Sel juga bergantung pada sel tetangganya setelah bendungan dibangun, dan kegagalan satu sel dapat menyebabkan kegagalan seluruh cofferdam. Cofferdam melingkar Terdiri dari sejumlah setengah lingkaran (Gambar 2.1(c)), atau sel melingkar lengkap, dihubungkan oleh bagian melengkung, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.1(d). Selain itu, sel-sel merespons secara independen dan kegagalan satu sel tidak mempengaruhi sel lainnya. Oleh karena itu, jenis konstruksi ini memiliki tegangan pemblokiran yang lebih rendah dibandingkan.
Pada Gambar 2.3, sebuah pipa berisi zat cair dengan tinggi h, massa jenisnya ρ, dan luas penampang pipa adalah A, sehingga seluruh zat cair akan menekan bagian bawah pipa. Contoh penerapan teori tekanan lateral adalah untuk desain seperti dinding penahan, dinding basement, terowongan, dll. Jika dinding bergerak menekan tanah hingga runtuh maka koefisien K mencapai nilai maksimum yang disebut tekanan tanah pasif (Kp).
Jika dinding menjauhi tanah hingga terjadi keruntuhan, maka nilai K mencapai nilai minimum yang disebut tekanan tanah aktif (Ka).Gambar berikut menjelaskan arah pergerakan dinding terhadap tekanan lateral yang bekerja pada dinding. dia. Beberapa teori mengenai tekanan tanah aktif dan pasif serta tekanan tanah stasioner adalah teori Rankine dan Coulomb. Tekanan lateral bervariasi secara linier terhadap kedalaman dan tekanan resultan adalah sepertiga tinggi dinding, diukur dari dasar dinding.
Tekanan pasif yang dihasilkan akibat beban luar dan pengaruh air dapat digambarkan pada Gambar 2.11 di bawah ini.
Tekanan Tanah Diam (K0)
Komponen Cofferdam
- Bracing Frame
- Segel beton
- Bentuk Sheet Piles Tradisional
Sambungan mekanis ini saling bertautan dan membentuk dinding pelapisan yang berkesinambungan. Penerapan tiang pancang biasanya dirancang untuk menciptakan penghalang yang kaku terhadap tanah dan air sekaligus menahan tegangan lateral dari gaya lentur ini. Penataan dan letak dinding samping sheet piling merupakan faktor terpenting dalam desain cofferwall.
Ketinggian rangka penyangga/penguat internal harus disesuaikan sehingga pencetakan dapat diselesaikan sebelum rangka yang diperlukan dilepas. Penataan tata letak bingkai sebaiknya menciptakan ruang kosong antar bingkai sebanyak-banyaknya tanpa menggunakan ukuran bingkai yang terlalu besar (lihat Gambar 2.14 dan Gambar 2.15). Rangka harus dirinci sehingga masing-masing bagian panjang rangka bawah dapat dipasang dan disekrup melalui rangka atas yang telah dipasang sebelumnya.
Bendungan tipis, seperti tiang jembatan, terdiri dari tumpukan lembaran yang dipasang di sekeliling rangka gelagar dan ditancapkan ke dalam tanah cukup jauh untuk memberikan dukungan vertikal dan lateral dan untuk mengganggu aliran tanah dan dalam beberapa kasus aliran air. Gambar 2.16. Tipe Z (Z): Digunakan untuk konstruksi di antara dinding interior, bagian Z dianggap sebagai salah satu kolom paling efisien yang tersedia saat ini.
Tahapan konstruksi Cofferdam
Lakukan penggalian hingga ke permukaan tanah atau sedikit di bawah permukaan tanah sambil membiarkan bendungan lunak tetap terisi air (Gambar 2.19 a). 20 Urutan konstruksi Cofferdam untuk (III) (a) blok kendali; pengeringan; Produksi pondasi balok antara kaki dan tiang pancang. b) memindahkan garis paling bawah; alas konstruksi; membangun sebuah tiang.
Batas Deformasi Lateral Dinding Penahan Tanah
Jika lingkungan sekitar tidak memerlukan defleksi maksimum yang lebih ketat, maka defleksi maksimum sebesar 0,5% H harus dianggap sebagai batas toleransi defleksi dinding.
Pengumpulan Data Tanah
- Uji Pemboran (Boring Test)
- Uji Penetrasi Standar (Standard Penetration Test)
- Sudut Geser Dalam
- Modulus Elasitisitas
- Poison Ratio
- Kohesi
- Berat Isi Tanah
Uji Penetrasi Standar atau Uji SPT adalah pengujian yang dilakukan dengan cara pengeboran untuk mengetahui ketahanan dinamis tanah dan mengambil sampel tanah terganggu dengan menggunakan teknik tumbukan. Uji SPT terdiri dari uji tumbukan pipa belah berdinding tebal ke dalam tanah yang disertai dengan pengukuran jumlah tumbukan dengan memasukkan pipa belah sedalam 45 cm (N1+N2+N3) dengan arah vertikal. Tahap pertama dicatat sebagai rak, sedangkan jumlah pukulan untuk memasuki tahap kedua dan ketiga dijumlahkan untuk menghasilkan skor.
Selain itu, sudut gesek internal bersama dengan kohesi menentukan ketahanan tanah akibat tegangan yang diberikan dalam bentuk tekanan lateral tanah. Sudut geser dalam diperoleh dari uji laboratorium berupa pengukuran triaksial sifat rekayasa tanah. Semakin besar modulus elastisitas maka semakin kaku tanah tersebut. Tanah kaku biasanya terjadi pada tanah yang sebelumnya telah terbebani.
