BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Umum Bangunan tanggul pemecah gelombang secara umum dapat diartikan suatu bangunan yang bertujuan melindungi pantai, kolam pelabuhan, fasilitas pelabuhan atau untuk menangkap pasir. Dalam merencanakan atau mendisain sebuah struktur bangunan tanggul pemecah gelombang (breakwater) dapat menggunakan metode yang efisien, misal menggunakan Rubble Mound Breakwater yaitu suatu pemecah gelombang yang dibuat dari tumpukan batu (batu alam ataupun buatan). Pemecah gelombang ini mempunyai beberapa keuntungan, diantaranya : a. mudah diperbaiki. b. harga relatif murah apabila batu alam tersedia di dekat lokasi pembangunan. c. tidak menuntut persyaratan yang berat pada tanah dasar (fondasi). (teknik pantai, 1986). Metode ini juga didukung oleh teori Revetment dari tumpukan batu pecah yaitu bangunan dibuat dalam beberapa lapis. Lapis terluar merupakan lapis pelindung yang terbuat dari batu dengan ukuran besar yang direncanakan mampu menahan serangan gelombang. Lapis di II - 1
bawahnya terdiri dari tumpukan batu dengan ukuran lebih kecil. Bangunan ini merupakan konstruksi fleksibel yang dapat mengikuti penurunan atau konsolidasi tanah dasar. Kerusakan yang terjadi, seperti longsornya batu pelindung, mudah diperbaiki dengan menambah batu tersebut. Oleh karena itu diperlukan persediaan batu pelindung di dekat lokasi bangunan. (fadly soetrisno institute, 2010). Setelah perencanan atau disain struktur bangunan selesai dibuat dengan metode yang diplih yang dirasa sudah efisien, selanjutnya adalah penerapan langsung dilapangan (proses pekerjaan struktur bangunan). Adapun kadang terjadi kendala pada proses pembangunan atau kerusakan yang terjadi setelah selesai dari pelaksanaan pembangunan struktur. Pada laporan tugas akhir ini kebetulan kendala yang dihadapi adalah problem yang terjadi setelah selesai pekerjaan terjadi kerusakan, yaitu bergesernya blok beton sebagai lapis pelindung pada bangunan yang disebabkan oleh pukulan gelombang Melihat kejadian tentang rujukan teori dasar perencanaan struktur breakwater, stabilitas bangunan dan solusi jika terjadi kerusakan struktur bangunan. untuk mengatasi masalah kerusakan (keruntuhan) pada bangunan ada beberapa teori: 1. Membangun kembali bentuk breakwater Proses keruntuhan akibat pukulan gelombang umumnya diawali dari bergesernya batu pelindung pada tempat kritis, yaitu lokasi yang II - 2
paling tidak stabil. Keseimbangan bentuk yang baru akan secara otomatis terbentuk akibat gravitasi dengan bergesernya batu-batu di sekelilingnya. Bila pukulan gelombang semakin keras, sejumlah batu akhirnya akan menggelinding ke bawah, dan puncak breakwater mengalami penurunan. Pukulan-pukulan gelombang selanjutnya dapat meruntuhkan material yang berada di puncak breakwater, dan bahkan mengupas lapis pelindungnya. Kalau lapisan pelindung sudah terkoyak, lapisan inti yang dibuat dari batu yang lebih kecil akan semakin mudah dihancurkan gelombang. Pengatasan kerusakan seperti itu dilakukan dengan membangun kembali bentuk breakwaternya. Kali ini, lapis pelindungnya harus yang benar-benar kuat menahan pukulan gelombang di tempat itu. Faktor lain yang harus diperhatikan ialah kestabilan lapis pelindung terhadap getaran, karena setiap terjadi getaran yang kuat, formasi batu-batuan akan mengalami perubahan baik kecil (tidak berbahaya) maupun besar yang membahayakan kestabilan bentuk breakwaternya (IAS-Breakwater, 2012). 2. Memperbaiki stabilitas lapis pelindung Batuan yang dipakai (rubble mound) dan juga batu berbentuk kubus mempunyai bidang vertikal yang menerima impact sangat besar, yang membahas tekanan dinamik pada bidang vertikal, hal ini akan mempercepat umur batu. Dalam arti kata lain bahwa kubus adalah batu pelindung yang sangat tidak baik. Kasus ini banyak ditemui seperti di Pelabuhan Gunaksa Bali (baru) yang hilang terkena gelombang pada saat dipasang (IAS-Breakwater, 2012). II - 3
