“SKRIPSI”

PENGARUH KEPADATAN TANAH TERHADAP REMBESAN AIR PADA

BENDUNGAN URUGAN

Oleh :

AGUSRIADI MUHAMMAD HARUN 105 81 01345 10 105 81 01319 10

JURUSAN SIPIL PENGAIRAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR

2016

iii

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum, Wr. Wb

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-

Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan Proposal Ujian

Komprehensif ini dengan baik.

Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan yang harus

dipenuhi dalam rangka menyelesaikan Program Studi pada Jurusan Sipil

dan Perencanaan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

Adapun judul tugas akhir kami adalah: “PENGARUH KEPADATAN

TANAH TERHADAP REMBESAN AIR PADA BENDUNGAN URUGAN”

Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis mendapatkan banyak

masukan yang berguna dari berbagai pihak sehingga tugas akhir ini dapat

terselesaikan. Oleh karena itu dengan segala ketulusan serta keikhlasan

hati, kami mengucapkan terima kasih dan penghargaan setinggi-tingginya

kepada:

1. Bapak Hamzah Al Imran, ST., MT. sebagai Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Makassar.

2. Bapak Muh. Syafaat S. Kuba, ST. sebagai Ketua Jurusan Sipil

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

3. Bapak Prof. Dr. Ir. H. Lawalenna Samang, M.Sc,. M.Eng selaku

pembimbing I dan Bapak Mahmuddin, ST.,MT. selaku pembimbing II,

yang telah meluangkan banyak waktu, memberingan bimbingan dan

pengarahan sehingga terwujudnya tugas akhir ini.

4. Bapak dan Ibu dosen serta staf pegawai pada Fakultas Teknik atas

segala waktunya telah mendidik dan melayani kami selama mengikuti

proses belajar mengajar di Universitas Muhammadiyah Makassar.

5. Ayahanda dan ibunda tercinta yang senantiasa memberikan limpahan

kasih sayang, doa, serta pengorbanan kepada penulis.

6. Rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik, terkhusus Saudaraku

Angkatan 2010 dengan rasa persaudaran yang tinggi banyak

membantu dan memberi dukungan dalam menyelesaikan tugas akhir

ini.

Pada akhir penulisan tugas Akhir ini, penulis menyadari bahwa tugas

akhir ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis meminta saran dan

kritik sehingga laporan tugas akhir ini dapat menjadi lebih baik dan

menambah pengetahuan kami dalam menulis laporan selanjutnya.

Semoga laporan tugas akhir ini dapat berguna bagi penulis khususnya

dan untuk pembaca pada umumnya.

Wassalamu`alaikum, Wr. Wb.

Makassar, Januari 2016

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ........................................................................ i

HALAMAN PERSETUJUAN ......................................................... ii

KATA PENGANTAR ..................................................................... iii

DAFTAR ISI ................................................................................... v

DAFTAR TABEL .......................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ..................................................................... viii

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN .......................................... ix

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................ 1

A. Latar Belakang .......................................................................... 1

B. Rumusan Masalah ................................................................... 3

C. Tujuan Penelitian ..................................................................... 4

D. Manfaat Penelitian ................................................................... 4

E. Batasan Masalah ..................................................................... 4

F. Sistematika Penulisan .............................................................. 5

BAB II KAJIAN PUSTAKA .................................................................. 8

A. Bendungan Urugan ................................................................. 8

B. Pemadatan Tanah ................................................................... 12

C. Sifat Fisik dan Mekanis Tanah ................................................. 16

D. Debit Rembesan ..................................................................... 31

BAB III METODELOGI PENELITIAN ................................................. . 37

A. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................ 37

B. Jenis Penelitian dan Sumber Data ......................................... 37

C. Alat dan Bahan ...................................................................... 38

D. Variabel Penelitian .................................................................. 39

E. Rancangan Dan Tahapan ....................................................... 40

F. Analisis Data ........................................................................... 43

G. Flow Chart Penelitian .............................................................. 46

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................... 47

A. Tingkat Pemadatan Tanah ..................................................... 47

B. Hasil Pengukuran Debit Rembesan secara Langsung pada Tubuh Model Bendungan ....................................................... 47

C. Hubungan antara Kepadatan Tanah dengan Debit Rembesan q hitung (ml/jam) pada Setiap Metode ........................................ 49

D. Bentuk Garis Fretik pada Tubuh Model Bendungan Urugan .................................................................................... 51

BAB V PENUTUP ................................................................................ 56

A. Kesimpulan ............................................................................. 56

B. Saran ...................................................................................... 57

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................. 58

LAMPIRAN ................................................................................................... 60

DAFTAR TABEL

Nomor Hal.

1. Klasifikasi Permeabilitas Tanah ....................................................... 24

2. Berat Jenis tanah ............................................................................. 25

3. Nilai indeks plastisitas (IP) beberapa indeks tanah ......................... 29

4. Harga-harga k untuk jenis tanah...................................................... 31

5. Dimensi bendungan ......................................................................... 43

6. Tingkat pemadatan tanah ................................................................ 47

7. Hasil pengukuran debit rembesan secara langsung pada masing-masing kepadatan ........................................................................... 48

8. Hasil perhitungan debit rembesan pada setiap metode ................... 51

9. Hasil analisa bentuk formasi garis freatik dengan metode dupuit .............................................................................................. 52

DAFTAR GAMBAR

Nomor Hal.

1. Contoh potongan melintang bendungan urugan ............................. 10

2. Klasifikasi umum bendungan urugan ............................................... 10

3. Contoh rencana teknis bendungan sekat ........................................ 11

4. Grafik segitiga perbandingan tekstur tanah ..................................... 22

5. Seepage through eart dam with tail water ....................................... 32

6. Persamaan metode dupuit .............................................................. 33

7. Persamaan metode schaffernak dan van iterson ............................ 34

8. Persamaan metode L. Cassagrande ............................................... 37

9. Eunha Permeability Tank ................................................................ 39

10. Sketsa model bendungan ................................................................ 41

11. Flow chart penelitian ........................................................................ 46

12. Hubungan aantara debit rembesan dengan kepadatan tanah terhadap waktu (t) ........................................................................... 49

13. Hubungan antara kepadatan tanah dengan debit rembesan ........... 50

14. Sketsa bentuk garis freatik dan panjang zona basah pada tubuh bendungan ...................................................................................... 52

15. Formasi garis depresi dengan tingkat kepadatan tanah 70,07%. .... 53

16. Formasi garis depresi dengan tingkat kepadatan tanah 78,23% ..... 53

17. Formasi garis depresi dengan tingkat kepadatan tanah 86,94% ..... 54

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

t = Waktu rembesan

γb = Berat volume tanah basah

γk = Berat volume kering

h1 = Tinggi muka air dihulu bendungan

h2 = Tinggi muka air dihilir bendungan

K = Koefisien permeabilitas

H = Tinggi muka air banjir (MBA)

a = Tinggi garis kemiringan hilir dari dasar bendungan

d = Jarak lintasan rembesan di dasar bendungan

α = Sudut kemiringan lereng hilir bendungan

q = Debit rembesan

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Air merupakan salah satu bagian terpenting dalam menunjang

kehidupan manusia. Seiring dengan berjalannya waktu, kebutuhan air

semakin meningkat sejalan dengan meningkatnya jumlah penduduk dari

hari ke hari, sedangkan persediaan air yang ada di bumi adalah tetap.

Salah satu usaha yang paling efektif untuk mengatasi masalah tersebut

adalah dengan membangun bendungan.

Dalam merencanakan sebuah bendungan, perlu diperhatikan

stabilitasnya terhadap bahaya longsoran, erosi lereng dan kehilangan air

akibat rembesan melalui tubuh bendungan. Setiap bendungan pasti

mengalami rembesan air, namun bagaimana pengaruh rembesan air

terhadap bendungan sangat tergantung pada kepadatan dan jenis bahan

timbunan bendungan. Volume rembesan air yang terlalu besar,

mengakibatkan pengoprasian bendungan menjadi terganggu, hingga

rawan terjadi longsor bahkan keruntuhan.

Keruntuhan dapat diakibatkan oleh overtopping dimana air melimpah

melalui puncak tubuh tanggul yang menyebabkan terjadinya erosi serta

longsoran sehingga terjadi keruntuhan. Keruntuhan dapat juga diakibatkan

oleh rembesan atau bocoran yang membawa material tanggul yang

disebut erosi bulu atau piping. Keruntuhan tanggul ini bisa juga

disebabkan oleh rembesan atau bocoran (piping) lewat tubuh tanggul atau

2

lewat konduit yang menembus tubuh tanggul, longsoran lereng dan

kerusakan karena gempa. Akibat keruntuhan tersebut, maka air yang

tertampung di waduk akan mengalir ke lembah sungai di hilir tanggul

dengan debit yang sangat besar dan kecepatan yang sangat tinggi. Oleh

karena itu perlu adanya kajian laboratorium mengenai rembesan air pada

tubuh bendungan.Penelitian ini bertujuan untuk mengamati pola aliran

garis fretis pada tubuh bendungan dan menghitung debit rembesan yang

terjadi.

Model yang dipilih pada penelitian ini adalah bendungan type

homogen yaitu bendungan yang tubuhnya terbentuk dari urugan tanah

dengan tingkat kepadatan tanah yang bervariasi. Pemilihan model ini

selain sederhana, juga ditinjau dari pelaksanaan pembangunannya yang

mudah dibandingkan dengan type-type lainnya, akan tetapi senantiasa

dihadapkan pada problema stabilitas tubuh bendungan tersebut, jadi

merupakan peraga yang baik pada penelitian rembesan sebagai variable

destruktif yang harus diperhatikan.

Hal tersebut disebabkan karena di seluruh tubuh bendungan yang

terletak di bawah garis depresi, senantiasa dalam kondisi jenuh, sehingga

daya dukung kekuatan geser sudut luncur alamiahnya menurun pada

tingkat-tingkat paling rendah, selain itu apabila garis depresi memotong

lereng hilir akan terjadi aliran-aliran filtrasi keluar ke permukaan lereng

tersebut dan terlihat adanya gejala-gejala sufosi serta sembulan yang

3

mengakibatkan terjadinya keruntuhan-keruntuhan atau longsoran-

longsoran kecil pada permukaan lereng.

Pada pembuatan tubuh bendungan tipe urugan homogen, tanah

dipadatkan untuk meningkatkan berat volumenya. Pemadatan berfungsi

untuk meningkatkan kekuatan tanah, mengurangi besarnya rembesan

air yang terjadi, mengurangi besarnya penurunan tanah yang tidak

diinginkan, dan meningkatkan kemantapan lereng timbunan. Pada

perencanaan, kepadatan tanah lapangan diambil sebesar 90-95%

kepadatan tanah laboratorium. Berat volume kering maksimum didapat

dari hasil percobaan dengan uji Procton atau dimodifikasi di laboratorium

(Bowles, 1993).

Sehingga berdasarkan uraian diatas maka penulis tertarik untuk

mengadakan penelitian mengenai “Pengaruh Kepadatan Tanah

Terhadap Rembesan Air Pada Bendungan Urugan”

B. Rumusan Masalah

Masalah yang dibahas dalam penelitian ini dapat dijabarkan dalam

rumusan masalah sebagai berikut :

1. Bagaimana pengaruh kepadatan tanah terhadap debit rembesan air

pada tubuh bendungan urugan tanah.

2. Bagaimana pengaruh kepadatan tanah terhadap bentuk formasi garis

depresi pada tubuh bendungan urugan tanah.

4

C. Tujuan Penelitian

Tujuan dilakukan penelitian ini adalah sebagai berikut :

1) Untuk mengetahui pengaruh kepadatan tanah terhadap debit

rembesan air pada tubuh bendungan urugan tanah.

2) Untuk mengetahui pengaruh kepadatan tanah terhadap bentuk

formasi garis depresi pada tubuh bendungan urugan tanah.

D. Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat

diantaranya :

1) Dapat dijadikan sebagai bahan acuan dan informasi para peneliti

dalam mengembangkan penelitian yang berhubungan dengan judul

skripsi kami tentang rembesan pada tanah urug untuk tubuh

bendungan urugan.

2) Menambah refrensi ilmu pengetahuan dibidang penelitian tentang

efektivitas bendungan dibidang teknik keairan.

3) Memberikan semangat bagi para peneliti yang sedang melakukan

penelitian dibidang teknik keairan.

E. Batasan Masalah

Agar penelitan ini dapat berjalan efektif dan mencapai sasaran yang

ingin dicapai maka penelitian ini memberikan batasan masalah sebagai

berikut:

1) Penelitian ini dilaksanakan pada Laborotorium Hidrolika Fakultas

Teknik Univesitas Hasanuddin Makassar.

