S P L T S I: ILMU TEKNIK SIPIL

ILMU TEKNIK SIPIL

Dinding Penahan Tanah

A. Pendahuluan

Bangunan dinding penahan tanah berguna untuk menahan tekanan tanah lateral yang ditimbulkan oleh tanah urug atau tanah asli yang labil. Dinding penahan tanah banyak digunakan pada proyek-proyek :

jalan raya
irigasi
pelabuhan
bangunan ruang bawah tanah (basement)
pangkal jembatan (abutment), dll

Kestabilan dinding penahan tanah diperoleh terutama dari :

berat sendiri struktur, dan
berat tanah yang berada di atas pelat fondasi.
Besar dan distribusi tekanan tanah pada dinding penahan tanah, sangat tergantung pada gerakan tanah lateral terhadap DPT.

B. Tipe – tipe dinding penahan tanah

1. Dinding gravitasi

Biasanya terbuat dari beton tak bertulang atau pasangan batu, sedikit tulangan diberikan pada permukaan dinding untuk mencegah retakan permukaan.

2. Dinding semi gravitasi

Dinding grafitasi yang bentuknya agak ramping, krn rampingnya pada struktur ini dibutuhkan penulangan beton, namun hanya pada bagian dinding saja.

3. Dinding kantilever

Terdiri dari kombinasi dinding dan fondasi beton bertulang yang berbentuk T. Ketebalan DPT ini relatif tipis dan diberi tulangan secara penuh unutk menahan momen dan gaya lintang yang bekerja.

4. Dinding counterfort : dinding beton bertulang yang tipis pada bagian dalam dinding pada jarak tertentu didukung oleh plat / dinding vertikal yang disebut counterfort. Ruang di atas plat fondasi, diantara counterfort diisi dengan tanah.

5. Dinding krib, dibuat dari balok-balok beton yang disusun menjadi DPT.

6. DPT dengan perkuatan (reinforced earth wall) dinding yang berupa timbunan tanah yang diperkuat bengan material lain. (geosintetik atau metal, dll)

C. Tekanan Tanah Lateral

Tekanan tanah lateral adalah gaya yang ditimbulkan oleh akibat dorongan tanah di belakang struktur penahan tanah. Analisis tekanan tanah lateral antara lain digunakan untuk :

Perancangan dinding penahan tanah
Pangkal jembatan
Turap
Terowongan
Saluran bawah tanah, dsb.

1. Tekanan Tanah Lateral Pada Saat Diam

Kondisi kesetimbangan di tempat yang dihasilkan dari kedudukan tegangan-regangan tanpa adanya tegangan geser yang terjadi didefinisikan sebagai KO.

Ditinjau suatu turap yang dianggap tidak mempunyai volume, sangat kokoh dan licin, dipancang pada tanah tak berkohesi (gambar 1a). Tanah di kiri dinding turap digali perlahan-lahan sampai kondisinya seperti pada gambar 1.b.

Bersama-sama dengan penggalian ini, dikerjakan suatu gaya horizontal Ph yang besarnya sama dengan gaya horizontal tanah sebelum penggalian. Tekanan gaya horizontal (Ph) pada dinding ini disebut tekanan tanah pada saat diam, yaitu tekanan tanah ke arah lateral tanpa suatu pergeseran (regangan). Nilai banding antara tekanan horizontal dan tekanan vertikal pada kedalam tersebut disebut koefisien tekanan tanah pada saat diam atau KO

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/dinding-penahan-tanah

Pondasi Rakit

I. Pendahuluan

Pondasi rakit merupakan bagian bawah struktur yang berbentuk rakit melebar keseluruh bagian dasar bangunan. Fondasi rakit digunakan jika lapis tanah memiliki kapasitas dukung tanah rendah, sehingga jika menggunakan fondasi telapak luasan besar (tidak ekonomis).

II. Kapasitas Dukung Ijin

Hitungan Kapasitas dukung ijin pondasi rakit sama dengan kapasitas dukung fondasi telapak.

a. Pondasi rakit pada tanah pasir

Area fondasi rakit > Area fondasi telapak → FS terhadap keruntuhan kapasitas dukung besar. Dengan bertambahnya lebar fondasi rakit atau bertambahnya kerapatan relatif tanah → kapasitas dukung bertambah dgn cepat → keruntuhan kapasitas dukung.

qa = (N – 3)/5 → N = jumlah pukulan per 30 m dalam SPT

Jika terdapat lapisan batu kurang dari 0,5L fondasi rakit, maka nilai qa bertambah dan sebaliknya qa harus dibagi 2. Jika muka air tanah pada dasar fondasi atau lebih tinggi lagi untuk muka air tanah yang terletak diantara dasar fondasi dan jarak B dari dasarnya, maka nilai qa direduksi 0 – 50%. Jika nilai N<5 (pasir tidak padat), tanah tersebut tidak dapat mendukung fondasi rakit sehingga pelu dipadatkan hingga nilai N mencapai 10.

b. Pondasi rakit pada tanah lempung

Untuk tanah lempung homogen :

qu = c Nc + df. γ

III. Perancangan Pondasi Rakit

Perancangan pondasi rakit digunakan anggapan fondasi sebagai struktur yang sangat kaku dan distribusi tekanan berimpit dengan resultan beban-bebannya. Kedalaman fondasi digunakan dengan trial error. Penebaran tekanan pada dasar fondasi dihitung dengan persamaan :

ΣP = jumlah total beban fondasi (kN)

A = Luas total fondasi rakit (m2)

Ix, Iy = inersia terhadap sumbu x dan y

ex, ey = eksentrisitas searah sumbu x dan y

Jika pondasi rakit berbentuk empat persegi panjang, maka persamaan yang digunakan adalah

L = panjang rakit

B = lebar rakit

eB, eL = eksentrisitas searah sumbu B dan L

analisis fondasi rakit sejauh menggunakan metode elemen hingga dengan bantuan komputer. Jika fondasi terletak pada tanah lunak, beban eksentris dapat menyebabkan penurunan yang tidak seragam. Tekanan terhadap fondasi dianggap seragam

q = ΣP/A

1. hitung gaya lintang dan momen lentur

2. Perancangan tulangan beton

Jika beban kolom tidak seragam → tiap bagian luasan fondasi mendukung beban yang tidak sama. Solusi → membagi luasan fondasi kedalam beberapa bagian dengan tekanan tanah tiap bagian adalah berat bangunan dibagi luasan bagian masing-masing dihubungkan dengan sambungan konstruksi. Jika beban kolom disebarkan secara sama, namun perkiraan tanah dibawahnya menimbulkan penurunan tidak seragam yang besar → fondasi rakit diperkuat dengan cara:

Menggunakan balok-balok T
Menggunakan fondasi rangka kaku
Membuat struktur atas yang kaku

Fungsi pondasi rakit adalah untuk menyebarkan beban ke tanah keluasan yang lebih lebar untuk memberikan kekakuan pada bangunan bawah. Beberapa cara yang dilakukan untuk memperkecil tambahan tekanan dibawah fondasi rakit :

Fondasi rakit apung
Ruang bawah tanah (basement)
Fondasi bentuk kotak

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/teknik-pondasi/pondasi-rakit

Proyek Konstruksi

Proyek adalah suatu kegiatan yang mempunyai jangka waktu tertentu dengan alokasi sumber daya terbatas, untuk melaksanakan suatu tugas yang telah digariskan.

