Penanganan gerusan pada pilar silinder dengan plat, tirai dan groundsill :: Kajian model fisik pada aliran kritik

SUPRIYADI, Anid, Dr.Ir. H. Bambang Agus Kironoto

2005 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Permasalahan gerusan, adalah permasalahan yang sering terjadi pada struktur bangunan di sungai terutama pada pilar jembatan. Kondisi yang paling membahayakan terhadap kestabilan pilar adalah saat terjadi gerusan lokal yang paling maksimum. Kajian ini mempelajari tentang upaya yang dilakukan untuk mengurangi kedalaman gerusan di sekitar pilar silinder dengan menggunakan tirai, plat dan groundsill. Penelitian dilakukan di Pusat Studi Ilmu Teknik UGM, menggunakan flume dengan ukuran panjang 10,00 m lebar 0,60 m dan kedalaman 0,45 m. Sebagai dasar diisi pasir dengan ketebalan 0,25m, gradasi pasir lolos saringan nomor 10 dan tertahan saringan nomor 70. Debit konstan 20,22 liter / detik dalam keadaan kritik angkutan sedimen dialirkan untuk menguji tingkat effektifitas reduksi gerusan di sekitar pilar Ø 8 cm dengan 1). tirai dipasang 24 cm dari as pilar di bagian hulu; 2). plat datar dipasang pada dasar pilar elevasi ± 0.00 dan 3). Groundsill dipasang dibelakang pilar dengan jarak 24 cm, 40 cm dan 56 cm. Pengamatan dilakukan selama 360 menit, dengan periode pengukuran kedalaman gerusan tertentu, proses perubahan kedalaman gerusan di sekitar pilar diamati. Untuk mengevaluasi tingkat keberhasilan dalam mereduksi kedalaman gerusan, hasil yang diperoleh dibandingkan dengan kedalaman gerusan dalam keadaan tanpa perlindungan. Hasil pengamatan nampak bahwa pemakaian tirai mampu memberikan reduksi kedalaman gerusan lebih dari 40%, bentuk tirai terbaik T4 dengan tiga baris jari-jari mampu memberikan reduksi sebesar 46,60%. Bentuk tirai yang paling sederhana T1, dengan model satu baris memberikan reduksi 42,72%. Untuk kepentingan praktis, model T1 sangat memadai dipakai, mengingat reduksi yang diberikan masih cukup besar. Plat terbaik bentuk penuh P1, yang dipasang sekeliling lingkaran memberikan reduksi sebesar 20,39%. Pemakaian tirai yang dipasang dibagian hulu dari pilar memberikan reduksi yang lebih baik dibandingkan dengan penggunaan plat datar. Pemakaian groundsill untuk melindungi gerusan disekitar pilar dan penurunan dasar disekitar pilar, memberikan hasil yang tidak memuaskan. Memasang groundsill dekat dengan pilar justru akan membuat perubahan pola aliran, sehingga menimbulkan perubahan arah aliran disekitar pilar yang tidak menguntungkan, yang secara visual nampak olakan yang lebih besar disekitar pilar. Reduksi kedalaman gerusan hanya sekitar 5%; perbedaan letak pemasangan groundsill tidak memberikan hasil yang signifikan, sehingga groundsill tidak dapat dipakai untuk melindungi gerusan disekitar pilar. Pemakaian kombinasi groundsill dan plat memberikan reduksi sebesar 13,59%, kombinasi groundsill dan tirai sebesar 43,69%. Hasil reduksi dari model kombinasi ini ternyata lebih kecil dibandingkan dengan tanpa kombinasi.

The problem of scouring, are the problem which is occoured on water structure in the river, especially in pier bridge. The most dangerous condition for pier stabilization is when the local scouring happen is in maximum condition. This discourse studies about the effort done to reduce of scouring depth around cylinder pier using screen, collar and groundsill. The research is carried out in Study Center of Technical Science UGM, applying flume with measure 10,00 m length, 0,60 wide and 0,45 depth. On the base filled with 0,25 m of sand, the gradation of sand released from filter number 10 and detained from filter number 70. Constant debit is 20,22 liter/second in critical condition flow to examine the effectiveness degree of scouring reduction around pillar 8 cm with 1). Screen is hanged 24 cm from pier as in upper course; 2). Collar is set on the based pier, elevation ± 0.00 and 3). Groundsill is set behind the pier with distance 24 cm, 40 cm, and 56cm. Monitoring is taken for 360 minutes, with certain measuring period of scouring depth, the changing process of scouring depth around the pier is also observed. To evaluate the success degree in reducing the scouring depth, the obtained result is compared with the scouring depth in critical condition without protection. The result of observation shows that the using of screen can give reduction more than 40% scouring depth, the best form of screen T4 with three lines of directions might make 46,60% reduction. The most simple form of screen T1, with one line model caused 42,72% reduction. For practical interest, T1 model was very proper to be applied, since the reduction was still big enough. The best collar P1 which be set surrounding the pier gave 20,39% reduction. Taking the screen set on upper course from pier gave better reduction than the collar. The using of groundsill to protect scouring around the pier and based decreasing around the pier did not give satisfied result. Setting groundsill near the pier will make the changing of flow pattern, so it causes disadvantages the changing of flow direction around the pier, visually around the pillar seems bigger circulation of surface water. Reduction of scouring depth is only 5%; the difference of groundsill setting location did not give significant result, so that groundsill can not be applied to protect the scouring surrounding the pier. The applying of groundsill G2 and collar P1 combination gave 13,59% reduction, combination of groundsill G2 and screen T4 gave 43,69% reduction. Actually, the result of reduction from these combination models was smaller than without combination.

Kata Kunci : Hidraulika Aliran,Gerusan,Pilar Silinder,Groundsill