bab ii dasar teori perencanaan geometri

Praktikum Gambar Jalan Raya

Kelompok 1 A DTS 2014

BAB II

DASAR TEORI PERENCANAAN GEOMETRI

2.1 Klasifikasi Jalan

Jalan yang merupakan penghubung darat bagi lalu lintas kendaraan maupun pejalan

kaki. Oleh karena itu dalam perencanaan jalan raya, bentuk geometrisnya harus

ditentukan sedemikian rupa sehingga jalan yang bersangkutan dapat memberikan

pelayanan yang optimal kepada lalu lintas dengan fungsinya.

Dalam perencanaan geometrik jalan ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, yaitu:

1. Kecepatan kendaraan

Dalam hal ini kecepatan rencana (design speed) yaitu kecepatan yang dipilih untuk

menentukan ukuran jalan beserta bagian-bagiannya yang mana hal ini akan

mengarah pada faktor ekonomi dan biaya pembuatannya

2. Jari-jari tikungan minimum

3. Jumlah dan lebar jalan

4. Landai jalan maksimum

5. Jarak pandangan, baik untuk pandangan henti maupun pandangan menyiap

6. Lebar penguasaan tanah (RoW = Row of Way)

Selain itu diperhatikan pula keadaan topografi. Dalam hal ini medan dibagi dalam

tiga golongan umum yang dibedakan menurut besarnya lereng dalam arah kurang lebih

tegak lurus sumbu jalan. Klasifikasi medan dan besarnya lereng melintang yang

dimaksud adalah sebagai berikut:

Tabel 2.1 Klasifikasi Jalan

Golongan Medan Lereng Melintang %

Datar (D) < 3

Perbukitan (B) 3 – 25

Penggunaan (G) > 25



2.2 Alinemen Horizontal

2.2.1 Pengertian umum

Alinemen horizontal adalah proyeksi sumbu jalan tegak lurus bidang horizontal dan

terdiri dari tegak lurus dan garis langsung. Di dalam perencanaan garis langsung

perlu diketahui kecepatan rencana dengan keadaan langsung tikungan tersebut.

2.2.2 Tujuan

Tujuan ditetapkannya alinemen horizontal adalah untuk menjamin keselamatan dan

kenyamanan bagi pemakai jalan.

Untuk mencapai tujuan ini antara lain perlu diperhatikan hal-hal:

1. Sedapat mungkin menghindar brocken back artinya tikungan searah yang hanya

dipisahkan oleh tangen yang pendek

2. Pada bagian yang relatif lurus dan panjang tiba-tiba ada tikungan yang tajam

yang akan mengejutkan pengemudi

3. Kalau sangat terpaksa jangan sampai menggunakan radius minimum, sebab jalan

tersebut akan sulit mengikuti perkembangan-perkembangan di masa yang akan

datang

4. Diantara dua tangen berbentuk S, maka panjang tangen antara kedua tikungan

harus cukup untuk mengikuti (memberikan) radius pada ujung lebar jalan atau

20 sampai 30 meter

5. Penyediaaan drainase yang cukup baik

6. Memperkecil pekerjaan tanah

2.2.3 Faktor-faktor Penentu

Faktor-faktor penentu yang berpengaruh pada perencanaan alinemen horizontal:

1. Kecepatan rencana (V)

2. Jari-jari tikungan (R)

3. Kemiringan muka perkerasan (e)

4. Koefisiensi gesek antar ban dengan muka perkerasan (f).



Dalam hal ini menentukan bentuk-bentuk tikungan terdapat hal-hal tertentu yang

perlu diperhatikan, yaitu:

a. Jari-jari lengkung minimum

Untuk setiap kecepatan rencana, jari-jari minimum ini berbeda. Rumus yang

dipergunakan yaitu:

Dengan, R = jari-jari lengkung minimum (m)

V = kecepatan rencana (km/ jam)

E = kemiringan tikungan (%)