Menurut D.I Cleland dan W.R. King (1987), proyek adalah gabungan dari berbagai sumber daya, yang dihimpun dalam suatu wadah organisasi sementara untuk mencapai suatu sasaran tertentu. Kegiatan atau tugas yang dilaksanakan pada proyek berupa pembangunan/perbaikan sarana fasilitas (gedung, jalan, jembatan, bendungan dan sebagainya) atau bisa juga berupa kegiatan penelitian, pengembangan. Dari pengertian di atas, maka proyek merupakan kegiatan yang bersifat sementara (waktu terbatas), tidak berulang, tidak bersifat rutin, mempunyai waktu awal dan waktu akhir, sumber daya terbatas/tertentu dan dimaksudkan untuk mencapai sasaran yang telah ditentukan. Pengertian proyek dalam pembahasan ini bidatasi dalam arti proyek konstruksi, yaitu proyek yang berkaitan dengan bidang konstruksi (pembangunan). Dari pengertian dan batasan di atas, maka dapat dijabarkan beberapa karakteristik proyek sebagai berikut.

Waktu proyek terbatas, artinya jangka waktu, waktu mulai (awal proyek dan waktu finish (akhir proyek) sudah tertentu.
Hasilnya tidak berulang, artinya produk suatu proyek hanya sekali, bukan produk rutin/berulang (Pabrikasi).
Mempunyai tahapan kegiatan-kegiatan berbeda-beda, dengan pola di awal sedikit, berkembang makin banyak, menurun dan berhenti.
Intensitas kegiatan-kegiatan (tahapan, perencanaan, tahapan perancangan dan pelaksanaan).
Banyak ragam kegiatan dan memerlukan klasifikasi tenaga beragam pula.
Lahan/lokasi proyek tertentu, artinya luasan dan tempat proyek sudah ditetapkan, tidak dapat sembarang tempat.
Spesifikasi proyek tertentu, artinya persyaratan yang berkaitan dengan bahan, alat, tenaga dan metoda pelaksanaannya yang sudah ditetapkan dan harus memenuhi prosedur persyaratan tersebut.

Jenis Proyek Konstruksi

Proyek konstruksi berkembang sejalan dengan perkembangan kehidupan manusia dankemajuan teknologi. Bidang-bidang kehidupan manusia yang makin beragam menuntut industri jasa konstruksi, membangun proyek-proyek konstruksi sesuai dengan keragaman bidang tersebut. Proyek konstruksi untuk bangunan pabrik tentu berbeda dengan bangunan gedung untuk sekolah. Proyek konstruksi bendungan, terowongan, jalan, jembatan dan proyek teknik sipil lainnya membutuhkan spesifikasi, keahlian dan teknologi tertentu, yang tentu berbeda dengan proyek perumahan/pemukiman (Real Estate). Memang agak sulit mengkategorikan jenis-jenis proyek dalam kategori-kategori /jenis yang rinci dan tegas, namun secara umum (garis besar) klasifikasi/jenis proyek konstruksi dapat dibagi menjadi.

1. Proyek konstruksi bangunan gedung (Building Construction)

Proyek konstruksi bangunan gedung mencakup bangunan gedung perkantoran, sekolah, pertokoan, rumah sakit, rumah tinggal dan sebagainya. Dari segi biaya dan teknologi terdiri dari yang berskala rendah, menengah, dan tinggi. Biasanya perencanaan untuk proyek bangunan gedung lebih lengkap dan detail. Untuk proyek-proyek pemerintah (di Indonesia) proyek bangunan gedung ini dibawah pengawasan/pengelolaan DPU sub Dinas Cipta Karya.

2. Proyek bangunan perumahan/pemukiman (Residential Contruction/Real Estate)

Di sini proyek pembangunan perumahan/pemukiman (real estate) dibedakan denganproyek bangunan gedung secara rinci yang didasarkan pada klase pembangunannya serempak dengan penyerahan prasarana-prasarana penunjangnya, jadi memerlukan perencanaan infrastruktur dari perumahan tersebut (jaringan transfusi, jaringan air, dan fasilitas lainnya). Proyek pembangunan pemukiman ini dari rumah yang sangat sederhana sampai rumah mewah, dan rumah susun. Di Indonesia pengawasan di bawah Sub Dinas Cipta Karya.

3. Proyek konstruksi teknik sipil/proyek

Konstruksi rekayasa berat (Heavy Engineering Construction) umumnya proyek yang masuk jenis ini adalah proyek-proyek yang bersifat infrastruktur seperti proyek bendungan, proyek jalan raya, jembatan, terowongan, jalan kereta api, pelabuhan, dan lain-lain. Jenis proyek ini umumnya berskala besar dan membutuhkan teknologi tinggi.

4. Proyek konstruksi industri (Industrial Construction)

Proyek konstruksi yang termasuk dalam jenis ini biasanya proyek industri yang membutuhkan spesifikasi dan persyaratan khusus seperti untuk kilang minyak, industri berat/industri dasar, pertambangan, nuklir dan sebagainya. Perencanaan dan pelaksanaannya membutuhkan ketelitian dan keahlian/ teknologi yang spesifik.

Tahapan Proyek Konstruksi

Secara garis besar tahapan proyek konstruksi dapat dibagi menjadi:

tahap perencanaan (planning)
tahap perancangan (design)
tahap pengadaan/pelelangan
tahap pelaksanaan (construction)

Masing-masing tahap proyek di atas dibagi lagi dalam beberapa kegiatan yang lebih detail.

1. Tahapan Perencanaan (Planning)

Merupakan penetapan garis-garis besar rencana proyek, mencakup: recruitment konsultan

(MK, perencana) untuk menterjemahkan kebutuhan pemilik, pembuatan TOR, survey, feasibility studies studi kelayakan proyek, pemilihan design, schematic design, program dan budget, financing. Disini merupakan tahap pengelolaan (briefing), studi, evaluasi dan program yang mencakup hal-hal teknis ekonomis, lingkungan, dll.

Hasil dari tahap ini adalah:

laporan survey
studi kelayakan
program dan budget
TOR (Term Of Reference)
master plan

2. Tahap Perancangan (Design)

Tahap Perancangan terdiri dari:

a. Prelimenery Design (Pra Rancangan)

yang mencakup kriteria desain, skematik desain, proses diagram blok plan, rencana tapak, potongan,

denah, gambar situasi/site plan tata ruang, estimasi cost (kerja global).

b. Design Development (Pengembangan Rancangan)

Merupakan tahap pengembangan dari pra rancangan yang sudah dibuat dan perhitungan-perhitungan yang lebih detail, mencakup:

1) perhitungan-perhitungan detail (struktural maupun non struktural) secara terperinci.

2) gambar-gambar detail (gambar arsitektur, elektrikal, struktur, mekanikal, dsb.)

3) outline specification (garis besar)

4) estimasi cost untuk konstruksi secara terperinci.

c. Disain akhir dan penyiapan dokumen pelaksanaan (final design & construction document).

