Download - BAB3 Geometri Jalan
-
8/17/2019 BAB3 Geometri Jalan
1/19
BAB IIIGEOMETRI JALAN ANGKUT TAMBANG
Jalan adalah lintasan yang menghubungkan lalu lintas dari suatu
tempat ke tempat lainnya. Perencanaan jalan yang benar akan
memberikan kelancaran, keamanan, dan kenyamanan bagi pemakai jalan.
Menurut Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Bina Marga
berdasarkan medan jalan, jalan dapat diklasifikasikan seperti tabel berikut.
Tabel 3.1.Klasifikasi Jalan berdasarkan Medan Jalan
Jenis Medan Kemiringan Medan !"
Datar # $
Perbukitan $ % &'
Pegunungan ( &'
Sumber : Direktorat Jenderal Bina Marga, 1997
Jalan mempunyai peranan yang sangat penting dalam kegiatan
pertambangan mengingat fungsinya untuk mengangkut bahan galian
menuju tempat pengolahan ataupun langsung ke konsumen. Medan berat
yang mungkin terdapat di sepanjang rute jalan tambang harus di atasi
dengan mengubah rancangan jalan untuk meningkatkan aspek manfaat
dan keselamatan kerja.
)ecara umum, konstruksi jalan tambang sama dengan jalan angkut
di kota. Jalan tambang mempunyai karakter khusus yang dapat
membedakannya dengan jalan raya pada umumnya, karena pola
pembuatan jalan dipengaruhi oleh perencanaan tambang. Perbedaan
yang mendasar terletak pada permukaan jalannya road surface". *al ini
15
15
-
8/17/2019 BAB3 Geometri Jalan
2/19
dikarenakan jalan tambang sering dilalui oleh alat+alat mekanis berat.
iri+ciri jalan angkut tambang antara lain-
+ Jalan tambang jarang dilapisi aspal atau beton karena sering dilalui
alat+alat berat.
+ Pada beberapa lokasi bersifat sementara temporer " seiring dari
kegiatan penambangan tersebut.
eometri jalan angkut yang harus diperhatikan sama seperti jalan
raya pada umumnya, yaitu lebar jalan angkut, jari+jari tikungan dan super+
ele/asi, kemiringan jalan, dan cross slope. 0lat angkut atau truk+truk
tambang umumnya berdimensi lebih lebar, panjang dan lebih berat
dibanding kendaraan angkut yang bergerak di jalan raya. 1leh sebab itu,
geometri jalan harus sesuai dengan dimensi alat angkt yang digunakan
agar alat angkut tersebut dapat bergerak leluasa pada kecepatan normal
dan aman.
3.1. LEBAR JALAN ANGKUT TAMBANG
)ecara teoritis dapat dikatakan bah2a semakin lebar jalan angkut
maka semakin lancar arus lalu lintas kendaraan yang melalui jalan
tersebut. Perhitungan lebar jalan angkut minimum didasarkan atas ukuran
dari alat angkut terbesar yang mele2ati jalan tersebut. Di samping itu,
perhitungan lebar jalan pun harus mempertimbangkan jumlah lajur, yaitu
lajur tunggal untuk jalan satu arah atau lajur ganda untuk jalan dua arah.
Perhitungan lebar jalan angkut dapat dibedakan menjadi dua, yaitu
perhitungan lebar jalan lurus dan perhitungan lebar jalan pada tikungan.
16
-
8/17/2019 BAB3 Geometri Jalan
3/19
Jumlah 3aktor Pengali
Jalur 4ebar Kendaraan Maksimum"
5 &,6
& $,'
$ ',6
7 8,'
3.1.1. Lebar Jalan Angku Ta!bang "#sisi Lurus
Penentuan lebar jalan minimum untuk jalan lurus dengan lajur
ganda atau lebih, menurut AASH! Association of American Standard
Hig"#a$ ransportation !fficial " Manual %ural Hig"#a$ Design, harus
ditambah dengan setengah lebar alat angkut pada bagian tepi kiri dan
kanan jalan. Di ba2ah ini merupakan tabel faktor pengali untuk
perhitungan secara sederhana lebar jalan minimum untuk jalan lurus.
Tabel 3.$.%ak#r "engali Unuk "er&iungan Lebar Jalan Mini!u!
Sumber: &ur"akim, '(()
ambar berikut ini merupakan ilustrasi penampang melintang
cross section" dari lebar jalan angkut minimum untuk jalan lurus dengan
lajur ganda.
