horizontal.docx

2.8 Alinyemen Horizontal

Menurut buku Rekayasa Jalan Raya yang diterbitkan oleh Gunadarma, alinyemen

horizontal adalah proyeksi sumbu jalan pada bidang horizontal. Alinyemen horizontal sering

disebut dengan situasi jalan atau trase jalan. Alinyemen horizontal terdiri atas garis lurus dan

garis lengkung yang berupa bagian dari lingkaran dan lengkung peralihan.

2.8.1 Konsep Dasar Perencanaan Tikungan

Tikungan jalan terdiri atas bagian dari lingkaran dan lengkung peralihan. Penentuan ukuran

bagian-bagian tikungan didasarkan pada keseimbangan gaya yang bekerja pada kendaraan yang

melintasi tikungan tersebut. Bila suatu kendaraan bergerak dengan kecepatan tetap sebesar V

pada bidang datar atau bidang miring dengan lintasan melengkung, maka kendaraan tersebut

akan mengalami gaya sentrifugal dan gaya sentripetal. Gaya sentrifugal mendorong kendaraan

secara radial ke arah luar lengkung. Gaya ini berarah tegak lurus terhadap arah laju kendaraan

yang mengakibatkan rasa tidak nyaman bagi pengemudi. Gaya sentrifugal F dapat ditentukan

dengan persamaan 2.1.

.................................................................................... 2.1

dimana, m = Massa (kg)

a = Percepatan (m/det2)

................................................................................... 2.2

dimana, G = Berat kendaraan (kg)

g = Gaya gravitasi (m/det2)

Jika a didefinisikan sebagai percepatan sentrifugal, maka a dapat dinyatakan dalam persamaan

2.3.

................................................................................... 2.3

dimana, v = Kecepatan kendaraan (km/jam)

R = Jari-jari lengkung lintasan (m)

Dengan demikian gaya sentrifugal dapat dinyatakan sebagai perkalian antara massa dengan

percepatan sentrifugal seperti pada persamaan 2.4.

...................................................................... 2.4

Untuk mempertahankan agar kendaraan yang melaju pada tikungan tetap berada pada

lintasannya, maka diperlukan gaya yang dapat mengimbangi gaya sentrifugal tersebut. Gaya-

gaya yang mengimbangi gaya sentrifugal tersebut adalah:

a. gaya gesek melintang antara ban dengan pemukaan jalan.

b. kornponen gaya akibat berat kendaraan yang terjadi pada bidang miring di tikungan.

Fenomena keseimbangan gaya tersebut dapat diperlihatkan pada gambar 2.7.

Gambar 2.7 Keseimbangan gaya pada tikungan

2.8.2 Penentuan Titik Koordinat

Berdasarkan titik koordinat dan elevasi maka dapat dihitung jarak. Menurut Saodang

(2004), perhitungan jarak dari titik PI ke titik PI lainnya dapat menggunakan persamaan berikut

ini:

………………………… 2.5

dimana, dA-PI = Jarak antara titik A ke PI (m)

XPI,YPI = Koordinat dari titik PI (m)

XA,YA = Koordinat dari titik A (m)

2.8.3 Penentuan Sudut Putar

Menurut Saodang (2004), bahwa sudut putar pada tikungan lengkung FC, S-C-S dan S-S

dapat dihitung dengan persamaan di bawah ini:

dimana, ΔPI = Sudut Putar ( o )

XPI,YPI = Koordinat dari titik PI (m)

XA,YA = Koordinat dari titik A (m)

XB,YB = Koordinat dari titik B (m)

Dari persamaan di atas dapat diketahui dA-PI antara titik A dan titik PI, dari sudut jurusan

1 garis menghubungkan titik A dan titik PI juga titik B.