Merupakan tahap akhir dari perencanaan dan persiapan untk tahap pelelangan, mencakup:

1) gambar-gambar detail, untuk seluruh bagian pekerjaan

2) detail spesifikasi

3) bill of quantity (daftar volume)

4) estimasi biaya konstruksi (secara terperinci)

5) syarat-syarat umum administrasi dan peraturan umum (dokumen lelang)

3. Tahap Pengadaan/Pelelangan

Pengadaan/pelelangan dilakukan untuk:

a. pengadaan konsultan

1) Konsultan Perencanaan/MK setelah gagasan awal/TOR ada.

2) Konsultan pengawas/supervisi setelah dokumen lelang ada

b. Pengadaan kontraktor setelah dokumen lelang ada

4. Tahap pelaksanaan (construction)

Merupakan pelaksanaan pembangunan konstruksi fisik yang telah dirancang pada tahap design. Pada tahap ini, setelah kontrak ditandatangani, SPK dikeluarkan, maka pekerjaan pelaksanaan dilakukan. Pekerjaan pelaksanaan mencakup.

a. rencana kerja (time schedule)

b. pembagian waktu secara terperinci

c. rencana lapangan (site plan/instalation) rencana peletakan bahan, alat dan bangunan bangunan pembantu lainnya.

d. organisasi lapangan

e. pengadaan bahan/material

f. pengadaan dan mobilisasi alat

g. pengadaan dan mobilisasi tenaga

h. pek. persiapan dan pengukuran (stake out)

Pelaksanaan pekerjaan konstruksi untuk gedung berbeda dengan pekerjaan konstruksi jalan atau konstruksi bendungan, pelabuhan, dsb. Pada pekerjaan konstruksi 4 target yang harus dicapai kontraktor:

a. selesai dengan mutu/kualitas paling tidak asma dengan yang ditentukan dalam spec/perencanaan.

b. selesai dengan waktu ≤ waktu perencanaan

c. selesai dengan biaya ≤ biaya yang direncanakan

d. selesai dengan tidak menimbulkan dampak lingkungan (sosial, fisik, dan administratif)

e. pemeriksaan lab/testing

f. penyerahan pertama

g. masa pemeliharaan

h. penyerahan kedua

secara skematis tahapan/proses proyek konstruksi dapat dijabarkan sebagai berikut:

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/pengelolaan-dan-pengendalian-proyek/proyek-konstruksi

Siklus Hidrologi

Siklus hidrologi pada umumnya dipahami sebagai sirkulasi air secara terus menerus dari bumi ke atmosfir dan kembali ke bumi melalui evaporasi, transpirasi, presipitasi dan kondensasi.

1. Evaporasi atau penguapan. Ketika air dipanaskan oleh sinar matahari, permukaan molekul-molekul air memiliki cukup energi untuk melepaskan ikatan molekul air tersebut dan kemudian terlepas dan mengembang sebagai uap air yang tidak terlihat di atmosfir.
2. Transpirasi atau penguapan air dari tumbuh-tumbuhan. Uap air juga dikeluarkan dari daun-daun melalui sebuah proses yang dinamakan transpirasi. Setiap hari tanaman yang tumbuh secara aktif melepaskan uap air 5 sampai 10 kali sebanyak air yang dapat ditahan.
3. Kondensasi.
Kondensasi atau pe-ngembunan terjadi ketika uap air membungkus partikel-partikel kecil di udara (misalnya debu atau garam dari air laut) dan membentuk titik-titik hujan (droplet). Kumpulan uap air ini berbentuk awan.
4. Presipitasi adalah pengendapan titik-titik air dalam awan pada pembentukan hujan, salju dan hujan batu. Awan-awan tersebut bergerak mengelilingi dunia yang diatur oleh arus udara. Sebagai contoh, ketika awan-awan tersebut bergerak menuju pegunungan, awan-awan tersebut menjadi dingin dan kemudian segera menjadi jenuh air yang jatuh sebagai hujan, salju, dan hujan batu, tergantung pada suhu udara sekitarnya.

Pemanasan air oleh sinar matahari merupakan kunci berlangsungnya proses siklus hidrologi secara ber-kesinambungan. Air ber-evaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju, hujan batu, hujan es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut. Pada perjalanan menuju bumi butir-butir air dapat berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian sebagian diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah. Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara berkesinambungan dalam tiga cara yang berbeda :

1. Evaporasi/transpirasi. Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dan sebagainya kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfir) dan kemudian menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan tercurah (presipitasi) dalam bentuk hujan, salju atau es.
2. Infiltrasi/perkolasi ke dalam tanah. Air yang masuk dan bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan. Air ini dapat berkumpul kembali menjadi cadangan dalam akuifier atau secara vertikal atau horizontal muncul dan memasuki kembali sistem air permukaan.
3. Air Permukaan. Ainpfng mengalir di permukaan tanah (sungai, banjir, larian hujan) maupun yang tergenang (danau, dsb). Aliran tersebut akan terkumpul dan mengalir membentuk sungai dan berakhir ke laut. Proses aliran air sungai tersebut tercakup dalam satu satuan wilayah yang terbentuk akibat struktur morfologisnya yang disebut DAS (Daerah Aliran Sungai).
Perlu diingat sekali lagi, siklus hidrologi tidak membawa perubahan volume air di bumi, yang berubah adalah wujud dan tempatnya, sistem kualitasnya bergantung pada lapisan batuan yang dilalui atau tingkat pencemaran air yang didapat.

Pencemaran Air

Pengertian ‘pencemaran air’ mungkin bisa dipersepsikan berbeda oleh satu orang dengan orang lainnya, mengingat banyaknya pustaka acuan yang merumuskan definisi istilah tersebut, baik dalam kamus maupun buku teks ilmiah. Pengertian pencemaran air juga didefinisikan dalam peraturan pemerintah, sebagai turunan dari pengertian pencemaran lingkungan hidup yang didefinisikan dalam undang-undang.

Dalam praktek operasionalnya, ‘pencemaran lingkungan hidup’ tidak pernah ditunjukkan secara utuh, melainkan sebagai pencemaran terhadap komponen-komponen lingkungan hidup, seperti ‘pencemaran air’, ‘pencemaran air laut’, ‘pencemaran air tanah’, dan ‘pencemaran udara’.

Mengingat bahwa air adalah komponen dari lingkungan hidup, maka pencemaran air me-rupakan bagian dari pencemaran lingkungan hidup. Pencemaran air merupakan hal yang ber-implikasi hukum, sebagaimana
ketentuan peraturan per undangan, sehingga istilah pencemaran air didefinisikan dalam Peraturan Pemerintah Nomor 8?.tahun 2001 tentang Pengelolaan Air dan Pengendalian Pencemaran Air

Pencemaran air diatur secara hukum karena air merupakan milik umum yang pe-nguasaannya dimandatkan kepada Pemerintah. Pencemaran air perlu dikendalikan karena akibat pencemaran air dapat mengurangi pemanfaatan air sebagai modal dasar dan faktor utama pembangunan. Dalam Peraturan Pemerintah Nomor 82 tahun 2001, hal-hal yang menyangkut batasan pokok yang perlu diketahui antara lain:

“Pengelolaan kualitas air adalah upaya pemeliharaan air sehingga tercapai kualitas air yang diinginkan sesuai peruntukannya untuk men-jamin agar kualitas air tetap dalam kondisi alamiahnya”;
“Pengendalian pencemaran air adalah upaya pencegahan dan penanggulangan pencemaran air serta pemulihan kualitas air untuk menjamin kualitas sesuai dengan baku mutu air;”
“Pencemaran air adalah masuknya atau di-masukkannya mahluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya.”

