Upload
others
View
25
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 1
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bendungan urugan adalah bangunan sipil yang paling kompleks yang sangat
berbahaya bila mengalami kerusakan. Kerusakan pada suatu bendungan akan
menimbulkan bencana besar bagi daerah disebelah hilirnya baik berupa harta
benda maupun korban jiwa. Berdasarkan penelitian para ahli, menyatakan bahwa
lebih kurang 85% kerusakan bendungan disebabkan oleh pengaruh hidraulik dan
rembesan air yang biasanya sulit dihitung secara teliti, ini berarti bahwa desain
suatu bendungan tidak semuanya dapat dihitung secara teoritis. Kerusakan atau
runtuhnya suatu bendungan dapat terjadi karena beberapa hal, diantaranya
melimpahnya air diatas mercu bendungan (overtopping), longsornya lereng
bendungan (sliding), terbawanya butiran tanah dari tubuh bendungan (internal
erosion atau “piping”) dan lain sebagainya.
Untuk melakukan pengawasan dalam pelaksanaan pemasangan instrumentasi
geoteknik pada suatu bendungan urugan secara efisien dan tepat sasaran,
petugas pengawas lapangan perlu memahami prinsip dasar instrumentasi
termasuk jenis instrumen, pemilihan jenis, pemasangan, kalibrasi dan pembacaan
awal. Hal tersebut perlu dilakukan mengingat hasil instrumentasi tersebut
merupakan salah satu faktor penting untuk menilai kesiapan pengisian awal waduk,
setelah konstruksi selesai.
Dalam rangka meningkatkan pelaksanaan pengelolaan sumber daya air di
wilayah-wilayah sungai, kemampuan para pengelola BBWS/BWS perlu
ditingkatkan. Oleh karena itu perlu dilakukan pelatihan-pelatihan bagi para personil
BBWS/BWS, terutama dalam bidang pengawasan pemasangan instrumentasi
bendungan urugan. Oleh karena itu, perlu dibuat modul instrumentasi bendungan
urugan yang membahas mengenai jenis-jenis, pemilihan jenis, filosofi pemilihan
dan pengawasan pelaksanaan pemasangan di lapangan.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 2
1.2 Deskripsi Singkat
Mata pendidikan dan pelatihan ini membekali peserta dengan pengetahuan dasar
mengenai pemasangan dan pembacaan awal instrumentasi bendungan urugan
yang disajikan dengan cara ceramah dan tanya jawab.
1.3 Tujuan Pembelajaran Umum (TPU)
Setelah mengikuti pembelajaran ini peserta diklat diharapkan mampu memahami
instrumentasi bendungan urugan, terutama pada tahap pemasangan, pembacaan
dan evaluasi instrument pada suatu bendungan urugan, guna kesiapan persiapan
pengisian awal waduk.
1.4 Tujuan Pembelajaran Khusus (TPK)
Setelah pembelajaran ini, peserta diharapkan mampu:
1) Memahami prinsip pemasangan instrumen.
2) Memahami cara pembacaan dan pemantauan instrumen yang telah dipasang.
3) Memahami cara plotting dan evaluasi data pembacaan.
4) Memahami cara melakukan interpretasi data
5) Memahami cara pelaporan hasil pemantauan instrumen.
1.5 Pokok Bahasan
1) Jenis dan fungsi instrumen bendungan urugan
2) Pemasangan instrumen pada bendungan urugan
3) Pembacaan dan pemantauan instrumen yang telah dipasang
4) Plotting dan evaluasi data pembacaan
5) Interpretasi data terhadap data yang telah diplotkan
6) Cara dan sistim pelaporan
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 3
1.6 Petunjuk Belajar
Agar peserta diklat dapat memahami dasar dan prinsip instrumentasi bendungan
urugan secara lebih mendalam dan komprehensif, terutama pemasangan, cara
plotting, evaluasi dan interpretasi data instrument pada suatu bendungan urugan,
sebaiknya peserta juga mempelajari Standar Nasional Indonesia (SNI) dan
pedoman-pedoman yang terkait dengan instrumentasi bendungan urugan yang
dikeluarkan oleh Departemen PU atau unit-unit organisasi dibawahnya.
II. SPESIFIKASI DAN KONTRAK PEKERJAAN INSTRUMENTASI
1. Umum
Pengadaan instrumen dapat dilakukan oleh kontraktor, pemilik/pengelola atau oleh
konsultan, sebagai alternatif hal tersebut juga dapat dilakukan oleh subkontraktor,
misalnya oleh agen/dealer instrumen, masing-masing alternatif mempunyai
kerugian dan keuntungan.
Spesifikasi biasanya mencakup 3 Bab utama, yakni Bab I Umum, yang mencakup
kebutuhan dan penjelasan untuk semua instrumen,. Bab II Rincian Instrumen,
berisikan uraian rinci dari setiap instrumen yang dibutuhkan dan Bab III mengenai
pengukuran dan pembayaran.
Setelah instrumen tiba di proyek, pengawas bersama-sama dengan konsultan
pengawas dan kontraktor pengadaan instrumen harus melakukan pemeriksaan
dengan menggunakan daftar simak (check list) yang berisikan jenis dan banyak
instrumen sesuai dengan spesifikasinya. Sering terjadi pada saat pemeriksaan
jenis instrumen tidak sesuai dengan yang tercantum di dalam spesifikasinya. Untuk
itu, pengawas lapangan harus memahami spesifikasi dan kontrak terlebih dahulu,
sebelum menerima instrumen yang telah tiba. Bila perlu lakukan pemeriksaan dan
kalibrasi terlebih dahulu (meskipun telah dilengkapi dengan kalibrasi oleh pabrik
pembuatnya) dengan disaksikan bersama-sama dengan konsultan pengawas dan
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 4
kontraktor, biaya kalibrasi dapat dibebankan kepada kontraktor pengadaan
instrumen.
2. Pemahaman Spesifikasi
Seperti telah disebutkan, dalam spesifikasi telah disebutkan Bab Umum yang
berisikan hal-hal sebagai berikut :
1) Pihak yang bertanggung jawab; harus jelas tanggung jawab semua pihak
diantara pemilik proyek, konsultan desain, spesialis instrumen dan konraktor
pelaksana, terutama saat penerimaan instrumen, bila terjadi hal-hal yang tidak
diinginkan (masalah kalibrasi, pemeriksaan instrumen, dll).
2) Penyerahan instrumen; spesifikasi tersebut biasanya berisi ringkasan untuk
penyerahan instruman kepada pemilik atau konsultan pengawas, antara lain
mencakup daftar pengalaman, instrumen yang diusulkan, sertifikat kalibrasi,
asuransi, daftar simak, jaminan/garansi, instruction manuals, dokumen
pengiriman, contoh instrumen, dll.
3) Kondisi lingkungan operasi instrumen; instrumen biasanya juga dioperasikan
pada kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan. Spesifikasi harus
berisikan uraian lingkungan operasi, termasuk jenis tanah/batuan dan faktor-
faktor lingkungan
4) Kebutuhan material dan jenis instrumen; menjelaskan jenis instrumen, mekanis,
hidraulis, pneumatis atau elektris. Demikian juga mengenai sistim transducer,
unit alat baca dan komunikasi.
5) Kajian terhadap instrumen yang diusulkan; kajian dan usulan jenis instrumen
tertentu, termasuk usulan instrumen jenis lain dan nama pabrik/agen penjual
harus dimasukkan ke dalam spesifikasi.
