perencanaan struktur geometri jalan

perencanaan struktur geometri jalan 2015

BAB III

PERHITUNGAN

A. Perhitungan Awal

Spesifikasi rencana jalan:

Fungsi jalan = Kolektor

Kelas jalan = II

Klasifikasi Medan = Gunung

VLHR = 8.000 smp/hari

Tingkat Pertumbuhan = 4,50 %

Umur rencana = 20 tahun

Gambar 3.1 Peta Jalan Rencana

1. Perhitungan Koordinat (X:Y:Z)

Titik A (590550,258; 9290189,065; 286000)

Titik PI1 (590360,338; 9290085,104; 285500)

Titik PI2 (590217,438; 9290182,044; 271000)

Titik B (590055,045; 9290055,473; 271500)

2. Perhitungan Jarak

d A – PI1 =√( XP I 1−XA)2+(YP I 1−YA)2

=√(590360,338−590550,258)2+(9290085,104−9290189,065)2

= 216,512m

BAB III PERHITUNGAN

Titik BX = 590.055,045Y = 9.290.055,473Z = 271,500

Titik PI 2X = 590.217,438Y = 9.290.182,044Z = 271,000

Titik AX = 590.550,258Y = 9.290.189,065Z = 286,000Titik PI 1

X = 590.360,338Y = 9.290.085,104Z = 285,500


dPI1– PI2 =√ ( XP I2−XP I 1 )2+(YP I2−YP I 1 )2

=√(590217,438−590360,338)2+(9290182,044−9290085,104)2

= 172,678 m

d PI2– B =√ ( XB−XP I 2 )2+(YB−YP I 2 )2

=√(590055,045−590217,438)2+(9290055,473−9290182,044 )2

= 205,893m

Jumlah total = 216,512m + 172,678 m + 205,893 m = 595,083 m

3. Perhitungan Sudut Azimuth

αA = Arc tan ( XP I 1−XA )( YP I 1−YA )

= Arc tan (590360,338−590550,258)

(9290085,104−9290189,065) = 61,30°

αPI1 = Arc tan (XP I 2−XP I1)(YP I 2−YP I 1)

= Arc tan (590217,438−590360,338)

(9290182,044−9290085,104) = -55,85° + 180° = 124,15°

αPI2 = Arc tan (XB−XP I2)(YB−YP I 2)

= Arc tan (590055,045−590217,438)

(9290055,473−9290182,044) = 52,07°

4. Perhitungan Sudut Tikungan

∆ tikungan 1 = αPI1– αA = 124,15° - 61,30° = 62,85° (belok kanan)

∆ tikungan 2 = αPI2 – αPI1 = 52,07° - 124,15° = -72,08° (belok kiri)

5. Kecepatan Rencana (Vr)

Diketahui:

Fungsi jalan = Kolektor

Kelas jalan = II

Klasifikasi medan = Gunung

VLHR = 8.000 smp/hari

Tingkat pertumbuhan = 4,50 %

BAB III PERHITUNGAN 31


Berdasarkan Tata Cara Perencanaan Geometrik Jalan Antar Kota No.038/T/BM/1997

kecepatan rencana (VR) sesuai klasifikasi fungsi dan klasifikasi medan, didapatkan

nilai VR = 30 – 50 Km/jam, dalam hal ini diambil VR = 30 Km/jam.

Tabel 3.1 Kecepatan Rencana

6. Jarak pandang

a. Jarak Pandang Henti

Jarak pandang henti adalah jarak minimum yang diperlukan pengemudi untuk

dapat menghentikan kendaraannya dengan aman begitu melihat halangan di

depannya.

