STRUKTUR BADAN JALAN KERETA API (SUBGRADE) Struktur badan jalan kereta api (subgrade) merupakan suatu timbunan (embankment) pada badan jalan kereta api dan diperlukan pada kondisi medan untuk jalur lintasan kereta api yang membutuhkan kestabilan dalam memberikan daya dukung yang baik terhadap pembebanan yang ditimbulkan dari pergerakan kereta api Menurut ketentuan dari PT. KAI, tanah dasar dari badan jalan kereta api harus mempunyai daya dukung yang cukup, yakni dengan nilai CBR minimum sebesar 8 % pada tanah dasar setebal minimum 30 cm.

STRUKTUR BADAN JALAN KERETA API (SUBGRADE) Tebal dari lapisan timbunan yang direncanakan untuk struktur badan jalan kereta api (subgrade) tergantung pada elevasi dari lekuk-lekuk permukaan tanah (ground contours) dan karakteristik dari tanah yang dipakai sebagai jalur perlintasan kereta api. Apabila pada lokasi yang direncanakan untuk struktur badan jalan kereta api tersebut mempunyai elevasi muka air tanah, maka tebal dari lapisan timbunan minimum adalah 0,5 m di atas elevasi muka air tanah tertinggi.

STRUKTUR BADAN JALAN KERETA API (SUBGRADE) Struktur badan jalan kereta api atau tanah dasar jalan kereta api (subgrade) mempunyai fungsi : - menerima pembebanan yang berasal dari lapisan ballast dengan reaksi penahan yang homogen - mencegah lapisan ballast dari penurunan dan pergeseran material-material bahan pengisinya - sebagai pendukung sistem drainase pada jalan kereta api agar air genangan atau banjir tidak merusak jalur lintasan kereta api dan lapisan ballast - membentuk perletakan yang datar, teratur dan tergradasi dengan baik sebagai tempat kedudukan lapisan ballast dan jalur lintasan kereta api dengan aman

STRUKTUR BADAN JALAN KERETA API (SUBGRADE) Penyelidikan dan studi lapangan yang harus dilakukan untuk perencanaan struktur badan jalan kereta api yang baik dan memenuhi syarat adalah : - Observasi dan pengujian tanah di sepanjang jalur lintasan kereta api untuk memperoleh data-data teknis dan spesifikasi tanah berupa kadar kelembaban tanah (soil moisture content), kekuatan tekan dan geser pada tanah (compressive & shear strength), kepadatan tanah (soil density), dan komposisi kimia tanah (chemical composition of soil) sehingga dapat ditentukan kemungkinan kebutuhan perbaikan tanah

STRUKTUR BADAN JALAN KERETA API (SUBGRADE) - Penyelidikan terhadap elevasi dari muka air tanah untuk mencegah kemungkinan ketidakstabilan (deformation) pada permukaan badan jalan kereta api - Penyelidikan terhadap topografi dari daerah rencana jalur lintasan kereta api untuk mengatasi kemungkinan terjadinya banjir atau erosi di sekitar jalur lintasan kereta api

STRUKTUR BADAN JALAN KERETA API (SUBGRADE) Penanggulangan ketidakstabilan pada badan jalan kereta api : Ketidakstabilan yang dapat terjadi pada badan jalan kereta api antara lain adalah : - kelongsoran pada badan jalan kereta api akibat perencanaan kemiringan lereng yang tidak memenuhi persyaratan - tanah yang mempunyai kadar air tinggi (jenis tanah yang jelek) akan mengakibatkan berkurangnya kohesi dan kekuatan geser tanah sehingga dapat merusak stabilitas tanah

STRUKTUR BADAN JALAN KERETA API (SUBGRADE) - Ketebalan lapisan ballast yang kurang sehingga mengakibatkan timbulnya kantong-kantong ballast yang jika tidak segera ditanggulangi akan memperparah kondisi kestabilan struktur badan jalan kereta api Jenis tanah yang jelek dan tidak segera dilakukan usaha perbaikan tanah Penggerusan bagian bawah struktur badan jalan kereta api oleh banjir / erosi

STRUKTUR BADAN JALAN KERETA API (SUBGRADE) Contoh terjadinya kerusakan pada struktur badan jalan kereta api: (Tingkat kerusakan 40%) Longsornya badan jalan kereta api pada jalur lintasan kereta api Majalaya - Garut

Kondisi subgrade yang longsor di daerah Banyuwangi (100%)

Kondisi subgrade yang longsor di daerah Banyuwangi (100%)

Perbaikan lapisan subgrade yang rusak hampir 100% di lintas timur (Jember – Banyuwangi)

