Perencanaan Breakwater Di Lamongan, Jawa Timur

Transkripsi

1 Tugas Akhir Perencanaan Breakwater Di Lamongan, Jawa Timur Oleh : Marines Febriani JURUSAN TEKNIK SIPIL Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2011

2 LATAR BELAKANG Indonesia merupakan negara kepulauan Luas Perairan > Luas Daratan Sehingga butuh fasilitas penunjang Transportasi melalui jalur laut Salah satu fasilitas yang dibutuhkan yaitu Fasilitas Perawatan dan Perbaikan Kapal Pembangunan fasilitas perawatan dan perbaikan kapal sehingga dibutuhkan penahan gelombang untuk fasilitas tersebut. Setelah dibangun breakwater diharapkan kinerja dari fasilitas tersebut dapat berjalan dengan optimal.

3 LOKASI Desa Kemantren, Kecamatan Paciran, Kabupaten Lamongan, Propinsi Jawa Timur dengan posisi geografis BT dan 6 52 LS. Lokasi ini termasuk kawasan pantai utara jawa dan memiliki aksesibilitas yang baik untuk kapal.

4 Lokasi Studi LOKASI PROYEK Gambar 1.1 Lokasi Studi (Sumber: Peta Jawa Timur

5 Gambar 1.2 Peta Hydral Desa Kemantren, Kecamata Paciran, Kabupaten Lamongan, Propinsi Jawa Timur (Sumber: Bakorsurtanal, 2006)

6 TUJUAN Tujuan dari tugas akhir ini adalah : 1. Mampu mengevaluasi layout serta kebutuhan dimensi breakwater. 2. Mampu merencanakan detail breakwater menggunakan dua tipe struktur yaitu Monolith dan Rubble mound. 3. Perhitungan struktur breakwater rubble mound menggunakan dua alternatif primary layer yaitu batu alam dan tetrapod. 4. Mampu merencanakan metode pelaksanaan. 5. Mampu menghitung rencana anggaran biaya.

7 LINGKUP PEKERJAAN 1. Evaluasi layout alur pelayaran dan breakwater. 2. Perencanaan detail struktur breakwater. 3. Perencanaan metode pelaksanaan. 4. Perhitungan rencana anggaran biaya.

8 BATASAN MASALAH 1. Data-data yang digunakan dalam analisis adalah data sekunder. 2. Layout yang digunakan merupakan layout yang disepakati oleh owner dan perencana sehingga tidak membuat layout baru. 3. Tidak merencanakan dan mengkaji pengerukan. 4. Tidak menghitung besarnya sedimentasi yang terjadi.

9 METODOLOGI Pendahuluan Mempelajari latar belakang dan permasalahan yang ada di proyek Tinjauan Pustaka Pengumpulan dan analisis data Mempelajari dasar teori, konsep, dan perumusan yang akan dipakai dalam perencanaan Data Topografi dan Bathymetri Data pasang surut Data arus Data angin Analisis gelombang Data tanah Evaluasi layout Evaluasi alur pelayaran Evaluasi layout breakwater

10 Kriteria perencanaan breakwater Peraturan yang digunakan Kriteria kapal rencana Kualitas bahan dan material Perhitungan Struktur breakwater Perencanaan metode konstruksi Perhitungan rencana anggaran biaya Pemilihan tipe konstruksi Penentuan tinggi gelombang rencana Perencanaan struktur atas dan bawah serta penentuan dimensi perhitungan elevasi puncak breakwater Gambar rencana Masa prakonstruksi Masa konstruksi Harga material Analisa harga satuan Perhitungan volume pekerjaan Perhitungan rencana anggaran biaya Perhitungan rencana anggaran biaya Kesimpulan hasil perencanaan

11 ANALISIS DATA Peta Bathymetri dan Topografi Data Arus Data Pasang Surut Data Angin Analisis Gelombang Data Tanah

12 BM1 1 Breakwater tipe Rubble Mound 2 Breakwater tipe Monolith KEPALA BREAKWATER 3 Peta Bathymetri dan Topografi U , , Gambar 3.1 Peta Bathymetri dan Topografi

