ISBNr 979-98659-0.5 RI
Seminar Sehari Teknik Sipil LOGI, BAHAN, & KONSTRUKSI
hsyiah Fakultas Teknik Unsyiah
E:tTST
:L *.1
'-Z
\l;j/'
TEKNIKffiIL
SEHARI TEKNIK STPIL
r$ It: 0I0.$0S5S-ll-5
hdologi, Brhrn, dan Konstruki Teknik
DAFTAR ISI
raE UTU I LKNIK KTGt.M PAAN
TEKNIK SIPII, FIIAAN '
hof
D LAM
HALAMAN
I -29
Dr. Ir. Munirwansyah, M.Sc
-;::*=;.^FISI JEMBATAN KOMPOSIT F I}- h
30 -19
Mochammad AUfuddin, M.Eng
I\ I'L I UK T] LEKr'IBUL TERHADAP 6GDSER PADA BALOK KOMPOSIT BAJA.BETON L-M. Ali Akoeb, M.Sc
IUlU
ITYIAUES TIT
Srril Amir Azan- ST M. Sc
IINtrUtJM MOMf, ltuisr4 ST, MT
ttIGHWAY
5l -58
l'UM6T,R DAYA DlJNGAN Mf,NGCT]NAKAN
NT ALGORITHM
59 -6,1
rAS rr[NcAN KINERJA pf,NcGUNA F! Er!^rr y I pELAKSANAAN ^rlvruNtKA$t PROSES pROIEK KONSTRUKST tllLBuraid4 I MM
IVI
!: i-l F-trucr
I
65
71
'72
-'79
II-NA(;A KERJA
PELAKSANAAN ^5 DINDING IX PEMASANGAN KO\TRUKSI I ltuul Malahayati, ST, M.Sc & Mubarak, ST, MT
FIUNG l}
40 -50
I
LKIIAI'AP 5L\SITIVITAS
DI Sf,KITAR KOTA AA\DA ACTH ST dan lr. Mukhsin. MT
80-88
t I :
rAs nnl\uuN(;AN wADUX KEULILINC ACEH BESAR pRovtNst NANGCRoE AcrH
F FA}I i Di Sr$dary. ST. MT El
Lf
89 -95
IITTATT UL IIIVITT I,AJA
II,TII\T
KOPEL
KANAL RANGKAP DENGAN
Raniar! Nora Abdullah, ST, M.Eng.sC dan Samsunan, ST
rulJlJfrN
Eai
Lrrl'rr{st
NaGrA. rrrll,r(AsurNAL Ar"t(;KU IAN UMUM JENIS EPANG UMUM DI KOTA LHOKSEUMAWE
tdian
96
- Ios
106
-
|2
126
-
131
WATTUK KASKADE
ST, MTdan Ir. Dirwan, SU
Kaifan, ST.MIdan Mulizar, ST.
,
SEMINAR SEHARI TEKNIK SIPIL {plikasi T€khDologi, Brhan, dan Konstruksi Tektrik Sipil
tsBn
gr!!*t].as
l!
EVALUASI STABILITAS BENDUNGAN WADUK KEULILING K"TBUPATEN /!^CEII BES-AR, PROVINSI NANGGRO ACEII DARUSSAI,AM J r'
r-'r :(lnil,
Devi Sunda'T
S:pil,
Ini\cri'r.bs)iah(.r-tJ
ABSTR'\K 3.ndrngan tipe urugan pada saal konstruksi dan pengisinn waduk merupakan aspck penting di dalanr tahap ?'?luasi keatuanan bendungan. Pada umumnya tahapan kons(ruksi untuk bendungan iipe urugan d; atas tanah
:ondasi yang kokoh relatif aman sejauh mater;al dan metode konstruksi rengikuti spesifikasi dari -rancangan. Pada bendungan tahap krilis t€rjadi pada hulu bends',gan saat end of co ntuction dan rcpid
>audovn, sedangkan bagian hilir bendungan adalah pada
{:ika
saat end of
constructio dan sela:ma stead)] stote
waduk penuh air.
Eraluasi
*apuri,
ini
merupakan bagian untuk keamanan stabilitas Bendungan Waduk Keuliling yang terletak di
ini mencakup evaluasi analitik Fos€s konstrulGi m€nggunakan metode elemen hingga. Tujuannya adalah untu-k mendapatkan informasi idtrdisi yang terjadi pada tubuh dam, di mana hasil akhir dari analisis tersebul dapat digunakan untuk Kabupaten Aceh Besar, Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam. Hal
mgevaluasi eiek daripada keamanan stabiliras bendungan.
