Jembatan Trinil, Magelang, Jawa Tengah

Jembatan Trinil melintas Sungai Progo, menghubungkan Desa Kalijoso, Kecamatan Secang dengan Desa Banjarsari, Kecamatan Windusari, Kabupaten Magelang, Jawa Tengah. Jembatan Trinil dapat dicapai dari jalan Magelang-Secang, berbelok ke kiri (ke barat) di Payaman, kemudian menyusur jalan yang menghubungkan Desa Kalijoso dan Desa Banjarsari. Posisi jembatan berada pada koordinat bujur dan lintang 110°12’54” BT, 7°24’36” LS atau pada koordinat UTM 49 M 413374 m E, 9180846 m S. Jarak perjalanan darat ke Jembatan Trinil dari Mungkid, ibukota Kabupaten Magelang, adalah sekira 25 km.

Jembatan Trinil, melintasi Sungai Progo di Kabupaten Magelang, Jawa Tengah (imaji Apple’s Maps)

Tulisan ini mengacu kepada peristiwa kegagalan pilar/fondasi jembatan pada 2009 dan 2010. Pada kejadian itu, pilar/fondasi jembatan ambles dan mengakibatkan penurunan gelagar jembatan.

Jembatan Trinil dibangun pada 1972. Jembatan berdiri di atas 3 pilar pasangan batu kali yang ditopang oleh fondasi dangkal. Panjang bentang jembatan lebih kurang 70 m. Pada 2007 dilaporkan adanya indikasi gerusan lokal di pilar #1 (pilar paling timur, di sisi Kalijoso). Pada 2008, dilakukan pekerjaan rehabilitasi jembatan, berupa penggantian struktur atas. Struktur bawah tidak mengalami perubahan berarti, hanya pemberian lapis plesteran pada pilar.

Pada 25 dan 28 Februari 2009, pilar #3 (paling barat) turun (ambles) yang memutuskan lalu lintas melewati jembatan. Belum sempat jembatan diperbaiki, setahun kemudian pada 4 Maret 2010, pilar #1 dan #2 miring karena fondasi yang menyangganya ambles.

Pada peristiwa yang pertama, laporan dari Dinas Pekerjaan Umum dan Sumberdaya Mineral Kabupaten Magelang menyebutkan bahwa Rabu, 25 Februari 2009, sore hari pukul 16:00 sampai dengan 18:00, aliran banjir melewati Jembatan Trinil. Menurut laporan yang sama, aliran air melimpas lebih kurang 20 cm di atas lantai jembatan. Pilar #3 turun dan mengakibatkan plat lantai nomor 3 dan 4 bergeser lebih kurang 2 cm. Pada Sabtu, 28 Februari 2009, sekitar pukul 11:30, pilar #3 turun 50 cm hingga lalu lintas tidak dapat lagi melewati jembatan.

Sebuah jembatan darurat tipe bailey kemudian dipasang di atas bentang #3 dan #4 untuk memfasilitasi lalu lintas melewati jembatan.

Memperhatikan foto-foto Jembatan Trinil pasca pilar #3 ambles serta membaca laporan adanya aliran banjir yang melimpas melewati jembatan, maka dapat diduga bahwa pilar jembatan mengalami gerusan lokal dan pembebanan horizontal oleh gaya hidrodinamik aliran banjir. Degradasi dasar sungai tidak terjadi karena adanya groundsill di hilir jembatan.

