ditetapkan untuk penentuan perlakuan sambungan lapis harus dipandang tidak lebih dari sekedar pedoman, yang mengantisipasi penyesuaian yang sesuai bila diperlukan.
Ketika rangkaian RCC yang lebih awal di permukaan atas lapisan terlihat jelas, kehati-hatian harus dipertimbangkan dalam penerapan prosedur pembersihan yang agresif, yang dapat memotong permukaan yang telah ditetapkan dan merusak RCC yang kurang matang di bawahnya.
Meskipun sifat ikatan akhir antar lapisan akan bergantung pada karakteristik bahan RCC, curing yang digunakan, persiapan lapisan penerima dan kondisi iklim selama pemaparan, desain dan konstruksi bendungan harus secara memadai mempertimbangkan persyaratan terkait dan parameter yang dapat dicapai secara realistis untuk ikatan lapisan RCC. Sebagai contoh, RCC super retarded, atau penerapan lapisan miring, dapat memastikan tingkat ikatan antar lapisan yang mendekati sifat- sifat induknya hanya jika metodologi konstruksi yang diterapkan dapat secara konsisten memastikan penempatan lapisan yang berurutan dalam waktu pengaturan beton awal. Pada premis yang sama, desain penampang bendungan yang tidak memerlukan kekuatan tarik, dengan hanya gesekan untuk ketahanan geser dan memungkinkan permeabilitas mengimplikasikan metodologi konstruksi yang secara signifikan lebih fleksibel yang tidak sensitif terhadap kematangan sambungan lapisan, seperti yang secara umum dapat diterapkan pada desain penampang timbunan. Di antara dua hal ekstrim dalam metodologi RCC ini, variasi desain yang menggabungkan area cakupan lapisan timbunan yang berbeda dan tingkat kematangan sambungan dapat dilakukan.
Pengujian spesifik lokasi, termasuk uji geser dan uji geser dan tarik skala besar, merupakan satu-satunya cara untuk menentukan sifat kohesi, gesekan, dan kekuatan tarik yang sebenarnya yang dapat dicapai untuk berbagai kondisi, kematangan, dan perawatan sambungan angkat. Pengujian
32
harus dilakukan pada sampel yang dibuat di bawah kondisi konstruksi berskala penuh dan representatif, dengan menggunakan material dan metode yang sebenarnya untuk diterapkan.
Pengujian ini merupakan bagian integral dari pendekatan modern yang memungkinkan pengurangan faktor keamanan untuk stabilitas geser pada lapisan RCC. Untuk bendungan yang lebih kecil dengan tingkat sensitivitas yang lebih rendah, mungkin
memungkinkan untuk mengekstrapolasi data pengujian dari proyek lain yang dibangun dengan menggunakan agregat, gradasi agregat, jenis/sumber bahan semen, desain campuran, dan metode konstruksi yang serupa.
Parameter kekuatan tarik dan geser in-situ yang dapat dicapai untuk sambungan lapisan dapat diuji dengan cara berikut:
• Uji geser langsung, di bawah berbagai beban pengekangan dapat dilakukan pada blok yang dipotong menjadi penempatan uji coba skala penuh;
• Core yang dibor (minimal 150mm (6 inci)) dapat diambil kembali dari uji coba skala penuh untuk pengujian laboratorium (termasuk kemiringan/geser); dan
• Sampel dapat digergaji dari bantalan uji geser berskala besar dan diuji di laboratorium.
Pengujian sampel RCC yang diproduksi di laboratorium harus digunakan untuk melengkapi, tetapi tidak pernah menggantikan, pengujian sampel yang ditempatkan di tempat.
Untuk suatu set agregat tertentu, pengujian telah menunjukkan bahwa sudut gesekan pada permukaan sambungan sebagian besar tidak bergantung pada campuran RCC, kematangan lapisan, atau kondisi permukaan. Sebaliknya, sudut gesekan sisa dapat berkurang lebih banyak pada HCRCC daripada LCRCC, sementara sudut gesekan sambungan yang lebih tinggi dapat diantisipasi untuk RCC dan lapis pondasi bawah yang dibuat dengan agregat yang dihancurkan dibandingkan dengan material aluvial.