L.ode
ini dan mampu memodelkan sebagaimana dilaksanakan di lapangan. ftogram komputer Plaxis digunakan uniuk ldodelan konsruksi maupun pe.gisiaa waduk scrta anaiisis statik. elemen hingga telah berkombang cukup pesat dalam dekade terakhir
rialan konsrutsi
tudi;ni mernb€rikan pengertian yang mendalam terhadap mekan;sme pergerakan tubuh b€ndungan dan -rdisi kritis pada tahap konstruksi maupun pada tahap pengisian waduk. Data hasil analisis ini dapat @ik3n
bagian dari infc'rmasi keamanan stabilitas Bendungan Waduk Keuliling.
If\DAHU:,UAT.{
hdmgan
Waduk Keuliling berlokasi di Sungai Alue Keul;ling yang secara administratifberada d; daerah Bak Sukon, Kecamatan lndrapuri, Kabupaten Aceh Besar, Nanggroe Aceh Darussalam. Waduk I-liling ini untuk memenuhi air irigasi seluas l 632 Ha yang mempunyai tampungan effekif 13,92 juta mr
Iba Fb
elevas; muka air normal 45,81 Cengan luas genangan 253,10 Ha.
jhdrngan yang dibangun sejak lahun 2002 ini melayani
kebutuhan unnrk mengairi beberapa daemh irigasi, daemh irigasi Keuliline Upstuean (582 ha) dan daenh idgasi Keuliling Do)errrlear, (1053 ha), sefa memberikar suppiesi pada musin kering (masa tanam kedua) untuk daerah ir;gasi Kr. Aceh (809 ha). I*ea daeBh irigasi ini tidak dapat dilayani oleh sumber air manapun. Diketahui bahwa perl nya dnemhGah ini untuk d;airi sehingga kebutuhan aimya dirasa sangar perlu.
-: -k
}TA
TEKNIS BEI\DUNC.{N WADUK KEULILING utama menrpakan bendungan urugan homogen dengan filter pasir. Bendungan Wad!& Keuliling Aceh Besar ini mempunyai panjang 760 meter dengan sectional per 20 metcr. Unruk leb;h dapat dilihar geometri bendungan pada cambar l. Adapun data kondisi waduk adalah sebagai
37.5 48,2
Xir:.a Air Rendah (M/,R)
tka Air Banjir (MAB) I pungan Total (MAN, EL. +45,80 kpurgar Eiektii(Ei.ctive TAXUT,T
Sroftge)
AS'I'OKNI(
m)
ti.
m
ill.
rn
15.680.000 nrl 12.300.000 ml
TJNTVCRSITAS SYTAH
KUALA
2{ FEBRI .\RI
2OO7
l$llCt&9805$&5
sEMt AR aEHARt TEKltrK Elprl.
0a . . . .
Apfikasi Tekhmtosi, Bahan. dsn Kotrstrulst Teknik SiDil
Tarrpungan Mari (MA& EL. Luas Genaryao pada MAN
+
37.5rn)
Luas Genangan pada MAR Usia Guna Waduk
3.380.000 228,0 86,0 50
Ha Ha Tahuo
Bendungan Utdma
. . . . . .
Kemiringan Lereng Hulu Kemiringan Ler€ng Hilir Elevasi Puncak L€bar Puncak BendunCan Panjang Pur.ak Tinggi Bendungan dari dasar Sungai
l:5,0 I :3,5 49,0 8,0 760,O
m
25,0
Gambar 1. GeomeAi Bendungan Waduk Keuliling
ANALISIS STABILITAS BENDUNCAN WADUK XEULILING Proses konstruksi menyebabkan te4adinya perubahan tegfulgan dan regangan pada tanah dasar maupun pada €lemen-elenen yang dibenirk pada saat konstsuki. Analisis ini bertujuan untuk meodapatkan informasidari kondisi bedurlgan sebelum dan sesudah pmses pengisian waduk .