Sebab-sebab Pencemaran Air

Pencemaran air disebabkan oleh banyak faktor, namun secara umum dapat di-kelompokan ke dalam dua katagori:

Sumber-sumber langsung (direct contaminant sources) dan
Sumber-sumber tak langsung (indirect contaminant sources).

Yang dimaksud dengan sumber-sumber langsung adalah buangan (effluent) yang berasal dari sumber pencemarnya yaitu limbah hasil pabrik atau suatu kegiatan dan limbah seperti limbah cair domestik dan tinja serta sampah. Pencemaran terjadi karena buangan ini langsung mengalir ke dalam sistem pasokan air (urban water supplies system), seperti sungai, kanal, parit/selokan.

Sedangkan sumber-sumber tak langsung adalah kontaminan yang masuk melalui air tanah akibat adanya pencemaran pada air
permukaan baik dari limbah industri maupun dari limbah domestik.
Lokasi sumber pencemaran dapat dibagi ke dalam :

Sumber Institusi Yaitu sumber tetap yang titik-titiknya mudah diidentifikasi-kan, seperti pipa-pipa pembuangan pada industri, gorong-gorong di pertambangan.
Sumber Non-institusi Yaitu sumber pen-cemar yang titik-titik sumbernya tidak mudah diidentifikasikan karena sifatnya yang dinamis atau pola terjadinya tersebar di berbagai tempat. Misalnya, kegiatan domestik seperti aktivitas rumah tangga dan usaha industri sekala kecil (home industry) serta rumah sakit, restoran, hotel, pasar, minyak yang menetesHpari kendaraan ke permukaan aspal dan terbawa hujan ke sistem air setempat. Limbah pertanian juga masuk dalam katagori ini, mengingat tempat asal terjadinya yang berbeda-beda.

Sumber-sumber Pencemaran Air

Hal utama yang menjadi sumber pencemaran yaitu:

Rumah tangga (domestik)
Industri
Pertanian

Air limbah domestik
Sumber domestik terdiri dari air limbah yang berasal dari pe-rumahan dan pusat per-dagangan maupun per-kantoran, hotel, rumah sakit, tempat rekreasi, dll. Limbah jenis ini sangat mempengaruhi tingkat kekeruhan, BOD (biological oxygen demand), COD (chemical oxygen demand) dan kandungan organik sistem pasokan air. Metoda dasar penanganan limbah domestik pada dasarnya terdiri dari tiga tahap:

Pengolahan dasar (primary treatment), yang meliputi pembersihan grit, penyaringan, penggilingan dan sedimentasi,
Pengolahan kedua (secondary treatment) menyertakan proses oksidasi larutan materi organik melalui media lumpur yang secara biologis aktif, dan kemudian disaring,
Penanganan tersier, di mana metode biologis canggih diterapkan untuk menghilangkan nitrogen, di samping metode kimia maupun fisika seperti penyaringan granular dan absorbs! karbon.

Sifat-sifat air limbah industri relatif bervariasi tergantung dari sumbernya. Llmbah jenis ini bukan saja mempengaruhi tingkat kekeruhan, BOD, COO maupun kandungan organiknya, tetapi juga mengubah struktur kimia air akibat masuknya zat-zat anorganik yang mencemari. Penanganan iimbah ini diiakukan dengan cara memasang instalasi pengolahan air Hrribah (IPAL) sebelum dibuang ke lingkungan atau badan air, dan penanganan sistem pembuangan limbah domestik itusendiri.
Terdapat beberapa pilihan dalam mengendalikan air limbah industri:
1. Pengendalian secara end of pipe, yaitu pada titik pembuangan dari sumbernya pabrik)
2. Penanganan pada proses produksi (penerapan produksi bersih)

Limbah cair domestik dan tinja
Secara sederhana, penanganan limbah cair domestik dan tinja dengan membangun septiktank untuk setlap perumahan atau septiktank komunal di pemukiman padat penduduk secara kolektif, bag! daerah yang beium mem-punyai pengolahan iimbah cair domestik secara terpadu

Air limbah pertanian
Berasal dari sedimen akibat erosi lahan, unsur kimia limbah hewan atau pupuk (umumnya fosfor dan nitrogen), dan unsur kimia dari pestisida. Unsur pencemar ini rheliputi balk sedimen dari erosi iahan tanaman perkebunan maupun larutan fosfor dan nitrogen yang dihasilkan oieh iimbah hewani serta pupuk, Pengendalian dapat diiakukan dengan membuat penampungan di samping melakukan penanganan baik daiam koiam terbuka maupun tertutup, dan sistem pemupukan dan pemberantasan hama/penyakit dengan komposisi yang tepat.

Macam-macam Pencemar Air

Pencemar (pollutant) utama biasanya bersifat kimiawi, biologis maupun materi fisika. Secara umum, pencemar ini dapat dibagi ke dalam delapan katagori, sebagai berikut:

Pestisida
Unsur kimia yang digunakan untuk membasmi hama dalam praktek pertanian maupun perkebunan dapat terbawa aliran air hujan. Memang, beberapa dari unsur kimia ini bersifat biodegradable (bisa terurai secara biologis) sehingga menjadi tak berbahaya, namun beberapa lainnya bersifat nonbiodegradable (tak dapat terurai secara biologis) dan karena itu tetap berbahaya dalam jangka waktu yang lama. Banyak kasus di mana pasokan air minum telah terkontaminasi dengan pestisida yang berasal dari praktek pertanian.

Produk Minyak (Petroleum)
Aplikasi minyak dan unsur kimia yang berasal dari produk minyak bahan bakar, bahan baku pembuatan minyak pelumas,
bahan baku pembuatan serta banyak aplikasi lainnya. Masuknya produk minyak ke dalam air biasanya melalui bocoran atau kecelakaan, seperti dari kapal tanker, truk, pipa-pipa, maupun tanki penyimpanan. Kebanyakan produk minyak ini merupakan racun yang berbahaya.

Di Amerika Serikat, misalnya, lebih dari 14 juta orang meminum air yang telah terkontaminasi dengan pestisida, sebagaimana diperkirakan oleh Environmental Protection Agency (ERA) bahwa 10% dari sumur yang ada mengandung pestisida. Dan, unsur nitrat pupuk yang terbawa mengalir (runoff) da pat mengakibatkan methe-moglobinemia pada bayi, yaitu semacam gejala anemia yang mematikan dan sering di-istilahkan sebagai sindrom blue baby.

Unsur Logam Berat
Unsur logam berat (heavy metals), seperti tembaga, timah hitam, merkuri dan selenium masuk ke dalam air dari banyak sumber, seperti industri, buangan otomotif, pertambangan, dan bahkan tanah alami. Bila unsur ini terserap dalam lumpur dan diabsorbsi oleh tanaman, lalu tanaman ini dikonsumsi oleh manusia dalam jumlah tertentu, maka membahayakan kesehatan manusia.

