4. f tata jembatan pabelan weed

PENGARUH ALIRAN LAHARTERHADAP KERUSAKAN JEMBATAN PABELAN

DI DUSUN PRUMPUNG, KAB. MAGELANG, JAWA TENGAH

F. Tata Yunita1, Ardian Alfianto2, Sadwandharu3, Djudi4, Arif RahmatMulyana5

1Peneliti, 2Calon Peneliti, 3Perekayasa, 4Peneliti, 5PenelitiBalai Sabo, Puslitbang Sumber Daya Air

Sopalan, Maguwoharjo, Depok, Sleman, Yogyakarta 55282Telp.(0274)886350/51, Fax.(0274)885431

Email : [email protected]

Diterima : ......................2011; Disetujui : ..........................2011

ABSTRAKPasca letusan Merapi 2010, kejadian kegagalan struktur jembatan sering terjadi akibat diterjangaliran debris, salah satunya Jembatan Pabelan. Dalam makalah ini dilakukan analisis aliran debrisserta faktor-faktor yang menyebabkan keruntuhan Jembatan Pabelan. Dari hasil pengamatanlapangan dan analisis data diperoleh bahwa debit banjir sangat besar, yaitu 1282 m3/detik. Terlebihlagi terjadi penyempitan pada titik jembatan sehingga kecepatan aliran pada titik tersebutmeningkat dari 5,1 m/det menjadi 7,3 m/det; sementara terganggunya stabilitas pondasi jembatanakibat penurunan elevasi (degradasi) dasar sungai di bawah jembatan; turunnya elevasi mercugroundsill hingga ± 1,00 meter yang berdampak pada penurunan elevasi dasar sungai di jembatansedalam 0,78 m. Diperkirakan besarnya abrasi yang dialami oleh groundsill dan jembatan sebesar0,125 m3 per meter persegi area terpapar. Saran perbaikan jangka pendek yang harus dilakukansegera adalah menormalkan kembali fungsi jembatan disertai perbaikan dan pengembalian elevasigroundsill PA-C (prumpung); untuk jembatan yang masih berdiri perlu dilakukan perbaikanpenambalan pada pilar yang tergerus dengan beton mutu tinggi; jembatan pada sungai-sungailahar sebaiknya tidak menggunakan pilar di tengah bentang sungai untuk meminimalkan kontakstruktur jembatan dengan pusat massa aliran laharKata Kunci : aliran debris, lahar, abrasi, degradasi

ABSTRACTPost-eruption of Merapi in 2010, the bridge structure failure often occur due to debris flow, one ofthem was Pabelan Bridge. This paper deals with debris flow analysis and the factors that led to thecollapse of the Pabelan bridge. The results of field observations and data analysis show that flooddischarge was very large, ie 1282 m3/second. More over, there is river contraction at the point of thebridge that increased the flow velocity at that point from 5.1 m / s to 7.3 m / s; mean while thedisruption of the foundations stability of the bridge occurred due to riverbed degradation under thebridge, as the consequences of the change in groundsill crest elevation to ± 1.00 m which caused thechange in riverbed elevation at the bridge down to 0.78 m deep. It is estimated that the abrasionmake on the groundsill and bridges is about 0.125 m3 per square meter. The short-termimprovements that must be done immediately is to normalize the function of the bridge and theelevation of groundsill PA-C (Prumpung); the other bridge that still works need some improvement byhigh quality concrete on the pillars that had been eroded; It is also suggested that bridge on the lahar

Jurnal Sabo, Vol. 2 No. 1, Mei 2011 : 1 - 60 37

rivers should not use pillars in the midspan of the bridge to minimize contact with the center of laharflow mass.Keywords : debris flows, lahar, abrasion, degradation

38 Jurnal Sabo, Vol. 2 No. 1, Mei 2011 : 1 - 60

PENDAHULUAN

1 Latar Belakang

Gunung Merapi merupakan salahsatu gunung teraktif di Indonesia.Gunung Merapi meletus sekitar 2-5tahun sekali (periode pendek) denganvolume muntahan lahar bervariasitergantung pada besarnya erupsi.Sebaran muntahan material merapidari awan panas umumnya hanyamencapai radius ± 15 km dari puncakgunung Merapi(www.merapi.bgl.esdm.go.id). Namunjika hujan turun mempunyaiintensitas dan tinggi hujan yangmencukupi (bergantung pada tutupanlahan dan jenis material vulkanik),maka lahar dingin yang berupa pasirdan batu akan terdorong hanyutsebagai aliran debris yang mengalirmelalui sungai-sungai lahar.Meskipun potensi bencana aliranlahar dingin lebih mudah diprediksikarena kebanyakan dipicu oleh hujan,aliran debris mempunyai resikopotensi bencana yang cukup tinggi.Aliran debris, yang mengandung batukecil dan besar hingga diameterlebih dari 2 meter, mempunyai dayarusak yang sangat besar karenakecepatan aliran yang relatiftinggi, yaitu sekitar 10-20 m/det,sehingga mampu menghancurkan semuayang diterjangnya. Kecepatan alirandebris yang cukup tinggi tersebuttidak mudah dibelokkan atau ditahan,sehingga terkadang aliran debrisdapat menyimpang dari alur sungaiyang ada. Aliran Debris padatikungan yang tajam dapat menggerustebing sungai dan bahkan melompatialur dan membuat alur atau jalandebris baru. Oleh sebab itu aliranlahar dingin dapat menjadi potensibencana sekunder yang mengikutierupsi gunung.