Jembatan Trinil tampak dari hilir setelah pilar #3 ambles pada 28 Februari 2009; tampak sebuah groundsill di latar depan; groundsill mencegah degradasi dasar sungai (foto diperoleh dari Ery Agung Kisworo)

Tampak hilir bentang $3 dan #4 yang miring setelah pilar #3 ambles pada 28 Februari 2009 (foto diperoleh dari Ery Agung Kisworo)

Tampak hilir jembatan bailey yang dibangun di atas bentang #3 dan #4 setelah pilar #3 ambles pada 28 Februari 2009 (foto diperoleh dari Ery Agung Kisworo)

Setahun kemudian, pada Kamis 5 Maret 2010, pilar #1 dan #2 ambles. Menurut laporan Dinas Pekerjaan Umum dan Sumberdaya Mineral Kabupaten Magelang, pada hari itu terjadi hujan deras pada pukul 16:00 yang disusul dengan aliran banjir melewati Jembatan Trinil pada pukul 18:00. Aliran banjir melimpas sampai 80 cm di atas lantai jembatan. Kerusakan pada pilar jembatan meliputi fondasi pilar #1 (pilar paling timur, di sisi Kalijoso) ambles dan pilar #1 miring ke arah hilir sedalam 80 cm, serta fondasi pilar #2 (pilar tengah) ambles dan pilar #2 miring ke arah hilir sedalam 100 cm. Kedua pilar tersebut bergeser 1.5 m ke arah hilir pada bagian tengah, mengakibatkan jembatan darurat bailey yang dibangun pada 2009 miring. Pilar #3 yang sudah miring pada 2009, tidak berubah.

Dengan peristiwa ini, semua pilar/fondasi telah ambles dan miring. Jembatan tidak dapat lagi dilewati, lalu lintas melewati jembatan sepenuhnya terputus. Foto-foto di bawah ini penulis ambil pada 12 dan 21 Maret 2010, beberapa hari setelah pilar #1 dan #2 ambles.

Jembatan Trinil tampak dari hilir setelah ketiga pilar ambles pada 4 Maret 2010, foto diambil pada 12 Maret 2010

Jembatan Trinil tampak dari hulu setelah ketiga pilar ambles pada 4 Maret 2010, foto diambil pada 12 Maret 2010

Aliran di groundsill yang berada di hilir Jembatan Trinil, foto diambil pada 12 Maret 2010

Tampak hulu Jembatan darurat bailey di atas Jembatan Trinil setelah ketiga pilar ambles pada 4 Maret 2010, foto diambil pada 21 Maret 2010

Tampak hulu Jembatan darurat bailey di atas Jembatan Trinil setelah ketiga pilar ambles pada 4 Maret 2010, foto diambil pada 21 Maret 2010

Prediksi Kedalaman Gerusan Lokal

Memperhatikan laporan adanya aliran banjir yang melimpas di atas jembatan serta mengingat adanya groundsill di hilir jembatan, maka dugaan adanya gerusan lokal di pilar jembatan sebagai salah satu pemicu amblesnya pilar/fondasi jembatan sangatlah kuat. Penulis telah melakukan kajian untuk memprediksi kedalaman gerusan lokal di pilar Jembatan Trinil.

Kajian diawali dengan rekonstruksi aliran banjir Sungai Progo di Jembatan Trinil pada 4 Maret 2010. Ini dilakukan untuk memperkirakan kedalaman dan kecepatan aliran banjir di Jembatan Trinil pada saat itu. Penulis dan tim kajian yang terdiri dari kolega, mahasiswa, serta surveyor, mengumpulkan data:

• debit aliran pada 4 Maret 2010 di Bendung Badran yang berada 5 km di hulu Jembatan Trinil, diperoleh dengan cara mengonversi data muka air di Stasiun AWLR Badran menjadi debit aliran berdasarkan liku kalibrasi debit Bendung Badran,
• curah hujan pada 4 Maret 2010 di Stasiun ARR Badran,
• geometri sungai di sekitar Jembatan Trinil dari groundsill di hilir jembatan sampai 1 km ke hulu, diukur secara terestris,
• ukuran butir material dasar sungai di Jembatan Trinil.

