77da8_15._Instrumentasi_Bendungan_Urugan__bulak_balik_.pdf

MODUL 15 INSTRUMENTASI BENDUNGAN URUGAN
MODUL INSTRUMENTASI BENDUNGAN URUGAN
PELATIHAN PERENCANAAN BENDUNGAN TINGKAT DASAR
MODUL 15
2017
PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI i
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya
validasi dan penyempurnaan Modul Instrumentasi Bendungan Urugan sebagai
Materi Substansi dalam Pelatihan Perencanaan Bendungan Tingkat Dasar. Modul ini
disusun untuk memenuhi kebutuhan kompetensi dasar Aparatur Sipil Negara (ASN)
di bidang Sumber Daya Air.
Modul Instrumentasi Bendungan Urugan disusun dalam 5 (lima) bab yang terbagi
atas Pendahuluan, Materi Pokok, dan Penutup. Penyusunan modul yang sistematis
diharapkan mampu mempermudah peserta pelatihan dalam memahami
perencanaan instrumentasi bendungan. Penekanan orientasi pembelajaran pada
modul ini lebih menekankan pada partisipasi aktif dari para peserta.
Akhirnya, ucapan terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada Tim
Penyusun dan Narasumber Validasi, sehingga modul ini dapat diselesaikan dengan
baik. Penyempurnaan maupun perubahan modul di masa mendatang senantiasa
terbuka dan dimungkinkan mengingat akan perkembangan situasi, kebijakan dan
peraturan yang terus menerus terjadi. Semoga Modul ini dapat memberikan manfaat
bagi peningkatan kompetensi ASN di bidang Sumber Daya Air.
Bandung, Nopember 2017
Kepala Pusat Pendidikan dan Pelatihan
Sumber Daya Air dan Konstruksi
Ir. K. M. Arsyad, M.Sc

ii PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ..................................................................................................... i
DAFTAR ISI.................................................................................................................. ii
DAFTAR TABEL ......................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR...................................................................................................... v
PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL ....................................................................... vii
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang................................................................................................. 1
1.2 Deskripsi Singkat ............................................................................................. 2
1.3 Tujuan Pembelajaran....................................................................................... 2
1.3.1 Hasil Belajar .......................................................................................... 2
1.3.2 Indikator Hasil Belajar ........................................................................... 2
1.4 Materi Pokok dan Sub Materi Pokok ............................................................... 2
BAB II JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN.................................................................. 5
2.1 Umum............................................................................................................... 5
2.2 Prinsip Dasar Instrumentasi............................................................................. 5
2.3 Manfaat Instrumentasi ..................................................................................... 7
2.4 Jenis-Jenis Instrumen...................................................................................... 9
2.4.1 Alat Ukur Tekanan Air Pori.................................................................... 9
2.4.2 Alat Ukur Tekanan Tanah Total .......................................................... 19
2.4.3 Alat Ukur Pergerakan.......................................................................... 23
2.4.4 Instrumen Ukur Rembesan ................................................................. 33
2.4.5 Alat Pemantau Gempa........................................................................ 35
2.5 Latihan ........................................................................................................... 37
2.6 Rangkuman.................................................................................................... 37
2.7 Evaluasi.......................................................................................................... 38
BAB III DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN.............................................................. 39
3.1 Umum............................................................................................................. 39
3.1.1 Kelemahan dan Keuntungan............................................................... 40

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI iii
3.1.2 Pemilihan Jenis dan Jumlah Instrumen...............................................40
3.2 Kalibrasi Awal.................................................................................................44
3.3 Latihan............................................................................................................45
3.4 Rangkuman ....................................................................................................45
3.5 Evaluasi ..........................................................................................................46
BAB IV PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN .................................49
4.1 Umum .............................................................................................................49
4.2 Lokasi Instrumen ............................................................................................49
4.3 Sistim Otomatisasi..........................................................................................51
4.4 Penempatan Instrumen..................................................................................53
4.5 Lain-Lain.........................................................................................................58
4.6 Latihan............................................................................................................59
4.7 Rangkuman ....................................................................................................59
4.8 Evaluasi ..........................................................................................................60
BAB V PENUTUP......................................................................................................63
5.1 Simpulan.........................................................................................................63
5.2 Tindak Lanjut..................................................................................................63
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................64
GLOSARIUM...............................................................................................................65
KUNCI JAWABAN......................................................................................................67

iv PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Keuntungan dan Keterbatasan Berbagai Jenis Pisometer......................10
Tabel 3.1. Kelemahan dan Keuntungan Instrumen................................................40
Tabel 3.2. Kondisi yang Mempengaruhi Pemilihan Jenis dan Banyak Instrumen .43

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI v
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Pisometer Sistim Terbuka ................................................................ 12
Gambar 2.2. Pisometer Sistim Terbuka dan Alat Bacanya ................................... 12
Gambar 2.3. Perbedaan Prinsip Antara Standpipe Piezometer Dengan Observation
Well ................................................................................................... 14
Gambar 2.4. Mata Pisometer Hidraulik dan Double Tubing-Nya ......................... 15
Gambar 2.5. Drum Pemanas (Atas) dan Deairing Unit Untuk Mengeluarkan
Gelembung Udara Pada Sistim Hidraulik (Bawah) ......................... 15
Gambar 2.6. Prinsip Pembacaan Pisometer Hidraulik ......................................... 15
Gambar 2.7. Skematik dan Prinsip Kerja Pisometer Pneu.................................... 16
Gambar 2.8. Prinsip Pembacaan Pisometer Pneumatik...................................... 17
Gambar 2.9. Pisometer Tipe Geonor dan BRS ..................................................... 18
Gambar 2.10. Prinsip Kerja Vibrating Wire Piezometer......................................... 18
Gambar 2.11. Alat Pengukur Tegangan Tanah Total............................................ 19
Gambar 2.12. Detail Alat Pengukur Tegangan...................................................... 20
Gambar 2.13. Total Pressure Cell Pada Bendungan Urugan Tanah .................... 21
Gambar 2.14. VW Pressure Cell............................................................................ 22
Gambar 2.15. Alat Pengukur Beban Dengan Menggunakan Strain Gauge.......... 22
Gambar 2.16. Detail Percabangan Strain Meter.................................................... 23
Gambar 2.17. Patok Geser Permukaan (Surface Monuments)............................. 24
Gambar 2.18. Penempatan Titik Referensi dan Pergerakan Awal ....................... 25
Gambar 2.19. Ekstensometer dan Elemen Penurunan ........................................ 26
Gambar 2.20. Hydraulic Settlement Cell................................................................ 28
Gambar 2.21. ADFSD yang Mengelilingi Bendungan ........................................... 30
Gambar 2.22. Unit Inklinometer dan Prinsip Kerjanya........................................... 31
Gambar 2.23. Hasil Pembacaan Inclinometer ....................................................... 32
Gambar 2.24. Alat Ukur Rembesan dan Sistim Remotenya ................................. 34
Gambar 2.25. Alat Ukur Parshall Flume ................................................................ 34
Gambar 2.26. Sistim Penempatan Alat Pengukur Rembesan ............................. 35
Gambar 2.27. Diagram Komponen Aselerograf..................................................... 35
Gambar 2.28. Accelerograph dan Rekamannya................................................... 37
Gambar 3.1. Bendungan Wadaslintang, Jawa Tengah dan Instrumentasinya ..... 41
Gambar 3.2. Penampang Fondasi Bendungan Manggar, Kalimantan Timur ....... 42

vi PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI
Gambar 4.1. Contoh Lay Out Penempatan Instrumen Pada Suatu Bendungan ...... 51
Gambar 4.2. Instrumentasi Geoteknik Dengan Sistem Data Akuisisi Otomatik
(Automated Data Acquisition System, ADAS) ..................................... 52
Gambar 4.3. Konfigurasi Sistem Datalogger Berdiri Sendiri ...................................... 52
Gambar 4.4. Instrumentasi di Bendungan Krenceng, Cilegon, Berupa Pisometer Pipa
Tegak Pada Fondasi dan Tubuh Bendungan dan Garis Freatiknya..... 55
Gambar 4.5. Instrumentasi di Bendungan Batutegi, Lampung yang Cukup Lengkap56
Gambar 4.6. Penempatan Kabel/ Tubing Untuk Mengurangi Potensi Rembesan..... 57
Gambar 4.7. Penghalang Rembesan yang Dipasang di Beberapa Tempat Untuk
Mengantisipasi Terhadap Rembesan Melalui Bidang Kontak
Kabel/Tubing Dengan Timbunan Tanah ............................................... 58

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI vii
PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL
Deskripsi
Modul Instrumentasi Bendungan Urugan terdiri dari tiga kegiatan belajar
mengajar. Kegiatan belajar pertama membahas tentang jenis dan fungsi
instrumen. Kegiata belajar kedua membahas tentang dasar pemilihan instrumen.
Kegiatan belajar kegita membahas tentang perencanaan dan penempatan
instrumen.
Peserta pelatihan mempelajari keseluruhan modul ini dengan cara yang
berurutan. Pemahaman setiap materi pada modul ini diperlukan untuk
memahami perencanaan instrumentasi bendungan. Setiap kegiatan belajar
dilengkapi dengan latihan atau evaluasi yang menjadi alat ukur tingkat
penguasaan peserta pelatihan setelah mempelajari materi dalam modul ini.
Persyaratan
Dalam mempelajari modul pembelajaran ini, peserta pelatihan diharapkan dapat
menyimak dengan seksama penjelasan dari pengajar, sehingga dapat
memahami dengan baik materi yang merupakan inti dari Perencanaan
Bendungan. Untuk menambah wawasan, peserta diharapkan dapat membaca
terlebih dahulu materi sebelumnya terkait geoteknik bendungan.
Metode
Dalam pelaksanaan pembelajaran ini, metode yang dipergunakan adalah
dengan kegiatan pemaparan yang dilakukan oleh Widyaiswara/ Fasilitator,
adanya kesempatan tanya jawab, curah pendapat, bahkan diskusi.
Alat Bantu/ Media
Untuk menunjang tercapainya tujuan pembelajaran ini, diperlukan Alat Bantu/
Media pembelajaran tertentu, yaitu: LCD/ proyektor, Laptop, white board dengan
spidol dan penghapusnya, bahan tayang, serta modul dan/ atau bahan ajar.

viii PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI
Tujuan Kurikuler Khusus
Setelah mengikuti semua kegiatan pembelajaran dalam mata pelatihan ini,
peserta diharapkan mampu memahami perencanaan instrumentasi bendungan
pada bendungan urugan.

PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI 1
BAB 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. Kerusakan atau runtuhnya suatu
bendungan dapat terjadi karena beberapa hal, diantaranya adalah:
melimpasnya air diatas mercu bendungan (overtopping), longsornya lereng
bendungan (sliding), terbawanya butiran tanah dari tubuh bendungan (internal
erosion atau “piping”) dan lain sebagainya. Berdasarkan statistik dan
penelitian para ahli, menyatakan bahwa lebih kurang 85% kerusakan
bendungan adalah disebabkan oleh pengaruh hidraulik dan rembesan air,
yang biasanya sulit dihitung secara teliti, hal ini berarti bahwa desain suatu
bendungan tidak semuanya dapat dihitung secara teoritis.
Untuk dapat melakukan perencanaan instrumentasi geoteknik pada suatu
bendungan urugan secara efisien dan tepat sasaran, perencana perlu
memahami prinsip-prinsip dasar instrumentasi, termasuk jenis instrumen,
pemilihan jenis, dan lain sebagainya.
Dalam rangka meningkatkan pelaksanaan pengelolaan sumber daya air di
wilayah-wilayah sungai, kemampuan para pengelola BBWS/ BWS perlu
ditingkatkan. Oleh karena itu perlu dilakukan pelatihan-pelatihan bagi para
personil BBWS/ BWS, terutama dalam bidang instrumentasi bendungan
urugan. Oleh karena itu, perlu dibuat modul instrumentasi bendungan urugan
yang membahas mengenai jenis-jenis, pemilihan jenis, filosofi pemilihan dan
desain penempatan instrumen yang sesuai dengan kebutuhan, dan lain-
lainnya.

