Bendungan

INSTRUMENTASI BENDUNGAN URUGAN DIKLAT PERENCANAAN BENDUNGAN

KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM DAN PERUMAHAN RAKYAT BADAN PENGEMBANGAN SUMBER DAYA MANUSIA PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI © Pusdiklat SDA dan Konstruksi, 2017

LATAR BELAKANG Bendungan urugan adalah bangunan sipil yang kompleks yang sangat berbahaya bila mengalami keruntuhan yang dapat menimbulkan bencana besar bagi daerah di hilirnya baik berupa harta benda maupun korban jiwa. Untuk melakukan perencanaan instrumentasi geoteknik pada suatu bendungan urugan secara efisien dan tepat sasaran, perencana perlu memahami prinsip dasar instrumentasi termasuk jenis instrumen, pemilihan jenis, dan lain sebagainya.   Dalam rangka meningkatkan pelaksanaan pengelolaan sumber daya air di wilayah-wilayah sungai, kemampuan para pengelola BBWS/BWS perlu ditingkatkan. Oleh karena itu perlu dilakukan pelatihan-pelatihan bagi para personil BBWS/BWS, terutama dalam bidang instrumentasi bendungan urugan

POKOK BAHASAN  Tujuan Pemasangan Intrumen JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Tujuan dari pemasangan instrumentasi bendungan ini adalah untuk memantau perilaku bendungan yang diakibatkan oleh gaya-gaya yang bekerja pada bendungan yang menyebabkan terjadinya deformasi, rembasan air dan tekanan air pori, dan lain-lainnya.

POKOK BAHASAN  Prinsip Dasar Instrumentasi JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Pada prinsipnya instrumen geoteknik yang digunakan harus memenuhi persyaratan sebagai berikut : • Kuat dan cukup akurat. • Handal dan tahan lama yang sangat tergantung pada harga • Biaya pemeliharaan serendah mungkin. • Sederhana dan mudah dalam pemeliharaan. • Mudah dilaksanakan pemasangan dan penggantian komponen serta tidak mengganggu kontruksi.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Faktor-faktor yang mempengaruhi pemasangan instrumentasi adalah : a) Tipe bendungan, dimensi bendungan dan volume waduk. b) Kondisi topografi, geologi, geologi teknik, dan kegempaan setempat. c) Tingkat permasalahan pada tahap desain dan pelaksanaan kontruksinya. d) Tingkat resiko dan kelas bahaya yang mungkin terjadi.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Instrumentasi tsb harus ditangani oleh tim yang didukung fasilitas dan dana yang memadai. Petugas-petugas harus dilatih dengan baik, sehingga memahami tugas dan instrumen yang ditangani, karena kesalahan dalam memproses data akan dapat menyebabkan kesalahan evaluasi dan analisis. Untuk bendungan baru, pemantauan instrumen biasanya dilakukan lebih intensif, terutama pada tahap konstruksi dan pengisian awal. Sedangkan untuk bendungan lama, pemantauan dapat dilakukan lebih jarang, kecuali terjadi peristiwa luar biasa (misalnya gempa bumi).

POKOK BAHASAN Parameter yang perlu dipantau JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Pada prinsipnya, parameter dasar yang harus dipantau adalah : • Debit dan kualitas air rembesan. • Deformasi (vertikal & horizontal). • Tekanan air pori/muka air freatis. • Seismik (bila bendungan tinggi dan terletak pada zona gempa sedang - tinggi)

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Penentuan jumlah, jenis, dan lokasi instrumen hanya dapat dilakukan secara efektif berdasarkan gabungan antara: pengalaman, kemampuan, dan intuisi. Setiap bendungan urugan mempunyai permasalahan khusus dan memerlukan solusi tersendiri untuk persyaratan instrumentasi. Oleh karena itu, dalam mendesain sistem instrumentasi perlu dipahami, dan dipertimbangkan pengaruh kondisi geoteknik tubuh bendungan, fondasi, ebatmen, dan tebing waduk.

POKOK BAHASAN Manfaat Instrumentasi JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Manfaat dari instrumentasi bendungan urugan , adalah: • memperkiraan secara analitis keamanan bendungan; • memperkiraan perilaku jangka panjang; • evaluasi legal (aspek hukum); • pengembangan, dan verifikasi untuk desain yang akan datang

POKOK BAHASAN Prinsip dasar JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Pada prinsipnya instrumen geoteknik yang akan dipasang harus memenuhi persyaratan sebagai berikut : a. Alatnya baik dan cukup akurat. b. Handal dan tahan lama ini sangat tergantung pada harga. c. Biaya pemeliharaan serendah mungkin. d. Alatnya sederhana dan mudah dalam pemeliharaan. e.Mudah dilaksanakan pemasangan dan penggantiannya serta tidak mengganggu pelaksanaan kontruksi.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Berdasarkan analisis dan evaluasi data pembacaan instrumen, penyebab terjadinya kerusakan bendungan dpt diketahui, a.l :

a) Kondisi geologi yang kurang diperhatikan baik pondasi bendungan

b) c) d) e) f)

maupun kedua bukit tumpuan. Erosi buluh yang terjadi melalui pondasi atau tubuh bendungan. Retakan memanjang akibat perbedaan penurunan di sepanjang bidang antara zona yang berdekatan. Kerusakan karena tersumbatnya sistim drainase. Limpasan air lewat puncak bendungan karena kapasitas bangunan pelimpah tidak mencukupi. Retak melintang karena terjadi perbedaan penurunan antara timbunan tubuh bendungan dengan bukit tumpuan yang curam yang dapat mengakibatkan terjadinya rekah hidraulik.