2.8.4 Jari-Jari Minimum

Jari-jari lengkung minimum untuk kecepatan rencana yang berlainan, seperti diperlihatkan

pada Tabel di bawah ini, didasarkan pada superelevasi maksimum dan gesekan sisi dengan

rumus:

dimana, R = Jari-jari minimum (m)

V = Kecepatan (km/jam) = kecepatan rencana

f = koefisien gesekan sisi (koefisien gesekan diantara ban

dan permukaan jalan melawan gesekan)

i = Superelevasi

Hasil penelaahan luar negeri menunjukkan bahwa nilai maksimum faktor gesekan sisi "f"

adalah 0,4 sampai 0,8 untuk perkerasan aspal. Secara teoritis, kecepatan laju di tikungan dapat

ditingkatkan sampai "f" mencapai batas maksimumnya. Tetapi kecepatan laju yang tinggi di

tikungan menimbulkan gaya sentrifugal yang besar pada pengemudi. Merupakan kecenderungan

yang umum bagi pengemudi untuk mengurangi gaya sentrifugal yang bekerja pada mereka dan

untuk mempertahankan kenyamanan dan keamanan dalam mengemudi. Jari-jari minimium untuk

kecepatan rencana yang bersangkutan yang ditunjukkan pada Tabel di bawah ditentukan

oleh nilai "f" yang direkomendasikan, yang berkisar antara 0,14 sampai 0,17 demi kenyamanan

dalam mengemudi. Nilai superelevasi yang diperkirakan untuk jari-jari minimum adalah

10% untuk kecepatan rencana 40 sampai 80 km/jam, dan 8% untuk kecepatan rencana 30 sampai

20 km/jam.

Tabel 2.12 Jari-jari minimum

Sumber:Spesifikasi Standar untuk Perencanaan Geometrik Jalan Luar Kota (Rancangan Akhir) Bina Marga, 1990.

2.8.5 Panjang Jari-Jari Minimum

Untuk menjamin kelancaran mengemudi, tikungan harus cukup panjang sehingga

diperlukan waktu 6 detik atau lebih untuk melintasinya. Panjang jari-jari minimum seperti yang

diperlihatkan pada Tabel di bawah didasarkan atas rumus berikut:

...................................................................................................... 2.8

dimana, L = panjang jari-jari (m)

t = waktu tempuh (detik) = 6

v = kecepatan (m/detik) = kecepatan rencana

Tabel 2.13 Panjang jari-jari minimum


2.8.6 Jarak Pandangan Henti

Jarak pandangan henti adalah jumlah dua jarak, jarak yang dilintasi kendaraan sejak saat

mengemudi melihat suatu objek yang menyebabkan ia harus berhenti sampai saat rem diinjak

dan jarak yang dibutuhkan untuk menghentikan kendaraan sejak saat penggunaan rem dimulai.

Untuk jalan raya kelas 5 dengan lajur tunggal, jarak pandangan henti harus dua kali lipat

kecuali diambil beberapa tindakan penjagaan seperti pemasangan cermin pada tikungan.

dimana, D = Jarak pandangan henti minimum (m)

V = Kecepatan (km/jam) = kecepatan rencana

t = Waktu tanggap (detik) = 2,5

g = Kecepatan gravitasi = 9,8 m/d2

f = Koefisien gesekan membujur = 0,3 sampai 0,4

e = Ruas bebas samping

Tabel 2.14 Jarak pandangan henti minimum


Gambar 2.8 Jarak pandangan henti2.8.7 Jarak Pandangan Menyiap

Disini ditentukan 2 macam jarak pandangan menyiap yaitu jarak pandangan menyiap total

dan jarak pandangan menyiap minimum. Jarak pandangan menyiap total memungkinkan

gerakan menyiap mulai saat bergerak ke arah jalur yang berlawanan. Dilain pihak, jarak

pandangan menyiap minimum yang diperlukan memungkinkan kendaraan memulainya

dari titik. tempat kendaraan yang menyiap tersebut menyusul bagian belakang kendaraan yang

disiap. Dalam hal yang terakhir, kendaraan yang menyiap kembali ke jalur semula jika

menjumpai kendaraan yang sedang mendekat. Meskipun sudah jelas bahwa jarak pandangan

yang terdahulu lebih dikehendaki, yang terakhir dapat diterapkan jika biaya konstruksi jalan raya

tersebut terbatas. Panjang jarak pandangan menyiap diperlihatkan pada tabel di bawah.