2 PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN SUMBER DAYA AIR DAN KONSTRUKSI
1.2 Deskripsi Singkat
Mata pelatihan ini membekali peserta dengan pengetahuan terkait dengan
jenis dan fungsi instrumen; dasar pemilihan instrumen; perencanaan dan
penempatan instrumen.
1.3 Tujuan Pembelajaran
1.3.1 Hasil Belajar
Setelah mengikuti semua kegiatan pembelajaran dalam mata pelatihan ini,
peserta diharapkan mampu memahami perencanaan instrumentasi
bendungan pada bendungan urugan.
1.3.2 Indikator Hasil Belajar
Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta pelatihan diharapkan mampu:
a) Menjelaskan jenis dan fungsi instrument
b) Menjelaskan dasar pemilihan instrumen
c) Menjelaskan perencanaan dan penempatan instrument
1.4 Materi Pokok dan Sub Materi Pokok
a) Materi Pokok 1: Jenis dan Fungsi Instrumen
1) Umum
2) Prinsip Dasar Instrumentasi
3) Manfaat Instrumentasi
4) Jenis-Jenis Instrumen
5) Latihan
6) Rangkuman
7) Evaluasi
b) Materi Pokok 2: Dasar Pemilihan Instrumen
1) Umum
2) Kalibrasi Awal
3) Latihan
4) Rangkuman
5) Evaluasi

c) Materi Pokok 3: Perencanaan dan Penempatan Instrumen
1) Umum
2) Lokasi Instrumen
3) Sistim Otomatisasi
4) Penempatan Instrumen
5) Lain-Lain
6) Latihan
7) Rangkuman
8) Evaluasi

BAB II
JENIS DAN FUNGSI INSTRUMEN
2.1 Umum
Pemasangan instrumen geoteknik pada suatu bendungan urugan tanah,
tergantung dari sifat-sifat perlapisan tanah/ batuan yang dipengaruhi oleh:
faktor-faktor sejarah geologi lapisan-lapisan tanah/ batuan, serta waktu dan
beban-beban lain yang bekerja. Hal tersebut terjadi hampir pada semua
pekerjaan geoteknik yang selalu menunjukkan kondisi yang berbeda dalam
perencanaan dan kenyataannya di lapangan. Bila perencanaan/ desain terlalu
konservatif atau sebaliknya, hal tersebut malahan kurang aman. Terlalu
konservatif berarti terlalu mahalnya suatu kontruksi, sedangkan suatu
kegagalan akan berarti kerugian material, waktu dan korban jiwa.
Parameter geoteknik yang perlu dipantau dalam kontruksi suatu bendungan
urugan tanah, baik selama pelaksanaan konstruksi maupun operasinya untuk
mengetahui perilaku bendungan, yaitu deformasi baik vertical maupun
horizontal, rembesan, muka air preatis atau tekanan air pori serta kegempaan
yang mempengaruhi keamanan bendungan dan bangunan pelengkapnya.
Adapun tujuan dari instrumentasi bendungan ini adalah untuk memantau
perilaku bendungan yang diakibatkan oleh gaya-gaya yang bekerja pada
bendungan yang menyebabkan terjadinya deformasi, rembesan air dan
tekanan air pori, dan lain-lainnya. Pemantauan instrumen ini diperlukan saat
pelaksanaan konstruksi, pengisian pertama dan selama operasi waduk.
2.2 Prinsip Dasar Instrumentasi
Pada prinsipnya instrumen geoteknik yang dipasang pada bendungan dan
bangunan pelengkapnya harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :
a) Cukup kuat dan akurat.
b) Handal dan tahan lama yang sangat tergantung pada harga
Indikator Hasil Belajar:
Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta diharapkan mampu menjelaskan jenis dan fungsi
instrumen bendungan urugan.

c) Biaya pemeliharaan serendah mungkin.
d) Sederhana dan mudah dalam pemeliharaan.
e) Mudah dilaksanakan pemasangan dan penggantian komponen serta tidak
mengganggu kontruksi.
Faktor - faktor yang mempengaruhi pemasangan instrumen bendungan
adalah:
a) Tipe bendungan, dimensi bendungan dan volume waduk.
b) Kondisi topografi, geologi, geologi teknik, dan kegempaan setempat.
c) Tingkat permasalahan pada tahap desain dan pelaksanaan kontruksinya.
d) Tingkat resiko dan kelas bahaya yang mungkin terjadi.
Instrumentasi tersebut harus ditangani oleh suatu tim yang didukung fasilitas
dan dana yang memadai. Petugas-petugas harus dilatih dengan baik,
sehingga memahami tugas dan instrumen-instrumen yang dipasang, karena
kesalahan dalam memproses data akan dapat menyebabkan kesalahan
dalam evaluasi dan analisis. Alat-alat ini perlu selalu dirawat dan di kalibrasi
secara berkala serta alat-alat ini harus dipelihara dan dibaca oleh petugas
yang terlatih dan bertanggung jawab.
Untuk bendungan baru, pemantauan/monitoring instrumentasi biasanya
dilakukan lebih intensif, terutama pada tahap konstruksi dan pengisian awal.
Sedangkan untuk bendungan lama, pemantauan dapat dilakukan lebih jarang,
kecuali terjadi peristiwa luar biasa (misalnya gempa bumi). Musim kemarau
yang berkepanjangan, akan dapat mengakibatkan terjadinya keretakan/
rekahan di dalam tubuh bendungan, sehingga perlu perhatian terhadap
perilaku tekanan air pori dan rembesan.
Pada prinsipnya, parameter dasar yang harus diukur yang mempengaruhi
keperluan instrumentasi, adalah :
a) Debit dan kualitas air rembesan.
b) Deformasi (vertikal & horizontal).
c) Tekanan air pori/muka air freatis.
d) Vibrasi (bila bendungan tinggi dan terletak pada zona gempa sedang -
tinggi).

Penentuan jumlah, jenis, dan lokasi instrumen yang diperlukan pada
bendungan atau tanggul hanya dapat dilakukan secara efektif berdasarkan
gabungan antara pengalaman, akal budi, dan intuisi. Setiap bendungan
urugan mempunyai permasalahan khusus, dan memerlukan solusi tersendiri
untuk persyaratan instrumentasi. Oleh karena itu, dalam mendesain sistem
instrumentasi perlu dipahami, dan dipertimbangkan pengaruh kondisi
geoteknik tubuh bendungan, fondasi, ebatmen, dan tebing waduk. Geoteknik
merupakan bagian utama dalam desain bendungan, seperti desain
bendungan di atas kondisi fondasi yang sulit, tingkat bahaya tinggi di hilir,
adanya masalah secara visual, lokasi yang terpencil, operasi yang tidak
terkendali secara normal atau hal lain yang menuntut penyediaan
instrumentasi. Keadaan alat harus dipahami, dan jelas tujuannya, termasuk
sistem struktur tanah atau batuannya. Tenaga yang berkecimpung dalam
pemasangan instrumentasi lapangan harus mengerti tentang ilmu mekanika,
dan fisika dasar yang terkait, dan berbagai instrumen yang cocok untuk
berfungsi dalam kondisi yang dihadapi.
2.3 Manfaat Instrumentasi
Pemasangan instrumen bendungan urugan mempunyai arti yang sangat
penting, karena dapat bermanfaat sebagai :
a) Perkiraan secara analitis keamanan bendungan;
b) Perkiraan perilaku jangka panjang;
c) Evaluasi legal (aspek hukum);
d) Pengembangan, dan verifikasi untuk desain yang akan datang.
Untuk dapat memenuhi hal tersebut, data hasil pengamatan instrumentasi
harus merupakan data lengkap dan dapat dipertanggung jawabkan tingkat
ketelitiannya. Data tersebut antara lain, berupa: data kuantitatif untuk menilai
atau menaksir besarnya tekanan air pori, deformasi, tegangan total, bocoran,
temperatur, kejadian gempa, dan muka air waduk. Berbagai variasi instrumen
dapat digunakan dalam program pemantauan secara lengkap untuk
menentukan semua kondisi kritis suatu bendungan.

Manfaat lain dari instrumentasi adalah:
a) Verifikasi desain; parameter-parameter yang digunakan dalam desain
dapat diperiksa melalui alat yang dipasang pada saat kontruksi. Hal ini
mengingat pada waktu desain biasanya digunakan asumsi-asumsi yang
konservatif mengenai karakteristik material dan struktural. Berdasarkan
hasil pembacaan instrumen di lapangan yang kemudian dibandingkan
dengan anggapan/ asumsi desain, untuk memastikan apakah parameter-
parameter desain sesuai dengan hasil-hasil pengukuran yang dilakukan.
b) Prediksi; bila pembacaan instrumen dilakukan pada saat atau selama
kontruksi, kita akan dapat memprediksi kondisi bangunan dan kinerjanya
serta jika ditemui penyimpangan/bias segera dilakukan perbaikannya.
Sedangkan pada bendungan-bendungan lama, juga bisa diprediksi kinerja
dan keamanan serta kondisinya apakah dalam kondisi aman atau tidak,
sehingga dapat memberikan masukan untuk pemeliharaan kedepan.
c) Penelitian; dengan mempelajari kinerja dan perilaku dari suatu
bendungan berdasarkan data instrumentasi, kita dapat mengetahu gaya-
gaya yang bekerja pada bendungan yang sudah ada atau parameter
desain yang benar di lapangan, sehingga kita dapat memahami lebih
dalam yang nantinya sangat bermanfaat dalam memberikan masukan-
masukan pada perencana dan pengelola bendungan. Berdasarkan
analisis dan evaluasi data dari pembacaan instrumen yang ada kita bisa
mengetahui beberapa hal yang menyebabkan terjadinya kerusakan
bendungan, antara lain;
1) Kondisi geologi yang kurang diperhatikan, baik pondasi bendungan
maupun kedua bukit tumpuan.
2) Erosi buluh yang terjadi melalui pondasi atau tubuh bendungan.
3) Retakan memanjang akibat perbedaan penurunan di sepanjang
bidang antara zona yang berdekatan.
4) Kerusakan karena tersumbatnya sistim drainase.
5) Limpasan air lewat puncak bendungan karena kapasitas bangunan
pelimpah tidak mencukupi.

6) Retak melintang karena terjadi perbedaan penurunan antara timbunan
tubuh bendungan dengan bukit tumpuan yang curam yang dapat
mengakibatkan terjadinya rekah hidraulik.
2.4 Jenis-Jenis Instrumen
Parameter-paremeter yang perlu diamati yang berkaitan dengan bendungan
urugan, adalah :
a) Tekanan air pori
b) Pergerakan vertikal dan horizontal
c) Rembesan
d) Tegangan tanah total
e) Beban atau gaya
Untuk mengukur parameter-parameter tersebut di atas, berbagai jenis
instrumen di uraikan di bawah ini.
2.4.1 Alat Ukur Tekanan Air Pori
Pada pemeriksaan kestabilan serta pengawasan konstruksi pekerjaan tanah,
diperlukan data perubahan tekanan air pori pada tempat tertentu sebelum kita
bisa menganalisis prinsip-prinsip tekanan effektif.
Prinsip dasar bekerjanya pisometer adalah bahwa suatu elemen yang porus
dari pisometer dimasukkan ke dalam tanah, sehingga air tanah dapat masuk
kedalamnya dan terkumpul di dalam unit elemen. Pengukuran permukaan air
atau tekanan air di dalam alat pisometer dapat dapat digunakan untuk
enghitung besarnya tekanan air pori.
Sejumlah alat pengukur tekanan air pori telah dikembangkan selama 4 dekade
ini. Mata pisometer dibuat sedemikian rupa, agar dapat mengukur tekanan air
pori pada lapisan tanah yang jenuh sebagian atau jenuh sempurna, pada
pekerjaan pemadatan tanah timbunan, bidang pertemuan tanah dan dinding
atau pondasi tiang serta pada suatu struktur yang mendapat beban dinamik.
Pisometer juga dapat digunakan untuk mengukur elevasi muka air freatis
yang terjadi di dalam tubuh bendungan.

Berdasarkan prinsip kerjanya, terdapat 2 macam pisometer, yaitu sistem terbuka
dan sistem tertutup. Jenis alat ukur tekanan air pori dan air tanah sistem terbuka,
diantaranya adalah :
a) Pisometer pipa tegak (standpipe piezometer), yang terdiri atas :
1) Porous-tube pisometer, yakni ujung pipa (mata pisometer) berupa pipa
berlubang-lubang/perforasi yang porous)
2) Slotted pipe pisometer (mata pisometer dari pipa yang digergaji dengan
spasi tertentu)
b) Pipa atau sumur pengamatan (observation well)
Sedangkan sistem tertutup, diantaranya adalah :
a) Pisometer pipa ganda hidraulik (hydraulic twin-tube pisometer)
b) Pisometer pnumatik (dengan tekanan gas, pneumatik pisometer)
c) Pisometer elektrik (electric pisometer)
Keuntungan dan keterbatasan dari jenis pisometer tersebut dapat dilihat pada
tabel dibawah.
Tabel 2.1. Keuntungan dan Keterbatasan Berbagai Jenis Pisometer

a) Pisometer Pipa Tegak Terbuka
Jenis ini adalah yang paling sederhana dan telah dipergunakan secara
luas pada lapisan tanah yang pervious atau semi pervious. Prinsip
kerjanya adalah: air tanah masuk melalui bagian pipa yang ujung
bawahnya diberi bagian yang porous yang bisa dilewati air (tanpa
membawa butiran tanah) dengan cara membungkus mata pisometer
dengan lapisan filter, sehingga air di dalam pipa tersebut akan
memperoleh keseimbangan dengan air tanah di luar pipa. Cara
pemasangan biasanya dilakukan dengan bantuan mesin bor, tetapi ada
juga dapat ditekan ke dalam lapisan tanah yang lunak. Tekanan air pori
dihitung sebagai perbedaan elevasi muka air di dalam pipa dengan
elevasi mata pisometer, yang diukur secara manual menggunakan alat
ukur (dipmeter). Mata pisometer yang lazim digunakan adalah tipe
Casagrande dimana elemen porous atau mata pisometernya terbuat dari
keramik dengan pori-pori yang ukurannya beberapa mikron, tergantung
jenis tanah yang akan diukur.
Bagian yang porous ini ada juga yang terbuat dari filter dengan bahan
bronze yang porous (diciptakan oleh NGI). Bila tekanan dalam pipa
sampai melebihi tinggi air maksimum di dalam pipa, misalnya pada
tekanan lapisan artesis, maka digunakan manometer Bourdon. Perlu
diingat bahwa gelembung udara harus dikeluarkan dari dalam pipa, agar
hasil pengukurannya teliti.
Jenis mata pisometer ditentukan berdasarkan ukuran pori-porinya,
misalnya jenis "low air entry" dan "high air entry". Mana yang akan
digunakan tergantung jenis tanah/ batuannya.