POKOK BAHASAN Jenis-Jenis Instrumen JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Jenis instrumen yang berkaitan dengan parameterparameter yang perlu diukur yang berkaitan dengan perilaku bendungan urugan, adalah : • Alat ukur tekanan air pori • Alat ukur pergerakan vertikal dan horizontal • Alat ukur rembesan • Alat ukur tegangan tanah total • Alat ukur beban atau gaya • Alat ukur kegempaan

Pisometer Sistim Terbuka

Porous tube Slotted pipe Sumur observasi

Tekanan air

Pisometer Sistim Tertutup

Tipe hidraulik Tipe pneumatik Tipe elektrik

Tekanan tanah

Sel tekanan total Tipe hidraulik, pneumatik,elektrik

Jenis Instrumen Pemantau Untuk Bendungan Tipe Urugan

Alat Ukur Tekanan Alat Ukur Rembesan

Debit bocoran

Weir , flume

Kualitas air

Ca; CO3 ; HCO3; SO; Cl; K; Na ; Mg

Alat Ukur Deformasi Internal

Internal vertical movement, baseplate , inklinometer multipoint extensometer, shear strip

Alat Ukur Deformasi Eksternal

Patok geser

Alat Ukur Seismik

Aselerometer

Jenis-Jenis Instrumen DM

13

POKOK BAHASAN I. Alat pengukur tekanan air pori/air tanah JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Prinsip kerja pisometer: suatu elemen yang porus (mata pisometer) ditanam di dalam tanah, shg air tanah masuk melalui dinding berpori dari mata pisometer. Pengukuran permukaan air/tekanan air pada titik tersebut adalah merupakan besarnya tekanan air pori. a) Sistem terbuka: - Pisometer pipa tegak (standpipe pisometer), terdiri atas : perforated poreous tube piezometer (berlubang-lubang /perforasi)/bercelah (slotted) atau keramik - Pipa atau sumur Pengamatan (observation well) b) Sistem tertutup, adalah : • Pisometer pipa ganda hidraulik (hydraulic twin-tube piezometer) • Pisometer pneumatik (dengan tekanan gas, Pneumatik pisometer) • Pisometer elektrikal (electric pisometer)/vibrating wire

POKOK BAHASAN Konsep tekanan air pori JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

• Tanah asli atau tanah hasil pemadatan pada umumnya terdiri atas butiran padat yang berada di antara rongga pori. • Rongga pori dapat terisi udara atau air. Jika semua pori terisi air, tanah disebut jenuh air. Jika terdapat juga gas di dalam rongga pori, tanah disebut tidak jenuh.

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

Vg Vw

air w

V

W

Vs

Wg=0

Ww Vw

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

udara

Partikel padat tanah Gs

TANAH JENUH

Ws

air w

Ww

V

W

Vs

Partikel padat tanah Gs

Ws

TANAH TIDAK JENUH

POKOK BAHASAN

Konsep tekanan air pori dan air tanah

JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN Elevasi muka air tanah dpt ditentukan PERENCANAAN DAN posisinya, jika permukaan air bebas berada dalam tanah lulus air atau batuan, PENEMPATAN dg adanya keseimbangan tekanan INSTRUMEN atmosfer dalam ruang pori tak jenuh di bawah zona kapiler.

Pipa (a) menunjukkan muka air tanah. Pipa (b) menunjukkan muka air tanah akibat permeabilitas pasir yang menyebabkan tekanan air pori berlebih dari lempung terdisipasi ke dalam pasir. Pipa (c), dan (d) menunjukkan tekanan air pori dari lempung pada dua lokasi yg kedalamannya berbeda.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

PENGARUH TEKANAN AIR PORI THD FAKTOR KEAMANAN STABILITAS LERENG (contoh tanah lunak)

KEKUATAN BATUAN 

Pori-pori adalah merupakan komponen terbentuknya batuan yang terlemah; batuan yang porous adalah lebih lemah dan mudah mengalami deformasi dibandingkan dengan batuan yang lebih padat.



Batuan keras biasanya terbentuk dari mineral yang keras dan mempunyai ketahanan tinggi, sedangkan batuan lunak, misalnya serpih, biasanya tersusun oleh lempung atau mineral sejenis yang lunak dan mudah mengalami deformasi.



Batuan-batuan tsb mudah hancur bila mengalami pembasahan dan pengeringan. Batukapur (lime stone) tersusun dari kalsit dan batuan asin (salt rocks) tersusun dari mineral asin (saline mineral), meskipun cukup keras, namun mudah remuk pada bagian dekat permukaan dan mudah mengalami deformasi pada temperatur dan tekanan yang lebih tinggi pada galian yang dalam.

LANJUTAN …… 

Sifat teknik penting lainnya adalah batuan utuh (intact rock) dan massa batu (rock mass).



Sifat batuan utuh yang juga disebut sebagai material batu (rock material), adalah batuan yang dapat diukur melalui pengujian terhadap contoh batuan di laboratorium.



Sedangkan sifat teknik batuan massa hanya dapat diuji dengan skala besar di lapangan (in-situ large scale testing).



Pada umumnya, batuan massa bersifat lebif lemah, deformasi lebih besar dan lebih lulus air dibandingkan dengan batuan utuh, karena adanya diskontinyuitas, antara lain kekar, sesar, geser, bidang perlapisan, dll.

Air di dalam Batuan 

Air rembesan yang mengalir pada massa batuan, biasanya terjadi melalui diskontinyuitas dan tidak terjadi pada batuan utuh, jika tidak bersifat betul-betul porous. Sifat-sifat diskontinyuitas mempengaruhi tekanan dan kecepatan aliran yang melalui batuan massa.