6) Kalibrasi Pabrik dan Jaminan Mutu; instrumen yang akan dibeli harus diperiksa
dan dikalibrasi oleh pabrik (ada sertifikatnya) sebelum dikirim ke proyek.
Permbacaan/pembebaban (load and unload) harus dilakukan paling tidak
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 5
sebanyak 10 kali peningkatan/penurunan beban dan beban/tekanan maksimum
harus sama dengan tekanan yang terjadi di lapangan. Setiap instrumen yang
telah dikalibrasi harus ditandai dan diberi nomor dengan jelas. Meskipun
demikian, perlu dilakukan pemeriksaan dan kalibrasi ulang setibanya instrumen
di proyek, karena pada saat transportasi ke proyek, bisa saja instrumen atau
alat bacanya yang sensitif mengalami kerusakan/gangguan.
7) Jaminan (Warranty); pabrik harus menjamin kinerja instrumen yang telah dibeli,
biasanya sekitar 3 – 12 bulan. Kebanyakan pabrik tidak mau bertanggung
jawab terhadap rusakna instrumen setelah beberapa waktu dipasang, oleh
karena itu di dalam spesifikasi harus ditulis dengan jelas bagian atau instrumen
mana yang menjadi tanggung jawab pabrik atau pihak lainnya.
8) Instruction Manual: spesifikasi pengadaan harus mencakup instruction manual,
yang antara lain berisikan hal-hal sebagai berikut :
- Tujuan instrumen : parameter yang diukur, aplikasi, dll
- Theori operasi : prinsip dasar instrumen, dilengkapi dengan gambar,
diagram sirkuit, dll.
- Prosedur kalibrasi
- Prosedur pemasangan
- Prosedur perawatan
- Prosedur pengumpulan data
- Prosesing data, dll.
9) Pengiriman; pada spesifikasi juga disebutkan tanggal pengiriman. Bila waktu
terbatas oleh pemasangan instrumen, harus dibuatkan skedul waktu
pengiriman yang disesuaikan dengan skedul pemasangan. Spesifikasi juga
menguraikan masalah asuransi, bila terjadi kehilangan dan kerusakan
instrumen pada tahap pengiriman dan harus jelas siapa yang bertanggung
jawab.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 6
Bab II Rincian Instrumen, berisikan :
1) Prinsip kerja setiap instrumen; berisikan uraian umum mengenai sistim dan
komponen dari setiap instrumen. Prinsip kerja dan karakteristik dari transducer,
unit alat baca dan sistim komunikasi juga harus dijelaskan secara detil.
2) Spesifikasi Komponen; pada spesifikasi diuraikan dengan rinci setiap
komponen instrumen yang dibutuhkan. Brosur dari pabrik/agen penjual dapat
membantu dalam hal menyusun rincian komponen ini.
3) Kecocokan dengan instrumen lain; pengadaan instrumen baru harus
disesuakan dengan jenis instrumen yang telah dipasang, misalnya alat baca
inklinometer harus cocok/sesuai dengan jenis pipa inklinometer yang telah
dipasang di lapangan.
4) Material dan alat pemasang; prosedur pemasangan instrumen termasuk daftar
alat dan material yang digunakan dalam pemasangan instrumen harus ditulis
dengan rinci dan jelas.
5) Suku cadang; suku cadang mungkin diperlukan untuk mengganti komonen
yang rusak selama pemasangan dan operasinya.
Bab III Pengukuran dan Pembayaran; menguraikan masalah pengukuran dan
pembayaran; pengadaan instrumen harus diopname dan dibayar berdasarkan
harga satuan (lebih lazim dibandingkan dengan lump sum). Skedul harga satuan
ini harus mencakup item yang memadai, sehingga mencakup harga komponen
utama instrumen.
Setelah instrumen lengkap dan tidak bermasalah (setelah diperiksa dan dikalibrasi
ulang di lapangan/proyek, dibuat Berita Acara yang menyatakan bahwa instrumen
dalam kondisi baik dan siap dipasang. Berita Acara tersebut harus ditanda tangani
oleh ketiga pihak, yakni pengawas lapangan, konsultan pengawas dan kontraktor.
Namun, apabila ditemui ketidak lengkapan instrumen atau ada instrumen yang
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 7
rusak/tidak berfungsi, maka sesuai dengan kontrak, instrumen tersebut harus
diperbaiki atau diganti dengan jenis dan kapasitas yang sama oleh kontraktor
pengadaan barang.
3. Pemahaman Kontrak Pekerjaan
Disamping telah diuraikan pada bab sebelumnya, instrumentasi juga mencakup
pemasangan, kalibrasi dan perawatan secara berkala, pengumpulan data,
prosesing data, presentasi dan interpretasi data. Oleh karena itu, di dalam kontrak
harus jelas siapa saja dari pekerjaan instrumentasi tersebut di atas yang
bertanggung jawab.
Pengawas harus mempelajari isi kontrak dengan hati-hati dan seksama, terutama
pada saat akan dilakukan pemasangan instrumen, termasuk pekerjaan
persiapannya, yakni pemeriksaan dan perawatan instrumen sebelum dipasang
dilapangan, prosedur pemasangan melalui lubang bor, mesin bor apa yang
digunakan, prosedur pemasangan di timbunan, pengaturan kabel/tubing instrumen,
pembacaan awal dan lain sebagainya.
Di dalam kontrak, biasanya mencakup hal-hal sebagai berikut :
1) Pengadaan instrumen; spesifikasi pengadaan harus mencakup semua daftar
instrumen, suku cadang, peralatan bantu dan material yang diperlukan untuk
pemasangan.
2) Pekerjaan pendukung untuk pelaksaan instrumentasi di lapangan, antara lain
terdiri dari :
- Pengeboran dan grouting pengisi
- Penggalian parit untuk tubing/kabel instrumen
- Penyediaan air, udara/angin dan tenega listrik/genset
- Transportasi peralatan pindah antar lokasi pemasangan instrument
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 8
- Pengamanan tubing dan peralatan lain instrumen dari operasi alat berat
- Pengukuran survei
- Pembuatan jalan masuk ke ruang pengukuran/pembacaan
- Membuat perlindungan/pengaman instrumen setelah selesai dipasang.
3) Lokasi instrumen; meskipun lokasi instrumen sudah ditentukan dalam gambar
desain, namun kepastian lokasi tersebut ditentukan di lapangan, sesuai dengan
kondisi geologi saat penggalian fondasi. Di dalam spesifikasi disebutkan
pemilik atau wakilnya akan menentukan lokasi/penempatan instrumen,
orientasi, kedalaman dan banyak instrumen yang akan dipasang, termasuk
penempatan terminal panel, ruang pengamatan dapat dirubah sesuai kondisi di
lapangan.
4) Pemasangan instrumen; pemasangan ini memerlukan spesialis instrumen dan
pekerjaan pendukung. Di dalam kontrak disebutkan secara rinci langkah demi
langkah prosedur pemasangan setiap instrumen, sesuai dengan manual
instruction dari pabrik pembuat. Pada pemasangan dengan menggunakan alat
bor, meskipun tujuan utamanya adalah untuk pemasangan instrumen, namun
harus dijelaskan dengan rinci apabila disertai dengan pengambilan contoh,
pengambilan/penyimpanan inti, tekanan air pembilas, deskripsi tanah, dll. Perlu
perhatian terhadap penarikan casing di dalam lubang bor untuk menghindasri
terjadinya runtuhnya dinding lubang bor dan memastikan bahwa material
pengisi tidak masuk ke dalam casing yang dapat berakibat terangkatnya
instrumen saat casing diangkat. Pengangkatan casing dilakukan tanpa rotasi.
