BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN
2.1
Perencanaan Geometrik Jalan Perencanaan geometrik jalan merupakan bagian dari perencanaan jalan yang difokuskan pada perencanaan bentuk fisik jalan sehingga dihasilkan jalan yang dapat melayani lalu lintas secara optimal dan memberikan kenyamanan serta keamanan bagi para pengguna jalan. Untuk itu dalam perencanaan geometrik jalan perlu diperhatikan beberapa hal yang dapat mempengaruhi bentuk dari geometrik jalan tersebut, seperti halnya kelas jalan, klasifikasi medan, jari-jari kelengkungan rencana, sudut tikungan, kelandaian tanjakan/turunan jalan, panjang lengkung jalan vertikal, dan elevasi jalan. Pada perencanaan geometrik jalan dibagi menjadi tiga elemen yaitu alinyemen horizontal yang merupakan proyeksi horizontal dari sumbu jalan tegak lurus bidang peta situasi, dan alinyemen vertikal yang merupakan perpotongan bidang vertikal bidang permukaan perkerasan jalan melalui sumbu jalan, serta penampang melintang jalan yang juga merupakan potongan melintang jalan tegak lurus sumbu jalan.
2.2
Klasifikasi Jalan Pada umumnya jalan raya dapat dikelompokkan dalam klasifikasi menurut fungsinya, dimana peraturan ini mencakup tiga golongan penting, yaitu:
6 a. Jalan Arteri (Utama) Jalan arteri adalah jalan yang melayani angkutan utama, dengan ciri-ciri perjalanan jarak jauh, dan kecepatan rata-rata tinggi. Dalam komposisi lalu lintasnya tidak terdapat kendaraan lambat dan kendaraan bermotor. Jalan raya dalam kelas ini merupakan jalan-jalan raya berjalur banyak dengan konstruksi perkerasan dari jenis yang terbaik. b. Jalan Kolektor (Sekunder) Jalan kolektor adalah jalan raya yang melayani angkutan dengan ciri-ciri perjalanan jarak sedang, dan kecepatan rata-rata sedang. c. Jalan Lokal (Penghubung) Jalan penghubung adalah jalan yang melayani angkutan setempat dengan ciri-ciri perjalanan yang dekat, kecepatan rata-rata rendah dan jumlah jalan masuk tidak dibatasi. Dimana merupakan konstruksi jalan berjalur tunggal atau dua. Adapun klasifikasi jalan menurut medan yang dilalui tersebut terdiri dari tiga medan jalan yaitu sebagai berikut: Tabel 2.1 Klasifikasi Menurut Medan Jalan No.
Jenis Medan
Kemiringan Medan (%)
1
Dataran (D)
<3
2
Perbukitan (B)
3 – 25
3
Pegunungan (P)
> 25
Kecepatan rencana untuk untuk masing-masing fungsi dan medan jalan di tetapkan seperti dapat dilihat pada Tabel 2.2.
7 Tabel 2.2 Kecepatan Rencana Sesuai Klasifikasi Fungsi dan Medan Jalan Fungsi Jalan
2.3
Kecepatan Rencana (km/jam) Datar
Bukit
Pegunungan
Arteri
70 – 120
60 – 80
40 – 70
Kolektor
60 – 90
50 – 60
30 – 50
Lokal
40 – 70
30 – 50
20 – 30
Jarak Pandang Jarak pandang adalah suatu jarak yang diperlukan oleh seorang pengemudi pada saat mengemudi sedemikian sehingga jika pengemudi melihat suatu halangan yang membahayakan, pengemudi dapat melakukan sesuatu untuk menghindari bahaya tersebut dengan aman. Jarak pandang dibedakan menjadi dua, yaitu Jarak Pandang Henti (Jh) dan Jarak Pandang Mendahului (Jd). Adapun jarak minimum yang diperlukan orang untuk melakukan perhentian saat melihat halangan didepannya adalah sebagai berikut: Tabel 2.3 Jarak Pandang Henti (Jh) Minimum Vr (km/jam)
120
100
80
60
50
40
30
20
Jh minimum (m)
250
175
120
75
55
40
27
16
Sedangkan jarak minimum yang diperlukan pengendara untuk dapat mendahului adalah sebagai berikut: Tabel 2.4 Jarak Pandang Mendahului (Jd) Minimum 60
50
40
30
Jd minimum (m) 800 670 550 350
250
200
150 100
Vr (km/jam)
120 100
80
20
8 2.4
Alinyemen Jalan Alinyemen jalan merupakan bagian dari geometrik jalan yang difokuskan pada perencanaan tikungan jalan dan tanjakan maupun turunan suatu jalan. Maka dari itu perencanaan alinyemen jalan harus diperhitungkan dengan baik, agar hasil perencanaan yang didapatkan dapat memberikan kenyamanan dalam berkendara.