Fm = koefisien gesekan melintang

b. Lengkung peralihan

Panjang lengkung peralihan (spiral) diperhitungkan dengan mempertimbangkan

bahwa perubahan gaya sentrifugal dari nol (pada bagian lurus) sampai sebesar:

RL

mVK

2

Pada bagian circle jangan sampai menyebabkan perasaan tidak enak pada pengemudi

atau penumpang kendaraan. Untuk itu dikenal rumus yang disebut modifit star

formula, sebagai berikut:

C

eV

Rc

VLs

727.2

022.0 2

Dengan: L = panjang spiral

V = kecepatan rencana (km/ jam)

R = radius circle (m)

C = perubahan percepatan (m/ dt2)

2.2.4 Jenis tikungan

1. Full Circle (C- C)

Tidak semua tikungan boleh menggunakan R (jari-jari minimum) besar. Hal ini

tergantung pada besarnya kecepatan rencana serta radius circle itu sendiri. Batasan yang

)(127

2

fme

VR



diberikan oleh Bina Marga dimana boleh menggunakan tikungan dengan R besar

disajikan dalam tabel berikut :

Tabel 2.2 Jarak Pandang Henti (Jh) Minimum

Vr km/jam 120 100 80 60 50 40 30 20

Jh minimum (m) 600 370 210 110 80 50 30 15

Untuk radius circle di bawah harga-harga itu maka tidak dapat menggunakan

tikungan full circle (C-C).

Gambar 2.1 Tikungan Full Circle

Keterangan :

PI = Point of intersection

R = Jari-jari (m)

TC = Circle Tangen

Tt = jarak antara TC dan PI (m)

Et = jarak PI ke lengkung peralihan (m)

Bentuk tikungan ini dipakai untuk tikungan yang menggunakan jari-jari kecil dan

sudut tangen yang relatif besar. Rumus-rumus yang diperlukan untuk lengkung tipe ini

adalah:

a. Tt = R tgn (/2) (meter)

b. Et = Tt tgn (/2) (meter)



c. Lc = 180

R Lc = 0,001745 R

d. Β = Δ

Harga Δ dihtung secara analitis berdasarkan koordinat – koordinat PI. Harga R

ditentukan secara grafis pada plan dengan menggunakan maal (template)

Check Kelandaian: Ls

Bene

m

)(1

Karena lengkung hanya berbentuk busur lingkaran saja, maka pencapaian

superelevasi dilakukan sebagian pada jalan lurus dan sebagian lagi pada bagian lengkung.

Karena bagian lengkung peralihan itu sendiri tidak ada, maka panjang daerah pencapaian

kemiringan disebut sebagai panjang peralihan fiktif (Ls’).

Bina Marga menempatkan ¾ Ls’ di bagian lurus (kiri TC atau kanan CT) dan ¼ Ls’

ditempatkan di bagian lengkung (kanan TC atau kiri CT), selanjutnya dengan mengambil

en berdasarkan daftar PPGJR, diagram superelevasi dapat digambar sebagai berikut:

Gambar 2.2 Diagram Superelevasi Lengkung Circle berdasarkan Bina Marga

Gambar 2.3 Diagram Superelevasi Lengkung Full circle berdasarkan AASHTO



2. Spiral – Spiral ( S – S )

Tikungan ini terdiri dari dua buah kurva, yaitu lingkaran dan spiral. guna lengkung

spiral adalah untuk menjaga agar gaya sentrifugal yang timbul pada waktu

memasuki/meninggalkan tikungan dapat terjadi secara berangsur-angsur, tidak

mendadak. Untuk itu dikenal rumus yang disebut modifit formula. Dipakai jika Lc>20

meter.

