DISAIN TRASE JALAN BARU DIATAS PERMUKAAN TANAH
Kuliah 3 Rekayasa Geometrik Jalan Dr. Ir. R. Didin Kusdian, MT. Jurusan Teknik Sipil-Fakultas Teknik Universitas Sangga Buana YPKP Bandung 2010
KATEGORI JENIS DISAIN JALAN Detil perencanaan teknis atau detail engineering disaign (DED) jalan, dapat berbeda sesuai kondisiyang dihadapi, antara lain dapat berupa kemungkinan-kemungkinan sebagai berikut:
• •
• • • • • • • •
Trase jal Trase jalan an bar baru u sama sama sek sekali ali dan mer merupa upakan kan pem pembuk bukaan aan hut hutan, an, keb kebun, un, saw sawah, ah, ata atau u lada ladang ng , belum ada rintisan sama sekali, biasanya terletak di wilayah luar kota (rural). Tras Tr ase e jala jalan n di dis disai ain n deng dengan an men menga gacu cu pad pada a tras trase e jala jalan n yang yang suda sudah h ad ada a (jal (jalan an eks eksis isti ting ng), ), dim diman ana a jalan eksisting sudah tidak memadai bagi volume lalu lintas rencana, baik dari sisi dimensi ruang (lebar jalan, jari-jari tikungan, landai atau naik –turun jalan), maupun dimensi bobot muatan (daya dukung tonase konstruksi jalan untuk kendaraan berat). Relo Re loka kasi si se segm gmen en ja jala lan n pa pada da se segm gmen en te tert rten entu tu sa saja ja Pelebaran jalan Pelebaran pada tikungan saja Jalan Jal an baru baru di dal dalam am kot kota a dibua dibuatt di di perm permuka ukaan an tana tanah h denga dengan n memb membeba ebaska skan n tana tanah h dan dan bang banguna unan n Jalan Jal an bar baru u di di dala dalam m kota kota den dengan gan dib dibuat uat dia diatas tas per permuk mukaan aan tan tanah, ah, mer merupa upakan kan jem jembat batan an lay layang ang,, jalan layang atau fy over Jalan Jal an sim simpan pang g susu susun, n, di tit titikik-tit titik ik per persim simpan pangan gan jal jalan an di dal dalam am mau maupun pun di lua luarr kota kota Perl Pe rlin inta tas san ja jala lan n den denga gan n jal jalan an ker eret eta a ap apii Dl l .
ISTILAH DAN PRINSIP MENDISAIN GEOMETRIK JALAN •
TRASE JALAN, JALAN, merupakan tarikan garis menerus jalur jalan, dengan trase jalan suatu titik lokasi dihubungkan dengan titik lokasi lainnya, sehingga terpetakan garis jalur diatas denah. Penarikan garis trase jalan dari sau titik ke titik lainnya merupakan keputusan keputusan disain disain yang memperhitungkan memperhitungkan kriteria kriteria disain, antara lain: landai memanjang, atau naik-turun jalan sedemikian rupa sehingga masih memungkinkan atau mampu dilewati kendaraan terberat yang direncanakan lewat, dalam hal ini adalah truk terisi muatan (dengan batas jenis tertentu yang direncanakan pada jalur itu). jika memungkinkan (sebagai prioritas awal) diusahakan lurus, karena jika dua titik akan dihubungkan, maka lintasan terpendek adalah garis lurus yang menghubungkannya secara langsung. Jika lintasan pendek biaya pembuatan jalan lebih murah. Setelah jalan digunakan waktu tempuh akan singkat. biaya sosial murah pembebasan lahan mudah dan murah pelaksanaan konstruksi mudah dan murah
ISTILAH DAN PRINSIP MENDISAIN GEOMETRIK JALAN •