2.4.1
Alinyemen Horizontal Ditinjau secara keseluruhan, penetapan alinyemen horizontal harus dapat menjamin keselamatan maupun kenyamanan bagi pemakai jalan. Dengan demikian maka menurut peraturan Bina Marga setiap kecepatan rencana yang ditetapkan
mempunyai
jari-jari
minimum
yang
diperbolehkan
untuk
direncanakan. Tabel 2.5 Panjang Jari-Jari Minimum Vr (km/jam)
120
100
80
60
50
40
30
20
Rmin (m)
600
370
210
110
80
50
30
15
Adapun jenis kurva dari alinyemen horizontal dibagi menjadi tiga yaitu: a. Full Circle Bentuk tikungan ini dipergunakan apabila dalam perencanaannya diperoleh nilai R yang besar. Jenis tikungan ini hanya terdiri dari bagian suatu lingkaran saja. b. Spiral Circle Spiral Dalam bentuk tikungan ini, merupakan lengkung peralihan dari bagian lurus (tangen) menjadi bentuk lingkaran. Fungsi utama dari peralihan lengkung tersebut adalah agar perubahan sentrifugal yang timbul pada waktu
9 kendaraan memasuki atau meninggalkan tikungan dapat terjadi secara berangsur-angsur dan tidak mendadak. Dengan demikian diharapkan agar kendaraan dapat melintasi jalur yang telah disediakan dengan nyaman. c. Spiral Spiral Tikungan berbentuk spiral-spiral adalah lengkung tanpa busur lingkaran. Pada tikungan spiral-spiral dipergunakan pada tikungan yang tajam. Adapun persamaan yang digunakan untuk mencari parameter tikungan sama seperti parameter yang digunakan pada tikungan spiral circle spiral. Khusus untuk spiral-spiral digunakan bila Lc < 25 meter. Khusus untuk tikungan jenis spiral spiral, tikungan ini tidak mempunyai lengkung circle. Maka berlaku kondisi sebagai berikut: Karena θc = 0, maka = 2θs Lc = 0, maka L = 2Ls
Alinyemen Vertikal Alinyemen vertikal dapat dibagi menjadi dua bentuk yaitu: a. Lengkung Vertikal Cembung Lengkung vertikal cembung adalah lengkung dimana titik perpotongan antara kedua tangen berada di atas permukaan jalan yang bersangkutan. Adapun jenis-jenis lengkung vertikal cembung adalah:
-
+
g2 =
=
=+
g1 = = g2
g1
g2 = -
g1
2.4.2
-
Gambar 2.1 Jenis Lengkung Vertikal Cembung
10 b. Lengkung Vertikal Cekung Lengkung vertikal cekung adalah lengkung dimana titik perpotongan antara kedua tangen berada di bawah permukaan jalan.
