bab iv alignment vertikal
Post on 10-Feb-2018
260 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
7/22/2019 BAB IV Alignment Vertikal
1/15
Tugas Besar Rekayasa Jalan 2012
Restaditya Harris 15010015
Eliya Amilati H. 15010016
25
BAB IV
PERHITUNGAN ALIGNMENTVERTIKAL
4.1 AlignmentVertikal
Alignment vertikal merupakan proyeksi penampang memanjang sumbu jalan tegak
lurus terhadap bidang horizontal jalan. Alignmentvertikal ini merupakan potongan bidang
vertikal dengan bidang permukaan perkerasan jalan melalui sumbu jalan. Alignment
vertikal terdiri dari garis lurus dengan atau tanpa kelandaian serta lengkung vertikal berupa
busur lingkaran. Letak lengkung vertikal diusahakan tidak berhimpit atau bertumpangan
dengan lengkung horizontal. Adapun elemen perancangan alignmentvertikal adalah:
a. Landai jalan, adalah suatu besaran yang menunjukkan besarnya pendakian ataupenurunan vertikal dalam suatu jarak horizontal (mendatar) yang biasanya
dinyatakan dalam persen.
b. Panjang kritis adalah panjang pendakian yang mengakibatkan pengurangnkecepatan rencana kendaraan yang bermuatan tanpa mengganggu jalannya lalu
lintas.
c. Lengkung vertikal digunakan untuk mengadakan peralihan secara berangsur-angsurdari kelandaian berbeda-beda.
d. Lengkung dikatakan cekung apabila perpotongan tangent berada di bawahlengkung, demikian sebaliknya dengan cembung.
Alignmentvertikal terdiri atas bagian landai vertikal dan bagian lengkung vertikal
a. Ditinjau dari titik awal perencanaan, bagian landai vertikal dapat berupa landaipositif (tanjakan) atau landai negatif (turunan), atau landai nol (datar).
b. Bagian lengkung vertikal dapat berupa lengkung cekung atau lengkung cembung.
4.1.1 Dasar Perencanaan Lengkung Vertikal
Bagian lengkung vertikal terdiri dari 2 jenis tipe lengkung, yaitu lengkung cekung
dan lengkung cembung. Berdasarkan dari kedua jenis lengkung tersebut dilakukan
-
7/22/2019 BAB IV Alignment Vertikal
2/15
Tugas Besar Rekayasa Jalan 2012
Restaditya Harris 15010015
Eliya Amilati H. 15010016
26
perecanaan yaitu penentuan:
Profil tanah asli Kelandaian maksimum Panjang kritis suatu kelandaian Penentuan trase Lengkung vertikal
4.2 Profil Tanah Asli
Profil tanah asli diperlukan untuk pembuatan alignment vertikal. Profil tanah asli
yang digambarkan adalah profil tanah asli pada alignmenthorizontal akan dibuat. Dengan
memiliki data profil tanah asli, maka dapat diperkirakan trase-trase yang akan dirancang
dengan mengikuti ketentuan yang sudah ada dan juga dengan menentukan perhitungan
galian timbunan yang paling ekonomis. Dibawah ini merupakan hasil perhitungan elevasi
permukaan tanah rencana trase jalan dari peta kontur yang telah diberikan:
Tabel 4.1 Elevasi Trase Jalan Setiap 10 Meter
Titik Elevasi Stasioning
A 186,7 0 + 0
a 185,4 0 + 10
b 184,0 0 + 20
