37
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
1.1 Perhitungan Gaya-Gaya yang Bekerja
Perhitungan stabilitas bendung harus ditinjau pada saat kondisi normal dan
kondisi ekstrim seperti kondisi saat banjir. Ada beberapa gaya yang harus di
hitung untuk mengetahui stabilitas bendung antara lain:
a. Gaya berat sendiri bendung
b. Gaya gempa
c. Gaya hidrostatis
d. Gaya tekan ke atas (uplifit pressure)
e. Gaya tekan lumpur
Pada saat banjir gaya-gaya bekerja ada yang mengalami perubahan seperti
gaya tekan ke atas (uplifit pressure), gaya hidrostatis dan gaya tekan lumpur.
Sementara gaya-gaya yang tetap adalah: gaya akibat beban sendiri, dan gaya
gempa.
Gaya-gaya yang bekerja pada bendung pada saat kondisi air normal dan pada
saat kondisi air banjir dapat dilihat pada Gambar 4.1 dan Gambar 4.2.
38
+ 13.22
+ 17.07
A
Q
R
S
U T
W
B C
D E
F G
H I
J K
L M
N O
P
+ 10.13
+ 12.37
P1
P2
G1
G2G3
G4
G5G6
G7G8
G9G10
G11
G12
G14G13
G16
G15
G19 G20
G17G18W2
W20 W21
W23 W22
W1
W3W4W5
W6W7
W8W9
W10
W12W13
W14W15
W16
W18W19
W17
W11 W24
U1
U2
U3 U4U5
U6U7
U8U9
U10U11
U13
U12
U14
U15
U16
U17
U18
5.6
2
5.6
8
4.7
8
7.9
0
9.0
0
9.1
68.2
3
8.2
57.3
3
7.3
56.4
2
6.4
55.5
2
5.5
54.6
2
4.6
43.7
1
3.7
42.8
12.8
3
4.4
6
4.4
8
5.625.68
4.78
9.00
7.90
9.16
8.238.25
7.337.35
6.426.45
5.525.55
4.624.64
3.713.74
2.81
4.46
2.83
4.48
2.62
1.5
0
3.85
1.0
0
1.0
0
2.0
0
1.0
01.0
01.0
01.0
01.0
01.0
01.0
0
2.501.0022.241.006.521.001.001.001.001.001.000.750.750.751.5
05.3
5
Gambar 6.11: Gaya-gaya yang bekerja pada bendung Alopohu kondisi air normal
1.0
02.0
02.2
4
Gambar.4.1 Gaya-Gaya yang Bekerja pada Kondisi Air Normal
39
39
+ 13.22
+ 17.07
+ 21.63
+ 16.55
A
Q
R
S
U T
W
B C
D E
F G
H I
J K
L M
N O
P
+ 10.13
+ 12.37
P1
P2
G1
G2G3
G4
G5G6
G7G8
G9G10
G11
G12
G14G13
G16
G15
G19 G20
G17G18
W1
W3
W5
W4
W6
W8
W7
W2
W9
W10
W15
W17
W16
W19W20
W21W22
W23W24
W26 W25
W11W12
W13W14
U1
U2
U3 U4U5
U6U7
U8U9
U10
W18
W27W28 W29 W30
W33
W34
W35
W32 W31
U11
U13
U12
U14
U15
U16
U17
U18
D
C
9.8
3
9.9
0
9.0
0
12.1
8
13.2
9
13.4
612.5
4
12.5
611.6
4
11.6
710.7
5
10.7
79.8
5
9.8
88.9
6
8.9
88.0
6
8.0
97.1
7
7.1
9
8.8
2
8.8
4
4.18
9.839.90
9.00
13.29
12.18
13.46
12.5412.56
11.6411.67
10.7510.77
9.859.88
8.968.98
8.068.09
7.17
8.82
7.19
8.84
7.00
8.41
4.56
1.0
0
1.0
0
1.5
0
2.0
0
1.0
01.0
01.0
01.0
01.0
01.0
01.0
0
2.501.0022.241.006.521.001.001.001.001.001.000.750.750.75
2.83
1.5
05.3
54.5
6
Gambar 6.10: Gaya-gaya yang bekerja pada bendung Alopohu kondisi air banjir
1.0
02.0
02.2
44.1
8
Gambar 4.2 Gaya-Gaya yang Bekerja pada Kondisi Air Banjir
40
1.1.1 Gaya Berat Sendiri Bendung
Tubuh bendung dibuat dari beton bertulang dengan
berat jenis beton = 2,4 t/m3. Hasil perhitungan gaya berat sendiri bendung
dihitung per segmen (G), pada saat kondisi air normal dan pada saat kondisi air
banjir dapat dilihat pada Tabel 4.1
Tabel 4.1 Perhitungan Gaya Berat Sendiri Bangunan (Vertikal) pada Saat
Kondisi Air Normal dan Kondisi Air Banjir.
