bab iii landasan teori a. bagian-bagian jalan bagian yang ...eprints.ums.ac.id/46450/10/bab...

10

BAB III

LANDASAN TEORI

A. Bagian-bagian Jalan

Jalan memiliki bagian-bagian yang sangat penting, bagian-bagian tersebut

dikelompokkan menjadi 4 bagian, yaitu bagian yang berguna untuk lalu lintas,

bagian yang berguna untuk drainase jalan, bagian pelengkap jalan, dan bagian

konstruksi jalan

Bagian yang beguna untuk lalu lintas terdiri dari:

1. Jalur lalu lintas adalah keseluruhan bagian perkerasan jalan yang

diperuntukan untuk lalu lintas kendaraan. Jalur lalu lintas terdiri dari

beberapa lajur (lane) kendaraan. Jalur lalu lintas untuk satu arah minimal

terdiri dari satu lajur lalu lintas.

2. Lajur lalu lintas, merupakan bagian paling menentukan lebar melintang

jalan secara keseluruhan. Brsarnya lebar lajur lalu lintas dapat ditentukan

dengan pengamatan secara langsung

3. Bahu jalan adalah jalur yang terletak berdampingan dengan jalur lalu lintas

yang berfungsi sebagai: ruangan untuk berhenti, ruang untuk menghindar

dalam keadaan darurat, memberikan kelenggangan pengemudi, pendukung

konstruksi perkerasan jalan dari arah samping, ruang pembantu pada saat

perbaikan dan pemeliharaan jalan, ruang melintas kendaraan patroli,

ambulans, dll

4. Trotoar adalah jalur yang terletak berdampingan dengan jalur lalu lintas

yang dikhususkan untuk pejalan kaki. Untuk keamanan pejalan kaki maka

trotoar hatus di buat terpisah dari jalur lalu lintas oleh struktur fisik berupa

kerb. Kebutuhan trotoar tergantung dari volume lalu lintas pemakai jalan.

5. Median adalah jalur pemisah yang teletak ditengah jalan untuk membagi

jalan dalam masing-masing arah. Fungsi median antara lain sebagai daerah

netral dimana pengemudi masih dapat mengontrol kendaraan pada saat

darurat, menyediakan jarak yang cukup untuk membatasi kesialuan dari

kendaraan lain yang belawanan arah, mengamankan kebebasan samping

10

11

dari masing-masing arah, menyediakan ruang untuk kanalisasi pertemuan

pada jalan, menambah rasa kelegaan, kenyamanan, dan keindahan bagi

pengguna jalan.

Bagian yang berguna untuk drainase jalan antara lain:

1. Saluran samping

2. Kemiringan melintang

3. Kemiringan melintang bahu

4. Kemiringan lereng

Bagian Pelengkap Jalan meliputi:

1. Kerb

2. Pengaman Tepi

Bagian konstruksi jalan meliputi:

1. Lapisan perkerasan jalan

2. Lapisan pondasi atas

3. Lapisan pondasi bawah

4. Lapisan tanah dasar

Daerah manfaat jalan (damaja) meliputi bagan jalan, saluran tepi jalan dan

ambang pengamanan. Badan jalan meliputi jalur lalu lintas, dengan atau tanpa

jalur pemisah dan bahu jalan.

Daerah milik jalan (damija), merupakan ruang sepanjang jalan yang dibatasi

oleh lebar dan tinggi tertentu yang dikuasai oleh pembina jalan dengan suatu hak

tertentu. Biasanya pada jarak per satu km dipasang patok DMJ berwarna kuning.

Sejalur tanah tertentu diluar daerah manfaat jalan tetapi didalam daerah milik

jalan dimaksudkan untuk memenuhi persyaratan keluasaan keamanan penggunaan

jalan antara lain untuk keperluan pelebaran daerah manfaat jalan dikemudian hari.

Daerah pengawasan jalan (dawasja) adalah sejalur tanah tertentu yang terletak

diluar daerah milik jalan, yang penggunaannya diawasi oleh pembina jalan,

dengan maksud agar tidak mengganggu pandangan pengemudi dan konstruksi

jalan. Dalam hai tidak cukup luasnya daerah milik jalan.