Gambar 2.1. Pisometer Sistim Terbuka
Gambar 2.2. Pisometer Sistim Terbuka dan Alat Bacanya

Filter dan mata pisometer harus dijenuhkan terlebih dulu sebelum
dipasang, supaya udara tidak masuk ke dalam pori-pori mata pisometer,
sehingga tekanan udara dapat melampaui tegangan kapiler di dalam pori-
pori tanah. Bila tegangan kapiler telah dilampaui, maka gelembung udara
akan mendesak air ke luar dari pori, dan tegangan pada kondisi kritis ini
disebut nilai "air entry" atau "bubling pressure".
Ukuran pori dapat ditentukan secara tidak langsung dari pengukuran nilai
"air entry". Dengan menggunakan persamaan tekanan air dalam tabung
kapiler, dapat dihitung ukuran porinya. Misalnya nilai "air entry" antara 100
- 600 kPa adalah setara dengan ukuran sebesar 2 - 0.5 mikron diameter
pori-porinya; semakin tinggi nilai air entry, semakin sulit udara masuk ke
dalam pori-pori filter.
Dipasaran dikenal dua macam mata pisometer, yakni :
1) High air entry, diameter pori sekitar 1 dengan koefisien
permeabilitasnya sekitar 10-6
cm/det, digunakan untuk tanah yang
jenuh sebagian atau akan mengalami tekanan air pori negatif.
2) Low air entry, diameter pori sekitar 60  dengan koefisien
permeabilitasnya sekitar 10-2
cm/det, dan digunakan untuk tanah
yang selalu jenuh air. Yang pertama menggunakan jenis high air entry
pisometer adalah Bishop et. al. (1960)
Perlu diperhatikan bahwa high air entry pisometer tip harus benar-benar
dijenuhkan sebelum dipasang, dengan cara merebus mata (tip) pisometer
tersebut selama 24 jam agar mencapai penjenuhan yg sempurna.

Gambar 2.3. Perbedaan Prinsip Antara Standpipe Piezometer Dengan
Observation Well
b) Pisometer Hidraulis
Pada sistem ini, elemen porous dari mata pisometer dihubungkan dengan
dua buah pipa plastik kembar (twin tubing) yang lentur (flexible) dan
dihubungkan dengan alat baca berupa manometer air raksa, manometer
Bourdon atau electronic tranducer.
Berbeda dengan pisometer pipa terbuka, alat baca pisometer jenis ini
dapat ditempatkan cukup jauh dan beberapa pisometer dapat
dikumpulkan tubingnya untuk dihubungkan dengan alat baca di dalam
suatu gardu, instrumen. Twin tubing harus diisi dengan air yang telah
bebas dari gelembung udara (dengan cara direbus dan divakum terlebih
dahulu) untuk menghindari kesalahan pembacaan. Elemen porous mata
pisometer biasanya terbuat dari keramik; jenis mata pisometer juga terdiri
dari :
1) High air entry, diameter pori-pori sekitar 1 mikron, permeability 10-6
cm/detik, dipergunakan pada tanah yang jenuh sebagian atau yang
diperkirakan mengalami tekanan air pori negatif.
2) Low air entry, diameter pori -pori sekitar 60 mikron, permeability 10-2
cm/detik, dipergunakan pada tanah yang jenuh air.
Jenis pisometer ini dapat untuk mengukur tekanan air pori, baik yang
positif maupun yang negatif.

Gambar 2.4. Mata Pisometer Hidraulik dan Double Tubing-Nya
Gambar 2.5. Drum Pemanas (Atas) dan Deairing Unit Untuk
Mengeluarkan Gelembung Udara Pada Sistim Hidraulik (Bawah)
Gambar 2.6. Prinsip Pembacaan Pisometer Hidraulik
Catatan :
Karena pengoperasian dan pembacaannya yang cukup kompleks, maka
jenis pisometer hidraulis ini sekarang jarang digunakan.

c) Pisometer Pneumatis
Pada prinsipnya sistim ini bekerja dengan dasar, bahwa tekanan air pori
yang bekerja membran/ diafragma pada mata pisometer diimbangi
dengan memberikan tekanan gas pneumatik, seperti diagram berikut :
Gambar 2.7. Skematik dan Prinsip Kerja Pisometer Pneu
Mekanisme kerjanya adalah sebagai berikut: tekanan pneumatik
dipompakan dari unit alat baca yang mempunyai regulator dan signal
untuk mengatur kapan terjadi keseimbangan antara tekanan udara yang
masuk (biasanya nitrogen) dan tekanan air pori. Pembacaan dilakukan
pada keadaan yang telah mencapai keseimbangan dengan
menggunakan manometer Bourdon atau alat baca digital lainnya. Sistem
twin tubing mirip dengan pisometer hidraulis, hanya disini berisi udara (gas
nitrogen). Cara pemasangan juga mirip dengan pisometer hidraulik.
Sistem ini tidak dianjurkan untuk dipasang pada lapisan yang diperkirakan
akan terjadi tekanan negatif.
Jenis pisometer pneumatik ini dapat memberikan respons yang cukup
cepat terhadap perbedaan tekanan air pori dalam waktu yang singkat,
juga dapat digunakan di tempat dimana terjadi perbedaan elevasi yang
cukup siknifikan antara mata pisometer dengan alat bacanya.

Gambar 2.8. Prinsip Pembacaan Pisometer Pneumatik
d) Vibrating Wire Pisometer
Jenis ini menggunakan prinsip vibrating wire, sama seperti halnya pada
pengukuran beban. Tekanan air pori yang masuk melalui filter direspons
oleh diafragma yang menekan vibrating wirenya, dimana frequency yang
berubah dicatat pada alat baca, sehingga perubahan tekanan air pori
dapat diketahui.

Gambar 2.9. Pisometer Tipe Geonor dan BRS
Untuk menghindari rusaknya sistem elektris terhadap bahaya petir, maka
disarankan agar kabel-kabel terbungkus cukup rapat dan tebal kemudian
ditanam ke dalam tanah. Pemasangan sistim anti petir sebaiknya
dilakukan oleh ahli yang berkompeten.
Gambar 2.10. Prinsip Kerja Vibrating Wire Piezometer

2.4.2 Alat Ukur Tekanan Tanah Total
Alat tekanan tanah total ini dipasang untuk mengukur :
a) Tegangan-tegangan pada bidang pertemuan antara suatu konstruksi
yang kaku dengan timbunan tanah.
b) Tegangan yang terjadi di dalam tanah/batuan pada kondisi
pembebanan tertentu.
Pengukuran tegangan total ini biasanya disertai dengan pengukuran tegangan
air pori untuk memperoleh tegangan effektif. Pengukuran tegangan dengan
alat total pressure cell ini dapat dilakukan pada berbagai kondisi pembebanan
yang terjadi, terutama pada keadaan lokasi/ penampang bendungan yang
dianggap paling berbahaya. Beberapa alat pengukur tekanan tanah total
tersebut diuraikan di bawah.
a) Hydraulic/ Pneumatic Pressure Cell
Alat ini terdiri dari cell berupa 2 keping logam yang cukup kuat, tipis dan
tidak mudah berkarat. Celah antaranya terisi cairan yang dapat diukur
tegangannya akibat tekanan tanah atau batuan yang bekerja di
sekelilingnya. Cairan berupa minyak bila digunakan pada alat pada
lapisan tanah, sedangkan untuk lapisan batuan digunakan air raksa yang
membentuk sistem hidraulis tertutup.
Gambar 2.11. Alat Pengukur Tegangan Tanah Total
Instrumen ini juga digunakan untuk mengukur besarnya tegangan-
tegangan normal pada bagian bangunan yang hasilnya kemudian
dibandingkan dengan hasil analisis. Pada bendungan beton tipe busur,
instrumen ini digunakan untuk mengukur tegangan arah horisontal dan tegak

lurus terhadap elemen busur tipis yang berdekatan dengan puncak
bendungan. Meskipun didesain hanya untuk mengukur tegangan tekan saja,
tetapi dapat juga digunakan untuk mengukur tegangan tarik. Hal tersebut
dapat dilakukan dengan cara menetapkan nilai nol tegangan setelah beton
mengalami proses pengikatan. Pada keadaan ini alat tidak diberi beban
sampai menunjukkan tegangan tarik sebenamya. Detil alat pengukur tekanan
dapat diperiksa pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.12. Detail Alat Pengukur Tegangan
Alat stress meter ini terdiri dari diafragma yang berisi air raksa berbentuk
pelat. Di dalam ruang yang ada di bagian dalam terdapat alat-alat pengukur
yang menonjol di bagian sampingnya. Pusat pelat di bawah ruang pelat
pengukur tersebut bersifat fleksibel yang disebabkan oleh adanya
penipisan. Air raksa yang berhubungan langsung dengan pelat
menyebabkan pelat tersebut dapat terdefleksi secara elastis sesuai dengan
besarnya intensitas tekanan yang terjadi. Alat ini juga dapat mengukur
intensitas tegangan sebagai akibat berubahnya perbandingan tahanan
dari dua coil pengukur regangan elastisnya. Selain itu, alat tersebut juga
dapat mengukur temperatur bagian dalam bangunan dengan cara memasang
secara seri tahanan di antara dua coil tersebut.

Gambar 2.13. Total Pressure Cell Pada Bendungan Urugan Tanah
Cell instrumen tersebut dihubungkan dengan transducer elektrik secara
pneumatis atau hydraulis, dan bersama-sama dipasang di dalam sturktur
(beton) atau tanah/ batuan yang akan diukur tekanannya.
Twin tubing dari nylon menghubungkannya dengan alat baca yang berupa
manometer atau digital LCD (Liquid Crystal Display).
b) Vibrating Wire (VW) Pressure Cell
Prinsip kerja alat ini menggunakan sistem pengukuran frekuensi kawat
baja yang berubah-ubah karena tegangannya yang berubah juga, dan
terbaca dalam suatu medan magnit yang dibangkitkan dari kumparan.
Alat baca (readout unit) harus dikalibrasikan antara frekuensi dengan
beban, seperti gambar di awah ini.
Pelindung luar harus cukup kuat terhadap beban statis atau dinamis,
misalnya pada turap baja yang dipancang, seperti yang dibuat oleh NGI
(Norwegian Geotechnical Institute).