Notasi Luas
BJ beton
(t/m2)
Jarak Berat
Titik T
Besar
Gaya
Momen
Terhadap
Titik T
m2 m ton t.m
G1 17,39 2,4 40,01 41,74 1669,86
G2 1,125 2,4 41,11 2,70 110,98
G3 0,56 2,4 40,39 1,34 54,28
G4 13,38 2,4 36,76 32,11 1180,44
G5 1,00 2,4 38,78 2,40 93,07
G6 1,00 2,4 37,49 2,40 89,98
G7 1,00 2,4 36,76 2,40 88,22
G8 4,00 2,4 35,76 9,60 343,30
G9 5,00 2,4 34,76 12,00 417,12
G10 6,00 2,4 33,76 14,40 486,14
G11 1,35 2,4 33,24 3,24 107,70
G12 9,944 2,4 56,94 23,87 1358,91
G13 6,52 2,4 30,00 15,65 469,44
G14 0,50 2,4 26,54 1,20 31,85
G15 60,4 2,4 14,62 144,96 2119,32
G16 44,44 2,4 18,74 106,66 1998,73
G17 2,24 2,4 3,30 5,38 17,74
G18 5,60 2,4 1,25 13,44 16,80
G19 0,5 2,4 3,00 1,20 3,60
G20 2,5 2,4 2,50 6,00 15,00
Total 442,68 10672,47
Jumlah gaya dan momen keseluruhan segmen G:
∑GV = 442,68 ton
∑MV = 10672,47 t.m
41
Gaya dan momen terbesar terjadi pada segmen G15:
GV = 144,96 ton
MV = 2119,32 t.m
1.1.2 Gaya Gempa
Gaya akibat gempa berupa gaya horisontal (He) dan momen gempa (Me).
Hasil perhitungan gaya gempa per segmen (K), pada saat terjadi kondisi air
normal dan pada saat kondisi air banjir dapat dilihat pada Tabel 4.2
Tabel 4.2 Perhitungan Gaya Gempa (Horisontal) pada Saat Kondisi Air normal
dan Kondisi Air Banjir.
Notasi Bj pas
beton
Koefisien
(f)
Gaya
Berat
Sendiri
(G)
Jarak
Berat
Titik T
Besar
Gaya /
Gaya
Gempa
(k=f*G)
Momen
Terhadap
Titik T
ton m ton t.m
1 2 3 4 5 6 7
K1 2,4 0,0691 41,74 40,01 2,884 115,387
K2 2,4 0,0691 2,70 41,11 0,187 7,669
K3 2,4 0,0691 1,34 40,39 0,093 3,751
K4 2,4 0,0691 32,11 36,76 5,325 195,764
K5 2,4 0,0691 2,4 38,78 0,398 15,435
K6 2,4 0,0691 2,4 37,49 0,398 14,922
K7 2,4 0,0691 2,4 36,76 0,398 14,631
K8 2,4 0,0691 9,6 35,76 1,592 56,932
K9 2,4 0,0691 12 34,76 1,990 69,175
K10 2,4 0,0691 14,4 33,76 2,388 80,622
K11 2,4 0,0691 3,24 33,24 0,537 17,861
K12 2,4 0,0691 39,7 56,94 6,584 374,884
K13 2,4 0,0691 15,65 30,00 2,595 77,862
K14 2,4 0,0691 1,2 26,54 0,199 5,282
K15 2,4 0,0691 159,65 14,62 26,476 387,084
42
Tabel 4.2 Lanjutan
1 2 3 4 5 6 7
K16 2,4 0,0691 117,43 18,74 19,475 364,954
K17 2,4 0,0691 5,38 3,30 0,892 2,944
K18 2,4 0,0691 13,44 1,25 2,229 2,786
K19 2,4 0,0691 1,2 3,000 0,199 0,597
K20 2,4 0,0691 6 2,50 0,995 2,488
Total 75,835 1811,029
Jumlah gaya dan momen keselurahan dari tiap Segmen K:
∑GH = 75,835 ton
∑MH = 1811,029 t.m
Gaya dan momen terbesar terjadi pada segmen K15:
GH = 26,476 ton
MH = 387,084 t.m
1.1.3 Gaya Hidrostatis Akibat Tekanan Air
Dalam perhitungan gaya hidrostatis ditinjau pada keadaan:
a. Kondisi air normal
b. Kondisi air banjir
Perhitungan gaya hidrostatis per segmen (W) dapat dilihat pada Tabel 4.3,
Tabel 4.4, dan Tabel 4.5.
