Breakwater

BAB I PENDAHULUAN UMUM

Breakwater atau pemecah gelombang dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu  pemecah gelombang sambung pantai p antai dan pemecah pemecah gelombang gelombang lepas pantai. Tipe pertama  banyak digunakan digunakan pada perlindungan perlindungan perairan perairan pelabuhan, pelabuhan, sedangkan sedangkan tipe kedua untuk   perlindungan  perlindungan pantai terhadap erosi. Secara umum kondisi kondisi perencanaan perencanaan kedua tipe adalah sama, hanya pada tipe pertama perlu ditinjau karakteristirk gelombang di beberapa lokasi di sepanjang pemecah gelombang, seperti halnya pada perencanaan groin atau jetty.

Gambar 1.1 gambar pemecah gelombang Breakwater atau dalam hal ini pemecah gelombang lepas pantai adalah bangunan yang dibuat sejajar sejajar pantai pantai dan berada berada pada jarak tertent tertentu u dari dari garis garis pantai. pantai. Pemecah Pemecah gelo gelomba mbang ng diba dibangu ngun n seba sebaga gaii sala salah h satu satu perli perlindu ndunga ngan n panta pantaii terha terhada dap p eros erosii denga dengan n menghancurkan menghancurkan energi gelombang sebelum sampai di pantai, sehingga sehingga terjadi terjadi endapan dibelakang bangunan. Endapan ini dapat menghalangi transport sedimen sepanjang pantai. Seperti disebutkan diatas bahwa pemecah gelombang lepas pantai dibuat sejajar   pantai dan berada pada jarak tertentu tertentu dari garis pantai, maka tergantung tergantung pada panjang  pantai yang dilindungi, dilindungi, pemecah pemecah gelombang gelombang lepas pantai dapat dibuat dari satu pemecah pemecah gelombang atau suatu seri bangunan yang terdiri dari beberapa ruas pemecah gelombang yang dipisahkan oleh celah.

 TEKNIK  TEKNIK PELABUHAN PELABUHAN

Page 1

Gambar 1.2 gambar pemecah gelombang sejajar dengan pantai Perlidungan oleh pemecah gelombang lepas pantai terjadi karena berkurangnya energy gelombang yang sampai diperairan di belakang bangunan.berkurangnya eneri gelombang didaerah terlindung akan mengurangi pengiriman sedimen di daerah tersebut. Pengiriman sedimen sepanjang pantai yang berasal dari daerah di sekitarnya akan di endapkan dibelakang bangunan. Pengendapan tersebut menyebabkan terbentuknya cuspate. Apabila bangunan ini cukup panjang terhadap jaraknya dari garis pantai, maka akan terbentuk tembolo. Pengeruh pemecah gelombang lepas pantai terhadap perubahan bentu garis dapat dijelaskan sebagai berikut. Apabilan garis puncak gelombang pecah sejajar dengan garis  pantai asli, terjadi fraksi di daerah terlindung di belakang bangunan, dimana garis puncak  gelombang membelok dan membentuk busur lingkaran. Perambatan gelombang yang terdifraksi tersebut disertai dengan angkutan sedimen menuju ke daerah terlindung dan di endapkan diperairan dibelakang bangunan. Erosi pantai terjadi apabila disuatu pantai yang di tinjau terdapat kekurangan suplai  pasir. Stabilisasi pantai dapat dilakukan dengan menambahkan suplai pasir ke daerah tersebut. Apabila pantai mengalami erosi secara terus-menerus, maka penambahan pasir  tersebut perlu dilakukan secara berkala, dengan laju sama dengan kehilangan pasir yang disebabkan oleh erosi. Untuk mencegah hilangnya pasir yang ditimbun di ruas pantai karena terangkut oleh arus sepanjang pantai, sering dibuat system groin. Dengan adanya groin tersebut, pasir yang ditimbun akan tertahan dalam ruas-ruas pantai didalam system groin. Tetapi perlu dipikir pula bahwa pembuatan groin tersebut dapat menghlangi suplai sedimen ke daerah hilir, yang dapat menimbulkan permasalahan baru di daerah tersebut.

Memasang Karang Buatan  TEKNIK PELABUHAN

Page 2

Karang buatan yang dikembangkan pertama kali di Selandia Baru mulai tahun 1996, energy gelombang akan berkurang sampai 70% ketika sampai di pantai. Pembangunan konstruksi dibawah laut itu juga memungkinkan tumbuhnya terumbu karang  baru.