Aliran dan tekanan airnya tersebut dipengaruhi oleh bukaan serta sifat kedap diskontinyuitas dan oleh spasi dan kontinyuitasnya.



Tekanan air di dalam kekar pada batuan massa mempunyai pengaruh penting terhadap stabilitas. Bila perlu dilakukan pemantauannya, pengukuran harus dilakukan pada bagian/zona dari bukaan kekar tersebut.

POKOK BAHASAN 1) Pisometer pipa tegak (open standpipe piezometer) JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

• Jenis ini adalah yang paling sederhana dan telah digunakan secara luas pada lapisan tanah yang pervious atau semi pervious. Prinsip kerjanya adalah pipa yang ujung bawahnya dilengkapi dengan bagian porous sbg jalan masuk air (mata pisometer). • Cara pemasangan biasanya dilakukan melalui lubang bor, tetapi ada juga yang dipukul atau ditekan masuk ke dalam tanah yang lunak. • Jenis mata mata pisometer ditentukan dari ukuran pori-porinya, jenis "low air entry" atau "high air entry". Tanah yang banyak mengandung gas lebih cocok menggunakan jenis high air entry dan sebaliknya untuk jenis tanah yang banyak mengandung fraksi halus(lempung).

POKOK BAHASAN Sistim pisometer pipa terbuka JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN Sistim pisometer pipa terbuka JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Pisometer pipa tegak terbuka dan pipa pantau

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

PENCUCIAN (FLUSHING) LUBANG PISOMETER PIPA TERBUKA Pencucian lubang rutin setahun 2 kali • • • •

Peralatan Alat transportasi Pompa air Compressor Selang air Sebelum dan sesudah pelaksanaan pencucian, muka air harus diukur dan dicatat Esok hari, muka air dicek kembali.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

2. PISOMETER SISTIM TERTUTUP a) Pisometer hidraulis Berbeda dengan pisometer pipa terbuka, alat baca pisometer jenis ini dapat ditempatkan cukup jauh dan beberapa pisometer dapat dikumpulkan tubingnya untuk dihubungkan dengan alat baca di dalam suatu gardu atau rumah baca instrumen. Twin tubing harus diisi dengan air yang telah bebas dari gelembung udara (direbus dan divakum terlebih dahulu) untuk menghindari kesalahan pembacaan.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

• Pada sistem ini elemen porous dari pisometer tip dihubungkan dengan dua buah pipa plastik (twin tubing) yang flexible (tidak perlu pipa vertikal) dan dihubungkan dengan alat baca yang berupa manometer air raksa, manometer Bourdon ataupun electronic tranducer. • Sistem ini dapat untuk mengukur tekanan air pori yang positif ataupun negatif.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Sistim piezometer hydraulic dan panel baca-nya

POKOK BAHASAN Jenis mata pisometer (piezometer tip) JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Saat ini, dipasaran dikenal 2 jenis mata pisometer : • High air entry, diameter pori sekitar 1 dan koefisien permeabilitay 10-6 cm/det, untuk tanah yang jenuh sebagian atau akan mengalami tekanan air pori negatif. • Low air entry, diameter pori sekitar 60  koefisien permeability 10-2 cm/det, dipergunakan pada tanah yang selalu jenuh air. Yang pertama memperkenalkan jenis high air entry pisometer adalah Bishop et. al. (1960). Perlu diperhatikan bahwa untuk high air entry piezometer, pisometer tip harus benar-benar dijenuhkan sebelum pemasangan, yaitu dengan merebus tip tersebut selama 24 jam.

POKOK BAHASAN b) Pisometer Pneumatik JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN Pemasangan pneumatic Piezometer JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN c) Pisometer Kawat Getar (Vibrating Wire) JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

• Jenis ini menggunakan prinsip kawat getar (vibrating wire) untuk mengukur tekanan. • Tekanan dari air yang masuk melalui filter dilewatkan oleh diafragma yang menekan kawat getarnya, frequency yang berubah dicatat pada alat baca, shg perubahan tekanan air pori tersebut dapat diketahui. • Perlu dipasang anti petir

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

These piezometers are designed to enable the automation of small diameter piezometer standpipes. The Model 4500B fits inside 19 mm (0.75 in.) diameter Sch. 80 pipe and the Model 4500C inside 12 mm (0.5 in.) diameter Sch. 80 pipe.

POKOK BAHASAN Alat baca dan penel pembacaan di rumah pantau JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Overvoltage Protection

POKOK BAHASAN Lightning Protection JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

Piezometer Cable

Ground Connection

To Terminal Box/Readout Equipment

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN Ground Stake

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Lightning Arrestor Board (LAB-3) accessible from surface) (in special enclosure

Piezometer

Lightning Protection Equipment Shed Datalogger (with internal battery)

Solar Panel

RF Antenna AC Power AC Adaptor Datalogger/Multiplexer Interconnect Cable Junction Box or Splice

Ground Connections

Phone Line

Piezometer Cables Multiconductor Cable

Portable Computer RS-232 Connection Portable Readout Manual Switch Terminal/Multiplexer Box Grounding Stakes Piezometers

Ground Connection

POKOK BAHASAN

Pemasangan pisometer melalui lubang bor Pisometer sistim terbuka

JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN Pisometer sistim tertutup

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Pemasangan pisometer tertutup di timbunan

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN

II. Tekanan Tanah Total

Pengukuran tekanan tanah dapat di bagi atas 2, yakni: JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

a. Tegangan pada bidang pertemuan antara suatu konstruksi dengan tanah atau batuan. b.Tegangan yang terjadi di dalam tanah atau batuan pada suatu kondisi pembebanan.

