PERENCANAAN PROTEKSI BANGUNAN BAWAH JEMBATAN YANG MELINTASI SUNGAI GRINDULU DI KABUPATEN PACITAN JAWA TIMUR.

Transkripsi

1 PERENCANAAN PROTESI BANGUNAN BAWAH JEMBATAN YANG MELINTASI SUNGAI GRINDULU DI ABUPATEN PACITAN JAWA TIMUR. Anggun Mutiara Larasati, Bambang Sarwono, Yang Ratri Saitri. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan,Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arie Rahman Hakim, Surabaa (60) Abstrak Pembangunan jembatan untuk melintasi Sungai Grindulu merupakan salah satu rangkaian dari pembangunan Jalur Lingkar Selatan di Pulau Jawa. Untuk memproteksi bangunan bawah jembatan ini perlu dilakukan beberapa analisa terhadap sungai. Dari analisa hidrologi dapat diketahui seberapa besar debit banjir ang akan dialirkan di sungai. emudian dari analisa hidrolika diperoleh kapasitas debit ang dapat dialirkan di saluran. Dengan tinggi banjir rencana ang didapat dari analisa hidrologi dan hidrolika dan analisa data tanah kemudian dapat dilakukan analisa angkutan sedimen di saluran sungai lalu dianalisa pula bagaimana pengaruh bangunan bawah jembatan terhadap stabilitas sungai dan kelongsoran tebing sungai. Dari studi dan perhitungan ang telah dilakukan, didapat bilangan roude pada kedua penampang sungai adalah Fr<, ang berarti bahwa aliran sungai berada pada kondisi subkritis. Pergerakan sedimen juga terjadi di sungai ini karena dari hasil perhitungan parameter shield pada analisa sediment transport didapat θ > θ c. emudian dipilih riprap-reetment untuk melindungi bagian tebing sungai dari gerusan. Dan dari pilar jembatan serta desain riprap-reetment ang direncanakan kemudian diukur seberapa dalam kemungkinan scouring ang akan terjadi untuk memperdalam penanaman pancang pada pilar serta kedalaman peletakan reetment agar lebih aman. ata kunci: Sungai, Scouring, Riprap, Reetment. I. PENDAHULUAN. Latar Belakan Jalur Lingkar Utara, selama ini adalah akses utama ang menghubungkan Pulau Jawa. Dengan adana pertambahan penduduk di Pulau Jawa ang makin meningkat, maka meningkat pula kebutuhan penduduk di Pulau Jawa untuk melakukan perpindahan dari kota satu ke kota lainna. Adana pertambahan kebutuhan ini mengakibatkan Jalur lingkar Utara ang selama ini menjadi alternati utama mengalami kelebihan muatan, oleh karena itu pemerintah di Pulau Jawa mulai membenahi Jalur Lingkar Selatan sebagai jalan penghubung alternati lainna. Jalur Lingkar Selatan ini direncanakan akan menghubungkan beberapa kota ang ada di bagian selatan Pulau Jawa. Beberapa kota di Jawa Timur ang nantina akan dihubungkan dengan Jalur Lingkar Selatan ini antara lain Pacitan, Trenggalek, Tulungagung, Blitar dan Lumajang Jalur Lingkar Selatan ini nantina juga akan melintasi sungai-sungai ang ada di bagian selatan Pulau Jawa. Salah satu sungai ang akan dilewati Jalur Lingkar Selatan tersebut adalah Sungai Grindulu. Sungai Grindulu adalah sungai di Pulau Jawa ang mengalir di wilaah abupaten Pacitan, mulai dari ecamatan Tegalombo, melewati ecamatan Arjosari, dan bermuara di Samudera Hindia, tepatna di elurahan Ploso, ecamatan Pacitan(sekitar 60km sampai ke muara laut). Untuk melintasi Sungai Grindulu ini tentuna diperlukan bangunan berupa jembatan. Tapi seperti ang kita ketahui, pembangunan jembatan pada sungai tentuna memiliki beberapa resiko, salah satuna aitu penggerusan pada bangunan bagian bawah jembatan. Maka perlu dibangun bangunan pelengkap