ISSN: 1907-4360

## PONDASI DERMAGA TYPE CAISSON UNTUK REHABILITASI PELABUHAN UJUNG PANDANG
Irza Ahmad

## Abstrak
Banyak  sekali  pelabuhan  yang  terdapat  di  Indonesia.  Tentunya  karena Indonesia  terdiri  dari  pulau-pulau  yang  membutuhkan  pelabuhan,  baik pelabuhan besar maupun pelabuhan perintis.
Dari  sekian  banyak  pelabuhan,  terdapat  satu  pelabuhan  yang  memiliki pondasi yang direncanakan dengan pondasi Type Caisson yang merupakan satu-satunya di Indonesia, yaitu pelabuhan Ujung Pandang.
Pelabuhan ini merupakan pelabuhan yang direhabilitasi dengan memperluas dari pelabuhan yang telah ada.
. Kata kunci : pelabuhan

## PENDAHULUAN
Pada  pembangunan  proyek  konstruksi  dermaga  untuk  pembangunan  pondasinya, orang  lebih  sering  dan  bahkan  banyak  menggunakan  pondasi  tiang  pancang  beton ataupun  pondasi  tiang  pancang  baja.  Pemilihan  tipe  tiang  pancang  baja  ini  yang  paling sering  dipakai,  berhubung  dengan  jenis  lapisan  tanah  offshore  yang  ditemuinya  batu karang atau pun sulitnya diperoleh bahan untuk beton. Sebaliknya bila lapisan batu karang dapat ditembus dan bahan beton mudah diperoleh, tentunya pondasi tiang pancang beton akan disenangi, terutama tiang pancang beton pre cast.
Pada  saat  sekarang  ini  akan  dibangun  pondasi  untuk  dermaga  lebar  yang  tidak menggunakan tiang pancang, tapi pondasi tipe Caisson yang tentunya suatu hal yang baru untuk  pelabuhan  di  Indonesia.  Pemilihan  pondasi  ini  tentunya  telah  sesuai,  dimana Caisson dipakai untuk pondasi bangunan besar. Pemilihan tanah dasar pendukung untuk
Irza Ahmad, Ir.,MT. Staf Pengajar Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Jakarta, 13220
pondasi Caisson yang terbenam ke dalam tanah karena beratnya sendiri harus didasarkan pada penampang pondasi Caisson yang umumnya besar. Reaksi pada alas Caisson akan lebih besar dibandingkan dengan tahanan permukaan Caisson.
Berdasarkan  pertimbangan  di  atas  maka  pemilihan  pondasi  Caisson  untuk pelabuhan Ujung Pandang adalah tepat, mengingat pelabuhan tersebut adalah pelabuhan terbesar untuk pelabuhan Indonesia bagian timur.
Bagaimana merencanakan pondasi dermaga dengan tipe Caisson?