Pengujian perlu dilakukan terhadap instrumen yang telah dipasang, misalnya
dengan memasukkan air ke dalam pipa pisometer untuk menguji fungsi mata
pisometernya.
5) Kalibrasi dan perawatan berkala; didalam kontrak disebutkan kapan kalibrasi
berkala dilakukan, demikian juga perawatan berkala terhadap instrumen,
terutama unit alat bacanya.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 9
6) Kerusakan instrumen; di dalam kontrak disebutkan cara perlindungan/peng-
aman instrumen saat pelaksanaan konstruksi dan tanggung jawab kontraktor,
bila terjadi kerusakan akibat kelalaian pelaksanaan.
III. PEMERIKSAAN DAN KALIBRASI LAPANGAN
3.1 Pemeriksaan Awal
Seperti disebutkan di depan, pemeriksaan dan kalibrasi lapangan perlu dilakukan,
saat diperiksa, sebagian instrumen sering ditemui mempunyai kapasitas yang tidak
sesuai dengan spesifikasinya. Pemeriksaan di sini adalah mencocokkan kapasitas
instrumen yang telah tiba di lapangan dengan spesifikasinya, disamping
memeriksa jumlah dan komponen serta asesorinya. Bila pengawas kurang
mengerti masalah instrumentasi, dapat melakukan menyewa tenaga ahli instrumen,
untuk membantu melakukan pemeriksaan.
3.2 Kalibrasi Lapangan
Meskipun dari pabrik telah dilengkapi dengan sertifikat kalibrasi, namun selama
pengangkutan dan transportasi ke proyek, dapat saja instrumen dan alat bacanya
yang sensitif mengalami kerusakan, terutama instrumen dengan sistim tertutup,
inklinometer, transducer alat baca, dan lain-lainnya.
Berikut di bawah adalah cara-cara pemeriksaan/kalibrasi secara praktis terhadap
beberapa instrumen, dengan keterbatasan alat di lapangan.
a) Pisometer; pada saat pemasangan pisometer (sistim terbuka atau tertutup) di
fondasi dilakukan melalui lubang bor yang sebelumnya telah dibuat. Untuk
memeriksa fungsi dari pisometer sistim terbuka, setelah pisometer dipasang ke
dalam lubang bor, tunggu beberapa waktu, kemudian periksa apakah muka air
di dalam pipa pisometer sama levelnya dengan muka air tanah yang ada di
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 10
dalam lubang bor. Bila tidak sama (lebih rendah), kemungkinan mata
pisometernya tersumbat. Sedangkan untuk pisometer sistim tertutup (hidraulis,
pneumatik dan elektrik), setelah mata pisometer dimasukkan ke dalam lubang
bor dan ditempatkan pada level yang diinginkan, sambung kan kabel/tubing ke
alat baca dan lakukan pengukuran. Posisi/level muka air tanah di dalam lubang
bor harus sama dengan hasil pembacaan. Bila tidak, tarik mata pisometer dan
periksa kondisinya.
Untuk instrumen sistim tertutup, kalibrasi dapat dilakukan di lapangan dengan
menggunakan alat ”dead weight tester” atau instrumen dan alat bacanya di
bawa ke kolam/waduk yang cukup dalam di dekat proyek untuk dilakukan
kalibrasi. Kalibrasi dilakukan dengan cara memasukkan instrumen (yang telah
disambungkan ke alat bacanya) ke dalam kolam/waduk setiap meter sampai
kedalaman sesuai dengan kapasitas instrumen. Pembacaan/pengukuran
dilakukan ”naik dan turun” atau ”load and unload”, sehingga dapat dibuat grafik
histerisnya untuk mengetahui ketelitian/kepekaan dari instrumen yang
dikalibrasi. Contoh kalibrasi di kolam waduk adalah seperti gambar di bawah.
Gambar 3.1 Contoh grafik kalibrasi pneumatic piezometer
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 11
Gambar 3.2 Kegiatan kalibrasi pneumatic piezometer di kolam/waduk
Pada saat pemasangan melalui lubang bor, mata pisometer harus dalam
kondisi jenuh, sehingga pada saat dimasukkan ke dalam lubang bor, posisi
muka air tanah di dalam lubang juga harus cocok dengan pembacaan
pisometer.
b) Tekanan tanah total; sebelum alat dipasang di lapangan, periksa kondisi alat
dengan cara memberikan pembebanan di bagian atas alat, berat beban dibagi
luas adalah merupakan tekanannya.
c) Inklinometer; yang perlu diperiksa dan dikalibrasi adalah torpedo dan alat
bacanya. Sambungkan torpedo dan kebelnya ke alat bacanya. Siapkan alat
kalibrasi dari pabrik (berupa segitiga yang dilengkapi dengan tempat
kedudukan torpedo dengan posisi sudut yang bervariasi). Pasang torpedo pada
tempatnya, putar/miringkan pada kemiringan tertentu, misalnya 5º, lakukan
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 12
pembacaan. Pembacaan menunjukkan penyimpangan yang terjadi dan harus
sama dengan L sin 5º. Bila terjadi perbedaan yang siknifikan, nilai tersebut
adalah merupakan koreksi saat melakukan pembacaan sebenarnya di
lapangan.
Gambar 3.3 Kegiatan kalibrasi inklinometer di lapangan
d) Alat pengukur rembesan (V-notch); kalibrasi di laboratorium dapat dilakukan
dengan memberikan beberapa variasi debit aliran yang telah diketahui. Tetapi,
untuk di lapangan, pemeriksaan dapat dilakukan dengan menggunakan ember
dan pengukur waktu (stop watch) setelah alat dipasang dan telah ada aliran
rembesannya.
IV. PEMASANGAN INSTRUMEN
4.1 Persiapan Pemasangan
Lokasi penempatan dan pemasangan instrumen biasanya telah tercantum pada
gambar disain, namun pada pelaksanaan pemasangan lokasi tersebut dapat
berubah sesuai kondisi lapangan saat konstruksi dengan memperoleh persetujuan
direksi. Lokasi pemasangan instrumen dipilih sedemikian rupa, sehingga
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 13
pembacaannya dapat dilakukan dengan mudah.
Hal-hal yang perlu dichek dan diperiksa sebelum melakukan pemasangan
instrumen adalah :
a) Periksa gambar kerja yang diusulkan dan disetujui oleh pemberi tugas.
b) Periksa spesifikasi dan rencana kerja kontraktor pemasang instrumen.
c) Periksa kesiapan kontraktor di lapangan.
d) Periksa kalibrasi yang telah dilakukan.
e) Periksa peralatan yang sudah disiapkan di lapangan
f) Siapkan petugas pengawas di lapangan beserta formulir-formulir yang
diperlukan.
Pemasangan instrumen dapat dibagi sebagai berikut :
- Pemasangan pada fondasi, tumpuan atau tanah dasar lainnya di luar
bendungan biasanya dilakukan melalui lubang bor, antara lain pisometer sistim
terbuka (termasuk pipa pantau/observation well), pisometer sistim tertutup
(hidraulis, pneumatic dan elektris), inklinometer, ekstensometer, dll.
- Sebagian instrumen dipasang bersamaan dengan pelaksanaan timbunan,
antara lain lain pisometer sistim terbuka, pisometer sistim tertutup,
penyambungan pipa inklinometer dan multilayer settlement, dll.