Rekonstruksi banjir dilakukan dengan bantuan program aplikasi HEC-RAS. Batas hulu domain model berada 1 km di hulu jembatan dan batas hilir domain model adalah groundsill di hilir jembatan. Syarat batas di hulu adalah hidrograf banjir yang diperoleh dengan cara penelusuran banjir hidrologis berdasarkan hidrograf banjir di Bendung Badran, sedangkan syarat batas hilir adalah muka air kritis di groundsill. Kalibrasi model aliran dilakukan berdasarkan informasi bahwa banjir melimpas 80 cm di atas lantai jembatan. Rekonstruksi ini memberikan informasi bahwa pada banjir 4 Maret 2010 di Jembatan Trinil kedalaman aliran adalah 7 m, kecepatan aliran tertinggi adalah 3.3 m/s, dan debit puncak adalah 1125 m^3/s.

Kedalaman gerusan dasar sungai di pilar/fondasi Jembatan Trinil diperkirakan dengan memakai Persamaan CSU, yang berlaku pada gerusan tipe clear-water maupun live-bed:

Kedalaman gerusan di pilar jembatan dapat pula diperkirakan dengan memakai Persamaan Froehlich, yang biasanya dipakai untuk memperkirakan kedalaman gerusan lokal di pilar jembatan pada perencanaan teknis jembatan. Persamaan Froehlich dapat dituliskan sebagai berikut:

Dalam Persamaan CSU dan Persamaan Froehlich tersebut, d_s adalah kedalaman gerusan lokal di pilar jembatan, K₁, K₂, K₃, K₄ masing-masing adalah koefisien (faktor koreksi) yang merepresentasikan pengaruh bentuk pilar, arah (sudut datang) aliran, butir sedimen dasar, serta armoring butir sedimen dasar, φ adalah faktor koreksi yang merupakan fungsi bentuk pilar, D_p adalah diameter pilar, h₁ adalah kedalaman aliran di sisi hulu jembatan, dan Fr₁ adalah Angka Froude aliran di sisi hulu jembatan. CSU membatasi kedalaman gerusan, yaitu d_s ≤ 2.4 D_p jika Fr ≤ 0.8 dan d_s ≤ 3 D_p jika Fr > 0.8.

Data geometri pilar, ukuran butir material dasar, serta parameter aliran adalah:

• diameter butiran             : 2 mm
• lebar pilar                         : 3 m
• panjang pilar                    : 6.1 m
• kedalaman aliran            : 7 m
• kecepatan aliran              : 3.3 m/s
• Angka Froude                   : 0.4

Persamaan CSU memberikan prediksi kedalaman gerusan di pilar Jembatan Trinil pada banjir 4 Maret 2010 sebesar 2.6 m, sedangkan Persamaan Froehlich memberikan prediksi kedalaman gerusan yang lebih besar, yaitu 4.8 m. Dari kedua angka ini, dapat diperkirakan bahwa kedalaman gerusan yang terjadi pada saat banjir 4 Maret 2010 telah melampaui dasar fondasi pilar Jembatan Trinil, yaitu 2 m. Dengan demikian, sangatlah kuat dugaan bahwa pilar Jembatan Trinil ambles akibat gerusan lokal dasar sungai di pilar/fondasi jembatan.

Hidrograf aliran banjir 4 Maret 2010 di Bendung Badran (warna cyan) dan di 1 km hulu Jembatan Trinil (warna kuning)

Profil muka air banjir 4 Maret 2010 di Jembatan Trinil hasil simulasi dengan HEC-RAS

Muka air banjir maksimum di Jembatan Trinil pada 4 Maret 2010 hasil simulasi dengan HEC-RAS

Tayangan yang Berkaitan

1. Artikel tentang problematika jembatan di sungai.
2. Mekanisme gerusan lokal dan persamaan empiris untuk menghitung kedalaman gerusan lokal. Klik di sini.

Sumber

1. Catatan dan laporan mengenai peristiwa pilar Jembatan Trinil ambles yang disusun oleh Dinas Pekerjaan Umum dan Sumberdaya Mineral Kabupaten Magelang.
2. Laporan kajian Jembatan Trinil oleh Sekolah Pascasarjana UGM untuk DPRD Kabupaten Magelang.
3. Dokumentasi pribadi.