Frekuensi dan panjang bagian penyiapan untuk jalan raya terutama tergantung kepada

topografi, kecepatan rencana jalan raya dan biaya. Meskipun sulit untuk langsung

menunjukkan frekuensi yang diberikan bagi jalan raya 2 jalur, sekurang-kurangnya 10% panjang

seluruh jalan raya yang diproyeksikan tersebut harus mempunyai jarak pandangan menyiap.

Tabel 2.15 Jarak pandangan menyiap


Gambar 2.9 Jarak pandangan menyiap

2.8.8 Kemiringan Melintang

Untuk drainase permukaan, jalan dengan alinyemen lurus membutuhkan kemiringan

melintang yang normal 2% untuk aspal beton atau perkerasan beton dan 3,0 - 5,0% untuk

perkerasan macadam atau jenis perkerasan lainnya dan jalan batu kerikil.

2.8.9 Pencapaian Kemiringan

Pencapaian kemiringan harus dipasang didalam lengkung peralihan. Bilamana tidak

dipasang lengkung peralihan, pencapaian harus dipasang sebelum dan sesudah lengkung

tersebut.

Gambar 2.10 Pencapaian kemiringan

Tabel 2.18 Kemiringan maksimum untuk pencapaian kemiringan


2.8.10 Perancangan Tikungan

Menurut buku Rekayasa Jalan Raya yang diterbitkan oleh Gunadarma, dalam perancangan

tikungan dikenal 2 bentuk lengkung dasar yang sering digunakan yaitu: lengkung lingkaran

(circle) dan lengkung spiral. Lengkung spiral sering digunakan sebagai lengkung peralihan.

Penggunaan kedua lengkung dasar tersebut disesuikan dengan kebutuhun dan persyaratan teknis.

Untuk itu dikenal beberapa bentuk tikungan yang digunakan dalam perancangan yaitu: lingkaran

penuh (full circle), spiral-spiral (S-S) dan spiral lingkaran spiral (S-C-S).

a. Lingkaran Penuh (Full Circle)

Bentuk tikungan ini digunakan pada tikungan yang mempunyai jari-jari tikungan besar dan

sudut tangen kecil. Pada tikungan yang tajam, dimana jari-jari tikungan kecil dan superelevasi

yang diperlukan besar, tikungan berbentuk lingkaran akan menyebabkan perubahan kemiringan

melintang yang besar, sehingga akan menimbulkan kesan patah pada tepi perkerasan sebelah

luar.

Gambar 2.11 Tikungan berbentuk lingkaranGambar 2.11 menunjukkan tikungan berbentuk lingkaran penuh. Bagian lurus dari jalan (di

sebelah kiri TC dan di sebelah kanan CT) dinamakan bagian tangen. Titik peralihan dari bagian

lurus ke bagian lengkung (lingkaran) dinamakan titik TC, sedangkan titik peralihan dari bagian

lengkung ke bagian lurus dinamakan titik TC. Titik potong dari perpanjangan kedua bagian jalan

yang lurus dinamakan PI, sedangkan sudut yang terbentuk antara keduanya dinamakan sudut

tangen (= B). Jarak lurus antara titik TC (atau CT) terhadap titik PI disebut Tc.

................................................................... 2.10

................................................................... 2.11

............................................................... 2.12

Karena tikungan hanya berbentuk lingkalan saja, maka pencapaian superelevasi dilakukan

sebagian pada bagian jalan yang lurus dan sebagian lagi dilakukan pada bagian lingkaran

(lengkung). Karena sesungguhnya bagian tikungan peralihan itu sendiri tidak ada, maka panjang

daerah pencapaian superelevasi disebut sebagai panjang peralihan fiktif (Ls').