M€tod€ Atralisis
Untuk mglakukan analisis dari tihapan konstruksi Bendungan Waduk Keuliling, metode elemen hingga dengan kondisi plaae strain (regangan bidang) digundkar sebagai samna uftuk memperoleh inform;i tentang bendungan tenebut seb€lum dan sesudah pros€s pengisian waduk, Analisis menggunalan pmgram komputer Plaxis yang dikembangkan di Belanda oleh Dr. R. B. J. Brinkgreve (Flaxis B.V, Netherlands) dat Prof. P. A. Vermeer (University of Stuttgart, c€rmany). Program komputer ini menggunakan elemen s€gitiga dengan pilihan 6 nodal atau 15 nodal. pada anatisis ini digunakan elernen segitiga dengan 15 nodal. Dengan menggunakan elemen ini akumsi hasil analisis sudah cuL:up teliti dari diadalkan. Model plane sn-ain digunakan dengan asumsi bahwa sepanjang sumbu dam, potongan melintary dari dan relatifsama dan peralihan dalam arah teg6k lurus potongan tersebut dianggap
lidak terjadiTahap awal dari analisis Program Plaxis dis€n gtNity loading pada kondisi initialnya, karena pemukaan tanah tidak horizontal jadi rf'hitl!':'gan Ko-P.ocedwe tidak dihihrng. Program ini mampu memodelkan tahapan konstnrksi s€hiryga dapat lebih realistis dalam memp€roleh hasil akhir. Disamping itu program Plaxis mempunFi kemampuan di dalam menarnpilkan data output dan pernplotan hasil akhir analisis rmtuk interpretasi yang layak.
SEMTNAR SEHAR|
TEKi||KstptL
ADlikrsi Tekhtrolosi, Brhsn, d{n Kotrstruki T€knik
l$l* 0t$08659-ll-[
Sipil
9l
Pemodelsn Materisl Program komputer Plaxis mempmyai pilihan untuk memodelkan perilaku tanah maupuo batuan, di mana p€rilaku tanah dan batuan di bawah beban umumnya beNifat non-linier, Perilaku tegangan dan regangan yang tidak lirier ini dapat dimodelkan dengan befuagai percamaao, diantaranya model Molr-Coulomb,
model Hiperbolik (Hardening Soil Model), tnodel Cam-clay (Soft Soil Model). Analisis
i4i
hanya
menggunakan model Mohr-Coulomb.
Model Mohr-Coulomb yang digunakan menbutuhkan lima buah pammeter yaitu modulus elastis (E), Poisson ratio (v), kohesi (c), sudut geser dalam (9), dan sudut dilatansi (\.,). Pammeter tanah y.ng digunakan dari hasil data Test Triaxial CU (Consolidated Undruined) daikorelasi empftik . Adapun pammeter tanah yang digunakan diperliha*atr pada Tabel
Tabel
l.
I
dan Galnbar 2 dan Garnbar 3.
Propertis Parameter Tanah Model Mohr Coulomb
'.t.,zi\el:
Zone7,
t7
kN/m'
17.4
17.7
kN/m3
20.8
k.
n/day
k. F*r
kNi#
0.312 0.312 1.311E+4
20-59 0.506 0.506 3.226E+4
0.015 0.015 3.4E+4
3.85E+4
Poisson Ratio (D) Kohesi (c)
0.3
0.3
0.3
0.3
kN/.'
Srdut G€ser (o)
des
48 42.9
40 43
45 29.4
34
17.52
21
22
18.95 18.95
20
20.6 12
14 14
100 100
t.26tE+6
kN/m' kN/ml
dav
15.5 19.1
k"
m./day
t2
l5 l5
F..r
kN/m'z
2E+4
2E+4
5.2E+4
0.3
0.3
30
30
0.3 2
30.3
30.3
35
Poisson Ratio (u) Kohesi (c)
kN/m'?
Gambar 2. Keterangan Peameter Tanah
20 8
8
1
2l
0.3
3.152E+4 42
-
ISBH:
92
0l!|{i659"11{
AEMINAR SEHARI TEKNIK SIP]L eDlikr3i Tekhnolosi. Bahan. dan Kofftrukli Tcknik Stoil
Gambar 3- Susunan Zona Mate.ial
Pemodelan
Waduk Keulili
Tahlpar Konstruksi
Pemodelanjaring elemen hingga didasarkan padajenis material dan tahapan konstruksi yang b€(ujuan untuk mengimplenlasikan tahapan pel.ksanaan pe itungan. Dengm demikian pelaksanaan di lapangan dihampkan dapat didekati d€ngtui tahapan-tahapan yang dikerjakan pada Program Plaxis. Tahapan pemodelan konstruksi Bendungan Waduk Keuliling mempunyai urutan s€bagai berikut: Kondisi awal dianggBp elevasi dasar pondasi telah dicapai (galian tanah pondasi telah diselesaikan) Tahapan setanjutnya yaitu pelaksanaan penimbunan bertahap baik material core dam maupun material lransisi. Penimbunan bertaiap dilakukan dalam delapan (8) iase dalam pola mendatar di mana masingmasing iase mempunyai ketebalan berkisar 1,00 met€r - 5,00 meter. Elemen yang digunakan m€rupakan el€men segitiga dengan 15 nodal alan sifat material dinlodelkan berdasarkan Model MohI Coulomb.
