BENDUNGAN URUGAN TANAH

I.                   PENDAHULUAN

Bendungan merupakan bangunan penahan buatan yang terbuat dari urugan atau beton sehingga dapat menampung air baik secara alamiah maupun buatan. Bendungan urugan terdiri dari bendungan urugan serba sama (homogenous), bendungan urugan batu dengan lapisan kedap air di dalam tubuh bendungan (claycore rockfill dam, zone dam) dan bendungan urugan batu dengan lapisan kedap air di muka (concrete face rockfill dam) (Andrijanto dan Wulan Pamungkas, 2011).

Air yang ditampung akibat dibangunnya bendungan biasanya digunakan untuk irigasi, pasok air baku untuk air minum, industri dan perkotaan, perikanan serta pembangkitan listrik. Manfaat lain bendungan adalah untuk pengendalian banjir dan pariwisata. Disamping untuk menampung air, bendungan juga dibangun untuk menampung material lain, seperti buangan/limbah pertambangan dan lahar dingin. Bendungan untuk menahan lahar dingin disebut juga bendungan sabo (sabo dam).

Awalnya jenis bendungan hanyalah earth fill dam yang dipadatkan sesuai kemampuan manusia. Bendungan yang dikenal dengan nama “Sadd-el Kafara” telah dibangun di sebelah selatan Kairo (mesir) antara tahun 2950 dan 2750 SM. Bendungan Sadd-el Kafara, dibangun dengan tinggi 12 m terdiri dari dua dinding yang dibuat dari puing-puing dengan ketebalan di dasar antara14-36 meter dengan tengahnya diisi dengan berbagai material. Diduga bendungan ini hancur akibat terjadinya overtopping (Asiyanto, 2011).

II.                PEMBAHASAN

Dahulu pembangunan bendungan urugan menggunakan tanah homogen lokal yang diangkut oleh manusia dan dipadatkan oleh binatang. Kemajuan yang besar dalam menjamin kekedapan bendungan urugan terhadap air dilakukan oleh Telford (1820) dengan menggunakan lempung puddle sebagai inti bendungan (Asiyanto, 2011). Seiring berkembangnya zaman, jenis bendungan mengalami kemajuan dengan munculnya bendungan beton seperti arch dam yaitu bendungan yang berbentuk lengkungan untuk mendapatkan kekuatan yang lebih besar.

Dalam menghadapai perencanaan dan pelaksanaan bendungan besar ada 3 masalah dasar yang perlu diperhatikan, yaitu:

1.Kekuatan dan keamanan struktur bendungan, dimana peran spillway sangat penting khususnya pada bendungan tipe urugan (embankment dam), bahkan terkadang menentukan desain spillways lebih sulit dibandingkan dengan mendesain bendungan itu sendiri.

2. Kecukupan atau kemampuan fondasi.

3. Efek-efek dari berat air dan tinggi tekan.

Indonesia mulai menggunakan bendungan sejak akhir abad ke-19. Sejak tahun 1951-an Indonesia mulai melanjutkan pembangunan bendungan besar dimana kebanyakan merupakan bendungan urugan batu (rockfill) dan bendungan urugan tanah (earthfill). Hingga saat ini masih banyak dibangun bendungan tipe urugan batu dan tipe urugan tanah di antaranya adalah karena alasan-alasan berikut :

1.Bendungan tipe urugan bersifat “fleksibel”, sehingga sesuai di bangun di daerah (zone) gempa seperti di Indonesia.

2.Bendungan jenis lain, misalnya bendungan beton (concrete arch) memerlukan fondasi dan bahkan abutment yang kuat, sehingga memerlukan lokasi tertentu yang memenuhi syarat untuk pembangunannya.

Di Indonesia,dari semua bendungan tipe urugan, kira-kira 85% di antaranya merupakan urugan tanah homogen dan zonal, 15% sisanya merupakan urugan batu.  Bendungan urugan dibangun dengan cara meenimbun tanah, pasir dan kerikil dalam posisi tertentu untuk membatasi suatu lembah, dalam potongan melintang. Bendungan memiliki bentuk dasar segitiga dengan perbandingan kemiringan lereng di sisi hulu dan hilir sama yaitu 18 derajat. Dinding sebelah hulu berfungsi sebagai penahan gelombang sedangkan dinding sebelah hilir harus cukup kuat menahan erosi air hujan dan air bawah bendungan. Bendungan urugan tanah memiliki beberapa keuntungan antara lain bahan pembuatannya selalu tersedia disekitar bendungan, membutuhkan biaya kecil dan waktu yang cepat, dan pembangunannya dapat dilakukan pada semua kondisi geologi dan geografi yang ada.

Berdasarkan penempatannya dan susunan bahan pembentukan tubuhnya, bendungan urugan tanah dibedakan menjadi tiga tipe, yaitu; bendungan urugan homogen, bendungan urugan zonal dan bendungan urugan bersekat. Bendungan urugan homogen yaitu dibangun dari bahan sejenis dengan gradasi butir yang seragam. Bendungan ini berfungsi sebagai bangunan penyangga dan penahan rembesan air. Bendungan urugan zonal yaitu dibangun dengan menyusun  timbunan bahan bangunan dengan gradasi yang berbeda-beda dalam lapisan tertentu, terdiri dari dua bagian yaitu bagian lulus air dan bagian kedap air. Bendungan urugan bersekat yaitu dibangun dengan cara melapiskan sekat kedap air (lembaran baja tahan karat aspal beton plastik tebal) pada bagian muka sebelah hulu Bendungan.