Faktor utama yang mempengaruhi kekuatan tarik in-situ antara lapisan RCC dapat didefinisikan sebagai (Schrader, 2012):
• kekuatan akhir dari campuran RCC dan tingkat pengembangan kekuatan;
• sifat-sifat RCC segar (konsistensi, waktu pengaturan, suhu penempatan, dll.);
• tingkat pemisahan pada titik penempatan;
• kematangan dan perawatan permukaan lapisan serta pengawetan yang diterapkan;
• kepadatan yang dipadatkan (harus melebihi 96% dan idealnya 99% dari kepadatan bebas udara teoritis); dan
• penggunaan campuran alas tidur (meskipun tidak harus dalam campuran HCRCC (Dunstan & Ibanēz- de-Aldecoa, 2015).
2.4.4. Desain untuk konstruksi horizontal
Pada konstruksi bendungan CVC tradisional, penempatan monolit terpisah memastikan bahwa beban gravitasi disalurkan langsung ke bawah ke dalam pondasi dan perancang diperingatkan untuk tidak menggunakan kunci geser jika transfer beban lateral secara khusus tidak diinginkan (Indian Standard, 1998 & Shaw, 2012). Dengan menerapkan sistem penginduksian sambungan pada bendungan RCC, toleransi keselarasan sambungan horisontal dan vertikal yang dapat dicapai adalah sekitar ± 50 mm dan, dengan bukaan sambungan yang diinduksi biasanya tidak lebih dari beberapa milimeter, kunci geser 2 dimensi antara blok yang berdekatan dapat secara efektif dibuat. Situasi ini bahkan lebih signifikan selama konstruksi, sebelum sambungan induksi terbuka untuk mengakomodasi kontraksi blok yang berdekatan. Pada saat ini, menjembatani cekungan pondasi dan transfer sebagian beban gravitasi dari kantilever yang lebih tinggi ke kantilever yang lebih pendek yang berdekatan dapat mempengaruhi perilaku jangka pendek dan jangka panjang struktur bendungan. Meskipun transfer tegangan seperti itu tidak terjadi pada struktur CVC yang dibangun dengan monolit vertikal yang terpisah, konsekuensi yang merugikan dapat mencakup pengurangan gaya normal, dan akibatnya tahanan geser, pada sambungan permukaan pengangkatan yang kritis dan pada kontak pondasi.
Meskipun konsekuensi dari konstruksi horizontal harus diketahui dan diakui sebagai perbedaan antara bendungan RCC dan CVC, efek yang paling signifikan akan ditemukan pada bendungan besar, di mana temperatur dapat tetap tinggi dalam waktu yang lama, dan pada bendungan yang dibangun dengan menggunakan RCC rangkak dengan tegangan relaksasi rendah, di mana sambungan yang diinduksi mungkin tidak akan terbuka sampai batas yang signifikan.
34
Perancang harus menyadari efek-efek ini dan menerapkan langkah-langkah yang tepat, seperti sistem sambungan yang menjamin tidak ada transfer geser, atau sambungan blok yang dibentuk, dalam kasus di mana tidak ada penghubung lateral atau transfer tegangan antar blok yang dapat ditoleransi.
Kondisi yang sangat kritis meliputi lokasi bendungan yang sempit dan curam dan fondasi dengan modulus deformasi massa batuan yang sangat bervariasi. Meskipun secara spesifik masing-masing
Situasi ini harus selalu dipertimbangkan, transfer tegangan antara blok-blok yang berdekatan secara umum harus diperhitungkan ketika rasio panjang/ketinggian puncak bendungan kurang dari 6 dan/atau modulus deformasi massa batuan fondasi bervariasi dengan faktor lebih dari 50% di antara blok-blok yang berdekatan.
2.4.5. Bendungan gravitasi
Dalam hal pembebanan, stabilitas dan tegangan yang diijinkan, bendungan gravitasi RCC didesain sesuai dengan kriteria dan prinsip yang sama yang berlaku untuk bendungan gravitasi CVC;
dengan pengecualian pada beberapa kasus yang berkaitan dengan beban termal.