Erupsi Gunung Merapi yangterjadi pada akhir 2010 telah

menyebabkan beberapa sungai sangatpotensial untuk menimbulkan aliranlahar, seiring dengan banyaknyaakumulasi sedimen pada sungai-sungaiyang berhulu di wilayah G. Merapi.Diperkirakan jumlah material yangdilontarkan Merapi ± 140 juta m3

(www.merapi.bgl.esdm.go.id). Alirandebris yang mengangkut materialletusan Merapi memiliki daya rusaktinggi. Berbagai fenomena kerusakansungai serta infrastruktur disekitarnya (jembatan, jalan,pemukiman, dll) yang diakibatkanoleh terjadinya aliran laharmenunjukkan tingginya persoalanbencana aliran lahar untuk kurunwaktu yang lama (Legono dkk, 2011).

Jembatan penghubung Yogyakarta-Magelang yang melintasi K. Pabelandi Desa Prumpung merupakan jembatanpenting yang menghubungkan jalannasional antara kota Yogyakartadengan kota Magelang sampai dengankota Semarang. Jembatan tersebutterdiri dari dua unit yang dibangunberdampingan untuk memisahkan aruslalu lintas dari dan ke kotaMagelang.

Pada kejadian banjir lahar K.Pabelan pukul 18.40 WIB tanggal 30Maret 2011 salah satu jembatantersebut (arah ke Magelang)mengalami kerusakan (runtuh) yangdiawali dengan runtuhnya salah satupilar jembatan yang berada di tengahalur sungai. Dalam makalah ini akandianalisa karakteristik alirandebris saat kejadian banjir tanggal30 Maret tersebut dan faktor-faktoryang mempengaruhi kegagalan strukturjembatan Pabelan tersebut untukdijadikan koreksi dalam perbaikanstruktur jembatan di daerahtersebut.

2 Tujuan

Makalah ini ditulis untukmengkaji faktor-faktor yang


http://www.merapi.bgl.esdm.go.id/


menyebabkan kegagalan struktur padajembatan K. Pabelan, serta untukmemberikan alternatif penanganan,baik yang bersifat sementara (jangkapendek) maupun jangka panjang.

HIPOTESA

Aliran debris G. Merapi yangmembawa material letusan 2010 di K.Pabelan memiliki gaya abrasi danbentur yang tinggi, sehinggastruktur bangunan sungai baikjembatan, sabo dam maupun bendungharus memiliki struktur pelindungdari gaya abrasi dan bentur tersebutkhususnya pada bagian pondasi danmercu bangunan air yang terlimpasialiran.

TINJAUAN PUSTAKA

1. Karakteristik Aliran Debris

Banjir lahar adalah salah satujenis aliran debris yang terjadi didaerah vulkanik. Aliran debrisdidefinisikan sebagai gerakan secaragravitasi dari campuran sedimen danair, bentuknya seperti bubur dimanavolume sedimen jauh lebih besar darivolume air (Takahashi dalamSumaryono dkk, 2011). Aliran lahardemikian pada level tertentu dapatdikategorikan sebagai mudflow dengankarakteristik umum berikut ini (SaboPlan, 1983):1. Konsentrasi material dasar

berkisar antara 30-40%.2. Berat jenis relatif tinggi yaitu,

sekitar 1,8-2,2 ton/m3 sehinggaenerginya besar khususnya gayaimpak oleh boulders.

3. Kecepatan tinggi, yaitu berkisarantara 10-20 m/detik dan arahaliran lurus, sehingga terkadangdapat terjadi aliran keluar darialur sungai pada daerah kelokan.

4. Perilaku aliran debris dibagimenjadi lima kategori sepertiditampilkan pada Tabel 1.

Aliran debris di daerah vulkanikdisebut banjir lahar dan alirandebris di daerah non-vulkanikdisebut galodo (Sumbar) dan banjirbandang (Jawa)(Sumaryono dkk,2011).

Dengan berat jenis yang relatiftinggi dibandingkan aliran banjirbiasa, aliran debris mampumengangkut material yang berupapasir, kerikil, dan batu besardengan ukuran yang besar dengankecepatan yang tinggi sehingga mampumerusak apapun yang dilaluinya.

Terjadinya banjir lahar dipicuoleh hujan deras yang turun dipermukaan endapan piroklastik dibagian hulu daerah aliran sungailahar. Aliran debris diawali denganterjadinya aliran permukaan padaendapan sedimen dengan kemiringanterjal atau terjadi longsoranendapan sedimen dengan kemiringanlebih terjal (Takahashi dalamSumaryono dkk, 2011). Pada waktuhujan deras, permukaan endapansedimen menjadi jenuh, danterjadilah aliran permukaan yangmampu mengangkut sedimen daripermukaan. Pada permukaan endapansedimen dengan sudut kemiringan yang


lebih terjal, sedimen yang terangkutmakin lama volumenya makin besar danterjadilah aliran debris. Pada kasuslain, setelah endapan sedimenmenjadi jenuh, endapan sedimenmenjadi tidak stabil dan terjadilongsoran yang berubah menjadialiran debris (Takahashi dalamSumaryono dkk, 2010).