13 DATA ARUS Gambar 3.2 Data Arus Tanjung Pakis Lamongan

14 TINGGI AIR (dm) DATA PASANG SURUT PASANG SURUT PERAIRAN KELAYAR, SIDOKELAR PACIRAN LAMONGAN JAWA TIMUR (TANGGAL JANUARI 2008) Spring Tide HWS=22,5 dm HWL=20,9 dm MSL=11,5 dm 5 Neap Tide TANGGAL PENGAMATAN LWL=0,7 dm LWS=0,5 dm Gambar 3.3 Grafik Pasang Surut Tanjung Pakis Lamongan

15 DATA ANGIN Tahun Uraian Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nop Des Kec.Rata-Rata Arah Rata-Rata W W NW E E E E E E E E-S W Kec.Max Arah Kec.Rata-Rata Arah Rata-Rata W E E E E E E E E E W W Kec.Max Arah Kec.Rata-Rata Arah Rata-Rata W W E E E E E E E E E NW Kec.Max Arah Kec.Rata-Rata Arah Rata-Rata W/NW NW S E E E E E E E SE SE Kec.Max Arah Kec.Rata-Rata Arah Rata-Rata NW NW W E E E E E E E E NW Kec.Max Arah Kec.Rata-Rata Arah Rata-Rata NW W W E E E E E E E E NE Kec.Max Arah Kec.Rata-Rata Arah Rata-Rata E W W E E E E E E E E W Kec.Max Arah Kec.Rata-Rata Arah Rata-Rata W W CALM E E E E E E E E VRB Kec.Max Arah Kec.Rata-Rata Arah Rata-Rata W W E E E E E E E E E NE Kec.Max Arah Kec.Rata-Rata Arah Rata-Rata W W NE E E E E E E E E W Kec.Max Arah Data Angin (Sumber : BMKG Stasiun Meteorologi Juanda) Kecepatan maksimum : 40 knot Dari Timur Laut

16 ANALISIS GELOMBANG Fetch Tinggi dan Periode Gelombang pada Laut Dalam Tinggi Gelombang Rencana Refraksi Gelombang

17 FETCH LOKASI PROYEK LOKASI PROYEK Barat Laut Utara Timur Laut cos Xi Xi Cos BL U TL BL U TL 42 0, ,69 414,373 10, , ,9391 7, , ,47 390, ,67 316, , , ,34 416, , , , , ,87 406, , , , , ,33 407, ,36 387, , , ,52 109, ,39 647, , , , ,00 379, ,26 994, , , , ,27 365,65 457, , , , , ,94 367, , ,51 365, , , ,08 415, , , , , , ,90 424, , , , , , ,62 445, , , , , ,866 0,00 681, , , , ,809 0, , ,017 92, ,743 0, , , ,664 Total 13, , , ,74 FETCH EFEKTIF (dalam Km) 462, , ,466 Fetch Efektif LOKASI PROYEK

18 TINGGI dan PERIODE GELOMBANG pada LAUT DALAM Perhitungan menggunakan metode SMB modifikasi SPM 1984 Tinggi dan Periode gelombang representatif selama 10 tahun (Teoritis) Tahun U A Hmax arah t m/s m ( o ) jam U TL BL TL TL BL BL BL BL BL Perhitungan teoritis Tahun U A Hmax arah t m/s m ( o ) jam BL BL BL BL BL BL BL BL BL BL 6 Perhitungan sesuai kondisi t di lapangan

19 Tinggi Gelombang Rencana Perhitungan tinggi gelombang rencana ini menggunakan metode statistik atau lebih dikenal dengan metode Weibull yang didasari oleh lamanya angin bertiup. No urut m H sm F m y m H sm.y m y m 2 (H sm - H sm ) 2 Ĥ sm H sm -Ĥsm (Hsm-Ĥsm) Jumlah

20 Tinggi Gelombang Rencana Perhitungan tinggi gelombang rencana ini menggunakan metode statistik atau lebih dikenal dengan metode Weibull yang didasari oleh lamanya angin bertiup. Periode ulang y r H sr σ nr σ r H s -1.28σ r H s +1.28σ r (Tahun) (Tahun) (m) (m) (m) Tinggi Gelombang(m) Tinggi Gelombang Rencana Umur Rencana Jadi tinggi gelombang periode ulang 50 tahunan yang digunakan sebesar 3.93 m Periodenya sebesar dt