5

2) Skala yang digunakan ditentukan berdasarkan kemampuan alat atau

fasilitas Laborotorium Hidrolika unhas.

3) Jenis tanah yang digunakan pada model simulasi tubuh bendungan

adalah tanah lempung.

4) Model simulasi tubuh bendungan dibedakan menjadi tiga varias

jumlah tumbukan tanah yang berbeda.

5) Penelitian ini diperuntukkan untuk mengetahui volume rembesan

yang terjadi dan bentuk garis defresi pada tubuh bendungan.

6) Fluida yang digunakan dalam penelitian ini adalah air tawar.

7) Mengamati terjadinya rembesan dan bentuk formasi garis defresi

akibat pengaruh kepadatan tanah.

8) Tinggi muka air tampungan yang digunakan adalah 25 cm.

9) Alat tutor User’s Manual For Eunha Permeability Tank.

F. Sistematika Penulisan

Penulisan ini merupakan susunan yang serasi dan teratur oleh

karena itu dibuat dengan komposisi bab-bab mengenai pokok-pokok

uraian sehingga mencakup pengertian tentang apa dan bagaimana, jadi

sistematika penulisan diuraikan sebagai berikut:

1) Bab I Pendahuluan

Merupakan pendahuluan yang menguraikan tentang latar

belakang masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan

masalah, dan sistematika penulisan.

6

2) Bab II Tinjauan Pustaka

Merupakan tinjauan pustaka yang memuat secara sistematis

tentang teori, pemikiran dan hasil penelitian terdahulu yang ada

hubungannya dengan penelitian ini. Bagian ini akan memberikan

kerangka dasar yang komprehensif mengenai konsep, prinsip atau

teori yang akan digunakan untuk pemecahan masalah yang meliputi

tentang, rembesan dan bentuk pola aliran garis depresi pada tubuh

bendungan urugan tanah.

3) Bab III Metode Penelitian

Merupakan metodologi penelitian yang menjelaskan waktu dan

lokasi penelitian, bahan dan alat yang digunakan dalam penelitian

serta tahap-tahap dalam proses penelitian di laboratorium, dimulai dari

proses pemadatan tanah dengan kepadatan yang bervariasi, dan

pengambilan data pada kondisi yang bervariasi.

4) Bab IV Hasil dan Pembahasan

Merupakan Analisa Hasil dan Pembahasan yang menguraikan

tentang hasil- hasil yang diperoleh dari proses penelitian dan hasil

pembahasannya. Penyajian hasil penelitian memuat deskripsi

sistematik tentang data yang diperoleh. Sedangkan pada bagian

pembahasan adalah mengolah data hasil penelitian dengan tujuan

untuk mencapai tujuan penelitian.

7

5) Bab V Kesimpulan dan Saran

Merupakan pembahasan mengenai kesimpulan dari seluruh

rangkaian proses penelitian dan saran-saran terkait dengan

kekurangan yang didapati dalam penelitian ini, sehingga nantinya

dapat dijadikan acuan untuk penelitian selanjutnya.

8

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

A. Bendungan Urugan

1. Definisi Bendungan Urugan

Bendungan urugan adalah suatu bendungan yang dibangun dengan

cara menimbungkan bahan-bahan seperti: batu, krikil, pasir dan tanah

pada komposisi tertentu dengan fungsi sebagai pengempang atau

pengangkat permukaan air yang terdapat di dalam waduk di udiknya

disebut bendungan tipe urugan atau “bendungan urugan”.(Ir. Suyono

Sosrodarsono, 1977)

Didasarkan pada ukuran butiran dari bahan timbunan yang

digunakan, secara umum dapat dibedakan 2 tipe bendungan urugan,

yaitu:

a) Bendungan urugan batu (rock fill dam) disingkat dengan istilah

“Bendungan batu”.

b) Bendungan urugan tanah (earth fill dam) disingkat dengan istilah

“Bendungan tanah”.

Selain kedua jenis tersebut, terdapat pula bendungan urugan

campuran, yaitu terdiri dari timbunan batu di bagian hilirnya yang

berfungsi sebagai penyangga, sedang bagian udiknya terdiri dari

timbunan tanah yang disamping berfungsi sebagai tirai kedap air.

9

Di dalam kegiatan-kegiatan baik perencanaannya, maupun

pelaksanaan pembangunannya, kedua tipe bendungan tersebut

mempunyai banyak persamaan-persamaan yang cukup nyata.

2. Klasifikasi Bendungan Urugan

Sehubungan dengan fungsinya sebagai pengempang air atau

pengangkat permukaan air di dalam suatu waduk, maka secara garis

besarnya tubuh bendungan merupakan penahan rembesan air ke arah

hilir serta penyangga tandonan air tersebut.

Ditinjau dari penempatan serta susunan bahan yang membentuk

tubuh bendungan untuk dapat memenuhi fungsinya dengan baik, maka

bendungan urugan dapat digolongkan dalam 3 (tiga) tipe utama, yaitu:

a) Bendungan urugan homogen (bendungan homogeny).

b) Bendungan urugan zonal (bendungan zonal).

c) Bendungan urugan bersekat (bendungan sekat)

Untuk dapat membedakan ketiga tipe tersebut, maka skema serta

uraian singkatnya tertera pada Gambar.

1) Bendungan Homogeny

Suatu bendungan urugan digolongkan dalam tipe homogen, apabila

bahan yang membentuk tubuh bendungan tersebut terdiri dari tanah yang

hampir sejenis dan gradasinya (susunan ukuran butirannya) hampir

seragam. Bendungan secara keseluruhannya berfungsi ganda, yaitu

sebagai bangunan penyangga dan sekaligus sebagai penahan rembesan

air.

10

Gambar 1. contoh potongan melintang bendungan urugan

2) Bendungan Zonal

Bendungan urugan digolongkan dalam tipe zonal, apabila timbunan

yang membentuk tubuh bendungan terdiri dari batuan dengan gradasi

(susunan ukuran butiran) yang berbeda-beda dalam urutan-urutan

pelapisan tersebut.

Gambar 2. Klasifikasi umum bendungan urugan.

11

Pada bendungan tipe ini sebagai penyangga terutama dibebankan

kepada timbunan yang lulus air (zone lulus air), sedang penahan

rembesan dibebankan kepada timbunan yang kedap air (zone kedap air).

3) Bendungan Urugan Bersekat (bendungan sekat)

Bendungan urugan digolongkan dalam tipe sekat (facing) apabila di

lereng udik tubuh bendungan dilapisi dengan sekat tidak lulus air (dengan

kekedapan yang tinggi) seperti lembaran baja tahan karat, beton aspal,

lembaran beton bertulang, hamparan plastik, susunan beton blok, dan

lain-lain.

Gambar 3. contoh rencana teknis Bendungan sekat

12

B. Pemadatan Tanah

1. Pengertian pemadatan tanah

Pemadatan adalah suatu proses dimana udara pada pori-pori tanah

dikeluarkan dengan salah satu cara mekanis (menggilas,memukul,

mengolah) tanah yang dipakai untuk pembuatan tanah dasar pada jalan,

tanggul/bendungan tanahnya harus dipadatkan, hal ini dilakukan untuk

menaikkan kekuatannya, memperkecil daya rembesan airnya.

Memperkecil pengaruh air terhadap tanah tersebut pada kebanyakan

pekerjaan teknik sipil seperti konstruksi misalnya bendungan urugan,

tanah fondasi, dan konstruksi lainnya sudah dipastikan perlu adanya

pemadatan tanah agar tanah benar-benar kuat dan stabil terhadap beban

struktur, non struktur.

Teknik pemadatan merupakan cara perbaikan tanah yang relatif

mudah dan sederhana. Dengan pemadatan kuat geser tanah akan

meningkat (improvement) sehingga meningkatkan kuat dukung pondasi.

Pada pemadatan tanah tanah semula akan diberi energi mekanis yang

dinamis (berulang-ulang) sehingga volume tanah berkurang yang

kemudian nilai berat volume tanahnya bertambah. Pengurangan volume

tanah terjadi karena volume udara termanfaatkan.Contoh yang banyak

ditemui adalah roler (stum) pada pekerjaan pemadatan tanah.

Bentuk lain dari pengurangan volume tanah adalah dengan cara

konsolidasi. Cara konsolidasi yaitu memberikan energi dengan beban

yang diam dalam jangka waktu tertentu. Cara ini khusus untuk tanah-

13

tanah kohesif. derajat pemadatan suatu tanah diukur dalam berat volume

kering. pada saat pemadatan air berfungsi sebagai pelunak (softening

agent). pada mulanya saat kadar air 0% berat volume sama dengan berat

volume kering. Jika kadar air bertambah maka berat volume akan

bertambah pula,tapi pada batas tertentu (OMC dan MDD) apabila kadar

air ditambah lagi berat volume akan menurun. Hal ini disebabkan apabila

sudah padat diberi air lagi partikel tanah akan bergerak dan rongga akan

diisi air. Untuk mengetahui berat volume kering maksimum, dilakukan uji

Laborotorium Proctot Standar.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi Jenis tanah, kadar air,

Cara pemadatan, energi pemadatan (frekuensi pemadatan) pemadatan

tanah yang baik tidak hanya sekali akan tetapi biasanya 3 kali. pada

pemadatan tanah di lapangan spesifikasi adalah 90-95 % dari berat

volume maksimum yang telah ditentukan pada uji proctor. untuk

mengetahui berat volume di lapangan perlu adanya pengujian.

Tingkat pemadatan diukur dari berat volume kering yang dipadatkan.

Bila air ditambahkan pada suatu tanah yang sedang dipadatkan, air

tersebut akan berfungsi sebagai unsur pembasah atau pelumas pada

partikel-partikel tanah. Karena adanya air, partikel–partikel tersebut akan

lebih mudah bergerak dan bergeseran satu sama lain dan membentuk

kedudukan yang lebih rapat atau padat.

Untuk usaha pemadatan yang sama, berat volume kering dari tanah

akan naik bila kadar air dalam tanah (pada saat dipadatkan) meningkat.

14

Kadar air yang ditingkatkan terus secara bertahap pada usaha pemadatan

yang sama, maka berat dari jumlah bahan padat dalam tanah persatuan

volume juga akan meningkat secara bertahap pula. adanya penambahan

kadar air justru cenderung menurunkan berat volume kering dari tanah.

Hal ini disebabkan karena air tersebut kemudian menempati ruang–ruang

pori dalam tanah yang sebetulnya dapat ditempati oleh partikel–partikel

padat dari tanah. Kadar air dimana berat volume kering maksimum tanah

dicapai disebut kadar air maksimum.

Ukuran kepadatan tanah sama dengan besarnya berat volume

kering tanah tersebut = γk Memeriksa kepadatan tanah sama dengan

menentukan berat volume keringnya, kemudian membandingkan dengan

berat volume kering maksimum tanah tersebut. Kepadatan tanah diperiksa

setelah selapis urukan tanah digilas atau ditumbuk.

a) Berat volume tanah basah γb

𝛾𝑏 =𝑊

𝑉 ..........................................................................................( 1 )

b) Berat volume kering γk

𝛾𝑘 =𝛾𝑏

𝐼+𝑊 .......................................................................................( 2 )

Selain kadar air, faktor-faktor yang mempengaruhi pemadatan

adalah jenis tanah dan usaha pemadatan. Jenis tanah yang diwakili oleh

distribusi ukuran butiran, bentuk butiran tanah, berat spesifik bagian padat

tanah. Selain itu jumlah serta jenis mineral lempung yang ada pada tanah

mempunyai pengaruh besar terhadap harga berat volume kering

15

maksimum dan kadar air optimum dari tanah tersebut. Pada kadar air

yang lebih rendah, adanya tegangan terik kapiler pada pori-pori tanah

mencegah kecenderungan partikel tanah untuk bergerak dengan bebas

untuk menjadi lebih padat. Kemudian tegangan kapiler tersebut akan

berkurang dengan bertambahnya kadar air sehingga partikel-partikel

menjadi mudah bergerak dan menjadi lebih padat. Bila usaha pemadatan

persatuan volume tanah berubah. Kurva pemadatan juga akan baru, tetapi

harap dicatat bahwa tingkat kepadatan suatu tanah tidak langsung padat.

Sesuai dengan pola aliran ketika air mengalir melalui medium seperti akan

terjadi kehilangan energi dan terserap oleh tanah dan sangat saling

mempengaruhi satu sama lain antara pola aliran dan urugan tanah

sampai masuk menembus konstruksi sehingga mengakibatkan kerusakan

atau pergeseran tanah yang mengakibatkan sangat fatal dalam

perencanaan konstruksi, oleh karena itu perlu memang dilakukan

pemadatan tanah untuk menjaga kestabilan bendungan dari rembesan air.