43
Tabel 4.3 Perhitungan Gaya Hidrostatis (Horisontal) pada Saat Kondisi Air
Normal.
No. Notasi Luas
berat
Jenis Air
(γ air)
Jarak Besar
Gaya
Momen
Terhadap
Titik T
m² t/m² m (ton) t.m
1 W1 10,299 1,0 2,564 10,30 26,406
2 W2 5,240 1,0 2,100 5,24 11,004
3 W3 2,000 1,0 1,950 2,00 3,900
4 W4 3,690 1,0 1,950 3,69 7,196
5 W5 1,500 1,0 1,550 1,50 2,325
6 W6 3,000 1,0 2,000 3,00 6,000
7 W7 0,740 1,0 1,254 0,74 0,928
8 W8 4,000 1,0 0,999 4,00 3,996
9 W9 0,320 1,0 1,000 0,32 0,320
10 W10 5,000 1,0 0,561 5,00 2,805
11 W11 0,275 1,0 0,500 0,28 0,138
12 W12 6,000 1,0 0,750 6,00 4,500
13 W13 0,225 1,0 0,330 0,23 0,074
14 W14 7,000 1,0 0,250 7,00 1,750
15 W15 0,175 1,0 0,033 0,18 0,006
16 W16 8,000 1,0 0,500 8,00 4,000
17 W17 0,125 1,0 0,366 0,13 0,046
18 W18 9,000 1,0 1,000 9,00 9,000
19 W19 0,080 1,0 0,699 0,08 0,056
20 W20 7,900 1,0 1,000 7,90 7,900
21 W21 0,550 1,0 0,733 0,55 0,403
22 W22 4,740 1,0 0,067 4,74 0,316
23 W23 0,034 1,0 0,250 0,03 0,009
24 W24 14,724 1,0 0,666 14,72 9,806
Jumlah 94,617 41,0204
Jumlah gaya dan momen keseluruhan dari tiap segmen W pada saat kondisi air
normal:
∑GH = 94,617 ton
∑MH = 40,921 t.m
44
Gaya terbesar terjadi pada segmen W24 dan Momen terbesar terjadi pada segmen
W1: GH = 14,72 ton
MH = 26,407 t.m
Tabel 4.4 Perhitungan Gaya Hidrostatis (Vertikal) pada Saat Kondisi Air
Banjir.
No. Notasi
Luas
Berat
jenis air
(γ air)
Jarak Besar gaya
Momen
terhadap
titik T
m² t/m² m H (ton) t.m
1 W1 12,905 1,0 0,707 12,90 9,124
2 W2 26,608 1,0 1,365 26,61 36,320
3 W3 7,200 1,0 1,032 7,20 7,430
4 W4 9,910 1,0 1,100 9,91 10,901
5 W5 12,383 1,0 0,500 12,38 6,191
6 W6 97,185 1,0 5,810 97,19 564,645
7 W7 2,352 1,0 0,566 2,35 1,331
8 W8 18,810 1,0 1,250 18,81 23,513
Jumlah 187,353 659,455
Jumlah gaya dan momen keseluruhan dari tiap segmen W pada saat kondisi air
banjir (vertikal):
∑GV = 187,353 ton
∑MV = 659,455 t.m
Gaya dan momen terbesar terjadi pada segmen W6:
GV = 14,72 ton
MV = 26,407 t.m
45
Tabel 4.5 Perhitungan Gaya Hidrostatis (Horisontal) pada Saat Kondisi Air
Banjir.