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Pengukuran tegangan total ini harus disertai dengan pengukuran tegangan air pori, untuk dapat menghitung tegangan effektifnya, karena suatu konstruksi geoteknik hampir selalu berhubungan dengan air tanah.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN III. Alat Pengukur Pergerakan vertikal & horisontal JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

• Surface monuments:untuk mengukur pergerakan di permukaan tanah • Magnetic Extensometer : untuk mengukur pergerakan vertikal dari lapisan tanah timbunan (fill) dan pondasi dengan cara dibor terlebih dahulu. • Inklinometer :untuk mengamati atau memonitor suatu pergerakan ke arah horizontal didalam timbunan tanah atau batuan.

POKOK BAHASAN a) Surface Monument JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

b) Alat pengukur penurunan ganda (Multilayer settlement) • Sistem ini dipasang untuk mengamati pergerakan vertikal tanah timbunan (fill) dsn fondasi. • Sistem pipa dapat juga berupa telescoping dengan pipa besar dan kecil yang dipasang vertical dengan sedikit toleransi tertentu. • Pipa inklonometer juga dapat digunakan sebagai pipa hantar untuk menempatkan cincin-cincin magnit tersebut, kombinasi ini disebut inklino-ekstensometer.

POKOK BAHASAN Alat penurunan sistim hidraulis (individual) JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

VW Settlement Profiler Read out

Access tube

Settlement

Torpedo

Automatic Double Fluid Settlement Device (ADFSD) Sistem ini direncanakan untuk cepat mengukur Penurunan (settlement) secara menerus dengan suatu tubing yang dipasang secara horizontal loop. Bendungan yang menggunakan cara ini antara lain adalah Tarbela di Pakistan dan Wadaslintang, Jawa Tengah.

c) INKLINOMETER • Adalah alat untuk mengukur pergerakan ke arah horisontal di dalam timbunan tanah atau batuan. • Tabung aluminium atau plastik yang mempunyai empat alur bersudut 90°, dipasang di dalam lubang bor pada fondasi dan timbunan, ataupun pada dinding suatu dinding struktur. Melalui alur tsb dimasukkan torpedo/probe yang mempunyai 4 roda dan dihubungkan dengan kabel ke alat baca.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Fiberglass Inclinometer Casing

POKOK BAHASAN Inclinometer Probe, Cable and Readout JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

Jenis terpedo ada 2 macam, yaitu : Uniaxial, yang dapat mengukur kemiringan pada satu arah saja dan Biaxial, yang dapat mengukur kemiringan pada 2 arah bersama-sama

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Inklinometer dan software unit

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Inclinometer intallation

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Horizontal In-Place Inclinometer

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

IV. Instrumen Pemantau Rembesan Pemantauan rembesan untuk: • Mengukur debit aliran, hal ini dilakukan dengan memasang "weir" atau "flume" yang ditempatkan pada lokasi tertentu untuk mengukur debit bocoran. • Memantau kualitas air, dengan membandingkan kualitas air waduk dan kualitas air bocoran di hilir bendungan.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN • Stainless steel "V" weir plate 22.5⁰, 30cm, 14 L/sec PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

• Stainless steel "V" weir plate 45⁰, 30cm, 28 L/sec • Stainless steel "V" weir plate 60⁰, 30cm, 39 L/sec • Stainless steel "V" weir plate 90⁰ , 30cm, 68 L/sec • Weir Transducer range: 150mm, 300mm, 600mm, 1500mm

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN V. Instrumen Pemantau Gempa JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

• Alat pemantau gempa biasa disebut seismometer, alat ini mengukur getaran seismik dan sering dipasang di bendungan-bendungan besar, terutama bila lokasinya diidentifikasikan rawan terhadap gempa. Namun demikian, walaupun lokasi bendungan terletak pada daerah yang relatif stabil, sering kali terjadi gempa imbas waduk pada bendungan - bendungan besar yang tingginya lebih dari 100 m dan daya tampung waduknya lebih dari 500 juta meter kubik. • Komponen - komponen yang penting pada alat ukur seismik adalah seismometer dan akselerometer.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Dasar Pemilihan Instrumen Pertimbangan umum dalam pemilihan instrumentasi adalah: • Ketelitian yang cukup • Alat yang sederhana dan mudah dioperasikan • Ketahanan untuk pemantauan jangka panjang • Tidak memerlukan pemeliharaan yang sulit • Dapat dipasang dengan mudah • Biaya/ekonomi • Mudah dioperasikan

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Biaya-biaya yang harus dipertimbangkan, adalah : a) kemudahan dalam pengadaan instrumen, dan perlengkapannya. b) kalibrasi. c) pemasangan. d) pemeliharaan selama instrumen digunakan. e) pembacaan. f) pengolahan data. g)biaya tambahan apabila ada komponen instrumen atau instrumen itu sendiri yang harus diganti karena sudah tidak menghasilkan data yang baik. h) mudah dioperasikan

POKOK BAHASAN Kondisi yang mempengaruhi pemilihan jenis dan banyak instrumen JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Pertanyaan Bagaiman kondisi lapangan awal? Bagaimana perilaku bendungan selama konstruksi? Bagaimana perilaku bendungan selama pengisian pertama waduk?

Bagian bangunan Fondasi, tumpuan, daerah drainase Fondasi, tubuh bendungan, tumpuan

Bagaimana perilaku bendungan selama air waduk surut? Bagaimana perilaku bendungan selama pengoperasian jangka panjang?