2. Konsep dasar pemadatan tanah

Konsep Dasar Pemadatan Semua material jenis tanah untuk

konstruksi harus dipadatkan. Maksud pemadatan tersebut ialah:

1) Untuk menaikkan kepadatan (density) dari tanah.

2) Untuk menaikkan kekuatan tahanan (bearing strength) dari tanah.

3) Untuk mengurangi sifat kemudahan ditembus oleh air (permeability)

dari tanah.

16

Secara umum, semakin padat tanah semakin besar kekuatannya

dan kemampuannya menahan gaya geser (shearing force). Pemadatan

tanah (earthwoks compaction) ialah dimana sejumlah tanah yang terdiri

dari partikel padat (solid particles),air dan udara direduksi volumenya

dengan menggunakan beban. Beban tersebut dapat berupa beban yang

bergerak (rolling),beban yang dipukulkan (tamping) maupun beban yang

digetarkan (vibrating). Kepadatan didapat dengan keluarnya udara dari

antara butiran tanah dimana proses ini merupakan kebalikan dari proses

konsolidasi yang merupakan keluarnya air dari antara butir-butir tanah.

Besarnya kepadatan yang diperoleh tergantung dari usaha alat pemadat

yang digunakan, jenis material tanah, kadar air (moisture content) dan

persentase rongga udara (air voids) yang ada pada tanah. Besarnya

kepadatan tersebut diukur dalam berat jenis kering tanah (dry unit weight

of soil) atau kepadatan kering tanah (dry density).

C. Sifat Fisik dan Mekanis Tanah

Sifat fisik tanah merupakan sifat tanah yang berhubungan dengan

bentuk/kondisi asli tanah. Sifat tanah diantaranya tekstur, struktur,

porositas, berat is, berat jenis partikel, potensi aira tanah (pF) dan

permeabilitas.

Tanah lempung dan mineral lempung adalah tanah yang memiliki

partikel-partikel mineral tertentu yang menghasilkan sifat-sifat plastis

pada tanah bila dicampur dengan air” (Grim, 1953). Partikel-partikel tanah

yang berukuran lebih kecil dari 2 mikron (=2μ), atau <5 mikron menurut

17

sistem klasifikasi yang lain, disebut saja sebagai partikel berukuran

lempung dari pada disebut lempung saja. Partikel-partikel dari mineral

lempung umumnya berukuran koloid (<1μ) dan ukuran 2μ merupakan

batas, atas (paling besar) dari ukuran partikel mineral lempung.

Untuk menentukan jenis lempung tidak cukup hanya dilihat dari

ukuran butirannya saja tetapi perlu diketahui mineral yang terkandung

didalamnya. ASTM D-653 memberikan batasan bahwa secara fisik ukuran

lempung adalah partikel yang berukuran antara 0,002 mm sampai 0,005

mm sifat-sifat yang dimiliki tanah lempung (Hardiyatmo,1999) adalah

sebagai berikut:

1) Ukuran butir halus, kurang dari 0,002 mm

2) Permeabilitas rendah

3) Kenaikan air kapiler tinggi

4) Bersifat sangat kohesif

5) Kadar kembang susut yang tinggi

6) Proses konsolidasi lambat

Tanah merupakan materi dasar yang menerima sepenuhnya

penyaluran beban yang ditimbulkan akibat konstruksi bangunan yang

dibuat diatasnya. Tanah yang ada di permukaan bumi mempunyai

karakteristik dan sifat yang berbeda-beda, sehingga hal merupakan suatu

tantangan bagi perekayasa konstruksi untuk memahami perilaku tanah

yang dihadapi dalam perencanaan konstruksi bendungan, penelitian

18

terhadap sifat-sifat yang dimiliki tanah, yang tentunya hasilnya tidak

mutlak.

Dalam pengertian teknik secara umum tanah didefinisikan sebagai

material yang terdiri dan butiran-butiran mineral padat yang tidak

tersegmentasi (terikat secara kimia) antara satu dengan yang lainnya dan

merupakan partikel padat hasil penguraian bahan organik yang telah

lapuk yang berangkai dengan zat cair dan gas sebagai pengisi ruang-

ruang kosong antar organik yang telah lapuk yang berangkai dengan zat

cair dan gas sebagai pengisi ruang- ruang kosong antar partikel.

Tanah merupakan kumpulan butir-butiran mineral alam yang melekat

tetapi tidak erat, sehingga masih mudah dipisah-pisahkan. Tanah yang

lokasinya pindah dari tempat terjadinya akibat aliran air, angin, dan es

disebut transported soil. Tanah yang tidak pindah lokasinya dari tempat

terjadinya disebut residual soil. Misalnya tanah yang berbutir halus

mempunyai rembesan yang kecil dan daya rembes yang besar.

Sedangkan tanah yang berbutir kasar memiliki rembesan yang besar dan

daya rembesan yang kecil. Tanah yang bersifat rembesan kecil dan daya

rembesan besar disebabkan ukuran pori-pori dan butiran-butiran tanah

yang kecil, sedangkan tanah yang bersifat kecil disebabkan ukuran pori-

pori dan butiran tanah yang besar.

Ukuran pori-pori dan butiran-butiran tanah mempengaruhi cepat

lambatnya aliran air. Air yang melewati pori-pori akan membawa partikel

partikel tanah menuju hilir sungai, sehingga partikel-partikel tanah yang

19

terbawa merupakan pembesaran ruang pori diantara butiran tanah. Hal

ini akan menyebabkan debit air yang mengalir semakin besar dan volume

tanah akan berkurang. Berkurangnya volume tanah akan mempengaruhi

kondisi bangunan disekitar aliran, seperti penurunan, stabilitas pondasi,

dan stabilitas lereng. Apabila hal ini dibiarkan maka bangunan di atas jenis

tanah ini akan mengalami penurunan kemudian akan mengalami patahan

dan debit air yang besar bangunan air tersebut dapat terbawa arus air.

bendung merupakan bangunan yang selalu berhubungan dengan air

untuk mengurangi bahaya rembesan dibawah bendungan. digunakan

berbagai cara. Sebagai cara pertama yaitu, dengan menggunakan turap

ini dapat sebagai cara pertama yaitu, dengan menggunakan turap.

Sebagai cara pertama yaitu dengan menggunakan turap. Turap ini dapat

diberikan dibagian hulu dan hilir bendung, turap dapat juga diberikan

hanya pada bagian hulu atau bagian hilir bendung.

Cara kedua yaitu, memperbesar badan bendungan berfungsi untuk

memperpanjang jarak tempuh air dari hulu sampai ke bendungan Turap

bermanfaat pada stabilitas bendungan, dihitung dengan rumus empiris

yang terdapat pada berbagai literatur. Agar proses dapat diamati maka

dibuat alat peraga dari mikha acrylic yang diisi dengan pasir.

Gaya tekan air yang terjadi pada struktur bagian bawah bendungan.

Untuk perhitungan gaya tekanan air di Laboratorium digunakan dengan

pipa piezometer. Pipa piezometer diletakkan pada titik ditinjau dan akan

terisi air yang melewati tabung berisi tanah. Ketinggian air didalam pipa

20

piezometer menunjukkan tekanan air pada titik tersebut dan diukur dalam

millimeter atau meter. Ketinggian air didalam piezometer merupakan

muka piezometer, sedang tekanan air pada kedalaman ini disebut

tekanan pizometrik (piezometric toad).

Tekanan air pada pipa piezometer timbul karena adanya tarikan

lapisan tipis permukaan air disebelah atas (Hardiyatmo,1955). Tarikan

permukaan adalah hasil perbedaan gaya tarik antara molekul-molekul

pada bidang singgung pertemuan dua material yang berbeda sifatnya.

Ketinggian air dalam pipa piezometer akan lebih tinggi dari pada tinggi air

dalam tabung berisi air tekanan air yang terjadi merupakan tekanan

kapiler,dan menyebabkan air tanah tertarik ke atas melebihi permukaan

air di dalam bejana. Untuk menentukan besarnya gaya tekanan air ke

atas di bawah bendungan, diperoleh dengan penggambaran garis aliran

dan ekipotensial kalau kita melihat analisis teori rembesan yang

didasarkan Hardiayatmo,1995 bahwa tanah yang dianggap homogen dan

isotropis merupakan tanah yang memiliki nilai koefisen permabilitas yang

sama pada semua arah.

1) Tekstur Tanah

Tekstur tanah merupakan penampakan visiual suatu tanah

berdasarkan komposisi kualitatif dari ukuran butiran tanah dalam suatu

massa tanah tertentu (bowles, 1989). Menurut soepardi (1983), kelas

tekstur tanah dibagi ke dalam tiga kelas dasar, yaitu pasir, lempung, dan

liat. Golongan pasir meliputi tanah yang mengandung sekurang-

21

kurangnya 70% dari bobot/beratnya adalah pasir. Golongan tanah liat

merupakan tanah tanah yang mengandung paling sedikit 35% liat. Selama

persentase liat lebih dari 40%, sifat tanah tersebut ditentukan oleh

kandungan liatnya dibedakan atas liat berpasir dan liat berdebu.

Kelompok lempung sendiri secara ideal terdiri dari pasir, debu, dan liat

yang memperliahatkan sifat-sifat ringan dan berat dalam perbandingan

yang sama. Tanah dengan fraksi pasir yang tinggi memiliki daya lolos air

yang tinggi, sebaiknya tanah dengan fraksi liat yang tinggi memiliki

kemampuan menyerap air yang rendah.

Badan Pertanahan Nasional mendefinisikan bahwa tekstur tanah

adalah keadaan tingkat kehalusan tanah yang terjadi karena terdapatnya

perbedaan komposisi kandungan fraksi pasir, debu dan liat yang

terkandung pada tanah. Dari ketiga jenis fraksi tersebut partikel pasir

mempunyai ukuran diameter paling besar yaitu 2 – 0.05 mm, debu dengan

ukuran 0.05 – 0.002 mm dan liat dengan ukuran < 0.002 mm. Maka dapat

terjadi bahwa pada suatu tanah, butiran pasir merupakan penyusun yang

dominan, pada kasus lain liat merupakan penyusun tanah yang terbesar.

Sebaliknya pada tempat lain, kandungan pasir, liat dan lempung terdapat

sama banyaknya. Perbandingan tersebut akan mudah terlihat pada grafik

segitiga seperti terlihat pada gambar 4.

2) Kadar Air Tanah

Kadar air tanah atau kelembapan tanah (soil moisture) adalah

perbandingan anatara massa air dengan kepadatan dalam tanah. Kadar

22

air dapat ditentukan dari nisbah antara berat air dengan berat tanah kering

(basis kering), atau nisbah antara berat air dengan berat tanah basah

(basis basah), atau nisbah antara volume air dengan volume tanah utuh

(basis volume). Kadar air yang umum digunakan adalah basis kering dan

basis volume.

Gambar 4. grafik segitiga perbandingan tekstur tanah

3) Struktur Tanah

Struktur tanah adalah bentuk tertentu dari gabungan sekelompok

partikel-partikel primer tanah. Struktur tanah dapat dibedakan menjadi

struktur lepas (single grained). Masif dan agregat. Suatu penampang

tanah dapat didominasi oleh corak struktur tertentu. Sifat aersi,

permeabilitas dan kapasitas menahan air, sifat drainase serta sifat-sifat

mekanik tanah sangat dipengaruhi oleh strukturnya. Tanah dengan

23

struktur yang baik (granular atau remah) mempunyai tata udara yang baik,

sehingga unsur-unsur hara lebih mudah tersedia dan lebih mudah diolah.

4) Permeabilitas Tanah

Permeabilitas adalah sifat bahan berpori yang memungkinkan

terjadinya rembesan aliran baik berupa air atau minyak lewat rongga

porinya. Pori-pori tanah saling berhubungan antara satu dengan yang

lainnya, sehingga air dapat mengalir dari titk yang mempunyai tinggi

energi lebih tinggi ke titk yang mempunyai energi lebih rendah. Pada

tanah, permeabilitas digambarkan) sebagai sifat tanah melewatkan air

melalui tubuh tanah. Permeabilitas atau daya rembesan merupakan

kemampuan tanah untuk dapat melewatkan air. Air yang dapat melewati

tanah hampir selalu berjalan linier, yaitu jalan atau garis yang ditempuh air

merupakan garis dengan bentuk garis yang teratur (smooth curve)

(wesley, 1973). Karena itu, permeabilitas tanah penting untuk

mengevaluasi jumlah rembesan (seepaage) dan gaya/daya rembesan,

menyediakan kontrol terhadap kecepatan rembesan dan studi tentang laju

penurunan (konsolidasi) yang terjadi pada suatu gradien tertentu, dimana

perubahan volume tanah terjadi saat air tersingkir dari rongga tanah

(Bowles, 1989). Klasifikasi permeabilitas tanah disajikan pada Tabel 1.