ALINEMEN HORIZONTAL, HORIZONTAL, sama artinya dengan trase. Merupakan hasil disain jalan pada denah atau plan atau tampak atas. Alinemen horisontal di disain pada tahap awal dengan menarik garis as jalan dari titik ke titik tempat tau lokasi yang akan dihubungkan dihubungka n dengan jalan.Pada jalan.Pada penampang penampang melintang jalan jalan as jalan merupakan titik titik tengah atau titik letak garis ‘center line’, dengan elevasi tertinggi pada jalan lurus. Pada disain pembukaan jalan baru alinemen horizontal diplot diatas peta kontur hasil survey topografi. Skala yang dipakai biasanya 1:1000, dengan garis kontur per 1 m. Penarikan garis disain alinemen horizontal dilakukan dengan mempertimbangkan kriteria yang disebutkan diatas diatas (penarikan (penarikan trase jalan ), secara secara lebih aplikatif aplikatif dapat dijelaskan sebagai berikut: - sebis sebisa a mungkin mengikuti mengikuti atau sejajar sejajar garis kontur kontur - jika terpaksa terpaksa memotong kontur, diusahakan jarak pemotongan panjang - dihindari menabrak infrastruktur yang ada, misalnya rumah, gedung, tempat gardu listrik, menara telekomunikasi, kuburan,dll. - dihindari melewati lokasi batuan keras menurut hasil survey geologi - diusah diusahakan akan volume volume galian = volume volume timbunan timbunan - dihind dihindari ari banyak banyak membangun membangun jembata jembatan n
ibadah,
Sebagai akibat dari optimasi memenuhi kriteria tersebut diatas akhirnya, jalan tidak selalu bisa lurus, munculah yang disebut tikungan. Terutama di daerah pegunungan.
ISTILAH DAN PRINSIP MENDISAIN GEOMETRIK JALAN •
merupakan akan gambara gambaran n ‘naik-turu ‘naik-turun’ n’ atau ‘datar’ ‘datar’ jalan, dibuat sebaga sebagaii ALINEMEN VERTIKAL, VERTIKAL, merup irisan pada as jalan lalu dilihat seakan-akan merupakan tampak samping jalan. Digambar pada lembar halaman yang sama dengan alinemen horizontal, dan terkait secara proyeksi. Skala horizontal dengan demikian sama dengan skala alinemen horizontal (1:1000), skala vertikal lebih besar , biasanya 1:200, untuk memperjelas kondisi persyaratan landai memanjang, yang terkait pada kemampuan laju kendaraan berat. berat. Satu lembar gambar biasanya memuat panjang jalan jalan sampai sekitar 750 m.
•
Disain ali Disain alinem nemen en hori horizon zontal tal dil dilaku akukan kan sec secara ara int intera erakti ktif-s f-sere erenta ntak k denga dengan n disai disain n verti vertikal kal,, denga dengan n batasan yang telah dibahas diatas dan cara coba-coba (trial (trial and error ), ), sebelum sampai pada disain akhir.
•
PENAMPANG MELINTANG (CROSS SECTION ), Untuk membentuk gambaran disain menjadi 3 dimensi, dibuat penampang melintang. Penampang melintang dibuat sepanjang alinemen horizontal horizon tal setiap 50 m, ditambah pada titik penting tertentu di lengkung tikungan dan lengkung peralihannya. Dengan demikian akan terdapat jenis penampang melintang: di jalan lurus (normal), di tengah lengkung tikungan (super elevasi maksimum), di lengkung tikungan, di lengkung peralihan.
ISTILAH DAN PRINSIP MENDISAIN GEOMETRIK JALAN •
Penampang melintang dibuat sedemikian rupa agar: Di jalan lurus : lurus : Ketika terjadi hujan, air cepat lewat dari perkerasan jalan, sehingga jalan perlu diberi sedikit kemiringan, yang masih dalam toleransi kenyamanan kendaraan lewat sesuai kecepatan rencana, besarnya kemiringan tergantung jenis bahan perkerasan jalan terkait pada tingkat kekedapannya. Makin kedap bahan makin kecil kemiringan yang dibutuhkan, kenyamanan laju kendaraan makin baik. Bahu jalan disediakan disamping lajur lalu lintas sebagai tempat berhenti Pada segmen dimana air tidak dapat mengalir bebas keluar dari badan jalan, jalan perlu dilengkapi saluran drainase disamping luar bahu jalan. Di tikungan : tikungan : Kendaraan dapat tetap melaju sesuai kecepatan rencana dengan aman. Kemiringan dibuat untuk melawan gaya sentripetal akibat gerak kendaraan dalam kecepatan rencana di lengkung tikungan, sehingga kendaraan terhindar terlempar keluar badan jalan di tikungan.