12

B. Penentuan Kondisi Perkerasan Dengan Metode PCI

Pavement Condition Index (PCI) adalah system penilaian kondisi perkerasan

jalan berdasarkan jenis, tingkat dan luas kerusakan yang terjadi, dan dapat

digunakan sebagai acuan dalam usaha pemeliharaan. Nilai PCI ini memiliki

rentang 0 (nol) sampai 100 (seratus) dengan kriteria sempurna (excellent), sangat

baik (very good), baik (good), sedang (fair), jelek (poor), sangat jelek (very poor),

dan gagal (failed). Adapu langkah-langkah untuk menghitung PCI sebagai

berikut:

1. Menentukan density (kadar kerusakan)

Density didapat dari luas kerusakan dibagi dengan luas perkerasan jalan

(tiap segmen) kemudiam dikalikan 100%. Rumus lengkapnya adalah

sebagai berikut:

Density (%) = (luas kerusakan/luas tiap unit segmen) x 100% (3.1)

2. Mencari Deduct Value (DV)

Mencari deduct value yang berupa garis jenis-jenis kerusakan. Adapun

cara untuk menentukan DV, yaitu dengan memasukan prosentase densitas

pada grafik masing-masung jenis kerusakan kemudian menarik garis

vertikal sampai memotong tingkat kerusakan (low, medium, high),

selajutnya pada potongan tersebut ditarik garis horizontal dan akan didapat

DV. Contoh Grafik deduct value untuk tipe kerusakan aligator cracking

dapat dilihat pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1 Grafik Deduct Value untuk Alligator Cracking

13

3. Menjumlah Total Deduct Value (TDV)

menjumlah total deduct value yang diperoleh pada suatu segmen jalan

yang ditinjau sehingga diperoleh total deduct value (TDV)

4. Mencari Corrected Deduct Value

Untuk mendapatkan nilai Corrected Deduct Value (CDV), yaitu dengan

memasukan angka yang diperoleh DV > 5 untuk perkerasan lapangan

udara dan jalan tidak beraspal. Dan DV > 2 untuk jalan berpermukaan

aspal. Mencari DV dengan melihat kurva koreksi dengan menjumlah niali

potongan sesuai angka yang diperolehkan. Diambil niali DV yang terbesar.

Grafik corrected deduct value dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2 Grafik Corrected Deduct Value

Sumber : Pavement Management for Airport, Roads & Parking Lots

5. Menghitung Pavement Condition Index

Nilai kondisi perkerasan (PCI) dengan menurangi seratus nilaimaksimum

CDV yang diperoleh. Rumus lengkapnya adalah sebagai berikut:

PCI = 100 – CDV (3.2)

dengan:

PCI = nilai kondisi perkerasan

CDV = Corrected Deduct Value

Nilai yang diperoleh tersebut dapat menunjukan kondisi perkerasan pada

segmen yang ditinjau, apakah baik, sangat baik, atau bahkan buruk sekali

dengan menggunakan parameter seperti Gambar 3.3.

14

6. Prioritas penanganan kerusakan

Untuk mengetahui nilai kondisi perkerasan keseluruhan (pada ruas jalan

yang ditinjau) adalah dengan menjumlah semua nilai kondisi perkerasan

pada tiap-tiap segmen dan membaginya dengan total jumlah segmen.

Rumus yang digunakan sebagai berikut:

Rata-rata PCI untuk ruas jalan = PCI tiap segmen / jumlah segmen

Rata-rata PCI yang diperoleh kemudian dimasukan ke dalam paameter,

seperti Gambar 3.3

Gambar 3.3 Indeks dan Kondisi Lapis Permukaan Jalan

Sumber : Pavement Management for Airport, Roads & Parking Lots

C. Metode Rerata Aritmatik

Metode ini paling sederhana dalam perhitungan hujan curah hujan wilayah.

Metode ini cocok untuk kawasaan dengan topografi rata atau datar. Alat penakar

tersebut merata atau hampir merata, dan harga individual curah hujan tidak terlalu

jauh dari harga rata-ratanya. Hujan wilayah diperoleh dari persamaan berikut

(Suripin, 2003):

P = ∑

(3.3)

dengan:

P = hujan wilayah (mm)

Pi = curah hujan yang tercatat di pos penakar hujan i (mm)

n = banyak pos penakar hujan

15

D. Analisis Frekuensi Data Hujan

Metode yang digunakan dalam analisis frekuensi adalah annual maximum

serries. Menurut Triatmodjo (2008). Metode ini digunakan apabila data yang

tersedia minimal 10 tahun data runtut waktu. Tipe ini adalah dengan memilih satu

data maksimum setiap tahun. Dengan cara ini, data terbesar kedua dalan suatu

tahun yang mungkin lebih besar dari data maksimum pada tahun yang lain tidak

diperhitungkan.