Permeabilitas akan menurun dengan naiknya tingkat kepadatan dan

akan mencapai nilai terkecil pada kadar air optimum (Sumarno, 2003).

Pada kondisi kadar air setelah optimum, permeabilitas cenderung

mengalami sedikit kenaikan dengan menurunnya tingkat kepadatan.

24

Kondisi ini disebabkan tanah kering kepadatannya relatif kecil karena

kekurangan air sehingga cenderung lebih banyak menyerap air,

sedangkan pada kadar air optimum tingkat kepadatan tanah mencapai

maksimum sehingga air yang teresap sangat sedikit. Setelah kadar air

optimum, air akan teresap lagi tetapi dalam jumlah yang sangat sedikit

karena kondisi tanah sudah basah/jenuh.

Tabel 1. Klasifikasi permeabilitas tanah

Kelas Permeabilitas (cm/jam)

Sangat rendah < 0.125

Rendah 0.125-0.500

Agak rendah 0. 5-2.0

Sedang 2.00-6.35

Agak cepat 6.35-12.70

Cepat 12.7-25.4

Sangat cepat >25.4

Sumber : Sitorus (1980) Praja (2007)

Menurut herlina (2003), bertambahnya kadar air, berat isi kering

tanah semakin bertambah besar dan koefisien permeabilitas semakin

kecil. Pada saat pemadatan maksimum (kadar air optimum), berat isi

%kering mencapai maksimum dan permeabilitas mencapai minimum. Bila

dalakukan penambahan air melebihi optimum pada tanah maka berat isi

kering tanah semakin kecil dan permeabilitas menjadi semakin besar.

5) Berat Jenis Partikel Tanah

Berat jenis partikel (specific gravity) tanah (Gs) adalah pebandingan

antara berat volume butiran padat (γs) dengan berat volume air (γw)pada

suhu 4%C (Hardiyatmo, 1992). Nilai jenis partikel tanah dapat dilihat pada

25

Tabel 2. Berat jenis tanah

Jenis Tanah Berat Jenis (Gs)

Kerikil 2.65-2.68

Pasir 2.65-2.68

Lanau tak organic 2.62-2.68

Lanau organic 2.58-2.65

Lempung tak organic 2.68-2.75

Humus 1.37

Gambut 1.25-1.80

Sumber : Hardiyatmo (1992)

6) Berat Isi Tanah (Bulk Densitiy)

Berat jenis tanah didefinisikan sebagai perbandingan antara berat

tanah total dengan vo;ume tanah total (Wesley, 1973). Berat isi tanah

merupakan salah satu indikator kepadatan tanah. Makin padat suatu

tanah, maka nilai berat isi tanah semakin besar, sehingga tanah makin

sulit untuk melewatkan air. Berat isi tanah dapat dinyatakan sebagai berat

isi kering (dry bulk dencity) atau sebagai berat isi basah (wet bulk density)

(Hakim, et al., 1986)

Kalsim dan sepai (2003) menyatakan nilai berat isi kering selalu lebih

kecil dari pada nilai berat isi basah. Nilai berat isi kering bervariasi dari

1000 sampai 1800 kg/m³. Semakin halus partikel tanah atau semakin

tinggi kandungan bahan organik maka bulk density akan semakin rendah.

Akan tetapi jika tanah maengalami pemadatan maksimal maka tanah

bertekstur halus menunjukkan berat isi kering yang lebih besar dari pada

bertekstur kasar.

26

7) Porositas

Menurut Terzaghi dan Peck (1987) porositas didefinisikan sebagai

rasio ruang pori terhadap volume total agregat tanah. Porositas juga

merupakan perbandingan antara volume total, yang dinyatakan sebagai

suatu butiran. Poro-pori adalah bagian tanah yang tidak terisi oleh

padatan tanah (soild), sehingga memungkinkan masuknya unsur gas dan

cairan. Porositas tanah dipengaruhi oleh kandungan bahan organik ,

struktur tanah, dan tekstur tanah (Hardiyatmo, 1992). Lebih penting dari

porositass adalah sebaran ukuran pori . tanah berpasir dan tanah berliat

mungkin mempunyai porositas yang hampir sama, akan tetapi sifat-

sifatnya yang berhubungan dengan simpanan air.

Ruang pori tanah dibagi atas pori makro dan pori mikro. Pori makro

berisi udara dan air gravitasi yaitu air yang mudah hilang oleh gaya

gravitasi, sedangkan pori mikro berisi air kapiler atau udara. Tanah pasir

mempunyai pori-pori makro yang lebih banyak dibandingkan dengan

tanah liat. Diameter pori menurut kalsim dan sapei (2003) dapat

diklasifikasikan sebagai :

a) Pori makro (> 100 µm), dapat dilihat dengan mata telanjang sangat

penting untuk aerasi dan drainase (aliran gravitasi) tanah.

b) Pori meso (30-100 µm) efektif dalam gerakan air baik vertikal keatas

maupun ke bawah (aliran kapiler).

c) Pori mikro (< 30 µm), dapat menahan air pada periode kering dan

melepaskannya dengan sangat lambat

27

8) Angka Pori (e)

Angka pori adalah rasio terhadap volume bahan padat (Terzaghi dan

peck, 1987). Angka pori merupakan perbandingan antara volume pori dan

volume butiran padat. Angka pori juga merupakan rasio antara volume

pori dan volume padat, yang dinyatakan dalam bentuk desimal (Dunn, et

al., 1979). Angka pori merupakan fungsi dari kepadatan tanah.

9) Potensial Air Tanah (pF)

Muka air tanah (Iwater tabel) atau phreatic surfface adalah bidang

batas dari kondisi tanah jenuh air. Daerah di atas muka air tanah disebut

zona tak jenuh. Air dalam tanah baik jenuh maupun tak secara umum

disebut lengas tanah (soil moiture), sedangkan istilah air tanah (ground

water) menunjukkan air yang dikandung oleh tanah jenuh dibawa muka air

tanah (kalsim dan sapei, 2003).

Tingkat energi air tanah bervariasi sangat besar. Perbedaan tingkat

enrgi air tanah tersebut memungkinkan air bergerak dari satu zone yang

lainnya dalam tanah. Air tanah akan bergerak dari tempat dengan tingkat

energi yang tinggi (misalnya muka air tanah) ke tempat energi yang lebih

rendah (misalnya tanah kering). Dengan mengetahui tingkat energi dari

beberapa tempat di dalam profil tanah., maka dapat dipredeksi

pergerakan air tanah (Hakim, et al., 1986). Potensial air tanah menurun

dengan meningkatnya kandungan air (makin banyak air tanah, makin

berkurang energi yang diperlukan menahan air dalam tanah).

28

Daya ikat tanah terhadap air (pF) setelah pemadatan lebih kecil

dibandingkan daya ikat tanah terhadap air (pF) tanah dalam kondisi

kapasitas lapang (Herlina, 2003). Hal ini ditunjukkan dengan kadar air

untuk pF yang sama pada kedalaman sama antara tanah pada kondisi

kapasitas lapang dengan tanah yang sudah mengalami pemadatan,

diamana terlihat kadar air tanah yang telah dipadatkan jauh lebih kecil

dabandingkan dengan tanah pada kondisi kapasitas lapang. Pemadatan

menurunkan pori makro dan pori total sehingga energi yang diperlukan

untuk menahan air lebih kecil, tetapi cenderung menaikkan pori berukuran

sedang.

Sifat mekanik tanah merupakan sifat yang berhubungan dengan

pergerakan tanah. Sifat mekanik terdiri atas konsistensi tanah dan

pemadatan tanah.

1) Konsistensi Tanah

Istilah konsistensi berhubungan dengan derajat adhesi antara

partikel tanah tahanan yang muncul guna melawan gaya yang cenderung

berubah atau meruntuhkan agregat tanah. Konsistensi digambarkan

dengan istilah-istilah seperti keras, kaku, rapuh, lengket, plastik, dan

lunak. Konsistensi tanah tergantung pada tekstur,sifat, jumlah, koloid-

koloid inorganik dan organik, struktur dan terutama kandungan air tanah.

Dengan berkurangnya kandungan air umumnya tanah-tanah akan

kehilangan sifat melekatnya (stiknees) dan plastisitasnya sehingga dapat

29

menjadi gembur (friable) dan lunak (soft) dan akhirnya jika kering menjadi

lengket (coherent) (Hakim, et al, 1986).

Tabel 3. Nilai indeks plastisitas (IP) beberapa praksi tanah

Fraksi Tanah Plastisitas IP (%)

Pasir (sand) Nonplastis 0

Debuh (sild) Plastistas rendah < 7

Liat berlanau ( loamiclay) Plastisitas sedang 7 – 17

Liat (clay) Plastisitas tinggi >17

Sumber : Hardiyatmo (1992)

Konsistensi tanah biasanya dinyatakan dengan batas cair can batas

plastis (disebut juga batas-batas Atterberg). Atterberg (1991) dalam

Hardiyatmo (1992) memberikan cara untuk menggambarkan batas-batas

konsistensi dari tanah berbutir halus dengan mempertimbangkan

kandungan kadar airnya. Karena batas-batas ini tidak merupakan sifat

fisika yang jelas, maka dipakai cara empiris untuk menentukannya

(wesley, 1973). Tabel 3 menyajikan nilai indeks plastisitasnya beberapa

fraksi tanah.

2) Pemadatan Tanah

Pemadatan adalah usaha sebanayak mungkin mengeluarkan udara

dari celah-celah di antara butiran-butiran tanah, agar dapat dicapai tingkat

kerapatan butiran-butiran bahan tanah yang semaksimal mungkin

(Sosrodarsono dan Takeda, 1977). Pemadatan tanah yang juga

merupakan suatu proses dimana udara pada pori-pori tanah dikeluarkan

dengan proses konsolidasi. Konsolidasi adalah pemampatan tanah oleh

beban statis di atasnya dalam waktu yang lama sedangkan pemadatan

30

merupakan peristiwa bertambah beratnya volume kering oleh beban

dinamis dalam waktu relatif singkat, pemadatan bertujuan untuk

memperbesar kekuatan geser tanah, menguranagi sifat mudah mampat

(kompresibilitas), mengurangi permeabilitas, dan mengurangi perubahan

volume tanah sebagai akibat perubahan kadar air (Hardiyatmo, 1992).

Wesley (1973) berpendapat bahwa semakin rendah air maka tanah

akan semakin keras dan kaku sehingga sulit dipadatkan. Apabila kadar air

ditambah maka air tersebut akan berfungsi sebagai pelumas sehigga

tanah akan lebih mudah dipadatkan, kepadatan akan menurun karena

pori-pori tanah terisi air yang tidak dpat dikeluarkan dengan cara

pemadatan. Kepadatn tanah biasanya diukur dengan menentukan berat

isi keringnya, bukan dengan menentukan angka porinya. Lebih tinggi berat

isi kering berarti tanah tersebut lebih padat.

Terzaghi dan Peck (1987) berpendapat bahwa tingkat pemadatan

tertinggi terjadi pada kadar air tertentu yang disebut kadar kelembaban

optimum (optimum moisture content). prosedur untuk mempertahankan

agar kadar air mendekati nilai optimumnya selama pemadatan timbunan

dikenal sebagai kontrol kadar kelmbaban (optimum moisture control).

Pengujian pemadatan dilaboraturium dapat dilakukan dengan

beberapa cara metode yang didasarkan pada perbedaan cara

pelaksanaan pemadatannya antara lain adalah (Sosrodarsono dan

Takeda, 1977) :

31

a) Pemadatan tumbuk yaitu dengan menjatuhkan sebuah penumbuk di

atas contoh bahan.

b) Pemadatan tekan yaitu pemadatan yang didasarkan pada prinsip

pengoperasian pada contoh bahan dengan dongrak hidrolis.

c) Pemadatan getar yaitu pemadatan yang menggunakan daya pgetar

mesin vibrasi.

Dari ketiga metode pengujian tersebut, yang paling luas

penggunaanya dan dianggap sebagai pemadatan standar adalah metode

penumbukan. Hal tersebut disebabkan karena peralatan dan

pelaksanaanya cukup sederhana serta hasilnya juga cukup baik.