=+
-
g2
=
-
g1
g1 =
g2
=+
Adapun jenis-jenis lengkung vertikal cembung adalah:
+ g2 =
g1 = +
Gambar 2.2 Jenis Lengkung Vertikal Cekung
2.5
Parameter Perencanaan Geometrik Jalan
2.5.1
Parameter Perhitungan Alinyemen Horizontal Adapun parameter-parameter dalam perhitungan alinyemen horizontal terdiri dari:
2.5.1.1
Full Circle
Gambar 2.3 Alinyemen Horizontal Tipe Full Circle
11 Parameter yang digunakan dalam perhitungan full circle yaitu: a. Jarak antara TC dan PI Nilai T (jarak antara TC dan PI) dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut: 1 Tc = R c .tan ∆ .......................................................(2.1) 2 dimana: T = Jarak antara TC dan PI Rc = Jari-jari tikungan
= Sudut tangen/sudut defleksi/sudut tikungan b. Jarak PI ke Puncak Lengkung Tikungan
1 E = R c sec ∆ − 1 ................................................(2.2) 2 dimana: E = Jarak PI ke puncak lengkung tikungan Rc = Jari-jari tikungan = Sudut tangen/sudut defleksi/sudut tikungan
c. Panjang Lengkung Tikungan Lc =
π 180
∆Rc ...........................................................(2.3)
dimana: L = Panjang lengkung tikungan Rc = Jari-jari tikungan π = 3,14 = Sudut tangen/sudut defleksi/sudut tikungan
12 2.5.1.2
Spiral Circle Spiral
Gambar 2.4 Alinyemen Horizontal Tipe Spiral Circle Spiral
Parameter yang digunakan dalam perhitungan spiral circle spiral, yaitu: a. Sudut Pusat Lengkung Spiral
θs =
90L s ................................................................(2.4) πR c
dimana: θs = Sudut pusat lengkung spiral Rc = Jari-jari tikungan π = 3,14
Ls = Panjang lengkung spiral b. Jarak Titik SC dan CS diukur dari Titik TS dan ST x c = Ls −
Ls
3
40 Rc
2
......................................................(2.5)
dimana: xc = Jarak titik SC dan CS diukur dari titik TS dan ST Rc = Jari-jari tikungan Ls = Panjang lengkung spiral
13 c. Jarak Titik SC dan CS diukur dari Bagian Tangen Jalan 2
L y c = s .................................................................(2.6) 6R c
dimana: yc = Jarak titik SC dan CS diukur dari bagian tangen jalan Rc = Jari-jari tikungan Ls = Panjang lengkung spiral d. Absis dari p pada garis tangen Spiral k = x c − R c sin θ s ....................................................(2.7) dimana: k
= Absis dari p pada garis tangen Spiral
xc = Jarak titik SC dan CS diukur dari titik TS dan ST Rc = Jari-jari tikungan θs = Sudut pusat lengkung spiral e. Panjang Pergeseran Lengkung Circle diukur tegak lurus dari bagian tangen jalan p = y c − R c (1 − cos θ s ) .............................................(2.8) dimana: p = Panjang pergeseran lengkung circle diukur tegak lurus dari bagian tangen jalan Rc = Jari-jari tikungan yc = Jarak titik SC dan CS diukur dari bagian tangen jalan θs = Sudut pusat lengkung spiral f. Jarak Antara Titik TC dan Titik PI T = (R c + p ) tan
∆ + k ..............................................(2.9) 2
dimana: T = Jarak antara titik TC dan titik PI
14 Rc = Jari-jari tikungan P = Panjang pergeseran lengkung circle diukur tegak lurus dari bagian tangen jalan = Sudut tangen/sudut defleksi/sudut tikungan k
= Perpanjangan bagian tangen jalan akibat pergeseran lengkung circle
g. Jarak PI ke Puncak Lengkung Tikungan E = (R c + p )sec
∆ − R c ..........................................(2.10) 2
dimana: E = Jarak PI ke puncak lengkung tikungan Rc = Jari-jari tikungan P = Panjang pergeseran lengkung circle diukur tegak lurus dari bagian tangen jalan
= Sudut tangen/sudut defleksi/sudut tikungan h. Sudut Pusat Lengkung Circle
∆ c = ∆ − 2θs ...........................................................(2.11) dimana: ∆c = Sudut pusat lengkung circle