2. Debit Banjir

Dalam perhitungan debit banjiryang terjadi pada aliran debris bisadigunakan beberapa formula ataurumus yang terkait. Untuk Formulayang digunakan disini adalah rumusManning:

Q = A x (1/n) x R2/3 xS1/2................(1)

denganQ adalah debit aliran (m3/det); A adalah luas penampang basah

(m2);n adalah koefisien Manning; R adalah jari-jari hidraulik (m);S adalah kemiringan dasar sungai;n adalah koefisien manning.

Koefisien Manning merupakan fungsidari bahan dinding saluran. Untuk

nilai koefisien manning bisa dilihatpada tabel 2 berikut.3. Efek Abrasi dan Gaya Bentur

Aliran debris yang mengangkutsedimen dengan gradasi kasar seringmengakibatkan terjadinya kerusakanpada bangunan sabo. Kerusakan

bangunan sabo ini diakibatkan olehgaya-gaya yang ditimbulkan alirandebris yaitu gaya abrasi dan gayabentur (SNI 3419-2008).

Abrasi beton adalah hilangnyasebagian volume pada permukaan betonakibat gaya gesek yang ditimbulkanoleh aliran air yang mengangkutsedimen bad load (SNI 3419-2008).

Koefisien abrasi beton adalahnilai banding antara besarnya volumeabrasi beton yang terjadi selamapengujian dengan luas permukaanbenda uji beton dalam mm3/cm2 (SNI3419-2008).Hitungan volume abrasi beton:Volume Abrasi :

Vn = w0−wn

γ ………..……………..

………..(2)dengan

Vn adalah volume abrasi(mm3);

W0 adalah berat total cetakan danbenda uji sebelum pengujian(kN);

Wn adalah berat total cetakan danbenda uji setelah pengujian 1jam pertama; 1 jam kedua, dan1 jam ketiga (kN);

γ adalah berat isi benda uji(beton) (kN/m3).

Koefisien abrasi beton:Ka =

VolumeabrasiLuaspermukaanterpaparK =

VA ………………………………………(3)

dengan K adalah koefisien abrasi

(mm3/cm2);V adalah volume total abrasi

(mm3);


A adalah luaspermukaan bendauji (cm2).

Impak adalahbenturan antara duabenda yang terjadidalam waktu yangsangat singkat dandengan gaya yangsangat besar sekali(http://elearning.gunadarma.ac.id). Energiimpak merupakanenergi kinetik yangnilainya ditentukanoleh parameterkecepatan (v) danmassa (m). Oleh sebabitu besarnya energi impak dapatdihitung dengan formula energikinetik pada formula (4).

E = 12xmxv2

.....................................(4)Dalam konteks aliran lahar,parameter massa ditentukan olehberat jenis dari lahar dan kecepatanakan ditentukan dari hasilperhitungan data banjir di lapangan.Pengukuran langsung kecepatan laharsaat kejadian banjir tidakmemungkinkan karena material batudan sedimen dalam aliran akanmengganggu akurasi pengukurankecepatan dengan currentmeter.

METODOLOGI

Untuk mengevaluasi kerusakanbangunan jembatan yang ada di K.Pabelan yang menghubungkan jalanNasional Yogyakarta-Magelang,metodologi yang digunakan adalahsebagai berikut:

a. Pengumpulan data

1)Observasi Lapangan2)Pengukuran:a)Penampangb)Kemiringanc)Gerusan

3)Studi Pustakab. Analisis data1)Analisa debit banjir2)Analisa gaya abrasi3)Analisa energi impak4)Analisa kerusakan jembatan

DATA SUNGAI DAN JEMBATAN PABELAN

1. Data K. Pabelan

Sungai Pabelan merupakan salahsatu sungai yang berhulu di GunungMerapi dengan panjang kurang lebih46 km dan Daerah Aliran Sungai DAS)hingga pertemuan K. Progo seluas103,2 km2. Material dasar sungaiberupa endapan aluvial yangterangkut oleh aliran dari daerahhulu dengan gradasi mulai dari pasirhalus, pasir kasar, krikil, danbatu-batu. K. Pabelan merupakansungai yang mengalirkan airnyasepanjang tahun, sehingga daerahdisekitar K. Pabelan merupakan


Gambar 1 : Peta lokasi jembatandi K. Pabelan

http://elearning.gunadarma.ac.id/

http://elearning.gunadarma.ac.id/

kawasan daerah pertanian yang luasdan subur.

Lebar Kali Pabelan di sekitarlokasi jembatan berkisar antara 50 m~ 75 m dengan kemiringan dasarsungai aktual 1,8% (Balai Sabo2011). Sedangkan kemiringan dasarsungai asli, sebelum pembangunangroundsill PA-C(Prumpung), 1,36%(I0). Setelah groundsill dibangun dihilir jembatan, direncanakankemiringan dasar sungai statiknyamenjadi 0,68% dan kemiringan dinamik0,91% (Review Master Plan Merapi2001).

2. Data Jembatan Pabelan

Jembatan Pabelan di DesaPrumpung. Jembatan ini terdiri daridua jembatan dengan masing-masingarah menuju kota Yogyakarta danmenuju kota Magelang. Jembatan initerletak pada koordinat geografis 07O

1,036.32 cm 37,8” LS, dan 110O 15’50,7” BT. Untuk lebih jelasnya dapatdilihat pada Gambar 1.