Tabel 4. Harga-harga k untuk berjenis-jenis tanah.

Jenis tanah Koefisien permeabilitas (cm/det)

Kerikil berpasir

Pasir kasar bersih

Pasir halus

Pasir kelanauan

Lanau

Lempung

1,0

1,0 – 10-2

10-2 – 5x10-2

5x10-2 – 10-3

2x10-3 – 10-4

10-6 – 10-9

D. Debit Rembesan

Debit rembesan (aliran) adalah kapasitas rembesan air yang

mengalir ke hilir melalui tubuh dan pondasi tanggul. Debit rembesan

suatu tanggul mempunyai batas-batas tertentu yang apabila debit

rembesan melampaui batas tersebut, maka kehilangan air yang akan

terjadi akan cukup besar. Disamping itu debit rembesan yang besar dapat

menimbulkan gejala sufosi piping serta gejala sembulan (boiling) yang

32

sangat membahayakan kestabilan tubuh tanggul (Sosrodarsono dan

Takeda, 1977) Menurut Soedibyo (1993) debit rembesan harus dibatasi

yaitu 2% sampai 5% dari debit rata-rata yang masuk ke dalam waduk

atau saluran. Semakin besar debit rata-rata yang mengalir pada saluran

irigasi maka persentase maksimal yang diambil harus semakin kecil.

Hukum darcy dapat digunakan untuk menghitung debit rembesan

yang melalui struktur bendungan. Dalam merencanakan sebuah

bendungan, perlu diperhatikan stabilitasnya terhadap bahaya longsoran,

erosi lereng dan kehilangan air akibat rembesan yang melalui tubuh

bendungan. Terdapat beberapa metode untuk menghitung debit

rembesan yang melewati tanggul yang dibangun dari tanah urugan

homogen diantaranya adalah :

1) Metode Dupuit

Gambar 5. Seepage through earth dam with tail water

Pada gambar di atas terdapat perbedaan tinggi muka air antara

bagian hulu ( h1 ) dan hilir atau tail water ( h2 ). Dalam hal ini Dupuit

mengasumsikan rembesan per-unit dalam koordinat x dan y dalam

rumus:

33

𝑞 = −𝑘𝑦 𝑑𝑦

𝑑𝑥.......................................................................................... (3)

Integrasi dan disubtitusikan dengan boundary conditions x = 0, y =

h1 dan x = L, y = h2 ditentukan sebuah rumus :

𝑞 =𝑘 ( ℎ1²−ℎ2

2)

2𝐿 .................................................................................. (4)

Dengan:

h₁ = tinggi muka air dihulu bendungan (cm)

h₂= tinggi muka air dihilir bendungan (cm)

L = panjang jarak horizontal

K = koefisien permeabilitas

Persamaan di atas disebut Dupuit’s formula. Sedangkan untuk

menentukan bentuk formasi garis depresi, ditentukan dengan

menentukan tinggi h, seperti terjelaskan pada gambar :

Gambar 6. Persamaan Metode Dupuit

ℎ = ℎ12 − (ℎ12 − ℎ2²)

𝑥

𝐿..................................................................... (5)

34

2) Metode Schaffernak dan Van Iterson

Ditemukan pada tahun 1916 oleh Schaffernak dan Iterson , metode

ini digunakan pada bendungan type homogen tanpa mempergunakan tail

water yaitu h2 tinggi air pada bagian hilir. Seperti terlihat pada gambar

berikut ini :

( a )

( b )

( c )

Gambar 7. Persamaan Metode Schaffernak dan Van Iterson

35

Terhadap CAB, didapatkan perhitungan per-unit lebar dengan x

positive diambil di sebelah kiri yaitu :

𝑞 = 𝑘𝑎. sin 𝛼 . tan 𝛼........................................................................... (6)

Dimana 𝑎 adalah panjang permukaan seepage seperti terlihat pada

gambar di atas. Untuk menentukan nilai 𝑎 dipergunakan rumus

persamaan berikut :

𝑎 =𝑑

cos 𝛼−

𝑑2

𝑐𝑜𝑠²𝛼−

ℎ²

𝑠𝑖𝑛 ²𝛼..................................................................(7)

Selain menggunakan rumus di atas nilai a bisa didapatkan dengan

metode grafik seperti pada gambar 3b, pertama-tama dari nilai yang

sudah diketahui ( d, h ) didapatkan titik perpotongan yang diterusakan ke

arah vertikal yaitu titik 1 dan ke arah horizontal yaitu titik 2. Kemudian dari

semicircle 1-C dan 2-C dengan C sebagai pusat circle didapatkan titik

perpotongan dengan setengah lingkaran 1-C, dinamakan titik 3,

selanjutnya radius 1-3 dibuat lingkaran dengan 1 sebagai pusat lingkaran

ditemukan titik perpotongan dinamakan titik B jarak titik B dengan C

adalah a. Selanjutnya titik yang lain dapat dilihat seperti yang terjelaskan

pada gambar 3.

3) Metode L. Cassagrande

Menurut asumsi Dupuit bahwa hidrailic gradien sebanding dengan dy/dx

maka L. Cassagrande menganalisa bahwa hidraulic gradien sebanding

dengan dy/ds, dimana s adalah panjang busur dari seepage line. Seperti

terjelaskan pada gambar berikut ini :

36

( a )

( b )

Gambar 8. Persamaan Metode L. Cassagrande

Casagrande (1937) mengusulkan cara untuk menghitung rembesan lewat

tubuh bendungan yang didasarkan pada pengujian model. Besarnya debit

rembesan dapat di tentukan dengan persamaan.

𝑞 = 𝑘𝑎. 𝑠𝑖𝑛²𝛼 ..................................................................................... ( 8 )

dinmana :

a = tinggi garis kemiringan hilir dari dasar bendungan ( cm )

d = jarak lintasan rembesan di dasar bendungan jarak E-C ( cm )

H = tinggi muka air banjir MAB (cm )

α = sudut kemiringan lereng hilir bendungan ( ° )

k = koefisien permeabilitas

37

BAB III

METODELOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Hidroloika Fakultas Teknik

Universitas Hasanuddin, dengan waktu penelitian selama 3 bulan mulai

Agustus – November 2015.

B. Jenis Penelitian dan Sumber Data

Jenis penelitian yang digunakan adalah eksperimental, dimana

kondisi tersebut dibuat dan diatur oleh peneliti dengan mengacu pada

literatur-literatur yang bekaitan dengan penelitian tersebut serta adanya

control, dengan tujuan untuk menyelidiki ada tidaknya hubungan sebab

akibat serta berapa besar hubungan sebab akibat tersebut dengan cara

memeberikan perlakuan-perlakuan tertentu pada jenis sample tanah

dengan perbandingan kepadatan tanah terhadap daya rembesan,

sehingga memungkinkan terbukanya pori-pori tanah sangat kecil setelah

tanah dipadatkan.

Pada penelitian ini akan menggunakan dua sumber data yakni:

1) Data Primer yakni data yang diperoleh secara langsung dari simulasi

model fisik Laboratorium.

2) Data Sekunder yakni hasil penelitian yang sudah ada baik yang telah

dilakukan di Laboratorium maupun dilakukan ditempat lain yang

berkaitan dengan penelitian tentang pengaruh kepadatan tanah

terhadap rembesan dan pola aliran pada tubuh bendungan urugan.

38

C. Alat, Bahan dan Model Penelitian

Adapun spesifikasi jenis alat, bahan dan model penelitian yang

dipergunakan dalam percobaan antara lain:

1. Alat

1) Eunha permeability tank model

2) Mistar ukur untuk mengukur kedalaman air dan elevasi dasar saluran

sebelum dan sesudahnya

3) Mesin pompa air untuk digunakan pengisian air ke dalam alat Eunha

Permeabeality Tank Model

4) Stop watch

5) Ayakan no. 4 dan no. 8

6) Bejana ukur/Gelas ukur

7) Kamera dan peralatan lainya yang digunakan untuk foto dokumentasi.

8) Selam air

9) Spidol

2. Bahan

1) Tanah lempung

2) Balok kayupenumbuk

3) Air tawar

4) Zat pewarna

5) Kertas

6) Pulpen

39

3. Model Penelitian

Penyusunan model penelitian ini dengan menggunakan alat Eunha

Permeability Tank model EH – PMT – 1800 Material 15 mm Acryl plate

denganstandar volume 600 mm scale dengandimensi 460 w x 700 H

(mm). Dapat ditunjukan sesuai pada Gambar 10.

Gambar 9. Eunha Permeability Tank

D. Variabel yang Penelitian

Sesuai dengan tujuan penelitian yang telah dikemukakan pada Bab.

sebelumnya, maka variable yang diteliti yaitu :

1) Variabel bebas :

a) Waktu ( t )

b) Tinggi muka air hulu ( h1)

c) Tinggi muka air hili ( h2 )

d) Panjang jarak horizontal ( L )

e) Tinggi garis kemiringan hilir dari dasar bendungan ( a )

f) Jarak lintasan rembesan di dasar bendungan ( d )

g) Sudut kemiringan lereng hilir bendungan (α )

40

2) Variabel terikat :

a) Debit rembesan ( Qf )

b) Koefisien permeabilitas ( k )

E. Rancangan dan Tahapan

1. Prosedur penelitian

a) Padapenelitian ini digunakan model dengan tubuh bendungan tipe

urugan homogeny menggunakan tanah lempung kemerah-merahan.

b) Model fisik yang dirancang pada penelitian ini merujuk pada

penelitianKusnan (2008).

c) Kemiringan lereng disesuaikan dengan kemampuan kotak model

(Eunha permeability tank model) yaitubagian hulu 1:1,6 dan

kemiringan lereng bagian hilir 1:1,6.

d) Pada saat pembentukan, tanah dipadatkan dengan menggunakan

balok kayu seberat 2,5 kg.

e) Tanah dipadatkan perlapisan (10cm perlapisan) dengan jumlah

tumbukan berbeda.

f) Untuk model bendungan (tanggul 1) tanah ditumbuk sebanyak 5 kali

ditempat yang sama dan dengan tinggi jatuhyang sama. Untuk model

bendungan (tanggul 2) tanah ditumbuk sebanyak 10 kali, sedangkan

untuk model bendungan (tanggul 3) tanah ditumbuk sebanyak 15 kali

ditempat yang sama dengan tinggi jatuh yang sama. Sketsa model

bendungan dapat dilihat pada Gambar 10.

41

Gambar 10.Sketsa Model bendungan Keterangan gambar : A. Titik Pengamatan tekanan di tubuh bendungan B. Pipa Pembuang C. Tinggi muka air D. Model bendungan urugan E. Multi tube mano meter F. Pipa pengaliran

2. Prosedur simulasi dan pembuatan model

a) Pengadaan bahan penelitian meliputi air dan tanah lempung berpasir.

b) Persiapan peralatan yang digunakan pada penelitian yaitu Eunha

Permeability Tank model EH – PMT – 1800 Material 15 mm Acryl

plate dengan standar volume 600 mm scale dengan dimensi 460 w x

700 H (mm).

c) Bahan-bahan berupa tanah lempung berpasir dicetak sebagai dasar

bejana alat model fisik.

d) Material pembentuk tubuh model sebelum dipadatkan, diayak terlebih

dahulu dengan menggunakan saringan no. 4 dan no. 8.

e) Tanah dipadatkan secara berlapis-lapis dengan tinggi10 cm dan

123456789101112

14

1315

1618

1719

2022

21

1.80

0.60B

A

CD

EF

42

ditumbuk dengan menggunakan balok seberat 2,5 kg. Tanah ditimbun

hingga membentuk trapezium denganlebar 20c m, panjang 106 cm,

dan tinggi 30 cm.

f) Pembentukan tubuh bendungan tersebut berdasakan jumlah

tumbukan tanah yang direncanakan.

g) Air diisi pada bagian hulu tubuh bendungan sebagai daerah genangan

dengan tinggi muka air maksimum 25 cm.

h) Pengamatan garis aliran pada tubuh bendungan diamati dengan

menggunakan zat pewarna yang dialirkan lewat kran pencolok, yang

dicolokkan pada tanah model dan tepat pada titik tertinggi pertemuan

air dengan tanah model tersebut.

i) Setelah zat pewarna membentuk sebuah garis, baru dapat diplot pada

plastik transparan yang ditempelkan pada dinding permeability tank.

j) Observasi dilakukan sebanyak 3 kali dengan jumlah tumbukan yang

berbeda dan dengan tinggi air tampungan 25 cm.

k) Volume air rembesan didapat dari gelas ukur yang ditadahkan pada

outlet rembesan hingga mencapai suatu harga volume pada gelas

ukur dengan catatan waktu tertentu.

l) Pengolahan data setelah menentukan hasil nilai penelitian dalam

setiap proses tahapan selama dilakukan running.