Jh = [ Vr3,6 ]T + ¿ x 1

2 gf )

Keterangan:

Jh = jarak pandang henti minimum (m)

Vr = kecepatan rencana (km/jam)

T = waktu tanggap = 2,5 detik

g = percepatan gravitasi = 9,8 m/s2

f = koefisien gesekan = 0,35 – 0,55 (Bina Marga)

Jh = [ 303,6 ] x 2,5 + ¿ x

12x 9,8 x0,35 ) = 30,956 m

Tabel 3.2 Jarak Pandang Henti (Jh) Minimum

Jadi, karena jarak pandang henti yang didapat dari perhitungan lebih besar

daripada ketentuan pada tabel yaitu 30,956 m > 27 m, maka jarak pandang henti

yang diambil adalah 30,956 m



b. Jarak Pandang Menyiap (Mendahului)

adalah jarak pandang yang dibutuhkan pengemudi untuk dapat melakukan gerakan

menyiap dengan aman dan dapat melihat dengan jelas kendaraan dari arah yang

berlawanan.

Jd = d1 + d2 + d3 + d4

Keterangan:

Jd = jarak pandang mendahului (m)

d1 = jarak yang ditempuh kendaraan yang hendak menyiap (m)

= 0,278 x T1 x (Vr - m + a.T1/2)

d2 = jarak yang ditempuh dalam penyiapan (m)

= 0,278 x Vr x T2

d3 = jarak bebas (antara 30-100 m)

d4 = jarak yang ditempuh oleh kendaraan yang berlawanan arah (m)

= 2/3 x d2

T1 = 2,12 + 0,026 x Vr

= 2,12 + 0,026 x 30 = 2,90 detik

T2 = 6,56 + 0,048 x Vr

= 6,56 + 0,048 x 30 = 8,00 detik

a = 2,052 + 0,0036 x Vr

= 2,052 + 0,0036 x 30 = 2,16 km/s2

m = perbedaan kecepatan dari kendaraan yang mendahului dan kendaraan

yang didahului, antara 10-15 km/jam, dipilih 15 km/jam

d1 = 0,278 x T1 x (Vr - m + a.T1/2)

= 0,278 x 2,90 x (30 - 15 + 2,16 x 2,90/2) = 14,618 meter

d2 = 0,278 x Vr x T2

= 0,278 x 30 x 8,00 = 66,72 meter

d3 = antara 30 – 100 m, diambil = 30 meter

d4 = 2/3 x d2

= 2/3 x 66,72 = 44,48 meter

Jd = d1 + d2 + d3 + d4

= 14,618 + 66,72 + 30 + 44,48 = 155,818 meter



Tabel 3.3 Panjang Jarak Pandang Mendahului

Jadi, karena jarak pandang mendahului yang didapat dari perhitungan lebih besar

daripada ketentuan pada tabel yaitu 155,818 m > 15 m, maka jarak pandang

mendahului yang diambil adalah 155,818 m.

B. Perencanaan Alinyemen

1. Perencanaan Tikungan (Alinyemen Horizontal)

a. Tikungan PI 1

Vr = 30 km/jam

Lebar jalan = 7 meter (2 x 3,5 meter) (Tabel standar jalan perkotaan)

e max = 10 %

e min = 2 %

∆ tikungan PI 1 = 62,85°

Perhitungan jari-jari minimum (Rmin) :

fmaks = 0,00125 Vr + 0.24

= 0,00125 x 30 + 0.24

= 0,2775

Rmin = Vr2

127 (emaks+fmaks )

= 3 02

127 (0,1 + 0, 2775 )

= 18,772 mTabel 3.4 R minimum terhadap Vr

Jadi, karena Rmin yang didapat dari perhitungan lebih kecil daripada ketentuan

pada tabel yaitu 18,772 m < 30 m, maka Rmin yang diambil adalah 30 m.