Gambar 2.4 Lengkung Spiral-spiral

Keterangan :

Ts = Tangen-spiral

St = Spiral-tangen

Sc = Spiral-circle

Cs = Cicle-spiral

Ls = Panjang lengkung spiral

Lc = Panjang lengkung circle

s = Sudut spiral

c = Sudut circle

Rumus yang digunakan :

a. s =Rc

Ls

90

b. Ls = R

2360

2

c. L = 2 Ls

d. P = sRR

Lscos1

6

2



e. sRR

Lsk sin

340

3

f. ktgpRTs 2

g. RSecpREs 2

Langkah perhitungan adalah :

a. Dari jari-jari kecepatan rencana yang telah diketahui dapat dicari ep dan Ls

berdasarkan tabel J. Bournet dengan cari interpolasi linier.

b. Dari Ls yang diperoleh dibandingkan dengan Ls min dan rumus SHORT dan

rumus berdasakan landai relatiif. Bila Ls>Ls min maka Ls itu boleh digunakan

dalam hitungan selanjutnya.

c. Syarat untuk lengkung SCS adalah Lc>Lc min, dimana Lc min telah ditetapkan

Bina Marga sebesar 20 meter.

Seandainya Lc>20 m digunakan lengkung SS, selanjutnya dengan mengambil en

berdasarkan daftar PPGJR, diagram superelevasi dapat digambar sebagai berikut :

Gambar 2.5 Diagram Superelevasi

Lengkung Spiral-Spiral berdasarkan Bina Marga



Gambar 2.6 Diagram Superelevasi

Lengkung Spiral-Spiral berdasarkan AASHTO

3. Spiral – Circle – Spiral ( S – C – S )

Bentuk ini dipakai untuk tikungan landai dan mempunyai R sangat besar. Tikungan

jenis ini digunakan dengan syarat besarnya lengkung lingkaran di dalam perhitungan

pada tikungan S-C-S kurang dari 20 meter. Dalam hitungan besarnya dianggap sama

dengan nol, sehingga bentuknya S-S.

Sebenarnya pemakaian lengkung ini bukanlah satu-satunya pemecahan apabila

perhitungan diperoleh Lc >Lc min. Cara lain adalah dengan memperbesar jari-jari

kelengkungan asalkan syarat landai relatif dipenuhi, yaitu landai relatif yang diperoleh

seperti berikut :

Rumus-rumus yang digunakan dalam lengkung ini sama dengan rumus yang

digunakan pada lengkung S-C-S, hanya perbedaannya terletak pada besarnya Lc. Pada

lengkung S-S, besarnya Lc adalah nol sehingga besarnya c juga nol.

Rumus-rumus yang digunakan :

a. c

ev

Rc

vLs

272,2022,0min

3

b. 2

1s

c. 90

RcsLs

d. sc 2

e. Rcc

Lc

180 , Jika Lc < Lc min (20 m)

f. 2

1s

g. 90

RcsLs

h. R

LsYc

6

2

i. p = p* .Ls

j. K = K*. Ls

Ls

Bene

m

)(1



k. KtgnPRTs 2

)(

l. RpREs 2

sec)(

Gambar 2.7 Lengkung Spiral-Circle - Spiral

Keterangan:

= besar sudut antar tangen dalam derajat

Ts = panjang PI ke TS atau ST

Es = jarak PI ke lengkung

R = jari-jari

Lc = panjang lengkung circle

Ls = panjang lengkung spiral

c = besar sudut lingkaran

s = besar sudut spiral

p = pergeseran busur lingkaran terhadap tangen asli

k = jarak antarA TS atau ST terhadap tangen asli

l = panjang lengkung seluruhnya

Langkah-langkah perhitungan adalah sebagai berikut :

a. Tentukan besar R yang dipakai.

b. Setelah menentukan R, dicari besarnya ep dan Ls dengan tabel.

c. Ls yang diperoleh dibandingkan dengan Lc min (harus lebih besar).

d. Dihitung Ls yang sebenarnya dengan s yang telah diketahui.



Diagram superelevasi untuk lengkung S-C-S adalah sebagai berikut :

Gambar 2.8 Diagram Superelevasi Lengkung Spiral Lingkaran Spiral

Berdasarkan Bina Marga

2.3 Alinemen Vertikal

Alinemen vertikal adalah bidang tegak yang melalui sumbu jalan atau proyeksi tegak

lurus terhadap bidang gambar. Profil ini menggambarkan kelandaian jalan yang

disesuaikan dengan kendaraan rencana sehingga dapat memberikan rasa nyaman dan

aman bagi pengemudi.

Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam perencanaan alinemen vertikal adalah

Kecepatan rencana harus disesuaikan dengan ketentuan yang dipakai dalam perencanaan

alinemen horizontal, jangan sampai terjadi ketidakseimbangan, misalnya untuk kecepatan

tertentu dipenuhi oleh alinemen vertikal tapi alinemen horizontal tidak, atau sebaliknya.

1. Keadaan topografi

Sangat erat hubungannya dengan pengerjaan tanah, untuk daerah yang berbukit-

bukit sering digunakan landai maksimum guna mengurangi pekerjaan tanah. Penetapan

landai jalan harus sedemikian rupa sehingga perbedaan volume galian dan timbunan

masih dalam batas-batas wajar.

Kemampuan pendakian kendaraan dipengaruhi oleh panjang pendakian (panjang

kritis jalan) dan besarnya landai. Panjang kritis landai yang dimaksud adalah panjang

jalan dengan landai tertentu yang masih dapat diterima dan tidak mengganggu kelancaran

lalu lintas keseluruhan. Bila pertimbangan biaya memaksa, maka panjang kritis dapat

dilampaui dengan syarat ada jalur khusus kendaraan berat.



2. Lengkung Vertikal

Pada setiap pergantian landai harus diperhatikan lengkung vertikal yang memenuhi

syarat keamanan, kenyamanan, dan drainasi yang baik. Adapun lengkung vertikal yang

digunakan adalah lengkung parabola sederhana. Panjang minimal lengkung vertikal

cekung ditentukan berdasarkan jarak pandangan pada waktu malam hari dan syarat

drainasi.

a. Lengkung vertikal cembung

Pada lengkung vertikal cembung, pembatasan berdasarkan jarak pandangan dapat

dibedakan atas dua keadaan, yaitu :

1. Jarak pandangan berada seluruhnya dalam daerah lengkung (S<L).

2. Jarak pandangan berada di luar dan di dalam daerah lengkung (S>L).

b. Lengkung vertikal cekung

Disamping bentuk lengkung yang berbentuk parabola sederhana, panjang

lengkung vertikal cekung juga harus ditentukan dengan memperhatikan :

1. Jarak penyinaran lampu kendaraan

2. Jarak pandangan bebas di bawah bangunan

3. Persyaratan drainase

4. Kenyamanan pengemudi

5. Keluwesan bentuk

Pedoman umum dalam perencanaan alinemen vertical :

Alinemen vertikal secara keseluruhan haruslah dapat memberikan rasa aman dan

nyaman pada pemakai jalan. Untuk itu sebaiknya diperhatikan hal-hal sebagai berikut :

1. Pada alinemen vertikal yang relatif datar dan lurus, sebaiknya dihindari hidden dip,

yaitu lengkung-lengkung vertikal cekung yang pendek dan tidak terlihat dari jauh

2. Pada landai menurun yang panjang dan tajam sebaiknya diikuti oleh pendakian,

sehingga kecepaan kendaraan yang telah bertambah besar dapat segera dikurangi

3. Jika direncanakan serangkaian kelandaian, maka sebaiknya kelandaian yang paling

curam diletakkan di bagian awal, diikuti kelandaian yang lebih kecil

4. Sedapat mungkin dihindari perencanaan lengkung vertikal yang sejenis (cembung

atau cekung) dengan hanya dipisahkan oleh tangen yang pendek




a. Kelandaian (g)

%1001

ScjarakA

elevasiAelevasiScScAg

b. Beda landai

21 ggA

c. 405

min2S

Lv

d. Jika Lv>S

405

2SALv

e. Jika Lv<S

ASLv

4052

f. Menghitung pergeseran vertikal dari PPV ke bagian lengkung

800

LvAEv

2.4 Jarak Pandang

Kemungkinan melihat ke depan adalah sangat penting untuk operasi di jalan,

sehingga tercapai keadaan yang aman dan efisien. Untuk itu diperlukan kriteria untuk

jarak pandang.