Sumber: A#ang Su#andi, '(()
Ga!bar 3.1.Lebar Jalan Angku "#sisi Lurus Unuk 'ua Jalur
17
-
8/17/2019 BAB3 Geometri Jalan
4/19
)eandainya lebar kendaraan dan jumlah lajur yang direncanakan
masing+masing adalah 9t dan n, maka lebar jalan alat angkut pada jalan
lurus dapat dirumuskan sebagai berikut-
).5,0).(1(. Wt nWt n L ++= ....................: (3.1)
Keterangan-
4 ; lebar jalan angkut minimum m"
9t ; lebar alat m"
n ; jumlah jalur
3.1.$. Lebar Jalan Angku Ta!bang "#sisi Tikungan
4ebar jalan angkut pada tikungan selalu lebih besar daripada lebar
jalan lurus. *al ini dikarenakan pada posisi membelok kendaraan akan
membutuhkan ruang gerak yang lebih besar akibat jejak ban depan dan
belakang yang ditinggalkan di atas jalan melebar. Penentuan lebar jalan
minimum pada tikungan untuk lajur ganda didasarkan pada-
+ 4ebar juntai o*er"ang " bagian depan dan belakang saat
kendaraan belok.
+ Jarak dari kedua tepi jalan
+ Jarak antara kendaraan saat bersimpangan
+ 4ebar jejak ban
18
-
8/17/2019 BAB3 Geometri Jalan
5/19
Persamaan yang digunakan untuk menghitung lebar jalan angkut
minimum pada tikungan yaitu-
( )
( ) Fb FaU Z C
C Z Fb FaU nW
++==++++=
5,0 ...................... (3.$)
Keterangan-
9 ; lebar jalan angkut minimum pada tikungan m"
U ; lebar jejak roda m"
3a ; lebar juntai depan m"
3b ; lebar juntai belakang m"
< ; lebar bagian tepi jalan m"
; jarak antar kendaraan m"
ambar di ba2ah ini merupakan ilustrasi dari lebar jalan angkut
minimum untuk jalan tikungan dengan lajur ganda.
Sumber: A#ang Su#andi, '(()
Ga!bar 3.$.'esain Lebar Jalan Angku "ada "#sisi Bel#kan
19
-
8/17/2019 BAB3 Geometri Jalan
6/19
3.$. JARI*JARI TIKUNGAN
=adius tikungan jalan angkut merupakan jari+jari lintas
perlengkungan yang dibentuk oleh alat angkut pada saat menikung. Jari+
jari tikungan jalan angkut berhubungan dengan konstruksi alat angkut
yang digunakan, khususnya jarak hori>ontal antara poros roda depan dan
belakang. ambar $.$ memperlihatkan jari+jari lingkaran yang dijalani oleh
roda belakang dan roda depan berpotongan di pusat dengan besar
sudut sama dengan sudut penyimpangan roda depan.
Sumber: A#ang Su#andi, '(()
Ga!bar 3.3.+udu Maksi!u! "en,i!-angan Kendaraan
Berdasarkan gambar di atas jari+jari tikingan dapat dihitung dengan
rumus sebgai berikut-
β sin
W R = .............................. (3.3)
Keterangan-
= ; jari+jari tikungan jalan angkut m"
9 ; jarak poros roda depan dan belakang m"
? ; sudut penyimpangan roda depan
o
"
20
-
8/17/2019 BAB3 Geometri Jalan
7/19
@R KmAjam" 5&6 566 B6 C6 86 '6 76 $6 &6
=min m" 866 $D6 &C6 &56 55$ DD 7C &D 5$
Eamun, rumus di atas merupakan perhitungan matematis untuk
mendapatkan lengkungan tikungan jalan tanpa mempertimbangan faktor+
faktor kecepatan alat angkut, gesekan roda ban dengan permukaan alan
dan superele/asi. 0gar terhindar dari kemungkinan kecelakaan, maka
untuk kecepatan tertentu dapat dihitung jari+jari minimum untuk
superele/asi maksimum dan koefisien gesek maksimum.
Besarnya jari+jari tikungan minimum pada jalan dapat dihitung
dengan menggunakan rumus sebagai berikut-
)(127
2
f e
V R
+= .............................. (3.)