Perhitungan super elevasi (e) :

Dd = 252xπxRd x 360



= 252x3,14x 3 0 x 360

= 47,77º

Dmax = 181864 (emaks+fmaks)Vr2

= 181 864 (0,1+0,2775)302

= 76,28O

Penentuan Tipe Lengkung Horizontal

Karena Δ > 350 maka menggunakan tikungan dengan jenis spiral-spiral

Menggunakan lengkung spiral – spiral

θs = ½ ∆ = ½ 62,85 = 31,425º

Ls = θ s x π x Rd

90

= 31,42 5 x 3,14 x 3090 = 32,8915 m

P = Ls2

6 x Rd - Rd(1 - cosθs)

= 32,89152

6 x 30 – 30(1 – cos 31,425º )

= 1,61 m

K = Ls - Ls3

40 x Rd2 – Rd sin θs

= 32,8915 – 32,89153

40 x 302 - 30 x sin 31,425º

= 16,262 m

L = 2 x Ls

= 2 x 32,8915

= 65,783 m

Ts = (Rd + p) tan 1/2 ∆ + k

= (30 + 1,61) tan.1/2.31,425 + 16,262 = 25,155 m

Es = (Rd + p) sec.1/2 ∆ - R

= (30 + 1,61) sec.1/2.31,425 – 30

= 2,837 m

b. Tikungan PI 2

Vr = 30 km/jam



Lebar jalan = 7 meter (2 x 3,5 meter) (Tabel standar jalan perkotaan)

e max = 10 %

e min = 2 %

∆ tikungan PI 2 = 72,08°

Perhitungan jari-jari minimum (Rmin) :

fmaks = 0,00125 Vr + 0.24

= 0,00125 x 30 + 0.24

= 0,2775

Rmin = Vr2

127 (emaks+fmaks )

= 3 02

127 (0,1 + 0, 2775 )

= 18,772 mTabel 3.5 R minimum terhadap Vr

Jadi, karena Rmin yang didapat dari perhitungan lebih kecil daripada ketentuan

pada tabel yaitu 18,772 m < 30 m, maka Rmin yang diambil adalah 30 m.

Perhitungan super elevasi (e) :

Dd = 252xπxRd x 360

= 252x3,14x 3 0 x 360

= 47,77º

Dmax = 181864 (emaks+fmaks)Vr2

= 181 864(0,1 + 0,2775)302

= 76,28O

Penentuan Tipe Lengkung Horizontal

Karena Δ > 350 maka menggunakan tikungan dengan jenis spiral-spiral

Menggunakan lengkung spiral – spiral

θs = ½ ∆ = ½ 72,08 = 36,04º

Ls = θ s x π x Rd

90



= 36,04 x 3,14 x 3090 = 37,722 m

P = Ls2

6 x Rd - Rd(1 - cosθs)

= 37,7222

6 x 30 – 30(1 – cos 36,04º )