## METODA

## Dasar Teori
Penggolongan  pondasi  dari  segi  perencanaan,  cara  Caisson  dibagi  menjadi  dua, yang  satu  dianggap  sebagai  pondasi  langsung  setelah  menjalani  penyempurnaan  dan yang  lain  dianggap  sebagai  apa  yang  disebut  dengan  pondasi  Caisson.  Dalam  hal  ini umumnya dibuat perbandingan antara perbedaan kekakuan tubuh pondasi aatau dengan perkataan  lain,  perbandingan  pergeseran  pangkal  tubuh  Caisson  akibat  perbedaan  sifat dinamis  antar  tubuh  pondasi  yang  kaku  dengan  yang  elastis,  dan  hal  ini  diapkai  untuk menentukan apakah perencanaan tiang dianggap sebagai pondasi Caisson atau tidak.
Jadi jika suatu kolom dengan panjang L(m) dan garis tengah B (m), kekakuan lentur disebut EI, yang berada pada tanah serba sama (homogen) dengan koeffisien reaksi tanah K H (f/m 3 ),  maka  batas  dimana  pondasi  dapat  dianggap  sebagai  pondasi  Caisson  dapat dihitung dengan persamaan :
1 4 4   EI B K L H (1.1)
(Sumber : Nakazawa, Kazuto Cs, 1980)
1. Stabilitas sewaktu tekanan ke atas
Jika  suatu  caisson  sedang  mengapung  ke  dalam  tempat  di  atasnya  sendiri,  maka stabilitas daya apung caisson harus dihitung untuk menjamin bahwa terbalik/jungkir tidak
ISSN: 1907-4360
akan  terjadi.  Untuk  suatu  caisson  menjadi  stabil,  bila  rumus  (1.1)  harus  dipenuhi  (lihat gambar.1.1)
Gambar.1.1. Center of Bouyancy, Center of Gravity and Metacenter of Caisson
(Sumber : Nakazawa, Kazuto Cs, 1980) GM CG V I  
dimana V: Pergeseran tempat (m 3 )
I: Momen inersia bidang untuk sumbu panjang pada permukaan bagan (m 4 )
C: Pusat tekanan ke atas
G: Pusat berat
M: Metacenter
Untuk  menjamin  keselamatan  caisson  sewaktu  tekanan  ke  atas,  maka  itu  diinginkan membuat GM menjadi 5% atau lebih dari bahan.
2. Desain untuk gaya-gaya luar
a. Beban sementara
b. Gaya luar selama pembuatan
c. Gaya luar selama penurunan dan tekanan ke atas
3. Pelat dasar
Luar  pada  pelat  dasar  p 2 harus  yang  diperoleh  dengan  pengurangan  beban  mati pelat dasar w dari tekanan hidrostatis pada pelat dasar p w (lihat Gambar.1.3)
w p p w   2 (1.2) w H w o o  
(Sumber : Nakazawa, Kazuto Cs, 1980)
dimana p 2 :Kerja tekanan hidrostatis pada pelat dasar (tf/m 2 ) p w :Kerja tekanan hidrostatis pada pelat dasar kira-kira
w:Beban mati pelat dasar (termasuk berat caisson
sebagai imbangan, jika ada),dengan tekanan ke atas tidak dikurangi (tf/m 2 )
w 0 :Satuan berat air laut = 1,03 tf/m 3
Gambar.1.2. Water Pressure Acting on Sidewall of Caisson
(Sumber : Nakazawa, Kazuto Cs, 1980)
Gambar.1.3. External Force on Bottom Slan of Caisson
(Sumber : Nakazawa, Kazuto Cs, 1980)
4. Gaya-gaya luar sewaktu penarikan (kapal)
ISSN: 1907-4360
a. Tekanan hidrostatis, tekanan air dinamis dan tekanan ombak tidak dipertimbangkan. b. Gaya tarik sewaktu penarikan.
Gaya  tarik  sewaktu  penarikan  suatu  caisson  harus  dihitung  menurut  dengan persamaan (1.3) (lihat Gambar.1.x)
D v C g w T o o 2 2  (1.3)
(Sumber : Nakazawa, Kazuto Cs, 1980)