c 182,5 0 + 30
d 181,4 0 + 40
1 181,0 0 + 50
a 180,1 0 + 60
b 180,2 0 + 70c 181,0 0 + 80
d 181,8 0 + 90
2 182,2 0 + 100
Xc
TS1 182,5 0 + 105
182,9 0 + 110
183,5 0 + 120
183,8 0 + 130
185,1 0 + 140
SC-CS
SC 185,5 0 + 150
186,0 0 + 160
187,5 0 + 170
-
7/22/2019 BAB IV Alignment Vertikal
3/15
Tugas Besar Rekayasa Jalan 2012
Restaditya Harris 15010015
Eliya Amilati H. 15010016
27
190,0 0 + 180
191,0 0 + 190
192,0 0 + 200
192,5 0 + 210
192,6 0 + 220
193,0 0 + 230
194,1 0 + 240
195,0 0 + 250
195,8 0 + 260
196,3 0 + 270
197,1 0 + 280
198,0 0 + 290
198,0 0 + 300
198,1 0 + 310
198,1 0 + 320
198,2 0 + 330197,6 0 + 340
195,0 0 + 350
195,0 0 + 360
CS 195,1 0 + 370
Xc
195,0 0 + 380
194,5 0 + 390
193,8 0 + 400
192,6 0 + 410
ST1 192,0 0 + 420
a 190,6 0 + 430
b 189,7 0 + 440
c 188,2 0 + 450
Lc
TC 187,3 0 + 460
5 186,5 0 + 470
185,7 0 + 480
185,1 0 + 490
185,3 0 + 500
185,5 0 + 510
185,5 0 + 520
186,0 0 + 530
186,3 0 + 540186,5 0 + 550
187,0 0 + 560
187,1 0 + 570
187,3 0 + 580
187,4 0 + 590
187,5 0 + 600
187,6 0 + 610
187,6 0 + 620
188,0 0 + 630
189,3 0 + 640
190,0 0 + 650
-
7/22/2019 BAB IV Alignment Vertikal
4/15
Tugas Besar Rekayasa Jalan 2012
Restaditya Harris 15010015
Eliya Amilati H. 15010016
28
CT 190,2 0 + 660
2 190,5 0 + 670
b 191,8 0 + 680
c 192,4 0 + 690
d 192,7 0 + 700
3 193,3 0 + 710
a 194,0 0 + 720
b 194,8 0 + 730
c 195,2 0 + 740
d 195,5 0 + 750
4 196,0 0 + 760
a 195,5 0 + 770
b 194,9 0 + 780
B 193,8 0 + 790
Berdasarkan Tabel 4.1 yang telah diberikan, maka dapat dibentuk suatu gambar
potongan melintang secara vertikal dari rencana trase jalan tersebut. Berikut ini adalah
grafik yang menunjukkan profil permukaan tanah dari rencana trase jalan:
Gambar 4.1 Profil Tanah Asli
Data profil tanah asli ini didapat setelah alignmenthorizontal yang direncanakan di
gambar pada peta berkontur. Dengan skala yang sudah ditentukan yaitu skala horizontal
-
7/22/2019 BAB IV Alignment Vertikal
5/15
Tugas Besar Rekayasa Jalan 2012
Restaditya Harris 15010015
Eliya Amilati H. 15010016
29
1:2000 dan skala vertikal 1:2000. Cara menghubungkan garis-garis yang baik adalah
dengan melihat apakah antara selang titik-titik tersebut konturnya membentuk cekungan
atau cembung. Dengan begitu profil tanah asli yang kita gambarkan diharapkan dapat
mendekati profil yang sebenarnya.
4.3 Kelandaian Pada AlignmentVertikal
Kelandaian kontur permukaan tanah dapat dinyatakan dengan gradien sebagai
berikut ini:
Beberapa hal-hal penting diperhatikan dalam kelandaian pada alignment vertikal
antara lain:
a. Pengaruh kelandaian terhadap kecepatan kendaraan.b. Pengaruh kelandaian terhadap kemampuan kendaraan.c. Kecepatan rencana yang sesuai.d. Tingkat keseragaman jalan dengan bentuk geometrik yang direncanakan.
Berdasarkan kepentingan lalu lintas, landai ideal adalah landai datar (0%).