Jembatan Pabelan terdiri dari duaunit jembatan yang dibuat untukmemisahkan antara arus lalu lintasdari arah Selatan dan arah Utara,sehingga pada tiap jembatan tersebuthanya untuk satu arah saja. Dimensijembatan lebar 8 m, panjang 58 m,dan tinggi 8 m. Jembatan hilirdisangga dua buah pilar, sedangkanjembatan hulu hanya disangga olehsatu buah pilar.

3. Kondisi jembatan pasca banjirDari hasil survei, permasalahan

utama yang terjadi adalah runtuhnyasalah satu jembatan yang melintasialur Kali Pabelan. Semula terdapatdua buah jembatan bersisian yangmelintang di atas Kali Pabelan,jembatan pertama (hulu) berpilarsatu sedangkan jembatan kedua(hilir) memiliki dua pilar. Tampakpada Gambar 2 perbandingan antar

kondisi jembatan sebelum runtuh dansesudah runtuh, dimana jembatan yangruntuh adalah yang posisinya dihilir, salah satu pilarnya runtuhtersapu banjir dan tersisa satupilar dengan kondisi tidak tegaklurus lagi.


Jembatan yang masih utuh, pasca

banjir 30 Maret 2011, masih dapatdilalui tetapi kondisinya cukupmembahayakan jika dilewati olehkendaraan berat dengan kapasitaslebih dari 10 ton. Meskipun pilarnyamasih berdiri namun terjadi abrasipada sisi hulu pilar yangmengakibatkan terkupasnya sebagianlapisan luar beton sepanjang ±2,00meter sehingga menampakan tulanganyang dibengkokkan oleh arus banjir,seperti ditampilkan pada Gambar 3kiri.

Kerusakan juga terjadi padaperkuatan tebing di sisi kananjembatan, tampak sebagian perkuatanterkupas, sedangkan pondasiperkuatan tebing menggantung dengantinggi berkisar antara 0,30 - 0,50

meter akibat tergerus arus dengan

kedalaman gerusan sekitar 0,30meter, sedangkan pondasi pilarjembatan yang rusak tampak hinggakedalaman 1,00 meter, seperti tampakpada Gambar 3 sebelah kanan.

4 Kondisi alur sungai pasca banjirDi samping mengakibatkan runtuhnyaJembatan Kali Pabelan di DesaPrumpung, Muntilan, banjir yangterjadi pada tanggal 30 Maret 2011tersebut juga mengakibatkanlongsornya tebing kanan sungai yangmembahayakan pemukiman penduduk yangberada di sisi tersebut. Panjangtebing sungai yang mengalami longsor±500 meter di hulu jembatan dan ±500meter di hilir jembatan,


Gambar 2 : Jembatan sebelum dan sesudah banjirtanggal 30 Maret 2011

Gambar 3 : Kerusakan pada pilar dan perkuatan tebing(revertment) jembatan

Gambar 4 : Kondisi alur di hulu dan hilirJembatan Muntilan

kondisi cukup landai akibat endapanmaterial. Kondisi alur sungai dihulu jembatan ditampilkan padaGambar 4 kiri, sedangkan kondisialur di hilir jembatan ditampilkanpada Gambar 4 kanan.

Di hilir jembatan, berjaraksekitar 50 meter, terdapat bangunangroundsill PA-C (Prumpung) yangberfungsi sebagai pengendalistabilitas dasar sungai (bottomcontroller). Mercu groundsill tersebutterabrasi parah dengan penurunanelevasi antara 0,50 – 1,00 meter.Proses abrasi ini sebenarnya telahterjadi sebelumnya namun masih dalamhitungan milimeter terhitung dalambulan Januari 2011. Di hilir groundsillterdapat beberapa gugusan endapanpasir (sand bars). Sketsa situasialur sungai pasca banjir disajikandalam Gambar 5 berikut.

Hasil pengukuran surveimenunjukan bahwa kemiringan dasarsungai di sekitar jembatan cukuplandai sekitar 10 atau 0,018.Kedalaman banjir yang terjadi padatanggal 30 Maret 2011 dilihat darimarka banjir yang tampak di lokasisurvei, yaitu sekitar 3,20 meterdari dasar sungai (lihat Gambar 6).

Kondisi alur sungai pada titikpengukuran memiliki lebar alur utamasekitar 53 meter dengan tebing kananterjal dan tebing kiri berundak-undak dengan elevasi yang berbeda.Pada tebing kiri tersebut tampakjelas marka banjir dan batas banjiryang mencapai tanggul kecil di sisisaluran irigasi. Sketsa hasilpengukuran penampang alur sungaiditampilkan pada Gambar 7.

ANALISIS DAN PEMBAHASAN1 Analisis Debit Banjir 30 Maret 2011

Berdasarkan data pengamatan danpengukuran kondisi alur sungai dilokasi runtuhnya jembatan diperoleh

data sebagai dasar analisisperkiraan debit banjir yang terjadipada tanggal 30 Maret 2011. Hasilperhitungan yang diperolehberdasarkan pengukuran alur sungaipasca banjir disajikan dalam Tabel3.

Dengan asumsi koefisien Manningsebesar 0,04, maka diperolehkecepatan aliran 5,1 m/detik dandebit banjir yang terjadi sebesar1.282 m3/detik.