Dengan menghitung parameter statistik seperti nilai rerata, standar deviasi,

koefisien variasi, dan koefisien skewness dari data yang ada serta diikuti dengan

uji statisti, maka distribusi probabilitas debit banjir yang sesuai dapat ditentukan.

Rumus-rumus statistik yang digunakan untuk menentukan jenis distribusi

probabilitas tersebut adalah sebagai berikut:

Standard deviasi, Sd =

5,0

1

2

)1(

n

Xxn

i

i

(3.4)

Koefisien skewnees, Cs = 3

13)2)(1(

n

i

i Xxsnn

n

(3.5)

Koefisien variasi, Cv = X

S

(3.6)

Koefisien kurtosis, Ck = 4

14

2

)3)(2)(1(

n

i

i XxSnnn

n

(3.7)

dengan:

n = jumlah data Sd = standar deviasi

X = nilai rata-rata xi = data ke-i

Untuk pemilihan ditribusi yang akan digunakan harus sesuai dengan

parameter statistik pemilihan distribusi hujan pada Tabel 3.1

16

Tabel 3.1 Parameter Statistik Untuk Menentukan Jenis Distribusi

No Jenis Distribusi Persyaratan

1 Normal

3

0

%44,95)2(

%27,68)(

k

s

C

C

sx

sx

2 Log Normal

3316156

03

2468

3

vvvvs

vvs

CCCCC

CCC

3 Gumbel Cs = 1,14

Ck = 5,4

4 Log Pearson III Selain dari nilai diatas

Sumber : Bambang Triatmodjo, 2008.

E. Hujan Rencana

Berdasarkan nilai parameter statistik dari data yang ada dan setelah dipilh

jenisdistribusi probabilitas hujan yang cocok sesuai hasil uji statistik, hujan

rencana kemudian dihitung dengan rumus:

Rt = X + G . Sd (3.8)

dengan:

Rt = tinggi hujan dengan kala ulang T tahun (mm)

X = tinggi hujan rerata (mm)

G = faktor frekuensi, merupakan fungsi jenis distribusi dan kala ulang

Sd = standar deviasi

F. Debit Banjir Rencana

Untuk menghitung debit banjir dalam penelitian ini menggunakan metode

rasional. Metode Rasional dapat menggambarkan hubungan antara debit limpasan

dengan besar curah hujan. Dengan demikian maka laju pengaliran maksimum

terjadi jika lama waktu hujan sam dengan waktu konsentrasi daerah alirannya.

17

Metode Rasional adalah suatu metode empiris dalam hidrologi. Rumus matematis

metode ini adalah:

QT = 0,278.C.Cs.I.A (3.9)

dengan:

QT = debit puncak yang ditimbulkan oleh hujan dengan intensitas Durasi dan

frekuensi tertentu (m3/detik)

I = intensitas hujan (mm/jam)

A = luas daerah tangkapan (km2)

Cs = Koefisien Tampungan

C = koefisien aliran yang tergantung pada jenis permukaan lahan yang

nilainya diberikan pada Tabel 3.2

Dengan cara Log Pearson Tipe III, dapat dicari curah hujan harian rencana

untuk periode ulang 2 tahun, 5 tahun, 10 tahun, dan 50 tahun.

Intensitas Hujan

Untuk mencari intensitas hujan dipakai curah hujan harian rencana dengan

menggunakan Metode Mononobe, yaitu:

I =

3/2

24 24

24

Tc

R

(3.10)

Dengan memasukan ke dalam Mononobe, curah hujan rencana dan waktu

konsentrasi masing-masing saluran, maka intensitas hujan rencana masing-masing

saluran dapat dibuat. Rumus waktu Konsentrasi (Tc) adalah sebagai berikut:

Tc = T0 + Td (3.11)

dengan:

T0 = Inlet Time (jam)

Td = Conduit Time (jam)

Untuk Inlet Time dan Conduit Time dapat diperoleh dengan rumus sebagai

berikut:

T0 =

77,0

0

0000325,0

S

L

(3.12)

dan

18

Td = V

L1000278,0

(3.13)

dengan:

L0 = Jarak menuju saluran (m)

L1 = Jarak terjauh menuju outlet (m)

S0 = Kemiringan melintang menuju saluran (‰)

V = Kecepatan aliran (m/dt)

Koefisien Tampungan

Untuk mendapatkan berapa besar koefisien tampungan dapat dilakukan

dengan subtitusi Tc dan Td kedalam rumus berikut:

TdTc

TcCs

2

2

(3.14)

atau

V

L

V

L

S

L

V

L

S

Lo

Cs

11

77,0

0

0

1

77,0

0

00278,0000278,0000325,02

000278,0000325,02

(3.15)

dengan:

L0 = Jarak menuju saluaran (m)

L1 = Jarak terjauh menuju outlet (m)

S0 = Kemiringan melintang menuju saluran (‰)


Koefisien Limpasan

Koefisien limpasan merupakan suatu bilangan yang merupakan nilai

perbandingan antara laju debit puncak dengan intensitas hujan yang dipengaruhi

oleh berbagai faktor seperti laju infiltrasi, keadaan tataguna lahan, intensitas

hujan, permeabilitas, dan kemampuan tanah menahan air (Asdak,2004). Nilai

koefisien limpasan (C) dapat dilihat pada Tabel 3.2.

19

Tabel 3.2 Koefisien Aliran (C)

Tipe daerah aliran C

Rerumputan

Tanah pasir, datar 2% 0,5-0,1

Tanah pasir, sedang 2-7% 0,1-0,15

Tanah pasir, curam 7% 0,15-0,20

Tanah gemuk, datar 2% 0,13-0,17

Tanah gemuk, sedang 2-7% 0,18-0,22

Tanah gemuk, curam 7% 0,25-0,35

Perdagangan

Daerah kota lama 0,75-0,95

Daerah pinggiran 0,50-0,70

Perumahan

Daerah single family 0,30-0,50

Multi unit terpisah 0,40-0,60

Multi unit tertutup 0,60-0,75

Sub urban 0,25-0,40

Daerah apartemen 0,50-0,70

Industri

Daerah ringan 0,50-0,80

Daerah berat 0,60-0,90

Taman, kuburan 0,10-0,25

Tempat bermain 0,20-0,35

Halaman kereta api 0,20-0,40

Daerah tidak dikerjakan 0,10-0,30

Jalan : beraspal 0,70-0,95

Beton 0,85-0,90

Batu 0,70-0,85

Atap 0,75-0,96

Sumber : Triatmodjo, 2008

G. Analisis Hidrolika Saluran

Perhitungan hidrolika saluran aliran dilakukan dengan rumus-rumus sebagai

berikut:

1. Persegi panjang

Menentukan kedalam saluran dapat dilakukan dengan rumus sebagai

berikut:

20

2/3

2/1

1

2

S

nVY

(3.16)

dengan:

n = Koefisien Meanning


S1 = Kemiringan dasar saluran (‰)

Menentukan luas penampang saluran dapat dilakukan dengan rumus

sebagai berikut:

As = 2Y2 (3.17)

Menentukan debit saluran dapat dikakukan dengan rumus sebagai berikut:

Qs = As . V (3.18)

atau

4

3

2/1

1

8 VS

nQs

(3.19)

2. Trapesium


berikut:

2/3

2/1

1

2

S

nVY

(3.20)

dengan:





sebagai berikut:

2

3

3YAs

(3.21)

21


Qs = As . V (3.22)

atau

4

3

2/1

13

12V

S

VQs

(3.23)

3. Penampang Segitiga


berikut:

2/3

2/1

12

4

S

nVY

(3.24)

dengan:





sebagai berikut:

As = Y2 (3.25)


Qs = As . V (3.26)

atau

4

3

2/1

1

8 VS

nQs

(3.27)

4. Penampang Setengah Lingkaran


berikut:

22

2/3

2/1

1

2

S

nVY

(3.28)

dengan:





sebagai berikut:

2

2YAs

(3.29)


Qs = As . V (3.30)

atau

4

3

2/1

1

2 VS

nQs

(3.31)

bab iii landasan teori a. bagian-bagian jalan bagian yang ...eprints.ums.ac.id/46450/10/bab...

Documents