STRUKTUR BADAN JALAN KERETA API (SUBGRADE) Contoh terjadinya kerusakan pada struktur badan jalan kereta api : (Tingkat kerusakan 100%) Longsornya badan jalan kereta api pada jalur lintasan kereta api Garut - Bandung

STRUKTUR BADAN JALAN KERETA API (SUBGRADE) Contoh terjadinya kerusakan pada struktur badan jalan kereta api : (Tingkat kerusakan 100%) Longsornya badan jalan kereta api pada jalur lintasan kereta api Garut - Bandung

STRUKTUR BADAN JALAN KERETA API (SUBGRADE) Pemasangan lapisan geotekstil pada dasar subgrade untuk mendukung sistem drainase sub-permukaan sehingga dapat membantu memulihkan kondisi tanah dasar

STRUKTUR BADAN JALAN KERETA API (SUBGRADE)

STRUKTUR BADAN JALAN KERETA API (SUBGRADE) Longsornya subgrade di petak Ciawi – Tasikmalaya PLH KA 86 (KA Malabar)

STRUKTUR BADAN JALAN KERETA API (SUBGRADE) Longsornya subgrade di petak Ciawi – Tasikmalaya PLH KA 86 (KA Malabar)

STRUKTUR BADAN JALAN KERETA API (SUBGRADE) Macam failure yang dapat terjadi pada badan jalan kereta api

Penanggulangan kerusakan pada subgrade (badan jalan kereta api) dengan pemasangan lapisan geotekstil dan pipa inlet sebagai drainase bawah permukaan

Penanggulangan kerusakan pada subgrade (badan jalan kereta api) dengan stabilisasi material subgrade

Penanggulangan kerusakan pada subgrade (badan jalan kereta api) dengan pemasangan turap pada sisi badan jalan kereta api

Penanggulangan kerusakan pada subgrade (badan jalan kereta api) dengan pemasangan turap pada sisi badan jalan kereta api dan pemasangan lapisan perkuatan dari beton (concrete mats) pada subgrade

STRUKTUR BADAN JALAN KERETA API (SUBGRADE) Perbaikan struktur badan jalan kereta api : - Penggunaan material sirtu (sand-gravel) sebagai lapisan penutup antara struktur badan jalan kereta api (subgrade) dan bagian lapisan ballast - Perbaikan dan stabilisasi pada jenis tanah yang lembek dengan cement grouting (nilai CBR < 8%) - Perbaikan pada bagian-bagian tertentu dari struktur badan jalan kereta api (subgrade) yang dianggap labil dengan pengisian dan pemadatan material bergradasi yang berkualitas baik

STRUKTUR BADAN JALAN KERETA API (SUBGRADE) - Pemasangan lapisan geotekstil pada permukaan struktur badan jalan kereta api (subgrade) dan pemasangan sistem drainase sub-permukaan untuk mencegah terjadinya ‘mud-pumping’ atau pemompaan air tanah bercampur tanah (lumpur) keluar karena tekanan pergerakan kereta api - Perbaikan lereng struktur badan jalan kereta api dengan pemasangan turap - Perbaikan sistem drainase pada struktur badan jalan kereta api antara lain dengan perbaikan saluran samping (side ditch)

STRUKTUR BADAN JALAN KERETA API (SUBGRADE) - Pemasangan lapisan dasar dari beton (concrete mats) pada badan jalan kereta api yang sangat kurang daya dukungnya terhadap beban pergerakan kereta api Persyaratan material yang dipakai untuk perbaikan dan stabilisasi pada struktur badan jalan kereta api : - bebas dari kadar kelembaban yang berlebihan (excessive moisture) - mempunyai tahanan geser dalam (internal friction) dan angka kohesi yang tinggi - mempunyai tingkat perubahan isi tanah akibat perubahan tekanan yang bekerja pada tanah (soil compressiblity) yang rendah

STRUKTUR BADAN JALAN KERETA API (SUBGRADE) - Mempunyai tingkat kapilaritas yang rendah - Bahan yang baik untuk dipakai sebagai stabilisasi pada struktur badan jalan kereta api (subgrade) maupun pada lapisan ballast adalah terdiri atas campuran beberapa material berupa kerikil (gravel), pasir (sand), tanah liat (clay) dan tanah lanau (silt) dengan proporsi atau perbandingan campuran yang sama dengan kadar kelembaban sedang (slightly moisture of soil) di atas ketentuan batas plastis (plastic limit) pada tanah kira-kira 10-12% dari berat kering sehingga akan memberikan kepadatan maksimum (pengisian ini dilakukan pada kedalaman 0,75 – 1,00 m pada bagian atas subgrade)