ISTILAH DAN PRINSIP MENDISAIN GEOMETRIK JALAN •
DIAGRAM SUPER ELEVASI : diaagram suplevasi dibuat dengan cara proyeksi pada setiap tikungan, untuk menggambarkan naik-turun elevasi penampang melintang di tikungan dari bagian jalan lurus ke lengkung peralihan lalu ke bagian lengkung tikungan (lingkaran atau spiral) lalu secara simetris ke lengkung peralihan kemudian ke bagian lurus kembali.
•
Disai Disain n jalan jalan di daer daerah ah p pegu egunun nungan gan dimana dimana jalan jalan bany banyak ak berk berkelo elok-k k-kelo elok, k, tikung tikungan an didisain dengan jari-jari tertentu sedemikian rupa sehingga antar tikungan yang berdampingan atu berurutan, diagram super elevasinya tidak berimpit atu tidak ‘over lapping’
•
Diagr Diagram am super super elev elevas asii biasa biasanya nya digam digambar bar/d /dipl iplot ot tepa tepatt sebag sebagai ai proy proyek eksi si diba dibawa wah h gambar setiap tikungan.
URUTAN LANGKAH DISAIN JALAN Secara garis besar urutan deatil disain jalan j alan adalah: 1. Pengukuran to topografi da dan me mekanika ta tanah, da dan su survey hi hidrologi 2. Perhitungan dan pemetaan tanah 3. Tarik garis as jalan diatas peta kontur 4. Plot Plot prof profilil tana tanah h asl aslii tan tanah ah pada pada poto potong ngan an me mema manj njan ang, g, seca secara ra proy proyek eksi si dari dari peta peta kont kontur ur pada pada titi titik k pot poton ong g dengan tarikan garis disain as jalan j alan (trase jalan) 5. Terapkan kriteria disain dalam menarik tr trase jalan 6. Laku Lakuka kan n dis disai ain n tik tikun unga gan: n: tent tentuk ukan an jari jari-j -jar arii tik tikun unga gan n (R) (R) , dan dan kece kecepa pata tan n ren renca cana na (V) (V) 7. Tari Tarik k gar garis is disa disain in vert vertik ikal al pada pada gamb gambar ar proy proyek eksi si poto potong ngan an me mema manj njan ang. g. Gari Garis s dis disai ain n dap dapat at beri berimp mpit, it, diata diatas, s, atau dibawah garis profil tanah asli pada potongan memanjang di posisi as jalan. Dengan kata lain dapat berupa galian atau timbunan, atau jika berimpit, berarti tidak ada galian maupun timbunan. Terapkan pedoman tentang landai memanjang maksimum (misalnya landai maksimum 12% dengan panjang maksimum /kritis 250, pada kecepatan rencana 30 km/jam). Artinya ketika ditarik garis disain alinemen vertikal 12%, batasi sampai 250, lalu diselingi garis datar 0% 0% disebut bordes sebagai selingan sebelum ditarik lagi garis garis 12%, dan seterusnya. 8. Hitung titikungan da dan ca cantumkan ha hasilnya da dalam ga gambar 9. Gambar diagram superelevasi di setiap tikungan 10. Hitung stasioning dan cantumkan dalam gambar 11. 11. Renc Re ncan anak akan an dan dan Gamb Gambar ar Poto Potong ngan an m mel elin inta tang ng s set etia iap p 50 m dan dan titi titik k pent pentin ing g di di tiku tikung ngan an,, guna gunaka kan n hasi hasill perhitungan hidrologi, dan disain drainase untuk melengkapi disain memenjang dan penampang melintang 12. 12. Hitu Hitung ng v vol olum ume e ga gali lian an d dan an tim timbu buna nan, n, juml jumlah ah jemb jembat atan an dan dan jum jumla lah h gor goron ongg-go goro rong ng 13. Hitung RAB 14. Susun spesifikasi teknis