. .
.
Anslisis St8bilitas Bendungan Wlduh Keuliling Pengisian waduf dimodelkan dengan cara menaikkan elevasi muka air yang semula berada di bawah dasar waduk hingea mencapai elevasi nonnal. Sedangkan pada kondisi tiba-tiba air turun (rapid dt6trdow),
dirnodelkan deryan menuruntan elevasi muka air dengan memperbitungkan garis phreatic. Dengar adanya beban statis berupa ranah urugan, beban air, dan tegangan porj, maka pada tubuh bendungan akan terjadi tegangan vertikal dan tegangan geser. Tingkat keamanan bendungan akan terpenuhi dengan
FAKI'LTAS TDKNII{ TJNIIEBSIIAS SYIAH KUALA - 24 Ff,BRt,ARI
2OO7
l$$t $9-98059-l!5
SEMINAR SEHARI TEKNIK SIPIL
s3
,{plikasi Tekhnolosi, Bahrn, dan Konstruksi Teknik Sipil
:idak terjadinya togangan tarik pada tubuh bendungan. MaLsinun desiSn earthqud*e (MDE) yaitu gerakan Operuting Bosis Eanhq ake (OBE) adalah gempa yang diperkirakan akan terjadi s€lama b€trgunan. Pada kondisi idi bangunan didesain akan mengalami kerusakan kecil atau tanpa kerusakan sarna -kali, dan tanpa mengbentikan ingsi bangunan. Analisis stabilitas bendungan diberikan b€ban gempa deDgan pendekatan pserdosra'iL. Untuk Bendugan K€uliling, OBE diperhitungkans dengan p€riode ulang 144 tahun, yaitu besaran gempa yang memiliki kemungkinm 50% selama umul bendungan 100 tahun dengan percepatan sebesar 0,20 g.
HASIL ANALISIS Hasit analisis perhitungan dari Prcgram Plaxis yang telah dilakukan pada bendungao yaitu dari tahap analisis rapid draw doren ra.bilitas bendungan, analisis beban gempa /.teldorlatic, serl^ kot:disi steady stale pada dapat dilihat tab€l berikut ini.
&t
Waduk Keuli
Tabel2. Hasil Analisis
., .
SF Hulu-4{ilir
Tot Displ Horztl Displ
VenDispl
,..B-e!qs.,
:ran!a,:r:
2.6712,67 10,93E-3
1,59n,59
2,20t223
1,28/r29
2,31/237
1,261t29
14,3',t8-3
34,41E-3 24,98E-3 24,39F-3
29,93E-3
9,498-3
22,30E-3
1l5E-3
1,9t8:j
10,93E-3
t2,15E-3
279,56
444:94
Efektif Extr Velucity
Teg.
Tot Discharge
O
entasi
Puncak
D€fomasi
.
