PENDAHULUAN
Latar Belakang
Runtuhnya suatu jembatan biasanya disebabkan oleh kegagalan stabilitas tiang jembatan pada saat memindahkan beban jembatan ke lapisan tanah bawah. Kegagalan kolom disebabkan oleh gerusan dasar sungai atau sekitar tiang jembatan yang melebihi batas aman sehingga membahayakan konstruksi jembatan (Nenny dkk., 2014).
Rumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Batasan Masalah
Kecepatan aliran rata-rata (U) merupakan perbandingan data aliran terkalibrasi dengan luas penampang basah (A). Sebagai dampak sebenarnya dari pemasangan tirai yang diamati di laboratorium adalah berkurangnya laju aliran yang terjadi di balik tirai.
Sistematika Penulisan
TINJAUAN PUSTAKA
Sungai
- Pengertian Sungai
- Alur Sungai
Saluran panjang di permukaan bumi yang dilalui air hujan disebut saluran sungai. Bagian hulu sungai merupakan kawasan lindung dan juga sumber erosi karena mempunyai kemiringan yang besar (>15%) Ujung sungai yang berada di bagian hulu biasanya mempunyai kecepatan yang lebih tinggi dibandingkan bagian lainnya, sehingga pada saat banjir material erosi tersebut terangkut. tidak hanya partikel sedimen yang halus tetapi juga mengangkut pasir, kerikil bahkan batu.
Hidrolika Sungai
- Sifat-sifat Aliran
- Regime Aliran
- Kecepatan Aliran
- Debit Aliran
Perubahan aliran tersebut dapat bersifat stabil atau tidak stabil (Ven Te Chow. 1992 dalam Rosalina Nensi E.V). 2) Aliran Laminar dan Turbulen. Aliran dapat dikatakan kritis apabila kecepatan alirannya sama dengan kecepatan gelombang gravitasi yang amplitudonya kecil. Jika kecepatan aliran lebih kecil dari kecepatan kritis maka aliran disebut subkritis, sedangkan jika kecepatan aliran lebih besar dari kecepatan kritis maka aliran disebut superkritis.
Apabila FR < 1 bermakna graviti menjadi dominan dan aliran berada dalam keadaan aliran subkritikal. Apabila FR = 1, ia bermakna daya inersia dan daya graviti adalah seimbang dan aliran itu dipanggil aliran kritikal. Apabila nilai nombor Froude kurang daripada satu dan nilai nombor Reynolds berada dalam kawasan lamina.
Jika nilai bilangan Froude kurang dari satu dan nilai bilangan Reynolds berada pada kisaran turbulen. Kecepatan aliran disebabkan oleh tekanan pada permukaan air akibat perubahan fluida antara udara dan air dan juga karena adanya gaya gesek pada dinding saluran (dasar dan batuan saluran), sehingga kecepatan aliran pada suatu penampang saluran tidak seragam (Addison, 1994;
Gerusan
- Pengertian Gerusan
- Jeis-jenis Gerusan
- Mekanisme Gerus
- Analisis Gerusan
Yakni kedalaman dasar sungai yang bertambah akibat interaksi yang terjadi antara aliran yang dihasilkan di sungai dengan material dasar sungai. Debu lokal adalah pengikisan dasar sungai atau tepian sungai yang terjadi secara lokal di sekitar bangunan akibat peningkatan energi dan turbulensi aliran akibat gangguan konstruksi atau gangguan alam. Goresan ini terjadi bila tegangan geser yang terjadi lebih besar dari tegangan geser kritis. Pergerakan sedimen hanya terjadi di sekitar abutmen.
Gerusan yang terjadi di sekitar penyempitan saluran akibat adanya bangunan merupakan akibat dari sistem pusaran air. Menurut Chabert dan Engeldinger (1956) dalam Breusers dan Raudkivi (1991), lubang gerusan yang terjadi pada saluran sungai tidak hanya merupakan fungsi dari laju geser tetapi juga merupakan fungsi waktu seperti terlihat pada Gambar 3 berikut. Mekanisme Gerusan Gerusan lokal biasanya terjadi pada saluran sungai yang terhalang tiang jembatan sehingga menimbulkan pusaran air.
Kelas yang terbentuk di sekitar pilar jembatan disebabkan oleh sistem pusaran yang tercipta oleh aliran yang melawan pilar. Rata-rata kedalaman gerusan lokal maksimum di sekitar pilar sangat bergantung pada nilai relatif kecepatan arus sungai (perbandingan antara kecepatan arus rata-rata dengan kecepatan geser).
Pilar
- Jenis-jenis Pilar
- Pilar Jembatan Pasangan Batu Kali
- Pilar Jembatan Beton Bertulang
- Permasalahan yang Sering Terjadi pada Pilar Jembatan…
Sudut yang dibentuk tiang terhadap aliran sungai merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi besarnya erosi lokal yang terjadi di sekitar tiang jembatan. Bentuk pier akan mempengaruhi kedalaman gerusan lokal, pier jembatan yang tidak berbentuk bulat akan memberikan sudut yang lebih tajam terhadap inflow, sehingga diharapkan dapat mengurangi kekuatan pusaran tapal kuda sehingga mengurangi kedalaman gerusan. Ancaman terhadap keamanan substruktur jembatan seringkali berasal dari dinamika sungai, khususnya dinamika dasar sungai di sekitar pondasi dan tiang jembatan.