dimana T : Gaya tarik (tf) g : Percepatan gravitasi = 9,8 (m/s 2 ) C o : koefisien tarik v : kecepatan penarikan (m/s) A : bidang terbenam dinding saluran (m 2 ) ) (    D ax A
D : bagan
 : permukaan air di depan caisson (m) l : panjang caisson (m) a : lebar caisson (m) w o : berat satuan air laut = 1,03 tf/m 3
5. Gaya luar sewaktu pemasangan
a.  Tekanan  hidrostatis  pada  dinding  samping  dan  pelat  dasar  tidak  dipertimbangkan sewaktu pemasangan.
b.  Kepala  tekanan  hidrostatis  antara  kamar-kamar  harus  diterapkan  pada  dinding partisi sebagai gaya luar. (lihat Gambar.1.5)
Gambar.1.4. Tractive Force during Towing (Sumber : Nakazawa, Kazuto Cs, 1980)
Gambar.1.5. Hydrostatic Head Between Chambers (Sumber : Nakazawa, Kazuto Cs, 1980)
6. Gaya luar sesudah pembangunan
a. Dinding samping
1. Tekanan tanah urugan
2. Tekanan air di samping
3. Perhitungan tekanan samping
b. Pelat dasar
1.  Kerja  beban-beban  desain  pada  pelat  dasar  dapat  ditentukan  oleh  kaitannya pada pendistribusian beban.
2.  Reaksi  pada  dasar  permukaan  caisson.  Reaksi-reaksi  dasar  harus  dihitung menurut rumus (1.4) dan (1.5) (lihat Gambar.1.6)
Gambar.1.6. Diagram of Bottom Reaction (Sumber : Nakazawa, Kazuto Cs, 1980)
i) b e Jika 6 / 1 
ISSN: 1907-4360 b v e p b v e p ) 6 6 1 ( ) 6 6 1 ( 2 1    
(1.4)
(Sumber : Nakazawa, Kazuto Cs, 1980)
ii) b e Jika 6 / 1  ) 2 ( 3 ' ) 2 ( 3 2 1 e b b e b v p    
(1.5)
(Sumber : Nakazawa, Kazuto Cs, 1980)
e diperoleh dari rumus (1.6)
x b e   2
V Mn Mw x   (1.6)
(Sumber : Nakazawa, Kazuto Cs, 1980)
dimana P 1 : reaksi pada tumir depan (tf/m 2 )
p 2 : reaksi pada tumir belakang (tf/m 2 )
V : gaya resultante vertikal persatuan panjang(tf/m)
H : gaya resultante horizontal persatuan panjang(tf/m)
e : eksentrisitas resultante gaya V dan H
b : lebar dasar (m)
b’ : lebar distribusi reaksi dasar, dalam hal e=1/6b (m) M V : Momen pada titik A oleh daya resultante vertikal (tf.m/m)
M h : Momen pada titik A oleh daya resultante horizontal (tf.m/m)
c. Telapak pondasi (dasar landasan pondasi)
1.  Beban  bergerak  yang  bekerja  pada  landasan  ditentukan  dengan  distribusi beban (lihat Gambar.1.7)
Gambar.1.7.Design Loads of Footing (Sumber : Nakazawa, Kazuto Cs, 1980)
2. Reaksi bawah yang bekerja pada landasan nilainya dihitung berdasarkan rumus (1.4) dan (1.5).
3. Berat landasan adalah yang dihitung di dalam air.
d. Dinding partisi
1.  Beban  desain  untuk  pemeriksaan  di  atas  dapat  ditentukan  dengan  kaitannya pada distribusi beban yang ditunjukkan dalam Gambar.1.8.
Gambar.1.8.Design Load to Examine Dislocation Failure of Partition Walls from Sidewalls
(Sumber : Nakazawa, Kazuto Cs, 1980)
2.  Distribusi  beban  yang  ditunjukkan  pada Gambar.1.9  dapat  dipakai  untuk menentukan beban-beban desain. Dan itu semua dianggap diperbuat pada hubungan antara dinding partisi dan pelat dasar.
Gambar.1.9. Design Load for Examining Dislocation Failure of Partition Walls from Bottom Slabs
(Sumber : Nakazawa, Kazuto Cs, 1980)