- Sedangkan pemasangan di luar bendungan biasanya dilakukan melalui lubang
bor, antara lain inklinometer, ekstensometer, dll
- Pemasangan di dalam galeri, untuk memasang pipa pelepas tekanan (relief
well) dan pisometer dilakukan melalui lubang bor, sedangkan yang dipasang
pada dinding atau lantai, antara lain adalah jointmeter, crackmeter, alat ukur
rembesan, alat ukur gempa, dll.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 14
4.2 Pemasangan Melalui Lubang Bor
4.2.1 Pisometer Sistim Terbuka
Pada umumnya pisometer dipasang di dalam lubang hasil bor (pisometer fondasi)
atau pada timbunan tanah (pisometer timbunan). Agar pisometer tip dapat
mengukur tekanan air pori dari lapisan pada suatu elevasi tertentu, maka perlu
dicegah pengaruh tekanan air pori dari lapisan di sekitarnya, caranya adalah
dengan memasang penyumbat (seal) terbuat dari material kedap air yang lentur
(misalnya bentonit-semen atau campuran bentonit dan lempung berbentuk tablet)
pada jarak-jarak tertentu yang ditempatkan di atas lapisan pasir yang mengelilingi
pisometer tip.
Prosedur pemasangan pisometer pipa tegak di fondasi, adalah seperti berikut :
1) Lakukan pengeboran dengan bor mesin menggunakan mata bor berdiameter
89 cm (diameter lubang 10 cm), supaya dapat digunakan untuk memamasang
2 buah pisometer dalam satu lubang bor sampai mencapai kedalaman yang
diinginkan. Cara pengeboran dilakukan dengan bor kering, tanpa air pembilas;
melalui lubang-lubang bor tersebut juga dilakukan pengujian SPT,permeabilitas
dan pengambilan contoh tanah tak terganggu (UDS).
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 15
Gambar 4.1 Mesin bor putar (kiri) dan alat bor auger dengan
batang berlubang (kanan)
2) Setelah pemboran selesai, lubang bor dibersihkan dari kotoran. Jangan lupa
untuk mencatat posisi/level MUKA AIR TANAH yang ada.
3) Pasir saring yang telah dicuci bersih dituangkan ke dalam lubang bor dengan
menggunakan pipa tremi, sehingga tebal pasir mencapai 25 cm dari dasar
lubang bor.
4) Siapkan rangkaian pipa pisometer yang telah disiapkan, sebelum diturunkan
kedalam lubang bor. Sebelumnya, mata pisometer telah dijenuhkan di dalam
air kira-kira selama 12 jam (semalam).
5) Periksa mata pisometer agar posisi ujungnya berada diatas pasir pada elevasi
yang dikehendaki.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 16
6) Tuangkan pasir saring ke dalam lubang bor, sehingga diperoleh ketebalan 25
cm di atas mata pisometer, sehingga pasir saring membungkus mata pisometer,
total ketebalan pasir adalah 50 cm di atas dasar lubang bor.
7) Masukkan pelet-pelet bentonit ke dalam lubang bor sehingga mencapai
ketebalan 30-40 cm di atas pasir saring.
8) Isi ruangan di atas bentonit, antara pipa/tubing pisometer dan dinding lubang
bor dengan campuran grouting melalui pipa grouting yang telah disiapkan,
pada waktu yang hampir bersamaan tarik pipa pelindung secara perlahan-
lahan sedemikian rupa, sehingga posisinya selalu sedikit di atas campuran
grouting yang sedang diisikan.
9) Bila pada lubang bor tersebut juga dipasang mata pisometer pada bagian
atasnya, hentikan pengisian campuran grouting pada elevasi mata pisometer
berikutnya; tunggu minimal 6 jam (atau semalam) menunggu campuran
grouting mengeras.
10) Pada posisi tersebut di atas, untuk pemasangan mata pisometer berikutnya,
lakukan langkah butir (6) sampai dengan butir (8) dan pengisian grouting
dilakukan sampai permukaan tanah.
11) Lakukan pembacaan awal untuk pisometer menggunakan alat baca yang telah
dikalibrasi sebelumnya.
12) Tulis nomor pisometer pada ujung atas pipa dan ujung atas pisometer di tutup
dengan dop (end cap).
13) Pasang pipa pelindung beriameter 3 “ yang terbuat dari paralon di bagian atas
(panjang kira-kira 1 m).
14) Tutup dan lindungi bagian atas unit pisometer dengan menggunakan kotak
pengaman terbuat dari beton yang dicor ditempat yang dilengkapi dengan kunci
pengaman (boks pelindung).
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 17
Gambar 4.2 Prinsip pemasangan 2 pisometer di dalam lubang bor
Gambar 4.3 Pemasangan pisometer pipa terbuka (kiri) dan boks pelindung (kanan)
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 18
4.2.2 Pisometer Sistim Tertutup
Untuk pisometer sistim tertutup (pisometer hidraulis, pneumatis atau elektris),
pemasangan pisometer fondasi juga dilakukan melalui lubang bor, sedangkan
untuk pisometer timbunan, pemasangannya dapat dilakukan saat konstruksi
penimbunan dan pemadatan sedang berlangsung.
Mata pisometer (piezometer tip) yang akan dipasang, sebelumnya dijenuhkan dulu
minimal 6 jam (biasanya semalam) dengan cara memasukkan mata pisometer ke
dalam ember berisi air suling.
Prosedur pemasangan mata pisometer tertutup seperti pada pemasangan pipa
pisometer terbuka, hanya karena pipa pisometer terbuka diganti dengan
kabel/tubing, maka dalam satu lubang bor kemungkinan dapat dipasang 3 mata
pisometer.
Tambahan penting di dalam pemasangan pisometer sistim tertutup, adalah :
a) Masukkan mata pisometer + kabel/tubing-nya yang telah disambung-sambung
ke dalam pipa pelindung (casing), sampai mata pisometer terletak pada pasir
saring, kemudian isi kembali dengan pasir saring, sehingga mata pisometer
terkurung di dalam pasir saring (tinggi pasir saring di atas pipa pisometer
sekitar 25 cm, sehingg total tebal pasir saring dari dasar lubang bor sekitar 50
cm).
b) Pada kondisi ini lakukan pembacaan dan chek hasil pembacaan dengan posisi
muka air tanah yang ada.
c) Setelah pemasangan semua mata pisometer selesai, lakukan pembacaan
awal menggunakan alat baca yang telah dikalibrasi sebelumnya, chek
terhadap posisi/level muka air tanah yang ada.
Catatan :Penyesuaian hasil pembacaan dengan level muka air tanah akan memerlukan
beberapa waktu, supaya tekanan air pori berlebih (excess pore pressure) terdisipasi.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 19
Gambar 4.4 Pemasangan pisometer pneumatik (sistim tertutup)
Kabel/tubing pisometer tertutup harus di kumpulkan dalam suatu tempat dan
dilindungi terhadap beroperasinya alat-alat berat saat pelaksanaan konstruksi.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 20
Pemadatan disekitar daerah ini harus dilakukan dengan menggunakan alat
pemadat ringan atau pemadat tangan (hand tamper).
Gambar4.5 Pengamanan kabel/tubing dari operasi alat-alat berat
Pada suatu level tertentu dari timbunan, kabel/tubing tersebut dibawa menuju
gardu/rumah instrumen. Suatu paritan sedalam 0.80 m digali antara pisometer dan
gardu/rumah instrumen. Tubing-tubing dipasang berkelok-kelok (snaking) dalam
paritan tersebut agar dapat memanjang tanpa menarik mata pisometernya waktu
terjadi deformasi timbunan.