Bagian lereng udik, lereng alam di sekitarnya Semua bagian bangunan

Parameter yang dipantau Tekanan air , hidrologi, meteorologi Tekanan air pori, pergerakan horizontal, dan atau vertikal

Semua bagian, dan Tekanan air pori, pergerakan daerah yang berdekatan horizontal, dan atau vertikal, rembesan, larutan zat padat Tekanan air , stabilitas lereng Semua parameter

POKOK BAHASAN Pemilihan Jenis dan Jumlah Instrumen JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Pemilihan jenis dan jumlah instrumen yang perlu dipasang pada suatu bendungan, baik di fondasi maupun di tubuh bendungan, sangat tergantung dari hasil investigasi dan desain yang telah dilakukan, disamping kompleksitas kondisi geologi dan pelaksanaannya. Bila investigasi telah dilakukan dengan teliti, sehinga desain dilakukan secara mantap (tidak banyak melakukan asumsi dan perkiraan penentuan parameter desain), jenis dan jumlah instrumen dapat diminimalkan. Tetapi, bila sebaliknya, jenis dan jumlah instrumen akan lebih banyak

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Contoh instrumentasi diBendungan Wadaslintang, Jawa Tengah

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Program instrumentasi harus dibuat berdasarkan kondisi geoteknik bendungan, dan hipotesis mengenai rembesan, tegangan-regangan atau mekanisme kekuatan geser yang akan mempengaruhi perilaku bendungan untuk berbagai kondisi. Sebagai contoh, material fondasi tanah lunak akan berkaitan dengan kestabilan, dan penurunan. Oleh karena itu instrumentasi yang diperlukan adalah alat untuk memantau tekanan air pori dan proses konsolidasi.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Setiap instrumen yang akan dipasang pada, di dalam atau dekat bendungan urugan harus dipilih, dan ditempatkan untuk membantu menanggulangi hal-hal khusus. Sebelum memilih metode pengukuran, harus dibuat daftar pertanyaan geoteknik yang akan muncul pada waktu tahap desain, konstruksi atau operasi. Untuk berbagai tahap, harus mencakup kondisi lapangan awal, kinerja selama pelaksanaan, pengisian pertama waduk, air waduk surut, dan jangka panjang.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Personel yang bertanggung jawab terhadap instrumen harus dapat menentukan apakah instrumen berfungsi dengan benar. Sebagai contoh, patok survei optik dapat digunakan untuk memeriksa pergerakan lereng yang dideteksi oleh inklinometer. Atau, tekanan air pori dari pisometer elektrik atau pneumatik yang digunakan untuk pemantauan jangka panjang dapat dilengkapi dengan pisometer hidraulik tabung ganda sebagai sistem cadangan. Validitas data juga dapat dievaluasi dengan memeriksa konsistensi data pemantauan. Sebagai contoh, untuk pemantauan konsolidasi, disipasi tekanan air pori harus konsisten dengan penurunan terukur, dan peningkatan tekanan air pori harus konsisten dengan penambahan pembebanan.

POKOK BAHASAN  Kelemahan dan Keuntungan Instrumen JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Jenis instrumen Manual Hidraulis

Kelemahan -

    Pneumatik      

Elektrik wire)

-

(vibrating  

Keuntungan

respons pembacaan lambat sistim harus penuh air, tidak boleh mengandung udara dan memerlukan perawatan yang   intens. Tidak boleh mengandung -

murah dan mudah dipasang respons lebih cepat dan berumur

gelembung air Menggunakan gas khusus   nitrogen yang relative sulit   diperoleh dekat lokasi  

relative lebih lama

bendungan, mahal Rawan thd petir, umur relatif pendek dan relatif mahal

lebih panjang

respons

lebih

cepat,

umur

respons cepat, mudah dioperasikan, relatif mahal

POKOK BAHASAN Kalibrasi Awal JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Hal penting yang harus diperhatikan dalam instrumentasi bendungan urugan adalah kalibrasi, tergantung dari jenisnya, misalnya instrumen jenis pneumatik dan vibrating wire, biasanya kalibrasi awal telah dilakukan di pabrik pembuatnya dan sertifikat kalibrasi tersebut biasanya disertakan dalam 1 paket dokumen beserta manualnya. Namun, dalam perjalanan dari pabrik ke lokasi proyek harus dipastikan bahwa alat dalam kondisi baik dan kalibrasinya tidak berubah. Oleh karena itu, saat alat tiba di tempat pemesanan dan di lokasi pekerjaan, maka harus dilakukan kalibrasi ulang.

POKOK BAHASAN Kalibrasi ulang terutama untuk instrumen jenis pneumatik atau elektrik/kawat getar, dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut : JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

a) Lakukan kalibrasi ke kolam/danau/waduk yang cukup dalam. b) Sambungkan setiap mata pisometer ke alat bacanya. c) Masukkan mata pisometer ke dalam air pada kedalaman tertentu (misalnya setiap interval 1 m) dan lakukan pembacaan; masukkan kembali mata pisometer sampai mencapai kedalaman maksimum waduk dan catat setiap kali memasukkan mata pisometer. d) Angkat mata pisometer dengan interval kedalaman tertentu dan lakukan pembacaan. e) Plot hasil pembacaan. Cara tersebut di atas mempunyai keterbatasan kedalaman air waduk, alternatif lain adalah dengan menggunakan cell alat triaksial di laboratorium atau alat lain sejenis.

