Tugas Perencanaan Groin [PDF]

Citation preview

Tugas Rekayasa Pantai dan Muara



TUGAS Rekayasa Pantai dan Muara Perencanaan Groin DISUSUN : TRULY POMPANA 13021101124



UNIVERSITAS SAM RATULANGI FAKULTAS TEKNIK JURUSAN SIPIL MANADO 2016



Truly Pompana / 13021101124



Tugas Rekayasa Pantai dan Muara



Bangunan Pengaman Pantai Bangunan Pengaman Pantai berupa kombinasi antara groin dan revetment. Tipe bangunan pantai yang direncanakan merupakan tipe Rubble Mound Groin. Tahap ini dilakukan dalam beberapa langkah meliputi: 1 . Perencanaan Struktur Groin



Penentuan Kedalaman Muka Air Laut di Ujung Groin



Kedalaman muka air laut terhadap dasar laut di ujung groin ditentukan berdasarkan posisi groin dan panjang groin yang telah dicari menggunakan program GENESIS. Didapatkan panjang groin 50 meter dengan jarak antar groin 150 meter. Setelah itu, posisi groin dan panjang groin diplotkan ke dalam peta bathimetri. Dari peta bathimetri bisa didapatkan elevasi muka air laut di ujung groin yaitu -1 meter. Jadi, kedalaman muka air laut di ujung groin adalah: d = HWL – elevasi muka air laut di ujung groin = 1,6 – (-1) = 2,6 m



Perhitungan Tinggi dan Kondisi Gelombang di Ujung Groin



Dalam perhitungan ini diperlukan beberapa parameter antara lain: H33



= 2,66 meter



T33



= 8,55 meter



d



= 2,6 meter



α



= 47o 1. Perhitungan Ks dan Kr  Lo =1,56T 2 = 1,56 x 8,552 = 114,04 m 𝐿0



 o=



𝑇



=



114 8,55



= 13,34 𝑚/𝑑𝑒𝑡



Truly Pompana / 13021101124



Tugas Rekayasa Pantai dan Muara







𝑑 𝐿𝑜



=



2,6 114,04



= 0,0228



Dari tabel L1 didapat :  Ks = 1,19 



𝑑 𝐿



𝑑



= 0,0617>𝐿 = 𝐿



 𝐶=



𝑇



=



 𝑠𝑖𝑛𝛼 =



42,14 8,55 𝐶



0,0167



=



2,6 0,0167



= 42,14 𝑚



= 4,93



𝑠𝑖𝑛𝛼𝑜 4,93 𝑠𝑖𝑛𝛼 = × 𝑠𝑖𝑛47 13,34 𝛼 = 15,68° 𝐶𝑜



𝑐𝑜𝑠47°



 𝐾𝑟 = √ = 0,84 𝑐𝑜𝑠15,68° 2. Perhitungan tinggi gelombang di ujung bangunan 𝐻1 = 𝐻 × 𝐾𝑠 × 𝐾𝑟 𝐻1 = 2,66 × 1,19 × 0,84 𝐻1 = 2,659 𝑚 3. Perhitungan letak atau kedalaman gelombang pecah  𝐻′ 𝑜 = 0,84 × 2,659 = 2,23 



𝐻′𝑜 𝑔×𝑇



=



2,23 9,81×9,8862



= 0,0023



Dari gambar 2.5 didapat : 𝐻𝑏 = 1,46 ≫ 𝐻𝑏 = 1,46 × 2,23 = 3,26𝑚 𝐻′𝑜 



𝐻𝑏 𝑔×𝑇 2



=



3,26 9,81×9,8862



= 0,0034



Dari gambar 2.6 didapat : 𝑑𝑏 = 1,1 ≫ 𝑑𝑏 = 1,1 × 3,26 = 3,59 𝑚 𝐻𝑏



Truly Pompana / 13021101124



Tugas Rekayasa Pantai dan Muara



Jadi gelombang pecah akan terjadi pada kedalaman 3,59m. karena kedalaman ujung groin (d = 2,6m) lebih kecil dari kedalaman gelomban gpecah (db = 3,59m) berarti pada ujung bangunan terjadi gelombang pecah. Perhitungan Elevasi Puncak Groin Parameter-parameter yang digunakan dalam perhitungan ini yaitu: H1



= 2,659 m



Lo



= 114,04 m



Kemiringan dinding groin



=1 : 2



HHWL



= +1,6 m



Hb



= 3,26 m



1. Design water level (DWL) Rumus yang digunakan dalam menghitung DWL yaitu: 𝐷𝑊𝐿 = 𝐻𝐻𝑊𝐿 + 𝑆𝑤 + 𝑆𝐿𝑅 a. Dari analisa pasang surut didapatkan nilai HHWL = +1,6 m b. Wave set-up (Sw) =0,19 [1 − 2,82√