Keterangan-
= ; radius tikungan m"
@ ; kecepatan kendaraan kmAjam"
e ; superele/asi
f ; koefisien gesekan samping
Berdasarkan rumus di atas, dapat dihitung jari+jari tikungan
minimum =min" untuk /ariasi kecepatan rencana @=" dengan emaks ; 56!
serta harga f maks sesuai kur/a pada gambar $.7. *asil perhitungan terlihat
pada tabel $.$.
Tabel 3.3.Jari*/ari ikungan !ini!u! unuk e!aks 0 12
Sumber: Direktorat Jenderal Bina Marga, 1997
21
-
8/17/2019 BAB3 Geometri Jalan
8/19
Sumber: A#ang Su#andi, '(()
Ga!bar 3..Kura K#efisien Gesek unuk e!aks 425 625 dan 12 (!enuru AA+7TO)
Jari+jari tikungan jalan angkut tambang juga harus memenuhi
keselamatan kerja di tambang atau memenuhi faktor keamanan. 3aktor
keamanan yang dimaksud adalah jarak pandang bagi pengemudi pada
tikungan baik hori>ontal maupun /ertikal terhadap kedudukan suatu
penghalang yang diukur dari titik kedudukan mata pengemudi". 0dapun
faktor+faktor yang mempengaruhi keselamatan dan keamanan operasi
pengangkutan adalah-
+ Kecepatan maksimum yang dii>inkan
+ Kemiringan jalan
+ Jarak berhenti
+ Jarak pandang pengemudi
22
-
8/17/2019 BAB3 Geometri Jalan
9/19
3.3. +U"ERELE8A+I
)uperele/asi merupakan kemiringan jalan pada tikungan yang
terbentuk oleh batas antara tepi jalan terluar dengan tepi jalan terdalam
karena perbedaan ketinggian. 3ungsi superele/asi untuk mengatasi gaya
sentrifugal kendaraan pada saat membelok. )etiap kendaraan yang
mele2ati tikungan akan mengalami gaya sentrifugal gaya dorong keluar",
gaya tersebut harus dapat diimbangi oleh gaya sentripetal agar dump
truck tidak terbalik. aya sentripetal ditimbulkan oleh superele/asi,
semakin besar nilai superele/asi yang dibuat akan semakin besar
kecepatan kendaraan untuk mele2ati tikungan.
Ga!bar 3.9.+u-ereleasi
23
-
8/17/2019 BAB3 Geometri Jalan
10/19
Untuk dapat menghitung besarnya nilai superele/asi dapat
digunakan rumus sebagai berikut-
R 127
Vf e
2
×=+ ............................. (3.)
Keterangan-
e ; superele/asi
f ; koefisien gesekan samping
@ ; kecepatan kendaraan kmAjam"
= ; radius tikungan m"
Kemiringan melintang atau kelandaian pada penampang jalan tepi
perkerasan luar dan sumbu jalan sepanjang lengkung peralihan disebut
landai relatif. *arga landai relatif disesuaikan dengan kecepatan rencana
@=" dan jumlah lajur yang tersedia.
Tabel 3..Ke:e-aan ren:ana er&ada- su-ereleasi
@= KmAjam" &6 $6 76 '6 86 C6
e 5A'6 5A' 5A566 5A55' 5A5&' 5A5'6
Sumber: Direktorat Jenderal Bina Marga, 1997
3.. CROSS SLOPE
+ross slope adalah sudut yang dibentuk oleh dua sisi permukaan
jalan terhadap bidang hori>ontal. Pada umumnya jalan angkut mempunyai
bentuk penampang melintang cembung. Jalan angkut tambang dibuat
demikian dengan tujuan untuk memperlancar penyaliran. 0pabila turun
hujan, maka air yang ada pada permukaan jalan akan segera mengalir ke
24
-
8/17/2019 BAB3 Geometri Jalan
11/19
tepi jalan angkut, tidak tergenang pada badan jalan. *al ini penting karena
air yang menggenang pada permukaan jalan angkut akan
membahayakan kendaraan yang le2at dan mempercepat kerusakan
jalan.
Sumber: A#ang Su#andi, '(()
Ga!bar 3.4.Cross Slope
Eilai cross slope yang umum yang direkomendasikan &6 sampai 76
mmAm, diukur dari jarak bagian tepi jalan ke bagian tengah atau pusat
jalan dan disesuaikan dengan kondisi yang ada. Permukaan tepi+tepi jalan
dalam kondisi kering tidak terlalu miring dapat di2ujudkan, maka
pembebanan ban akan relatif datar dan tingkat kepenatan pengemudi
dapat dikurangi.