No. Luas Berat Jenis
Air (γ air) Jarak
Besar
Gaya
Momen
Terhadap
Titik T
m² t/m² m H (ton) t.m
9 24,396 1,0 1,050 24,40 25,616
10 9,363 1,0 15,920 9,36 149,059
11 13,680 1,0 1,750 13,68 23,940
12 2,000 1,0 0,500 2,00 1,000
13 10,785 1,0 0,898 10,79 9,685
14 1,125 1,0 0,083 1,13 0,093
15 7,000 1,0 0,875 7,00 6,125
16 0,545 1,0 0,181 0,55 0,099
17 8,000 1,0 2,000 8,00 16,000
18 0,490 1,0 0,163 0,49 0,080
19 8,880 1,0 1,110 8,88 9,857
20 0,500 1,0 0,167 0,50 0,084
21 9,770 1,0 1,221 9,77 11,929
22 0,500 1,0 0,167 0,50 0,084
23 10,670 1,0 1,333 10,67 14,223
24 0,500 1,0 0,167 0,50 0,084
25 11,560 1,0 1,445 11,56 16,704
26 0,500 1,0 0,167 0,50 0,084
27 12,460 1,0 1,558 12,46 19,413
28 0,500 1,0 0,167 0,50 0,084
29 12,180 1,0 1,523 12,18 18,550
30 0,555 1,0 0,185 0,56 0,103
31 9,000 1,0 1,125 9,00 10,125
32 0,450 1,0 0,050 0,45 0,022
33 21,903 1,0 0,523 21,90 11,444
34 12,915 1,0 0,819 12,92 10,579
35 8,736 1,0 0,696 8,74 6,080
Jumlah 198,963 361,143
Jumlah gaya dan momen keseluruhan dari tiap segmen W pada saat kondisi air
banjir (horisontal):
∑GH = 198,963 ton ∑MH = 361,143 t.m
46
Gaya terbesar terjadi pada segmen W10 dan momen terbesar terjadi pada segmen
W10: GH = 14,72 ton, MH = 26,407 t.m
1.1.4 Gaya Angkat (uplift pressure)
Dalam perhitungan gaya angkat (uplift pressure) ditinjau pada keadaan:
a. Kondisi air normal.
b. Kondisi air banjir.
Perhitungan gaya angkat per segmen (U) dapat dilihat pada Tabel 4.6, dan
Tabel 4.7.
Tabel 4.6 Perhitungan Gaya Angkat Uplift Pressure (Vertikal) pada Saat
Kondisi Air Normal.
No. Notasi Luas
Berat
Jenis Air
Jarak
Terhadap
Titik T
Besar
Gaya
Momen
Terhadap
Titik T
m² t/m² M ton t.m
1 U1 0,015 1,00 40,135 0,015 0,60
2 U2 0,611 1,00 39,385 0,611 24,06
3 U3 1,223 1,00 39,385 1,223 48,15
4 U4 0,015 1,00 38,635 0,015 0,58
5 U5 0,030 1,00 38,760 0,030 1,16
6 U6 0,020 1,00 37,760 0,020 0,76
7 U7 0,030 1,00 36,760 0,030 1,10
8 U8 0,030 1,00 35,760 0,030 1,07
9 U9 0,020 1,00 34,760 0,020 0,70
10 U10 0,020 1,00 33,760 0,020 0,68
11 U11 1,043 1,00 30,000 1,043 31,30
12 U12 1,100 1,00 24,200 1,100 26,62
13 U13 3,950 1,00 24,240 3,950 95,75
14 U14 42,442 1,00 14,620 42,442 620,51
15 U15 31,231 1,00 18,540 31,231 579,03
16 U16 0,900 1,00 3,000 0,900 2,70
17 U17 0,450 1,00 3,000 0,450 1,35
18 U18 0,150 1,00 1,250 0,150 0,19
Jumlah 83,28 1.436,29
47
Jumlah gaya dan momen keseluruhan dari tiap segmen U pada saat kondisi air
normal:
∑GV = 83,28 ton
∑MV = 1436,29 t.m
Gaya dan momen terbesar terjadi pada segmen U14:
GV = 42,442 ton
MV = 620,51 t.m
Tabel 4.7 Perhitungan Gaya Angkat Uplift Pressure (Vertikal) pada Saat
Kondisi Air Banjir.