21 Refraksi Gelombang Perhitungan refraksi di tinjau pada beberapa elevasi. Breaking index yang digunakan untuk mengetahui gelombang pada posisi breaking atau non breaking sebesar : H 0 T L 0 φ 0 C 0 d d/l 0 d/l Ks L C sin φ φ Kr H H/d Ket breaking breaking non breaking non breaking non breaking non breaking

22 DATA TANAH B1 X = B2 B 2 B 2' Y = B2 X = Y = B2' X = Y = B 1 B Gambar 3.9 Posisi Titik Bor

23 DATA TANAH Tanah asli berupa Lime Stone N-SPT = 15 γ sat = 1.2 t/m 3 Ø = 31 o Ø = 2/3 x 31 o = o Cu =1 kg/cm 2 C =0.67kg/cm 2 Koefisien tekanan tanah aktif = 0.32 Gambar 310 Stratigrafi Tanah pada B1 dan B2

24 MUTU BETON dan BAJA TULANGAN MUTU BETON Kuat tekan karakteristik f c=35 MPa Modulus Elastisitas diambil berdasarkan PBI 1971 Ec kgf cm kgf cm 2 Tebal selimut beton (decking) untuk daerah yang berbatasan langsung dengan air laut: - Tebal decking untuk balok 8.0cm Kuat leleh (f yu32 ) = 320 MPa MUTU BAJA TULANGAN Tegangan tarik baja untuk pembebanan tetap, a-u32 = 1850 kg/cm 2 Tegangan tarik atau tekan baja rencana, au-u32 = 2780 kg/cm 2 Modulus elastisitas diambil sebesar Mpa Ukuran baja tulangan yang digunakan adalah D10 D25

25 KRITERIA KAPAL RENCANA Kapal jenis General Cargo dan Petikemas atau kapal Multipurpose Bobot mati Panjang kapal (LOA) Lebar kapal (Width) : DWT : meter : meter Lunas Penuh (Full Draft) : meter Draft Kosong Tinggi (Depth) : 7 9 meter : meter

26 DESAIN MONOLITH BREAKWATER Poer/ Pile cap Steel Pipe Pile Ø120cm

27 DESAIN RUBBLE MOUND BREAKWATER Pelabuhan Laut 0.0 mlws Seabed Berm Armour Layer Secondary Layer Core Layer Filter Layer

28 EVALUASI LAYOUT Evaluasi Alur Pelayaran Alur Pelayaran Lebar alur diasumsikan untuk alur tidak panjang dan kapal jarang berpapasan sebesar 200 meter Panjang alur diasumsikan untuk kapal ±10000 DWT dengan kecepatan 5 knot sebesar 200 meter Kolam Putar Db = 2*LOA = 2*197 = meter (dengan dipandu) Avaluasi Layout Breakwater Mulut Breakwater Menghadap ke arah Timur Laut Elevasi Breakwater di buat over topping karena pada lokasi tersebut tidak terjadi bongkar muat barang.

29 570,32 Layout Rencana Breakwater tipe Rubble Mound BM , Breakwater tipe Monolith Ø480 3 U KEPALA BREAKWATER Layout Rencana Breakwater Skala 1: Gambar 5.1 Layout Rencana

30 Breakwater tipe Rubble Mound 2 1 BM1 Breakwater tipe Monolith U KEPALA BREAKWATER DIFRAKSI GELOMBANG B Ø A C

31 STRUKTUR MONOLITH Perhitungan Gaya-Gaya Yang Bekerja Menggunakan Metode Goda 5.77 ton 14.2 mlws 8.80 ton HWS LWS SEABED 7.27 ton -9.0 mlws

32 STRUKTUR MONOLITH Analisis SAP Kombinasi1 DL + Q-X + 0.3Q-Y Kombinasi 2 DL + 0.3Q-X + Q-Y Kombinasi3 DL + Gelombang Kombinasi4 DL + Gelombang + Uplift Beban Gempa menggunakan Respon Spectrum pada SAP Berdasarkan Zona Gempa 2 pada PPKGURG