Perbaikan lereng bukit dengan lapisan geotekstil untuk mencegah kelongsoran

Contoh perbaikan lereng pada sisi jalan kereta api dengan perkuatan

Contoh perbaikan lereng pada sisi jalan kereta api dengan perkuatan di petak Terowongan Karangkates - Blitar

SISTEM DRAINASE JALAN KERETA API Sistem drainase jalan kereta api didefinisikan sebagai : sistem pembuangan air yang direncanakan di bagian jalan kereta api dengan tujuan untuk mencegah terjadinya genangan air pada struktur jalan kereta api yang dapat merusak material struktur jalan kereta api

Contoh dari struktur jalan kereta api yang tergenang air karena sistem drainase permukaan yang tidak baik

Contoh dari struktur jalan kereta api yang tergenang air karena sistem drainase permukaan yang tidak baik

Struktur jalan kereta api yang tergenang air di daerah Porong dapat membahayakan kestabilan dari struktur

SISTEM DRAINASE JALAN KERETA API Definisi: Merupakan sistem pembuangan air di area jalan kereta api yang direncanakan agar tidak terjadi genangan air pada permukaan jalan kereta api sehingga dapat merusak kestabilan struktur jalan kereta api

SISTEM DRAINASE JALAN KERETA API Fungsi : - Untuk membuang / mengalirkan air dari struktur jalan kereta api agar tidak terjadi genangan air yang dapat menyebabkan terjadinya kerusakan pada material dari lapisan ballast dan pengembangan tanah (land-swelling) pada badan jalan kereta api - untuk menghindarkan pengaruh air terhadap konsistensi tanah sehingga badan jalan rel tetap stabil dan operasional lalu lintas kereta api tidak terganggu

Besarnya debit air yang harus dibuang dengan sistem drainase permukaan bergantung pada : a) b) c) Luas daerah yang aliran airnya akan menuju jalan rel Intensitas hujan daerah setempat Koefisien pengaliran daerah setempat Untuk perancangan saluran melintang dan gorong-gorong pada jalan rel a) perlu memperhatikan persyaratan sebagai berikut : Pertemuan antara saluran melintang dan memanjang harus dipasang bak penampung tanah (sand trap) Agar mudah dalam pemeliharaan, minimum ukuran diameter atau alas saluran adalah 60 cm Tidak boleh terjadi kebocoran atau rembesan air, karena dapat melemahkan badan jalan rel dibawah saluran. b) c)

SISTEM DRAINASE JALAN KERETA API Macam Sistem Drainase Jalan Kereta api 1. Sistem Drainase Permukaan (Surface Drainage System) : Fungsi : untuk membuang atau mengalirkan air yang ada di permukaan bagian jalan kereta api Jenis drainase permukaan : Drainase memanjang (side ditch) : merupakan drainase permukaan memanjang yang terletak di samping jalur lintasan kereta api berupa saluran terbuka

Contoh dari struktur jalan kereta api dengan sistem drainase permukaan yang baik

Contoh dari struktur jalan kereta api dengan sistem drainase permukaan yang baik

Pelaksanaan pembuatan drainase permukaan jalan kereta api

Pelaksanaan pembuatan drainase permukaan jalan kereta api

SISTEM DRAINASE JALAN KERETA API 2. Sistem Drainase Bawah Permukaan (Sub-Surface Drainage System) Fungsi : untuk menjaga elevasi muka air tanah agar tidak naik mendekati permukaan tanah tempat kedudukan struktur jalan kereta api, sehingga konsistensi, kepadatan dan kestabilan badan jalan kereta api dapat dipertahankan dengan baik Jenis drainase bawah permukaan : a. Drainase melintang (cross drainage) : drainase bawah permukaan yang letak dan arahnya melintang jalan kereta api berupa saluran gorong-gorong

SISTEM DRAINASE JALAN KERETA API b. Drainase dengan pipa perforasi (Perforation Pipe) : drainase bawah permukaan dengan pemasangan pipa perforasi di bawah saluran samping yang menerima resapan air tanah dan dialirkan keluar 3. Sistem Drainase Lereng (Slope-Drainage System) : Sistem drainase ini direncanakan pada jalur lintasan kereta api yang melewati daerah perbukitan/pegunungan

DRAINASE BAWAH PERMUKAAN Drainase bawah permukaan bertujuan untuk menjaga elevasi air tanah agar tidak mendekati permukaan tanah tempat badan jalan rel berada. Sesuai dengan maksud dan tujuannya, pada badan jalan rel berupa permukaan asli dan galian, ketebalan bagian jalan rel setebal minimum 75 cm dari dasar balas harus selalu dalam keadaan kering.