No. Notasi Luas
Berat
Jenis Air
Jarak
Terhadap
Titik T
Besar
Gaya
Momen
Terhada
p Titik T
m² t/m² M ton t.m
1 U1 0,015 1,00 41,135 0,015 0,62
2 U2
0,611 1,00 40,385 0,611 24,69
3 U3
1,223 1,00 40,385 1,223 49,37
4 U4
0,015 1,00 39,635 0,015 0,59
5 U5
0,030 1,00 38,760 0,030 1,16
6 U6
0,020 1,00 37,760 0,020 0,76
7 U7
0,030 1,00 36,760 0,030 1,10
8 U8
0,020 1,00 35,760 0,020 0,72
9 U9
0,030 1,00 34,760 0,030 1,04
10 U10
0,020 1,00 33,760 0,020 0,68
11 U11
1,108 1,00 30,000 1,108 33,25
12 U12
1,110 1,00 26,240 1,110 29,13
13 U13
0,500 1,00 26,240 0,500 13,12
14 U14
70,723 1,00 14,620 70,723 1.033,97
15 U15
35,362 1,00 18,540 35,362 655,61
16 U16
0,900 1,00 3,000 0,900 2,70
17 U17
0,900 1,00 3,000 0,900 2,70
18 U18
0,175 1,00 1,250 0,175 0,22
Jumlah 112,79 1.851,42
48
Jumlah gaya dan momen keseluruhan dari tiap segmen U pada saat kondisi air
Banjir:
∑GV = 112,79 ton
∑MV = 1851,42 t.m
Gaya dan momen terbesar terjadi pada segmen U14:
GV = 70,723 ton
MV = 1033,97 t.m
1.1.5 Gaya Akibat Tekanan Lumpur
Dalam perhitungan gaya akibat lumpur ditinjau pada keadaan:
a. Kondisi air normal.
b. Kondisi air banjir.
Perhitungan gaya tekan lumpur per segmen (Ps) dapat dilihat pada Tabel 4.8,
dan Tabel 4.9.
Tabel 4.8 Perhitungan Gaya Tekan Lumpur (Horisontal) pada Saat Kondisi Air
Normal.
No. Notasi Luas
Ka
Bj
Lumpur
(t/m2)
Lebar Tinggi Jarak
Terhadap
titik T
Gaya
Momen
Terhadap
Titik T
m² (m) (m) (m) (ton) (t.m)
1 Ps1 9,84 0,704 0,60 2,81 7,00 0,03 4,15 0,11
2 Ps2 14,72 0,704 0,60 5,62 5,24 0,84 6,22 5,24
3 Ps3 10,30 0,704 0,60 3,85 5,35 0,64 4,35 2,79
Jumlah 14,72 8,14
49
Tabel 4.9 Perhitungan Gaya Tekan Lumpur (Vertikal) pada Saat Kondisi Air
Banjir.
No
. Notasi
Luas Ka
Bj
Lumpur
(t/m2)
Lebar Tinggi Jarak
Terhadap
titik T
Gaya
Momen
Terhadap
Titik T
m² (m) (m) (m) (ton) (ton m)
1 Ps1 25,10 0,704 0,60 7,17 7,00 1,40 10,60 14,84
2 Ps2 46,30 0,704 0,60 9,83 9,42 1,64 19,56 32,07
3 Ps3 41,67 0,704 0,60 8,41 9,91 1,40 17,60 24,64
Jumlah 47,76 71,56
Jumlah gaya dan momen keseluruhan dari tiap segmen Ps pada saat kondisi air
normal:
∑GH = 14,72 ton
∑MH = 8,14 t.m
Gaya dan momen terbesar terjadi pada segmen Ps2:
GH = 6,22 ton MH = 5,24 t.m
Jumlah gaya dan momen keseluruhan dari tiap segmen Ps pada saat kondisi air
banjir:
∑GH = 47,76 ton
∑MH = 71,56 t.m
Gaya dan momen terbesar terjadi pada segmen Ps2:
GH = 19,56 ton
MH = 32,07 t.m
1.2 Kontrol Stabilitas Bendung
Syarat-syarat stabilitas bendung yang harus dipenuhi dalam perencanaan
bendung adalah:
1. kontrol keamanan terhadap guling
2. kontrol keamanan terhadap geser
3. kontrol terhadap kapasitas dukung tanah
4. kontrol terhadap penurunan
5. kontrol terhadap bahaya piping
50
Rekapitulasi hasil perhitungan gaya-gaya yang bekerja pada saat kondisi air
normal dan pada saat kondisi air banjir dapat dilihat pada Tabel 4.10 dan Tabel
4.11.
Tabel 4.10 Rekapitulasi Gaya-Gaya yang Bekerja pada Saat Kondisi Air Normal.