33 STRUKTUR MONOLITH Perencanaan Poer B A A 1.75 Balok Pile Cap Dimensi Momen Tulangan b h (cm) (cm) ton.m Tarik Tekan Samping 55-D19 22-D19 6-D cm cm cm 2 55 D19 antar As P-T Interlock (Baja CT) Steel Pipe Pile Ø120 cm 5.20 B Tulangan Poer 55 D19 Tulangan Samping 6 D mlws 12 D25 Tulangan Spiral Ø12 Selimut Beton Triplek 0.0 mlws -1.0 mlws Tiang Pancang Ø120 cm Potongan B-B Potongan A-A

34 STRUKTUR MONOLITH Perencanaan Tiang Pancang Grafik Daya Dukung Tiang Pancang QP QS qp Ap Np K Ap Ns qs As 1 As 3 x β x α Cat : α = 1, β = 1 QL = ton/pmax = =3.09 > SF =3..OK

35 STRUKTUR MONOLITH Kontrol Kekuatan Bahan Tiang Pancang Tegak - Kontrol momen Mmax = ton.m< M ijin = ton.m..ok - Kontrol tegangan = kg.cm -2 < ijin = 2100 kg.cm -2..OK!! Tiang Pancang Miring - Kontrol momen Mmax = ton.m< M ijin = ton.m..ok - Kontrol tegangan = kg.cm -2 < ijin = 2100 kg.cm -2..OK!!

36 STRUKTUR MONOLITH Kalendering Perumusan kalendering yang dipakai adalah Alfred Hiley Formula (1930). Stabilitas Tiang Terhadap Frekuensi Gelombang

37 STRUKTUR RUBBLE MOUND Perbandingan Armour Layer antara Tetrapod dan Batu Alam Berat Armour Menggunanakan Batu Alam Berat Armour Menggunanakan Tetrapod Tebal tiap Layer Menggunanakan Batu Alam Tebal tiap Layer Menggunanakan Tetrapod

38 STRUKTUR RUBBLE MOUND Perbandingan Armour Layer antara Tetrapod dan Batu Alam Lebar Layer Menggunanakan Batu Alam Lebar Layer Menggunanakan Tetrapod Perbandingan Batu Pecah Tetrapod Item Pelaksanaan Ket. Item Pelaksanaan Ket. Metode Pelaksanaan 1 2 Material didapat darineksploitasi batu di quarry dengan cara peledakan Pengangkutan material dari quarry sampai lokasi pekerjaan lewat jalur darat dengan dump truck Mahal dan sulit karena sulitnya mendapatkan batuan yang besar dan berat. Sulit, sebaiknya dilakukan malam hari agar tidak mengganggu aktifitas penduduk sekitar. 1 2 Material dibuat di pabrik dengan dimensi yang telah ditentukan Pengangkutan material dari pabrik hingga lokasi pekerjaan lewat jalan akses proyek. Murah dan mudah untuk didapatkan. Mudah karena jalan yang dilewati merupakan jalan akses menuju proyek. Berdasarkan Beberapa Pertimbangan dari perhitungan keperluan dimensi, berat dan perbandingan metode pelaksanaan maka dipilihlah Tetrapod Sebagai Primary Layer

39 232 STRUKTUR RUBBLE MOUND Desain Tetrapod Yang akan Digunakan Tetrapod A B C D E F G H I J K L = 0.58 m = 0.29 m = 0.92 m = 0.91 m = 0.45 m = 1.24 m = 0.41 m = 1.93 m = 1.17 m = 0.59 m = 2.11 m = 2.32 m

40 STRUKTUR RUBBLE MOUND Elevasi Puncak Breakwater Head Breakwater Rubble Mound

41 STRUKTUR RUBBLE MOUND Sliding Berdasarkan analisis dari program X STABL didapatkan hasil > SF =1.2 OK Settlement Menggunakan prinsip teori dari Biarez dan Giround Bagian Breakwater Head Segmen 1 Segmen 2 Settlement 0.40 cm 0.42 cm 0.34 cm Asumsi settlement di awal sudah sangat memenuhi. Settlement yang digunakan 10 cm Sehingga elevasi puncak breakwater berdasarkan settlement hasil perhitungan : Bagian Breakwater Tinggi Gelombang Pasang Surut Settlement Tinggi Total Breakwater Tinggi Breakwater rencana (m) (m) (m) (m) (m) (m) Head Trunk Segmen Segmen Zc