Gambar 1.3 gambar pemecah gelombanguntuk melindungi kapal dari gelombang Kubus Beton Tupuk  Terlepas garis pantai terlindung atau tidak, upaya menghentikan abrasi secara terusmenerus perlu dilakukan langkah-langkah penanggulangannya. Terdapat banyak metode dalam penanggulangan abrasi namun prinsip pokok penanggulangannya adalah memecah gelombang atau meredam energy gelombang yang terjadi. Untuk mendapatkan tipe pemecah/peredam energy gelombang yang efektif perlu dilakukan pengkajian yang mendalam terhadap: 1. Sifat dari pada karateristik dan tinggi gelombang 2. Kondisi tanah 3. Pasang surut Bathimetri dan gradient pantai Memeperlihatkan kondisi tanah dan fungsi dari pada breakwater itu sendiri, maka tipe pemecah/peredam energy gelombang ada bermacam-macam dan salah satunya adalah type box beton (kubus beton), tipe ini memiliki beberapa keuntungan seperti : 1. Dari segi teknis sangat efektif sebagai peredam energy gelombang. Kubus beton memiliki perbedaan berat jenis sekitar 2,4 kali dari berat jenis air atau sekitar  2,4 ton untuk 1m3 beton.

 TEKNIK PELABUHAN

Page 3

2. Dari segi pelaksanaan data dibuat di tempat dan mudah dalam penataan. Bentuk  kubus memudahkan kita untuk menata breakwater sesuai dengan keinginan kita. Kadang breakwater murni kita gunakan sebagai pemecah gelombang namun kita dapat juga menyusunnya hanya untuk mengurangi energy gelombangnya saja dengan bentuk susunan berpori.

http://www.scribd.com/hanif0404/d/86727051

 TEKNIK PELABUHAN

Page 4

BAB II PEMBAHASAN

A. Fungsi Breakwater  Bangunan ini berfungsi untuk melindungi pantai yang terletak dibelakangnya dari serangan gelombang yang dapat mengakibatkan erosi pada pantai. Perlindungan oleh  pemecah gelombang lepas pantai terjadi karena berkurangnya energy gelombang yang sampai di perairan dibelakang bangunan. Karena pemecah gelombang ini dibuat terpisah kearah lepas pantai tetapi masih berada di dalam zona gelombnag pecah. Maka  bagian sisi luar pemecah gelombang memeberikan perlindungan dengan meredam energy gelombang sehingga gelombang dan arus dibelakangnya dapat dikurangi. Gelombang yang menjalar mengenai bangunan suatu peredam gelombang sebagian energinya akan dipantulkan (refleksi) sebagian diteruskan (transmisi) dan sebagian dihancurkan (dissipasi) melalui pecahnya gelombang, kekentalan fluida, gesekan dasar  dan lain-lainnya. Pembagian besarnya energy gelombang yang dipantulkan , dihancurkan dan diteruskan tergantung karakteristik gelombang datang (periode, tinggi, kedalaman air), tipe bangunan peredam gelombang (permukaan halus dan kasarlulus air dan tidak lulus air) dan geometric bangunan peredam (kemiringan, elevasi dan puncak bangunan). Berkurangnya energy gelombang di daerah terlindung akan mengurangi pengiriman sedimen di daerah tersebut. Maka pengiriman sedimen di sepanjang pantai dari daerah yang berasal disekitarnya akan diendapkan dibelakang bangunan. Pantai dibelakang struktur akan stabil dengan terbentuknya endapan sedimen tersebut.  TEKNIK PELABUHAN

Page 5

B. Material Untuk material yang digunakan tergantung dari tipe bangunan itu sendiri. Seperti halnya bangunan pantai kebanyakan, pemecah gelombang lepas pantai dilihat dari  bentuk strukturnya bisa dibedakan menjadi dua tipe yaitu : sisi tegak dan sisi miring. Untuk tipe sisi tegak pemecah gelombang bisa dibuat dari material-material seperti  pasangan batu, sel turap baja yang didalamnya di isi tanah atau batu, tumpukan buis  beton, dinding turap baja atau beton, kaison beton dan lain sebagainya.

