Bendungan zonal mempunyai bahan pembentuk badan bendungan dan terdiri dari batuan dengan kadar yang berbeda-beda dengan susunan lapisan tertentu. Bendungan tirai seperti Gambar 2.2 mempunyai bahan pembentuk badan bendungan, terdiri dari bahan-bahan yang dapat mengalirkan air, dan dilengkapi dengan tirai kedap air yang membentuk kemiringan desa bendungan. Bendungan inti miring seperti Gambar 2.3 mempunyai material pembentuk badan bendungan dan terdiri dari material yang dapat melewati air, namun dilengkapi dengan inti kedap air yang miring ke arah hilir. eprints.umm.ac.id) B.3 Bendungan inti vertikal.
Bendungan inti vertikal atau inti tegak seperti pada Gambar 2.4 mempunyai bahan pembentuk badan bendungan yang terdiri dari bahan-bahan yang dapat dilalui air namun dilengkapi dengan inti kedap air yang ditempatkan secara vertikal. Bendungan atas seperti Gambar 2.5 mempunyai material pembentuk badan bendungan yang terdiri dari bahan permeabel air, namun dilengkapi dengan dinding kedap air pada bagian hulu lereng bendungan yang terbuat dari pelat baja tahan karat, pelat beton bertulang, beton aspal, pelat plastik, balok beton. pengaturan dan lain-lain (Suyono dan Kensaku, 1977). Sufsorpsi (erosi dalam atau perpipaan) terjadi akibat adanya gaya pada aliran filter yang terjadi pada tubuh bendungan.
Proses pembuatan atau penimbunan badan kolam sangat bergantung pada kondisi cuaca, dimana kelembaban optimal harus dijaga. Material penyaring menggunakan material yang mempunyai koefisien rembesan antara 20 sampai 100 kali lebih besar dari nilai koefisien material badan bendungan.
Data Permeablitas Hasil Uji Lapangan
Cara uji laboratorium aliran air dengan tekanan menurun (turun head) seperti pada gambar 2.8.
Data Pengamatan Fluktuasi Muka Air Tanah
Data Hasil Analisis
Rembesan
Analisis Rembesan
Ketinggian air puncak atau PMF ketinggian air banjir harus digunakan untuk menentukan gradien saluran keluar dan tekanan pengangkatan pada pondasi bendungan. Ketinggian permukaan air normal harus digunakan untuk menentukan aliran rembesan dan garis freatik pada kondisi drainase stabil. Ketinggian air waduk minimum atau tinggi muka air tampungan tidak aktif atau dapat dikatakan kosong, hal ini digunakan untuk mengetahui retakan susut pada badan bendungan dalam jangka waktu yang lama.
Pilihan analisis rembesan air ditentukan secara cermat dan disesuaikan dengan pengalaman para ahli bendungan. Pengisian pertama, pengoperasian reservoir, perubahan kadar air dan tekanan air pori, pengaruh presipitasi dan evaporasi. Salah satu program komputer yang digunakan adalah program PC-SEEP/SEEP-W dari Geo-Slope Programming LTD 1987.
PC-SHEEP/SEEP-W merupakan perangkat lunak berbasis DOS yang digunakan dalam analisis rembesan dengan memuat model dua dimensi pergerakan aliran air melalui media berpori. Program ini menghitung parameter debit rembesan, tekanan air pori, tekanan angkat, kecepatan aliran, arah aliran, gradien hidrolik dan volume aliran. Metode komparatif dan grafis digunakan dalam analisis awal untuk memperkirakan biaya dan, jika dapat diterima, digunakan dalam desain sistem pengendalian rembesan.
18 Metode garis Greatik digunakan pada kondisi aliran searah, dengan fungsi memperkirakan tekanan air dalam analisis kestabilan lereng bendungan, sebagai acuan posisi piezometer dan membandingkan data yang dibaca oleh instrumen. Metode flow grid diterapkan dengan memplot tinggi potensial hidrolik dan arah aliran 2 dimensi pada aliran jenuh air secara kontinyu dengan fungsi memperkirakan tekanan air pori, gradien hidrolik, dan debit rembesan. Ketika material bumi disesuaikan dengan hambatan listrik yang dilalui arus listrik, metode ini digunakan untuk menentukan ketinggian tekanan air yang ditimbulkan oleh tegangan tersebut.
Nilai Rembesan Izin
Penyebab Kegagalan Bendungan Akibat Rembesan
- Pondasi Lolos Air
- Rembesan Melalui Timbunan
- Rembesan pada Pipa Pengeluaran (Conduit)
- Longsoran pada Tubuh Bendungan
Hal ini dimulai dari titik pusat rembesan, yang mempunyai perbedaan tekanan yang cukup besar sehingga menghasilkan kecepatan yang menyebabkan erosi (Urugan Dam Planning Guide, 1999). Apabila gaya-gaya anti rembesan seperti kohesi, efek interlocking, berat partikel tanah, pengaruh filter hilir, dan lain-lain lebih kecil dibandingkan dengan gaya erosi, maka partikel-partikel tanah tersebut dapat tersapu dan menimbulkan arus buluh. Lensa pasir atau kerikil yang berlapis-lapis dan sangat permeabel atau rongga dan celah dapat menciptakan konsentrasi aliran air dari reservoir yang menyebabkan erosi buluh.