Gambar 2.14. VW Pressure Cell
c) Strain Gauge Load Cell
Pada umumnya, alat pengukur beban ini dipasang pada batang angkur di
dalam suatu galeri atau tumpuan. Prinsip kerjanya berdasarkan tahanan
listrik suatu logam yang berubah karena deformasi akibat beban yang
bekerja. Pengukuran strain gauge yang dipasang pada load cell ini
menggunakan sistem jembatan Wheatstone. Alat baca ini juga
dikalibrasikan terlebih dahulu terhadap beban.
Gambar 2.15. Alat Pengukur Beban Dengan Menggunakan Strain Gauge
d) Alat Pengukur Regangan (Strain Meter)
Instrumen ini dikembangkan oleh R.W. Calson berupa "vibrating wire"
seperti VWP. Prinsip dasar bekerjanya alat ini adalah mengubah tarikan
pada kawat elastis menjadi besaran tahanan. Selain itu, sensor tersebut
dapat mengubah temperatur kawat menjadi besaran tahanan kawat
tersebut. Strain meter joint meter (SM), dan stress meter adalah merupakan

instrumen-instrumen yang menggunakan prinsip regangan, perpindahan
tempat (alihan), tegangan, dan perubahan temperature. SM terdiri dari satu
atau lebih strain meter, bentuk rangka laba-laba pendistribusi arah, kabel,
dan sistem alat baca.
Tujuan dipasangnya instrumen ini adalah untuk mengetahui besarnya
regangan antara bendungan dan tumpuan/ fondasi atau diantara komponen-
komponen bendungannya sendiri. Untuk penghematan tempat, biasanya
dibuat percabangan arah dari suatu titik yang ditinjau. Pada gambar di
bawah diperlihatkan percabangan dari strain meter yang disebut "strain meter
spider".
Gambar 2.16. Detail Percabangan Strain Meter
2.4.3 Alat Ukur Pergerakan
a) Patok Geser (Surface monuments)
Alat ini berupa patok/monument dipasang untuk mengukur pergerakan
permukaan tanah (vertical dan horizontal) di sekeliling struktur yang
diamati, misalnya di bagian puncak dan lereng bendungan. Patok/
monument tersebut harus cukup kuat tertanam, stabil dan mudah diakses
oleh petugas pengukur.
Alat pengukur pergerakan permukaan atau Surface Movement Devices
(SMD), digunakan untuk memantau gerakan horisontal dan vertikal dari
bendungan, fondasi, dan bangunan-bangunan pelengkap lainnya.
Instrument ini berupa unit/ alat yang sederhana. Umumnya, terdiri dari
beton yang dicor kedalam lubang-lubang bor. Sedangkan baja tulang atau

angker diikatkan dalam "Survey Monument" beton. Kedalaman lubang
tergantung dari posisinya, tetapi pada umumnya minimum sebesar 1,20
m.
Gambar 2.17. Patok Geser Permukaan (Surface Monuments)
Suatu titik tetap (Bench Mark) pada bangunan yang ada (lama) dapat dipakai
sebagai titik pengukuran awal (referensi) pada arah horizontal maupun
vertikal. Titik-titik tetap tersebut sebagai titik referensi sebaiknya dibuat di
luar dari bagian yang masih dapat dipengaruhi oleh pergerakan dari
bangunan yang diukur. Paling tidak diperlukan dua buah titik tetap yang
secara periodik diperiksa ketelitiannya. Dengan bertambahnya kemanjuan di
bidang elektronika maka telah ditemukan alat pengukur jarak dan
perpindahan horizontal yang lebih teliti. Cara pengukuran dapat dilakukan
dengan dengan cara tertutup, yakni melakukan pengukuran terhadap titik-titik
SMD yang diikat pada dua titik referensi (BM). Hasil pengukuran pada 3
arah (X,Y dan Z) pada waktu tertentu dapat diketahui dengan
membandingkan dengan hasil pengukuran awal yang telah dibuat. Perlu
diperhatikan agar di dalam menentukan titik referensi atau titik-titik BM,
lokasinya supaya terletak di luar daerah yang di pengaruhi oleh bangunan
tersebut.

Gambar 2.18. Penempatan Titik Referensi dan Pergerakan Awal
b) Magnetic Extensometer
Alat ini dipasang untuk mengukur pergerakan vertikal (penurunan) dari
lapisan tanah yang tidak hanya berupa timbunan, tetapi juga pada fondasi
melalui lubang bor. Sistem pipa bersifat telescoping dengan pipa besar
dan kecil yang dipasang vertikal dengan sedikit toleransi beberapa derajat.
Pada lapisan-lapisan yang ingin diketahui pergerakannya dipasang cincin
magnet di sekeliling pipa akses/ inklinometer, baik berupa piringan
maupun dengan sistem pegas yang dapat bergerak bebas di sekeliling
pipa akses tersebut. Dengan memasukkan alat baca (reed switch probe)
yang dapat berbunyi bila menyentuh medan magnet dari cincin
penurunan, maka posisi cincin magnet tersebut dapat ditentukan dengan
tepat, yakni jaraknya terhadap datum yang dipasang di bagian bawah
pipa. Diameter lubang cincin magnet sekitar 90-120 mm. Diameter luar
(o.d) pipa akses/ inklinometer adalah 33.5 mm, dan diameter dalam (i.d.)
24.5 mm, panjang 3.00 m, dan pipa penyambung (coupling) o.d. 40.0
mm, dan i.d. 34.0 mm.

Gambar 2.19. Ekstensometer dan Elemen Penurunan
Jenis dan macam cincin magnet tersebut, adalah :
1) Cincin magnet dengan kaki pegas (spider magnet); alat ini biasanya
dipasang di lapisan fondasi melalui lubang bor. Pegas-pegas di ikat
dengan tali nylon pada waktu pemasukkan ke dalam pipa, bila telah
mencapai posisi yang dikehendaki, tali pengikat dilepas dengan pisau
khusus dari permukaan secara pneumatis, dengan demikian kaki-kaki
pegas terbuka dan menekan dinding lubang dengan kuat.
2) Cincin magnet dengan panah (arrowhead magnet); alat ini juga
biasanya dipasang di lapisan fondasi melalui lubang bor.Tekanan
pneumatik dipompakan untuk mendorong panah-panah dari alat
keluar menusuk dinding lubang, setelah alat mencapai kedalaman
yang ditentukan; alat ini sesuai digunakan untuk tanah yang agak
padat atau batuan lunak.
3) Cincin magnet dengan pelat PVC; alat ini dipasang saat pelaksanaan
timbunan bendungan, sesuai dengan kemajuan penimbunan pada
posisi yang telah ditentukan, diameter pelat PVC ini sekitar 30 cm.

c) Hydraulic Settlement Cell
Instrumen ini dipasang pada timbunan (tubuh bendungan) tanpa
menggunakan batang-batang atau pipa-pipa vertikal yang dapat
mengganggu kelancaran pemadatan.
Prinsip kerjanya adalah mengukur permukaan air di dalam cell melalui
tubing ke manometer air raksa yang dipasang di gardu Pengamatan. Air
yang telah bebas dari gelembung udara dimasukkan dari gardu
pembacaan, ke dalam cell melalui tubing air; air yang melimpas di dalam
cell dikembalikan melalui tubing balik/ drainasi.
Sirkulasi air dilakukan terus dilakukan sedemikian rupa, sehingga semua
gelembung-gelembung udara keluar dari sistim, kemudian kran ditutup
dan tekanan udara dimasukkan ke cell melalui tubing udara secara
menerus, sehingga semua air kecuali yang dislinder tengah akan
dikeluarkan melalui tubing drainase. Permukaan air di dalam cell (bidang
A) adalah sama dengan tekanan udara luar melalui tubing udara, maka
tingginya dapat dibaca dari manometer air raksa. Perubahan permukaan
A dapat dibaca pada manometer yang dapat diinterpretasikan sebagai
perubahan elevasi air di dalam cell tersebut.
Instrumen ini dapat mencatat perubahan elevasi dari – 5 m sampai +
40 m tinggi kolom air terhadap gardu pembacaan dengan ketelitian ± 1
cm. Cell ini biasanya dipasang di dalam pasir yang dipadatkan atau di
dalam beton. Untuk memperkuat dudukannya, maka di dasar cell
biasanya dipasang pelat dasar bergaris tengah 30 cm. Ketiga tubing yang
menghubungkan cell dengan gardu pengamatan diberi tanda-tanda/ label
berwarna untuk membedakannya. Bila dipandang perlu untuk
meningkatkan kapasitas manometer air raksa, maka ditambahkan sistim
back pressure unit.

Gambar 2.20. Hydraulic Settlement Cell
d) Automatic Double FIuid Settlement Device(ADFSD)
Sistem ini direncanakan untuk mengukur Penurunan (settlement) secara
menerus dengan suatu tubing yang dipasang melingkari geometri
bendungan secara horizontal pada elevasi tertentu (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 rekaman menerus dari interface ini dapat dilakukan.
Setelah selesainya pembacaan ini, air raksa dikeluarkan dari tubing dan
diganti dengan air.
Sistem ini ada yang semi automatic dan automatic 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 yang 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 juga dapat mengukur penurunan lapisan
tanah sampai 3,5 meter di bawah panel operasional di dalam gardu
pembacaan dengan ketelitian ± 1 cm. Bila sitim ini dipasang pada suatu
bendungan besar, seperti gambar di bawah, gardu pembacaan harus
terletak di lereng hilir kira-kira setinggi loop yang terpasang. Gardu
tersebut dapat mengalami penurunan, karena pondasinya terletak pada
lereng yang juga ikut turun, sehingga koreksi elevasi gardu terhadap suatu
titik tetap (bench mark) di sekitar bendungan tersebut perlu diperhitungkan
dalam membuat plot kurva penurunan.

Gambar 2.21. ADFSD yang Mengelilingi Bendungan
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 antara lain adalah
bendungan Tarbela (Pakistan) dan Wadaslintang (Jawa Tengah).
e) Inklinometer
Instrumen inklinometer ini dipasang untuk mengamati atau memonitor
suatu pergerakan ke arah horizontal di dalam lapisan tanah atau batuan.
Pipa aluminium atau plastik yang mempunyai empat alur bersudut antara
90° dipasang di dalam lubang bor, atau pada tahapan penimbunan tanah,
atau pada dinding suatu struktur. Pengukuran pergerakan dilakukan
dengan menggunakan torpedo yang mempunyai 4 roda dan masukkan ke
dalam alur pipa inklinometer, bagian atas torpedo dihubungkan dengan
kabel ke alat baca. Yang diukur adalah signal elektronik dari servo-
accelerometer yang menunjukkan kemiringan torpedo tersebut terhadap

garis vertikal, pada interval panjang/ kedalaman pembacaan tertentu
(biasanya antara 0,50 – 1,0 m).
Gambar 2.22. Unit Inklinometer dan Prinsip Kerjanya
Dengan menjumlahkan deviasi horizontal dari hasil pembacaan dengan
interval setiap 0.50 m atau 1,0 m, maka dapat digambarkkan kurva
deformasi dengan skala tertentu dan pada waktu tertentu. Dengan
membandingkan kurva-kurva pembacaan terdahulu dengan kurva-kurva
berikutnya, dapat diketahui arah deformasi di sepanjang tabung
inklinometer tersebut. Dengan menggunakan logger hasil pembacaan/
pengukuran langsung apat diperoleh di lapangan, seperti gambar di
bawah.

Gambar 2.23. Hasil Pembacaan Inclinometer
Jenis terpedo ada 2 macam, yaitu :
 Uniaxial, yang dapat mengukur kemiringan pada satu arah saja.
 Biaxial, yang dapat mengukur kemiringan pada 2 arah bersama-sama,
karena kedua servo- accelerometer dipasang tegak lurus satu sama
lain.
Torpedo ini cukup kuat, kedap air dan harus dikalibrasi secara berkala.
Pipa inklinometer bergaris tengah sekitar 60 mm, dengan ketebalan 2
sampai 3 mm (untuk bahan aluminium) dan lebih tebal lagi untuk tabung
plastik, sedangkan panjangnya rata-rata 3 m.
Pipa plastik biasanya digunakan untuk daerah-daerah yang
mengandung zat-zat yang dapat mengakibatkan tabung aluminium
berkarat (misalnya daerahdaerah pantai, konstruksi pelabuhan)
meskipun tabung aluminium tersebut telah diberi epioxy - coating.

Pada pemasangan pipa inklinometer melalui lubang bor bor, maka
ruangan antara pipa dengan dinding harus diisi dengan semen grout atau
pasir/ bentonite, sedangkan pada penimbunan tanah (bendungan) perlu
dilakukan pemadatan yang cermat di sekitar pipa-pipa tersebut, serta
harus dihindari benturan-benturan dari alat-alat berat selama pekerjaan
berlangsung.
Bagian pipa yang muncul di permukaan tanah atau struktur perlu
dilindungi dengan beton dan dibuatkan penutup yang cukup kuat dan
aman dari gangguan serta diberi catatan/label seperlunya.
Untuk pemasangan pipa inklinometer yang cukup panjang (misalnya lebih
dari 50 m) perlu diperhatikan kemungkinan terpuntirnya pipa tersebut yang
dapat mengakibatkan salah interpretasi arah deformasinya. Diperlukan
kecermatan pada waktu pemasangannya.
Untuk deformasi yang cukup besar, torpedo mungkin kurang lancar
masuk dan keluarnya ke/ dari dalam pipa (pipa mengalami
pembengkokan). Oleh karena itu, untuk menghindari terjepitnya torpedo di
dalam pipa yang bengkok, perlu menggunakan "dummy torpedo" terlebih
dahulu sebelum torpedo dimasukkan.
Kekurang cermatan kdalam melakukan pembacaan dapat memungkinkan
torpedo macet karena terjepit di dalam pipa yang melentur berlebihan.
2.4.4 Instrumen Ukur Rembesan
Alat pemantau rembesan dapat dibagi dalam dua jenis yaitu :
a) Pemantau debit aliran, hal ini dilakukan dengan memasang "weir" atau
"flume" yang ditempatkan pada lokasi tertentu untuk mengukur debit
bocoran. Peningkatan debit bocoran yang tidak normal dapat
menimbulkan masalah keamanan bendungan.
b) Pemantau kualitas air, hal ini dilakukan dengan membandingkan kualitas
air waduk dan kualitas air bocoran di hilir bendungan. Pengambilan contoh
air harus dilakukan secara kontinu. Terhadap contoh air ini dilakukan
pengujian unsur-unsur kimia dan kadar endapannya. Hasil pemantauan
antara lain meliputi hal-hal sebagai berikut :

1) Gejala pelarutan pada fondasi batuan yang dapat mengakibatkan
kekuatan geser menurun dan permeabilitas fondasi meningkat.
2) Gejala erosi buluh (piping) pada tubuh atau fondasi bendungan.
Gambar 2.24. Alat Ukur Rembesan dan Sistim Remotenya
Gambar 2.25. Alat Ukur Parshall Flume
Alat pengukur rembesan biasanya di tempatkan di lembah terdalam di hilir
kaki bendungan. Bila kondisi topografi di hilir kaki bendungan bervariasi,
maka sistim penempatan alat ukur rembesan dilakukan seperti gambar di
bawah.