42 STRUKTUR RUBBLE MOUND Elevasi Puncak Head berdasarkan Settlement hasil perhitungan Puncture Failure Bagian Breakwater qmax/q SF Ket. Head OK Segmen OK Segmen OK

43 Metode Pelaksanaan Rubble Mound Pemasangan patok Core Layer Breakwater Rubble Mound Secondary Layer Primary Layer

44 Metode Pelaksanaan Rubble Mound Patok Kayu Seabed Runutan Metode Pelaksanaan Rubble Mound

45 Metode Pelaksanaan Rubble Mound

46 Metode Pelaksanaan Monolith Monolith Breakwater Pelapisan Tiang Pancang dengan zat anti karat Pemancangan Pengecoran Poer

47 Metode Pelaksanaan Monolith Mengukur ketepatan saat pemancangan Proses pengangkutan tiang pancang Proses penyambungan (las) tiang pancang Proses pemancangan tiang pancang

48 Metode Pelaksanaan Monolith Landasan bekisting poer (bracket) Bekisting poer Hasil Pengecoran Bekisting Poer

49 RENCANA ANGGARAN BIAYA Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya No Uraian Total (Rp) I Pekerjaan Persiapan Rp 624,100, II Breakwater Rubble Mound Rp 153,652,528, III Breakwater Monolith Rp 164,231,230, Jumlah Total Rp 318,507,859, PPN 10% Rp 31,850,785, Total+PPn Rp 350,358,645, Jumlah akhir(pembulatan) Rp 350,358,646, Terbilang : Tiga Ratus Lima Puluh Milyar Tiga Ratus Lima Puluh Delapan Juta Enam Ratus Empat Puluh Enam Ribu Rupiah

50 KESIMPULAN Evaluasi Layout Menggunakan Layout rencana yang telah disetujui owner yang menunjukkan breakwater Rubble Mound dimulai pada elevasi +2mLWS sampai dengan -8.5 mlws. Sedangkan Breakwater Monolith mulai elevasi -8.5 mlws sampai 9 mlws. Mulut Breakwater menghadap ke arah Timur Laut dan berfungsi sebagai pemecah gelombang serta pengarah kapal yang aka memasuki wilayah pelabuhan Struktur Breakwater Rubble Mound : Head Breakwater (-9 mlws) Tinggi total breakwater Lebar primary layer Berat armour Tebal primary layer Segmen 1 (-6 mlws) Tinggi total breakwater Lebar primary layer Berat Armor Tebal primary layer Segmen 2 (-4 mlws) Tinggi total breakwater Lebar primary layer Berat Armor Tebal primary layer : 13meter : 5 meter : 3.83 ton : 3.5 meter : 10 meter : 5 meter : 3.57 ton : 3.5 meter : 8 meter : 3.5 meter : 2.53 ton : 3 meter

51 KESIMPULAN Monolith Breakwater : Tiang Pancang Ø120 cm dengan tebal 2.5 cm hingga kedalaman -16 mlws. Poer menerus : 520 cm x 350cm x 300 cm Diameter tulangan Poer : D19 dan Ø10 Metode Pelaksanaan Metode pelaksanaan pekerjaan struktur secara keseluruhan dilakukan dari laut menggunakan tongkang dan crane sebagai alat pemindah material. Pada breakwater rubble mound perletakan materialnya menggunakan kapal-kapal seperti suction trailing hopper dredger untuk penimbunan core layer. Sedangkan pada secondary layer menggunakan backhoe yang mengapung pada tongkang dan pada primary layer menggunakan crane yang mengapung pada tongkang. Dalam pengontrolan perletakkan armour berupa tetrapod harus benar-benar diatur dan diawasi agar panataannya random tapi rapih. Pada pekerjaan Struktur Monolith menggunakan hydraulic hammer sebagai alat bantu pemancangan tiang pancangnya. Pembuatan poer tiang pancang dilakukan menggunakan cast in situ.

52 KESIMPULAN Anggaran Biaya Total anggaran biaya yang dibutuhkan untuk pembangunan breakwater berdasarkan perhitungan Bab VIII adalah sebesar Rp ,00. ( Tiga ratus lima puluh milyar tiga ratus lima puluh delapan juta enam ratus empat puluh enam rupiah).

53