Perpustakaan Digital ITB

Dalam konteks kegempaan, dibutuhkan rekayasa yang menyeluruh dan komprehensif pada setiap tahapan pembangunan infrastruktur, khususnya pada bangunan air yang memiliki risiko tinggi seperti bendungan urugan. Gempa bumi dapat memberikan dampak signifikan terhadap stabilitas dan deformasi bendungan, sehingga diperlukan pendekatan analisis yang tepat untuk mengantisipasi potensi kerusakan. Kerusakan ini dapat dipicu oleh beban gempa yang destruktif. Penelitian yang menguji aspek statis dan dinamis pada bendungan utamanya dalam mengetahui efek destruktif dari gempa hanya menggunakan satu model litologi fondasi saja. Oleh karenanya perlu dilakukan dalam lebih banyak variasi susunan litologi untuk mengetahui deformasi yang dihasilkan, karena kelak anaisis ini akan lebih baik dalam menggambarkan terhadap respons struktur terhadap beban gempa, dengan kondisi litologi baik karakteristik mekanik, geometri serta pembebanan oleh timbunannya yang berbeda. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi litologi terhadap keamanan bendungan. Parameter yang diuji adaah nilai deformasi dan amplifikasi. Pemodelan yang dilakukan diharapkan dapat mengetahui nilai keduanya dan kedua nilai tersebut dapat dikomparasikan dalam satu dan antar model. Pemodelan dilakukan dalam kondisi statis maupun dinamis. Objek studi yang digunakan adalah Rencana Bendungan Cempaka, yang berlokasi di Provinsi Jawa Barat. Analisis dilakukan terhadap tubuh bendungan dengan memodelkan kondisi in-situ berdasarkan data pengeboran sepanjang sumbu (as) bendungan. Data ini diasumsikan merepresentasikan kondisi lapangan. Bendungan Cempaka terletak di Kabupaten Bogor, Provinsi Jawa Barat dengan komposisi litologi secara regional adalah litologi batupasir dan batulempung karbonatan. Batulempung karbonatan memiliki karakteristik yang lebih lunak, dibuktikan dengan nilai UCS serta nilain modulus elastisitas yang lebih rendah daripada batupasir. Pemodelan diambil dari dua section melintang as berbeda, berdasrkan data pengeboran. Satu penampang memiliki batupasir dominan sedangkan penampang lainnya memiliki batulempung dominan. Selanjutnya, analisis dilakukan untuk tiga tahapan utama yaitu tahap konstruksi, tahap pengisiandan tahap operasional selama kurun waktu tertentu. Dua skenario variasi litologi diterapkan untuk memahami pengaruh perbedaan kondisi geologi terhadap perilaku struktur. Untuk analisis dinamis, digunakan tiga data gempa jenis kerak dangkal yang memiliki karakteristik berbeda. Seluruh analisis dilakukan dengan pendekatan metode elemen hingga, yang memungkinkan pemodelan detail respons deformasi dan tegangan dalam sistem bendungan Analisis respon statis dan dinamik dilakukan pada tubuh bendungan, dengan memodelkan kondisi in-situ dari fondasi, berdasarkan data pengeboran memanjang as yang dimodelkan menjadi 2 model. Analisis dilakukan pada konstruksi dan pengisian serta operasional bendungan dalam tiga tahun, pada empat skenario fondasi berbeda. Sedangkan analisis bendungan pada tubuh bendungan menggunakan data tiga data gempa shallow crustal berbreda. Analisis tersebut dilakukan dengan metode elemen hingga. Analisis masa konstruksi pada bendungan dilakukan secara bertahap dengan satu tahap kenaikan konstuksi setiap 12 m dalam waktu 480 hari. Pada akhir konstruksi didapatkan pergeseran dalam dua sumbu X-Y sebesar rerata sebesar 1.1 m. Faktor keamanan pada semua desain fondasi berkisar antara 1.7-1.8. Sedangkan pada analisis dinamis hasil deformasi semua model fondasi dengan nilai maksimal 2.116 m. Faktor keamanan dari analisis dinamis memiliki nilai minimum 1.49. Analisis yang dilakukan setelah pemodelan meliputi perbandingan nilai deformasi setelah dinormalisasi terhadap ketinggian line, serta perbandingan deformasi absolut antar model. Dari analisis tersebut, besar nilai deformasi yang dinormalisasi umumnya berbanding lurus terhadap ketebalan batulempung. Selain itu, dilakukan analisis perbandingan nilai amplifikasi terhadap rasio tebal batulempung dan deformasi. Hasilnya adalah ketiga parameter tersebut berbanding lurus, baik dari 1 dan antar model.