POKOK BAHASAN Prosedurnya sbb: a) Masukkan mata pisometer (yang telah disambungkan ke alat JENIS DAN FUNGSI bacanya) ke dalam cell/chamber triaksial. INSTRUMEN b) Isi cell triaksial dengan air melalui saluran pemberi tekanan cell. c) Setelah cell penuh air, tutup keran dan persiapkan pemberian tekanan cell. DASAR PEMILIHAN d) Beri tekanan cell secara bertahap dengan tekanan tertentu, misalnya INSTRUMEN dengan peningkatan tekanan setiap 0,1 kg/cm2 atau 1m H2Odan catat tekanan pada alat baca. PERENCANAAN DAN e) Teruskan peningkatan tekanan cell dan pencatatan pada alat baca sampai mencapai tekanan maksimum sesuai dengan kapasitas PENEMPATAN INSTRUMEN setiap mata pisometer. f) Plot hasil pembacaan terhadap tekanan cell. Cara diatas lebih baik, karena pemberian tekanan cell triaksial dapat ditingkatkan sesuai dengan kapasitas mata pisometer.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

• Untuk mata pisometer jenis kawat getar (vibrating wire), hubungan dasar antara defleksi diafragma pisometer dan frekuensi vibrasi atau periode vibrasi kawat bervibrasi adalah: • Defleksi = Bilangan tetap x (frekuensi)2 • = Bilangan tetap x (periode)2 • Bilangan tetap (konstanta) tergantung dari diamater dan panjang kawat. • P  G L 0  L 1  PT1  G L 0  L 1   K  T0  T1 

POKOK BAHASAN Contoh Kalibrasi pisometer VW di pabrik JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN Contoh Kalibrasi pisometer VW di lapangan JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN Contoh Kalibrasi pisometer VW di lapangan JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Contoh Kalibrasi Alat Ukur Manometer

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

Contoh kalibrasi di lapangan (pisometer pneumatik)

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Catatan : Cara kalibrasi lain adalah denan membuat portable chamber yg mudah di bawa ke lap

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN Pertimbangan desain Instrumentasi Permasalahan geoteknik Setiap instrumen yang akan dipasang pada atau di dekat bendungan urugan harus dipilih dan ditempatkan untuk membantu menanggulangi hal-hal khusus. Pemilihan instrumen Pertimbangan pemilihan instrumen disesuaikan dengan parameter yang perlu dipantau, mencakup tekanan air (pori), deformasi, tegangan total, temperatur, kejadian gempa, bocoran, dan muka air waduk. Pertimbangan lain adalah kisaran (range) kapasitas instrumen dan kepekaan atau ketelitian. Pemilihan lokasi instrumen Lokasi instrumen harus ditentukan berdasarkan perkiraan perilaku pada lokasi yang ditentukan. Lokasi harus cocok dengan kondisi geoteknik, dan metode analisis yang akan digunakan untuk interpretasi data. Pertimbangan sistem otomatisasi instrumen Sistem Akuisisi Data Otomatisasi (automated data acquisition system, ADAS) merupakan cara pengumpulan data instrumentasi geoteknik yang cepat real time.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Dalam tahap desain bendungan baru atau bendungan yang ada, tenaga ahli geoteknik harus mengetahui daerah-daerah yang perlu mendapat perhatian khusus. Berdasarkan hasil kajian terhadap kondisi geoteknik tersebut, perencana harus mempelajari kondisi-kondisi yang dapat membahayakan keamanan bendungan ditinjau dari aspek rembesan, tegangan-tegangan serta deformasi baik selama konstruksi maupun pasca konstruksi. Program instrumentasi harus direncanakan sesuai dengan kondisi geoteknik dan asumsi serta parameter desain yang diambil.

POKOK BAHASAN

Lokasi Instrumen

Pertimbangan praktis untuk memilih lokasi instrumen mencakup: • identifikasi zona-zona bagian khusus misalnya daerah yang strukturnya JENIS DAN FUNGSI lemah yang dibebani sangat berat, harus ditempatkan instrumentasi INSTRUMEN yang cocok. • memilih zona yang dapat mewakili penampang melintang tipikal, yang diperkirakan dapat mewakili perilaku keseluruhan (secara tipikal, satu DASAR PEMILIHAN penampang melintang akan berada atau mendekati tinggi maksimum INSTRUMEN bendungan, dan satu atau dua penampang lainnya akan berada pada lokasi yang tepat). • identifikasi zona-zona yang mengandung diskontinuitas dalam fondasi PERENCANAAN DAN atau ebatmen. PENEMPATAN • memasang beberapa instrumen tambahan pada lokasi-lokasi lain yang INSTRUMEN berpotensi kritis sekunder untuk menunjukkan perilaku pembanding. • menempatkan patok-patok survei pada jarak interval dalam arah memanjang (longitudinal) pada elevasi yang tepat.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

Sebagai petunjuk awal, suatu sistim instrumen (jenis dan jumlah instrumen) dapat ditempatkan pada penampang terdalam bendungan dengan pertimbangan bahwa pada penampang terdalam inilah akan bekerja gaya-gaya, tegangan-tegangan, aliran rembesan dan terjadinya deformasi yang maksimum yang dapat mempengaruhi keamanan bendungan.

Namun, hipotesis tersebut tidak selalu benar, kondisi kritis lainnya mungkin justru terjadi pada penampang di dekat kedua bukit PERENCANAAN DAN tumpuan (tergantung dari kondisi geologinya, topografi, dll), PENEMPATAN rembesan yang berpotensi terjadinya piping juga terbukti terjadi di INSTRUMEN daerah ini, disamping melalui fondasi bendungannya sendiri

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Contoh lay out penempatan instrumen pada suatu bendungan

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Sistem Otomatisasi

Sistem Akuisisi Data Otomatisasi (automated data acquisition system, ADAS) merupakan cara pengumpulan data instrumentasi geoteknik yang penting dan perlu dipertimbangkan.