Pipa pembuangan yang melewati badan bendungan merupakan salah satu penyebab rembesan, dan menurut statistik, hampir seperdelapan dari seluruh kegagalan bendungan disebabkan oleh kebocoran ini. Daerah kontak rembesan di sepanjang dinding pipa saluran keluar bukan hanya disebabkan oleh buruknya pemadatan tanah, tetapi juga dapat terjadi karena adanya rongga antara pipa saluran keluar dan timbunan. Keruntuhan dapat terjadi akibat jenuhnya air di bagian hilir bendungan akibat tersumbatnya penyaring pada saluran kaki atau akibat adanya lapisan kedap air pada badan bendungan.
Proses ini dimulai dengan erosi kecil pada material di saluran pembuangan bagian hilir yang mengakibatkan tanah longsor kecil. Proses ini akan terus berlanjut hingga sisa bendungan menjadi terlalu tipis untuk menahan tekanan air dan menyebabkan keruntuhan total. Beberapa jenis keruntuhan yang dapat menyebabkan rusaknya bendungan tanggul tanah antara lain keruntuhan akibat luapan gelombang pada Gambar 2.10 (a), keruntuhan akibat aliran alang-alang pada tanggul dan pondasi pada Gambar 2.10 (b), retakan tanggul karena keruntuhan. pondasi pada gambar 2.10 (c). ), keretakan timbunan akibat penyusutan pada Gambar 2.10 (d), keruntuhan akibat pondasi lunak pada Gambar 2.10 (e), keruntuhan lereng akibat pencabutan cepat pada Gambar 2.10 (f), dan keruntuhan dasar lereng akibat material timbunan lunak pada Gambar 2.10 (g).
Keamanan Aliran Rembesan atau Filtrasi
Keamanan Bendungan terhadap Erosi Buluh (Piping)
Pengangkutan butir-butir tanah halus yang menimbulkan lubang-lubang pada tanah disebut peristiwa piping. Erosi buluh (pipa) merupakan peristiwa keruntuhan dasar sungai yang disertai keluarnya air limpasan dan butiran tanah di bagian hilir bendungan. Hal ini disebabkan oleh meningkatnya koefisien permeabilitas dan kecepatan aliran air yang mengakibatkan terjadinya erosi internal, serta menurunnya ketahanan geser tanah terutama pada tanah liat dan pasir halus sehingga menyebabkan terbentuknya saluran-saluran kecil di dalamnya. mengalirkan dasar tanggul.
Faktor keamanan terhadap erosi buluh dinyatakan sebagai nilai perbandingan antara gradien kritis (Ic) dengan komponen vertikal gradien awal. Yaitu : gradien keluaran dari hasil analisa γ : berat satuan efektif (terendam) (t/m3) γw : berat satuan efektif (terendam) (t/m3) Gs : berat jenis. Untuk nilai rata-rata Gs biasanya digunakan perhitungan gradien keluaran yang berbeda-beda, karena variasi nilainya tidak berbeda jauh untuk jenis tanah yang berbeda.
Sementara itu, nilai e di lapangan untuk berbagai jenis tanah mempunyai variasi yang cukup besar sehingga perlu dilakukan pengkajian yang cermat berdasarkan pengalaman dan pertimbangan teknis yang baik. Apabila tidak terdapat informasi mengenai nilai berat jenis Gs dan bilangan rongga e, maka dapat digunakan Ic = 1 yang mendekati kondisi pasir kuarsa di lapangan. Faktor keamanan minimum dalam desain bendungan menggunakan angka minimal 4 untuk mencegah keruntuhan akibat pengaruh gradien keluaran yang berlebihan.
Faktor ini digunakan untuk mencegah terjadinya hal-hal yang tidak diharapkan seperti dampak heterogenitas tanah, penurunan kualitas tanah dan kesalahan perancang dalam perancangan desain bendungan.
Keamanan Bendungan terhadap Tekanan Angkat (Uplift)
Pola Aliran (Flownet)
Blanket Layer
Panjang Selimut
Misalnya, jika rembesan dikurangi menjadi 25% dari ketinggian semula, maka p = 0,25 b: panjang zona kedap air di dasar bendungan dalam meter.