3.9. KEMIRINGAN JALAN ANGKUT TAMBANG
Kemiringan jalan angkut berhubungan langsung dengan
kemampuan alat angkut baik dalam pengereman ataupun dalam
25
-
8/17/2019 BAB3 Geometri Jalan
12/19
h
x
mengatasi tanjakan. Kemiringan jalan umumnya dinyatakan dalam persen
!".
Kemiringan jalan angkut dapat dihitung dengan menggunakan rumus
sebagai berikut -
%100)( x x
hGrade
∆
∆=α ..::::.. (3.9)
Keterangan -
Fh ; beda tinggi antara & titik yang diukur m"
FG ; jarak datar antara & titik yang diukur m"
Persamaan di atas dapat dari gambar di ba2ah ini-
Ga!bar 3.;.Ke!iringan Jalan
Kemiringan jalan maksimum yang dapat dilalui dengan baik oleh
alat angkut khususnya dump truk, berkisar antara ! + 56!. )edangkan
26
-
8/17/2019 BAB3 Geometri Jalan
13/19
@R KmAjam" 5&6 556 566 C6 86 '6 76 #76
H !" $ $ 7 ' C B 56 56
untuk jalan naik maupun jalan turun pada daerah perbukitan lebih aman
kemiringan jalan maksimum C! Menurut r- .artanto .rod/osumarto,
B".
Besar kemiringan jalan tanjakan dapat mempengaruhi hal+hal
seperti berikut-
+ Kecepatan kendaraan menurun sehingga proukti/itas juga
mengalami penurunan
+ Beban pada transmisi akan meningkat
+ Kendaraan sulit dikontrol pada kondisi basah
Tabel 3.9."erbandingan Maksi!u! Ter&ada- Ke!iringan
Sumber: Direktorat Jenderal Bina Marga, 1997
3.4. JARAK "AN'ANG
Jarak pandang adalah jarak antar pengemudi dengan daerah yang
dapat dilihat olehnya. Jarak pandang aman safe sig"t distance" adalah
jarak yang diperlukan pengemudi untuk melihat bebas ke depan pada
suatu tikungan, baik ke arah /ertikal maupun hori>ontal. Jarak pandang
yang aman diperlukan oleh pengemudi operator " untuk melihat ke depan
secara bebas pada suatu tikungan. Jika pengemudi melihat suatu
penghalang yang membahayakan, pengemudi dapat melakukan antisipasi
untuk menghindari bahaya tersebut dengan aman. Jarak pandang
27
-
8/17/2019 BAB3 Geometri Jalan
14/19
minimum sama dengan jarak berhenti. Jarak pandang terdiri dari jarak
pandang henti Jh" dan jarak pandang mendahului Jd".
Jarak pandang henti adalah jarak minimum yang diperlukan oleh
setiap pengemudi untuk menghentikan kendaraannya dengan aman
begitu melihat adanya halangan di depan. Ketinggian mata pengemudi
berkisar antara 7,66+7,6 m, sedangkan tinggi penghalang yang dapat
menimbulkan kecelakaan berkisar antara 6,5'+6,&6 m diukur dari
permukaan jalan. Jarak pandang henti berkaitan erat dengan kecepatan
kendaraan, gesekan ban dengan jalan, 2aktu tanggap dan gra/itasi dan
dapat diformulasikan sebagai berikut-
)(254278,0
2
. L fp
V T V Jh R R ±
+= :::::: (3.4)
Keterangan -
@= ; kecepatan rencana kmAjam"
I ; 2aktu tanggap, ditetapkan &,' detik
f p ; koefisien gesek memanjang antara ban dengan perkerasan jalan,
menurut AASH! ;6,&C+6,7' menurut Bina Marga ;6,$'+6,''
4 ; kemiringan jalan !"
Iabel $.8. memperlihatkan panjang Jh minimum yang dihitung
berdasarkan rumus di atas dengan pembulatan+pembulatan.