POKOK BAHASAN Penempatan Instrumen JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

Penentuan jumlah, jenis, dan lokasi instrumen yang diperlukan pada bendungan atau tanggul hanya dapat dilakukan secara efektif berdasarkan gabungan antara pengalaman, akal budi, dan intuisi. Setiap bendungan urugan mempunyai permasalahan khusus, dan memerlukan solusi tersendiri untuk persyaratan instrumentasi.

Oleh karena itu, dalam mendesain sistem instrumentasi perlu dipahami, dan dipertimbangkan pengaruh kondisi geoteknik tubuh PERENCANAAN DAN bendungan, fondasi, tumpuan dan tebing waduk. PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Geoteknik merupakan bagian utama dalam desain bendungan, seperti desain bendungan di atas kondisi fondasi yang sulit, tingkat bahaya tinggi di hilir, adanya masalah secara visual, lokasi yang terpencil, operasi yang tidak terkendali secara normal atau hal lain yang menuntut penyediaan instrumentasi. Keadaan alat harus dipahami, dan jelas tujuannya, termasuk sistem struktur tanah atau batuannya. Tenaga yang berkecimpung dalam pemasangan instrumentasi lapangan harus mengerti tentang ilmu mekanika, dan fisika dasar yang terkait, dan berbagai instrumen yang cocok untuk berfungsi dalam kondisi yang dihadapi.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Jenis dan jumlah instrumen yang direncanakan untuk dipasang juga tergantung dari hasil investigasi geoteknik yang telah dilakukan. Bertambah banyak aspek-aspek, asumsi dan parameter tanah yang meragukan, bertambah banyak pula jenis dan jumlah instrumen yang diperlukan untuk menjawab keraguan-keraguan yang ditimbulkannya. Sebagai gambaran adalah merencanakan instrumentasi pada suatu bendungan urugan yang tidak terlalu tinggi yang kondisi geologinya tidak terlalu kompleks dan investigasi geotekniknya cukup memadai, jenis dan jumlah instrumentasinya dapat diminimalkan, seperti contoh di bawah.

POKOK BAHASAN Beberapa pertimbangan perencanaan instrumentasi: JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

a) Untuk mengukur tekanan air pori cukup memasang pisometer pipa tegak, untuk menggambarkan garis freatik melalui tubuh bendungan, jumlahnya disesuaikan dengan bentuk geometri bendungannya. DASAR PEMILIHAN b) Untuk mengukur muka air tanah, dapat memasang pipa INSTRUMEN pengamatan (OW) di dekat bukit tumpuan dan hilir kaki bendungan, jumlahnya disesuaikan dengan kondisi geologi dan topografinya. PERENCANAAN DAN c) Untuk mengukur rembesan, dapat memasang alat ukur V-notch di PENEMPATAN INSTRUMEN hilir kaki bendungan, jumlahnya disesuaikan dengan topografinya.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

d) Untuk mengukur pergerakan dapat memasang patok-patok geser yang dipasang di bagian puncak dan lereng hilir bendungan, jumlahnya tergantung dari topografinya.

e) Karena pelaksanaan penimbunan nanti akan dilakukan dengan baik serta tidak ada keraguan mengenai masalah adanya pengaruh “arching action”, maka tidak perlu dipasang instrumen tekanan tanah total, inclinometer dan lain-lain instrumen yang canggih dan PERENCANAAN DAN mahal. PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

ANALISIS YANG DIPERLUKAN DALAM MENDESAIN BANYAK DAN JENIS INSTRUMEN

1. Analisis rembesan (flow net): a) Dari kontur pressure dapat digunakan untuk menentukan posisi pisometer pada zona inti, efektifitas zona filter/transisi hulu dan DASAR PEMILIHAN hilir serta zona random (kalau ada). INSTRUMEN b) Efektifitas grouting tirai. c) Debit rembesan untuk mendesain alat ukur yamh sesuai. 2. Analisis deformasi: PERENCANAAN DAN Menentukan lokasi dan posisi inklinometer dan multilayer PENEMPATAN settlement. Hasil pengukuran digunakan untuk menentukan camber. INSTRUMEN

POKOK BAHASAN FLOW NET DAN TEKANAN AIR PORI, BENDUNGAN URUGAN TANAH HOMOGIN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Instrumentasi di bendungan Batutegi, Lampung yang cukup lengkap

POKOK BAHASAN Elevation (m)

JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

320 300

Muka air normal (MAN)

280 10

260 240 220

20

30

40 50

200

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

180

10

160 140

20

30

40

60 70

80

90

100

50

120 100 80

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

60 40 20 -250

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

Distance (m)

Kontur Presure Head, bendungan batu tegi (Analisis desain)

400

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Tekanan air pori fondasi, menunjukkan efektifitas grouting tirai

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN KONTUR TEKANAN AIR PORI STA + 330 , MARET2004

POKOK BAHASAN Elevation (m)

JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

320 300 280 260 240 220 200

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

180 160 140 120 100

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

80 60 40 20 -250

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

Distance (m)

Deformed mesh bendungan batutegi selesai konstruksi

400

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Deformasi vertikal setelah konstruksi, bendungan Batutegi

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Contoh instrumentasi di Bendungan Jatigede, Jawa Barat

Pisometer Timbunan (PP12, PP13, PP14, PP15, PP16) Elev + 171,50 m vs Timbunqn (Perhatikan bacaan PP 13 dan PP 14), bendungan Jatigede

4

Equi pore pressure Zona Inti saat konstruksi, bendungan Jatigede 9

27

81

SOIL STRESS METER (SSM1, 2, 3, 4 dan 5) ELEV +201,50 M VS TIMBUNAN, BENDUNGAN JATIGEDE

Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb 

 f  c   tan  bun u l Se

Kohesi



han u t run e k g Sudut geser

f

c 

f adalah tegangan geser maksimum yang dapat ditahan oleh tanah tanpa keruntahan dengan tegangan normal sebesar .



