Sebuah bendungan selesai dibangun pada bulan Agustus 1955, dengan kapasitas penyimpanan yang dirancang sebesar 13,5 juta m3, tinggi bendungan 21,15 m, dan ketinggian puncak bendungan 1870 m. Karena fondasi bendungan memiliki lapisan tanah yang lunak, bendungan utama merupakan bendungan tanah homogen melengkung yang melengkung ke arah hulu, dengan panjang 660 m, dan terdapat dua bendungan tambahan, dengan panjang 1.128 m, dan total panjang sumbu bendungan adalah 1.788 m.
Karena bendungan ini terletak di atas lapisan lumpur berpasir tersier dan pasir halus, tidak ada perawatan fondasi yang dilakukan, sehingga mengakibatkan banyak kebocoran air, pasir menyembur dan lereng bendungan runtuh setelah waduk dibangun. Meskipun telah ditangani berkali-kali, namun tidak dapat disembuhkan.
Bertahun-tahun kemudian, berdasarkan penyelidikan yang mendetail, solusi diusulkan. Lapisan kain saring geotekstil digunakan untuk menggantikan lapisan saringan kerikil tradisional pada bantalan lereng bendungan hulu sepanjang 120 m dan parit drainase hilir sepanjang 181 m pada bagian dasar sungai bendungan utama untuk drainase dan pengendalian erosi.
Setelah peletakan profesional oleh tim teknik, ini mencakup 7630 m2 bantalan lereng bendungan hulu, 1460 m2 parit drainase hilir, 14770 m2 permukaan selimut hulu bendungan utama, dan total 23860 m2 kain geotekstil diletakkan. Setelah bertahun-tahun beroperasi secara normal, bendungan utama belum menunjukkan adanya kelainan sejauh ini.
Analisis Desain Bendungan Tanah
1) Perhitungan rembesan bendungan tanah
Untuk memahami distribusi medan aliran rembesan di bendungan tanah reservoir, uji simulasi listrik dua arah dan analisis numerik metode elemen hingga dilakukan pada bagian 0+390 dan 0+460 bendungan tanah.
2) Uji lapisan filter geotekstil.
Uji rekayasa ini menggunakan geotekstil non-woven berlubang jarum untuk melakukan uji permeabilitas air sistem dengan material tanah (tanah liat berlumpur, tanah berpasir, dan pasir) untuk mengukur perubahan permeabilitas air tanah dasar dan sistem kain dari waktu ke waktu. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa kain geotekstil dapat memenuhi persyaratan dan dapat digunakan sebagai lapisan filter.
3) Analisis kekuatan geotekstil.
Untuk lapisan filter geotekstil, hal ini terutama bergantung pada ukuran pori-pori kain dan permeabilitas airnya. Dengan menggunakan rumus ledakan dan tusukan untuk verifikasi, kain filter geotekstil dapat memenuhi kondisi operasi sebenarnya dari bendungan tanah waduk.
Tata letak rekayasa geotekstil
1. Lapisan filter balik hilir
Bendungan tanah reservoir ini menggunakan geotekstil non-anyaman yang dilubangi dengan jarum (ketebalan 4,58 mm) sebagai bodi filter belakang di tiga tempat:
1) Badan filter terbalik No. 4 terletak di kaki bendungan utama, dengan panjang total 180 m.
2) Kepala badan filter belakang No. 2 bersinggungan secara vertikal dengan badan filter belakang No. 1. Karena badan filter kerikil konvensional memiliki bagian akhir 52,1 m, geotekstil tidak dapat langsung diletakkan di atasnya. Oleh karena itu, bagian saringan kerikil sepanjang 3,25 m pertama kali dibangun, dan lapisan saringan kain geotekstil diletakkan dengan panjang 26,65 m.
3) Badan filter belakang No. 6 adalah struktur filter belakang yang datar, dengan panjang 9 m dan lebar 6 m. Ini terletak di dasar sungai tua di kaki bendungan utama. Dasar sungai tua memiliki kedalaman 5 m dengan pasir dan kerikil dan lapisan tanah liat di bawahnya.