No. Uraian Gaya Gaya Momen
H (ton) V (ton) MH (t.m) MV (t.m)
1 Berat Sendiri ( G ) - 442,68 - 10672,47
2 Gaya Gempa ( K ) 75,8 - 1811,03 -
3 Tekanan Hidrostatis ( W ) 94,6 - 40,92 -
4 Tekanan Uplift ( U ) - 262,11 - 5.702,94
5 Tekanan Lumpur 14,7 - 8,14 -
JUMLAH 185,2 508,86 1860,09 16375,41
Tabel 4.11 Rekapitulasi Gaya-Gaya yang Bekerja pada Saat Kondisi Air Banjir.
No. Uraian Gaya Gaya Momen
H (ton) V (ton) MH (t.m) MV (t.m)
1 Berat Sendiri (G) - 442,68 - 10672,47
2 Gaya Gempa (K) 75,8 - 1811,03 -
3 Tekanan Hidrostatis (W) 199,0 187,35 1811,03 659,46
4 Tekanan Uplift (U) - 450,57 - 9.567,06
5 Tekanan Lumpur 47,8 - 71,56 -
JUMLAH 322,6 1080,60 3693,62 20898,99
1.2.2 Kontrol Keamanan terhadap Guling
Kontrol keamanan terhadap guling dapat dihitung pada saat kondisi air
normal dan pada saat kondisi air banjir.
1. Kondisi normal
Jumlah momen vertikal dan horisontal keseluruhan:
51
∑MV = 16375,41 t.m
∑MH = 1860,09 t.m
SF = ∑MV › 1,5
∑MH
= 8,8 › 1,5 ………………….OK (Aman)
2. Kondisi air banjir
Jumlah momen vertikal dan horisontal keseluruhan:
∑MV = 20898,99 t.m
∑MH = 3693,62 t.m
SF = ∑MV › 1,5
∑MH
= 5,7 › 1,5 ………………….OK (Aman)
1.2.3 Kontrol Keamanan terhadap Geser
Kontrol Keamanan terhadap geser dapat dihitung pada saat kondisi air
normal dan pada saat kondisi air banjir.
1. Kondisi air normal
Perhitungan didapat jumlah gaya vertikal dan horisontal keseluruhan:
∑RV = 508.86 ton
∑RH = 185.20 ton
SF = f ∑RV › 1,5
∑RH
= 2,06 › 1,5 ……………..OK (Aman)
2. Kondisi air banjir
Perhitungan didapat jumlah gaya vertikal dan horisontal keseluruhan:
52
∑RV = 1080,60 ton
∑RH = 322,60 ton
SF = f ∑RV › 1,5
∑RH
= 2,51 › 1,5 ……………..OK (Aman)
1.2.4 Kapasitas Dukung Tanah
Perhitungan kapasitas dukung tanah yang dihitung yaitu kapasitas dukung
persatuan luas (qu), kapasitas dukung ultimit netto (qun), kapasitas dukung tanah
yang diijinkan (qn), faktor aman (F).
qu = (C x Nc) + (γt x D x Nq) + (0,5 x γt x B x Nγ)
= (1,5 x 9,6) + (11,53 x 5 x 2,7) + (0,5 x 11,53 x 1 x 1,2)
=14,4 + 155,655 + 6,918
= 176,973 kN/m2
Kapasitas dukung ultimit netto
qult = qu – D. γ
= 176,973 -5 x 11,53
= 122,323 kN/m2
Kapasitas dukung ijin:
qn = qult
3
= 122,323
3
= 40,774 kN/m2
Faktor aman:
F = qult
qn
53
= 122,323
40,774
= 3……………….ok (aman)
1.2.5 Penurunan
Penurunan pondasi pada tanah granuler dapat dihitung dari hasil uji
kerucut statis (sondir). Ditinjau pada kondisi air normal dan kondisi air banjir,
dengan asumsi pondasi yang dipakai adalah pondasi dangkal.
1. Kondisi air normal
a. Lapisan 1.