= 2,163 m

K = Ls - Ls3

40 x Rd2 – Rd sin θs

= 37,722 – 37,7223

40 x 302 - 30 x sin 36,04º

= 18,581 m

L = 2 x Ls

= 2 x 37,722

= 75,444 m

Ts = (Rd + p) tan 1/2 ∆ + k

= (30 + 2,163) tan.1/2.36,04 + 18,581 = 29,044 m

Es = (Rd + p) sec.1/2 ∆ - R

= (30 + 2,163) sec.1/2.36,04 – 30

= 3,822 m

2. Stationing

Tikungan I

Sta.A = 15 + 300

Sta.PI1 = Sta.A + d A-PI1

= (15 + 300) + 216,512 m

= 15 + 516,512

Sta.TS = Sta.PI1 – TS

= (15 + 516,512) – 25,155

= 15 + 491,357

Sta.ST = Sta.TS + 2LS

= (15 + 491,357) + 65,783

= 15 + 557,140

Sta.PI2 = Sta.ST + d PI1–PI2 – TS

= (15 + 557,140) + (172,678) – 25,155

= 15 + 704,663



Tikungan II

Sta.PI1 = 15 + 516,512

Sta.PI2 = Sta.PI1 + dPI1–dPI2

= (15 + 516,512) + 172,678

= 15 + 689,19

Sta.TS = Sta.PI2 – TS

= (15 + 689,19) – 29,044

= 15 + 660,146

Sta.ST = Sta.TS + 2LS

= (15 + 660,146) + 75,444

= 15 + 735,590

Sta.PI2 = Sta.ST – TS + dPI2–B

= (15 + 735,590) – 29,044 + 205,893

= 15 + 912,439

3. Diagram Superelevasia. Tikungan I



Gambar 3.2 Diagram Super Elevasi Tikungan I

b. Tikungan II



Gambar 3.3 Diagram Super Elevasi Tikungan II

4. Rencana Pelebaran

Untuk tikungan I dan II

Jalan kelas II (Kolektor) muatan sumbu terberat 8 ton sehingga direncanakan

kendaraan terberat yang melintas adalah kendaraan sedang.

Kendaraan rencana menggunakan kendaraan sedang (menurut TPGJAK 1997),

dengan spesifikasi sebagai berikut:

1). Tonjolan depan kendaraan (A) = 2,1 m

2). Jarak gandar kendaraan (p) = 7,6 m

3). Lebar kendaraan rencana (b) = 2,6 m

Lebar kebebasan samping kiri-kanan kendaraan

C = 3,5 – b

= 3,5 – 2,6

= 0,9 m

Kecepatan rencana, VR = 30 Km/jam

Jari-jari rencana, RD = 30 m

Lebar perkerasan per lajur, L = 3,5 m

Jumlah jalur lintasan, n = 2 Lebar perkerasan jalur lurus, Bn = 7 m



Gambar 3.3 Kendaraan Sedang

Maka

a. Lebar tambahan perkerasan di tikungan akibat maneuver kendaraan

b" = RD – √ RD2−p2

= 30 – √302 – 7,62

= 0,978 m

b. Lebar lintasan kendaraan pada tikungan

b' = b + b''

= 2,6 + 0,978

= 3,578628564 m

c. Lebar melintang akibat tonjolan depan

Td = √Rd2 +A(2p+A) – Rd

= √302+2,1 (2 x 7,6 + 2,1 ) – 30

= 0,599 m

d. Lebar tambahan akibat kelainan dalam mengemudi

Z = (0.105 x Vr)

√Rd

= (0.105 x 30)

√30

= 0,575 m

e. Lebar total perkerasan ditikungan

B = n (b' + c) + (n – 1) Td + Z

= 2 (3,578 + 0,9) + (2 – 1) 0,599 + 0,575

= 10,130 m

Lebar perkerasan pada jalan lurus 2 x 3,5 = 7 m

Ternyata B > 7 m

10,130 m > 7 m

10,130 – 7 = 3,130 m



Karena selisih B dan W > 0,6 m maka diperlukan pelebaran perkerasan sebesar

3,130 m

5. Perencanaan Alinyemen Vertikal

Alinyemen Vertikal

Perencanaan alinyemen vertikal ini meliputi alinyemen vertikal cekung dan

alinyemen vertikal cembung. Dalam menentukan panjang lengkung vertikal ini bisa

menggunakan jarak pandang henti (Jh) maupun jarak pandang mendahului (Jd).

a. Lajur Pendakian

Lebar Jalan = 2 x 3,5 m

Kecepatan (Vr) = 30 Km/Jam

Tingkat Pertumbuhan = 4,50 %

VLHR = 8000 smp/hari

Karena VLHR < 15000/hari, maka tidak diperlukan tambahan lajur pendakian.

Kelandaian maksimum = 10 %

Tabel 3.6 Kelandaian Maksimum yang Diizinkan

b. Perhitungan Lengkung Vertikal

Grafik elevasi pada setiap stationing di soalTabel 3.7 Stationing dan Elevasi Tempat