 TEKNIK PELABUHAN

Page 6

Gambar 2.1 Gambar jenis breakwater sisi tegak  Dari beberapa jenis tersebut, kaison beton merupakan material yang paling umum di  jumpai pada konstrusi bangunan pantai sisi tegak. Kaison beton pada pemecah gelombang lepas pantai adalah konstruksi berbentuk kotak dari beton bertulang yang didalamnya di isi pasir atau batu. Pada pemecah gelombang sisi tegak kaison, beton diletakkan diatas tumpukan batu yang berfungsi sebagai pondasi. Untuk  menanggulangi gerusan pada pondasi maka dibuat perlindungan kaki yang dibuat dari  batu atau balok beton. Sementara untuk tipe bangunan sisi miring, pemecah gelombang lepas pantai bisa dibuat dari beberapa lapisan material yang di tumpuk dan dibentuk sedemikian rupa (pada umumnya apabila dilihat potongan melintangnya membentuk trapezium) sehingga terlihat seperti sebuah gundunkan batu besar. Dengan lapisan terluar dari material dengan ukuran butiran sangat besar.

Gambar 2.2 Gambar breakwater sisi miring Dari gambar dapat kita lihat bahwa konstruksi terdiri dari beberapa lapisan yaitu : 1. Inti (core) pada umumnya terdiri dari agregat galian kasar, tanpa partikel-partikel halus dari debu dan pasir. 2. Lapisan bawah pertama (under layer) disebut juga lapisan penyaring (filter layer) yang melindungi again inti (core) terhadap penghanyutan material, biasanya terdiri dari  potongan-potongan tunggal batu dengan berat variasi 500kg sampai dengan 1 ton.  TEKNIK PELABUHAN

Page 7

3. Lapisan pelindung utama (main armor layer) seperti namanya, merupakan pertahanan  pertama dari pemecah gelombang terhadap serangan gelombang. Pada lapisan inilah  biasanya batu-batu ukuran besar dengan berat antara 1-3 ton atau juga bisa dengan menggunakan batu buatan dari beton dengan bentuk khusus dan ukuran yang sangat  besar seperti tetrapod, quadripod, dolos, tribar, xbloc accropode dan lain-lain. Secara umum, batu buatan dibuat dari beton tidak bertulang konvensional, kecuali beberapa unit dengan banyak lubang yang menggunakanperkuatan serat baja. Untuk unit-unit yang lebih kecil, seperti dolos dengan rasio keliling kecil, berbagai tipe dari beton berkekuatan tinggi dan beton bertulang (tulang konvensional, prategang, fiber, besi dan profil-profil  baja) telah dipertimbangkan sebagai solusi untuk meningkatkan kekuatan struktur unit-unit  batu buatan ini. Tetapi solusi-solusi ini secara umum kurang hemat biaya dan jarang digunakan.

Gambar 2.3 Gambar beberapa macam material batu buatan Seiring berkembangnya jaman dalam konstruksi pemecah gelombang lepas pantai juga mengalami perkembangan. Belakangan juga dikenal konstruksi pemecah gelombang komposit yaitu dengan menggambungkan bangunan sisi tegak dan bangunan sisi miring. Dalam menggunakan materialpun dikombinasikan misalnya antara kaison beton dengan  batu-batuan sebagai pondasinya.

C. Tipe Pemecah Gelombang 1. Pemecah gelombang sisi tegak  2. Pemecah gelombang sisi miring 3. Pemecah gelombang campuran

 TEKNIK PELABUHAN

Page 8

Ada berbagai macam metode dalam pelaksanaan pembangunan konstruksi pemecah gelombang lepas pantai baik itu sisi tegak maupun sisi miring. 1. Pemecah gelombang sisi tegak  Untuk sisi tegak ada sebuah metode pelaksanaan yang cukup unik pada sebuah konstruksi pemecah gelombang kaison. Metode ini agak berbeda dan sempat menjadi  pertentangan pada saat ditemukan. Adapun gambaran umum metode pelaksanaanya adalah sebagai berikut : a. Kaison yang terbuat dari beton pracetak diletakkan dipermukaan air dengan bagian dasarnya yang terbuka menghadap ke bawah. Dengan mengatur tekanan udara di dalam kaison, maka tingkat pengapungannya dapat dikendalikan untuk memastikan stabilitas dan mengatur aliran udaranya selama pemindahan kelokasi pemasangan.