Tegangan overburden efektif P0’
= γd x z
= 11,53 x 5
= 57,65 kN/m2
Beban Q = (Hw x γw) + (γbtn x luas bangunan)
= (3,85 x 9,81) + (2,4 x 184,85)
= 481,4085 kN/m2
Tambahan Tegangan ∆p = Q
(L + z) x (B x z)
= 4474,168
(64,51 + 5) x (33,75 + 5)
= 0,1787 kN/m2
Angka Pemampatan C = 1,5 x qc
Po’
= 1,5 x 725
57,65
= 18,8638 kN/m2
Penurunan Si = H 1n po’ + ∆p
C po’
= 20 ln 57,65 + 10,1787
18,8638 57,65
54
= 1,6023 ln 1,0031
= 0,0033 m
Perhitungan lapisan 2 sampai 4 dapat dilihat pada Tabel 4.12
Tabel 4.12 Perhitungan Penurunan pada Saat kondisi Air Normal
Lapisan Kedalaman
(z) P0
’ Q ∆p C Si
(m) (m) kN/m2 kN/m
2 kN/m
2 kN/m
2 (m)
1 5 57,65 481,4085 0,1787 18,8638 0,0033
2 3 34,59 481,4085 0,1940 31,4397 0,0036
3 5 57,65 481,4085 0,1787 18,8638 0,0033
4 7 80,71 481,4085 0,1652 13,4742 0,0030
Jumlah S = 0,0132 m
Penurunan ijin < 2,54 cm
1,32 cm < 2,54 cm …………………….ok (aman)
2. Pada kondisi air banjir
a. Lapisan 1
Tegangan overburden efektif P0’
= γd x z
= 11,53 x 5
= 57,65 kN/m2
Beban Q = (Hw x γw) + (γbtn x luas bangunan)
= (8,41 x 9,81) + (2,4 x 184,85)
= 526,1421 kN/m2
Tambahan Tegangan ∆p = Q
(L + z) x (B x z)
= 526,1421
(64,51 + 5) x (33,75 + 5)
= 0,1953 kN/m2
55
Angka Pemampatan C = 1,5 x qc
Po’
= 1,5 x 725
57,65
= 18,8638 kN/m2
Penurunan Si = H 1n po’ + ∆p
C po’
= 20 ln 57,65 + 0,1953
18,8638 57,65
= 1,06023 ln 1,003387684
= 0,003586 m
Perhitungan lapisan 2 sampai 4 dapat dilihat pada Tabel 4.12
Tabel 4.12 Perhitungan Penurunan pada Saat kondisi Air Banjir
Lapisan Kedalaman
(z) P0
’ Q ∆p C Si
(m) (m) kN/m2 kN/m
2 kN/m
2 kN/m
2 (m)
1 5 57,65 526,1421 0,1953 18,8638 0,003586
2 3 34,59 526,1421 0,2121 31,4397 0,003888
3 5 57,65 526,1421 0,1953 18,8638 0,003586
4 7 80,71 526,1421 0,1806 13,4742 0,003316
Jumlah S = 0,0143 m
Penurunan ijin < 2,54 cm
1,43 cm < 2,54 cm …………………….ok (aman)
1.2.6 Bahaya Piping
Perhitungan bahaya terhadap erosi bawah tanah (piping) dapat dihitung
dengan cara Lane.
Dihitung pada saat:
56
1. Kondisi air normal
Elevasi mercu = +17,07 m
Elevasi dasar kolam olak = +10,13 m
Jumlah panjang vertikal (LV) = 43,15 m
Jumlah panjang horisontal (LH) = 64,51 m
WCR pasir sedang = 6,0 (Tabel 2.5)
Lh + LH
Lw =
3
= 43,15 + 64,51
3
= 78,893 m
WCR = Lw
H1 – H2
= 78,893
17,07 – 10,13
= 11,38 > 6,0 …..…………….ok (aman)
Tanah dasar bendung berupa pasir sedang dari Tabel 2.5. Syarat keamanan
terhadap bahaya piping WCR = 6,0. Hasil hitungan diperoleh WCR = 11,38,
maka struktur bendung aman terhadap bahaya piping.
2. Kondisi air banjir
Elevasi mercu pada saat banjir = +21,63 m
Elevasi dasar kolam olak = +16,55 m
Jumlah panjang vertikal (LV) = 43,15 m
Jumlah panjang horisontal (LH) = 64,51 m
WCR pasir sedang = 6,0 (Tabel 2.5)
Lh + LH
Lw =
3
= 43,15 + 64,51
3
57
= 78,893 m
WCR = Lw
H1 – H2
= 78,893
21,63 – 16,55
= 15,53 > 6,0 …….………….ok (aman)
Tanah dasar bendung berupa pasir sedang dari Tabel 2.5. Syarat keamanan
terhadap bahaya piping WCR = 6,0. Hasil hitungan diperoleh WCR = 15,53,
maka struktur bendung aman terhadap bahaya piping.