Sebaliknya apabila ditinjau dari kepentingan drainase jalan, maka jalan yang memiliki
kelandaian adalah yang ideal. Walaupun hampir semua mobil penumpang dapat mengatasi
kelandaian 8% sampai 9% tanpa kehilangan kecepatan yang berarti, akan tetapi pengaruh
kelandaian akan menentukan kemampuan menajak dari sebuah truk bermuatan atau biaya
konstruksi konstruksi jalan tersebut.
Terdapat suatu batas panjang kelandaian yang dianggap telah melebihi maksimum
standar, yaitu ditandai dengan kecepatan sebuah truk bermuatan penuh akan lebih rendah
dari separuh kecepatan rencana atau jika transmisi rendah terpaksa digunakan. Oleh karena
itu, keadaan kritis tersebut tidak boleh berlangsung terlalu lama.
-
7/22/2019 BAB IV Alignment Vertikal
6/15
Tugas Besar Rekayasa Jalan 2012
Restaditya Harris 15010015
Eliya Amilati H. 15010016
30
Gambar 4.2 Kelandaian Jalan
Kelandaian maksimum adalah pertimbangan atas kemampuan truk agar selama
menanjak tidak mengalami kehilangan kecepatan yang berarti. Jika kelandaian yang
direncanakan melebihi batas maksimumnya, maka jalan tersebut semakin terjal dan bisa
membahayakan pengemudi.
Tabel 4.2 Kelandaian Maksimum
Untuk fungsi jalan sebagai arteri primer dan kelas jalan berupa jalan raya (highways)
serta kecepatan rencana 60 km/jam dengan medan yang didominasi oleh medan yang
perbukitan, maka kelandaian maksimum yang dapat digunakan adalah 8%.
4.4 Panjang Kritis Suatu KelandaianPanjang kritis yaitu panjang landai maksimum yang harus disediakan agar kendaraan
dapat mempertahankan kecepatannya sedemikian sehingga penurunan kecepatan tidak
lebih dari separuh Vr (kecepatan rencana). Lama perjalann tersebut ditetapkan tidak lebih
dari 1 menit. Dalam penentuan panjang kritis digunakan tabel yang berasal dari AASHTO.
Panjang kritis kelandaian digunakan agar dapat diketahui panjang tanjakan yang
50 60 70 80 90 100 30 35 40 45 50 55 60
Datar 8 7 6 6 5 5 8 7 7 6 6 5 5Perbukitan 9 8 7 7 6 6 9 8 8 7 7 6 6
Pegunungan 11 10 9 9 8 8 11 10 10 9 9 8 8
Kelandaian Maksimum (%) Untuk Kecepatan
Rencana (mil/jam)
Standar USAMetrik
Kelandaian Maksimum (%) Untuk
Kecepatan Rencana (km/jam)Jenis Medan
-
7/22/2019 BAB IV Alignment Vertikal
7/15
Tugas Besar Rekayasa Jalan 2012
Restaditya Harris 15010015
Eliya Amilati H. 15010016
31
menyebabkan pengurangan kecepatan truk (yang bermuatan penuh) sampai suatu batas
tertentu yang dianggap tidak akan memberikan pengaruh yang berarti pada arus lalu-lintas
secara keseluruhan, atau agar truk dapat mempertahankan kecepatannya sehingga
penurunan kecepatan truk tidak lebih dari suatu nilai tertentu penurunan kecepatan. Lama
perjalanan tersebut tidak boleh lebih dari satu menit.
Tabel 4.3 Panjang Kritis
Dengan kecepatan rencana 60 km/jam dari data diatas dapat kita interpolasi dengan
kelandaian 2%, maka diperoleh kelandaian lebih dari 320 meter.