= Sudut tangen/sudut defleksi/sudut tikungan
θs = Sudut pusat lengkung spiral i. Panjang Lengkung Circle Lc =
πR c ∆ c ...........................................................(2.12) 180
dimana: Lc = Panjang lengkung circle Rc = Jari-jari tikungan
15 ∆c = Sudut pusat lengkung circle π = 3,14 j. Panjang Lengkung Tikungan L = 2L s + L c ..........................................................(2.13) dimana: L = Panjang lengkung tikungan Ls = Panjang lingkung spiral Lc = Panjang lengkung Circle CATATAN: Lc > 25 meter 2
Ls p= 〈 0,25 meter 24 ⋅ R c Jika nilai p seperti pada persamaan di atas maka tikungan menjadi full circle
2.5.1.3
Spiral Spiral
Gambar 2.5 Alinyemen Horizontal Tipe Spiral Spiral
16 Parameter yang digunakan dalam perhitungan spiral spiral, yaitu: a. Jarak dari titik TS ke titik SC 3
L x c = L s − s ....................................................(2.14) 40R c
dimana: xc = Jarak titik SC dan CS diukur dari titik TS dan ST Rc = Jari-jari tikungan Ls = Panjang lengkung spiral b. Jarak Titik SC dan CS diukur dari Bagian Tangen Jalan 2
L y c = s ...............................................................(2.15) 6R c dimana: yc = Jarak titik SC dan CS diukur dari bagian tangen jalan Rc = Jari-jari tikungan Ls = Panjang lengkung spiral c. Perpanjangan Bagian Tangen Jalan Akibat Pergeseran Lengkung Circle k = x c − R c sin θ s ..................................................(2.16) dimana: k = Perpanjangan bagian tangen jalan akibat pergeseran lengkung
circle xc = Jarak titik SC dan CS diukur dari titik TS dan ST Rc = Jari-jari tikungan
θs = Sudut pusat lengkung spiral d. Panjang Pergeseran Lengkung Circle diukur tegak lurus dari bagian tangen jalan p = y c − R c (1 − cos θ s ) ...........................................(2.17)
17 dimana: p
= Panjang pergeseran lengkung circle diukur tegak lurus dari bagian tangen jalan
Rc = Jari-jari tikungan yc = Jarak titik SC dan CS diukur dari bagian tangen jalan θs = Sudut pusat lengkung spiral e. Jarak Antara Titik TC dan Titik PI T = (R c + p ) tan
∆ + k ............................................(2.18) 2
dimana: T = Jarak antara titik TC dan titik PI Rc = Jari-jari tikungan P = Panjang pergeseran lengkung circle diukur tegak lurus dari bagian tangen jalan
= Sudut tangen/sudut defleksi/sudut tikungan k
= Perpanjangan bagian tangen jalan akibat pergeseran lengkung circle
f. Jarak PI ke Puncak Lengkung Tikungan E = (R c + p )sec
∆ − R c ..........................................(2.19) 2
dimana: E = Jarak PI ke puncak lengkung tikungan Rc = Jari-jari tikungan P = Panjang pergeseran lengkung circle diukur tegak lurus dari bagian tangen jalan
= Sudut tangen/sudut defleksi/sudut tikungan
18 g. Panjang Lengkung Tikungan L = 2L s ..................................................................(2.20) dimana: L = Panjang lengkung tikungan Ls = Panjang lingkung spiral Lc = Panjang lengkung Circle h. Sudut Lengkung Spiral θs =
∆ ...................................................................(2.21) 2
dimana: θs = Sudut pusat lengkung spiral
= Sudut tangen/sudut defleksi/sudut tikungan i. Panjang Lengkung Peralihan Ls =
π θ s R c .........................................................(2.22) 90
dimana: Ls = Panjang lingkung spiral
θs = Sudut pusat lengkung spiral Rc = Jari-jari tikungan
π = 3,14 Parameter Perhitungan Alinyemen Vertikal
-
+
g2 =
=
=+
g1 = g2
g1
g2 = -
g1
+
=-
+
-
= g2
=
-
g1
g1 =
g2 =
2.5.2
+ g2 =
g1 = +
Gambar 2.6 Jenis Lengkung Vertikal Cembung dan Cekung
19 Pada dasarnya perencanaan perhitungan lengkung vertikal cekung sama dengan vertikal cembung. Yang menjadi perbedaan adalah dalam perhitungan kelandaiannya.