Amblesan atau degradasi dasar sungai dan gerusan lokal di sekitar pondasi jembatan seringkali menjadi faktor utama kegagalan substruktur jembatan. Di bawah ini adalah beberapa contoh permasalahan keruntuhan jembatan yang berkaitan dengan faktor degradasi dasar sungai dan gerusan lokal di sekitar pondasi/pilar jembatan. Pada awal tahun 2000an hingga 2006, terjadi degradasi dasar sungai dan gerusan lokal di sekitar beberapa tiang jembatan.
Memperhatikan foto-foto Jembatan Trinil setelah pilar paling barat runtuh dan membaca laporan aliran banjir yang mengalir di atas jembatan tersebut, maka dapat diasumsikan bahwa pilar-pilar jembatan tersebut mengalami gerusan lokal dan pembebanan horizontal akibat gaya hidrodinamik aliran banjir. Pada gerusan dasar hidup, lubang gerusan dapat tersumbat oleh sedimen yang terus berdatangan ketika banjir surut, sehingga melebihi kemampuan aliran air untuk mengikis dasar sungai pada tiang jembatan.
METODE PENELITIAN
- Tempat Dan Waktu Penelitian
- Metode Pengumpulan Data
- Alat Dan Bahan
- Variabel yang digunakan
- Perancangan Alat
- Pelaksanaan Penelitian
- Langakh-langkah Pelaksanaan Penelitian
- Analisis Data
Laju aliran (U0) diukur menggunakan flow watch. Flowwatch secara otomatis menyediakan data kecepatan aliran pada saluran untuk setiap titik pengamatan yang ditentukan. Titik pengamatan laju aliran terletak dibagian hulu sebelum dermaga, dermaga dan sesudah dermaga dilakukan pengukuran pada bagian kiri, tengah dan bawah. Pola pusaran berbentuk tapal kuda terbentuk pada pilar tanpa menggunakan tirai sayap beton. Hal ini karena tekanan air yang cukup kuat sehingga terjadi gerusan sehingga menimbulkan lubang di sisi pilar pada kedalaman yang bervariasi. Terbentuknya pusaran air ini merupakan akibat penumpukan air di bagian hulu dan perubahan kecepatan aliran di sekitar muka pilar. Pada bidang vertikal simetris, aliran di bagian hulu pilar mengecil dari permukaan dan mencapai nol di bagian dasar.
Sedangkan pada kolom yang menggunakan tirai sayap beton, kedalaman gerusannya lebih kecil dibandingkan dengan kolom tanpa menggunakan tirai sayap beton, karena ketika aliran dipercepat ke arah hulu kolom, tirai sayap beton berperan melemahkan kecepatan aliran dan mengurangi tumpahan ke atas kolom. . Dari hasil perhitungan pada grafik gambar 21 di atas, aliran pada saluran penelitian ini tergolong aliran turbulen dengan nilai bilangan Reynolds Re > 1000. Dari hasil analisa terlihat bilangan Reynolds pada kecepatan aliran sebesar 0,853 m/s, bilangan Reynolds 59.944,3 m2/s, dengan laju aliran 0,803 m/s, bilangan Reynolds 60.133,5 m2/s. Pemasangan tirai pada sisi hulu kolom dimaksudkan untuk mengurangi kecepatan aliran dan mengarahkan atau membelokkan arah aliran.
Analisis Distribusi Kecepatan Aliran Sungai Musi (Jembatan Ampera Sampai Pulau Kemaro), Mahasiswa Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya. “Pengaruh Laju Aliran Terhadap Detoksifikasi Lokal Di Sekitar Kolom Hexagonal (Laboratorium Model Uji)”, Jurusan Teknik Sipil dan Perencanaan Fakultas Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Makassar.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Penelitian
- Kedalaman Aliran
- Kecepatan Aliran
- Bilangan froude
- Bilangan Reynold
- Debit Aliran
- Klarifikasi Aliran
- Pola Gerusan
Jadi, bilangan Froude merupakan fungsi dari semua kejadian pola aliran dalam saluran. Dari hasil perhitungan terlihat angka Froude kurang dari satu yang berarti kondisi aliran eksisting menciptakan kondisi aliran subkritis. Untuk mengetahui dan menentukan jenis aliran yang terjadi pada proses drainase pada suatu saluran, dapat digambarkan berdasarkan bilangan Froude (Fr) sebagai berikut.