Gambar 4.6 Pengaturan kabel/tubing pisometer di dalam paritan.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 21
Tubing ini ditutup lagi dengan tanah timbunan yang dipadatkan sedemikian rupa,
sehingga tidak terjadi suatu alur rembesan yang dapat membahayakan bendungan.
4.2.3 Pemasangan Inklinometer
Prosedur pemasangannya adalah sebagai berikut :
1) Siapkan blanko isian pemasangan instrumen dilengkapi dengan lokasi
koordinat, elevasi, rencana pemakaian material, jadwal dan rencana metode
pemasangan.
2) Periksa semua bagian instrumen, material dan peralatan apakah sudah
lengkap.
3) Ukur panjang pipa pelindung (casing) bagian bawah, perkirakan panjang
ruangan (gap) antara pipa pelindung untuk mengantisipasi perubahan
panjang pipa.
4) Tentukan kedalaman pengeboran dengan kebutuhan panjang pipa ditambah tutup
pipa bawah dan sisa endapan kotoran hasil pemboran (meskipun dasar lubang bor
telah dibersihkan).
5) Lakukan pengeboran dengan hati-hati untuk mengurangi kerusakan lubang bor
dan tanah disekitamya. Ambil contoh tanah dan catat bor-log pada blangko. Cuci
dasar lubang bor dengan air sampai air yang keluar jernih. Periksa lubang bor
harus pada kondisi terbuka semua tidak ada yang tertutup.
6) Siapkan pengisian grouting dengan material dan alat beserta pipa grouting.
Perkirakan kebutuhan volume grouting.
7) Masukkan pipa inklinometer kedalam pipa pelindung (casing) secara perlahan
mulai dengan bagian terbawah dan periksa ketelitian pemasangan tegak lurus
dan tidak boleh miring. Perkirakan penambahan panjang pipa pelindung
dengan pemasangan penyambung dengan perpanjangan atau perpendekan
pipa pelindung.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 22
10) Bila bagian terbawah sudah mencapai dasar lubang, angkat sedikit dan putar
perlahan dan letakkan kembali ke dasar lubang. Pipa pelindung bagian atas
harus muncul diatas lubang bor. Masukkan probe dengan gerakan naik dan
turun dan lakukan pembacaan. Bila terjadi kegagalan probe tidak bisa turun
sepanjang pipa, maka tarik pipa ke atas dan teliti penyebab kegagalannya,
kemudian pasang kembali. Masukkan pipa grouting kedalam pipa tabung dan
catat panjang pipa grouting yang masuk. Juga pipa grouting agar selalu terisi
air agar pipa tidak tersumbat
11) Pompa air masuk ke pipa grouting keluar melalui pipa selubung lubang bor dan
periksa tidak ada penyumbatan.
12) Tarik pipa pelindung lubang bor keatas dengan tanpa memutar. Tutup ujung
pipa selubung inklinometer di sekeliling pipa grouting dengan selotip. Masukkan
campuran grouting dengan cara dipompa ke dalam lubang pipa grouting
sampai penuh dan keluar lewat lubang pengeboran. Catat volume grouting dan
bandingkan dengan volume rencana. Tarik pipa grouting keluar dan cuci
sampai bersih. Masukkan pipa pembersih ke dalam pipa selubung inklinometer
dan alirkan air untuk mencuci. Bila pipa selubung inklinometer kemasukan dan
tersumbat material grouting, maka cabut dan ulang pekerjaan pemasangan
seperti diatas.
13) Setelah pekerjaan grouting selesai, potong pipa inklinometer dan catat
elevasinya kemudian tutup dan pasang pelindung dilengkapi dengan nomor
kodenya.
14) Lakukan pembacaan pertama (awal) dan catat sebagai pembanding
pembacaan selanjutnya.
Pipa inklinometer yang telah ditanam di dalam fondasi tersebut harus diperpanjang
sesuai dengan kemajuan pekerjaan penimbunan sampai mencapai puncak
bendungan. Saat penyambungan pipa inklinometer, bila dikehendaki dapat
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 23
dipasang sejumlah alat pengukur penurunan (multilayer settlement) pada pipa
inklinometer.
Gambar 4.7 Pemasangan dan Pembacaan Inklinometer
Gambar 4.8 Pemasangan pipa inclinometer (kiri) dan spider magnet settlement (kanan)
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 24
4.2.4 Pelindung Instrumen
Bagian atas instrument (pipa bagian atas dari pisometer, pipa inklinometer, ekstensometer, dll)
perlu dilindungi terhadap rusaknya akibat lalu lintas, tertabrak kendaraan dan perbuatan
vandalisme lainnya. Pelindung tersebut dapat terbuat dari logam/besi, beton atau material non-
logam yang kuat lainnya. Perlu diperhatikan di bagian dalam boks pelindung tersebut harus
dibuatkan lubang drainage untuk mengalirkan air hujan.
Gambar 4.9 Boks pelindung bagian atas pipa pisometer
4.3 Pemasangan Pada Timbunan
4.3.1 Instrumen Sistim Tertutup
Pemasangan instrumen pada timbunan biasanya dilakukan untuk instrumen jenis
tertutup (jenis hidraulis, pneumatis dan elektik), yakni : pisometer dan tekanan
tanah total.
Untuk pemasangan pada timbunan tanah, instrumen dipasang setelah timbunan
mencapai elevasi lebih tinggi dari elevasi tip yang direncanakan.
a) Pisometer (hydraulis, pneumatic dan elektrik)
Prosedur pemasangan pisometer pada timbunan adalah sebagai berikut :
1) Periksa kondisi mata pisometer sesuai pembacaan pada alat baca dan
kalibrasinya sesuaikan dan catat
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 25
2) Siapkan panjang kabel (biasanya dilebihi 10 %) dan beri tanda dengan selotip
warna kemudian Ietakkan di parit galian dengan posisi berkelok tidak lurus
(seperti ular).
3) Letakkan setiap kabel dengan jarak 15 cm, lakukan timbunan inti disekeliling
kabel dengan alat pemadat ringan (hand air rammer). Gulung kabel yang
muncul dipermukaan dan lindungi dengan pagar agar tidak rusak terlanggar
alat berat.
4) Sebelum mata pisometer disambung ke kabel, periksa dulu kebenarannya
kemudian sambung dan tutup dengan sarung kabel.
5) Lakukan galian selebar 0,4 m dan sedalam 0,3 m bila elevasi timbunan mencapai
0,5 m diatas elevasi rencana kabel. Pada lokasi tip akan di pasang bust galian
lebih dalam 30 cm dari elevasi rencana mata pisometer. Gunakan alat excavator
kecil
6) Masukkan pasir saring setebal 15 cm sebagai dasar peletakan mata pisometer.
Catat posisi mata pisometer yang tepat. Kemudian urug kembali dengan pasir
saring setebal 15 cm dan padatkan dengan alat pemadat air rammer. Gulung
kelebihan kabel yang tersambung pada mata pisometer.
7) Urug galian parit setebal 10 cm tiap lapis dan padatkan dengan handtamper.