2. Perlindungan lereng permukaan bendungan
Bendungan utama perlu direnovasi untuk perlindungan terhadap gelombang dan perlindungan lereng pada permukaan bendungan, seluas 23.500 m2. Lapisan bantalan terbuat dari geotekstil non-anyaman berlubang jarum poliester dengan ketebalan 3,5 m. Dua jenis bahan pelindung muka digunakan secara bersamaan. Pelindung muka yang diletakkan kering digunakan pada abutmen kiri dan kanan serta di bawah bendungan utama sepanjang 1862,5 m. Permukaan bendungan utama di atas 71862,5 m dilindungi oleh serangkaian blok pracetak beton.
Teknologi konstruksi kain geotekstil
1. Konstruksi bodi filter terbalik
Konstruksi badan anti-filter proyek ini harus diselesaikan dalam satu penggalian lubang pondasi.
Selama konstruksi, geotekstil pertama-tama diletakkan dari kedua ujung lubang pondasi ke tengah, dan kerikil diisi dengan kerikil saat meletakkannya.
Untuk mencegah pekerja konstruksi menginjak dan terpapar sinar matahari, kain geotekstil di bagian atas lubang perlu ditutup dengan tirai jerami. Untuk mencegah lumpur di permukaan bendungan dipenuhi dengan kerikil dan mempengaruhi aliran air, pasir kasar dan batu diletakkan di atas kerikil, lalu ditutup dengan puing-puing untuk melindungi permukaannya.
Konstruksi bodi filter terbalik diselesaikan menurut penampang melintang yang dipersyaratkan oleh desain.
2. Konstruksi lereng
1) Renovasi permukaan bendungan.
Bendungan waduk utama proyek ini telah beroperasi selama lebih dari 30 tahun. Setelah batu pelindung lereng asli, bantalan, dan gulma permukaan dihilangkan, pengukuran yang komprehensif dan tepat diperlukan untuk menyesuaikan lereng dan memotongnya sesuai dengan rasio kemiringan desain asli.
Jika cekungan perlu diisi dan dipadatkan dengan hati-hati agar permukaan bendungan rata, kain geo-fabric dapat dipasang dengan rata. Hanya setelah balok beton diletakkan, permukaan bendungan akan rapi dan indah.
2) Pemasangan kain geotekstil dan blok beton.
Kain geotekstil diletakkan dalam beberapa bagian dari bawah ke atas sepanjang arah vertikal sumbu bendungan. Setiap bagian memiliki panjang sekitar 8 hingga 12 m, yaitu 2 hingga 3 lembar geotekstil yang dijahit menjadi satu.
Setelah kain geo filter dipasang, blok beton harus segera menyusul untuk meminimalkan waktu pemaparan geotekstil ke matahari sampai diletakkan pada ketinggian desain.
Tanamkan kain saringan geotekstil 30 cm ke dalam parit badan bendungan, lalu paku bor baja berdiameter 12 mm setiap 2 m dan tancapkan ke badan bendungan. Kemudian isi parit dan padatkan, lalu balok beton dapat diletakkan.
Balok beton juga diletakkan dari bawah ke atas bendungan, dan batang baja ditusuk saat pemasangan. Ujung-ujung batang baja dilas dan diikat dengan erat, lalu dikubur di atas tumpukan kayu di bagian atas bendungan. Celah di antara balok beton diisi dengan pasir kasar, dan kemudian dituangkan aspal.
Untuk memperindah permukaan bendungan, lapisan mortar berwarna dapat diaplikasikan pada permukaan mortar aspal.
Efek implementasi proyek
Bendungan tanah waduk ini menggunakan lapisan filter geotekstil sebagai pengganti lapisan filter kerikil tradisional. Setelah proyek selesai, rawa di kaki bendungan segera mengering, saluran keluar dari badan filter menjadi jernih, dan efek penyaringan drainase yang dihasilkan luar biasa.
Praktik ini telah membuktikan bahwa dengan tidak adanya material kerikil alami bergradasi ideal, penggunaan lapisan filter geotekstil memiliki keunggulan konstruksi yang sederhana, kontrol kualitas konstruksi yang mudah, kemajuan konstruksi yang cepat, dan penghematan investasi proyek dibandingkan dengan lapisan filter kerikil konvensional. Hal ini dapat mempersingkat masa konstruksi hingga lebih dari setengahnya dan menghemat sekitar 1/3 dari investasi proyek.