Model bendungan yang direncanakan merupakan model dengan

skala horizontal 1 : 35 dan vertikal 1 : 100 diambil dengan pertimbangan

43

untuk disesuaikan dengan alat kotak model (EunhaPermeability Tank).

Dimensi model selengkapnya tertera pada Tabel 5.

Tabel 5. Dimensi Bendungan

Dimensi Ukuran Lapangan Model

H (tinggi muka air), cm 875 25

Hf (tinggi jagaan), cm 175 5

Hd (tinggi tanggul), cm 1050 30

B (lebar atas/mercu), cm 210 6

L (lebar bawah), cm 3710 106

Kemiringan 1/3 1/3

3. Pencatatan Data

Hal yang penting dalam setiap penelitian adalah pencatatan data

pada dasarnya yang diambil adalah yang akan difungsikan sebagai

parameter dalam analisa.

F. Analisis Data

Data dari lapangan/laboratorium diolah sebagai bahan analisa

terhadap hasil studi ini, sesuai dengan tujuan dan sasaran penelitian. Data

yang diolah adalah data yang relevan yang dapat mendukung dalam

menganalisa hasil penelitian, antaralain : data debit rembesan (q) dan

panjang zona basah (a).

a) Metode Depuit

𝑞 =𝑘 ( ℎ1² − ℎ2

2)

2𝐿

44

dimana:

q = debit rembesan (ml/jam)

h₁ = tinggi muka air dihulu bendungan (cm)

h₂ = tinggi muka air dihilir bendungan (cm)

L = panjang jarak horizontal

k = koefisien permeabilitas

Persamaan di atas disebut Dupuit’s formula. Sedangkan untuk

menentukan bentuk formasi garis depresi, ditentukan dengan menentukan

tinggi h.

ℎ = ℎ12 − (ℎ12 − ℎ2²)𝑥

𝐿

b) Metode Schaffernak dan Van Iterson

𝑞 = 𝑘𝑎. sin 𝛼 . tan 𝛼

Dimana 𝑎 adalah panjang permukaan seepage, untuk menentukan

nilai 𝑎 dipergunakan rumus persamaan berikut :

𝑎 =𝑑

cos 𝛼−

𝑑2

𝑐𝑜𝑠²𝛼−

ℎ²

𝑠𝑖𝑛²𝛼

dimana:

q = debit rembesan (ml/jam)

d = jarak lintasan rembesan di dasar bendungan (cm)

h = tinggi muka air dihulu bendungan (cm)

α = sudut kemiringan lereng hilir bendungan ( ° )

45

c) Metode L. Cassagrande

𝑞 = 𝑘𝑎. 𝑠𝑖𝑛²𝛼

Dimana 𝑎 adalah panjang permukaan seepage, untuk menentukan

nilai 𝑎 dipergunakan rumus persamaan berikut :

𝑎 = (𝑑2 + 𝐻2) - (𝑑2 − 𝐻2𝑐𝑡𝑔2𝛼)

dinmana :

q = debit rembesan (ml/jam)

𝑎 = tinggi garis kemiringan hilir dari dasar bendungan (cm)

d = jarak lintasan rembesan di dasar bendungan jarak E-C (cm)

H = tinggi muka air banjir MAB (cm)

α = sudut kemiringan lereng hilir bendungan (°)

k = koefisien permeabilitas

46

G. Flow Chart Penelitian

.

Gambar 11. Bagan AlurPenelitian

Tinggiair tampungan

(25 cm)

Pembentukan tubuh bendungan pada model fisik : 1).Tumbukan 5, 10, dan 15 kali. 2). Kemiringan lereng ; a.bagian hulu 1 : 1,6, b.bagian hilir 1 : 1,6

Persamaan garis fretis

berdasarkan kesesuaian

antara uji coba dengan

salah satu metode garis

aliran fretis

Simulasidanpengambilan data :-Garisaliranfretis, -Debit rembesan

Studi

Li

te

ra

tu

r

Uji kesesuaian garis aliran freatis yang dihasilkan dari uji coba dengan salah satu metode : 1. Metode Depuit, 2. Metode Schaffernak, 3. Metode Cassagrande

Persiapan alat model fisik Eunha Permeabelity Tank -Model kotak dinding kaca 10 mm, P=180 cm, L=20 cm, T=60 cm

Kestabilan tubuh bendungan, tinggi air tampungan Perhitungan maximum 25 cm

Pemiliha

n

Tan

ah

K

e

s

i

m

p

u

M

u

l

a

i

selesai

47

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Tingkat Pemadatan Tanah

Pengujian kepadatan tanah dilakukan dengan memberikan tumbukan

pada sampel tanah yang ditempatkan pada wadah silinder (Tabel 6)

Tabel 6. Persentase kepadatan kering terhadap kepadatan kering maksimum (d maks)

No Sampel

Persentase kepadatan kering terhadap d maks(%)

5 Tumbukan 10 Tumbukan 15 Tumbukan

1 69,49% 77,27% 89,67%

2 71,32% 81,22% 87,75%

3 70,55% 77,52% 86,17%

4 69,01% 78,57% 84,93%

5 69,98% 76,56% 86,17%

Rata-rata 70,07% 78,23% 86,94%

Dari tabel 6, diperoleh bahwa nilai rata-rata tingkat kepadatan yang

dicapai pada 5 kali tumbukan adalah 70,07% berat isi kering 11.87 gr/cm³,

pada 10 kali tumbukan78,23% berat isi kering 13,26 gr/cm³ dan pada 15

kali tumbukan dicapai 86,94% berat isi kering 14,62 gr/cm³.

B. Hasil Pengukuran Debit Rembesan Secara Langsung pada

Tubuh Model Bendungan

Kapasitas aliran filtrasi adalah kapasitas rembesan air yang mengalir

ke hilir melalui tubuh dan pondasi bendungan. Kapasitas filtrasi suatu

bendungan mempunyai batas-batas tertentu yang mana apabila kapasitas

filtrasi melampaui batas tersebut, maka kehilangan air yang terjadi akan

cukup besar.

48

Pengukuran debit rembesan secara langsung pada model

bendungan dilakukan dengan mengukur besarnya debit outletsetip 5

menit hingga didapatkan debit outlet yang konstan. Hasil pengukuran

debit outlet seperti tertera pada Tabel 7.

Tabel 7. Hasilpengukuran debit rembesan secara langsung pada masing-masing

kepadatan.

Ulangan Waktu

(menit)

q0ut(ml/jam)

Kepadatan 70,07%

Kepadatan 78,23%

Kepadatan 86,94%

0 0 0 0 0

1 5 4020 3120 600

2 10 4830 3510 1200

3 15 6148 4000 1400

4 20 6861 4290 1695

5 25 7385 4500 1908

6 30 7754 4640 2060

7 35 8018 4740 2169

8 40 8216 4815 2273

9 45

2353

10 50

2418

11 55

2471

q0utRata-rata = 6654 4202 1868

Sumber :PengolahanData, 2015.

Pada gambardiatasmenunjukkan bahwa rata-rata debit outlet

yang terjadi pada 3 kali pembuatan tanggul untukkepadatan 70,07% debit

outlet sebesar 6654 ml/jam, untuk kepadatan 78,23% debit outlet sebesar

4202 ml/jam dan kepdatan 86,94% debit outlet sebesar 1868 ml/jam.

Pengukuran debit outlet dilakukan setiap 5 menit mulai air keluar melalui

pipa outlet sampai debit outlet konstan. Debit outlet (Qout) pada model

tanggul disajikan pada tabel 8 dan diberikan dengan bentuk grafik seperti

pada gambar 12.

49

Gambar 12. Grafik hubungan antara debit rembesan dengan kepdatan tanah terhadap waktu (t)

C. Hubungan antara kepadatan tanah dengan debit rembesan

qhitung(ml/jam) pada setip metode

Dibandingkan dibandingkan dengan metode pengukuran langsung,

debit rembesan yang berdasarkan rumus empiris menghasilkan debit

rembesan yang jauh lebih kecil seperti tertera pada tabel 7. Hal ini

disebabkan karena pada metode empiris selain faktor permeabilitas dan

dimensi bendungan, panjang zona basah juga mempengaruhi

perhitungan. Sebaliknya, pada pengukuran secara langsung, debit

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

8000

8500

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

De

bit

Re

mb

esa

nQ

f(m

l/ja

m)

Waktu (menit)

Kepadatan 70,07% Kepadatan 78,23% Kepadatan 86,94%

50

rembesan hanya dipengaruhi oleh nilai permeabilitas, tinggi muka air dan

dimensi bendungan, sedangkan panjang zona basah tidak berpengaruh.

Tabel 8. Hasil perhitungan debit rembesan pada setiap metode

No Kepadatan

(%)

Debit Rembesan

Dupuit (ml/jam)

Schaffernsk dan Van Iterson

L Cassagrande (ml/jam)

(ml/jam)

1 70,07 % 0,1264 0,1052 0,1030

2 78,23 % 0,0760 0,0617 0,0604

3 86,94 % 0,0282 0,0230 0,0225

Sumber : data hasil perhitungan

Gambar 13. Grafik hubungan antara kepadatan tanah dengan debit rembesan.

Pada gamabar 13 menunjukkan bahwa metode depuit pada

kepadatan 70,07% (tanggul 1) debit rembesan sebesar 0,1264 ml/jam

lebih besar jika dibandingkan kepadatan 86,94% (tanggul 3) dengan hasil

rembesan sebesar 0,0282 ml/jam. Pada metode schaffernak dan van

iterson pada kepadatan 70,07% (tanggul 1) hasil rembesan sebesar

0.000.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.110.120.130.14

70.07% 78.23% 86.94%

De

bit

Re

mb

esa

n q

hit

un

g (m

l/ja

m)

Kepadatan (%)

Dupuit Schaffernak dan Van Iterson L Cassagrande

51

0,1052 ml/jam lebih besar jika dibandingkan kepadatan 86,96% (tanggul

3) dengan hasil rembesan sebesar 0,0230 ml/jam. Dan pada metode

L.Cassagrande pada kepadatan 70,07% (tanggul 1) debit rembesan

sebesar 0,1030 ml/jam lebih besar jika dibandingkan dengan kepadatan

86,94% (tanggul3) hasil rembesan sebesar 0,0225 ml/jam. Dari gambar

diatas dapat disimpulkan bahwa semakin besar jumlah tumbukan tanah

maka semakin kecil debit rembesan yang akan terjadi pada tubuh

bendungan.

D. Bentuk Garis Freatik pada Tubuh Model Bendungan Urugan

Garis freatik merupakan batas paling atas dari daerah di mana

rembesan mengalir. Rembesan air mengalir sejajar dengan garis ini

sehingga garis rembesan merupakan garis aliran (Wesley, 1973).

Berdasarkan analisa dengan metode dupuit maupun pengamatan

langsung dapat diketahui garis freatik pada tubuh model tubuh bendungan

seperti terlihat pada Gambar 15, 16 dan 17.

Bentuk garis freatik dapat ditentukan dengan menggunakan

persamaan metode dupuit, yaitu dengan menentukan tinggi h, seperti

yang terjelaskan pada gambar 6 dan persamaan 5.

52

Gambar 14. Sketsa Bentuk garis freatik dan panjang zona basah pada tubuh bendungan

Tabel 9. Hasil analisa bentuk formasi garis freatik dengan metode dupuit.