1.3 Pembahasan
Perhitungan stabilitas bendung harus ditinjau pada saat kondisi normal dan
kondisi ekstrim seperti kondisi saat banjir. Ada beberapa gaya yang harus di
hitung untuk mengetahui stabilitas bendung antara lain, gaya berat sendiri
bendung, gaya gempa, gaya hidrostatis, gaya tekan ke atas (uplifit pressure), gaya
tekan lumpur, pada saat banjir gaya-gaya bekerja ada yang mengalami perubahan
seperti gaya tekan ke atas (uplifit pressure), gaya hidrostatis dan gaya tekan
lumpur. Sementara gaya-gaya yang tetap adalah, gaya akibat beban sendiri, dan
gaya gempa.
Hasil perhitungan gaya-gaya yang bekerja pada bendung Alopohu untuk
gaya berat sendiri pada kondisi air normal dan kondisi air banjir didapat ∑G =
442,68 ton, ∑M = 10672,47 t.m, sedangkan gaya gempa didapat ∑G = 75,835 ton,
∑M = 1811,029, untuk gaya berat sendiri dan gaya gempa pada saat kondisi air
normal dan kondisi air banjir tidak mengalami perubahan, yang mengalami
perubahan yaitu gaya hidrostatis pada saat kondisi air normal didapat ∑G =
94,617 ton, ∑M = 40,912 t.m, pada saat kondisi air banjir ∑G = 198,963 ton, ∑M
= 361,143 t.m, gaya tekan keatas (uplifit pressure) pada saat air normal didapat
∑G = 262,11 ton, ∑M = 5702,94 t.m, pada saat kondisi air banjir ∑G = 450,57
ton, ∑M = 9567,09 t.m, gaya tekan lumpur pada saat kondisi air normal ∑G =
58
14,72 ton, ∑M = 8,14 t.m, pada saat kondisi air banjir ∑G = 47,76 ton, ∑M
=71,56 t.m. Hasil jumlah keseluruhan gaya dan momen pada saat kondisi air
normal dan pada saat kondisi air banjir, angkanya sangat berbeda.
Jumlah perhitungan gaya dan momen horisontal maupun vertikal, yang
bekerja pada saat kondisi air normal dan banjir, jumlah gaya dan momennya
dibuat rekapitulasi untuk menghitung faktor aman terhadap geser, dan faktor
aman terhadap guling. Jumlah momen pada saat kondisi air normal, ∑Mv =
16375,41 t.m, ∑MH = 1860,09 t.m, dan jumlah momen pada saat kondisi air
banjir, ∑MV = 20898,99 t.m, ∑MH = 3693,62 t.m, sehingga didapat kontrol
keamanan terhadap guling didapat (SF = 8,8 › 1,5), (SF = 5,7 › 1,5). Jumlah gaya
pada saat kondisi air normal ∑RV = 508,86 ton, ∑RH = 185,20 ton, dan jumlah
gaya pada saat kondisi air banjir ∑RV = 1080,60 ton, ∑RH = 322,60 ton, sehingga
didapat kontrol keamanan terhadap geser (SF= 2,06 › 1,5), (SF = 2,51 › 1,5).
Perhitungan daya dukung tanah tanah, perhitungannya mengunakan rumus
Terzaghi, untuk mendapat nilai qu, setelah mencari nilai qu, selanjutnya mencari
nilai daya dukung ultimit netto, daya dukung ijin dan faktor aman. Daya dukung
tanah (qu= 176,973 kN/m2), ( qun ult = 122,323 kN/m
2), (daya dukung ijin qn =
40,774 kN/m2), (faktor aman F = 3). Perhitungan untuk penurunan segera
dihitung pada saat kondisi air normal dan kondisi air banjir sesuai data uji
lapangan (sondir), untuk perhitungan penurunan, data yang dipakai di ambil dari
data sondir dilapangan, dengan mencari nilai penurunan segera (Si), angka
pemampatan (C), tekanan overburden efektif (Po’), dan tambahan tegangan (∆p).
Perhitungan pada saat kondisi air normal didapat (Si= 1,32 cm), (penurunan ijin <
2,54 cm, 1,32 cm < 2,54 cm), pada saat kondisi air banjir (Si= 1,43 cm,
(penurunan ijin < 2,54 cm, 1,43 cm < 2,54 cm). Perhitungan terhadap bahaya
piping dihitung pada saat kondisi air normal dan kondisi air banjir, didapat hasil
pada saat kondisi air normal (WCR = 11,38 > 6), pada saat kondisi air banjir
didapat (WCR = 15,53 > 6 ).
Berdasarkan nilai keamanan yang diperoleh maka dapat dinyatakan bahwa
kontrol stabilitas pada bangunan bendung Alopohu memenuhi syarat dan aman.