Gambar 2.26. Sistim Penempatan Alat Pengukur Rembesan
2.4.5 Alat Pemantau Gempa
Instrumen gempa yang dipasang pada bendungan biasanya digunakan untuk
memantau respons dinamik dari bendungan, seperti gambar di bawah.
Biasanya alat ini dipasang untuk bendungan dengan tinggi > 40 m dan terletak
pada zona gempa yang cukup tinggi. Alat pengukur percepatan gempa ini
biasanya dipasang di bagian bawah (fondasi batuan), di tengah-tengah tinggi
lereng hilir dan di bagian puncak bendungan.
Gambar 2.27. Diagram Komponen Aselerograf

Alat pemantau seismik tersebut mengukur getaran seismik dan sering
dipasang di bendungan-bendungan besar, terutama bila lokasinya
diidentifikasikan rawan terhadap gempa. Namun demikian, walaupun lokasi
bendungan terletak pada daerah yang relatif stabil, sering kali terjadi gempa
imbas waduk pada bendungan - bendungan besar yang tingginya lebih dari
100 m dan daya tampung waduknya lebih dari 500 juta meter kubik.
Komponen-komponen yang penting pada alat ukur seismik adalah
seismometer dan akselerometer.
a) Seismometer
Seismometer adalah penerima getaran yang sangat peka yang dapat
merekam getaran - getaran seismik dalam bentuk grafik getaran.
Seismometer dilengkapi dengan sistem pencatat waktu yang akurat
sehingga gelombang gempa yang datang dapat dicatat secara tepat
waktu.
Pemasangan seismometer dan penempatan instrumennya harus
diletakkan didalam ruangan kedap air diatas lantai beton yang ditanam
didalam galian pada batuan dasar.
b) Akselerometer
Akselerometer adalah bagian dari seismometer yakni sejenis alat sensor
getaran yang dapat mencatat getaran secara elektromagnetik. Alat ini
didisain untuk mencatat getaran tunggal ke arah horizontal, vertikal
maupun transversal.
Perencanaan mengenai sistem jaringan seismograf untuk lokasi - lokasi
tertentu membutuhkan pertimbangan dari aspek enginering, geologi dan
seismologi. Dalam hal pemasangannya sebaiknya berkonsultasi dengan
pihak Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika Departemen
Perhubungan.

Gambar 2.28. Accelerograph dan Rekamannya
2.5 Latihan
1. Pada prinsipnya parameter apa saja yang harus dipantau? (sebutkan 3
saja)!
2. Sebutkan manfaat pemasangan instrumen bendungan!
3. Sebutkan macam pisometer system tertutup!
2.6 Rangkuman
Parameter geoteknik yang perlu dipantau pada suatu bendungan urugan
tanah, baik selama pelaksanaan konstruksi maupun operasi waduknya adalah
untuk mengetahui perilaku bendungan, yakni deformasi baik vertical maupun
horizontal, rembesan, muka air preatis atau tekanan air pori serta umlah
danpelengkapnya.
Setiap bendungan urugan mempunyai permasalahan khusus dan unik yang
memerlukan solusi tersendiri untuk persyaratan instrumentasi. Oleh karena
itu, dalam merencanakan sistem instrumentasi perlu dipahami dan
dipertimbangkan pengaruh kondisi geoteknik tubuh bendungan, fondasi,
kedua tumpuan dan tebing waduk.
Jenis-jenis instrumen yang biasa dipasang pada tubuh dan fondasi
bendungan urugan, adalah : pisometer untuk mengukur tekanan air pori, alat

pengukur pergerakan/ deformasi (internal dan eksternal), rembesan, tegangan
tanah total, dan akselerometer.
Tergantung dari kelengkapan informasi dan data investigasi serta
permasalahan geoteknik yang dihadapi, instrumentasi pada suatu bendungan
tidak dapat disamakan dengan bendungan lainnya. Bertambah kompleks
masalah geoteknik yang dihadapi, bertambah banyak jumlah dan jenis
instruman yang dipasang, demikian juga sebaliknya.
2.7 Evaluasi
1. Pilih pernyataan di bawah yang paling benar menurut anda.....
a. Pisometer pipa terbuka adalah jenis pisometer yang paling baik,
karena harganya termurah.
b. Pisometer jenis elektrik adalah merupakan pisometer yang paling
baik, karena mempunyai respon yang paling cepat dan berumur lama.
c. Karena sudah dikalibrasi di pabriknya, pisometer sistim tertutup tidak
perlu dikalibrasi lagi setibanya di lokasi proyek.
d. Jenis pisometer sebaiknya disesuaikan dengan fungsi dan tujuan
pemasangan.
2. Berikut ini yang merupakan Pisometer sistem terbuka adalah.....
a. Pisometer pipa tegak
b. Pisometer pipa ganda hidraulik
c. Pisometer pnumatik
d. Pisometer elektrik
3. Alat yang dipasang di lapisan fondasi melalui lubang bor adalah.....
a. Spider magnet
b. Arrowhead magnet
c. Cincin magnet dengan pelat PVC
d. Semua jawaban salah

BAB III
DASAR PEMILIHAN INSTRUMEN
3.1 Umum
Pemilihan instrumentasi geoteknik sangat tergantung dari geometri
bendungan, kondisi lapangan serta derajat ketelitian yang diperlukan.
Pertimbangan umum dalam pemilihan instrumentasi adalah :
a) Ketelitian
b) Alat yang sederhana dan mudah dioperasikan, apabila alat yang
sederhana tidak dapat digunakan untuk pengamatan, dipilih alat yang
lebih kompleks. Misalnya, apabila pengamatan menggunakan pisometer
sistem terbuka tidak mungkin memberikan hasil yang akurat karena
dipengaruhi oleh berbagai hal, pilih pisometer yang lebih kompleks,
namun dapat memberikan data yang lebih akurat, seperti pisometer
pneumatik, pisometer vibrating, pisometer tabung ganda, atau jenis
tertutup lainnya.
c) Ketahanan untuk pemantauan jangka panjang
d) Tidak memerlukan pemeliharaan yang sulit
e) Dapat dipasang dengan mudah
f) Ekonomis, apabila biaya menjadi bahan pertimbangan, instrumen dengan
total biaya termurah akan menjadi pilihan. Biaya-biaya yang harus
dipertimbangkan, adalah :
1) Kemudahan dalam pengadaan instrumen dan perlengkapannya.
2) Kalibrasi.
3) Pemasangan.
4) Pemeliharaan selama instrumen digunakan.
5) Pembacaan.
6) Pengolahan data.
7) Biaya tambahan apabila ada komponen instrumen atau instrumen itu
sendiri yang harus diganti karena sudah tidak menghasilkan data yang
baik.
Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta mampu menjelaskan dasar pemilihan instrumen.

g) Mudah dioperasikan
Hal yang perlu mendapatkan perhatian khusus dalam pemasangan instrumen,
adalah seperti berikut.
a) Pemasangan harus berada pada lokasi yang baik, dan dapat dipasang
secara terpisah dalam bendungan dan fondasi.
b) Pipa pelindung horizontal, dan vertikal atau kabel yang ditarik dari
instrumen ke rumah terminal dapat menyebabkan pemadatan yang
kurang baik pada daerah tersebut yang dapat menimbulkan aliran secara
parsial (masalah rembesan), harus mendapatkan perhatian serius.
3.1.1 Kelemahan dan Keuntungan
Hal penting lainnya yang juga harus dipertimbangkan adalah mengumpulkan
informasi tentang instrumen yang akan dipasang dari masing-masing pabrik
produsen serta mempelajari kelemahan-kelemahan dan keuntungan-
keuntungan dari masing-masing instrumen, antara lain seperti tabel di bawah.
Tabel 3.1. Kelemahan dan Keuntungan Instrumen
Jenis instrumen Kelemahan Keuntungan
1. Manual - respons pembacaan lambat - murah dan mudah dipasang
2. Hidraulis - sistim harus penuh air, tidak
boleh mengandung udara
dan memerlukan perawatan
yang intens.
- respons lebih cepat dan
berumur lebih panjang
3. Pneumatik - Tidak boleh mengandung
gelembung air
- Menggunakan gas khusus
nitrogen yang relatif sulit
diperoleh di dekat lokasi
bendungan, cukup mahal
- respons lebih cepat, umur relatif
lebih lama
4. Kawat getar/
Elektrik
- Rawan thd petir, umur relatif
pendek dan mahal
- respons cepat, mudah
dioperasikan.
3.1.2 Pemilihan Jenis dan Jumlah Instrumen
Pemilihan jenis dan jumlah instrumen yang perlu dipasang pada suatu
bendungan, baik di fondasi maupun di tubuh bendungan, sangat tergantung
dari hasil investigasi dan desain yang telah dilakukan, disamping kompleksitas
kondisi geologi dan pelaksanaannya. Bila investigasi telah dilakukan dengan
teliti, sehinga desain dilakukan secara mantap (tidak banyak melakukan

asumsi dan perkiraan penentuan parameter desain), jenis dan jumlah
instrumen dapat diminimalkan. Tetapi, bila sebaliknya, jenis dan jumlah
instrumen akan bisa menjadi lebih banyak. Sebagai contoh bendungan
Wadaslintang (tinggi sekitar 126 m) yang dibangun pada tahun 1980-an,
karena metoda yang digunakan merupakan metoda baru di Indonesia (wet
core), maka di fondasi dan zona inti basah (wet core) tersebut dipasangi
instrumen yang banyak sekali (hampir semua jenis instrumen ada disini), baik
dari segi jenis maupun jumlahnya untuk memperoleh parameter-paremeter
desain yang digunakan apakah dapat tercapai saat konstruksi dan pasca
konstruksi. Demikian juga dengan bendungan Manggar di Kalimantan Timur
(tinggi 14 m) yang dibangun di atas fondasi tanah lunak dengan perbaikan
fondasi vertical drain. Terutama di fondasinya dipasang banyak instrumen
untuk memantau tekanan air pori dan deformasi sebagai alat kontrol saat
pelaksanaan konstruksi dan pengisian awalnya. Pisometer yang dipasang
adalah dari jenis pneumatik, sehingga dapat mengukur tekanan air pori
berlebih (exccessive pore pressures) setiap tahap penimbunan (staging
construction) untuk mengontrol stabilitas lerengnya selama konstruksi.
Sedangkan untuk mengukur pergerakan vertikal digunakan plate settlement
dan multilayer settlement serta pergerakan horisontal kaki bendungan,
digunakan inklinometer dan patok-patok geser.
Gambar 3.1. Bendungan Wadaslintang, Jawa Tengah dan
Instrumentasinya

Gambar 3.2. Penampang Fondasi Bendungan Manggar, Kalimantan Timur
Dalam merencanakan instrumentasi bendungan, harus dikembangkan suatu
hipotesis mengenai rembesan, tegangan-regangan atau mekanisme kekuatan
geser yang akan mempengaruhi perilaku bendungan untuk berbagai kondisi,
berdasarkan hasil investigasi geoteknk yang cukup teliti. Kemudian program
instrumentasi harus didesain sesuai dengan hipotesis itu. Sebagai contoh,
material fondasi tanah lunak akan berkaitan dengan kestabilan, dan deformasi
(vertikal/ penurunan dan horisontal). Oleh karena itu instrumentasi yang
diperlukan adalah alat untuk memantau tekanan air pori proses konsolidasi
dan pergerakan. Jika material bukit tumpuan dapat menyebabkan
permasalahan rembesan berlebihan, maka dipilih instrumentasi yang dapat
memantau debit aliran, dan uji kualitas air untuk mendeteksi konsentrasi zat
padat atau endapan yang terkandung di dalam air rembesannya.