Bendungan gravitasi beton adalah struktur yang proporsional sehingga dapat memindahkan semua beban statis dan dinamis ke dalam pondasi melalui aksi massanya sendiri. Oleh karena itu, bendungan gravitasi beton konvensional biasanya didesain sebagai struktur 2 dimensi (tegangan bidang). Dalam praktek modern, analisis elemen hingga biasanya digunakan untuk mendukung perhitungan stabilitas kesetimbangan sederhana, terutama untuk evaluasi yang lebih akurat dari respon struktur di bawah pembebanan gempa dan untuk memungkinkan analisis yang lebih realistis terhadap perilaku non-linier. Dalam kasus bendungan gravitasi RCC, prinsip-prinsip yang sama berlaku, tetapi pertimbangan tambahan harus diberikan untuk meninjau potensi transfer beban lateral antara blok-blok yang berdekatan dan dampak konsekuensinya terhadap stabilitas internal dan keseluruhan bendungan.
2.4.6. Bendungan lengkung (lihat Bab 9)
Dalam evaluasi kelayakan ekonomi bendungan, volume bahan konstruksi merupakan pertimbangan yang sangat penting. Bendungan gravitasi adalah struktur yang tidak efisien dalam hal volume beton, dengan sebagian besar massa mengalami tingkat tegangan hanya sebagian kecil dari kekuatan beton. Oleh karena itu, jika topografi dan geologi lokasi memungkinkan, manfaat desain bendungan dapat direalisasikan dengan memanfaatkan transfer beban 3 dimensi untuk mengurangi volume beton yang dibutuhkan. Berbeda dengan bendungan gravitasi, dimana RCC telah secara efektif menggantikan CVC secara global sebagai solusi optimal dalam semua kondisi, kecuali kondisi luar biasa, tidak semua lokasi bendungan lengkung akan lebih cocok untuk lengkung RCC daripada lengkung CVC. Faktor topografi yang meningkatkan efisiensi struktur pelengkung, biasanya rasio panjang/tinggi puncak yang rendah dan dasar lembah yang sempit, akan cenderung mengganggu pencapaian penuh efisiensi yang terkait dengan RCC, dan lebih memilih konstruksi vertikal daripada horizontal. Persyaratan tambahan untuk lengkungan, seperti grouting konsolidasi pada abutmen curam, post-cooling dan grouting sambungan, lebih lanjut mengkompromikan keuntungan waktu konstruksi RCC. Oleh karena itu, lengkungan RCC yang optimal seringkali dapat melibatkan bagian yang lebih sederhana dan lebih berat, yang tidak memerlukan post-cooling, atau joint grouting sebelum penimbunan. Akibatnya, bendungan lengkung RCC biasanya merupakan solusi yang lebih efisien di lokasi yang paling sesuai dengan konfigurasi lengkung-gravitasi (atau "lengkungan tebal"), di daerah beriklim sedang dan ketika dibangun dengan menggunakan RCC rangkak dengan tegangan relaksasi rendah. Semua bendungan lengkung RCC sampai saat ini telah dibangun menggunakan HCRCC.
Tiga manfaat khusus bendungan lengkung RCC ditemukan dalam mitigasi sensitivitas bendungan RCC terhadap kekuatan geser pada sambungan lapisan, berkurangnya sensitivitas struktural terhadap tegangan tumit vertikal di bawah beban seismik tinggi dan pemanfaatan yang lebih efisien dari kekuatan yang melekat pada HCRCC. Bendungan lengkung RCC telah terbukti menawarkan penghematan waktu dan biaya dibandingkan bendungan gravitasi RCC di berbagai lokasi prospektif dan semua bendungan yang telah beroperasi hingga saat ini telah bekerja di atas dan melampaui ekspektasi.
Analisis struktur 3 dimensi yang lengkap sangat penting untuk bendungan lengkung RCC, menggunakan sistem analisis elemen hingga, dengan kemampuan analisis non-linier, dinamis dan termal.