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 jalan baru sama sekali dan merupakan pembukaan hutan, kebun, sawah, atau ladang , belum ada rintisan sama sekali, biasanya terletak di wilayah luar kota (rural). Trase jalan di disain dengan mengacu pada trase jalan yang sudah ada (jalan eksisting), dimana 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). Relokasi segmen jalan pada segmen tertentu saja Pelebaran jalan Pelebaran pada tikungan saja Jalan baru di dalam kota dibuat di permukaan tanah dengan membebaskan tanah dan bangunan Jalan baru di dalam kota dengan dibuat diatas permukaan tanah, merupakan jembatan layang, jalan layang atau fy over Jalan simpang susun, di titik-titik persimpangan jalan di dalam maupun di luar kota Perlintasan jalan dengan jalan kereta api Dll.

ISTILAH DAN PRINSIP MENDISAIN GEOMETRIK JALAN • TRASE 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 disain yang memperhitungkan 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, 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 dengan jalan.Pada penampang melintang jalan as jalan merupakan 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 (penarikan trase jalan ), secara lebih aplikatif dapat dijelaskan sebagai berikut: - sebisa mungkin mengikuti atau sejajar garis kontur - jika terpaksa memotong kontur, diusahakan jarak pemotongan panjang - dihindari menabrak infrastruktur yang ada, misalnya rumah, gedung, tempat ibadah, gardu listrik, menara telekomunikasi, kuburan,dll. - dihindari melewati lokasi batuan keras menurut hasil survey geologi - diusahakan volume galian = volume timbunan - dihindari banyak membangun jembatan 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 ALINEMEN VERTIKAL, merupakan gambaran ‘naik-turun’ atau ‘datar’ jalan, dibuat sebagai 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. Satu lembar gambar biasanya memuat panjang jalan sampai sekitar 750 m. Disain alinemen horizontal dilakukan secara interaktif-serentak dengan disain vertikal, dengan batasan yang telah dibahas diatas dan cara coba-coba (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 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 : 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 : 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. Disain jalan di daerah pegunungan dimana jalan banyak berkelok-kelok, tikungan didisain dengan jari-jari tertentu sedemikian rupa sehingga antar tikungan yang berdampingan atu berurutan, diagram super elevasinya tidak berimpit atu tidak ‘over lapping’ Diagram super elevasi biasanya digambar/diplot tepat sebagai proyeksi dibawah gambar setiap tikungan.

URUTAN LANGKAH DISAIN JALAN Secara garis besar urutan deatil disain jalan adalah: Pengukuran topografi dan mekanika tanah, dan survey hidrologi Perhitungan dan pemetaan tanah Tarik garis as jalan diatas peta kontur Plot profil tanah asli tanah pada potongan memanjang, secara proyeksi dari peta kontur pada titik potong dengan tarikan garis disain as jalan (trase jalan) Terapkan kriteria disain dalam menarik trase jalan Lakukan disain tikungan: tentukan jari-jari tikungan (R) , dan kecepatan rencana (V) Tarik garis disain vertikal pada gambar proyeksi potongan memanjang. Garis disain dapat berimpit, diatas, 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% disebut bordes sebagai selingan sebelum ditarik lagi garis 12%, dan seterusnya. Hitung tikungan dan cantumkan hasilnya dalam gambar Gambar diagram superelevasi di setiap tikungan Hitung stasioning dan cantumkan dalam gambar Rencanakan dan Gambar Potongan melintang setiap 50 m dan titik penting di tikungan, gunakan hasil perhitungan hidrologi, dan disain drainase untuk melengkapi disain memenjang dan penampang melintang Hitung volume galian dan timbunan, jumlah jembatan dan jumlah gorong-gorong Hitung RAB Susun spesifikasi teknis

Panjang kritis landai maksimum 250 m • 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 = X 100% = (512-500)/ ((3+100)-(3+000)) =12/100= 0,12= 12% JARAK +512 +500 STA. 3+000 STA. 3+100

Kecepatan Rencana (km/jam) 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% 500m 6% 7% 8% 420m 9% 340m 10% 250m 11% 12% 13%

MEMBACA PETA TOPOGRAFI • Bayangkan beda dari dua peta kontur dibawah ini!

Potongan/Irisan Peta Kontur • Untuk membayangkan kenyataan 3 dimensi, dibuat potongan, diproyeksikan pada alinemen vertikal yang menggambarkan profil ketinggian tanah

Perbedaan Profil

MENARIK GARIS DISAIN TRASE JALAN • Hubungkan titik A dan titik B dengan trase jalan

ALTERNATIF GARIS DISAIN TRASE JALAN • Mana yang lebih baik, Alternatif jalan I atau Alternatif jalan 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 ALTERNATIF TRASE I : jalan lebih pendek, tetapi banyak memotong kontur , sehingga profil vertikal terjal dan setelah ditarik garis disain elevasi as jalan, biaya galian-timbunan akan besar ALTERNATIF TRASE II : jalan lebih panjang, tetapi tidak banyak memotong kontur, dengan kata lain mengikuti atau sejajar kontur, sehingga profil vertikal relatif datar. Setelah ditarik garis disain elevasi as jalan biaya galian-timbunan sedikit. Secara tipikal umumnya diambil keputusan disain yang menghemat biaya, 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 : Full circle Spiral-circle-spiral 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 TIKUNGAN • Sudut tikungan dapat diketahui angkanya dari selisih azimuth garis 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 =AzI - Az II = 100o – 80o = 20o

PERHITUNGAN TIKUNGAN (contoh untuk full circle) Setelah sudut tikungan tertentu, tetapkan (disainlah) kecepatan rencana ( V) dan jari-jari rencana ( R) Setelah R dan V tertentu, gunakan rumus atau tabel 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 R = β ⋅ tg ( ) 2 Lc= 0, 01745 ⋅ ⋅ β R Ec Tc = ⋅tg ( β ) 4 β = sudut tikungan (derajat )

CONTOH NUMERIK Misalkan telah diketahui sudut tikungan = 20°, 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 10° =101,04 m (tangen circle) Lc = 0,01745 x 20 x 573 = 199,98 m (panjang lengkung circle) Ec = 101,04 x tg 5° = 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.