3. Perencanaan kembali struktur bangunan Dengan menggunakan rumusan rumusan yang sudah ada, direncanakan kembali struktur bangunan yang lebih stabil dari perencanaan yang pertama untuk armor (jenis pelindung). 2. 2 Review Design Breakwater Pemecah gelombang adalah bangunan yang digunakan untuk melindungi daerah perairan dari gangguan gelombang. Ada 2 tipe pemecah gelombang yaitu pemecah gelombang sambung pantai untuk perlindungan perairan pelabuhan dan pemecah gelombang lepas pantai yang digunakan untuk perlindungan pantai terhadap erosi. (Triatmodjo, 224,1999). Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan pemecah gelombang adalah stabilitas batu lapis pelindung, dimensi, dan runup gelombang. Untuk pemecah gelombang sisi miring, berat butir pelindung dihitung dengan menggunakan Hudson Theory. Hudson Theory adalah : suatu formula atau rumusan yang dipergunakan untuk menghitung/mendesign struktur breakwater. Adapun langkah langkah perhitungan breakwater dapat dijelaskan sebagai berikut : 2.2.1 Elevasi Puncak Breakwater Kemiringan sisi breakwater direncanakan 1 : 2 Panjang gelombang :...(persamaan 1) II - 4
Bilangan Irribaren didapatkan :.(persamaan 2) Untuk lapis lindung dengan kontruksi dari batu pecah (quarry stone); pada Ir = 3.305 didapatkan nilai Run-up sesuai dengan grafik Run-up Gelombang (Bambang Triatmodjo, 1996). Gambar 2.1. Grafik Run up Gelombang Ru/ H = (angka hasil dari grafik) Didapatkan elevasi Puncak pemecah gelombang dengan tinggi kebebasan 0.5 m, yaitu : Elevasi = HWL + Ru + 0.5 Tinggi breakwater : H breakwater = Elv breakwater Elv dasar laut II - 5
2.2.2 Berat Butir Lapis Lindung Koefisien Stabilitas : Didapat dari Tabel 2.1. Koefisien Stabilitas KD untuk Berbagai Jenis Butir yaitu : Catatan : n : Jumlah susunan butir batu dalam lapisan pelindung *1 : Penggunaan n = 1 tidak disarankan untuk kondisi gelombang pecah *2 : Sampai ada ketentuan lebih lanjut tentang nilai KD, penggunaan KD dibatasi pada kemiringan 1:1,5 sampai 1:3 *3 : Batu ditempatkan dengan sumbu panjangnya tegak lurus permukaan bangunan Rumus yang dipakai :.(persamaan 3) W = Berat batu pelindung (ton) (γr) = Berat jenis (t/m3) H = Tinggi gelombang rencana (m) θ = Sudut kemiringan sisi pemecah gelombang KD = Koefisien Stabilitas yang tergantung pada bentuk batu pelindung, kekasaran permukaan batu, ketajaman sisi sisinya, ikatan antar butir dan keadaan pecahnya gelombang II - 6
2.2.3 Lebar Puncak Rumus yang dipakai :.(persamaan 4) B n KΔ W (γr) = Lebar Puncak Breakwater = 3 (minimum) = Koefisien Lapis = Berat butir lapis pelindung (ton) = Berat Jenis 2.2.4 Tebal Lapis Pelindung.(persamaan 5) t n KΔ W (γr) = Tebal lapis dinding = 2 (minimum) = Koefisien Lapis = Berat butir lapis pelindung (ton) = Berat Jenis 2.2.5 Lebar Kaki B = 3 x t.(persamaan 6) B t = Lebar kaki = Tebal lapis dinding 2.2.6 Tebal Kaki T = 2 x t.(persamaan 7) T = Tebal kaki t = Tebal lapis dinding II - 7
2.3 Stabilitas Pemecah Gelombang (Breakwater) Gaya-gaya yang bekerja pada breakwater adalah : a. Akibat Beban Sendiri Breakwater Menghitung berat sendiri break water : W = A. K.(persamaan 8) W = Berat sendiri breakwater A = Luas penampang breakwater (γ) = Berat jenis (t/m3) b. Akibat Beban Gempa Koefisien gempa diambil yang terkecil dari koefisien gempa = 0,3. Berat sendiri breakwater dikalikan koefisien gempa. c. Akibat Angin Fw = W. A. K.(persamaan 9) W = Tekanan angin = c.v² c = Koef. Angin v = Kec. Angin A = Luas penampang breakwater K = 1,3 (factor keamanan) Jadi, Total Gaya Vertical : Σ V = Akibat Berat Sendiri Breakwater Total Gaya Horizontal : Σ H = Akibat Beban Gempa + Beban Angin II - 8
Untuk kontrol Stabilitas Breakwater adalah : 2.3.1 Stabilitas Terhadap Geser Syarat : V. tan H 1,5 2.3.2 Stabilitas Terhadap Guling M lawan guling Syarat : M guling > 2 M guling : H. ( H/2 ) M lawan guling : V. ( B/2 ) 2.3.3 Stabilitas Terhadap Eksentrisitas Syarat : e < ē ē : 1/6. B e : 2 B - x Χ : M lawan guling V M guling 2.3.4. Stabilitas Terhadap Daya Dukung Tanah 12 : F V M pasir W F : B. 1m M : V. W : 1/6. 1. B² II - 9