4.5 Penentuan Trase AlignmentVertikal
Alignment vertikal atau penampan memanjang jalan yang merupakan perpotongan
bidang vertikal dengan bidang permukaan perkerasan jalan melalui sumbu jalan,
digambarkan sebagai garis-garis lurus dan garis-garis lengkung. Garis lurus tersebut dapat
datar, mendaki atau menurun yang biasa disebut berlandai. Landai jalan dinyatakan dengan
persen.
Pada umunya gambar rencana suatu jalan dibaca dari kiri ke kanan, maka landai
jalan diberi tanda positif untuk pendakian dari kiri ke kanan, dan landai negatif untuk
penurunan dari kiri. Pendakian dan penurunan memberi efek yang berarti terhadap gerak
kendaraan.
Hal-hal yang harus diperhatikan dalam penentuan trasi alignment vertikal
diantaranya adalah sebagai berikut:
1.
Pekerjaan galian diusahakan seimbang dengan pekerjaan timbunan agar
4 5 6 7 8 9 10
80 630 460 360 270 230 230 200
60 320 210 160 120 110 90 80
Kelandaian (%)
Kelandaian
Pada Awal
Tanjakan
(km/jam)
-
7/22/2019 BAB IV Alignment Vertikal
8/15
Tugas Besar Rekayasa Jalan 2012
Restaditya Harris 15010015
Eliya Amilati H. 15010016
32
menghemat biaya, sehingga tanah yang digali bisa digunakan untuk timbunan.
Batas kemiringan atau kelandaian yang telah dibahas pada bagian sebelumnya.
2. Koordinasi antara alignment vertikal dan alignment horizontal agaralignmentvertikal yang akan dibuat tidak terjadi pada alignment horizontal saat belok,
atau pada saat tanjakan terdapat belokan. Hal tersebut sebaiknya dihindari
karena akan membahayakan pengemudi karena saat melewati tanjakan dengan
kecepatan rendah ketika berada di tikungan, maka resiko terjadinya kecelakaan
semakin besar.
Gambar 4.3 Trase Rencana
Tabel 4.4 Elevasi Titik Penting Trase Rencana
-
7/22/2019 BAB IV Alignment Vertikal
9/15
Tugas Besar Rekayasa Jalan 2012
Restaditya Harris 15010015
Eliya Amilati H. 15010016
33
Tabel 4.5 Kemiringan Jalan
4.6 Perencanaan Lengkung Vertikal
Lengkung vertikal dipergunakan untuk merubah secara bertahap perubahan dari dua
jenis kelandaian yang berbeda. Lengkung vertikal yang akan dirancang disini adalah jenis
lengkung paraboloid sederhana.
Gambar 4.4 Ilustrasi Gradien Lengkung Vertikal
Ada dua jenis lengkung vertikal, yaitu lengkung vertikal cembung dan lengkung
vertikal cekung. Untuk PV1, kami menggunakan lengkung vertikal cembung, dan untuk
PV2, kami menggunakan lengkung vertikal cekung.
Beberapa hal yang harus diperhatikan saat mendesain lengkung vertikal adalah:
Keamanan
g1 2%
g2 -2%
g3 2%G1 -4%
A1 0,041169
G2 4%
A2 0,040455
+g1
+g2
L
-g2
+g2
L
-
7/22/2019 BAB IV Alignment Vertikal
10/15
Tugas Besar Rekayasa Jalan 2012
Restaditya Harris 15010015
Eliya Amilati H. 15010016
34
Jarak pandang Ekonomis Kenyamanan pengendara Drainase Keindahan bentuk lengkung
Berikut ini adalah tabel mengenai jarak pandang henti untuk keceaptan rencana
tertentu sesuai AASHTO 1993:
Tabel 4.6 Jarak Pandang Henti
Untuk kecepatan rencana 60 km/jam, nilai jarak pandang henti (S) yang diambiladalah 85 meter. Berikut ini adalah perhitungan untuk menentukan panjang lengkung
vertikal cembung dan cekung.