Tabel 3.2. Kondisi yang Mempengaruhi Pemilihan Jenis dan Banyak
Instrumen
Pertanyaan Bagian bangunan Parameter yang dipantau
Bagaimana kondisi lapangan
awal?
Fondasi, tumpuan, daerah
drainase
Tekanan air pori, hidrologi,
meteorology
Bagaimana perilaku bendungan
selama konstruksi?
Fondasi, tubuh bendungan,
tumpuan
Tekanan air pori, pergerakan
horizontal dan vertikal
selama pengisian pertama
waduk?
Semua bagian, dan daerah
yang berdekatan
Tekanan air pori, pergerakan
horizontal, dan vertikal,
rembesan, larutan zat padat
selama air waduk surut?
Bagian lereng udik/ hulu,
lereng alam di sekitarnya
Tekanan air pori, stabilitas
lereng
selama pengoperasian jangka
panjang?
Semua bagian bangunan Semua parameter
Setiap instrumen yang akan dipasang pada, di dalam atau dekat bendungan
urugan harus dipilih, dan ditempatkan untuk membantu menanggulangi hal-hal
khusus. Sebelum memilih metode pengukuran, harus dibuat daftar pertanyaan
geoteknik yang akan muncul pada waktu tahap desain, konstruksi atau
operasi (Tabel 3.2). Untuk berbagai tahap, persoalan harus mencakup kondisi
lapangan awal, kinerja selama pelaksanaan, kinerja selama pengisian
pertama waduk, kinerja selama air waduk surut, dan kinerja jangka panjang.
Personel yang bertanggung jawab terhadap instrumentasi pemantauan harus
dapat menentukan apakah instrumen berfungsi dengan benar. Hal ini kadang-
kadang dapat ditentukan melalui pengamatan visual atau dengan instrumen
cadangan yang berfungsi sama. Instrumen cadangan berguna untuk
memperkuat atau mengabaikan perilaku yang ditunjukkan oleh beberapa
komponen sistem utama, walaupun ketelitiannya sangat kurang dibandingkan
dengan sistem utama. Sebagai contoh, patok survei secara optik dapat
digunakan untuk menunjukkan pergeseran atau pergerakan lereng
sebenarnya yang dideteksi oleh inklinometer. Atau, tranduser tekanan elektrik
atau pneumatik yang digunakan untuk pemantauan tekanan air pori jangka
panjang dapat dilengkapi dengan pisometer hidraulik tabung ganda sebagai
sistem cadangan. Keabsahan data dapat juga dievaluasi dengan memeriksa
konsistensi data pemantauan. Sebagai contoh, untuk pemantauan
konsolidasi, disipasi tekanan air pori harus konsisten dengan penurunan, dan

peningkatan tekanan air pori harus konsisten dengan penambahan
pembebanan.
3.2 Kalibrasi Awal
Hal yang harus diperhatikan dalam instrumentasi bendungan urugan adalah
kalibrasi, tergantung dari jenisnya, misalnya instrumen jenis pneumatik dan
vibrating wire, biasanya kalibrasi awal telah dilakukan di pabrik pembuatnya
dan sertifikat kalibrasi tersebut biasanya disertakan dalam 1 paket dokumen
beserta manualnya. Namun, dalam perjalanan/ transportasinya dari pabrik ke
lokasi proyek harus dipastikan bahwa alat dalam kondisi baik dan kalibrasinya
tidak berubah. Oleh karena itu, saat alat tiba di tempat pemesanan dan di
lokasi pekerjaan, maka harus dilakukan kalibrasi ulang. Hal tersebut perlu
dilakukan untuk menjamin bahwa alat dalam kondisi baik, sehingga apabila
terjadi kerusakan (terutama jenis elektrik atau kawat getar yang sensitif), jelas
siapa yang harus bertanggung jawab. Kalibrasi ulang terutama untuk
instrumen jenis pneumatik atau elektrik/ kawat getar, dapat dilakukan dengan
cara sebagai berikut :
a) Lakukan kalibrasi ke kolam/ danau/ waduk yang cukup dalam.
b) Sambungkan setiap mata pisometer ke alat bacanya.
c) Masukkan mata pisometer ke dalam air pada kedalaman tertentu
(misalnya setiap interval 1 m) dan lakukan pembacaan; masukkan kembali
mata pisometer sampai mencapai kedalaman maksimum waduk dan catat
setiap kali memasukkan mata pisometer.
d) Angkat mata pisometer dengan interval kedalaman tertentu dan lakukan
pembacaan.
e) Plot hasil pembacaan.
Cara tersebut di atas mempunyai keterbatasan kedalaman air waduk,
alternatif lain adalah dengan menggunakan cell alat triaksial di laboratorium
mekanika tanah atau menggunakan cell pembeban yang dirancang khusus
dan mudah dibawa (portable), yakni sebagai berikut :
a) Masukkan mata pisometer (yang telah dirangkai/ disambungkan ke alat
bacanya) ke dalam cell/ chamber.
b) Isi cell dengan air melalui saluran pemberian tekanan cell.

c) Setelah cell penuh air, tutup keran dan persiapkan pemberian tekanan
cell.
d) Beri tekanan cell secara bertahap dengan tekanan tertentu, misalnya
dengan peningkatan tekanan setiap 0,1 kg/cm2
(tergantung ketelitian alat
ukurnya) dan catat tekanan pada alat baca. Teruskan peningkatan
tekanan cell dan pencatatan pada alat baca sampai mencapai tekanan
maksimum sesuai dengan kapasitas setiap mata pisometer.
e) Pencatatan dilakukan pada kondisi pembebanan naik dan turun.
f) Plot hasil pembacaan terhadap tekanan cell.
Cara diatas lebih baik, karena pemberian tekanan cell dapat ditingkatkan
sesuai dengan kapasitas mata pisometer.
Hal-hal yang harus diperhatikan pada kalibrasi pabrik, uji coba pemasangan
awal, pemasangan, dan uji coba pasca pemasangan dimaksudkan untuk
menjamin sistem instrumentasi berjalan dengan baik dalam memantau kinerja
bendungan. Akan tetapi, untuk memastikan bahwa sistem tetap dalam kondisi
operasi yang baik selama umur layan, diperlukan pemeliharaan, dan kalibrasi
ulang yang teratur. Kegiatan pemeliharaan, dan kalibrasi ulang yang tidak
teratur akan menghasilkan data yang tidak layak sehingga akan memberikan
hasil interpretasi yang tidak benar. Kegiatan pemeliharaan yang tidak teratur
juga akan mengurangi kinerja dan fungsi instrumen itu sendiri.
3.3 Latihan
1. Sebutkan beberapa tiga pertimbangan penting dalam pemilihan instrumen
geoteknik!
2. Jelaskan hal yang perlu mendapatkan perhatian khusus dalam
pemasangan instrumen!
3. Jelaskan kelemahan dan keuntungan Instrumen Pneumatik!
3.4 Rangkuman
Pemilihan jumlah dan jenis instrumen geoteknik tergantung dari geometri
bendungan, kondisi lapangan/ geoteknik serta derajat ketelitian yang
diperlukan. Hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam pemilihan instrumen,

adalah: ketelitian, sederhana dan mudah dioperasikan, ketahanan jangka
panjang, pemasangan dan pemeliharaannya mudah serta ekonomis.
Pemilihan jenis dan jumlah instrumen pada suatu bendungan, baik di fondasi
maupun di tubuh bendungan, sangat tergantung dari hasil investigasi dan
desain yang telah dilakukan, disamping kompleksitas kondisi geologi dan
pelaksanaannya. Bila investigasi telah dilakukan dengan teliti, sehinga desain
dilakukan secara mantap (tidak banyak melakukan asumsi dan perkiraan
penentuan parameter desain), jenis dan jumlah instrumen dapat diminimalkan.
Setiap instrumen yang dipasang pada, harus dapat menjawab pertanyaan-
pertanyaan geoteknik muncul pada tahap desain, konstruksi atau operasi
kinerja jangka panjang.
Hal penting yang harus diperhatikan dalam instrumentasi bendung adalah
kalibrasi terhadap instrumen pengukur tekanan yang meskipun telah dilakukan
kalibrasi awal di pabrik pembuatnya, namun dalam perjalanan /transportasinya
dari pabrik ke lokasi proyek harus dipastikan bahwa instrumen dalam kondisi
baik dan kalibrasinya tidak berubah.
3.5 Evaluasi
1. Pilih pertanyaan di bawah yang paling benar menurut anda…..
a. Pada bendungan yang tidak banyak menghadapi masalah geoteknik
tidak usah memasang instrumen.
b. Parameter pokok yang perlu dipantau untuk bendungan urugan
adalah: tekanan air pori, deformasi dan rembesan.
c. Untuk bendungan yang rendah (tinggi < 10 m) tidak usah dipasang
alat ukur inklinometer, cukup pisometer pipa tegak saja.
d. Untuk mengukur debit rembesan sekitar 750 liter/s dapat digunakan
alat ukur V-notch.

2. Berikut ini merupakan kelemahan dari Instrumen Hidraulis adalah…..
a. Sistim harus penuh air, tidak boleh mengandung udara dan
memerlukan perawatan yang intens.
b. Respons pembacaan lambat
c. Tidak boleh mengandung gelembung air
d. Rawan terhadap petir, umur relatif pendek dan mahal
3. Parameter yang dipantai saat kondisi lapangan awal?
a. Tekanan air pori, hidrologi, meteorology
b. Tekanan air pori, pergerakan horizontal dan vertikal
c. Tekanan air pori, pergerakan horizontal, dan vertikal, rembesan,
larutan zat padat
d. Tekanan air pori, stabilitas lereng

BAB IV
PERENCANAAN DAN PENEMPATAN INSTRUMEN
4.1 Umum
Dalam tahap desain bendungan baru atau bendungan lama (eksisting),
tenaga ahli geoteknik harus mengetahui daerah-daerah yang perlu mendapat
perhatian khusus. Berdasarkan hasil kajian terhadap kondisi geoteknik
tersebut, perencana harus mempelajari kondisi-kondisi yang dapat
membahayakan keamanan bendungan ditinjau dari aspek rembesan,
tegangan-tegangan serta deformasi baik selama konstruksi maupun pasca
konstruksi. Kemudian program instrumentasi harus direncanakan sesuai
dengan kondisi geoteknik dan asumsi serta parameter desain yang telah
ditentukan.
Dalam pemilihan kisaran (range) kapasitas dan kepekaan atau ketelitian
instrumen pada tahap awal, perlu diperkirakan besaran perubahan yang akan
diukur. Perkiraan nilai maksimum yang mungkin terjadi akan mempengaruhi
pemilihan kisaran instrumen. Adapun nilai minimumnya akan mempengaruhi
pemilihan kepekaan, dan ketelitian instrumen yang akan digunakan.
Kesalahan dalam memperkiraan kapasitas instrumen tersebut akan dapat
menghasilkan kesalahan pemilihan kapasitas instrumen yang dapat
mempengaruhi ketelitian pembacaan nantinya.
4.2 Lokasi Instrumen
Lokasi instrumen harus ditentukan berdasarkan perkiraan perilaku pada lokasi
yang ditentukan. Lokasi harus cocok dengan kondisi geoteknik dan metode
analisis yang akan digunakan untuk interpretasi data. Pertimbangan praktis
untuk memilih lokasi instrumen mencakup:
a) Identifikasi zona-zona bagian khusus misalnya daerah yang strukturnya
lemah yang dibebani sangat berat, harus ditempatkan instrumentasi yang
cocok.
Setelah mengikuti pembelajaran ini, peserta mampu menjelaskan perencanaan dan
penempatan instrumen.

b) Memilih zona yang dapat mewakili penampang melintang tipikal, yang
diperkirakan dapat mewakili perilaku keseluruhan (secara tipikal, satu
penampang melintang akan berada atau mendekati tinggi maksimum
bendungan, dan satu atau dua penampang lainnya akan berada pada
lokasi yang tepat).
c) Identifikasi zona-zona yang mengandung diskontinuitas dalam fondasi
atau ebatmen.
d) Memasang beberapa instrumen tambahan pada lokasi-lokasi lain yang
berpotensi kritis sekunder untuk menunjukkan perilaku pembanding.
e) Menempatkan patok-patok tanda survei pada jarak interval dalam arah
memanjang (longitudinal) pada elevasi yang tepat.
f) Jika perilaku dari salah satu atau lebih lokasi sekunder penampang utama
menunjukkan perbedaan yang signifikan, tenaga ahli desain juga harus
menyediakan instrumen tambahan pada lokasi-lokasi sekunder tersebut.
Pemilihan lokasi tersebut harus mempertimbangkan kelangsungan fungsi
instrumen. Kerusakan pada instrumen atau kabel selama konstruksi
berlangsung harus dicegah dengan cara membuat desain yang baik serta
perlindungan sementara dan permanen pada bidang permukaan terbuka.
Perlindungan terhadap kerusakan juga harus merupakan bagian dari
desain.
Sebagai petunjuk awal, suatu sistim instrumen (jenis dan jumlah instrumen)
dapat ditempatkan pada suatu penampang terdalam dari suatu bendungan
dengan pertimbangan bahwa pada penampang terdalam inilah akan bekerja
gaya-gaya, tegangan-tegangan, aliran rembesan dan terjadinya deformasi
yang maksimum yang dapat mempengaruhi keamanan bendungan. Namun,
hipotesis tersebut tidak selalu benar, kondisi kritis lainnya mungkin justru
terjadi pada penampang di dekat kedua bukit tumpuan (tergantung dari
kondisi geologinya, topografi, dll), rembesan yang berpotensi terjadinya piping
juga terbukti terjadi di daerah ini, disamping melalui fondasi bendungannya
sendiri.