Puncak
t4,'7783
7,l9E-3
t9,028-3
16,28E-3
204,O4
26,92E-3 426,73
202,3t
20,94F-3 447,36
122,9F-3
122,'fEl
10,05E-12
10,1E-12
600,9E-3
600,8E-3
289,7E-12
290E-12
Lercng di
Lercng di
Hulu
Hulu
Kaki di
Lereng di
& Hiln
Hulu
Hulu
Lrdaarkan hasil analisis stabilitas bendungan dip€mleh bahwa deformasi yang tab€sar terjadi pada saal saduk dalam kondisi rteddy state yaiu s*esT 34y'7 cn. Sedangkan defonnasi yang terjadi berada dikaki nfir dan hulu b€ndung, ketika diberi beban gempa deformasi yang teiadi di lereng hulu b€ndung. Hal ini isebabkar limbulnya tekanar air pori baik peningkahn linggi tekan (head) maupu timbulnya lekanan air :..i ekes. Akan rdapi konstruksi bendungan arnan tefiadap keruntuha4 karena faktor keamanan yang 4eroleh d atas 2,00. Adapun hasil analisis satbilitas bendungan diperlihatkan pada gambar berikut ini:
di'J'
l lifl Id.l d'dlr:.d
^
(a)
til;fl tlrr oo Hsom
l* Tdd
FA
&d&.d
"
KIII,TAS TEKNI( IJNIVEIISIIAII SrIAq I(OILA _ 2,l FEBRUARI
2OO7
SEMINAR SEHARI
SIPIL
'EKNII( Bahan, dao Kodstruksi TeknikSioil
Gambar 4. Kondisi
,,,r,,,,,,
E
d
(b)
(i Consttution
(a) d^nKo isi End of Constrztction Beban Cempa (b)
1,,
, ,,,
i,,,
,,,,,r
Aklbx
,
lt.;d
rdr|.tsl-d.^
(a)
I
robr
d"t-d'
Eldft dd d4h..@l
299310
-r
m
Gambar 5. Kondisi Steal/ Srare pada Saat Tanpa Beban cempa (a) dan pada Saat Diberi Beban Gempa
.
Iol.l EiEm
'dd
.
'Ilphcla.rr dsscacil 9 .9r 0! n
(a)
FAXT]LTAS TEKNTK UNII'EBSITAS SYIAII KUAI,A - 2d FEBITUARI
20fi
t
SEHINAR SEHARI TEKNIK SIPIL dan Konstruksi
kasi Tekh
, t , , , ,r, ' "
,
1
, , "
brd
c5
Tehik
L
Iot
Ed#
*sr9-98650{{
,' ' ,
1
, , " i "
"
1
" ''
ldd.rrdb l 223F 0 'n
dddEr
c"ilil. G6t-"st@" Ko"dltl R"pid DrawdounTanp cempa (a) dan Ketika Diberi Beban *fu.kornlisi rupid bate dov)n deforinasi Fng tedadi sebesar 22 10 crn dan fallor keamanatr di atas l'2' hal i munjukk; bahwa konstruksi juga lnasih dalan keadaao shbil walaupun diberi beban-Per?]/orrali&' --i-+"f p"n angka keamaoin pada kondisi r.tpid aw' do*n .ini- disebabkan oleh efek dari ^* F,i" tig"og oi aiut tanah di mana kondisi pemukaan air dibagian hulu bendung yang tiba-tiba
t d
penwunan.
ET}IPIILAN
DAN SARAN
Eiprlan ..lnalisisdenganmetodeelemenhinggadapatmemodelkankonstruksiuntukmemperolehbesamya golmasi (di:sphcement) dan tegangan ya!8 dihasilkatr serta atrgka keamaDan sebelum dm sesudah
-
Fgisian waduk. baiasurtan hasil analisis ini, kondisi bendungan dalam
keadaan
stabil
dan aman terhadap bahava
hlongsoran.
!tuantauar langsung ke lapangn bendaknya dilakukan jug4 agar kondisi bendungan selalu dapat &valuasi . S.6ra berkala data hasil pengamatan di lapangan perlu ditinjau oleh seorarg ahli geoteknik attu ahli
k
-
ungan untuk mendapa*an umpan balik.
erlu
dipasang sebuah akselerometer untuk mengantisipasi pencatatar gelombang seismik pada saat
gempa,
ITFTAR KEPUSTAKA,AI{
-.-
: a { l
"srolt Corff e Conputational Oeotech,ica" Universiras Katolik Parahyangan ' 2001 Bowles, Joseph E, "Physic;l and Geotechnical Prcperties o/ Soil",lnt rTtational Student Edition' Mc
-Anonim,
Graw Hill, Tokyo-Japan.
Brinkgreve, R.-8. J., dan Verm€er,
vosittl
7
"-
P A., Plaxis, "Finite
A.A. Balkema/ RotterdarvBrookfield,
Cbandrakant S. D€sai antl Jton
Elenen Code
fot
Soil and Rock Analvsis
1998
T. Chisttar\, "Metho.ls in
Geotechnical Engineet
Series, 1977
CratC,R.F., "Soit Mecrd icr ", nourth Edilion' Van NoNtrand R€inhold (uK) Co
FAKULTAS TEKMK T'NIVERSITAS SYIAII KUAIN
-
g", Mccraw_Hill
Ltd,
24 F-f,BRUARI 2OO?
1987