Sebagai contoh, unsur cadmium dalam pupuk dapat mengakibatkan diare, hepatitis dan kerusakan ginjal, sementara unsur timah hitam dapat mengakibatkan keterbelakangan mental pada anak-anak.

Kasus di Minamata, Jepang, adalah contoh paling fenomenal akibat terkonsumsinya merkuri oleh penduduk disanapada tahun 1950an. Banyak penduduk mengalami kelumpuhan, kejang-kejang, rabun penglihatan bahkan kematian. Sebabnya adalah unsur merkuri yang ditemukan pada air di Teluk Minamata, yang ternyata berasal dari limbah sebuah industri disana. Dan para penderita tersebut telah mengkonsumsi ikan maupun air yang berasal dari Teluk Minamata.

Kasus Minamata bisa terjadi di Indonesia karena banyaknya kegiatan penambangan emas tanpa izin (PETI), yang menggunakan merkuri untuk proses “penangkapan” serbuk emas secara bebas.

Limbah B3
Pengertian umum limbah B3 (Bahan Beracun dan Berbahaya) dikaitkan dengan sifat-sifatnya seperti “beracun”, “reaktif” (artinya dapat menghasilkan gas eksplosif atau beracun), “korosif’ (dapat menimbulkan karat), atau “mudah terbakar” (flammable). Bila tidak ditangani secara semestinya, limbah menjadi unsur pencemar air yang sangat berbahaya.

Kelebihan unsur organik pupuk maupun nutrisi yang biasanya digunakan untuk menunjang pertumbuhan tanaman pada lahan pertanian maupun kebun memiliki mekanisme alamiah masuk ke dalam aliran air. Pada awalnya nutrisi ini mendorong pertumbuhan tumbuhan maupun ganggang dalam air, namun ketika tumbuhan maupun ganggang ini mati dan tenggelam, mereka mengalami proses dekomposisi oleh mikroorganisme, dan di dalam proses ini mikro organisme mengkonsumsi banyak oksigen yang tersedia di dalam air. Karena itu, tingkat oksigen dalam air menjadi turun ke tingkat yang membahayakan bagi kebutuhan oksigen binatang-binatang lainnya seperti ikan. Bahkan kekurangan oksigen ini seringkali mematikan binatang-binatang tersebut. Proses pengurangan oksigen ke tingkat yang mematikan ini disebut dengan eutrophication.

Sedimentasi
Sedimen, partikel-partikel tanah yang tebawa ke dasar sungai, danau maupun laut, juga dapat menjadi pencemar bila kehadirannya berada dalam jumlah besar. Erosi tanah akibat kikisan pada area sekitar sungai, atau tanah bawaan akibat hujan maupun banjiryang berasal dari ladang pertanian, pertambangan terbuka (strip mine) atau pembukaan jalan dapat memasok sungai maupun danau dengan sedimen yang penuh nutrisi. Ini dapat mengakibatkan terjadinya proses eutrophication sebagaimana dijelaskan sebelumnya. Sedimentasi juga dapat menutupi lapisan pasir di dasar sungai di mana ikan meletakkan telur-telurnya.

Mikro Organisme
Sebuah studi yang dilakukan oleh Centers for Disease Control and Prevention (CDC) di Amerika Serikat memperkirakan setiap tahun sekitar 900.000 orang terkena penyakit akibat organisme di dalam air minum mereka. Dari jumlah itu, sekitar 900 orang meninggal. Maka organisme penyebab penyakit
ini pun termasuk dalam katagori pencemar bila ditemukan dalam air minum. Jenis parasit seperti Giardia lamblia atau Cryptosporidium parvum kadangkala muncul dalam pasokan air minum perkotaan. Kedua jenis parasit ini, terutama menimbulkan penyakit pada orang-orang tua atau anak-anak kecil, maupun memperburuk keadaan mereka yang memang telah mengidap penyakit lainnya. Pada tahun 1993, penyebaran Cryptosporidium dalam air minum dikotaMilwaukee,Wisconsin, menyebabkan 400.000 orang menderita sakit dan menewaskan lebih dari 100 orang.

Di samping itu, bakteri E. coli yang berasal dari tinja yang meresap ke dalam air tanah dapat menyebabkan penyakit seperti diare, cacingan dan penyakit kulit.

Polusi Thermal
Air seringkali diambil dari sungai, danau, atau lautsebagai elemen pendingin (coolant) pada proses di pabrik atau pembangkit listrik, dan air ini kemudian dialirkan kembali ke sumbernya dalam keadaan yang lebih panas dibandingkan saat peng-ambilan. Perubahan kecil pada temperatur air bukan saja dapat menghalau ikan maupun spesis lainnya, namun juga dapat mempercepat proses biologis pada tumbuhan dan hewan, atau bahkan menurunkan tingkat oksigen dalam air. kibatnya adalah kematian ikan bahkan kerusakan ekosistem di sekitar tempat pembuangan air panas tadi (misalnya, terumbu karang).

Dampak Pencemaran Air

Terdapat banyak ragam pengaruh yang ditimbulkan akibat pencemaran air, seperti air minum yang mengandung racun, hewan-hewan potong yang beracun (akibat akumulasi organisme beracun dalam tubuh mereka yang berasal dari lingkungan sekitamya), ekosistem sungai dan danau yang tak lagi seimbang untuk men-dukung keaneka-ragaman hayati, penggundulan hutan akibat hujan asam (add rain), dan masih banyak lainnya.
Dampak pencemaran air pada umumnya dapat dibagi kedalam empat katagori, sebagai berikut :

1. Dampak terhadap kehidupan biota air.
2. Dampak terhadap kualitas air tanah.
3. Dampak terhadap kesehatan.
4. Dampak terhadap estetika lingkungan.

1. Dampak terhadap kehidupan biota air
Dengan banyaknya zat pencemar yang ada di dalam air limbah, maka akan menyebabkan menurunnya kadar oksigen yang terlarut di dalam air limbah tersebut. Dengan demikian akan menyebabkan kehidupan di dalam membutuhkan oksigen akan terganggu, dan mengurangi perkembangannya. Selain disebabkan karena kurangnya oksigen, kematian kehidupan di dalam air dapat juga disebabkan oleh adanya zat beracun. Selain kematian ikan-ikan, dampak lainnya adalah kerusakan pada tanaman/tumbuhan air.

Akibat matinya bakteri-bakteri, maka proses penjemihan air secara alamiah yang seharusnya terjadi pada air limbah juga terhambat. Dengan demikian air limbah menjadi sulitteruraikan. Panas dari limbah industri juga membawa dampak pada kematian organisme, apabila air limbah tersebut tidak didinginkan terlebih dahulu.

2. Dampak terhadap kualitas air tanah
Suatu survei sumur dangkal diJakarta menunjukkan bahwa pencemaran air tanah oleh tinja yag lazim diukur dengan Faecal Conform telah terjadi dalam skala yang luas. Banyak penelitian mengindikasikan terjadinya pencemaran yang berasal dari tinja tersebut.