Gambar 2.4 Gambar ilustrasi kaison yang diapungkan dengan mengontrol tekanan udara  b. Adapun proses pemindahan kaison kelokasi pemasangan bisa dilakukan dengan  berbagai cara, salah satunya dengan didorong menggunakan sebuah tug boat.

Gambar 2.5 gambar ilustrasi pemindahan kaison dengan cara didorong tug boat  TEKNIK PELABUHAN

Page 9

c. Pada saat telah berada dilokasi pemasangan, udara didalam kaison dikeluarkan dan kaison ditenggelamkan ke dasar laut dengan mengandalkan beratnya sendiri. Kemudian setelah kaison ditenggelamkan dan berapa pada posisi yang telah direncanakan, maka kaison di isis dengan material pengisi untuk meningkatkan kekuatan strukturnya. d. Karena kaison terbuka dibagian dasarnya maka bagian ujungnya hanya mempunyai luasan yang sangat kecil bila dibandingkan dengan area yang dicakup oleh kaison itu sendiri. Luas permukaan ujung yang kecil ini digabungkan dengan berat kaison yang besar mengakibatkan kaison lebih mudah ditenggelamkan hingga menancap kedasar laut dengan kedalaman yang cukup. Ini untuk memastikan kaison dapat menahan pergerakan horizontal dari struktur setelah dipasang. Disamping itu juga dimaksudkan agar material dasar laut yang berada dalam cakupan kaison dapat dijadikan sebagai bahan pengisisan kaison itu sendiri sebagai salah satu solusi menghemat pemakaian material pengisi. e. Sedangkan jika tanah didasar laut tidak terlalu lunak untuk mendukung kaison selama pengisian dan setelah dindding-dinding vertical menembus dasar laut sampai kedalaman yang diinginkan, penurunan selanjutnya dapat dicegah dengan memelihara udara yang bertekanan yang ada di dalam kaison.

f. Kaison ini kemudian di isi dengan cara memompa masuk material karukan melalui suatu lubang masuk. Ketika material kerukan seperti lumpur dan/atau pasir  dipompa masuk kedalam kaison, udara bertekanan yang tersisa dalam kaison itu dikurangi seperti yang dilakukan pada air yang mengisi kaison, sehingga struktur  itu berada dibawah dukungan dibawah hidraulik sementara. g. Pada akhirnya setelah kaison itu cukup di isi dengan material padat, maka lubanglubang udara dan hidraulik ditutup dengan beton atau material lain.

 TEKNIK PELABUHAN

Page 10

Gambar 2.6 ilustrasi kaison yang telah berada pada lokasi pemasangan dan diisi dengan material  pengisi

Gambar 2.7 gambar pemecah gelombang dari kaison

 TEKNIK PELABUHAN

Page 11

Didalam perencanaan pemecah gelombang sisi tegak perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut : a. Tinggi gelombang maksimum rencana harus ditentukan dengan baik, karena tidak seperti pemecah gelombang sisi miring, stabilitas terhadap penggulingan merupakan faktor penting. b. Tinggi dinding harus cukup untuk memungkinkan terjadinya klapotis.

c. Pondasi bangunan harus dibuat sedemikian rupa sehingga tidak terjadi erosi  pada kaki bangunan yang dapat membahayakan stabiltas bangunan.

2. Pemecah gelombang sisi miring Sedangkan untuk tipe bangunan sisi miring metode pelaksanaanya tidak jauh berbeda dengan bangunan pelindung pantai lainnya seperti groin dan jetty yang juga menggunakan konstruksi sisi miring. Yang membedakan hanya cara pemindahan material dan alat-alat  beratnya saja. Karena bangunan lepas pantai dibuat garis pantai dan berada pada jarak  tertentu dari garis pantai, maka untuk memindahkan material dan alat berat ke lokasi  pemasangan menggunakan alat transportasi air misalnya kapal atau tongkang untuk  mengangkat maerial. Adapun metode pelaksanaan yang dapat dipilah per lapisan sebagai  berikut : 

Untuk lapisan inti (core) material ditumpahkan kedalam laut menggunakan dump truk. Untuk memudahkan penimbunan material oleh truk, pada inti (core) idealnya mempunyai lebar 4-5 meter pada bagian puncak dan kira-kira 0,5 meter di atas level menengah permukaan laut, ketika ada suatu daerah pasang surut yang besar, senaiknya berada diatas level air pasang.