Selain itu ada juga yang dinamakan bendungan urugan batu. Bendungan ini dibangun dari urugan batu-batu besar yang ditumpuk di atas pondasi yang cukup kuat. Bendungan urugan batu biasa dibangun dengan kemiringannya sekitar 36 derajat. Pembangunan bendungan ini menggunakan dua metode yaitu metode urugan gilas dan metode urugan hidraulik. Metode urugan gilas adalah dilakukan dengan mesin tumpuk untuk mendapatkan bahan-bahan penyusun bendungan. Sedangkan metode urugan hidraulik dilakukan dengan melewatkan material-material penyusun dalam pipa-pipa berkatup yang didorong dengan kekuatan hidraulik.

Dalam konstruksi bendungan, setiap bendungan pasti mengalami rembesan air, namun bagaimana pengaruh rembesan air terhadap bendungan, sangat bergantung pada bentuk dan jenis bahan timbunan bendungan. Apabila rembesan air yang terjadi terlalu besar, akan mengakibatkan terganggunya pengoperasian bendungan, rawan terjadi longsor atau runtuh, hal ini diakibatkan meluncurnya massa tanah timbunan yang timbul tekanan besar. Untuk itu, dalam pembuatan bendungan terutama tipe urugan diperlukan syarat teknis, yaitu pemilihan jenis tanah timbunan, kepadatan, dan stabilitas bendungan.

Penggenangan bendungan juga merupakan tahapan yang kritis pada bendungan tipe urugan. Pada tahapan ini bahan timbunan bendungan akan mengalami perubahan karena pengaruh tambahan beban air di dalam waduk. Penggenangan akan mempengaruhi fondasi bagian hulu (upstream) bendungan, yang mendapatkan tambahan beban air diatasnya, sekaligus akan menimbulkan gaya angkat (uplift) pada timbunan rockfill. Pada timbunan rockfill bagian upstream juga akan terjadi proses collapsed, yaitu tambahan settlement yang terjadi karena proses loosening pada timbunan batuan oleh karena pengaruh air. Pada inti kedap air (core) dibagian hulu akan terjadi tekanan hidraulik akibat beban air, yang menyebabkan perubahan tegangan dan regangan pada inti kedap air. Inti kedap air juga akan mengalami perubahan dari kondisi tidak jenuh (unsaturated) menjadi jenuh (saturated) oleh karena terjadi aliran (seepage) didalamnya. Gaya angkat (uplift) pada rockfill di bagian hulu inti kedap air akan mengurangi tekanan kekang (confining pressure), sehingga akan terjadi deformasi tambahan di dalam inti kedap air dalam mencapai keseimbangan dan stabilitasnya. Perubahan-perubahan tersebut dapat berakibat fatal pada bendungan, seperti terjadinya hydraulic fracturing, crack (retakan) dan piping yang besar didalam inti kedap air, dan bahkan beberapa bendungan tipe urugan mengalami keruntuhan pada saat penggenangan pertama. Nobari dan Duncan (1972) menyampaikan pengaruh air pada saat penggenangan terhadap bagian-bagian konstruksi bendungan.

III.             PENUTUP

Di Indonesia sendiri pembangunan bendungan jenis urugan merupakan salah satu alternatif karena mudahnya perolehan material penyusun bendungan jenis ini. Selain itu, karena sifatnya yang fleksibel maka bendungan ini akan cukup resisten terhadap gempa yang sering terjadi di Indonesia sehingga resiko terjadi keretakan bendungan sangat kecil. Penggunaan bendungan jenis beton merupakan salah satu jenis bendungan yang memiliki resiko yang besar karena Indonesia sendiri terletak diantara lempeng benua sehingga hal ini memperbesar kemungkinan retaknya bendungan akibat gempa.

IV.             REFERENSI

• Andrijanto dan Wulan Sri Pamungkas. 2011. Sejarah Bendungan Jatiluhur.
• Asiyanto. 2011. Metode Konstruksi Bendungan. Jakarta : UI Press.
• Djarwadi, Didiek. ---- .Pengaliran Pada Inti Bendungan Tipe Urugan pada Penggenangan Pertama Waduk.
• Nobari, E.S., and Duncan, J.M. 1972. Effect of Reservoir Filling on Stresses and Movement in Earth Dams. A Report of an Investigation. Report No. TE-72-1. University of California Berkeley. California.
• Prasetya. 2009. Disertasi Model Formulasi GAF Bendungan Tipe Urugan. Universitas Brawijaya.
• Shinaro, Radi, dkk. ---- .Seri Sejarah Konstruksi Indonesia, Menyimak Bendungan di Indonesia (1910-2006). Bentara Adhi Cipta.