Diperkirakan dua kemungkinanpenyebab tingginya debit aliran ini.Pertama adalah debit banjir 100tahun di Kali Pabelan memangterjadi. Jika dilihat dari besarnya,debit banjir ini sedikit lebih besardari debit 100 tahun Kali Pabelanpada Review Master Plan Study on Mt. Merapi(2001), yaitu sebesar 1228 m3/det(pada titik PA-RP3/PA-RP4), dimanaperhitungan tersebut merupakankondisi banjir tanpa sedimen.Kemungkinan kedua adalah debitbanjir yang terjadi bukan merupakanbanjir periode ulang 100 tahuntetapi volumenya menjadi besarakibat tingginya konsentrasimaterial sedimen yang terangkut olehbanjir.

Skenario kedua lebih mungkinterjadi karena berdasarkan informasidi lapangan kenampakan fisik banjirmenunjukan adanya angkutan sedimendalam jumlah banyak dan adanyadeposit material letusan Merapiakhir tahun 2010 yang masih labildan mudah terbawa aliran permukaan.


Konsentrasi sedimen yang tinggimemungkinkan banjir menjadi lebihtinggi dari pada tinggi banjir airsaja. Jika banjir yang terjadididasarkan pada debit banjir airperiode 2, 5, 10, 20 dan 30 tahunmaka nilai konsentrasi sedimen (Cd)dapat dihitung sebagaimanaditampilkan dalam Tabel 4.

Debit aliran sedimen (Qs) yangdiasumsikan sebesar debit aktualyang terjadi, yaitu 1282 m3/det,dimana debris sedimen tersebutdihitung dengan rumus berikut:

Qs = (1 + Cd) Q …...........................................(5)

Cd = Qs−QQ ……..

…............................................(6)

Namun, seperti yang telahdipaparkan sebelumnya, karakteristikaliran debris berdasarkan pengukurandan pengamatan di lapangan umumnyamemiliki konsentrasi angkutansedimen berkisar antara 30-40% (SaboPlan,1983). Konsentrasi sedimen yanglebih dari 40% akan memilikikarakteristik rockfall yang biasanyaterjadi di daerah pembentukan dengankemiringan lereng lebih dari 20derajat atau 0,34. Pada kondisi ini,pergerakan massa didominasi olehgaya grafitasi dan berat massasendiri, bukan oleh aliran air.

Sedangkan banjir yang terjadiberdasarkan penjelasan saksi matadidominasi oleh aliran air,disamping itu kemiringan dasarsungai di Jembatan Pabelan relatiflandai, yaitu 1 derajat atau 0,018.Dengan pertimbangan fakta sebagaiberikut:- Banjir yang terjadi adalah aliranlahar (Qs=1282m3/det) bukan murnibanjir air.

- Kosentrasi sedimen dalam aliranlahar (mudflow) tidak mungkinlebih besar dari 40% di daerahdengan kemiringa kurang dari 2derajat.

Kemungkinan terbesar kejadian banjiryang terjadi pada tanggal 30 Maret2011 adalah kejadian banjir laharperiode ulang 30 tahunan dengankonsentrasi sedimen 33%.2 Analisis Gaya Abrasi

Aliran banjir lahar berbedadengan aliran banjir biasa karenamembawa serta sejumlah massa batuandan pasir bersama dengan alirantersebut membentuk sebuah aliranyang masif. Aliran tersebut memilikidaya abrasi / gerus yang disebabkanoleh pergerakan material dalamaliran tersebut. Tidak sepertigerusan oleh air yang membutuhkanwaktu dan intensitas yang lama untukmengakibatkan kerusakan padabangunan air, gerusan oleh materialberlangsung dengan cepat karenatingkat kekasaran dan kekerasannyayang lebih besar daripada airsendiri.

Besarnya abrasi dalamperencanaan beton, kekuatan betonterhadap abrasi digambarkan dengannilai abrasi (Ka) yang dihitungdengan menggunakan formula (3).

Nilai tersebut diperoleh denganmelakukan uji abrasi beton rencanamenggunakan massa peluru abrasi 2000


gram sebagai instrumen penggerusdengan durasi terpapar selama 3 kali1 jam (SNI 3419:2008).

Berdasarkan data lapangan,kondisi bangunan groundsill terpaparabrasi diperoleh kedalaman gerusan

mercu rata-rata antara 0,5 meter,lebar rata-rata 1,00 meter danpanjang rata-rata 10 meter. Abrasiyang terjadi pada mercu groundsill,dapat dilihat Gambar 10.

Dengan data pengukuran tersebutbesarnya abrasi/gerusan aktual, yangdiwakilkan dengan nilai Ka,diperkirakan sebesar 0,125 m3/m2.Nilai ini tentu saja tidak hanyadisebabkan oleh kejadian banjir padatanggal 30 Maret 2011, melainkanadalah hasil kumulatif dari beberapakali kejadian banjir yang terjadisebelumnya. Berdasarkan datapantauan di lapangan kondisi mercugroundsill pada bulan Januari 2011sudah terabrasi, tetapi hanyamengakibatkan mengelupas permukaansedikit. Sedangkan proses abrasidalam 2 bulan terakhir cukupsignifikan.