Tabel 3.4."erbandingan /arak -andang &eni dengan ke:e-aan kendaraan
@= kmAjam 5&6 566 C6 86 '6 76 $6 &6
28
-
8/17/2019 BAB3 Geometri Jalan
15/19
Jh minimum m" &'6 5' 5&6 ' '' 76 & 58
Sumber: Direktorat Jenderal Bina Marga, 1997
3.4.1. Jarak "andang Lengkung 7#riontal adalah jarak bebas
pandangan pengemudi dari halangan benda+benda di sisi jalan daerah
bebas samping" untuk dapat melihat kendaraan yang berla2anan arah
maupun yang berada di depannya di daerah tikungan. Daerah bebas
samping adalah ruang untuk menjamin kebebasan pandang di tikungan
sehingga Jh terpenuhi. Dengan demikian, daerah bebas samping
dimaksudkan untuk memberikan kemudahan pandangan di tikungan
dengan membebaskan objek+objek penghalang sejauh meter diukur dari
garis tengah lajur dalam sampai objek penghalang pandangan. Llustrasi
jarak pandang lengkung hori>ontal dapat dilihat pada gambar berikut.
Ga!bar 3.6.Jarak "andang 7#ri
-
8/17/2019 BAB3 Geometri Jalan
16/19
aris pandangbahaya
Jarak berhenti yang diperlukan
Jarak Pandang
4engkung @ertikal
Daerah bebas samping dapat dihitung dengan rumus sebagai
berikut-
Keterangan -
= ; jari+jari tikungan m"
= ; jari+jari sumbu lajur dalam m"
Jh ; jarak pandang henti m"
4t ; panjang tikungan m"
3.4.$. Jarak "andang Lengkung 8erikal
Jarak Pandang 4engkung @ertikal adalah jarak dimana
pengemudi dapat memandang dengan bebas kendaraan yang
berla2anan arah maupun di depannya pada saat tanjakan. Llustrasi jarak
pandang lengkung /ertikal dapat dilihat pada gambar berikut.
30
−=<
'
65,281
RCos R E Lt Jh Jika ::: (3.;)
−
+
−=> '65,28
2'
65,281
R
JhSin
Lt Jh
R
JhCos R E Lt Jh Jika :.. (3.6)
-
8/17/2019 BAB3 Geometri Jalan
17/19
Ga!bar 3.=.
Jarak Ber&eni Lengkung 8erikal
4engkung /ertikal direncanakan untuk mengubah secara bertahap
perubahan dari dua macam kemiringan arah memanjang jalan pada setiap
lokasi yang diperlukan. *al ini dimaksudkan untuk menyediakan jarak
pandang henti yang cukup demi keamanan dan kenyamanan. 4engkung
/ertikal terdiri dari dua jenis, yaitu lengkung cembung dan lengkung
cekung.
a. 4engkung @ertikal embung
Pada tabel $.. memperlihatkan ketentuan tinggi untuk lengkung
cembung menurut Bina Marga.
Tabel 3.;.
Keenuan Tinggi Unuk Jarak "andang
Untuk Jarak PandangIinggi mata h5"
mIinggi objek h&"
m
*enti Jh" 5,6' 6,5'
Mendahului Jd" 5,6' 5,6'
Sumber: Direktorat Jenderal Bina Marga, 1997
Berikut ini merupakan persamaan untuk menentukan panjang
lengkung parabola pada lengkung /ertikal cembung yaitu sebagai berikut-
Jika Jh # 4,399
. 2
Jh A L= ......................... (3.=)
Jika Jh ( 4t,∆
−= 399
2 Jh L ........................ (3.1)
Keterangan -
4 ; panjang lengkung parabola m"
31
-
8/17/2019 BAB3 Geometri Jalan
18/19
0 ; perbedaan kemiringan dua titik pengamatan m"
Jh ; jarak pandang henti m"
b. 4engkung @ertikal ekung
Iidak ada dasar yang dapat digunakan untuk menentukan panjang
lengkung cekung /ertikal 4", akan tetapi ada empat kriteria sebagai
pertimbangan yang dapat digunakan, yaitu-
Jarak sinar lampu besar kendaraan
Kenyamanan pengemudi
Ketentuan drainase
Penampilan secara umum
Untuk memperhitungkan jarak berhenti dari kendaraan yang
sedang bergerak dan secara tiba+tiba dihentikan dapat digunakan grafik
pada ambar $.56.
Sumber: Direktorat Jenderal Bina Marga, 1997
32
-
8/17/2019 BAB3 Geometri Jalan
19/19
Ga!bar 3.1.Grafik Ke:e-aan 8+ Jarak Ber&eni -ada 8ariasi Ke!iringan
33