Berikut tabel yang digunakan untuk menentukan angka modulus elastisitas yang dikorelasikan dengan nilai N-SPT disajikan pada Tabel 2.4. Kohesi adalah kekuatan tanah yang didasarkan pada daya rekat atau tarik menarik antar partikel tanah. Kohesi juga merupakan parameter kuat geser tanah yang menentukan ketahanan tanah terhadap deformasi akibat tegangan yang bekerja pada tanah berupa gaya lateral tanah.
Penentuan nilai kohesi didasarkan pada grafik korelasi nilai N-SPT dengan kohesi yang dapat dilihat pada Gambar 2.23. Berat satuan tanah merupakan salah satu sifat fisik tanah yang sering ditentukan karena berkaitan erat dengan perhitungan untuk menentukan sifat fisik tanah lainnya. Berat jenis tanah juga erat kaitannya dengan tingkat kepadatan tanah dan kemampuan akar tanaman dalam menembus tanah.
Nilai bobot tanah sangat bervariasi dari satu tempat ke tempat lain karena adanya perbedaan kandungan bahan organik, tekstur tanah, jenis tanah, jenis fauna tanah dan kandungan air tanah (Agus, 2006). Cara yang digunakan untuk menentukan nilai berat satuan tanah adalah dengan menggunakan tabel korelasi antara jenis tanah dengan berat satuan tanah seperti terlihat pada Tabel 2.4.
Finite Element Methode (FEM)
- Model Keruntuhan Mohr-Coulomb (Plastisitas Sempurna)
Sistem pendukung dimodelkan sebagai pegas dengan parameter E, A dan L yang diberi gaya jangkar prategang. Ketidakseimbangan tanah akibat penggalian menyebabkan terjadinya pergerakan massa tanah, terjadinya defleksi dinding, terjadinya gaya-gaya dalam pada dinding dan terjadinya reaksi sistem pendukung. Analisis dilakukan terhadap hasil penggalian untuk memperoleh nilai defleksi dinding, gaya dalam dan reaksi tumpuan.
Jika menggunakan model Mohr-Coulomb harus berhati-hati karena model ini hanya memberikan nilai E yang tetap, sedangkan nilai E sebenarnya bergantung pada tegangan. Jadi, pada model Mohr-Coulomb, tidak ada kenaikan E pada tanah di bawah dasar galian. Korelasi antara Eur dan E50 (kekakuan garis potong pada uji triaksial standar) adalah Eur = (2--10) E50, tergantung pada nilai OCR (rasio konsolidasi berlebih).
Untuk kondisi tegangan yang dinyatakan dengan titik-titik yang berada di bawah bidang leleh, maka perilaku titik-titik tersebut akan elastis penuh dan semua tegangan dapat kembali ke keadaan semula (Brinkgreve, 2016). Dua parameter model plastis yang akan muncul pada fungsi luluh adalah sudut gesek (φ) dan kohesi (c). Fungsi leleh ini bersama-sama membentuk kerucut heksagonal pada ruang tegangan utama seperti ditunjukkan pada Gambar 2.25 (Brinkgreve, 2016).
Penelitian Sebelumnya
Penelitian yang dilakukan oleh Zilong Ti, Kai Wei dan Shunquan Qin, Dapeng Mei dan Young Li yang berjudul “Evaluation of Random Wave Pressure on Dam Structure for Sea Crossing Bridges Under Tropical Cyclones” menjelaskan bahwa rancangan bendungan untuk penyeberangan jembatan bisa saja mengalami kerusakan atau bahkan kerusakan. runtuh di bawah beban gelombang ekstrim di bawah siklon tropis. Untuk meningkatkan pemahaman gelombang tekanan acak pada cofferdam, pengukur gelombang dan transduser tekanan dipasang pada cofferdam jembatan penyeberangan sebenarnya untuk mengukur gelombang tekanan acak Topan Dujuan pada tahun 2015. Pada Gambar 2..26. Hasil pengukuran dan numerik dibandingkan dalam domain frekuensi dan dibahas dalam hal spektrum tekanan, karakteristik spektral tekanan, fungsi transfer dan tekanan gelombang maksimum.
Penelitian yang dilakukan oleh Joonwoo Noh, Sangjin Lee, Ji-Sung Kim, Albert Molinas berjudul “Numerical Modeling Of Flow and Scouring Around a Cofferdam”. Dalam studi ini, variasi medan listrik dan kedalaman gerusan yang sesuai disimulasikan menggunakan analisis hidrodinamik dua dimensi dan model transportasi tanah. Berdasarkan hasil analisis lapangan, model pengangkutan beban tanah dapat mensimulasikan perkembangan lubang gerusan, menunjukkan bahwa gradien kecepatan meningkat drastis karena adanya struktur hidrolik.
Penerapan model diuji dengan melakukan simulasi perubahan kecepatan dan perubahan tinggi lapisan di sekitar cofferdam yang dibangun pada proyek penggantian Lock and Dam No 1. Model yang dibuat pada penelitian ini mampu memperkirakan kedalaman gerusan maksimum, menentukan cofferdam konfigurasi untuk menyarankan perubahan guna mengurangi gerusan lokal dan menyarankan apakah bahan pelindung diperlukan di sekitar cofferdam. 27 Lokasi penelitian: (a) tampilan lokasi dan rencana penelitian dan (b) Jaring Elemen Hingga penelitian.