Dalam desain bangunan sabo yangdiatur dalam SNI 03-2851-1991 Rev-20041 tentang tata cara perencanaanbendung pengendali sedimen memangbelum ditetapkan persyaratan nilai

abrasi sehingga tidak ada acuanmengenai standar kekuatan mercubangunan sabo, jembatan ataubangunan air lainnya yang terpaparoleh gaya abrasi khususnya di sungailahar atau sungai dengan potensi

aliran debris.3 Analisis Energi Impak/bentur

Aliran debris atau laharmemiliki energi impak yang tinggi.Hal ini disebabkan olehkarakteristik aliran tersebut yangmemiliki kecepatan relatif tinggi,yaitu 10-20 m/det dan berat jenisyang lebih besar dari aliran airsaja, yaitu 1,8 – 2,2 ton/ m3.

Dengan menggunakan hasilperhitungan kecepatan (v) yangterjadi di Jembatan Pabelan, yaitusebesar 5,1 m/detik dan berat jenisaliran sebesar 2,2 ton/m3, makaenergi impak atau besarnya benturyang dialami oleh jembatan dangroundsill di titik tersebutdiperkirakan sebesar 28,61 x 103

joule per meter kubik aliran. Dari perhitungan debit

sebelumnya dipketahui bahwa aliranbesar banjir sekitar 1282 m3 perdetik ini berarti energi impak yang


Gambar 7 : Penampang melintang alur sungai di hilirjembatan hasil pengukuran

Gambar 8 : Lokasi Jembatan Pabelan terhadap PU-RP3 dan PU-RP4 (Sumber:Review Master Plan Study on Mt. Merapi, 2001)

dihasilkan oleh aliran tersebutadalah 36,68 x 106 joule perdetiknya. 4 Pembahasan Permasalahan diLapangan

Dari hasil pengamatan lapangantampak bahwa perkuatan tebingjembatan yang runtuh masih berdiridan tidak terjadi kerusakan kecuali

pondasi yang menggantung sehinggakeruntuhan bukan disebabkankegagalan struktur perkuatan diujungjembatan. Kegagalan struktur terjadijustru pada pondasi pilar jembatanyang hilang. Dengan melihat danmempertimbangkan kondisi pondasipilar yang masih tertinggal maupunpilar jembatan yang masih berdiridan pondasi perkuatan tebing yang


Gambar 7 : Penampang melintang alur sungai di hilirjembatan hasil pengukuran

Gambar 9 : Penampang melintang alur sungai di hilir jembatanhasil pengukuran

menggantung, jelas tampak bahwatelah terjadi degradasi ataupenurunan dasar sungai di sekitarjembatan. Degradasi dasar sungaitersebut mengakibatkan terganggunyakestabilan struktur jembatan.Kegagalan pondasi pada sisi sebelahkanan lebih dahulu disebabkan karenaaliran sungai pada segmen tersebutcenderung pada sisi kanan karenamorfologi alur sungai pada segmentersebut melengkung dengan sisikanan sebagai sisi luar lengkung.Hal ini dibuktikan dengan kondisitebing yang relatif terjal dan kakikepala jembatan yang menggantungpada sisi kanan, sedangkan pada sisikiri tebing sungai tampak lebihlandai dan terdapat endapan pasir.Fenomena ini biasa terjadi padadaerah kelokan sungai.

Penyebab pertama degradasi dasarsungai, kemungkinan disebabkan efekpenyempitan yang terjadi di bawahjembatan yang menyebabkan kecepatanaliran di titik tersebut menjadilebih tinggi sehingga daya angkutmaterial juga tinggi yang berartikemungkinan terjadinya erosi didaerah tersebut. Dengan debit 1.282m3/detik yang melalui alur yangmenyempit di bawah jembatandiperkirakan kecepatan yang terjadidi titik tersebut sekitar 7,3m/detik.

Penyebab kedua terjadinyadegradasi adalah abrasi pada mercugroundsill PA-C (Prumpung) yangmengakibatkan turunnya elevasi mercusekitar 0,50 – 1,00 meter. Fungsibangunan tersebut sangat vital danseharusnya menjadi bangunan kontroluntuk menjaga stabilitas dasarsungai namun karena mercunyaterabrasi oleh angkutan sedimen,maka terjadi penurunan dan terbentukkemiringan dasar sungai yang barumengikuti penurunan mercu groundsilltersebut.

Mercu groundsill pada bulanJanuari 2011 belum terabrasidemikian parah, namun dalam jangkawaktu 2 bulan, telah terjadi prosesabrasi yang hebat pada mercutersebut kemungkinan disebabkan olehabrasi material letusan Merapi yangmulai turun bersama banjir sejakmusim penghujan ini.

Berdasarkan data bangunan Sabodalam Review Master Plan Study onMt. Merapi (2001), groundsill PA-C(Prumpung) didesain denganketinggian dam 5 meter. Dasar sungaiawal memiliki kemiringan (I0) 1,36%.Dengan pembangunan groundsilltersebut diharapkan akan terbentukkemiringan baru statis (Is) sebesar0,68% dan kemiringan dinamis (Id)0,91%.