Hasil perhitungan bilangan Froude pada berbagai debit dan waktu yang digunakan dalam penelitian dapat dilihat pada tabel berikut. Keadaan atau perilaku aliran dalam saluran terbuka pada dasarnya ditentukan oleh pengaruh viskositas dan gravitasi. Perhitungan debit aliran menggunakan Persamaan (1) dengan data parameter pengamatan, hasilnya ditunjukkan pada Tabel 3 berikut.
Dari hasil perhitungan pada tabel diatas, aliran pada saluran penelitian ini tergolong aliran turbulen dengan nilai bilangan Reynolds Re > 1000 dan aliran subkritis dengan nilai Fr < 1. Berdasarkan gambar terlihat perbedaan besarnya. pola gerusan dan kedalaman yang terjadi antar kolom tanpa menggunakan tirai sayap.beton dengan kolom menggunakan tirai sayap beton.
Data Hasil Penelitian dan Pembahasa
- Hubungan Kecepatan Aliran Dengan Bilangan Froude
- Hubungan Kecepatan Aliran Dengan Bilangan Reynolds
- Pengaruh Tegangan Geser Dasar (τₒ) Terhadap Kedalaman
- Pengaruh Pemasangan Tiai Terhadap Gerusan di Pilar…
- Pengaruh Kedalaman Gerusan Terhadap Waktu
Hasil perhitungan hubungan bilangan Froude dengan kecepatan pada penelitian ini menggunakan tirai formasi segitiga ditunjukkan pada grafik berikut. Hubungan kecepatan dengan bilangan Reynolds pada tiari formasi segitiga, dari hasil perhitungan pada grafik 22 diatas, aliran pada saluran penelitian ini tergolong aliran turbulen dengan nilai bilangan Reynolds Re > 1000, dari analisa terlihat bahwa Bilangan Reynolds pada kecepatan aliran 0,853 m/detik bilangan Reynolds sebesar 59.944,3 m2/detik, pada kecepatan aliran 0,847 m/detik bilangan Reynolds sebesar 61.034,2 m2/detik, pada kecepatan aliran 0,803 m/detik bilangan Reynolds adalah 60.133,5 m2/detik. Terdapat perbedaan pola pengamplasan di sekitar tiang jembatan yang menggunakan tirai dan tanpa tirai.
Sedangkan pada kolom yang menggunakan gorden, kecepatan aliran yang menuju ke arah gorden akan terhambat sehingga aliran terdistribusi pada sisi gorden, dan aliran akan berputar antar gorden karena bentuk lengkung pada sisi depan gorden. tirai. Tirai Gerusan yang terjadi di sekitar plume dimulai dari bagian depan plume ke arah sisi kiri dan kanan plume, sehingga kecepatan aliran menuju plume berkurang sehingga mengakibatkan gerusan di bagian belakang (hilir) semakin dangkal (downstream). Kedalaman gerusan yang terjadi di sekitar dermaga yang tidak terselubung dan dermaga yang menggunakan shroud mengalami peningkatan kedalaman gerusan pada bagian depan (hulu) dermaga, samping (kanan dan kiri) dermaga, dan bagian belakang (di hilir) dermaga. pilar. pilar yang mula-mula berukuran besar kemudian seiring bertambahnya kedalaman gores semakin mengecil hingga pada suatu titik mencapai kesetimbangan (kesetimbangan kedalaman gores). Kedalaman gerusan pada dermaga dengan menggunakan tirai, terendah pada sisi kiri dermaga (2) pada t 4 menit = -0,1 m dan tertinggi di bagian hulu.
Pada tiang jembatan tanpa menggunakan tirai beton kecepatan aliran maksimum 0,872 m/detik dan tinggi muka air maksimum 0,065 m, sedangkan kecepatan aliran minimum 0,433 m/detik dan tinggi muka air minimum 0,115 m dan pada tiang jembatan menggunakan tirai sayap beton Debit maksimum 0,853 m/detik dan tinggi muka air maksimum 0,072 m, sedangkan kecepatan arus minimum 0,333 m/detik dan tinggi muka air minimum 0,102 m. Bambang Suciroso, Suprapto, Suyitno Hadi Putro, 2010, “Perancangan Alat Ukur Aliran (Arus Meter) Aliran Rendah”, Yogyakarta, Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta, Teknologi Rekayasa.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
Pengaruh Penempatan Tirai Satu Baris Pada Tiang Jembatan Terhadap Kedalaman Gerusan", Jurusan Pendidikan Teknik Sipil dan Perencanaan FT UNY, Yogyakarta. Model Laboratorium Gerusan Lokal pada Tiang Jembatan Tipe Silinder Berkelompok", Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil, Dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Riau Pekanbaru. Pengaruh Penempatan Tirai Segitiga Kanan dan Segitiga Lengkung Terhadap Kedalaman Gerusan Lokal”, Jurusan Pendidikan Teknik Sipil dan Perencanaan FT UNY.
34;Studi perbandingan hasil pengukuran kedalaman gerusan di sekitar tiang pancang pada tikungan berdasarkan rumus empiris terhadap hasil pengukuran dari percobaan menggunakan metode pengukuran real-time.".