Jarak pandang adalah jarak terjauh dari permukaan jalan tanpa terputus, yang masih

dapat dilihat oleh pengemudi di dalam kendaraan pada suatu ruas jalan yang tertentu.

Pada suatu jalan yang lurus dan datar jarak pandang tak tehingga, sedangkan pada

tikungan lengkung vertikal cembung, jarak pandangan dibatasi oleh permukaan jalan.

Panjang jarak pandangan yang diperlukan tergantung dari pengendara dan kendaraan

yang bersangkutan.



2.4.1 Faktor yang terkait antara lain:

1. Waktu sadar dan reaksi pengendara

Waktu ini adalah waktu yang diperlukan untuk menelaah rangsangan yang diterima,

waktu telaah tersebut mengikuti tahapan Perception, Intelection, Emotion, dan Volition

sehingga disingkat PIEV.

a. Perception

Pengemudi perlu menelaah rangsangan yang diterima melalui indera dimana

proses ini perlu waktu yang disebut perception time. Besarnya waktu yang pasti

sukar ditentukan dan bervariasi tergantung keadaan pengendara serta rangsangannya.

b. Intelection

Penelaahan terhadap rangsangan sering tidak begitu saja berhasil, tetapi

memerlukan proses pemikiran atau perbandingan dengan ingatannya yang lalu,

proses ini disebut intelection proses.

c. Emotion

Memerlukan proses penanggapan terhadap rangsangan setelah perception

setelah perception dan intelection. Reaksi yang akan diambil sering sangat

dipengaruhi proses emosi.

d. Volition

Kemauan untuk mengambil tindakan sesuai dengan petimbangan-pertimbangan

yang diambil.

2. Waktu yang diperlukan untuk menghindari kendaraan yang dianggap berbahaya.

3. Kecepatan kendaraan.

2.4.2 Jenis-jenis Jarak Pandang Kendaraan

1. Jarak Pandangan Henti

Jarak pandangan henti adalah jarak yang digunakan oleh pengemudi untuk

menghentikan kendaraan pada waktu melihat adanya rintangan pada jalan yang

dilalui.

Rumus yang digunakan :

a. tVd 278,01

b. fm

Vd

254

2

2



c. d = d1 +d2

Tabel 2.3 Daftar jarak pandang minimum (Jh) minimum

2. Jarak Pandang Menyiap

Jarak pandangan menyiap diperlukan untuk melakukan penyiapan sehingga

dapat berjalan di jalur berlawanan dan kembali lagi kejalur semula dengan aman.

a. Jd = d1+ d2 + d3 +d4

b. A = 2,052 + 0,0036 x V

c. t1 = 2,12 + 0,0026 x V

d. t2 = 6,56 + 0,048 x V

e.

2278,0 11

tamVtd

f. 22 278,0 tVd

g. d3 = diambil 30 – 100 m

h. 24

3

2dd

Dimana :

Jd = Jarak pandang menyiap

d1 = Jarak yang ditempuh selama waktu tanggap (m)

d2 = Jarak yang ditempuh salama mendahului sampai dengan kembali ke

lajur semula (m)

d3 = Jarak antara yang mendahului dengan kendaraan yang datang dari arah

berlawanan setelah proses mendahului selesai (m)

d4 = Jarak yang ditempuh oleh kendaraan yang datang dari arah berlawanan,

yang besarnya diambil sama dengan 2/3 d2 (m)

3. Kebebasan Samping pada Tikungan

Pada tikungan, jarak pandang dibatasi dengan penghalang seperti : pohon,

tebing atau bangunan pada tikungan dan permukaan jalan lengkung vertikal

cembung. Untuk keamanan maka harus disediakan jarak pandang yang cukup.