HASIL PENGUJIAN TRIAKSIAL CU, LINGKARAN MOHR DAN DIAGRAM P-Q

Selubung Keruntuhan 

t 

Runtuh tan-1 (sin )

c

c cos 

 Waktu pembebanan (Penggeseran)….

stress path

s

STRESS PATH SSM 3, BENDUNGAN JATIGEDE SOIL STRESS METER 3 300 250

s (kPa)

200 150

tr Effective s

100

ess path

Total stress path

50 0 0

100

200

300

400

-50 t' (kPa) FE China1

FE China2

FE IK

SSM 3

SSM 3 TOT

500

600

Pisometer Sta 5+0 Bendungan Titab

175 165 155

Elevasi (m)

145 135 125 115 105 95 85 02/03/2014 10/06/2014 18/09/2014 27/12/2014 06/04/2015 15/07/2015 23/10/2015 31/01/2016 10/05/2016 PP2-1 PP2-9

PP2-2 PP2-10

PP2-3 PP2-11

PP2-4 PP2-12

PP2-5 PP2-13

PP2-6 PP2-14

PP2-7 Timbunan

PP2-8 MAW

Sta 5+0

Sta 5+0 12

10

8

6

4

8

22 28

26

20

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Perlindungan instrumentasi dalam jangka panjang juga harus diperhitungkan dengan matang. Keberhasilannya termasuk penentuan lokasi awal semua instrumen seiring dengan pola lalulintas, operasi alat pemeliharaan proyek, dan jalan masuk untuk kunjungan resmi proyek. Jika perlu, pemasangan harus ditanam dalam kotak tertutup, sehingga tidak terlihat. Lokasi kabel yang tertanam, dan lokasi lapisan di bawah permukaan lainnya harus benar-benar didokumentasi dalam gambar pelaksanaan untuk menjaga kerusakan selanjutnya. Kabel dan tubing instrumen sistim tertutup harus direncanakan dan ditempatkan sedemikian rupa, sehingga tidak mempengaruhi keamanan bendungan.

POKOK BAHASAN LAIN-LAIN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Dalam hal intrumentasi ini sangat penting direncanakan sedini mungkin sehingga dalam hal penentuan parameter-parameter desain nantinya akan mendekati hasil pengamatan instrumentasi yang dilakukan.   Di dalam menetapkan program instrumentasi, instrumen yang dipasang harus sesederhana mungkin serta tersedia di pasaran. Mungkin bertambah kompleknya instrumen yang dipakai, maka biaya dan mungkin juga fungsinya cenderung bertambah pula. Sebagai contoh ialah pisometer tipe diafragma dapat mengukur elevasi muka air di dalam lapisan pasir kasar dan juga fondasi. Sedangkan pada pisometer tipe pips tegak hasilnya juga sama tetapi lebih realistis dan pemasangannya lebih mudah.

POKOK BAHASAN LAIN-LAIN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Dalam hal intrumentasi ini sangat penting direncanakan sedini mungkin sehingga dalam hal penentuan parameter-parameter desain nantinya akan mendekati hasil pengamatan instrumentasi yang dilakukan.   Di dalam menetapkan program instrumentasi, instrumen yang dipasang harus sesederhana mungkin serta tersedia di pasaran. Mungkin bertambah kompleknya instrumen yang dipakai, maka biaya dan mungkin juga fungsinya cenderung bertambah pula. Sebagai contoh ialah pisometer tipe diafragma dapat mengukur elevasi muka air di dalam lapisan pasir kasar dan juga fondasi. Sedangkan pada pisometer tipe pips tegak hasilnya juga sama tetapi lebih realistis dan pemasangannya lebih mudah.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

Program harus dibuat untuk melengkapi fasilitas yang ada dan atau memperoleh fasilitas baru, shg. memberikan lebih dari satu tujuan. a) Penggunaan sumuran sebagai pisometer dapat dibenarkan apabila tidak terjadi pengaliran. Jika di dalam sumuran terjadi aliran, maka perlu ditambah instrumen untuk mengukur aliran dan alat untuk mengukur perkiraan permeabilitasnya. b) Penggunaan dinding, lubang kerja dan casing beton sebagai titik referensi untuk mengukur pergerakan vertikal dan horizontal.

PERENCANAAN DAN Penggunaan fasilitas yang sudah siap pada lokasi yang ada akan PENEMPATAN mengurangi biaya pemasangan instrumen baru dan menambah lebih INSTRUMEN

banyak data yang dikumpulkan untuk dianalisis.

POKOK BAHASAN JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN

DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN

PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN

Pemasangan instrumen pada bendungan harus dirancang dan direncanakan sebaik mungkin dengan tujuan dan penggunaan alat-alat/instrumen yang jelas manfaatnya untuk mengetahui kondisi bendungan .

SEKIAN TERIMA KASIH

KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM DAN PERUMAHAN RAKYAT BADAN PENGEMBANGAN SUMBER DAYA MANUSIA PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI © Pusdiklat SDA dan Konstruksi, 2017