Stationing Elevasi

Sta 15+300 286.000

Sta 15+350 286.500

Sta 15+400 287.500

Sta 15+425 285.500



Sta 15+450 283.000

Sta 15+500 276.500

Sta 15+550 273.500

Sta 15+600 272.000

Sta 15+625 271.000

Sta 15+650 271.000

Sta 15+700 272.500

Sta 15+750 271.500

Sta 15+800 266.500

Sta 15+3

00

Sta 15+3

50

Sta 15+4

00

Sta 15+4

25

Sta 15+4

50

Sta 15+5

00

Sta 15+5

50

Sta 15+6

00

Sta 15+6

25

Sta 15+6

50

Sta 15+7

00

Sta 15+7

50

Sta 15+8

00255.000

260.000

265.000

270.000

275.000

280.000

285.000

290.000

ElevasiStationing

Elevasi

Gambar 3.4 Grafik Ketinggian Tanah dari Titik A ke Titik B (Alinyemen Vertikal)

Kelandaian = Elevasipanjang lintasan

10% = Elevasi

500

Elevasi = 500 x 10%

= 50 m

Diambil titik A: Sta. 15+300, elevasi 289,000 m

Maka elevasi di titik B : Sta. 15+800



Kelandaian = A-Bpanjang lintasan

10% = 289,000-B500

10% x 500 = 289,000 – B

B = 289,000 – 10 % x 500

= 239,000 m

Lajur pendakian

Lebar jalan = 2 x 3,5 m

Kecepatan (Vr) = 30 km/jam

Tingkat pertumbuhan = 4,5 %

VLHR = 8000/hari

Kelandaian maksimum = 10 %

Penempatan jalur pendakian harus dilakukan dengan ketentuan sebagai berikut :

Disediakan pada jalan arteri atau kolektor,

Apabila panjang kritis terlampaui, jalan memiliki VLHR > 15000

SMP/hari, dan persentase truk > 15%.

Karena VLHR yang direncanakan 8000 < 15000, maka tidak dibutuhkan lajur

pendakian.

C. Potongan Melintang

Penampang melintang jalan terdiri atas bagian-bagian sebagai berikut:

1. Jalur lalu lintas

2. Median dan jalur tepian (jika ada)

3. Bahu

4. Jalur pejalan kaki

5. Selokan

6. Lereng.

Berikut dibawah ini adalah gambar-gambar penampang melintang jalan

1. Tikungan PI1 (SS)

Gambar 3.5 Potongan Melintang





2. Tikungan PI2 (SS)




D. Galian dan Timbunan



Data galian dan timbunan diperoleh dari grafik sebelumnya, yaitu grafik elevasi pada

setiap stationing.

Terdapat daerah yang memerlukan timbunan dan ada juga daerah yang harus digali,

untuk meratakan daerahnya. Setiap timbunan akan diisi oleh galian dari stationing yang

lain.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dari gambar grafik dibawah ini

Sta 15+3

00

Sta 15+3

50

Sta 15+4

00

Sta 15+4

25

Sta 15+4

50

Sta 15+5

00

Sta 15+5

50

Sta 15+6

00

Sta 15+6

25

Sta 15+6

50

Sta 15+7

00

Sta 15+7

50

Sta 15+8

00255.000

260.000

265.000

270.000

275.000

280.000

285.000

290.000

Elevasi

Stationing

Elevasi

Gambar 3.11 Grafik Galian dan Timbunan

Garis berwarna ungu adalah garis kelandaian rencana, dan garis berwarna biru adalah

garis keadaan tanah yang sebenarnya.

Daerah I dan III merupakan daerah kosong yang membutuhkan timbunan.

Daerah II dan IV merupakan daerah berlebih yang harus digali.

Tabel 3.8 Data Galian dan Timbunan

Daerah Galian (m3)

Timbunan (m3)

Jumlah Blok

I - 93,75 3,75II 306,25 - 12,25III - 275 11IV 493,75 - 19,75

Jumlah 800 368,75

1 blok = 25 m2


1II

IIIIV


Selisih antara luas tanah galian dengan luas tanah timbunan berarti terdapat kelebihan

tanah 431,25 m2

Volume galian = luas galian x lebar jalan = 800 m2 x 7 m = 5600 m3

Volume timbunan = luas timbunan x lebar jalan = 368,75 m2 x 7 m = 2581,25 m3


perencanaan struktur geometri jalan

Documents