Vr ( km/jam) 120 100 80 60 50 40 30 20

JPH 250 175 120 75 55 40 27 16



Kebebasan samping dimasukan untuk memberikan jarak pandang yang cukup

pada tikungan atau pada lengkung cembung. Tujuannya adalah untuk memberikan

keleluasaan penglihatan pengemudi terhadap kendaraan dari arah berlawanan

sewaktu kendaraannya melewati tikungan sehingga pengemudi tidak kaget jika ada

kendaraan dari arah berlawanan.

Untuk mendapatkan lebar kebebasan samping, dipergunakan beberapa rumus :

a. Spiral - Spiral

Berdasarkan JPH

Lt = 2 Ls

R = R rencana

JPH>Lt

R

JPHRE

90cos1

JPH<Lt

R

JPHLtJPH

R

JPHRE

90sin

2

190cos1

b. Spiral – Circle - Spiral

Berdasarkan JPH

Lt = 2Ls+Lc

R = R rencana

- JPH>Lt

R

JPHRE

90cos1

- JPH<Lt

R

JPHLtJPH

R

JPHRE

90sin

2

190cos1



c. Lengkung Sederhana (Circle-Circle)

Berdasarkan JPH

Lt = Lc+Ls

R = R rencana

- JPH>Lt

R

JPHRE

90cos1

- JPH<Lt

R

JPHLtJPH

R

JPHRE

90sin

2

190cos1

Berdasarkan JPM :

Sama dengan cara JPH

4. Pelebaran Perkerasan pada Tikungan

Pada tikungan, kendaraan tidak dapat membuat lintasan menurut jalur yang

tersedia seperti pada jalan lurus atau tangen, di samping itu yang diberi sudut

belokan hanya roda depan, sehingga roda belakang akan mengalami lintasan yang

lebih keluar terutama untuk kecepatan tinggi lintasan roda belakang cenderung

bergeser ke arah dalam.


a. Jarak Lintasan Terluar Sampai Terdalam Kendaraan

22 LRcRcU

b. Lebar Tikungan Akibat Depan Tergantung

RcALARcFa 22

c. Lebar Tambahan Akibat Kelalaian Pengemudi

Rc

VZ 105,0

d. Lebar Perkerasan Pada Tikungan

ZFancunWc 1



e. Tambahan Pelebaran Perkerasan

WnWcW 2

2.5 Stasioning

interval-interval tertentu dari awal dimulainya tikungan. Penomeran jalan

(ststioning) dibutuhkan sebagai sarana komunikasi untuk dengan cepat mengenal lokasi

yang sedang dibicarakan,selanjutnya menjadi panduan untuk mencari lokasi suatu

tempat. Disamping itu dari penomeran (stationing) jalan tersebut diperoleh informasi

tentang panjang tikungan jalan seara keseluruhan.

Pada tikungan penomeran dilakukan biasanya pada titik-titik penting,jadi tempat

stationing titik TS dan stationing CT pada tikungan jenis lingkaran. Stationing titik TS,

titik SC, titik CS, dan titik ST terdapat pada tikungan spiral circle spiral dan spiral-spiral.

Perhitungan stationing pad tikungan jalan untuk setiap titik penting trsebut adalah

sebagai berikut :

Sta TC = Sta A + d1-T

Sta CT = Sta TC + Lc

Sta TS = Sta CT + (d2-T-Ts)

Sta SC = Sta TS + Ls

Sta CS = Sta SC + Lc

Sta SC = Sta CS + Ls

2.6 Diagram Superelevasi

Diagram superelevasi adalah diagram yang menggambarkan pencapaian superelevasi dari

lereng normal kesuperelevasi penuh,sehingga dengan menggunakan diagarm ini dapat

ditentukan bentuk penampang melintang setiap titik pada lengkung horisontal yang

direncanakan. Diagram superelevasi digambar berdasrkan elevasi sumbu jalan sebagai garis

nol. Elevasi tepi perkerasan diberi tanda positif atau negatuf ditinjau dari ketinggian sumbu

jalan. Tanda positif untuk tepi perkerasan yang lebih rendah dari sumbu jalan.

bab ii dasar teori perencanaan geometri

Documents