jembatan untuk melindungi bangunan bagian bawah jembatan tersebut. Reetment atau perkuatan lereng adalah bangunan ang ditempatkan pada permukaan suatu lereng guna melindungi suatu tebing alur sungai dan secara keseluruhan berperan meningkatkan stabilitas alur sungai ang dilindungina. Oleh karena itu, reetment atau perkuatan lereng dapat menjadi salah satu solusi ang tepat untuk melindungi dinding sungai dan bangunan bagian bawah dari jembatan tersebut. Bangunan reetment ada beberapa macam seperti riprap, bronjongan, retaining wall, dan sheet pile. Untuk tugas akhir ini dipilih riprap sebagai jenis reetment ang akan digunakan sebagai bangunan pelindung tebing sungai. Pemilihan reetment jenis riprap ini adalah karena riprap merupakan bangunan pengaman ang melindungi tebing dari gerusan dengan menggunakan lapisan batuan serta dengan kemiringan ang hampir sama dengan kemiringan tebing sungai.. Rumusan Masalah. Berdasarkan latar belakang ang ada di atas, maka permasalahan ang akan dibahas dapat dirumuskan sebagai. Bagaimana debit air, debit sedimen dan kondisi morologi di sekitar area ang akan dibangun jembatan di Sungai Grindulu?. Bagaimana kondisi sungai tersebut akibat adana pembangunan jembatan?. Bagaimana desain reetment(riprap) untuk melindungi sungai dan Bangunan bawah Jembatan?. Batasan Masalah. Agar topik ang diangkat tidak melebar, maka permasalahan dalam Tugas Akhir ini dibatasi sebagai. Data struktur ang digunakan merupakan data ang didapat dari proek Bpass-Pacitan.. Dalam Tugas Akhir ini tidak akan dibahas mengenai biaa dan manajemen proek.. Aliran di sungai ini tidak dipengaruhi oleh pasang surut air laut.

2 . Yang ditinjau pada tugas akhir ini adalah bangunan bawah jembatan ang terletak di aliran Sungai Grindulu. II. METODOLOGI.. Perhitungan Debit Rencana. Q. C. I. A.6 C = 0,75(sungai di pegunungan) A = km I = Intensitas Hujan (..) Didapat: Q 5 = 89.7m/detik Q 50 = m/detik Q 00 = 9.80m/detik. Digunakan Q 50 = m/detik.. Analisa Hidrolika... Analisa Debit. Untuk analisa debit hidrolika sungai ang berbentuk kepang ini, kapasitas sungai akan dihitung di tiap penampangna. Maka dalam tugas akhir ini ada dua penampang sungai ang akan dihitun Gambar. Flowchart Pengerjaan Tugas Akhir. III. HASIL DAN PEMBAHASAN.. Analisa Hidrologi... Perhitungan Curah Hujan. Pada makalah ini, ang digunakan adalah data curah hujan dari satu stasiun hujan, aitu stasiun hujan Arjosari. Untuk hasil perhitunganna, dapat dilihat di tabel Tabel. Hasil perhitungan curah hujan rencana untuk periode ulang T tahun dengan metode distribusi Log- Pearson tpe III Gambar. Penampang Melintang sungai Adapun perhitunganna akan ditabelkan sebagai Tabel. Perhitungan kapasitas debit sungai penampang besar. Tabel. Perhitungan kapasitas debit sungai penampang kecil... Perhitungan Intensitas Hujan (Mononobe). Untuk perhitungan intensitas hujan digunakan rumus mononobe. R I t c Dimana nilai tc dihitung dengan metode baern seperti L H tc dengan 7 L (untuk eleasi dipilih ang kemiringanna konstan) Dari perhitungan ini kemudian didapat I 5 =6.5 mm/jam, I 50 =6.67 mm/jam, dan I 00 =6.795 mm/jam. 0.6 Lalu dari tabel di atas dapat digambarkan rating cure-na sebagai