Konstruksi drainase bawah permukaan biasanya berupa pipa berlubang yang diletakkan diatas lapisan pasir setebal ≥ 10 cm, kemudian ketebalan kedap air secara berurutan diatasnya dihamparkan kerikil dengan ≥ 15 cm, diatas lapisan kerikil tersebut dihamparkan bahan Beberapa data yang diperlukan untuk perencanaan dan perancangan drainase bawah permukaan adalah : a) b) c) Elevasi muka air tanah pada saat musim penghujang Koefisien permeabilitas tanah setempat Elevasi dan kemiringan lapisan kedap air yang ada

DRAINASE LERENG Drainase lereng jalan rel dibuat dengan maksud dan tujuan berikut : a) Sebagai upaya untuk mencegah agar air permukaan yang berasal dari punggung lereng tidak mengalir secara deras, karena aliran deras mengakibatkan gerusan pada permukaan dan kaki lereng b) Mencegah terjadinya rembesan air dari badan jalan rel, karena rembesan yang lereng longsor secara mendadak dan jalan rel permukaan lereng kedalam terjadi dapat menyebabkan atau memperlemah badan

Terdapat 4 (empat) jenis drainase lereng, yaitu : Selokan punggung, berupa saluran terbuka yang memanjang di punggung lereng Selokan tengah, berupa saluran terbuka yang memanjang di tengah lereng Selokan penangkap, berupa saluran terbuka yang memanjang di kaki lereng, dan Drainase kombinasi, yaitu kombinasi antara drainase tegak lurus dan drainase miring. b) c) d)

DRAINASE EMPLASEMEN Kondisi spesifik terjadi di emplasemen, yaitu terdapat banyak jalur (track) yang berdampingan. Untuk mendapatkan pembuangan air yang baik dapat dibuat saluran terbuat dari pipa dengan dinding berlubang- lubang. Pada gambar dibawah ini tiap-tiap track di bawahnya dipasang saluran drainase.

Sedangkan untuk penggunaan satu saluran drainase untuk fasilitas drainase 2 (dua) buah track yang berdampingan dapat dilihat pada gambar berikut :

SISTEM DRAINASE JALAN KERETA API Sistem drainase sub-permukaan (sub-surface drainage system)

SISTEM DRAINASE JALAN KERETA API Sistem drainase lereng (slope drainage system)

SISTEM DRAINASE JALAN KERETA API Fungsi : - untuk mencegah agar air permukaan yang turun dari lereng bukit / gunung tidak mengalir secara deras dan dapat menyebabkan erosi / penggerusan pada struktur jalan kereta api yang berada di bawahnya - untuk mencegah terjadinya rembesan air dari permukaan lereng ke dalam badan jalan kereta api yang dapat menyebabkan terjadinya keruntuhan (failure) pada badan jalan kereta api tersebut.

SISTEM DRAINASE JALAN KERETA API Data yang diperlukan dalam perencanaan sistem drainase permukaan : - data curah hujan tahunan dari daerah yang direncanakan untuk jalur lintasan kereta api - data peta topografi dari daerah yang direncanakan untuk jalur lintasan kereta api - data mengenai sifat / karakteristik tanah pada daerah yang direncanakan untuk jalur lintasan kereta api

Kemiringan saluran drainase dan kecepatan aliran pembuangan air yang terjadi harus tidak menimbulkan kerusakan saluran dan tidak menyebabkan endapan di saluran drainase. Kecepatan Bahan Saluran perancangan (m/s) Beton 0.6 – 3.0 Aspal 0.6 – 1.5 Pasangan Batubata 0.6 – 1.8 Kerikil 0.6 – 1.0 Pasir kasar 0.3 – 0.6 Lempung 0.2 – 0.3 Tanah Lanau 0.1 – 0.2

Kemiringan saluran drainase dan kecepatan aliran pembuangan air yang terjadi harus tidak menimbulkan kerusakan saluran dan tidak menyebabkan endapan di saluran drainase. Permukaan Saluran Koefisien Bahan Saluran Kekasaran Tidak diperkuat Tanah 0.02 – 0.025 Pasir dan kerikil 0.025 – 0.04 Cadas 0.025 – 0.035 Cor di tempat Pra-cetak Plesteran semen 0.01 – 0.013 Beton 0.013 – 0.018 Pipa beton bertulang 0.01 – 0.014 Pipa gelombang 0.016 – 0.025