Adanya
kelandaian
maksimum
dimaksudkan
untuk
memungkinkan kendaraan bergerak terus tanpa kehilangan kecepatan yang berarti. Kelandaian maksimum untuk berbagai kecepatan rencana dapat dilihat pada Tabel 2.6. Tabel 2.6 Kelandaian Maksimum untuk Berbagai Vr 120 110 100 80 60 50
Vr (km/jam) Kelandaian Maksimum (%)
3
3
4
5
8
9
40
<40
10
10
Adapun parameter-parameter yang digunakan dalam perhitungan lengkung vertikal adalah sebagai berikut: A = g2 - g1
.............................................................................................. (2.23)
Jika nilai beda aljabar negatif (-) maka lengkung vertikal berbentuk cembung, sedangakan jika nilai beda aljabar (A) adalah positif maka lengkung vertikal berbentuk cekung. Panjang lengkung vertikal, L dapat diperoleh dari persamaan-persamaan berikut: 1. Lengkung Cembung Vertikal a. Berdasarkan Jarak Pandang Henti A ⋅ Jh 2 ......................................................(2.24) 399
Jh < L
L=
Jh > L
L = 2 ⋅ Jh −
399 ................................................(2.25) A
20 b. Berdasarkan Jarak Pandang Mendahului Jh < L
A ⋅ Jd 2 .....................................................(2.26) L= 840
Jh > L
L = 2 ⋅ Jd −
840 ................................................(2.27) A
c. Berdasarkan Kenyamanan
A ⋅V 2 ............................................................................(2.28) L= 389 d. Berdasarkan Keluwesan L = 0,6V ...............................................................................(2.29)
e. Berdasarkan Drainase L = 50 A ................................................................................(2.30)
2. Lengkung Cekung Vertikal a. Berdasarkan Jarak Pandang Henti A ⋅ Jh 2 ...............................................(2.31) 120 + 3,5 Jh
Jh < L
L=
Jh > L
L = 2 ⋅ Jh −
120 + 3,5 Jh ....................................(2.32) A
b. Berdasarkan Kenyamanan L=
A ⋅V 2 ............................................................................(2.33) 389
c. Berdasarkan Keluwesan
L = 0,6V ...............................................................................(2.34) d. Berdasarkan Drainase L = 50 A ................................................................................(2.35)
21 Berdasarkan persamaan rumus untuk menghitung panjang lengkung vertikal tidak semua persamaan dan hasil dapat digunakan. Karena pada setiap hasil dan perencanaan berkaitan pula dengan tingkat keekonomisan atau penghematan biaya. Untuk mengatasi masalah tersebut, maka jalan perlu diberikan rambu-rambu untuk pengendara agar dapat mengantisipasi keadaan atau kondisi jalan di depannya. Persamaan-persamaan yang digunakan dalam perhitungan lengkung vertikal adalah sebagai berikut: EV =
AL (untuk X = ½ L)..............................................................(2.36) 800
y′ = ±
A 2 x ....................................................................................(2.37) 2⋅L
y = Elev.P ± g ⋅ x − y ′ .......................................................................(2.38)
dimana: L = Panjang lengkung vertikal EV = Jarak dari titik PVI ke maksimum lengkung (L/2). y' = Panjang lekuk y
= Elevasi jalan
A = Perbedaan aljabar untuk kelandaian g
= Kelandaian tangen (%)
CATATAN: - kelandaian mendaki (pendakian), diberi tanda, g(+) - kelandaian menurun (penurunan), diberi tanda, g(−)