4.6.1 Lengkung Cembung PV1
Perhitungan untuk menentukan jarak pandang henti adalah sebagai berikut:
Jika S < L, maka:
Perhitungan Desain Perhitungan Desain
20 13,9 4,6 18,5 20 15 55,1 21,6 76,7 80
30 20,9 10,3 31,2 35 20 73,5 38,4 111,9 115
40 27,8 18,4 46,2 50 25 91,9 60,0 151,9 155
50 34,8 28,7 63,5 65 30 110,3 86,4 196,7 200
60 41,7 41,3 83 85 35 128,6 117,6 246,2 25070 48,7 56,2 104,9 105 40 147,0 153,6 300,6 305
80 55,6 73,4 129 130 45 165,4 194,4 359,8 360
90 62,6 92,9 155,5 160 50 183,8 240,0 423,8 425
100 69,5 114,7 184,2 185 55 202,1 290,3 492,4 495
110 76,5 138,8 215,3 220 60 220,5 345,5 566,0 570
120 83,4 165,2 248,6 250 65 238,9 405,5 644,4 645
130 90,4 193,8 284,2 285 70 257,3 470,3 727,6 730
75 275,6 539,9 815,5 820
80 294,0 614,3 908,3 910
Jarak Reaksi
Pengereman
(ft)
Jarak Henti
Pengereman
(ft)
Jarak Pandang Henti (ft)
Catatan: Waktu reaksi pengereman yang diambil adalah 2,5 detik dengan
laju pengurangan aks elerasi adalah 3,4 m/s2
atau 11,2 ft/s2.
Kecepatan
Rencana
(km/jam)
Jarak Reaksi
Pengereman
(m)
Jarak Henti
Pengereman
(m)
Jarak Pandang Henti
(m)
Kecepatan
Rencana
(mil/jam)
Metrik Standar USA
-
7/22/2019 BAB IV Alignment Vertikal
11/15
Tugas Besar Rekayasa Jalan 2012
Restaditya Harris 15010015
Eliya Amilati H. 15010016
35
( )
( )
Jika S > L, maka:
( )
Dengan:
L = Panjang lengkung vertikal (m)
S = Jarak pandang henti = 85 m
A = Absolut perbedaan aljabar kelandaian dalam persen
A = |g2 - g1| = 4%
h1 = Tinggi mata (1,05 m untuk AASTHO)
h2 = Tinggi objek (0,15 m untuk standar AASTHO)
Tabel 4.7 Jarak Pandang Henti Lengkung Cembung
Karena S > L, maka nilai L yang digunakan adalah 71,4338 meter.
Tinggi Mata h1 1,05 m
Tinggi Objek h2 0,15 m
Kecepatan Rencana v 60 km/jam
Jerak Pandang S 85 m
L untuk SL 71,4338 m
L untuk S=L 45,28571 m
Panjang Lengkung
-
7/22/2019 BAB IV Alignment Vertikal
12/15
Tugas Besar Rekayasa Jalan 2012
Restaditya Harris 15010015
Eliya Amilati H. 15010016
36
4.6.2 Lengkung Cekung PV2
Dalam merancang lengkung vertikal, perlu dipertimbangkan kondisi pencahayaan
lampu kendaraan di malam hari, dengan asumsi, lampu kendaraan membentuk sudut ke
atas. Agar tercapai kondisi keamanan yang maksimum, jarak pencapaian lampu kendaraan
diasumsikan sama dengan jarak pandang henti. Panjang minimum lengkung untuk
pertimbangan ini dirumuskan sebagai berikut:
Jika S < L, maka:
Jika S > L, maka:
Dengan:
L = Pnjang lengkung vertikal (m)
S = Jarak pandang henti = 85 m
A = Absolut perbedaan aljabar kelandaian dalam persen
A = |g2 - g1| = 4%
Tabel 4.8 Jarak Pandang Henti Lengkung Cekung
Karena S > L, maka nilai L yang digunakan adalah 70,0082 meter
Kecepatan Rencana v 60 km/jam
Jerak Pandang S 85 m