Kepadatan 70,07% Kepadatan 78,23% Kepadatan 86,94%

Jarak (cm)

Pengamatan Langsung

Metode Dupuit

Jarak (cm)

Pengamatan Langsung

Metode Dupuit

Jarak (cm)

Pengamatan Langsung

Metode Dupuit

Tinggi h (cm)

Tinggi h (cm)

Tinggi h (cm)

Tinggi h (cm)

Tinggi h (cm)

Tinggi h (cm)

5 24,7 24,5 5 24,3 24,0 5 23,8 23,5

10 24 23,7 10 22,9 22,4 10 22 21,8

15 23 22,6 15 21 20,7 15 20 19,3

20 21,7 20,9 20 19 19,2 20 17 17,5

25 19,8 19,6 25 17,5 17,8 25 15 15,7

30 18,3 18,4 30 16 16,8 30 13 14,6

35 17 16,9 35 15 15,5 35 12 13,6

40 15,4 14,8 40 13,6 13,8 40 11 12,6

45 13 12,8 45 11,7 11,9 45 10 11,2

47 12 12 50 9,4 9,9 50 8,4 9,8

53 8,2 8,2 55 6,6 7,1

56 6,3 6,3

Sumber : Pengolahan data 2015

53

Gambar 15.Formasi garis depresi dengan tingkat kepadatan tanah 70,07%

Gambar 16.Formasi garis depresi dengan tingkat kepadatan tanah 78,23%

10111213141516171819202122232425

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Tin

ggih

(cm

)

Jarak (cm)

Pengamatan langsung Dupuit

56789

10111213141516171819202122232425

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Tin

ggih

(cm

)

Jarak (cm)Pengematan langsung Dupuit

54

Gambar 17.Formasi garis depresi dengan tingkat kepadatan tanah 86,94%

Dari gambar analisa metode dupuit dan pengamatan langsung pada

model bendungan melalui pengambilan foto serta pengukuran tinggi garis

freatik pada masing-masing titik pengamatan, maka garis rembesan/garis

freatik yang memotong pada model tubuh bendungan dari hulu ke hilir

semakin menurun. Garis freatik terbentuk karena adanya pergerakan air di

sebelah hulu menuju bagian hilir bendungan. Dengan adanya tekanan air

di sebelah hulu maka akan ada kecenderungan terjadinya gaya yang

mengakibatkan aliran air melewati pori-pori di dalam tubuh bendungan.

Apabila gaya yang menahan lebih besar dibandingkan gaya yang

mengalir maka aliran air akan lebih lama untuk memotong tubuh

bendungan serta garis freatik dari hulu ke hilir akan semakin menurun,

sebaliknya jika gaya yang menahan semakin kecil daripada gaya yang

mengalirkan maka aliran air akan cepat sampai di hilir bendungan serta

56789

10111213141516171819202122232425

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Ke

dal

aman

Tin

ggih

(cm

)

Jarak (cm)Pengamatan langsung Dupuit

55

garis freatik akan semakin naik. Hal ini dapat dilihat pada gambar 15, 16,

dan 17. Pada kepadatan 86,94% terlihat lebih rendah jika dibandingkan

dengan kepadatan 70,07% dan 78,23%. Peristiwa ini dapat dicirikan

dengan adanya lereng basah pada bagin hilir bendungan atau lebih

dikenal dengan panjang zona basah.

Pada pengamatan langsung , panjang zona basah aktual pada

model bendungan pada tiap-tiap kepadatan yakni, kepadatatan 70,07%

sebesar 22,64 cm, kepadatan 78,23% sebesar 15,74 cm dan kepadatan

86,94 sebesar 11,89 cm. Pada penelitian Pratita (2007) diperoleh panjang

zona basah sebesar 19,9 cm dan dari Mohammad Jayadi (2009) sebesar

22,11 cm. Pada penelitian ini panjang zona basah yang diperoleh lebih

besar, karena adanya perbedaan jenis tanah maupun ukuran partikel

tanah yang digunakan. Hal ini dapat juga diakibatkan karena pemadatan

pada model bendungan tidak sama sehingga terjadi penyebaran air pada

bendungan yang lebih besar sehingga mengakibatkan zona basah yang

terbentuk menjadi lebih panjang.

56

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat

disimpulkan bahwa:

1) Hasil analisa debit rembesan pada masing-masing metode, metode

depuit pada kepadatan 70,07% (0,1264 ml/jam), kepadatan 78,23%

(0,0760 ml/jam) dan kepadatan 86,94% (0,0282 ml/jam). Metode

schaffernak dan van iterson pada kepadatan 70,07% (0,1052 ml/jam),

kepadatan 78,23% (0,0617 ml/jam) dan kepadatan 86,94% (0,0230

ml/jam). Dan Metode L.Cassagrande pada kepadatan 70,07% (0,1030

ml/jam) kepadatan 78,23% (0,0604 ml/jam) dan kepadatan 86,94%

(0,0225 ml/jam). Sehingga dapat disimpulkan bahwa, semakin tinggi

tingkat kepadatan pada tubuh bendungan, maka semakin kecil

rembesan yang terjadi. Hal ini disebabkan karena semakin padat

timbunan tanah, maka semakin kecil rongga pori dari tanah tersebut

sehingga menghambat atau memperlambat jalannya air dari tanah itu

sendiri dan juga kuat geser tanah semakin besar.

2) Dari gambar analisa metode dupuit dan pengamatan langsung pada

model bendungan melalui pengambilan foto serta pengukuran tinggi

garis freatik pada masing-masing titik pengamatan, dapat

disimpulakan bahwa, apabila gaya yang menahan (dalam hal ini

kepadatan tanah) lebih besar dibandingkan gaya yang mengalir maka

57

aliran air akan lebih lama untuk memotong tubuh bendungan serta

garis freatik dari hulu ke hilir akan semakin menurun, sebaliknya jika

gaya yang menahan semakin kecil daripada gaya yang mengalirkan

maka aliran air akan lebih cepat sampai di hilir bendungan serta garis

freatik akan semakin naik. Peristiwa ini dapat dicirikan dengan adanya

lereng basah pada bagian hilir bendungan atau lebih dikenal dengan

panjang zona basah. Panjang zona basah (a) pada kepadatatan

70,07% sebesar 22,64 cm, kepadatan 78,23% sebesar 15,74 cm dan

kepadatan 86,94 sebesar 11,89 cm.

B. Saran

Dari pengamatan didalam Penelitian ini penulis memberikan saran-

saran untuk penelitian lebih lanjut, yaitu :

1) Untuk mendapatkan pencatatan yang lebih akurat dalam eksperimen

laboratorium maka perlu dilengkapi alat pencatat otomatis agar mampu

mendapatkan data yang lebih akurat untuk penelitian selanjutnya.

2) Penelitian tentang pengaruh tentang garis defresi pada tubuh

bendungan urugan perlu dikembangkan dengan variasi tinggi muka air

dan jenis tanah yang digunakan.

3) Penelitian tentang rembesaan pada bendungan urugan tanah ini perlu

dikembangkan lagi dengan variasi kemiringan hulu dan hilir bendungan

dan jenis tanah yang digunakan pada setiap model tanggul.

4) Hasil penelitian ini perlu dikaji dan dikembangkan lagi sehingga dapat

disesuaikan dengan fenomena yang terjadi dilapangan.

58

DAFTAR PUSTAKA

Adidarma W.K., HadihardajaI. K,SriL., 2004, Perbandingan Pemodelan Hujan-Limpasan Antara Artificial Neural Network (ANN) dan NRECA, Bandung: Jurnal Teknik SipilI TB, 11, 105-115.

Anonim, 2011, SMALL DAMS Design, Surveillance and Rehabilitation,

CIGBICOLD bulletin. Bowles, J.E., 1993, Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika

Tanah) terjemahan J.K. Hainim, Jakarta: Penerbit Erlangga. Bowles, J., 1989, Analisisdan Desain Pondasi, Erlangga, Jakarta Chen, F.W, and Baladi, G.Y., 1985, Soil Plasticity: Theory and

Implementation (Developmentsin Geotechnical Engineering), USA: Elsevier Science Publishers.

Das,B.M., 1995, Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknik),

Jakarta: Penerbit Erlangga. Hardiyatmo, (1955) dan (1999), Mekanika Tanah I, Edisikedua,

Universitas Gajah Mada, Yogyakarta Hakim, et al,. (1968), berat isi tanah dinyatakan sebagai berat isi kering

(dry bulk dencity) atau sebagai berat isi basah (wet bulk dencity)

Kusnan, 2008, Kalibrasi Alat model Fisik Formulasi GAF (Garis Aliran Filtrasi) di Timbunan Tubuh Bendngan Homogen, Jurnal Agritek, Vol.16 No.9, halaman1709-1721.

Kalsim dan sepai, (2003), menyatakan nilai berat isi kering sselalu lebih

kecil dari pada nilai berat isi basah dan diameter tanah. Sosrodarsono, Suyono. Ir. 1977. Bendungan type Urugan. P.T Pradnya

Paramita. Jakarta. Sosrodarsono, S. dan Nakazawa. K., 1990. ”Mekanika Tanah dan Teknik

Pondasi”. Jakarta: PT. Pradnya Paramita. Sosrodarsono dan Takeda, (1977), Cara Menentukan Sifat-Sifat Fisik

Tanah Di Laboratorium, Jurusan Teknik Sipil FT Universitas Widyagama, Malang.

Terzaghi, K., etc, 1996, Soil Mechanics In Engineering Practice, Third Edition, John Wiley & Sons Inc., Canada.

59

Terzaghi, dan Peck, (1987), porositas tanah didefinisikan sebagai rasio

ruang pori terhadap volume total agregat tanah. Wesley, D.L., 1973: Mekanika Tanah. Badan Penerbit Pekerjaan Umum,

Jakarta Wesley,D.L., 2012, MekanikaTanah, Yogyakarta: Penerbit Andi.

60

Lampiran 1.

a. Hasil uji kepadatan tanah

No

Sampel

Kepadatan basah (gr/cm³)

5 Tumbukan 10 Tumbukan 15 Tumbukan

1 11,31 12,54 14,52

2 12,79 14,57 15,76

3 14,18 15,61 17,35

4 15,51 17,64 19,04

5 15,17 16,64 18,09

Rata-rata 13,79 15,40 16,95

No Sampel

Kepadatan kering (gr/cm³)

5 Tumbukan 10 Tumbukan 15 Tumbukan

1 10,09 11,22 13,02

2 11,24 12,8 13,83

3 12,24 13,45 14,95

4 13,14 14,96 16,17

5 12,66 13,85 15,14

Rata-rata 11,87 13,26 14,62

No Sampel

Persentase kepadatan kering terhadap d maks(%)

5 Tumbukan 10 Tumbukan 15 Tumbukan

1 69,49% 77,27% 89,67%

2 71,32% 81,22% 87,75%

3 70,55% 77,52% 86,17%

4 69,01% 78,57% 84,93%

5 69,98% 76,56% 86,17%

Rata-rata 70,07% 78,23% 86,94%

61

Lampiran 2.

b. Hasil Uji Tekanan Air Terhadap Rembesan pada setiap model tanggul.

Air pada keadaan statis di dalam tanah, akan mengakibatkan tekanan

hidrostatis yang arahnya keatas (upltift). aliran air akan mendesak partikel

tanah sebesar tekanan rembesan hidrodinamis yang bekerja menurut

arah alirannya.

Waktu tekanan (t)

Tinggi tekanan

Tanggul 1 (70,07 %)

Tanggul 2 (78,23 %)

Tanggul 3 (86,94 %)

1 0,243 0,227 0,204 5 0,230 0,211 0,192

10 0,232 0,224 0,206 15 0,229 0,221 0,195 20 0,234 0,227 0,207 25 0,236 0,229 0,222 30 0,234 0,223 0,215 35 0,240 0,228 0,217 40 0,243 0,230 0,222 45 0,244 0,229 0,216 50 0,244 0,238 0,222 55 0,244 0,240 0,227 60 0,244 0,242 0,233 65 0,244 0,242 0,231 70

0,245 0,229

75

0,245 0,235 80

0,245 0,240

85

0,245 0,241 90

0,246

95

0,250 100

0,250

105

0,251 110

0,252

115

0,252 120

0,252

125

0,252

Sumber : Pengolahan Data, 2015.

62

Lampiran 3.

c. Hasil pengukuran debit rembesan berdasarkan pengamatan langsung

Ulangan Waktu (menit)

Volume (ml) q0ut(ml/jam)

Kepadatan 70,07%

Kepadatan

78,23%

Kepadatan 86,94%

Kepadatan 70,07%

Kepadatan 78,23%

Kepadatan 86,94%

0 0 0 0 0 0 0 0

1 5 335 260 50 4020 3120 600

2 10 470 325 150 5640 1950 900

3 15 732 415 150 8784 1660 600

4 20 750 430 215 2250 1290 645

5 25 790 445 230 1896 1068 552

6 30 800 445 235 1600 890 470

7 35 800 445 235 1371 763 403

8 40 800 445 250 1200 668 375

9 45

250

333

10 50

250

300

11 55

250

273

q0utRata-rata = 5477 3210 2265 3345 1426 496

Ulangan

Waktu (menit

)

Volume (ml) q0ut(ml/jam)

Kepadatan 70,07%

Kepadatan 78,23%

Kepadatan 86,94%

Kepadatan 70,07%

Kepadatan 78,23%

Kepadatan 86,94%

0 0 0 0 0 0 0 0

1 5 335 260 50 4020 3120 600

2 10 805 585 200 4830 3510 1200

3 15 1537 1000 350 6148 4000 1400

4 20 2287 1430 565 6861 4290 1695

5 25 3077 1875 795 7385 4500 1908

6 30 3877 2320 1030 7754 4640 2060

7 35 4677 2765 1265 8018 4740 2169

8 40 5477 3210 1515 8216 4815 2273

9 45

1765

2353

10 50

2015

2418

11 55

2265

2471

q0utRata-rata = 1027 602 225

63

Lampiran 4.

d. Penurunan dan Jarak Garis Freatis dengan pengukuran langsung

Tanggul 1 (70,07 %) Tanggul 2 (78,23 %) Tanggul 3 (86,94 %)

Penurunan ( cm )

Jarak ( cm )

Penurunan ( cm )

Jarak ( cm)

Penurunan ( cm )

Jarak ( cm )

25 40 25 40 25 40 24,7 45 24,3 45 23,8 45 24 50 22,9 50 22 50 23 55 21 55 20 55

21,7 60 19 60 17 60 19,8 65 17,5 65 15 65 18,3 70 16 70 13 70 17 75 16 75 12 75

15,4 80 13,6 80 11 80 13 85 11,7 85 10 85 12 87 9,4 90 8,4 90

8,2 93 6,6 95

6,3 96

e. Panjang zona basah pada setiap metode.