𝐻𝑏 𝑔×𝑇 2



] 𝐻𝑏



3,26 = 0,19 [1 − 2,82√ ] 3,26 9,81 × 8,552 = 0,5 𝑚 c. Dari grafik perkiraan kenaikan muka air laut karena pemanasan global didapatkan nilai SLR pada tahun 2008 sebesar 0,08 m Dari perhitungan di atas dapat dihitung nilai DWL yaitu: 𝐷𝑊𝐿 = 1,6 + 0,5 + 0,08 = 2,18 𝑚



Truly Pompana / 13021101124



Tugas Rekayasa Pantai dan Muara



2. Bilangan Irribaren 𝑡𝑎𝑛𝜃



𝐼𝑟 =



𝐻1 0,5



( 𝐿𝑜 )



=



0,5 2,659



0,5



= 3,27



(114,04)



3. Runup Dengan menggunakan grafik pada gambar 6.1 dihitung nilai runup.Untuk lapis lindung dari batu pecah (quarry stone) dan nilai lr = 3,27 didapat: 𝑅𝑢 = 1,2 ≫ 𝑅𝑢 = 1,2 × 2,659 = 3,2 𝑚 𝐻1



1 ,2



3,27



Gambar 6.1Grafik RunupGelombang



4. Elevasi Puncak Groin Elevasi puncak groin



= DWL + Ru + tinggi jagaan = 2,18 + 3,2 + 0,5 = 5,88 m



Perencanaan Lapis Lindung Pada Groin Lapis lindung menggunakan batu pecah bersudut kasar dengan kondisi gelombang di lokasi merupakan gelombang pecah, dari tabel 2.2 dan tabel 2.3 didapatkan: Truly Pompana / 13021101124



Tugas Rekayasa Pantai dan Muara



KD



= 1,6



Cotθ = 2 γr



= 2,65 ton/m3



γw



= 1,03 ton/m3



H1



= 3,79 m



1. Berat butir lapis lindung Berat butir lapis lindung dihitung dengan rumus Hudson : 𝛾𝑟 × 𝐻13 2,65 × 2,6593 𝑊= = = 0,566 𝑡𝑜𝑛 3 2,65 𝐾𝐷 × (𝑆𝑟 − 1)3 × 𝑐𝑜𝑡𝜃 1,6 × ( − 1) × 2 1,03



2. Beratbutir lapis transisi 𝑊 566 𝑊𝑡𝑟 = = = 56,6 ≈ 57 𝑘𝑔 10 10 3. Beratbutir lapis inti 𝑊 566 𝑊𝑐 = = = 2,83 𝐾𝑔 ≈ 3 𝑘𝑔 200 200 Pendimensian Groin Parameter-parameter yang digunakan yaitu: K∆



= 1,15



W



= 310 kg



Wtr



= 31 kg



P



= 37%



γr



= 2,65 tom/m3 1. Lebar puncak mercu Lebar puncak groin untuk n = 3 (minimum) 1



1



𝑊 3 566 3 𝐵 = 𝑛𝐾∆ [ ] = 3 × 1,15 × [ ] = 2,06 𝑚 𝛾𝑟 2650



Truly Pompana / 13021101124



Tugas Rekayasa Pantai dan Muara



2. Tebal lapis lindung 1 3



1 3



𝑊 566 𝑡 = 𝑛𝐾∆ [ ] = 2 × 1,15 × [ ] = 1,38 𝑚 𝛾𝑟 2650 3. Tebal lapis transisi 1



1



𝑊 3 57 3 𝑡 = 𝑛𝐾∆ [ ] = 2 × 1,15 × [ ] = 0,64 𝑚 𝛾𝑟 2650 4. Jumlah batu pelindung 2



2



𝑃 𝛾𝑟 3 57 2650 3 𝑁 = 𝐴𝑛𝐾∆ [1 − ] [ ] = 10 × 2 × 1,15 × [1 − ][ ] 100 𝑊 100 566 = 40,57 = 41 𝑏𝑢𝑎ℎ Perhitungan Settlement (Penurunan) Dari data- data mekanika tanah diketahui: Berat volume batu (𝛾 batu) = 2,65 ton/m3 Berat volume tanah (𝛾 tanah) = 1,85 ton/m3 Angka pori tanah (e) = 0,63 Compression indeks (Cc) = 0,708



Truly Pompana / 13021101124



Tugas Rekayasa Pantai dan Muara



1. Penurunan seketika (si) 1



1



L = [2 ∗ (33,49 + 31,49) ∗ 0,5] + [2 ∗ (27,49 + 2,06) ∗ 6,36] = 16,25 + 93,97 = 110,22m2 P