Buang material timbunan yang berukuran besar dan bertepi tajam agar tidak
merusak kabel. Setelah pemadatan dengan handtamper selesai lanjutkan
pemadatan dengan baby vibration roller.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 26
Gambar 4.10 Pemasangan mata pisometer pada timbunan dan bidang transisi
Lakukan pembacaan pertama pada setiap pisometer yang telah dipasang dan catat
hasil pembacaannya. Pengaturan kabel/tubing dari pisometer tertutup adalah seperti
gambar di bawah.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 27
Gambar 4.11 Contoh penempatan kabel/tubing pisometer tertutup
b) Tekanan Tanah Total
Tekanan tanah total ini dipasang pada elevasi timbunan tertentu dan biasanya
dilakukan bersamaan dengan penimbunan dan pemadatan untuk mengetahui
tekanan tanah total dari timbunan akibat berat timbunan sendiri dan pengaruh air
waduk. Bila didekatnyan dipasang pisometer, maka dapat diperoleh tekanan tanah
efektif.
Untuk pemasangan pada timbunan, maka perlu digali terlebih dahulu, seperti
gambar di bawah. Beberapa cell (4 sampai 5 buah ) dipasang bedekatan dengan
posisi yang berbeda-beda dengan membentuk 45o rosette. Jarak masing-masing
paling sedikit 1.00 meter.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 28
Gambar 4.12 Pemasangan tekanan tanah total di timbunan
Seperti halnya pisometer, cara pengaturan kabel/tubing di dalam paritan menuju
ke rumah pembacaan dan pengamanannya, sama dengan pisometer sistim
tertutup yang telah dijelaskan di atas.
Penimbunan kembali dilakukan dengan cara dipadatkan secara cermat agar sisi
cell dapat dipertahankan untuk jangka lama. Semua tubing-tubing, kabel-kabel
dikumpulkan, dibuat berkelok-kelok (snaking) dan ditimbun tanah paling tidak 15
cm.
Alat berat untuk memadatkan jangan lewat di atas cell-cell ersebut, kecuali tebal
timbunan sudah mencapai 1 m. Sedangkan pemasangan cell pada rockfill atau
bidang partemuan antara beton dan tanah adalah seperti gambar di bawah. Cara
ini dengan rosette 450 dan memasang pisometer di dekatnya adalah penting untuk
mengetahui stress state di dalam massa tanah pada inti bendungan misalnya,
karena dapat untuk memeriksa kapan dan arahnya mulai terjadinya rekahan, bila
terjadi suatu rekah hidraulis (hydraulic fracturing).
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 29
4.3.2 Automatic Double Fluid Settement Device (ADFSD)
Sistem alat ini dipasang untuk mengukur penurunan secara menerus dengan
suatu tubing yang dipasang secara horizontal loop.
Tubing plastik dengan panjang tertentu (kasus di bendungan Wadaslintang
memerlukan panjang 1200 m untuk “melilit” tubuh bendungan arah memanjang
pada elevasi tertentu) ditempatkan dipondasi atau tubuh bendungan selama tahap
pembangunan dan membentuk horizontal loop yang menerus. Kedua ujungnya
dipasang didalam gardu pembacaan. Tubing plastic ini diisi air yang sudah bebas
dari gelembung udara dan air raksa, (interface) kedua cairan ini bergerak
sepanjang tubing dengan cara dipompa dengan kecepatan tetap.
Dengan mengamati perbedaan tinggi hidrolis dari bidang kontak (interface) air dan
air raksa tersebut, suatu perekaman menerus dari interface ini dapat dilakukan.
Setelah selesainya pembacaan ini, air raksa dikeluarkan dari tubing dan diganti
dengan air.
Sistem ini ada yang semi autoAlatic dan autoAlatic dimana yang terakhir ini dapat
di lengkapi oleh printer yang mencatat sama elevasi interface air - air raksa di
seluruh tubing ini secara berkala sesuai yang diinginkan.
Panjang tubing untuk tiap loop dibatasi sampai 1200 m, dapat dipasang lebih dari
satu loop pada elevasi yang sama karena luasnya daerah yang akan diamati,
(misalnya pada bendungan besar di elevasi yang dekat dengan dasarnya).
Sistem ini memantau perubahan elevasi sekitar 3.5 meter dengan ketelitian ± 1
cm. Kecepatan mengalirnya air raksa adalah 2 meter (tubing) permenit.
Sistem ini dapat membaca penurunan lapisan tanah sampai 3.5 meter di bawah
panel operasional di dalam gardu pembacaan dengan ketelitian ± 1 cm.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 30
Bila misalnya sitim ini dipasang pada suatu bendungan besar, seperti gambar di
bawah, gardu pembacaan harus terletak di lereng downstream kira-kira setinggi
loop yang terpasang.
Gardu tersebut dapat mengalami penurunan juga karena pondasinya terletak pada
lereng yang tentunya ikut turun. Sehingga koreksi elevasi gardu terhadap suatu
titik tetap (bench mark) di sekitar bendungan tersebut perlu diperhitungkan dalam
membuat plot curva penurunan yang sebenarnya.
Gambar 4.13 ADFSD dengan tubing yang mengelilingi tubuh bendungan
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 31
Karena Sistem ini menggunakan air raksa dalam operasinya, maka gardu
pembacaan harus mempunyai ventilasi cukup mengingat bahaya yang bisa timbul
dari uap air raksa terhadap tubuh manusia.
Bendungan besar yang menggunakan instrumen ini misalnya Tarbela Dam
(Pakistan) dan Wadaslintang (Jateng).
4.3.3 Pemasangan Patok Geser Permukaan
Prosedur pemasangan patok geser adalah sebagai berikut :
- Siapkan dulu kotak beton bertulang pracetak dengan pipa galvanis dan besi
tulangan
- Sebelum dipasang, survai elevasi dari posisi alat dan urugan batu disekitar
lokasi tersebut.
- Setelah kotak beton, pipa galvanis dan besi tulangan terpasang, lakukan
penimbunan material disekitar kotak beton dengan menggunakan pemadat
tamper atau baby roller.
- Setelah kotak dan dalam kondisi stabil, ukur posisi dan elevasi alat dan catat
sebagai nilai awal
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 32
Gambar 4.14 Pemasangan patok geser
4.4 Pemasangan Alat Ukur Rembesan
Pemasangan alat ukur rembesan dilakukan sebagai berikut :
a) Air rembesan pada kaki bendungan hilir sudah dikumpulkan melalui saluran dan bak
pengumpul, sesuai dengan gambar desain.
b) Pasang ambang V-notch pada posisi dan elevasi rencana, kemudian lakukan
pengecoran beton.dinding/ambang tempat V-notch dipasang.
c) Pasang pelat baffle pada posisi rencana kemudian lakukan pengecoran beton
bersamaan dengan pengecoran ambang V-nocth.
d) Pasang alat mistar umur (staff gauge) sesuai dengan gambar rencana, yakni
cukup jauh dari V-notch (diluar nappe), untuk memperoleh tinggi muka air
yang benar. Skala nol pada mistar harus sama dengan bibir V-notch.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 33
Persyaratan pemasangan V-notch ini , antara lain adalah :
1) Ukuran V-notch dan ambang harus tajam bersudut sudut 45° atau 22,5"
2) Ukuran saluran sebelum air mengalir ke atas V-notch
3) Air harus mengalir bebas (tidak terendam)
4) Letakan mistar ukur pada kiri kanan V-notch
5) Saluran dihilir dengaan kapasitas mencukupi untuk mengalirkan air rembesan
dengan lancar.