Menurut Bina Marga, panjang peralihan fiktif ini ditempatkan pada bagian jalan yang lurus

sebesar 3/4 Ls' (yaitu disebelah kiri TC atau sebelah kanan CT) dan pada bagian lingkaran

(lengkungan) sebesar 1/4 Ls'.

b. Lengkung Spiral Spiral (S-S)

Sebaiknya lengkung peralihan dipasang pada bagian awal, di ujung dan dititik balik pada

lengkungan untuk menjamin perubahan yangtidak mendadak jari-jari lengkung, superelevasidan

pelebaran. Lengkung peralihan juga membantupenampilan alinyemen. Lengkung clothoide

umumnya dipakai untuk lengkung peralihan. Guna menjamin kelancaran mengemudi, panjang

minimum lengkung peralihan yang ditunjukkan pada tabel 2.19 adalah setara dengan waktu

tempuh3 detik. Panjangnya dihitung lewat rumus di bawah ini:

............................................................ 2.13

Tabel 2.19 Panjang minimum lengkung peralihan


Tikungan dengan jari-jari besar (seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2.20) tidak

memerlukan lengkung peralihan. Jika lengkung peralihan dipasang, alinyemen horisontal

bergeser dari garis singgung kesuatu lingkungan. Besarnya nilai pergeseran ini tergantung dari

panjang lengkung peralihan dan jari-jari lengkung. Jika jari jari lengkung sedemikian besarnya

sehingga pergeseran kecil, maka pergeseran dapat diadakan di dalam lebar jalur, sehingga

lengkung peralihan tidak dibutuhkan. Besarnya pergeseran ini dapat dihitung sebagai berikut:

............................................................... 2.14

dimana, S = Nilai pergeseran (m)

L = Panjang lengkung peralihan (m)

R = jari-jari lengkung (m)

Sedangkan besarnya jari-jari lengkungan minimum yang tidak memerlukan lengkung

peralihan (dengan pergeseran sebesar 0,2 m) ditunjukkan pada Tabel 2.20.

Tabel 2.20 Jari-jari minimum yang tidak memerlukan lengkung

peralihan


c. Spiral Lingkaan Spiral (S-C-S)

Gambar 2.12 Lengkung S-C-S

Lengkung TS-SC adalah lengkung peralihan berbentuk spiral (clothoid) yang

menghubungkan bagian lurus dengan radius tak berhingga di awal spiral (kiri TS) dan bagian

berbentuk lingkaran dengan radius = Rc diakhir spiral (kanan SC). Titik TS adalah titik peralihan

bagian lurus ke bagian berbentuk spiral dan titik SC adalah titik peralihan bagian spiral ke bagian

lingkaran.

Guna membuat ruangan untuk spiral sehingga lengkung lingkaran dapat ditempatkan di

ujung lengkung spiral, maka lengkung lingkaran tersebut digeser ke dalam pada posisi FF',

dimana HF = H'F' = p terletak sejauh k dari awal lengkung peralihan sembarang titik P pada

spiral yaitu:

Jika panjang lengkung peralihan dari TS ke SC adalah Ls dan R pada SC adalah Rc, maka:

Besarnya sudut spiral pada titik SC adalah:

Dan nilai p menjadi:

Untuk Ls = 1 m, p = p* dan k = k*

Dan untuk Ls = Ls, p = p*.Ls dan k = k*.Ls

Sudut pusat busur lingkaran = Øs, dan sudut spiral Øs. Jika besarnya sudut perpotongan kedua

tangen adalah β, maka:

.............................................................................. 2.19

.................................................. 2.20

...................................................... 2.21

...................................................................... 2.22

Lc untuk lengkung S-C-S ini sebaiknya ≥ 20m, maka radius yang dipergunakan haruslah

memenuhi syarat tersebut. Hal ini sangat dipengaruhi oleh besarnya sudut β. Jadi terdapat radius

minimum yang dapat dipergunakan untuk perencanaan lengkung berbentuk spiral - lingkaran -

spiral sehubungan dengan besarnya sudut β, kecepatan rencana dan batasan superelevasi

maksimum yang dipilih.

d. Tikungan Gabungan dan Tikungan Balik

Tikungan gabungan adalah gabungan tikungan dengan putaran yang sama dan jari-jari

yang berlainan yang bersambungan langsung. Tikungan balik adalah gabungan tikungan dengan

putaran yang berbeda dan bersambungan langsung.