3 Gambar. Rating Cure Sungai Besar emudian didapat: Untuk sungai besar, =.8 m/detik. Untuk sungai besar, =.9 m/detik. Lalu dihitung dengan: Fr h Didapat: Sungai besar, Fr = 0,76 (<) Sungai kecil, Fr = 0,65 (<) Maka aliran pada kedua sungai berada pada kondisi subkritis. Gambar. Rating Cure Sungai Besar Lalu hasil perolehan debit banjir rencana pada.. diplotkan ke masing-masing rating cure berdasarkan perbandingan luas penampang sungai, aitu 89.% debit masuk ke sungai besar dan 0.7% debit masuk ke sungai kecil. Dengan prosentase tersebut maka diperoleh: = 78.7 m/detik Q sungai besar Q sungai kecil = m/detik emudian diplotkan ke rating cure untuk memperoleh tinggi banjir rencana 50 tahunan masingmasing sungai. Sehingga diperoleh: H sungai besar H sungai kecil =.65 m =. m.. Analisa Jenis Aliran. Dari perhitungan., dapat dibuat graik kecepatan() s kedalaman(h). Gambar. Graik ecepatan s edalaman Sungai Besar. Analisa Sedimen. Dari hasil uji sampling tanah pada pulau kecil ang berada di tengah sungai, maka diperoleh graik grain size distribution sebagai Gambar.5 Graik Grain Size Distribution Dari graik ini kemudian didapat D 50 =0.8mm.. Analisa Pergerakan Sedimen. Dari data-data ang telah diperoleh dari perhitungan sebelumna kemudian dimasukkan ke rumus berikut untuk memperoleh parameter shield. * SG. * = g. H. S H = kedalaman. S = kemiringan saluran. SG = speciic grait. Didapat: θ =.05 Gambar. Graik ecepatan s edalaman Sungai ecil.

4 kemudian dicari nilai S * untuk kemudian diplot ke graik agar mendapatkan nilai θ * seperti S* ( SG ).. Didapat: S * =. (plot ke gambar.6).7 Analisa Scourin.7. Scouring Akibat Perubahan Penampang pada Sungai. Q Q 6 7 W W k s = kedalaman air di upstream. = kedalaman air di daerah kontraksi. = kedalaman scouring W = lebar dasar di upstream. W = lebar dasar di daerah kontraksi. Q = debit di upstream. Q = debit di daerah kontraksi. Gambar.6 Diagram Shield memperlihatkan θ c sebagai ungsi S *. Didapat: θ c = θ>θ c, terjadi pergerakan sedimen..5 Analisa elongsoran Tanah Tebing Sungai. Dari data ang ada dan dari hasil perhitungan sebelumna kemudian dicek kelongsoran tebingna dengan menggunakan metode Fellinius. emudian dihitung nilai aktor keamananna dimana lereng dikatakan aman jika Fs>.. Tabel. Hasil perhitungan stabilitas tanah tebing sungai Dari tabel di atas dapat disimpulkan bahwa tanah tebing ang ditinjau aman dari kelongsoran..6 Perencanaan Desain Riprap-Reetment. Dari hasil perhitungan desain riprap, didapatkan gradasi batuan ang akan ditabelkan seperti Tabel.5 Hasil perhitungan gradasi desain riprap dan ilter. Pada sungai besar. Di sungai berpenampang besar ini tidak ada penempitan ang terjadi akibat abutmen jembatan ataupun reetment ang dipasang di abutmen karena letak abutmen jembatan tidak berada pada penampang eekti sungai. Akan tetapi penampang eekti sungai berkurang akibat adana beberapa pilar jembatan ang terletak di tengah sungai. Dari data ang ada dan data ang diperoleh dari perhitungan sebelumna kemudian dihitung sehingga diperoleh scouring ang terjadi adalah: s = m. Pada sungai kecil. Pada sungai ang berpenampang kecil ini tidak ada abutmen ataupun pilar ang terletak pada pada penampang eekti sungai. Akan tetapi riprap ang rencanana akan dipasang di bagian kiri dan kanan tebing sungai tentuna akan berpengaruh pada penampang eekti sungai. emudian didapat hasil perhitungan scouring ang terjadi di sungai kecil akibat adana riprap. Scouring ang terjadi adalah: s = 0.8m.7. Scouring pada Pilar Jembatan.. Scouring akibat pilar. s pier a pier hpier.0 r 0.. Scouring akibat pile cap (ooting). s ooting.0 w a 0.