Metode RC (%) Zona

basahhitung (cm)

qout (ml/jam)

Pengamatan Langsung

70,07% 22,640 1027

78,23% 15,740 602

86.94% 11,890 225

Analisis rumus empiris

Schaffernak dan Van Iterson

70,07% 12,991 0,1052

78,23% 12,991 0,0617

86.94% 12,991 0,0230

L. Cassagrande

70,07% 14,925 0,1030

78,23% 14,925 0,0604

86.94% 14,925 0,0225

64

Lampiran 5.

f. Perhitungan Debit Rembesan Dengan Variasi Kepadatan Berbagai

Metode

1) Perhitungan Debit Rembesan Dengan Metode Dupuit

Dengan menggunakan metode dupuit debit rembesan dapat

dihitung dengan menggunakan persamaan 4.

a) Perhitungan debit rembesan untuk tanggul 1, kepadatan 70,07%

Berdasarkan tabel hasil pengujian lab (lampiran 4) diketahui :

k = 6,85 x 10⁻⁶ cm3/det

h1 = 25 cm

h2 = 12 cm

L = 47 cm

𝑞 = 𝑘 ( ℎ1²−ℎ2

2)

2𝐿

= 6,85 x 10ˉ⁶ ( 252−12²)

2 𝑥 47

= 0,003293−46

93,8

= 3,5 x 10⁻⁵ 𝑐𝑚³/ det = 0,126 𝑚𝑙/𝑗𝑎𝑚

Untuk perhitungan selanjutnya hasil debit rembesan terhadap jarak

dan debit rembesan dapat disajikan pada tabel 10.

65

b) Perhitungan debit rembesan untuk tanggul 2, kepadatan 78,23%

Berdasarkan tabel hasil pengujian lab (lampiran 4) diketahui :

k = 4,01 x 10⁻6 cm3/det

h1 = 25 cm

h2 = 8,2 cm

L = 53 cm

𝑞 = 𝑘 ( ℎ1²−ℎ2

2)

2𝐿

= 4,01 x 10ˉ⁶ ( 252−8,2)

2 𝑥 53

= 0,002238012

106

= 2,1 𝑥 10⁻⁵ 𝑐𝑚³/ det = 0,076 𝑚𝑙/𝑗𝑎𝑚

Untuk perhitungan selanjutnya hasil debit rembesan terhadap jarak

dan debit rembesan dapat disajikan pada tabel 10.

c) Perhitungan debit rembesan untuk tanggul 3, kepadatan 86,94%

Berdasarkan tabel hasil pengujian lab (lampiran 4) diketahui :

k = 1,49 x 10⁻⁶ cm3/det

h1 = 25 cm

h2 = 6,3 cm

L = 56 cm

66

𝑞 = 𝑘 ( ℎ1²−ℎ2

2)

2𝐿

= 1,49 x 10ˉ⁶ ( 252−6,3²)

2 𝑥 56

= 0,000876514

112

= 7,83 𝑥 10⁻⁶ 𝑐𝑚³/ det = 0,028 𝑚𝑙/𝑗𝑎𝑚

Untuk perhitungan selanjutnya hasil debit rembesan terhadap jarak

dan debit rembesan dapat disajikan pada tabel 10.

2) Perhitungan debit rembesan dengan metode Schaffernak dan Van

Iterson

Ditemukan pada tahun 1916 oleh Schaffernak dan Iterson, metode

ini digunakan pada bendungan type homogen tanpa mempergunakan

tinggi air pada bagian hilir yaitu h₂. Besarnya rembesan dapat ditentukan

dengan persamaan 8

a) Perhitungan debit rembesan untuk tanggul 1, kepadatan 70,07%

Rumus :

a = 𝑑

cos 𝛼− 𝑑2

𝑐𝑜𝑠²𝛼−

𝐻²

𝑠𝑖𝑛 ²𝛼

67

= 78,1

𝑐𝑜𝑠 32°−

78,12

𝑐𝑜𝑠²(32°)−

25²

𝑠𝑖𝑛 ²(32°)

= 78,1

0,848−

6099,61

0,719−

625

0,281

= 92,09906 − 8482,236 − 2224,199

= 92,09906 − 79,10776

= 12,9913 cm

𝑞 = 𝑘𝑎. 𝑠𝑖𝑛 𝛼 . tan 𝛼

= 6,85 x 10⁻6 x 12,9913 x sin 32 x tan 32

= 2,292 x 10⁻⁵ cm³/det = 0,1052 ml/jam

b) Perhitungan debit rembesan untuk tanggul 2, kepadatan 78,23%

Rumus :

a = 𝑑

cos 𝛼− 𝑑2

𝑐𝑜𝑠²𝛼−

𝐻²

𝑠𝑖𝑛 ²𝛼

= 78,1

𝑐𝑜𝑠 32°−

78,12

𝑐𝑜𝑠²(32°)−

25²

𝑠𝑖𝑛 ²(32°)

68

= 78,1

0,848−

6099,61

0,719−

625

0,281

= 92,09906 − 8482,236 − 2224,199

= 92,09906 − 79,10776

= 12,9913 cm

𝑞 = 𝑘𝑎. sin 𝛼 . tan 𝛼

= 4,01 x 10⁻6 x 16,232 x sin 32 x tan 32

= 1,71 x 10⁻⁵ cm³/det = 0,0617 ml/jam

c) Perhitungan debit rembesan untuk tanggul 3, kepadatan 86,94%

Rumus :

a = 𝑑

cos 𝛼− 𝑑2

𝑐𝑜𝑠²𝛼−

𝐻²

𝑠𝑖𝑛 ²𝛼

= 78,1

𝑐𝑜𝑠 32°−

78,12

𝑐𝑜𝑠²(32°)−

25²

𝑠𝑖𝑛 ²(32°)

= 78,1

0,848−

6099,61

0,719−

625

0,281

69

= 92,09906 − 8482,236 − 2224,199

= 92,09906 − 79,10776

= 12,9913 cm

𝑞 = 𝑘𝑎. sin 𝛼 . tan 𝛼

= 1,49 x 10⁻6 x 15,33 x sin 32 x tan 32

= 6,39 x 10⁻6 cm³/det = 0,0230 ml/jam

3) Perhitungan debit rembesan dengan metode L. Cassagrande

Casagrande (1937) mengusulkan cara untuk menghitung

rembesan lewat tubuh bendungan yang didasarkan pada pengujian

model. Besarnya debit rembesan dapat di tentukan dengan persamaan 8.

a) Perhitungan debit rembesan untuk tanggul 1, kepadatan 70,07%

rumus :

k = 6,85 x 10⁻6 cm/det = 0,0246 cm/jam

H = 25 cm

AD = 40 cm

0,3(AD) = 12 cm

d = 78,1 cm

= tanˉ¹(1/3) = 32°

a = (𝑑2 + 𝐻2) - (𝑑2 − 𝐻2𝑐𝑡𝑔2𝛼)

70

= (6099,612 + 252) - (6099,612 − 252𝑐𝑡𝑔232°)

= (82,00372 - (6099,61 − ( 625(1

𝑡𝑔)32°)2)

= (82,00372 - (6099,61 − ( 625(1,6)2)

= 82,00372− 67,07913

= 14,92 cm

𝑞 = 𝑘𝑎. 𝑠𝑖𝑛²𝛼

= 6,85 x 10⁻6 x 14,925 x sin² 32°

= 2,9 x 10⁻5 cm³/det = 0,10299 ml/jam

b) Perhitungan debit rembesan untuk tanggul 2, kepadatan 78,23%

rumus :

k = 4,01 x 10⁻6 cm/det = 0,0144 cm/jam

H = 25 cm

AD = 40 cm

0,3(AD) = 12 cm

d = 7,81 cm

= tanˉ¹(1/3) = 32°

a = (𝑑2 + 𝐻2) - (𝑑2 − 𝐻2𝑐𝑡𝑔2𝛼)

71

= (6099,612 + 252) - (6099,612 − 252𝑐𝑡𝑔232°)

= (82,00372 - (6099,61 − ( 625(1

𝑡𝑔)32°)2)

= (82,00372 - (6099,61 − ( 625(1,6)2)

= 82,00372− 67,07913

= 14,92

𝑞 = 𝑘𝑎. 𝑠𝑖𝑛²𝛼

= 4,01 x 10⁻6 x 14,925 x sin² 32

= 1,7 x 10⁻5 cm³/det = 0,0604 ml/jam

c) Perhitungan debit rembesan untuk tanggul 3, kepadatan 86,94%

rumus :

k = 1,49 x 10⁻6 cm/det = 0,0054 cm/jam

H = 25 cm

AD = 40 cm

0,3(AD) = 12 cm

d = 78,1 cm

= tanˉ¹(1/3) = 32°

a = (𝑑2 + 𝐻2) - (𝑑2 − 𝐻2𝑐𝑡𝑔2𝛼)

72

= (6099,612 + 252) - (6099,612 − 252𝑐𝑡𝑔232°)

= (82,00372 - (6099,61 − ( 625(1

𝑡𝑔)32°)2)

= (82,00372 - (6099,61 − ( 625(1,6)2)

= 82,00372− 67,07913

= 14,92 cm

𝑞 = 𝑘𝑎. 𝑠𝑖𝑛²𝛼

= 1,49 x 10⁻6 x 14,92 x sin² 32

= 6,0 x 10⁻6 cm³/det = 0,0225 ml/jam

Perbandingan bentuk formasi garis depresi dengan variasi

kepadatan metode dupuit

Bentuk formasi garis depresi dapat ditentukan dengan

menggunakan persamaan metode dupuit, yaitu dengan menentukan

tinggi h, seperti yang terjelaskan pada gambar 6 dan persamaan 5.

1) Kepadatan 70.07% (5 kali tumbukan)

Rumus :

ℎ = ℎ12 − (ℎ12 − ℎ2²)𝑥

𝐿

73

= 252 − (252 − 24²)5

10

= 625 − (625 − 576)5

10

= 625 − 49 0,5

= 625 − 24,5

= 600,5

= 24,5 cm

2) Kepadatan 78,23% (10 kali tumbukan)

Rumus :

ℎ = ℎ12 − (ℎ12 − ℎ2²)𝑥

𝐿

= 252 − (252 − 22,9²)5

10

= 625 − (625 − 524,41)5

10

= 625 − 100,1 0,5

74

= 625 − 50,3

= 574,7

= 24 cm

3) Kepadatan 86,94% (15 kali tumbukan)

Rumus :

ℎ = ℎ12 − (ℎ12 − ℎ2²)𝑥

𝐿

= 252 − (252 − 22²)5

10

= 625 − (625 − 484)5

10

= 625 − 141 0,5

= 625 − 70,5

= 554,5

= 23,5 cm

75

Scanr

76

77

.

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

92

93

LAMPIRAN

DOKUMENTASI MODEL BENDUNGAN

Proses terjadinyarembesan dengan 5 kali tumbukan (H25)

Proses terjadinyarembesandengan 10 kali tumbukan (H25)

94

Proses terjadinyarembesandengan 15 kali tumbukan (H25)

Proses pencatatan tinggi tekanan air

95

Proses pengukuran debit rembesan untuk setiap jumlah tumbukan

Alat yang digunakanuntukmemadatkan,

mengayakdanmenghaluskantanah.

96

Tanah lempungmerah yang digunakan proses running

Proses pembuatan model didalamalat