Tebal Selimut
Efektivitas Selimut
Grouting
- Jenis-jenis Grouting
- Pelaksanaan Grouting
- Peralatan Grouting
- Efektifitas Grouting
- Material Grouting
Kedalaman grouting konsolidasi bervariasi antara 3 sampai 15 m dengan pola lubang grout sistem grid dengan jarak tanam 6 sampai 30 m dengan pola yang khas seperti pada Gambar 2.15. Grouting dangkal mempunyai kedalaman kurang lebih 5 – 15 m, jarak lubang 5 – 10 m, berpola primer-sekunder dan dilakukan dengan tekanan maksimum 3,5 kg/cm2. Pemupukan tembak bertujuan untuk memperkuat luas permukaan pondasi agar terdapat kontak yang baik terutama pada zona inti tanggul yang kedap air dan meningkatkan efisiensi sambungan konsolidasi agar tidak terjadi kebocoran ke permukaan.
Tata cara pembuatan sambungan pondasi utama bendungan dapat dilakukan secara umum seperti pada gambar 2.16. Sirkulasi air dengan tekanan pompa > 1 kg/cm2 atau hembusan udara kompresor untuk menghilangkan kotoran pengeboran (slime). Tekanan pompa air bertahap 1-10 kg/cm2 dengan pola naik dan turun untuk Lugeon Direct test tekanan 10 kg/cm2 selama 15 menit Sebaiknya dibuat kurva P-Q jika K > 10-5 cm/detik atau 1 Lugeon, tanpa nat diperlukan.
Campuran grout slurry (semen bersih = susu nat) disesuaikan dengan besar kecilnya retakan batuan (diskontinuitas) untuk semen portland, campuran PC : air berat. Pengeboran putar menggunakan mesin bor putar hidrolik dengan kapasitas kedalaman mencapai 100 m, jika digunakan mesin bor perkusif atau perkusif untuk pengeboran dangkal maka kapasitas kedalaman maksimal adalah 15 m. Pada umumnya digunakan mata bor dengan diameter 56-46 meter, metal crown atau cross tail, kegunaannya tergantung pada jenis batuan yang dibor.
Pengeboran putar memerlukan sirkulasi air yang berfungsi membersihkan lubang pengeboran dari sisa-sisa pengeboran (lendir). Jika digunakan bor tumbukan, sisa pengeboran akan dibersihkan tanpa air hanya dengan menggunakan kompresor udara. Berdasarkan Tabel 2.3, injeksi dapat dimulai dengan kepadatan sedang, namun jika terjadi masalah pemompaan, konsentrasi bubur nat harus dikurangi.
Penentuan tekanan injeksi maksimum yang digunakan (kg/m2) tergantung pada kondisi batuan dan mineral yaitu 0,23 d, dimana nilai d merupakan kedalaman lubang yang diinjeksikan. Bahan grouting terdiri dari semen, air dan bahan kimia lainnya sesuai dengan komposisi yang dibutuhkan dan digunakan untuk grouting. Selain pengaruh alami tanah, unsur batuan dan bahan sambungan juga mempengaruhi komposisi campuran yang digunakan.
C = 2:1+2%bentonit
- Geo Studio (Seep/W)
- Studi Komparasi
- Penelitian Terdahulu
- Lokasi Penelitian
36 dinilai lebih baik dan akurat dibandingkan dengan metode perhitungan manual seperti metode grafis, metode jaringan aliran dan metode hambatan listrik. Penelitian komparatif adalah penelitian dimana peneliti mencoba mencari persamaan dan perbedaan fenomena kemudian mencari makna atau manfaat dari persamaan dan perbedaan yang ada (Atqiya, 2018). Studi banding juga merupakan suatu kajian atau upaya penelitian yang bertujuan untuk membandingkan suatu hal dengan hal lain.
Sedangkan perbandingan dalam penelitian ini adalah perbandingan dua metode pengendalian rembesan pada bendungan, yaitu metode grouting dan metode lapisan selimut, yang dibandingkan dengan analisa sebelum diterapkan metode pengendalian rembesan. Faktor pembanding dalam penelitian ini antara lain penurunan debit rembesan, faktor keamanan terhadap erosi pipa, faktor keamanan terhadap tekanan uplift, dan perubahan pola rembesan. Sehingga kita dapat menemukan metode terbaik untuk mengatasi risiko rembesan yang mungkin terjadi pada bendungan.
Pola linier hubungan debit rembesan berdasarkan ketinggian muka air waduk adalah q = 0,5221 jam – 68,958 dan koefisien determinasi pada model sebesar 78,5%. Perbandingan tekanan dan rembesan air pori pada instrumen piezometer dan v-notch dengan program SEEP/W Hasil. Perbandingan nilai tekanan air pori berdasarkan analisa SEEP/W lebih besar dibandingkan dengan nilai air pori hasil pengukuran piezometer pada kondisi tinggi muka air.
Lokasi penelitian dalam penelitian ini adalah Bendungan Ciawi (Cipayung) yang terletak di hulu Sungai Ciliwung di Desa Cipayung, Desa Gadog dan Desa Sukakarya Kecamatan Megamendung dan Desa Kopo.
