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
perencanaan struktur geometri jalan 2015
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
perencanaan struktur geometri jalan 2015
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
BAB III PERHITUNGAN 32
perencanaan struktur geometri jalan 2015
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
BAB III PERHITUNGAN 33
perencanaan struktur geometri jalan 2015
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
BAB III PERHITUNGAN 34
perencanaan struktur geometri jalan 2015
= 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
BAB III PERHITUNGAN 35
perencanaan struktur geometri jalan 2015
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
BAB III PERHITUNGAN 36
perencanaan struktur geometri jalan 2015
= 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
BAB III PERHITUNGAN 37
perencanaan struktur geometri jalan 2015
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
BAB III PERHITUNGAN 38
perencanaan struktur geometri jalan 2015
Gambar 3.2 Diagram Super Elevasi Tikungan I
b. Tikungan II
BAB III PERHITUNGAN 39
perencanaan struktur geometri jalan 2015
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
BAB III PERHITUNGAN 40
perencanaan struktur geometri jalan 2015
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
BAB III PERHITUNGAN 41
perencanaan struktur geometri jalan 2015
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
BAB III PERHITUNGAN 42
perencanaan struktur geometri jalan 2015
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
BAB III PERHITUNGAN 43
perencanaan struktur geometri jalan 2015
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
BAB III PERHITUNGAN 44
perencanaan struktur geometri jalan 2015
Gambar 3.6 Potongan Melintang
Gambar 3.7 Potongan Melintang
2. Tikungan PI2 (SS)
Gambar 3.8 Potongan Melintang
Gambar 3.9 Potongan Melintang
Gambar 3.10 Potongan Melintang
D. Galian dan Timbunan
BAB III PERHITUNGAN 45
perencanaan struktur geometri jalan 2015
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
BAB III PERHITUNGAN 46
1II
IIIIV
perencanaan struktur geometri jalan 2015
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
BAB III PERHITUNGAN 47