Gambar 4.1. Contoh Lay Out Penempatan Instrumen Pada Suatu
Bendungan
4.3 Sistim Otomatisasi
Sistem Akuisisi Data Otomatisasi (automated data acquisition system, ADAS)
merupakan cara pengumpulan data instrumentasi geoteknik yang penting dan
perlu dipertimbangkan. Pengembangan alat elektronik lapangan telah
memungkinkan untuk memasang, dan mengoperasikan sistem ADAS jarak
jauh sehingga menghasilkan pembacaan data sebenarnya (real time) yang
akurat, terpercaya dan efektif. Dengan meningkatnya kebutuhan untuk
melakukan evaluasi keamanan bendungan, dan kekurangan tenaga kerja ahli,
banyak sekali keuntungan dalam penggunaan sistem akuisisi data
otomatisasi. Pertimbangan yang matang harus dilakukan dalam menggunakan
ADAS pada bendungan baru, dan menyelaraskan kembali dengan bendungan

yang ada. Walaupun sistem otomatisasi (ADAS) dapat menghasilkan data
penting secara tepat waktu, sistem itu hanya merupakan bagian integral dari
program keseluruhan keamanan bendungan. Sistem ADAS tidak dapat
menggantikan sistem pengamatan visual, dan evaluasi data instrumentasi.
Gambar 4.2. Instrumentasi Geoteknik Dengan Sistem Data Akuisisi
Otomatik (Automated Data Acquisition System, ADAS)
Gambar 4.3. Konfigurasi Sistem Datalogger Berdiri Sendiri
Untuk dapat mengetahui lebih rinci kondisi geoteknik pada bendungan tipe
urugan pada tahap desain diperlukan sejumlah investigasi lapangan
(pengeboran), dan laboratorium. Hasil investigasi ini digunakan untuk

mengevaluasi kondisi perlapisan tanah, dan batuan secara lebih rinci dengan
membuat profil-profil memanjang dan melintang pada sumbu bendungan,
serta dilengkapi dengan parameter geoteknik. Hasil interpretasi ini digunakan
oleh pendesain sebagai dasar untuk menentukan letak fondasi bendungan,
dan program penggalian pada tahap konstruksi.
Material tanah dan batu terbentuk melalui proses alamiah sehingga bersifat
heterogen; hal ini berbeda dengan material baja dan beton yang dapat
dikontrol tingkat keseragamannya dengan uji mutu.
Kadang-kadang dalam program eksplorasi, pendesain tidak mampu untuk
mendeteksi sifat-sifat, dan kondisi endapan alami sehingga harus melakukan
asumsi dan generalisasi dalam melakukan interpretasi kondisi geoteknik yang
mungkin berbeda dengan kondisi lapangan sebenarnya. Meskipun desain
bendungan urugan didasarkan atas aspek keraguan tersebut, pengamatan
visual yang didukung oleh pengukuran kuantitatif dari hasil instrumentasi akan
memberikan informasi bagi tenaga ahli teknik untuk dapat memeriksa dan
mengverifikasi asumsi desain. Pengamatan secara visual yang digabungkan
dengan data instrumentasi akan memberikan dasar untuk penilaian kinerja
bendungan dan fondasi serta keamanan bendungan selama pengoperasian di
lapangan.
4.4 Penempatan Instrumen
Penentuan jumlah, jenis dan lokasi instrumen yang diperlukan pada
bendungan hanya dapat dilakukan secara efektif berdasarkan gabungan
antara pengalaman, akal budi dan intuisi. Setiap bendungan urugan
mempunyai permasalahan khusus dan memerlukan solusi tersendiri untuk
persyaratan instrumentasi. Oleh karena itu, dalam mendesain sistem
instrumentasi perlu dipahami dan dipertimbangkan pengaruh kondisi
geoteknik tubuh bendungan, fondasi, tumpuan dan tebing waduk. Geoteknik
merupakan bagian utama dalam desain bendungan urugan, seperti desain
bendungan di atas kondisi fondasi yang sulit, tingkat bahaya tinggi di hilir,
adanya masalah secara visual, lokasi yang terpencil, operasi yang tidak
terkendali secara normal atau hal lain yang menuntut penyediaan

instrumentasi. Keadaan alat harus dipahami dan jelas tujuannya, termasuk
sistem struktur tanah atau batuannya. Tenaga yang berkecimpung dalam
pemasangan instrumentasi di lapangan harus mengerti tentang ilmu mekanika
dan fisika dasar yang terkait, dan berbagai instrumen yang cocok supaya
dapat berfungsi dalam kondisi yang dihadapi.
Dalam desain sistem instrumentasi bendungan urugan, perlu
mempertimbangkan banyak faktor. Gabungan tim pendesain (atau mereka
yang bertanggung jawab dalam evaluasi bendungan yang ada) dan personel
yang berpengalaman dalam penggunaan instrumentasi geoteknik merupakan
faktor-faktor utama yang harus dipertimbangkan dalam desain sistem
instrumentasi.
Jenis instrumen dan kapasitasnya harus didesain dan ditempatkan sesuai
dengan kapasitasnya. Kapasitas instrumen yang kecil harus ditempatkan di
level tubuh bendungan di bagian atas dan kapasitas instrumen yang besar
ditempatkan pada level yang lebih bawah.
Jenis dan jumlah instrumen yang direncanakan untuk dipasang juga
tergantung dari hasil investigasi geoteknik yang telah dilakukan. Bertambah
banyak aspek-aspek, asumsi dan parameter tanah yang meragukan,
bertambah banyak pula jenis dan jumlah instrumen yang diperlukan untuk
menjawab keraguan-keraguan yang ditimbulkannya. Sebagai gambaran
adalah merencanakan instrumentasi pada suatu bendungan urugan yang
tidak terlalu tinggi yang kondisi geologinya tidak terlalu kompleks dan
investigasi geotekniknya cukup memadai, jenis dan jumlah instrumentasinya
dapat diminimalkan, misalnya :
a) Untuk mengukur tekanan air pori cukup memasang pisometer pipa tegak,
sehingga dapat menggambarkan garis freatik melalui tubuh bendungan,
jumlahnya disesuaikan dengan bentuk geometri bendungannya.
b) Untuk mengukur muka air tanah, dapat memasang pipa pengamatan/
pantau (observation well) di dekat bukit tumpuan dan hilir kaki bendungan,
jumlahnya disesuaikan dengan kondisi geologi dan topografinya.

c) Untuk mengukur rembesan, dapat memasang alat ukur V-notch di hilir
kaki bendungan, jumlahnya disesuaikan dengan topografinya.
d) Untuk mengukur pergerakannya dapat memasang patok-patok geser yang
dipasang di bagian puncak dan lereng hilir bendungan, jumlahnya
tergantung dari topografinya.
Karena pelaksanaan penimbunan yakin akan dilakukan dengan baik serta
tidak ada keraguan mengenai masalah adanya pengaruh “arching action”,
maka tidak perlu dipasang instrumen tekanan tanah total, inklinometer dan
lain-lain instrumen yang canggih dan mahal. Di bawah adalah gambar
instrumentasi bendungan yang minimal (sederhana) dan bendungan lain yang
dipasangi instrumen cukup lengkap, sebagai perbandingan, karena masalah-
masalah dan kondisi geoteknik yang berlainan.
Gambar 4.4. Instrumentasi di Bendungan Krenceng, Cilegon, Berupa
Pisometer Pipa Tegak Pada Fondasi dan Tubuh Bendungan dan Garis
Freatiknya

Gambar 4.5. Instrumentasi di Bendungan Batutegi, Lampung yang Cukup
Lengkap
Perlindungan instrumentasi dalam jangka panjang juga harus diperhitungkan
dengan matang. Keberhasilannya termasuk penentuan lokasi awal semua
instrumen seiring dengan pola lalu-lintas, operasi alat pemeliharaan proyek,
serta jalan masuk untuk kunjungan resmi proyek. Jika perlu, pemasangan
harus ditanam dalam kotak kedap sehingga tidak terlihat atau diberikan
perlindungan yang cocok pada bidang permukaan. Lokasi kabel yang
tertanam, dan lokasi lapisan di bawah permukaan lainnya harus benar-benar
didokumentasi dalam gambar pelaksanaan (as built drawing) untuk menjaga
kerusakan selanjutnya. Kabel dan tubing instrumen sistim tertutup harus
direncanakan dan ditempatkan sedemikian rupa, sehingga tidak
mempengaruhi keamanan bendungan. Bidang kontak antara kabel atau tubing
instrumen sistim tertutup dengan timbunan tanah adalah merupakan bagian
kritis yang berpotensi sebagai alur rembesan air. Gambar-gambar di bawah
menjelaskan hal-hal tersebut di atas.

Gambar 4.6. Penempatan Kabel/ Tubing Untuk Mengurangi Potensi
Rembesan
Demikian juga dengan penempatan kabel/ tubing yang menuju ruang
pembacaan harus direncanakan untuk mengantisipasi terjadinya kerusakan
akibat deformasi bendungan dengan cara memberikan panjang yang lebih
serta penempatannya di dalam paritan dengan membuat berbelok-belok
seperti ular (snaking) dan memberikan penghalang rembesan pada tempat-
tempat tertentu, seperti gambar di bawah.

Gambar 4.7. Penghalang Rembesan yang Dipasang di Beberapa Tempat
Untuk Mengantisipasi Terhadap Rembesan Melalui Bidang Kontak
Kabel/Tubing Dengan Timbunan Tanah
4.5 Lain-Lain
Sistim intrumentasi ini sangat penting direncanakan sebaik mungkin, sehingga
penentuan parameter-parameter desain nantinya akan mendekati hasil
pengamatan instrumentasi yang dilakukan.
Di dalam menetapkan program instrumentasi, sebaiknya instrumen yang
dipasang harus sesederhana mungkin serta tersedia di pasaran. Semakin
bertambah komplek instrumen yang digunakan, semakin bertambah pula
biaya dan fungsi instrumen. Sebagai contoh ialah pisometer tipe diafragma
dapat mengukur elevasi muka air di dalam lapisan pasir kasar dan juga
fondasi. Sedangkan pada pisometer tipe pipa tegak hasilnya juga sama tetapi
lebih realistis dan pemasangannya lebih mudah. Setiap percobaan harus
dibuat untuk melengkapi fasilitas yang ada sehingga dapat melayani lebih dari
satu tujuan. Sebagai contoh adalah sebagai berikut :
a) Pemanfaatan sumuran atau pisometer pipa tegak sebagai pipa
inklinometer, sehingga dapat memperoleh besarnya perpindahan/
pergerakan lapisan pondasi.
b) Penggunaan sumuran sebagai pisometer dapat dibenarkan apabila tidak
terjadi pengaliran. Jika di dalam sumuran terjadi aliran maka perlu

ditambah instrumen untuk pengukuran aliran dan alat untuk mengukur
perkiraan permeabilitasnya.
c) Penggunaan dinding, lubang pekerja dan casing beton sebagai titik untuk
mengukur pemindahan/ pergerakan vertikal dan horizontal.
d) Pengukuran besarnya bukaan sambungan dan perpindahan/ pergerakan
vertikal dari sambungan pipa outlet untuk menghitung pergerakan vertikal
dan horizontal dari bendungan dan pondasi. Penggunaan fasilitas yang
sudah siap pada lokasi yang ada akan dapat mengurangi biaya
pemasangan instrumen baru dan menambah lebih banyak data yang
dikumpulkan dan dianalisis.
Berdasarkan hal-hal di atas disimpulkan bahwa pemasangan instrumen pada
bendungan urugan harus dirancang dan direncanakan sebaik mungkin
dengan tujuan dan manfaat yang jelas untuk mengetahui kondisi dan
perilaku bendungan.
4.6 Latihan
1. Pada bagian bendungan mana sebaiknya dipasang instrumen? jelaskan
secara singkat!
2. Jelaskan kegunaan hasil investigasi yang dilakukan untuk mengetahui
lebih rinci kondisi geoteknik pada bendungan!
3. Jelaskan untuk merencanakan instrumentasi pada suatu bendungan
urugan yang tidak terlalu tinggi yang kondisi geologinya tidak terlalu
kompleks dan investigasi geotekniknya cukup memadai, jenis dan jumlah
instrumentasinya dapat diminimalkan!
4.7 Rangkuman
Pertimbangan praktis untuk memilih lokasi instrumen mencakup: identifikasi
zona-zona atau struktur geologi yang lemah, memilih penampang melintang
tipikal, yang diperkirakan dapat mewakili perilaku keseluruhan (secara tipikal,
satu penampang melintang akan berada atau mendekati tinggi maksimum
bendungan, dan satu atau dua penampang lainnya akan berada pada lokasi
yang tepat), memasang beberapa instrumen tambahan pada lokasi-lokasi lain
yang kritis.