= 𝛾𝑏𝑎𝑡𝑢 * L * B



= 2,65*110,22*1 = 292,08 ton q



=



𝑃 𝐿𝑎𝑡𝑎𝑠



Si = 𝑞𝑥𝐵𝑥



=



292,08 33,49∗1



1−𝑢^2 𝐸𝑠



= 8,72 t/m2



𝑥𝐼𝑤



Dimana : Si = penurunan seketika (cm) q = tegangan kontak (t/m2) B = lebar bangunan tiap 1 meter μ = angka poison Es = modulus elastisitas Iw = faktor pengaruh yang tergantung dari bentuk bangunan dan kekakuan bangunan. Si



= 8,72 ∗ 1 ∗



1−0,15^2 200



∗ 0,95 = 0,04m = 4cm



2. Penurunan konsolidasi



Dimana : Scp = penurunan konsolidasi Cc = compression indeks e = angka pori H = tinggi lapisan tanah Po = muatan/tegangan tanah awal ∆P = tambahan tegangan tanah Po



= (γtanah * H) + (γair * H) = (1,85*4)+(1,03*4) =



Truly Pompana / 13021101124



Tugas Rekayasa Pantai dan Muara



= 11,52 t/m2 ∆P



𝑞∗𝐵∗𝐿



= (𝐵+𝑧)∗(𝐿+𝑧) dengan Z = H/2 = 4/2 = 2m 8,72∗1∗33,49



= (1+2)∗(33,49+2) = 2,82 t/m2 Scp



=



0,708∗4 1+0,63



∗ [𝐿𝑜𝑔



11,52+2,82 11,52



] = 0,16 m = 16cm



3. Penurunan Total (St)



St = Si + Scp = 4 + 16 = 20cm 4. Waktu Penurunan Tv =( Cv * t)/H2 Dimana: Tv = factor waktu Cv = koefisien konsolidasi = 0,002 cm2/menit t = waktu H = tinggi U = derajat konsolidasi (%) Tv = (0,002*5*365*24*60)/(400)2 = 0,033 Tv = 1,781 – 0,933 log (100 – U) 0,033 = 1,781 – 0,933 log (100 – U) Log(100-U) = (1,781-0,033)/(0,933) = 1,87 100-U= 101,87 U = 100-74,13 = 25,87% S5tahun = U*St = 25,87% * 20 = 5,174cm Mencapai derajat konsolidasi 90% (Tv=0,848) t = (Tv*H2) = (0,848*42)/0,002 = 6,8 tahun Perhitungan Struktur Revetment Perhitungan Elevasi Puncak Revetment Parameter – parameter yang digunakan dalam perhitungan ini yaitu : HHWL = +1,6m ds = HHWL =1,6m H =0,78*ds m = 0,78 *1,6 = 1,248 m Lo =1,56T2 = 1,56*8,552 = 114,04 m Truly Pompana / 13021101124



Tugas Rekayasa Pantai dan Muara



Tinggi jagaan = 0,5m Kenaikan karena pemanasan global (Fpg) = 0,08m Kemiringan dinding revetment = 1:2 1. Bilangan Imbaren Ir =



𝑡𝑔𝜃 𝐻 0,5 ( ) 𝐿0



=



0,5 1,248 0,5 ( ) 114,04



= 4,78



2. Runup Dengan menggunakan grafik dihitung nilai runup. Untuk lapis lindung dari batu pecah (quarry stone) dan nilai Ir = 5,132 didapat : Ru/H = 1,25 Ru = 1,25 * 1,248 = 1,56 m 3. Elevasi puncak revetment EL puncak revetment = DWL + Ru + tinggi jagaan = (HHWL + Sw + Fpg) + Ru + tinggi jagaan = (1,6+0,5+0,08)+1,56+0,5 = +4,24 m Perencanaan Lapis Lindung pada Revetment Lapis lindung menggunakan batu pecah bersudut kasar dengan kondisi gelombang dilokasi merupakan gelombang pecah, dari tabel, didapatkan : Kp Cotθ Ns γr γw H



= 1,6 =2 =120 = 2,65 ton/m3 = 1,03 ton/m3 = 1,248 m



1. Berat butir lapis lindung Berat butir lapis lindung dihitung dengan rumus Hudson berikut ini:



Truly Pompana / 13021101124



Tugas Rekayasa Pantai dan Muara



2. Berat toe protection



Pelindung Revetment Parameter – parameter yang digunakan yaitu:



3. Tinggi toe protection



Gambar 6.2Revetment rencana.



Truly Pompana / 13021101124