## HASIL  DAN PEMBAHASAN
Aplikasi pada proyek rehabilitasi pelabuhan Ujung Pandang/Sulawesi Selatan
1. Data
a. Data perencanaan
(1) Perencanaan dari ukuran kapal adalah dengan
(2) Beban yang diambil untuk dermaga
b. Dimensi dari dermaga
c. Kestabilan dari struktur pondasi caisson ditinjau dari 3 aspek
(1) Sliding dengan safety factor : 1,2 untuk keadaan normal; 1,0 untuk gempa.
(2) Overturning (guling) dengan Safety factor : 1,2 untuk keadaan normail; 1,10 untuk gempa.
(3) Daya dukung pondasi dengan Safety factor : 2,5 untuk keadaan normal; 2,5 untuk keadaan normal.
d. Koefisien gempa
Cd = C.I.K dimana C = 0,05 (Zone IV)
I = 1,0 K = 1,0
e. Metode pembuatan caisson box (16 m panjang, 16 m lebar, 14,3 m tinggi) adalah sistem  dry  dock  atau  floating  dock.  Tapi  dalam  kasus  ini  yang  dipakai  adalah floating  dock.  Berat  sebuah  caisson  box  adalah  1600  ton,  dan  dicetak  4  buah caisson pada waktu yang sama. Untuk tinggi caisson 14,3 m dibutuhkan empat steps pekerjaan (3,5m tiap step).
Dermaga  membutuhkan  44  caisson  dan  setiap  launching adalah  4  caisson bersamaan.
f. Launching dari caisson
Pada saat launching, floating dock tenggelam untuk 4 buah caisson. Kedalaman caisson  adalah  6,25  m.  Bagaimanapun,  jika  jarak  gandengan  ke  penempatan jauh, dianjurkan untuk meletakkan ballast pada caisson untuk stabilitas ekstra.
g. Peralatan
Tug boat dengan spesifikasi 450 PS
Flat ponton Crame barge dengan grab
Sand barge Diver boat
ISSN: 1907-4360
h. Penyelidikan tanah
Tes  yang  dilakukan  adalah  konsolidasi,  triaxial,  unconfined  compression  untuk contoh soft cohesive soil.
SPT dan core untuk soft soil. (Data terlampir)
2. Perhitungan struktur caisson
a. Gaya dan beban pada caisson untuk keadaan normal.
Perhitungan gaya dan momen Beban Akibat beban vertikal Akibat beban horizaontal Gaya (t/m) Momen (tm/m) Gaya (t/m) Momen (tm/m) 1. Struktur 2. Up lift 3. Tekanan tanah dan air 4. Berat crane 530,4 -215,9 15,1 38,6 4,22 -1,727 0,242 0,252 - - 64,3 - - - 396 - Total 368,2 2,987 64,3 396 Gaya dan beban pada caisson untuk keadaan gempa Beban Akibat beban vertikal Akibat beban horizaontal Gaya (t/m) Momen (tm/m) Gaya (t/m) Momen (tm/m) 5. Struktur 6. Up lift 7. Tekanan tanah dan air 8. Berat crane 530,4 -215,9 16,8 25,9 4,22 -1,727 289 86 26,5 - 70,7 1,3 211 - 420 20 Total 357,2 2,847 98,5 651 b. Perhitungan sliding Safety factor untuk sliding adalah
Fs = W x f/P dimana : Fs = Safety factor
W = beban dan gaya vertikal P = Gaya horizontal
f = Faktor geseran antara caisson dengan  batuan dasar = 0,6
c.  Perhitungan  momen  guling  dengan  safety  faktor  sebagai  berikut  :    Fs  =  Mr/Mo  =
Wx/Px dimana : Fs = Safety factor
Mr = Momen tahanan (tm/m) Mo = Momen guling (tm/m)
d. Perhitungan daya dukung pondasi
Perhitungan daya dukung dengan anggapan distribusi beban dengan tinggi 3 m racle mound dan sudut geser 30 o . Gaya reaksi pada permukaan Rock Mound.
E = B/2 – x X = (Mr – Mo)/P Jika : e > B/6
P 1 r = (1 + 6e/B) P/B
P 2 r = (1 - 6e/B) P/B
Jika : e < B/6
P 1 = 2/3 P/(B/2 – e)
B’ = 3 (B/2) – e dimana : e = eksentrisitas dari gaya dan beban (m)
B = lebar dasar pondasi (m)
B’ = lebar dasar pondasi sesudah distribusi
beban (m)
Mr = Momen resisten (tm/m)
Mo = Momen awal (tm/m)
P 1 r,P 2 r = gaya pada Rocle (t/m 2 )
P = beban dan gaya vertikal total pada
ISSN: 1907-4360
Caisson (t/m)
Gaya reaksi pada permukaan Replaced Sand
P 1 s = B x P 1 r/L + Wr x D dimana : L = B + D tan (30 + θ) + tan (30 - θ)
Θ = tan -1 (ΣH/ΣW)
Daya dukung yang diizinkan dengan Rumus Terzaghi :
q a = (W 1 x B X Nr + W 2 x D x Nq)/F + W 2 x D dimana : q a = daya dukung yang diizingkan (t/m 2 )
B = lebar minimum pondasi (m)
D = kedalaman over burden di atas pondasi (m)
W 1 = berat unit tanah di bawah pondasi (t/m 3 )
W 2 = berat unit tanah di atas pondasi (t/m 3 )
F = safety factor = 2,5
Nr, Nq = bearing capacity factor
untuk Ø = 30 o – Nr = 7
Nq = 8,5
β = faktor bentuk pondasi, 0,5 untuk pondasi menurun e. Hasil perhitungan adalah seperti tabel di bawah : Stabilitas Kondisi Normal Kondisi Gempa 1. Sliding 2. Guling
3. Daya dukung
- Rock Mound
- Replaced Sand SF = 368,2 x 0,6/64,3 = 3,4 > 1,2 SF = 2,987/398
= 7,5 > 1,2
P 1 r = 31,3 t/m 2 <q a = 50 t/m 2 P 1 s = 28,6 t/m 2 <q a = 40,6 t/m 2
SF = 357,2 x 0,6/98,5 = 2,2 > 1,0 SF = 2,847/651 = 4,4 > 1,1
P 1 r = 37,8 t/m 2 <q a = 50 t/m 2 P 1 s = 33,5 t/m 2 <q a = 41,0 t/m 2

## KESIMPULAN
a. Pembangunan  pondasi  untuk  dermaga  pada  pelabuhan  yang  besar  sebaiknya dipertimbangkan apalagi sebagai pelabuhan utaman
b. Pemilihan  pondasi  caisson  pada  pelabugan  Ujung  Pandang  adalah  tepat mengingat kondasi pelabuhan yang lama yang sudah padat dan rusak berat.
c. Dari hasil perhitungan stabilitas sendirinya pondasi caisson cukup besar dengan sendirinya  terjamin  keamanannya  terhadap  ketiga  faktor  yang  ditinjau  yaitu Sliding, Over Turning, dan Bearing Capacity Overturning.

## DAFTAR PUSTAKA
Burcan of Port Harbour and Port Harbour Research, Institute Ministry of Transport, 1983 ; Technical Standard Port and Harbour facilities in Japan , Tokyo-Japan
Direktorat Jendral Perhubungan Laut 1983, Design Report , Jakarta.
Nakazawa, Kazuto Cs, 1980, Soil Mechanics and Foundation Engineering , diterjemahkan oleh Ir. L. Taulu dkk, dalam Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi; P.T. Pradnya Paramita, Jakarta