Apabila diasumsikan elevasi kakigroundsill sebagai datum EL+0,00,maka elevasi mercu groundsill adapada EL+5,00. Dengan jarak jembatanke as grounsill kurang lebih 50meter dan kemiringan rencana 0,68%maka elevasi dasar sungai di bawahjembatan seharusnya pada EL+5,68saat desain. Penurunan mercugroundsill hingga 1,00 meter danperubahan kemiringan dasar sungaiaktual menjadi 1,8% kemudianmengakibatkan terjadinya penurunandasar sungai di hulu groundsill,sehingga elevasi dasar sungai dibawah jembatan juga turun sebesar0,78 meter atau menjadi EL+4,90. Halini sesuai dengan hasil pengamatanlapangan yang menyebutkan bahwakondisi pondasi pilar jembatan, yangseharusnya berada di bawah elevasidasar sungai, tampak hinggakedalaman kurang lebih 1,00 meter.Perubahan stabilitas dasar sungai disekitar Jembatan Pabelan inidiilustrasikan dalam Gambar 11berikut.

Penurunan elevasi mercugroundsill dan tergerusnya pilar


Jembatan Pabelan adalah akibat dariefek aliran lahar yang membawamaterial letusan. Aliran ini sangatbersifat abrasif dan memiliki energiimpak yang tinggi serta dapatmembahayakan bangunan-bangunan yangdilaluinya. Menurut Binamarga JawaTengah, hingga akhir Maret 2011 initercatat sudah 14 jembatan hancurditerjang aliran lahar untukKabupaten Magelang saja. Fakta inimembuktikan bahwa bangunan-bangunantersebut meskipun dibangun dilokasiterdampak aliran lahar tidakdidesain sesuai dengan karakteristikaliran lahar. Bahkan SNI 03-2851-1991 Rev-20041 tentang Tata caraperencanaan bendung penahan sedimenyang seharusnya menjadi pedomandalam mendesain bangunan pengendalialiran lahar tidak mencantumkansecara eksplisit spesifikasi mutubahan konstruksi terkait dengan gayaabrasi dan energi impak 3 Pembahasan Penanganan

Permasalahan

Untuk penanggulangan kerusakanjembatan tersebut ada beberapaperbaikan yang dapat dilakukan baikdalam jangka pendek maupun jangkapanjang. Mengingat fungsi vital dariJembatan Pabelan itu sendiri,tindakan koreksi yang segera harusdilakukan (jangka pendek) adalahmenormalkan kembali fungsi JembatanPabelan. Namun untuk kelestarianjembatan baru tersebut ada hal-hal

lain yang perlu juga dilakukan agarkegagalan struktur jembatan tidakterulang. Hal pertama adalahmelakukan perbaikan danmengembalikan elevasi mercugroundsill seperti semula sehinggaelevasi dasar sungai naik kembali.Ini penting dilakukan untuk menjaminstabilitas dasar sungai di bawah.Alternatif lain yang dapat dilakukanadalah membuat lantai tetap (fixedbed)dari batu atau beton di dasarjembatan, namun opsi ini lebihmembutuhkan volume pekerjan yanglebih besar.

Hal kedua adalah memperbaikikerusakan akibat abrasi di sisipilar jembatan yang masih berfungsidengan menambal kerusakan denganspesifikasi beton yang lebih kuatterutama sisi hulu pilar yang pecahtergerus. Sedangkan untuk jembatanbaru sebaiknya dihindari adanyapilar di tengah bentang, karenadapat mengganggu pergerakan aliran

lahar dan adanya resiko terpaparabrasi dan bentur oleh pusat massaaliran lahar.

Ketiga, memperbaiki localscouring di kaki revertment denganmemperdalam pondasi revertmentsehingga lebih kuat dan tidakmenggantung. Hal ini dimaksudkanuntuk menambah faktor keamanan darijembatan sehingga meminimalkankemungkinan pondasi menggantung.


Jemb. Hilir(rusak)

Jemb. hulu

Groundsill

Dasar sungai semula (I0)

Dasar sungai statis (Is)

Dasar sungai dinamis (Id)

EL+5,00

Dasar sungai sekarang (Iaktual)

EL+0,00EL+4,00

EL+4,90

EL+13,68

EL+5,68

50,00

Di samping permasalahanruntuhnya jembatan, terdapatpermasalahan lain yang juga penting,yaitu longsor tebing yang tejadipada tikungan luar sungai di huludan hilir jembatan. Hal ini jugaharus menjadi prioritas karenaberpotensi membahayakan pendudukyang tinggal di sekitar tebingsungai. Penanganan dapat dilakukandengan membuat revertment di sisikanan alur sungai setinggi 6 meterberundak dengan masing-masingundakan setinggi 3 meter sesuaidengan perencanaan teknis tanggulpada sungai lahar (PD T – 2004 - a).Perkuatan tebing dibuat sepanjang500 meter ke hilir dan 500 meter kehulu sungai khususnya di daerahberpenduduk padat.

Untuk jangka panjang perludilakukan standarisasi terhadapsyarat desain bangunan yang terpaparoleh aliran lahar/ debris. Misalnyapengamanan terhadap pondasi/ kakipilar jembatan untuk menghindariefek gerusan dan impak, salahsatunya dengan memancang balok betondi sekeliling kaki pondasi jembatan,atau pengamanan terhadap mercubendung dan bangunan sabo yang

berada di daerah aliran lahar denganlapisan beton mutu tinggi atau platbaja.