Gambar 4.7 pengurukan lapisan inti dengan dump truk  

Lapisan bawah pertama (under layer) yang terdiri dari potongan-potongan tunggal  batu. Penempatan lapisan batu-batu ini dapat dilakukan dengan ekskavator hidrolis, selain itu juga bisa menggunakan sebuah mobile crane normal jika tersedia ruang yang cukup untuk landasannya. Jangan pernah menggunakan crane dengan ban

 TEKNIK PELABUHAN

Page 12

karet pada lokasi yang tidak rata tanpa landasan yang cukup luas. Ekskavator harus menempatkan batuan yang lebih berat secepat mungkin sehingga bagian inti (core) tidak mengalami hempasan ombak. Jika suatu ombak badai mengenai suatu lokasi dimana terlalu banyak bagian inti (core) yang mengalaminya, maka ada suatu  bahaya yang serius pada bagian inti (core) yaitu penggerusan material.

Ganbar 4.8 penempatan batuan lapisan bawah menggunakan ekskavator  

Lapisan pelindung utama (main armor layer). Dalam pelaksanaan penempatan batu maupun batu-batuan dapat menggunakan crwler crane (crane penggerak roda kelabang) atau tracked crane (crane dengan rel). Crane jenis tersebut adalah alat  berat yang paling cocok untuk pekerjaan menempatkan batuan ukuran besar. Batu batuan besar harus diangkat satu persatu dengan menggunakan sling atau  pencengkram dan harus ditempatkan didalam air dengan pengawasan seorang  penyelam. Ia harus ditempatkan satu persatu berdasarkan urutannya untuk  memastikan ia saliang berkesinambungan. Hal ini untuk meyakinkan bahwa ombak  tidak bisa menarik satu batu keluar, yang menyebabkan batu-batu bagian atas longsor, menerobos lapisan pelindung dan mengakibatkan terbukanya bagian  bawah yang batuannya lebih kecil.

Gambar 4.9 ilustrasi penempatan batu lapisan pelindung utama pengganti crane

 TEKNIK PELABUHAN

Page 13



Untuk memastikan bahwa batu-batu ditempatkan dengan baik, penyelam tadi harus mengarahkan operator crane setiap kali suatu batu ditempatkan sampai lapisan  pelindung ini menerobos permukaan air. Sama seperti lapisan bawah, diperlukan lapisan pelindung untuk menyelesaikan lapisan pelindung utama. Profil kemiringan dapat diatur pada interval tetap 5meter menggunakan prosedur yang sama.

http://www.ilmutekniksipil.com/pelabuhan/breakwater-pemecah-gelombang-lepas-lantai 3. Pemecah gelombang campuran Bangunan ini dibuat apabila kedalaman air air sangat besar dan tanah dasar tidak  mampu menahan beban dari pemecah gelombang sisi tegak. 3 macam pertimbangan tinggi sisi tegak dengan tumpukan batunya : a. Tumpukan batu dibuat sampai setinggi air yang tertinggi, sedangkan bangunan sisi tegak hanya sebagai penutup bagian atas  b. Tumpukan batu setinggi air terendah sedang bangunan sisi tegak harus menahan air tertinggi c.

Tumpukan batu hanya merupakan tambahan pondasi dari bangunan sisi tegak 

repository.binus.ac.id/content/S0402/S040272781.ppt

D. Faktor – Faktor yang Menentukan Dalam Pemilihan Tipe Pemecah Gelombang Pemilihan pemecah gelombang ditentukan dengan melihat hal-hal sebagai berikut : a. Bahan yang tersedia disekitar lokasi  b. Besar gelombang c. Pasang surut air laut d. Kondisi tanah dasar laut

 TEKNIK PELABUHAN

Page 14

e. Peralatan yang digunakan untuk pembuatannya Untuk perencanaan bentuk dan kestabilan pemecah gelombang perlu diketahui : a. Tinggi muka air laut akibat adanya pasang surut  b. Tinggi puncak gelombang dari permukaan air tenang c. Perkiraan tinggi dan panjang gelombang d. Run up gelombang eprints.undip.ac.id/34016/5/1883_CHAPTER_II.pdf  E. Pemecah Geombang Pancaran Udara

 TEKNIK PELABUHAN

Page 15