PANJANG KRITIS LANDAI MAKSIMUM •
Alinemen vertikal
Profil tanah asli
Garis disain vertikal
Bordes 100 m
Panjang kritis landai maksimum 250 m
PENGERTIAN ‘LANDAI’ •
ARTI LANDAI
LANDAI DINYATAKAN DALAM % BEDA TINGGI LANDAI = __________________ JARAK
X 100% = (512-500)/ (512-500)/ ((3+100)-(3+000)) ((3+100)-(3+000)) =12/100= 0,12= 12%
+512
2 % 1 = g %
+500
STA. 3+000
STA. 3+100
Panjang Kritis Untuk Kelandaian-Kelandaian Yang Melebihi Maksimum Standar (sumber : Spesifikasi Standar Untuk Perencanaan Geometrik Jalan Luar Kota, BINA MARGA, DEPT. PU, 1990)
Kecepatan Rencana (km/jam) 80
60
50
40
30
20
5%
5 0 0m
6%
5 0 0m
7%
5 0 0m
8%
4 2 0m
9%
3 4 0m
10%
2 5 0m
6%
5 0 0m
7%
5 0 0m
8%
4 2 0m
9%
3 4 0m
10%
250m
11%
2 5 0m
7%
5 0 0m
8%
4 2 0m
9%
3 4 0m
10%
2 5 0m
11%
2 5 0m
12%
2 5 0m
8%
4 2 0m
9%
3 4 0m
10%
2 5 0m
11%
2 5 0m
12%
250 m
13%
2 5 0m
MEMBACA PETA TOPOGRAFI •
Baya Bayang ngka kan n bed beda a dar darii dua dua pe peta ta kont kontur ur diba dibawa wah h ini ini!!
Potongan/Irisan Peta Kontur •
Untuk me Untuk memb mbaya ayangk ngkan an kenyat kenyataan aan 3 dime dimensi nsi,, dibu dibuat at pot potong ongan, an, diproy diproyeks eksik ikan an pada pada alinemen vertikal yang menggambarkan profil ketinggian tanah
Perbedaan Profil
MENARIK GARIS DISAIN TRASE JALAN •
Hubu Hu bung ngka kan n tit titik ik A dan dan titi titik k B de deng ngan an tras trase e jal jalan an
ALTERNATIF GARIS DISAIN TRASE JALAN •
Mana Ma na yang yang lebi lebih h bai baik, k, Alte Altern rnat atif if jala jalan n I ata atau u Alt Altern ernat atif if jala jalan n II
PEMBANDINGAN ALTERNATIF TRASE Bayangkan profil vertikal kedua alternatif, mana yang lebih kecil biaya galian dan/atau timbunannya, setelah didisain garis alinemen horizontal / elevasi as jalan dari kedua alternatif itu
HASIL PEMBANDINGAN
•
ALTERN ALTE RNAT ATIF IF TR TRAS ASE E I : ja jala lan n le lebi bih h pe pend ndek ek,, te teta tapi pi ba bany nyak ak me memo moto tong ng kontur , sehingga sehingga profil vertikal terjal dan setelah ditarik garis disain elevasi as jalan, biaya galian-timbunan akan besar
•
ALTERN ALTE RNAT ATIF IF TRA TRASE SE II II : jala jalan n lebi lebih h panj panjan ang, g, tet tetap apii tida tidak k bany banyak ak mem memot oton ong g kontur, kontu r, dengan kata lain mengikuti mengikuti atau sejajar sejajar kontur, sehingga sehingga profi profill vertikal relatif datar. Setelah ditarik garis disain elevasi as jalan biaya galian-timbunan sedikit.
