Lompat ke konten
HidroLablaboratorium hidraulika interaktif
/

Filter bendungan

Lebar jendela filter yang tersedia persis sama dengan rentang gradasi tanah yang dilindunginya. Tanah yang seragam hampir tidak memberi pilihan.

simulasiGradasi filter terhadap tanah yang dilindunginya — kriteria Terzaghi
satuanSI (mm, m/s)
D15f0,895 mm
D85b0,671 mm
kf/kb225
jendela11,24
lembarDM-02rev A

verifikasi

7 dari 7 pemeriksaan lolos

Nilai acuan berasal dari luar aplikasi ini. Kolom hitungan dievaluasi saat halaman digambar, jadi tabel ini ikut berubah bila modelnya berubah.

Yang diperiksaJenisAcuanNilai acuanHitunganSelisih
Gradasi memulangkan keseragaman yang dipakai menyusunnyaPulang pergiMembalik D60 dibagi D10 pada kurva log-normalnya6,0000006,000000nol
Persen lolos pada D15 memang lima belasPulang pergiMembalik kurva gradasi pada satu titiknya15,0000%15,0000%< 0,0001%
Lebar jendela filter persis sama dengan rentang gradasi tanah yang dilindunginyaKonsistensi silangTerzaghi, D15f ≤ 4 D85b dan D15f ≥ 4 D15b, dibagi11,24310411,243104nol
Jendela itu selalu ada, betapa pun gradasi tanahnyaSifat matematisD15 tidak pernah melampaui D85 pada kurva yang sama11nol
Filter yang memenuhi syarat aliran sekurangnya enam belas kali lebih lolosSifat matematisHazen (1892) bersama syarat aliran Terzaghi11nol
Penanda lulus menyala tepat ketika keempat syaratnya terpenuhiPerilakuSifat yang harus berlaku pada penanda di lembar ini11nol
Filter yang terlalu kasar gagal menahan, filter yang terlalu halus gagal mengalirkanPerilakuPerilaku yang harus berlaku pada kedua syaratnya11nol

Seluruh pemeriksaan ini juga tersedia sebagai berkas uji yang dapat dijalankan sendiri dengan perintah npm test.

dasar perhitungan

4 D15b ≤ D15f ≤ 4 D85blebar jendela =D85bD15b
Cuf ≤ 20D50f ≤ 25 D50bk ≈ 100 D10²Hazen, D10 dalam cm
gradasi disusun log-normal dari garis tengah tengah dan keseragamannya, jadi tiap titik kurvanya terhitung dan bukan digambar tangan

Kedua syarat Terzaghi menarik ke arah yang berlawanan, dan itulah yang membuat perancangan filter menjadi soal dan bukan sekadar pilihan. Filter harus cukup halus untuk menahan butiran tanah, dan cukup kasar untuk mengalirkan air lebih lancar daripada tanahnya. Bagi kedua syarat itu satu sama lain dan angka empatnya saling menghapus: lebar jendela yang tersedia persis sama dengan D85 tanah dibagi D15 tanah, yaitu rentang gradasi tanah yang dilindungi itu sendiri. Kesimpulan itu tidak terbaca dari kedua syaratnya bila dibaca satu per satu, dan akibatnya langsung di lapangan. Tanah yang bergradasi lebar memberi pilihan filter yang longgar. Tanah yang seragam, misalnya pasir dune atau lanau hasil endapan, hampir tidak memberi pilihan sama sekali, dan di situ filter satu lapis sering tidak cukup sehingga harus dipakai filter bertingkat dua atau tiga. Akibat kedua, dari syarat alirannya saja: karena permeabilitas kira-kira sebanding dengan kuadrat garis tengah butiran, filter yang memenuhi syarat aliran selalu sekurangnya enam belas kali lebih lolos daripada tanahnya. Filter bukan lapisan yang sedikit lebih kasar; ia lapisan yang alirannya satu tingkat besaran berbeda.

rujukan

  1. 01Terzaghi, K. (1922). Der Grundbruch an Stauwerken und seine Verhütung. Die Wasserkraft 17.
  2. 02Bertram, G.E. (1940). An experimental investigation of protective filters. Harvard Soil Mechanics Series 7.
  3. 03Sherard, J.L. & Dunnigan, L.P. (1989). Critical filters for impervious soils. J. Geotech. Eng. 115(7).
  4. 04USBR (2011). Design Standards No. 13: Embankment Dams, bab 5: Protective Filters.
  5. 05Hazen, A. (1892). Some physical properties of sands and gravels. Massachusetts State Board of Health.