Gambar 4.15 Alat Ukur Rembesar Tipe Ambang V-notch
4.5 Pemasangan Alat Ukur Gempa
1) Tentukan lokasi seismometer dilapangan dengan slat ukur survai elevasi dan
koordinat, buang permukaan batuan pondasi yang Iemah, periksa apakah
batuan pondasi kuat dan masif, kemudian catat jenis dan parameter batuan.
2) Lakukan pengecoran beton perletakan dengan dimensi 0,7 m x 0,7 m x 0,2 m
dengan permukaan datar dilengkapi dengan besi angkur.
3) Pasang alat seismometer diletakan diatas beton perletakan dan periksa
kekedapan kotak sensor. Sambungkan kabel kealat sensor dan periksa fungsi
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 34
alat sensor
4) Pasang cetakan beton disekeliling pondasi beton dan alat, pasang pipa
galvanis, masukkan kabel kedalam pipa galvanis kemudian cor beton sampai
menutupi pondasi alat.
5) Sambung kabel ke alat monitor di ruang kontrol.
Gambar 4.16 Seismometer
4.6 Pemasangan Instrumen di dalam Galeri
Pemasangan di dalam galeri ini biasanya dilakukan untuk jenis instrumen-instrumen tertentu ,
antara lain adalah :
1) Jointmeter, untuk mengetahui pergerakan dari 2 blok beton atau keretakan pada beton.
2) Pipa pelepas (relief well) yang dapat juga berfungsi untuk mengukur tekanan angkat.
3) Pisometer jenis tertutup.
4) Alat pengukur rembesan, berupa V-notch atau parshall flume.
5) Kadang-kadang alat pengukur gempa juga dipasang di galeri, 1 unit dipasang di bagian paling
bawah, 1 unit di lereng bendungan (di tengah tinggi bendungan) dan 1 unit lagi di puncak
bendungan.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 35
Gambar 4.17 Vibrating Wire (VW) Jointmeter
Gambar 4.18 Vibrating W ire crackmeter
Gambar 4.19 Alat ukur retakan (ekstensometer mekanik)
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 36
Gambar 4.20 Alat pengukur retakan, dipasang di galeri atau di bangunan pelengkap
V. PEMBACAAN DAN PELAPORAN
5.1 Pemeriksaan dan Pembacaan Awal
Pembacaan instrumentasi bendungan merupakan faktor terpenting dalam hal
pengelolaan bendungan dan berlanjutnya kinerja dari bendungan tersebut karena hal
ini merupakan aktualisasi dari pemantauan kinerja dan pengamanan bendungan itu
sendiri. Beberapa hal yang penting yang perlu diperhatikan dalam pembacaan
instrumentasi ini adalah mengenai kalibrasi awal dari alat yang akan dibaca,
pembacaan awal, program pelatihan petugas dan frekuensi pembacaan instrument.
Pembacaan awal instrumen harus dilakukan secara cermat dan bertahap, karena
digunakan sebagai perbandingan terhadap pembacaan selanjutnya. Disamping itu
kajian dan evaluasi perilaku bendungan pada umumnya dilakukan berdasarkan
terjadinya perubahan yang terjadi daripada menggunakan hasil pembacaan yang
absolut.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 37
Pembacaan Perdana yang merupakan bagian dari uji penyerahan (Iihat
Kalibrasi, minimal 2 kali pembacaan.
Pembacaan Harian yang dilakukan setiap hari hingga menunjukkan
pembacaan yang stabil.
Pembacaan Formal, pembacaan resmi setelah stabilitas pertama tercapai.
Pemantapan atau Stabilisasi yaitu beberapa hari pembacaan setelah
pembacaan formal sampai pembacaan menunjukkan kecenderungan yang
betul-betul stabil.
Untuk selanjutnya, frekuensi pembacaan secara rutin bisa dilakukan sesuai
kebutuhan dan atau kondisi bendungan.
Cara kerja pisometer hidraulis adalah seperti di uraikan pada gambar di bawah.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 38
Gambar 5.1 Sistim kerja pisometer hidraulik
Khusus untuk pisometer jenis hidraulis, sistem seluruhnya mulai dari gardu sampai
sistim harus bebas dari gelembung - gelembung udara dengan mengalirkan air
yang bebas gelembung udara dari suatu sumber yang disebut deairing unit. Setelah
sistim telah penuh dengan air (tanpa ada udara yang terperangkap), kemudian lakukan
pembacaan awal sekaligus melakukan chek terhadap semua unit pisometer.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 39
5.2 Menghilangkan Gelembung Udara
Pada sistem pisometer/instrument jenis hidraulik, pembacaannya sangat
dipengaruhi hasil oleh kemungkinan masuknya udara ke dalam tubingnya,
terutama apabila pisometer tip berada di lapisan yang tidak seluruhnya jenuh air
(partly saturated). Udara di dalam tubing dan tip harus dikeluarkan secara berkala
terutama pada saat sebelum pembacaan.
Caranya adalah dengan mensirkulasikan air bebas udara ke tubingnya dengan alat
yang disebut deairing unit. Sistem ini telah dikembangkan supaya praktis dan
terdiri dari tiga silinder fibre glass A,B dan C (Penman, 1972)
Prinsipnya adalah sebagai berikut :
Udara dipompakan ke dalam silinder A yang berisi air biasa sehingga mengalir
ke tabung karet dalam silinder B. Di luar tabung karet ini (blader) telah diisi air
yang bebas udara yaitu yang telah direbus dan divakum sebelumnya.
Air bebas udara ini mengalir ke tubing-tubing pisometer untuk disirkulasikan.
Volumenya terukur dari skala di silinder A dan teramati pula di silinder C yang
menampung sirkulasi air kembali dari pisometer, sambil juga memeriksa
apakah ada kebocoran di seluruh Sistem.
Sirkulasi dilakukan terus sampai terlihat bahwa gelembung-gelembung udara
tidak terdapat lagi di dalam tubing.
Beberapa pisometer tip dapat dilayani oleh satu deairing unit ini secara bergantian.
Kapasitas sistem ini adalah 5 liter dan dapat mensirkulasi sampai sepanjang tubing
sekitar 800 m.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 40
5.3 Time Lag Pembacaan
Dalam pengukuran tekanan air pori tanah diperlukan waktu (lag time) untuk
mengalirnya air melewati elemen filter pisometer (misal: keramik) sebelum
tercapainya keseimbangan antara tekanan air di dalam pisometer tip dan lapisan
tanah di sekitarnya.
Proses keseimbangan antara sistim pisometer, (pisometer tip, sensor device dan
hydraulic & electrical connection) dan tanah sekitarnya tergantung dari :
Permeabilitas tanah, k
koefisien konsolidasi, Cv
Shape factor dari pisometer tip, F
Volume factor dari pisometer system, V
Sedangkan volume factor , V ini tergantung dari :
Adanya gelembung udara yang terperangkap didalam pisometer tip dan
tubingnya.
Mengembangnya pisometer tip dan tubingnya karena ada perubahan tekanan.
Perubahan volume untuk menggerakkan sensor unit.
