Stabilitas batu pecah pada penutup Cellular Cofferdam akibat gelombang Overtopping

SHOLIHIN, Prof.Dr.Ir. H. Nur Yuwono

2005 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Pemakaian batu pecah pada penutup cellular cofferdam harus aman dan stabil terhadap serangan gelombang yang melimpas (overtopping). Penentuan berat batu pecah pada kondisi diatas (α = 0) tidak dapat dihitung dengan persamaan yang sudah ada seperti: persamaan Irrebaren, Hudson, Van Der Meer, dan yang lainnya, karena persamaan tersebut masih memasukan parameter kemiringan struktur (α). Penelitian ini berusaha melakukan modifikasi dari persamaan Hudson dan mencari nilai KD untuk persamaan tersebut. Penelitian dilakukan dengan test model fisik dengan skala model 1 : 40. Model cellular cofferdam berukuran diameter 50 cm tinggi 50 cm dan terbuat dari rangka besi yang ditutup dengan seng dan diisi dengan pasir dan batu pecah pada bagian atasnya. Tipe gelombang yang digunankan adalah gelombang regular dan gelombang irregular (spektrum Jonswap, Spektrum ITTC, dan spektrum ISSC). Untuk tipe gelombang regular dipakai H= 4 cm, 7 cm, dan 10 cm dengan T= 3.16 detik, 2.37 detik, dan 1.58 detik, sedangkan pada gelombang irregular digunakan T= 2.37 detik. Berat batu pecah yang dipakai W1= 4 gram, W2 =6 gram, dan W3 =7,8 gram. Batu pecah tersebut dibagi kedalam 4 warna (cokelat, hijau, kuning dan biru) yang dipasangkan secara teratur dengan luasan yang sama. Elevasi muka air (h) dibuat variasi yaitu: -2,5 cm (dibawah batu pecah), 0.0 cm (sejajar batu pecah), +2,5 cm dan +5,0 cm (diatas batu pecah). Dari hasil penelitian tersebut, didapat bahwa semakin besar tinggi dan periode gelombang semakin tinggi pula tingkat kerusakan batu pecah. Pengaruh gelombang irregular (spektrum Jonswap) terhadap kerusakan batu pecah jauh lebih besar dibanding gelombang regular. Sedangkan elevasi muka air yang sejajar dengan batu pecah (h=0) memberikan pengaruh yang paling besar terhadap kerusakan batu pecah. Persamaan untuk menentukan stabilitas batu pecah pada kondisi α=0 merupakan modifikasi dari persamaan Hudson, yaitu: (formula) dengan nilai K(simbol) = 7,0 untuk tingkat kerusakan 5%.

The Using of quarrystone on top of cellular cofferdam should be safe and stable due to overtopping wave attack. Determining of quarrystone weight for this case (α = 0) can not calculated by formula of Irrebaren, Hudson, Van Der Meer, and others formula, because those formula still include slope structure parameters (α ). The objective of this research is carry out to modification of Hudson formula and determine KD value. This research uses physical model test with 1:40 scale. Dimension of cellular cofferdam models are 50cm diameter and 50 cm height. It is consist of steel frame and steel plate and sand material as filler material and quarrystone on top of structure. Wave type was generated are regular wave and irregular wave (Jonswap spectrum, ITTC spectrum and ISSC spectrum). Wave height models (H) are : 4cm, 7 cm and 10 cm and wave period models (T) = 3.16 s, 2.37 s and 1.58 s (for regular wave) and T=2.37s (for irregular wave). Quarrystone divides to 4 colors (brown, green, yellow and blue). The variety of water level elevations (h) are –2,5 cm (under quarrystone level), 0.00 cm (pararel to quarrystone level), +2,5 cm and +5,0 cm (over quarrystone level). The research shows that increasing wave height and wave period cause the damage of quarrystone is increase too. Irregular wave (jonswap spectrum) make damage of quarrystone higher than regular wave. Elevation of water surface that pararel of quarrystone level (h=0) cause higher damage than elevation of water surface under and over quarrystone level. The formula to determine quarrystone weight on top of cellular cofferdam (α=0) is modification of Hudson formula is: Formula with K(simbol) = 7,0 and %D=5%.

Kata Kunci : Gelombang Overtopping,Cellular Cofferdam,Berat Batu Pecah, Cellular cofferdam, Quarrystone, Wave spectrum, Stability coefficient, Damage factor.