5 . Scouring akibat grup pancan s pg a pg hpg.0 = edalaman air di upstream = Faktor oreksi untuk bentuk ujung/hidung Pier = Faktor oreksi untuk sudut datang aliran. = Faktor oreksi untuk kondisi dasar saluran/sungai. = Faktor koreksi untuk butiran sedimen. h pier = koeisien untuk menghitung akibat ang ditimbulkan oleh batang pilar. w = Faktor koreksi untuk pilar lebar di aliran dangkal. hpg = Faktor koreksi untuk grup pancan Pada sungai ang berpenampang besar, terdapat dua pilar jembatan ang berada pada daerah aliran sungai. maka perlu dihitung besarna scouring ang terjadi di pilar tersebut. Dari analisa dan perhitungan ang dilakukan diperoleh:. Pada pilar : s =.9 m. Pada pilar : s =.5 m 0. Einstein, H. A., 96. Sedimentation, Part II : Rier Sedimentation. In Handbook o Applied Hdrolog, Chow, V. T., McGraw-Hill, New York. Jacob, M A Size Classiication For Debris Flows. Engineering Geolo Julien, P.Y., 00. Rier Mechanics. Cambridge Uniersit Press. National Highwa Institute (NHI). 00. Ealuating Scour at Bridges ourth edition, US. Şentürk, Fuat, 99, Hdraulics o Dams and Reseroirs. Water Resources Publication. Simons, D. B., and Senturk, F., 99. Sediment Transport Technolog-Water and Sediment Dnamics. Water Resources Publications, Litleton, CO. Suripin., 00. Sistem Drainase Perkotaan ang Berkelanjutan. Penerbit Andi, Yogakarta. Soemartono, C D.987. Hidrologi Teknik.Usaha Nasional,Surabaa. Triatmodjo,B.99. Hidraulika I. Yogakarta. Beta oset. IV. ESIMPULAN. Dari hasil perhitungan dan analisa, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai. Sungai Grindulu ini merupakan sungai berbentuk braided, sehingga perhitungan debit ang diperoleh dari analisa hidrologi kemudian dibagi berdasarkan perbandingan luas penampang sungai besar dan luas penampang sungai kecil. Dan dari perbandingan tersebut kemudian didapat Q 50 =78.7 m /detik untuk debit rencana di sungai dengan penampang besar dan Q 50 =9.005 m /detik.. Dari kecepatan ang terjadi di sungai akibat debit tersebut didapat bilangan Froude<, ang menunjukkan bahwa aliran sungai berada pada kondisi subkritis.. Dari analisa pergerakan sedimen didapat θ>θ c, ang menunjukkan bahwa terjadi pergerakan sedimen di sungai tersebut.. Dari analisa kelongsoran tebing sungai didapatkan nilai Fs >., ang menunjukkan bahwa tebing sungai masih berada dalam kondisi aman. 5. Dari beberapa analisa ang telah dilakukan kemudian dibuat desain riprap untuk melindungi tebing sungai agar tidak tergerus. DAFTAR PUSTAA Anggrahini, 966. Hidrolika Saluran Terbuka. Penerbit CV Citra Media. Chow, V.T., 997. Hidrolika Saluran Terbuka. Penerbit Erlangga, Jakarta. 5