3. Dampak terhadap kesehatan
Pengaruh langsung terhadap kesehatan, umpamanya, tergantung sekali pada kualitas air mengingat air yang terkontaminasi dalam hal ini berfungsi sebagai media penyalur ataupun penyebar penyakit.
Reran air sebagai pembawa penyakit menular bermacam-macam., antara lain:
• air sebagai media untuk hidup mikroba patogen;
• air sebagai sarang insekta penyebar penyakit;
• jumlah air bersih yang tersedia tak cukup, sehingga manusia bersangkutan tak dapat membersihkan dirinya, atau;
• air sebagai media untuk hidup
vektor penyebar peffpptit. Dalam konteksIndonesia, ada beberapa penyakit yang masuk dalam katagori water-borne diseases, atau penyakit-penyakit yang dibawa oleh air, yang masih banyak dijumpai di berbagai daerah seperti terlihat dalam tabel di bawah. Penyakit-penyakit ini hanya dapat menyebar apabila mikroba penyebabnya dapat masuk ke dalam sumber air yang dipakai masyarakat untuk memenuhi kebutuhannya sehari-hari.

Sedangkan jenis mikroba yang dapat menyebar lewat air ada cukup banyak, antara lain, bakteri, protozoa dan metazoa.

4. Dampak terhadap estetika lingkungan
Dengan semakin banyaknya zat organik yang dibuang oleh perusahaan yang memproduksi bahan organik seperti tapioka, maka setiap hari akan dihasilkan air limbah yang berupa bahan-bahan organik yang semakin besar. Ampas dari limbah jenis ini yang seharusnya diendapkan terlebih dahulu, dan memerlukan waktu yang lama, sebelum dibuang kemudian mengalami proses pembusukan zat organik yang berada di dalamnya. Akibat yang ditimbulkannya adalah bau menyengat. Di samping masalah bau, juga masalah penumpukan yang memerlukan tempat yang luas.
Hal seperti inilah yang menimbulkan masalah estetika lingkungan. Masalah limbah minyak atau lemak juga terkait dengan estetika. Selain bau, limbah ini juga menyebabkan tempat di sekitarnya menjadi licin.
Pada bangunan pengolah air limbah, sumber utama masalah bau umumnya berasal dari:
1. Tangki pembusuk air limbah yang berisikan hidrogen sulfida air dan bau-bau lainnya yang melewati pengolah.
2. Tempat pengumpulan buangan limbah industri
3. Bangunan penangkap pasir yang tidak dibersihkan.
4. Buih atau benda mengapung yang terdapat pada tangki pengendap utama.
5. Proses pengolahan bahan organik.
6. Tangki pengentalan (thickener) untuk mengambil lumpur.
7. Pembakaran limbah gas yang menggunakan suhu kurang dari semestinya.
8. Proses pencampuran bahan kimia.
9. Pembakaran lumpur.
10. Penimbunan lumpur dan pengolahan lumpur melalui proses pengeringan.

Pengendalian Pencemaran Air

Pada dasarnya pengendalian pencemaran air di Indonesia diatur melalui Peraturan Pemerintah Nomor 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Secara umum hal ini meliputi pengendalian pencemaran air baik oleh institusi maupun non-institusi.

llmu pengetahuan telah memberikan banyak solusi praktis untuk meminimasi tingkat pencemaran yang masuk ke dalam lingkungan hidup serta mengembalikan tingkat kesehatan lingkungan (remediate) dari unsur-unsur pencemar yang telah ada di dalamnya. Namun, tentu saja semua solusi ini bukannya tanpa biaya, baik secara sosial maupun ekonomis.

Oleh karena itu penting untuk disadari bahwa dalam kehidupan sehari-hari, banyak hal yang dapat kita cegah bila kita, misalnya, melakukan daur ulang berbagai bahan yang potensial menimbulkan pencemaran, atau bila kita menggunakan dan membuang limbah bahan-bahan kimia rumah tangga secara bertanggung jawab. Tidak hanya itu, kita pun bertanggung jawab terhadap berbagai sampah seperti makanan dalam kemasan karton maupun kaleng, minuman dalam botol, dsb., yang memuat unsur pewarna pada kemasannya dan kemudian terserap oleh air tanah pada tempat pembuangan akhir. Bahkan pilihan kita untuk bermobil atau bersepeda ke toko terdekat di lingkungan rumah, umpamanya, turut me-nyumbangkan emisi asam atau hidrokarbon ke dalam atmosfir (yang pada akhirnya berdampak kepada siklus air alam). Pada akhirnya, banyak pilihan baik secara pribadi maupun sosial (kolektif) yang harus ditetapkan, secara sadar maupun tidak, yang akan mempengaruhi tingkat pencemaran di kota maupun wilayah, bahkan di mana kita berada.

Prokasih di Jakarta

Sumber pencemaran air berasal dari effluent industri pengolahan atau limbah cair yang masuk ke dalam air dan buangan dari kegiatan domestik rumah tangga, kantor, hotel, restoran, tempat hiburan pasar, pertokoan dan rumah sakit. Sumber industri pengolahan yang menjadi sumber pencemaran air adalah agro-industri (peternakan), industri pengolahan makanan, industri minuman, industri tekstil, industri kulit, industri kirnia dasar, industri mineral non logam, industri logam dasar, industri hasil olahan logam, maupun industri listrik dan gas.

Salah satu upaya serius yang diiakukan Pemerintah dalam mengendalian pencemaran air in! adalah melalui Program Kali Bersih (PROKASIH). Program ini merupakan upaya untuk menurunkan beban limbah cair khususnya yang berasal dari kegiatan usaha skala menengah dan besar, serta diiakukan dan secara bertahap untuk mengendalikan beban pencemaran dari sumber-sumberlainnya. Program ini juga berusaha untuk menata pemukiman di bantaran sungai dengan melibatkan masyarakat setempat.

Setiap tahun Pemerintah Propinsi DKI Jakarta juga terus berupaya mengembangkan jumlah peserta PROKASIH melalui penaatan dan pengawasan padabakumutu limbah cair yang ditimbulkan oleh perusahaan-perusahaan pencemar potensial (beban organik lebih besar dari SOKg/hari) sesuai dengan SK Gubemur DKI No. 582 Tahun 1995.

Hasilnya adalah meningkatnya jumlah peserta prokasih setiap tahun yang dapat dikendalikan dan yang memenuhi keputusan Gubernur No 581/1995 (lihat label berikut).

Hasil evaluasi terhadap peserta prokasih menunjukkan bahwa mereka terlihat berupaya untuk membuat unit pengelola limbah 75 persen dan adanya upaya minimisasi limbah sebesar 10 persen.

Dengan adanya upaya PROKASIH ini maka beban limbah yang akan dibuang ke badan air akan bertoirang. Upaya ini tidak dapat membawa hasil optimal tanpa peran serta dari masyarakat yang bermukim di sekitar bantaran sungai karena mereka turut andil dalam mempengaruhi kualitas air dart limbah domestik mereka, termasuk kegiatan-kegiatan di hulu, di iuar OKI Jakarta. Untuk ttu maka lingkup PROKASIH telah dikembangkan ke arah penataan daerah bates pengeldaan sungai, dan sebagai tahap prioritas adalah DPS (Daerah Pengairan Sungai) Ciliwung yang dikoordinasikan dengan instansi-instansi terkait. Sebagai tindak lanjut, upaya pemulihan Ciliwung telah dimasukkan menjadi salah satu aspek kerjasama antara pemerintah Indonesia dengan Pemerintah Kerajaan Belanda sebagai hasil kerjasama dengan Kementerian Lingkungan Hidup dan Departemen KIMPRASWIL Selain itu juga telah dibentuk Komite Ciliwung dengan Ketua Koordinasi dijabat oleh Wagub Propinsi Jawa Barat dan Banten. Peran serta masyarakat juga terus digaiakkan melalui Gerakan Ciiiwung Bersih (GCB) yang dimotori oteh PPSML-UI Jakarta. GCB secara intensif mensosialisasikan pening-katan kepedulian masyarakat terhadap lingkungan bersih.