Hydrostatic time lag dapat dihitung dengan dasar banyaknya air masuk ke sistem
dalam waktu tertentu, yang dinyatakan oleh :
q = F . k . H = F . k (z - y)
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 41
Pisometer area = A
Persamaan differensialnya ada-lah :
d . dt = A . dy
F . k (z - y) dt = A . dy
A
dt .k . F
y - z
dy
(a)
Gambar 5.2 Time lag pisometer
Jumlah volume yang mengalir selama proses keseimbangan adalah :
V = A H ………………………………………… (a)
Waktu yang diperlukan adalah T, maka :
k . F
A
H . k . F
H .A
q
V T
…………………………… (b)
Dari (a) dan (b) diperoleh :
dy
y)- (z dt T atau
T
dt
y- z
dy
Persamaan differensial tersebut digunakan untuk menentukan Hydrostatic Time
Lag. Beberapa ahli telah menggunakan persamaan ini untuk menerapkannya pada
pemakaian praktis. Misalnya pisometer tip berukuran 1 dan d, untuk 1/d > 4, shape
factor F : 7d + 1,65
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 42
Lamanya Time Lag ini bisa bervariasi dari beberapa menit sampai beberapa hari.
Jadi pembacaan yang dapat dipercaya harus menunggu selesainya proses
keseimbangan ini.
Sumber-sumber kesalahan pembacaan pisometer :
1. Hydrostatic Time Lag.
2. Stress adjustment Time Lag.
3. Kesalahan pada instrumen sendiri.
4. Terjadinya seepage di sekitar sistem pisometer.
5. Adanya cairan lain (misalnya minyak) di sekitar tip."
6. Gelembung - gelembung, udara di dalam sistem terbuka atau tertutup.
7. Gelembung - gelembung udara di dalam tanah sekeliling pisometer tip.
8. Adanya pengendapan butir-butir halus yang bisa mengakibatkan
penyumbatan (clogging).
9. Terjadinya perubahan kepadatan tanah di sekitar pisometer tip.
10. Kesalahan operator atau petugasnya.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 43
Tabel 5.1 Parameter Pemantau dan Intrumentasinya
5.4 Interval Pembacaan
Pada prinsipnya, semakin sering semakin baik. Namun agar efektif dan efisien,
frekuensi pembacaan pada kondisi normal biasanya ditentukan berdasarkan
kebutuhan, yakni dengan mempertimbangkan faktor - faktor seperti tingkat risiko
dan kelas bahaya bendungan, dimensi bendungan dan volume tampungan waduk
serta tingkat permasalahan bendungan yang bersangkutan. Semakin tinggi faktor-
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 44
faktor tersebut, frekuensi pembacaannya semakin sering.
Pada kondisi tidak normal atau kondisi khusus, frekuensi pembacaan di atas
(kondisi normal) hendaknya lebih ditingkatkan lagi guna menghindari yang tidak
diinginkan, yang sewaktu-waktu dapat terjadi. Kondisi khusus adalah kondisi
internal dan atau eksternal di luar kebiasaan yang dapat mempengaruhi atau
"mengancam" keamanan bendungan, sebagian atau keseluruhan, dan biasanya
ditunjukkan oleh adanya penyimpangan-penyimpangan secara signifikan terhadap
pola atau kecenderungan perilaku atau parameter-parameter yang telah ditetapkan
di dalam desain.
Tabel jadwal pemantauan instrumentasi dan inspeksi dapat digunakan sebagai acuan
dan pertimbangan di dalam menetapkan frekuensi pembacaan instrumen untuk
pemantauan perilaku bendungan.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 45
Tabel 5.2 Jadwal Pemantauan Instrumentasi & Inspeksi
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 46
5.5 Kalibrasi dan Perawatan
Kalibrasi dan perawatan instrumen merupakan hal yang sangat penting dalam
rangka menghindari kesalahan interpretasi yang menyesatkan, bahkan dapat
menyebabkan tidak bermafaatnya sistem pemantauan secara keseluruhan.
5.5.1 Kalibrasi Instrumen
Kalibrasi instrumen adalah mencocokkan kinerja dan ketepatan pembacaan
instrumen dengan peralatan standar. Selain penerapan parameter-parameter
tertentu dan terukur sesuai standar, kalibrasi dapat pula berarti pengujian awal
fungsi instrumen yang dilakukan segera setelah instalasinya. Secara umum
kalibrasi instrumentasi dilakukan dalam 3 tahap, yaitu:
1. Kalibrasi Pabrik yang dilakukan sebelum pengiriman instrumen kepada calon
pengguna. Kalibrasi ini seringkali tidak diberikan oleh Pabrik secara otomatis,
oleh karena itu harus diminta/disebutkan di dalam dokumen pembelian,
termasuk jaminan mutu dan pelayanan purna jualnya.
2. Kalibrasi Lapangan yakni pada saat instrument diserahkan/diterimakan
kepada pengguna. Bila tidak dapat dilakukan secara komprehensif, kalibrasi ini
bisa berupa uji pembacaan/pengukuran segera setelah instrumen terpasang.
3. Kalibrasi Penggunaan yang dilakukan dalam rangka mengecek fungsi dan
ketepatan pembacaan instrumen selama masa penggunaannya dan bisa
dilakukan secara insitu atau dibawa ke Laboratorium dengan jadwal yang
teratur.
Kalibrasi instrumen, prosedur maupun jadwal pelaksanaannya biasanya telah
diuraikan secara rinci di dalam Buku Panduan Operasi dan Pemeliharaan (OP)
Instrumen yang diterbitkan oleh pabrik pembuatnya.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 47
5.5.2 Perawatan Instrumen
Seperti halnya kalibrasi, tata cara perawatan instrumentasi adalah cara untuk
mengatasi permasalahan, pembersihan, pelumasan, dan lain - lain, biasanya telah
diuraikan secara rinci di dalam Buku Panduan Operasi dan Pemeliharaan
Instrumen. Di bawah ini adalah hal-hal yang perlu dicermati dalam merawat
instrumen:
Instrumen harus diusahakan tetap bersih dan kering agar dapat befungsi lama
dan dapat diandalkan.
Bagian-bagian tertentu yang bergerak/berputar harus dibersihkan dan diminyaki
secara teratur pada selang waktu tertentu.
Pita-pita ukur harus dicuci setelah digunakan agar terhindar dari bahan-bahan
pengikis dan/atau bahan-bahan kimia yang dapat menyebabkan karat.
Baterai (aki) yang digunakan untuk peralatan baca harus diupayakan agar tidak
mati dengan cara mengecek/mengisi air aki secara teratur. Hal ini untuk
mencegah pengaruhnya terhadap memori pembacaan.
Tutup dan sumbat yang digunakan pada peralatan baca harus dibersihkan
dan diganti, yakni apabila peralatan sedang tidak digunakan.
Komponen-komponen elektrik dan mekanik pada peralatan baca, hendaknya
dijaga secara hati-hati, baik penempatan / penyimpanannya, pengangkutannya
maupun instalasinya.
Bagian-bagian tertentu mungkin memerlukan peralatan cadangan untuk persediaan
penggunaan jangka panjang.
Diklat Pengawasan Konstruksi Bendungan Urugan
Pemasangan Instrumen dan Evaluasinya 48
DAFTAR PUSTAKA
1) Alam Singh, Geotechnical testing and Instrumentation, Asia Publishing House Ltd, New Delhi, 1981
2) Bharat Singh & HD Sharma, Earth and Rockfill dams, Sarita Prakashan, Meerut,
India, 1982 3) Embankment Dam Instrumentation Manual, USBR, 1987 4) Pedoman instrumentasi bendungan urugan tanah, Pusat Litbang SDA, 2003 5) Jack Rosenfield, Drilling for instrumentation in Embankment Dams, USBR,
1986 6) John Dunnicliff, Geotech-nical Instrumentation for Monitoring Field Performance,
John Wiley & Sons, Inc, New York, 1988