Gambar 2.13 Tikungan gabungan

Gambar 2.14 Tikungan balik

Dalam hal perbedaan jari-jari pada lengkung yang berdampingan tidak melampaui 1 : 1,5

lengkung dapat dihubungkan langsung hingga membentuk lengkung gabungan seperti pada

gambar 2.10. suatu garis lurus yang dipasang pada titik balik untuk pencapaian kemiringan dapat

membantu lengkung gabungan tersebut (gambar 2.14).

Gambar 2.15 Lengkung chothoide yang dipasang pada lengkung gabungan

Gambar 2.16 Lengkung clothoide yang dipasang pada lengkung balik

Gambar 2.17 Garis lurus yang dipasang pada lengkung balik

2.8.11 Superelevasi

Nilai superelevasi yang tinggi mengurangi gaya geser kesamping dan menjadikan

mengemudi pada tikungan lebih nyaman tetapi batas praktis berlaku untuk itu. Ketika bergerak

perlahan mengitari suatu tikungan dengan superelevasi tinggi, maka bekerja gaya negatif ke

samping dan kendaraan dipertahankan pada lintasan yang tepat hanya jika pengemudi

mengemudikannya ke sebelah atas lereng atau berlawanan dengan arah lengkung mendatar. Nilai

pendekatan untuk tingkat superelevasi maksimum adalah 10%.

Jari-jari minimum yang tidak membutuhkan superelevasi ditunjukkan pada tabel 2.16. Jari-

jari ini juga berdasarkan pada rumus (i) dengan kemiringan melintangi = -0,02 dan faktor

gesekan kesamping f = 0,035. Untuk menjamin kenyamanan mengemudi walaupun pada sisi

luar tikungan dengan kemiringan melintang yang berlawanan maka memerlukan faktor f yang

kecil sebagaimana di atas.

Superelevasi diberikan berdasarkan kecepatan rencana dan jari-jari lengkungan, seperti

pada tabel 2.17.

Tabel 2.16 Jari-jari minimum untuk kemiringan melintang normal


Untuk menjamin kenyamanan pengemudi walaupun pada sisi luar tikungan dengan

kemiringan melintang yang berlawanan, maka memerlukan faktor f yang kecil sebagaimana di

atas. Superelevasi diberikan berdasarkan kecepatan rencana dan jari-jari tikungan seperti pada

Tabel 2.17.

Tabel 2.17 Superelevasi


Gambar 2.18 Perspektif perubahan superelevasi2.8.12 Pelebaran pada Tikungan

Jalan kendaraan pada tikungan perlu diperlebar untuk menyesuaikan dengan lintasan

lengkung yang ditempuh kendaraan. Nilai pelebaran yang ditunjukkan pada tabel 2.21

didasarkan atas pengelompokan jalan raya. Disini kendaraan rencana adalah semitrailer untuk

kelas 1 dan truk unit tunggal untuk kelas 2, kelas 3 dan kelas 4.

Tabel 2.21 Pelebaran jari-jari


2.8.13 Ruang Bebas Samping

Pada tikungan yang mempunyai panjang jarak pandangan tertentu maka tikungan itu perlu

mempunyai lebar pandangan bebas (ruang bebas samping, lihat Gambar 2.7) yang sesuai. Jika

ruang bebas samping tidak tersedi dilokasi jalan, maka jalan perlu diperlebar. Grafik 2.1

memberikan ruang bebas untuk kasusdengan pandangan yang dimulai dan berakhir pada suatu

tikungan seperti pada Gambar 2.7. Untuk kasus dengan pandangan yang dimulai dari suatu

bagian jalan lurus ke suatu tikungan atau untuk kasus lainnya, ruang bebas samping diukur

langsung dari gambar rencana.

dimana, D = Jarak pandangan (m)

R = Jari-jari tikungan pada sumbu lajur sebelah dalam (m)

t = Waktu tanggap (detik) = 2,5

horizontal.docx

Documents