L untuk SL 66,79775 m
L untuk S=L 44,5 m
Panjang Lengkung
-
7/22/2019 BAB IV Alignment Vertikal
13/15
Tugas Besar Rekayasa Jalan 2012
Restaditya Harris 15010015
Eliya Amilati H. 15010016
37
4.7 Elevasi Lengkung Vertikal
Persamaan umum untuk menentukan beda elevasi lengkung vertikal terhadap trase
rencana adalah:
Dengan:
y = Selisih ketinggian FG rencana dengan lengkung vertikal desain (m)
x = Jarak relatif terhadap titik PVI (m)
L = Panjang lengkung vertikal (m)
Berikut ini adalah ilustrasi yang menunjukkan perhitungan untuk lengkung vertikal
cembung:
Gambar 4.5 Ilustrasi Elevasi Lengkung Cembung Vertikal
4.7.1 Lengkung Vertikal Cembung
Sesuai dengan persamaan umum dan dengan nilai:
L = 71,4338 m
100
x4 = 12,5
x3 = 25
x2 = 37,5
x1 = 50
x4 = 12,5
x3 = 25
x2 = 37,5
y1
y2
y3
y4
y2y3
y4
-
7/22/2019 BAB IV Alignment Vertikal
14/15
Tugas Besar Rekayasa Jalan 2012
Restaditya Harris 15010015
Eliya Amilati H. 15010016
38
A = |g1 - g2| = 4 % = 0,04
Maka dapat dibentuk Tabel 4.7, yang berisi hasil perhitungan tinggi lengkung
vertikal cembung.
Tabel 4.9 Perhitungan Tinggi Lengkung Cembung
4.7.2 Lengkung Vertikal Cekung
Sesuai dengan rumus dan dengan nilai:
L = 70,008 m
A2 = |g3 - g2| = 4 % = 0,04
Maka dapat dibentuk Tabel 4.8, hasil perhitungan tinggi lengkung vertikal cekung
sebagai berikut:
Tabel 4.10 Perhitungan Tinggi Lengkung Cekung
Berdasarkan Tabel 4.9 dan 4.10 dapat diperoleh desain lengkung vertikal jalan untuk
rencana trase jalan tersebut. Berikut ini adalah ilustarsi yang menunjukkan lengkung
0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +
244,2831 250 260 270 280 290 300 310 315,7169
x 0 5,7169 15,7169 25,7169 35,7169 25,7169 15,7169 5,7169 0
y 0 0,009418 0,071182 0,190578 0,367606 0,190578 0,071182 0,009418 0
Trase Vertikal 191,5857 191,7 191,9 192,1 192,3 192,3 192,1 191,9 191,7857
Lengkung Vertikal 191,5857 191,6906 191,8288 191,9094 191,9324 192,1094 192,0288 191,8906 191,7857
Stationing
Lengkung Vertikal Cembung
0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 +464,9959 470 480 490 500 510 520 530 535,0041
x 0 5,004083 15,00408 25,00408 35,00408 25,00408 15,00408 5,004083 0
y 0 0,007235 0,065044 0,180639 0,354019 0,180639 0,065044 0,007235 0
Trase Vertikal 188,8001 188,7 188,5 188,3 188,1 188,2 188,4 188,6 188,7001
Lengkung Vertikal 188,8001 188,6928 188,435 188,1194 187,746 188,0194 188,335 188,5928 188,7001
Lengkung Vertikal Cekung
Stationing
-
7/22/2019 BAB IV Alignment Vertikal
15/15
Tugas Besar Rekayasa Jalan 2012
Restaditya Harris 15010015
Eliya Amilati H. 15010016
39
vertikal, yang telah dikombinasikan dengan rencana trase jalan:
Gambar 4.6 Lengkung Vertikal
top related