Lokasi instrumen harus harus cocok dengan kondisi geoteknik dan metode
analisis yang akan digunakan dalam melakukan interpretasi dan evauasinya
nanti.
Sistem Akuisisi Data Otomatisasi (automated data acquisition system,
ADAS) merupakan cara pengumpulan data instrumentasi geoteknik yang
juga perlu dipertimbangkan ke depan dengan meningkatnya kebutuhan
untuk melakukan evaluasi keamanan bendungan secara cepat dan real
time.
4.8 Evaluasi
1. Pilih jawaban di bawah yang paling benar…..
a. Karena kondisi keuangan pemasangan alat otomatisasi ADAS tidak
usah dipasang.
b. Operator di lapangan yang membaca semua instrumen di lapangan
harus dapat mengetahui kalau terjadi kesalahan baca di lapangan.
c. Semua instrumen harus dirawat dengan baik termasuk instrumen
yang sudah ditanam/ dipasang di tubuh dan fondasi bendungan.
d. Semua data mentah hasil pembacaan instrumen harus segera
dikirim ke instansi terkait di Jakarta.
2. Material baja dan beton dikontrol tingkat keseragamannya dengan…..
a. Uji mutu
b. Proses alamiah
c. Uji mutu dan proses alamiah
d. Semua jawaban salah
3. Berikut ini cara untuk mengukur tekanan air pori adalah…..
a. Cukup memasang pisometer pipa tegak, sehingga dapat
menggambarkan garis freatik melalui tubuh bendungan, jumlahnya
disesuaikan dengan bentuk geometri bendungannya.
b. Dapat memasang pipa pengamatan/ pantau (observation well) di
dekat bukit tumpuan dan hilir kaki bendungan, jumlahnya disesuaikan
dengan kondisi geologi dan topografinya.

c. Dapat memasang alat ukur v-notch di hilir kaki bendungan, jumlahnya
disesuaikan dengan topografinya.
d. Dapat memasang patok-patok geser yang dipasang di bagian puncak
dan lereng hilir bendungan, jumlahnya tergantung dari topografinya.

BAB V
PENUTUP
5.1 Simpulan
Instrumentasi geoteknik pada bendungan urugan adalah meliputi: desain
(termasuk cara pemilihan instrumen), pemasangan dan pembacaan/
pengukuran instrumen yang hasilnya harus di-plotting dalam bentuk-bentuk
grafik untuk memudahkan interpretasi dan evaluasinya.
Pada prinsipnya, parameter yang perlu dipantau dari suatu bendungan
urugan adalah: tekanan air pori/ freatis, deformasi dan rembesan. Bila
bendungan cukup tinggi dan terletak di zona kegempaan yang tinggi perlu
ditambahkan alat pengukur percepatan gempa (aselerograf).
Banyak dan jenis instrumen yang dipasang tergantung dari kondisi
geologi/geoteknik lokasi, setiap lokasi bendungan tidak selalu sama dan
bersifat unik, sehingga instrumentasi pada suatu bendungan tidak selalu
sama dengan bendungan lainnya, meskipun tinggi dan tipenya sama.
Pemilihan jenis instrumen sebaiknya dilakukan secara cermat, tergantung
dari tujan dan kebutuhan. Bertambah kompleks masalah geoteknik yang
dihadapi, bertambah banyak dan jenis instrumen yang dipasang.
Penggunaan alat baca otomatis perlu pertimbangan yang mendalam,
mengingat harga dan perawatannya yang cukup mahal.
5.2 Tindak Lanjut
Untuk lebih memahami secara komprehensif,peserta agar mempelajari pula
modul-modul penting lainnya yang berkaitan dengan materi ini, Standar
Nasional Indonesia (SNI), pedoman-pedoman mengenai Bendungan secara
umum dan instrumentasi geoteknik secara khusus.

DAFTAR PUSTAKA
Carlina Soetjiono dan Najoan,Th.F. (2004), "Pedoman Uji Mutu Konstruksi Tubuh
Bendungan Tipe Urugan", Pd M-01-2004-A, Balitbang, Dep. Kimpraswil 2004.
Dunnicliff, J. (1988), “Geotehnical Instrumentation for Monitoring Field Performance”,
Wiley, New York.
Direktorat Bina Teknik (2003), “Pedoman Operasi, Pemeliharaan, dan Pengamatan
Bendungan Bagian 3, Sistim Instrumentasi, dan Pemantauan”, Dirjen Sumber
Daya Air, Dept Kimpraswil.
Geotechnical Instruments Ltd., England, Instruments Catalog.
Hanna,TH,1985, “Field Instrumentation in Geotechnical Engineering”.
Najoan, Th.F. dan Soetjiono Carlina (2002), "Pedoman Metode Stabilitas Lereng
Statik Bendungan Tipe Urugan", RSNI M-03-2002, Balitbang, Dep. Kimpraswil
2002.
Najoan,Th.F. dan Carlina Soetjiono (2004), "Pedoman lnstrumentasi Tubuh
Bendungan Tipe Unigan dan Tanggul”, Pd T-08-2004-A, Balitbang, Dep.
Kimpraswil 2004.
Puslitbang Sumber Daya Air (2004), "Pengkajian dan Evaluasi Keamanan
Bendungan Pasca Rehabilitasi di Jawa Tengah”, Desember 2004, Laporan
Penelitian No. 03/P2TP & SP/2004 Puslitbang SDA.
Soil Instruments Ltd., England, Instruments Catalog.

GLOSARIUM
Bendungan : Setiap penahan buatan, jenis urugan atau jenis
lainnya, yang menampung air atau dapat
menampung air baik secara alamiah maupun
buatan, termasuk fondasi, ebatmen, bangunan
pelengkap, dan peralatannya.
Bendungan tipe urugan : Bendungan yang terbuat dari bahan urugan dari
borrow area yang dipadatkan dengan
menggunakan vibrator roler atau alat pemadat
lainnya pada setiap hamparan dengan tebal
tertentu.
Instrumentasi geoteknik : Alat ukur yang digunakan untuk mengukur
parameter geoteknik antara lain: tekanan air pori
diukur dengan pisometer, tekanan tanah diukur
dengan sel tekanan, deformasi diukur dengan
ekstensometer, dan inklinometer, guncangan
gempa diukur dengan aselerograf, bocoran
dengan ambang (parshal flume), temperatur
dengan termistor.
Elevasi muka air tanah : Elevasi muka air bebas yang berada dalam tanah
lulus air atau batuan karena adanya keseimbangan
tekanan atmosfer dalam ruang tidak jenuh di
bawah zona kapiler.
Tekanan air pori : Tekanan hidrostatik pada keadaan air tanah
normal yaitu tekanan air tanah meningkat secara
hidrostatik dengan kedalaman di bawah muka air
tanah, yang dihitung dengan mengalikan berat
volume air dengan jarak vertikal dari titik yang
ditinjau terhadap muka air tanah.
Tekanan air pori positif : Tekanan air pori yang melebihi tekanan atmosfer
dengan memberikan gaya tekan atau gaya geser
pada tanah sehingga mengurangi volume, dan
merintangi terjadinya disipasi tekanan air pori.
Tekanan air pori negatif : Tekanan air pori yang lebih kecil daripada tekanan
atmosfer jika terjadi Pemindahan tekanan atau
pergeseran tanah kompak yang padat, dan
volumenya meningkat.
Elevasi pisometer : Elevasi muka air tanah atas yang dipasangi
pisometer, dan elevasi air dapat naik di dalam
pisometer.

Lapisan akuifer : Lapisan tangkapan air yang mengandung air tanah
jenuh.
Zona kapiler : Zona sebagai lapisan antara permukaan air bebas,
dan tinggi tertentu di atas air yang tidak dapat
turun karena adanya sifat kapilaritas.
Tekanan udara atau gas
pori
: Tegangan total pada tanah jenuh sebagian yang
diteruskan oleh butiran tanah melalui udara atau
gas.
Erosi buluh (piping) : Proses meningkatnya koefisien permeabilitas, dan
kecepatan aliran air sehingga terjadi erosi internal,
dan penurunan kekuatan geser tanah terutama
pada tanah lanau, dan pasir halus, dan terbentuk
saluran kecil di hilir urugan.
Retakan melintang
(transversal)
: Timbulnya retakan akibat adanya penurunan atau
pergerakan lateral di tubuh bendungan urugan
akibat pembebanan jika kemiringan lereng
tumpuan bendungan terlalu curam.
Retakan memanjang
(longitudinal)
: Timbulnya retakan akibat adanya penurunan atau
pergerakan longitudinal/ memanjang di tubuh
bendungan urugan akibat pembebanan air waduk
yang berubah-rubah atau beban gempa.

KUNCI JAWABAN
A. Latihan Materi Pokok 1: Jenis dan Fungsi Instrumen
1. Pada prinsipnya parameter apa saja yang harus dipantau? (sebutkan 3 saja)!
Jawaban:
Tiga parameter yang perlu dipantau : tekanan air pori atau air freatis;
deformasi dan rembesan.
2. Sebutkan manfaat pemasangan instrumen bendungan!
Jawaban:
a. Perkiraan secara analitis keamanan bendungan;
b. Perkiraan perilaku jangka panjang;
c. Evaluasi legal (aspek hukum);
d. Pengembangan, dan verifikasi untuk desain yang akan datang.
3. Sebutkan macam pisometer sistem tertutup!
Jawaban:
a. Pisometer pipa ganda hidraulik (hydraulic twin-tube pisometer)
b. Pisometer pnumatik (dengan tekanan gas, pneumatik pisometer)
c. Pisometer elektrik (electric pisometer)
B. Evaluasi Materi Pokok 1: Jenis dan Fungsi Instrumen
1. D
2. A
3. B
C. Latihan Materi Pokok 2: Dasar Pemilihan Instrumen
1. Sebutkan beberapa tiga pertimbangan penting dalam pemilihan instrumen
geoteknik!
Jawaban:
Tiga pertimbangan penting daam pemilihan instrumen adalah: ketelitian,
ketahanan jangka panjang, serta pemasangan dan pemeliharaannya yang
mudah.

2. Jelaskan hal yang perlu mendapatkan perhatian khusus dalam pemasangan
instrumen!
Jawaban:
a. Pemasangan harus berada pada lokasi yang baik, dan dapat dipasang
secara terpisah dalam bendungan dan fondasi.
b. Pipa pelindung horizontal, dan vertikal atau kabel yang ditarik dari
instrumen ke rumah terminal dapat menyebabkan pemadatan yang
kurang baik pada daerah tersebut yang dapat menimbulkan aliran secara
parsial (masalah rembesan), harus mendapatkan perhatian serius.
3. Jelaskan kelemahan dan keuntungan Instrumen Pneumatik!
Jawaban:
a. Tidak boleh mengandung gelembung air
b. Menggunakan gas khusus nitrogen yang relatif sulit diperoleh di dekat
lokasi bendungan, cukup mahal
D. Evaluasi Materi Pokok 2 : Dasar Pemilihan Instrumen
1. B
2. A
3. A
E. Latihan Materi Pokok 3: Perencanaan dan Penempatan Instrumen
1. Pada bagian bendungan mana sebaiknya dipasang instrumen? jelaskan
secara singkat!
Jawaban:
Instrumen geoteknik biasanya dipasang pada bagian-bagian bendungan
atau zona yang lemah serta mewakili kondisi fondasi dan tubuh
bendungan, misalnya di penampang terdalam, bagian dekat tumpuan
bendungan dan bagian-bagian lemah lainnya.

77da8_15._Instrumentasi_Bendungan_Urugan__bulak_balik_.pdf

77da8_15._Instrumentasi_Bendungan_Urugan__bulak_balik_.pdf

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to 77da8_15._Instrumentasi_Bendungan_Urugan__bulak_balik_.pdf

Similar to 77da8_15._Instrumentasi_Bendungan_Urugan__bulak_balik_.pdf (20)

More from JembiseRonald

More from JembiseRonald (10)

Recently uploaded

Recently uploaded (9)

77da8_15._Instrumentasi_Bendungan_Urugan__bulak_balik_.pdf