KESIMPULAN DAN SARAN1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatanlapangan dan analisis yangdilakukan, disimpulkan bahwa:1)Pengaruh aliran debris terhadap

kegagalan struktur JembatanPabelan adalah: (1) debit banjiryang sangat besar, yaitu 1282m3/detik dan terjadinyapenyempitan pada titik jembatansehingga kecepatan aliran padatitik tersebut meningkat dari 5,1m/det menjadi 7,3 m/det; (2)terganggunya stabilitas pondasijembatan akibat penurunan(degradasi) dasar sungai di bawahjembatan, degradasi yang terjadisebagai akibat gaya abrasi danimpak pada mercu groundsill; (3)turunnya elevasi mercu hingga ±1,00 meter yang berdampak padapenurunan elevasi dasar sungai dijembatan sedalam 0,78 m.


Gambar 11 : Perubahan stabilitasdasar sungai

2)Struktur Jembatan Pabelan dangroundsill PA-C(Prumpung) yangterpapar aliran debris mengalamiefek abrasi. Diperkirakanbesarnya abrasi yang dialami olehgroundsill sebesar 0,125 m3 permeter persegi area terpapar,sedangkan gaya impak/bentur yangdialami oleh struktur jembatandan groundsill diperkirakan 36,68x 106 joule per detik alirandebris.

3)Kali Pabelan pada daerah JembatanPabelan merupakan daerah dengankemiringan alami (I0) 1,36%, dandengan adanya Groundsill PA-C(Prumpung) dihilir jembatankemiringan sungai menjadi 0,68%sehingga stabilitas pondasijembatan cukup aman.

4)Turunnya mercu groundsill PA-C(Prumpung) hingga 1,00 m danterkupasnya pilar JembatanPabelan sepanjang 2,00 mmembuktikan ketidaksiapanbangunan tersebut dalammenghadapi kekuatan abrasi danbentur dari aliran lahar.

2 SaranBerdasarkan kajian diatas

disarankan:1)Perbaikan jangka pendek yang

harus dilakukan segera adalahmenormalkan kembali fungsi jalanraya disertai perbaikangroundsill PA-C(Prumpung) yangmengalami kerusakan.

2)Untuk jembatan yang masihberdiri perlu dilakukanperbaikan penambalan pada pilaryang tergerus dengan beton mututinggi.

3)Jembatan pada sungai-sungailahar sebaiknya tidak

menggunakan pilar di tengahbentang sungai untukmeminimalkan kontak strukturjembatan dengan pusat massaaliran lahar.

DAFTAR PUSTAKA

Chow, V.T., 1997, Hidraulika saluranterbuka, Cetakan 4, Erlangga,Jakarta.

Legono, D., dan Wignyosukarto, B.,2011, Dampak Aliran Lahar TerhadapFenomena Gerusan di Sekitar BangunanSungai di Wilayah G.Merapi, ProsidingSimposium G.Merapi: KajianPerilaku, Dampak, dan MitigasiBencana Akibat Erupsi Merapi2010, Universitas Gadjah Mada,Yogyakarta.

http://elearning.gunadarma.ac.id/docmodul/dinamika_teknik.pdf,diunduh tanggal 8 juni 2011pukul 14.00 WIB

Review Master Plan Study on Mt.Merapi, 2001, DirektoratJenderal Sumber Daya Air,Departemen Permukiman danPrasarana Wilayah, Yogyakarta.

Sabo Plan, 1983, VSTC, DirektoratSumber Daya Air, DepartemenPekerjaan Umum, Yogyakarta.

Saputra, A., dan Aminullah, A, 2011,Kerusakan Jembatan Akibat Banjir LaharDingin Paska Letusan Gunung Merapi2010-Aspek Struktural, SimposiumG.Merapi: Kajian Perilaku,Dampak, dan Mitigasi BencanaAkibat Erupsi Merapi 2010,Universitas Gadjah Mada,Yogyakarta.

Sumaryono, A., Santoso, U.B., Djudi,dan Puspitosari, D.A., 2011,Evaluasi Kerusakan Bangunan Sabo diKali Putih Pasca Erupsi Merapi 2010,Prosiding Simposium G.Merapi:Kajian Perilaku, Dampak, danMitigasi Bencana Akibat Erupsi


http://elearning.gunadarma.ac.id/docmodul/dinamika_teknik.pdf

http://elearning.gunadarma.ac.id/docmodul/dinamika_teknik.pdf

Merapi 2010, UniversitasGadjah Mada, Yogyakarta.

Triatmadja, R., Legono, D., danDarmanto 2011, Lahar DinginSebagai Berkah Sekaligus Bencana,Prosiding Simposium G.Merapi:Kajian Perilaku, Dampak, danMitigasi Bencana Akibat ErupsiMerapi 2010, UniversitasGadjah Mada, Yogyakarta.

www.merapi.bgl.esdm.go.id, diunduhtanggal 31 Mei 2011 pukul09.30 WIB

www.pu.go.id/satminkal/balitbang/sni, Tata Cara Perencanaan Teknik

Bendung Penahan Sedimen, SNI 03-2851-1991 Rev-20041.

www.pu.go.id/satminkal/balitbang/sni, Cara Uji Abrasi Beton DiLaboratorium, SNI 3419 : 2008.

www.pu.go.id/satminkal/balitbang/sni, Perencanaan teknis tanggul padasungai lahar, PD T – 2004 - a.

UCAPAN TERIMA KASIH

Para penulis mengucapkan terimakasih kepada tim survei Balai Sabo.



4. f tata jembatan pabelan weed

Documents