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/rekayasa-sumber-daya-air/siklus-hidrologi

Breakwater Pemecah Gelombang Lepas Lantai

Sebenarnya breakwater atau pemecah gelombang dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu pemecah gelombang sambung pantai dan lepas pantai. Tipe pertama banyak digunakan pada perlindungan perairan pelabuhan, sedangkan tipe kedua untuk perlindungan pantai terhadap erosi. Secara umum kondisi perencanaan kedua tipe adalah sama, hanya pada tipe pertama perlu ditinjau karakteristik gelombang di beberapa lokasi di sepanjang pemecah gelombang, seperti halnya pada perencanaan groin dan jetty. Penjelasan lebih rinci mengenai pemecah gelombang sambung pantai lebih cenderung berkaitan dengan palabuhan dan bukan dengan perlindungan pantai terhadap erosi. Selanjutnya dalam tinjauan lebih difokuskan pada pemecah gelombang lepas pantai.

Breakwater atau dalam hal ini pemecah gelombang lepas pantai adalah bangunan yang dibuat sejajar pantai dan berada pada jarak tertentu dari garis pantai. Pemecah gelombang dibangun sebagai salah satu bentuk perlindungan pantai terhadap erosi dengan menghancurkan energi gelombang sebelum sampai ke pantai, sehingga 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 dari garis pantai, maka tergantung pada panjang pantai yang dilindungi, pemecah gelombang lepas pantai dapat dibuat dari satu pemecah gelombang atau suatu seri bangunan yang terdiri dari beberapa ruas pemecah gelombang yang dipisahkan oleh celah.

Fungsi

Bangunan ini berfungsi untuk melindungi pantai yang terletak dibelakangnya dari serangan gelombang yang dapat mengakibatkan erosi pada pantai. Perlindungan oleh pemecahan gelombang lepas pantai terjadi karena berkurangnya energi gelombang yang sampai di perairan di belakang bangunan. Karena pemecah gelombang ini dibuat terpisah ke arah lepas pantai, tetapi masih di dalam zona gelombang pecah (breaking zone). Maka bagian sisi luar pemecah gelombang memberikan perlindungan dengan meredam energi gelombang sehingga gelombang dan arus di belakangnya dapat dikurangi.

Gelombang yang menjalar mengenai suatu bangunan 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 energi gelombang yang dipantulkan, dihancurkan dan diteruskan tergantung karakteristik gelombang datang (periode, tinggi, kedalaman air), tipe bangunan peredam gelombang (permukaan halus dan kasar, lulus air dan tidak lulus air) dan geometrik bangunan peredam (kemiringan, elevasi, dan puncak bangunan)

Berkurangnya energi gelombang di daerah terlindung akan mengurangi pengiriman sedimen di daerah tersebut. Maka pengiriman sedimen sepanjang pantai yang berasal dari daerah di sekitarnya akan diendapkan dibelakang bangunan. Pantai di belakang struktur akan stabil dengan terbentuknya endapan sediment tersebut.

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.

Dari beberapa jenis tersebut, kaison beton merupakan material yang paling umum di jumpai pada konstruksi bangunan pantai sisi tegak. Kaison beton pada pemecah gelombang lepas pantai adalah konstruksi berbentuk kotak dari beton bertulang yang didalamnya diisi pasir atau batu. Pada pemecah gelombang sisi tegak kaison beton diletakkan diatas tumpukan batu yang berfungsi sebagai fondasi. Untuk menanggulangi gerusan pada pondasi maka dibuat perlindungan kaki yang terbuat dari batu atau blok beton :

Sementara untuk tipe bangunan sisi miring, pemecah gelombang lepas pantai bisa dibuat dari beberapa lapisan material yang di tumpuk dan di bentuk sedemikian rupa (pada umumnya apabila dilihat potongan melintangnya membentuk trapesium) sehingga terlihat seperti sebuah gundukan besar batu, Dengan lapisan terluar dari material dengan ukuran butiran sangat besar.

Berbagai jenis breakwater sisi tegak — Breakwater sisi miring

Dari gambar dapat kita lihat bahwa konstruksi terdiri dari beberapa lapisan yaitu:

Inti(core) pada umumnya terdiri dari agregat galian kasar, tanpa partikel-partikel halus dari debu dan pasir.
Lapisan bawah pertama(under layer) disebut juga lapisan penyaring (filter layer) yang melindungi bagian inti(core)terhadap penghanyutan material, biasanya terdiri dari potongan-potongan tunggal batu dengan berat bervariasi dari 500 kg sampai dengan 1 ton.
Lapisan pelindung utama (main armor layer) sepertinamanya, merupakan pertahanan utama dari pemecah gelombang terhadap serangan gelombang pada lapisan inilah biasanya batu-batuan ukuran besar dengan berat antara 1-3 ton atau bisa juga 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 menggunakan perkuatan serat baja. Untuk unit-unit yang lebih kecil, seperti Dolos dengan rasio keliling kecil, berbagai tipe dari beton berkekuatan tinggi dan beton bertulang (tulangan konvensional, prategang, fiber, besi, 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.

Breakwater sisi miring — Beberapa macam material batu buatan

Seiring perkembangan jaman dalam konstruksi pemecah gelombang lepas pantai juga mengalami perkembangan. Belakangan juga dikenal konstruksi pemecah gelombang komposit. Yaitu dengan menggabungkan bangunan sisi tegak dan bangunan sisi miring. Dalam penggunaan matrial pun dikombinasikan misalnya antara kaison beton dengan batu-batuan sebagai pondasinya.

Metode Pelaksanaan Konstruksi

Ada berbagai macam metode dalam pelaksanaan pembangunan konstruksi pemecah gelombang lepas pantai baik itu sisi tegak maupun sisi miring. Untuk sis tegak ada sebuah metode pelaksanaan yang cukup unik pada sebuah konstruksi pemecah gelombang kaison. Metode ini agak berbeda dan sempat mejadi pertentangan pada saat ditemukan.

Adapun gambaran umum metode pelaksanannya adalah sebagai berikut:

Kaison yang terbuat dari beton pracetak diletakan dipermukaan air dengan bagian dasarnya yang terbuka menghadap ke bawah. Dengan mengatur tekanan udara didalam kaison, maka tingkat pengapungannya dapat dikendalikan untuk memastikan stabilitas dan mengatur aliran udaranya selama pemindahan ke lokasi pemasangannya.