•
Secara Seca ra tipi tipika kall umum umumny nya a diam diambi bill kepu keputu tusa san n disa disain in yan yang g meng menghe hema matt biay biaya, a, jadi ALTERNATIF TRASE II lebih baik diambil sebagai keputusan disain
DISAIN TIKUNGAN Agar di tikungan menjadi nyaman berjalan dengan kecepatan tertentu yang direncanakan, tikungan harus dibuat lengkung, ada beberapa alternatif bentuk lengkung, yang umum antara lain : 1. Full circle 2. Spiral-circle-spiral 3. Spiral-spiral Setiap titik tikungan diberi nama/nomor secara berurut dari mulai awal proyek menuju akhir proyek Data awal yang ada di setiap tikungan adalah sudut tikungan, dibentuk oleh perpotongan garis disain as jalan
PERHITUNGAN PERHITUNGAN TIKUNGAN •
Sudut Sudut tikung tikungan an dap dapat at diketa diketahui hui ang angkan kanya ya dari dari seli selisih sih azimut azimuth h gari garis s disain disain as jalan, dimana azimuth adalah sudut yang diambil dari garis arah angin Utara sampai garis yang bersangkutan, mengikuti arah jarum jam
U
Az-II = 80o Az-I = 100o
Sdt tkgn tkgn =AzI =AzI - Az II = 100o – 80o = 20o
PERHITUNGAN TIKUNGAN TIKUNGAN (contoh untuk full circle) • Sete Setela lah h sud sudut ut ti tiku kung ngan an te tert rten entu tu,, tet tetap apka kan n (di (disa sain inla lah) h) kecepatan rencana ( V) dan jari-jari rencana ( R) • Se Sete tela lah h R dan dan V tert terten entu tu,, guna gunaka kan n rumu rumus s atau atau ta tabe bell untuk menentukan panjang lengkung peralihan ls dan superelevasi e • Hitung Tc • Hitung Lc • Hitung Ec
Tabel untuk menentukan panjang lengkung peralihan minimum dan superelevasi yang dibutuhkan {superelevasi maksimu emaks=10%(0,10), metoda Bina Marga}
RUMUS UNTUK TIKUNGAN FULL CIRCLE •
Rumus full circle
Tc
Lc
Ec
β
β R tg ( ) 2
=
⋅
=
0,01745 β R ⋅
⋅
β
=
=
Tc tg ( ⋅
sudut
) 4 tikungan
(derajat )
CONTOH NUMERIK •
Misa Misalk lkan an tela telah h dike diketa tahu huii sudu sudutt tik tikun unga gan n = 20o, kecepatan rencana diambil 60 km/jam, e maksimum = 0,1, lengkung berbentuk lingkaran penuh/ sederhana (full circle ) dengan jari-jari diambil R=573 m
•
Maka: e=0,036; Ls=50 m (dari tabel) Tc = 573 x tg 10o =101,04 m (tangen circle) Lc = 0,01745 x 20 x 573 = 199,98 m (panjang lengkung circle) Ec = 101,04 x tg 5o = 8,84 m
LENGKUNG TIKUNGAN LINGKARAN SEDERHANA
LENGKUNG TIKUNGAN LINGKARAN SEDERHANA
LENGKUNG TIKUNGAN LINGKARAN SEDERHANA sumber : C.S. Papacostas, P.D.Prevedourus, 1993, Transportation Planning and Engineering, Prentice Hall, NJ)
LENGKUNG TIKUNGAN LINGKARAN SEDERHANA Sumber : Paul H. Wrght, 1996, Highway Engineering, sixth Edition, John Willey and Sons, Inc.
LENGKUNG TIKUNGAN 2 PUSAT LINGKARAN (COMPOUND CURVE) Sumber : Paul H. Wrght, 1996, Highway Engineering, sixth Edition, John Willey and Sons, Inc.