Beberapa macam material batu buatan — Ilustrasi kaison yang diapungkan dengan mengontrol tekanan udara

Adapun untuk proses pemindahan kaison kelokasi pemasangan bisa dilakukan dengan berbagai cara, salah satunya dengan didorong menggunakan sebuah tugboat.

Ilustrasi kaison yang diapungkan dengan mengontrol tekanan udara — Ilustrasi pemindahan kaison dengan cara didorong tugboat

Pada saat sudah berada dilokasi pemasangan, udara didalam kaison dikeluarkan dan kaison ditenggelamkan ke dasar laut dengan mengandalkan beratnya sendiri. Kemudian setelah kaison ditenggelamkan dan berada pada posisi yang telah direncanakan, maka kaison diisi dengan material pengisi untuk meningkatkan kekuatan strukturnya.
Karena kaison tebuka dibagian dasarnya maka bagian ujungnya hanya mempunyai luasan permukaan yang sangat kecil jika 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 hinga menancap ke dasar laut dengan dengan kedalaman yang cukup. Ini untuk memastikan kaison dapat menahan pergerakan horisontal dari struktur setelah dipasang. Disamping itu juga dimaksudkan agar material dasar laut yang berada dalam cakupan kaison dapat dijadikan sebagai bahan pengisi kaison itu sendiri sebagai salah satu solusi menghemat pemakaian material pengisi.
Sedangkan jika tanah di dasar laut terlalu lunak untuk mendukung kaison selama pengisian dan setelah dinding-dinding vertikal menembus dasar laut sampai kedalaman yang diinginkan, penurunan selanjutnya dapat dicegah dengan memelihara udara bertekanan yang ada di dalam kaison.
Kaison itu kemudian diisi dengan cara memompa masuk material kerukan 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 hidrolik sementara.
Pada akhirnya setelah kaison itu cukup diisi dengan material padat, maka lubang-lubang udara dan hidrolik ditutup dengan beton atau material lain.

Sedangkan untuk tipe bangunan sisi miring metode pelaksanaannya tidak jauh berbeda dengan bangunan pelindung pantai lainya seperti groin dan jeti yang juga menggunakan konstruksi sisi miring. Yang membedakan hanya cara pemindahan material dan alat-alat beratnya saja. Karena pemecah gelombang lepas pantai dibuat sejajar pantai dan berada pada jarak tertentu dari garis pantai maka untuk pemidahan material dan alat berat ke lokasi pemasangan menggunakan alat transportasi air misalnya kapal atau tongkang pengangkut material. Adapun metode pelaksanaannya dapat dipilah per lapisan sebagai berikut:

Untuk lapisan inti (core) material ditumpahkan ke dalam laut menggunakan dump truk. untuk memudahkan penimbunan material oleh truk, bagian inti(core) idealnya mempunyai lebar antara 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, sebaiknya berada diatas level tertinggi air pasang.

Lapisan bawah pertama(under layer) yang terdiri dari potongan-potongan tunggal batu. Penempatan batu-batu lapisan ini dapat dilakukan menggunakan ekskavator hidrolis, selain itu juga bisa dengan menggunakan sebuah mobile crane normal jika tersedia ruang yang cukup untuk landasannya. Jangan pernah menggunakan crane dengan ban 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 lokasi dimana terlalu banyak bagian inti(core) yang mengalaminya, maka ada suatu bahaya yang serius pada bagian inti(core) yaitu penggerusan material. Gambar 9 menunjukkan susunan lapisan bawah. Dalam hal ini kemiringan lerengnya adalah 2,5/1 dan jarak H, adalah ketinggian dari puncak lapisan bawah ke dasar laut. Suatu tiang dari kayu harus ditempatkan pada bagian atas inti (core) dan disemen untuk meperkokohnya. Pada jarak sama dengan 2,5 x H, sebuah batu ladung yang berat dengan sebuah pelampung penanda harus ditempatkan di dasar laut. Sebuah senar nilon berwarna terang akan direntangkan dari batu ladung ke ketinggian yang diperlukan (H) pada tiang. Prosedur ini harus diulangi setiap 5 m untuk membantu operator crane atau ekskavator untuk menempatkan puncak lapisan di tingkatan yang benar. Seorang perenang dapat memastikan bahwa masing-masing batu batuan yang terpisah ditempatkan di dalam profil yang dibatasi oleh senar nilon.

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

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

Dampak Lingkungan

Seperti dijelaskan pada bagian sebelumnya bahwa berkurangnya energi gelombang di daerah terlindung oleh pemecah gelombang akan mengurangi pengiriman sedimen di daerah tersebut. Maka pengiriman sedimen sepanjang pantai yang berasal dari daerah di sekitarnya akan diendapkan dibelakang bangunan. Pengendapan tersebut menyebabkan terbentuknya cuspate. Apabila bangunan ini cukup panjang terhadap jaraknya dari garis pantai, maka akan terbentuk tombolo.

Sedangkan pengaruh pemecah gelombang lepas pantai terhadap perubahan bentuk garis pantai dapat dijelaskan sebagai berikut. Apabila garis puncak gelombang pecah sejajar dengan garis pantai asli, terjadi difraksi di daerah terlindung di belakang bangunan, di mana garis puncak gelombang membelok dan berbentuk busur lingkaran. Perambatan gelombang yang terdifraksi tersebut disertai dengan angkutan sedimen menuju ke daerah terlindung dan diendapkan di perairan di belakang bangunan. Pengendapan sedimen tersebut menyebabkan terbentuknya cuspate dibelakang bangunan.

Proses tersebut akan berlanjut sampai garis pantai yang terjadi sejajar dengan garis puncak gelombang yang terdifraksi. Pada keadaan tersebut transport sedimen sepanjang pantai menjadi nol. Seperti terlihat pada gambar 1-14, dimana arah gelombang dominan hampir tegak lurus garis pantai asli, garis puncak gelombang dari sisi kiri dan kanan pemecah berpotongan di titik A. Puncak cuspate akan terjadi pada titik A. Dengan demikian pembentukan tombolo tergantung pada panjang pemecah gelombang lepas pantai dan jarak antara bangunan dengan garis pantai. Biasanya tombolo tidak terbentuk apabila panjang pemecah gelombang lebih kecil dari jaraknya terhadap garis pantai. Jika bangunan menjadi lebih panjang dari pada jaraknya terhadap garis pantai maka kemungkinan terjadinya tombolo semakin tinggi.

Apabila gelombang datang membentuk sudut dengan garis pantai maka laju transport sedimen sepanjang pantai akan berkurang, yang menyebabkan pengendapan sedimen dan terbentuknya cuspate. Pengendapan berlanjut sehingga pembentukan cuspate terus berkembang hingga akhirnya terbentuk tombolo. Tombolo yang terbentuk akan merintangi/menangkap transport sedimen sepanjang pantai. Sehingga suplai sedimen kedaerah hilir terhenti yang dapat berakibat terjadinya erosi pantai di hilir bangunan.

Pemecah gelombang lepas pantai dapat direncanakan sedemikian sehingga terjadi limpasan gelombang yang dapat membantu mencegah terbentuknyatombolo. Manfaat lain dari cara ini adalah membuat garis pantai daricuspate menjadi lebih rata dan menyebar ke arah samping sepanjang pantai.

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/pelabuhan/breakwater-pemecah-gelombang-lepas-lantai