TINJAUAN ULANG PERHITUNGAN GEOMETRIK DAN PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN KAKU (RIGID PAVEMENT) PROYEK JALAN SIMPANG HARU PADANG (STA 6+025 S/D 7+175) Nofri Hidayat, Yurisman dan Apwiddhal Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Padang email:
[email protected],
[email protected],
[email protected] Abstrak Jalan Simpang haru Padang-Solok ini merupakan akses utama penghubung antara kota Padang menuju Solok. Dalam rangka meningkatkan pelayanan jalan terhadap perkembangan lalu lintas khususnya di bidang perekonomian dan kesejahteraan. Untuk itu diperlukan sarana dan prasarana transportasi yang memadai dan memberikan pelayanan lalu lintas yang optimal. Berdasarkan data sekunder yang ada, penulis melakukan perhitungan perencanaan terhadap pembangunan jalan Simpang haru Padang -Solok. Adapun perencanan yang dihitung berupa tinjauan geometrik jalan yang mengacu kepada standar Tata Cara Perencanaan Geometrik Jalan Antar Kota (TPGJAK). Untuk tinjauan Perencanaan tebal perkerasan kaku (rigid pavement) menggunakan Metoda Portland Cement yang dikeluarkan Bina Marga. Perencanaan geometrik yang mempunyai 4 tikungan, terdiri 1 tikungan Full Circle (FC) dan 3 tikungan Spiral Circle Spiral (SCS). Pada lengkung Vertikal terdapat 21 buah lengkung yang terdiri atas 9 lengkung cembung dan 11 lengkung cekung. Perencanaan tebal perkerasan didapat tebal perkerasan 220 mm beton K 350, d32 tulangan dowel dan d12 tulangan tie bars. Setelah jalan ini selesai, diharapkan dapat memperlancar lalu lintas Kota Padang-Solok. Kata kunci : Padang-Solok, Geometrik, Tebal Perkerasan Kaku
Abstract Jalan Simpang Padang-Solok emotion is the main access link between the city of Padang to Solok. In order to improve the service road to the development of traffic especially in the fields of economy and welfare. It required infrastructure and provide adequate transportation services traffic optimal. Based on secondary data, the authors calculated the planning of the construction of roads Simpang Padang-Solok emotion. The planning that was calculated in the form of a review that refers to the geometric standard Geometric Planning Procedures Way Inter-City (TPGJAK). Planning for review rigid pavement thickness (rigid pavement) using Portland Cement Method of Highways issued. Geometric design that has 4 corners, bend comprises 1 Full Circle (FC) and 3 twists Spiral Spiral Circle (SCS). At Vertical curved arch there are 21 pieces consisting of 9 curved convex and concave curved 11. Planning obtained pavement thickness 220 mm thick concrete pavement K 350, D32 and D12 reinforcing dowel reinforcing tie bars. Once the road is completed, is expected to expedite traffic Padang-Solok. Keywords: Padang-Solok, Geometric, Rigid Pavement Thickness
potensi yang dimiliki oleh setiap wilayah,
Pendahuluan Proses
pembangunan
negara
baik berupa potensi fisik maupun non fisik.
menuntut adanya pengembangan seluruh
Untuk itu diperlukan sarana dan prasarana
penunjang,
dan salah satu sarana yang
dibutuhkan itu adalah jalan raya. Dalam
rangka
2.
Membandingkan hasil analisa yang didapatkan dengan hasil analisa yang
meningkatkan
telah direncanakan sebelumnya.
pelayanan jalan terhadap perkembangan lalu
lintas
khususnya
di
bidang
Menurut TPJAK (1997) hal yang
perekonomian dan kesejahteraan maka
perludiperhatikan
pemerintah melalui dinas Pekerjaan Umum
geometrik jalan adalah :
Propinsi
Sumatera
Barat,
melakukan
i.
pada
perencanaan
Faktor geometrik berupakondisi
pembangunan jalan antar kota dalam
lalulintas,kondisi
kegiatan Pembangunan Jalan Simpang
lingkungan,kondisi
Haru Padang Dengan Panjang jalan adalah
ekonomi
± 1,150 km. Proyek ini merupakan jalan
berada dilingkungan jalan yang
yang menghubungkan kota Padang dengan
akan dibangun.
Solok Sumatera Barat.
ii.
sosial
masyarakat
komposisi
lalulintas
yang
berupa
Pembangunan jalan ini terdiri dari
Satuan
ruas-ruas yang memiliki jenis perkerasan
(SMP),
berbeda yaitu perkerasan lentur (flexible
Penumpang (EMP), Faktor F
pavement) dan perkerasan kaku (rigid
dan faktor K, Faktor VLHR,
pavement), ini disebabkan karena kondisi
Volume Jam Rencana (VJR),
tanah dasar dan kondisi lalu lintas yang
Kapasitas
berbeda-beda.
Kejenuhan (DS).
Pada pelaporan ini penulis akan
iii.
Mobil
Penumpang
Ekivalen
(C),
Mobil
Derajat
Standar perencanaan geometric
membahas tentang perencanaan geomatrik
jalan berupa jarak pandang henti
jalan raya dan tebal perkerasan kaku (rigid
dan jarak pandang mendahului,
pavement) pada ruas Batas Kota Padang –
kelas dan penggolongan jalan
Solok dengan panjang jalan ± 1,150 km
serta kondisi medan.
(sta 6+025 s/d sta 7+175).
Untuk
Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah : 1.
Menghitung
perencanaan
lapis
perkerasan jalan ini dibagi menjadi lapis perkerasan lentur dan lapis perkerasan
dan
merencanakan
kaku. Menurut Hendarsin (2000) tinjauan
Geometrik dan Tebal Perkerasan ruas
terhadap perkerasan lentur dan parameter-
jalan
Kota Padang dengan metode
parameter yang yang dapat mempengaruhi
Bina Marga yang telah dipelajari
fungsi pelayanan konstruksi yaituFungsi
sebelumnya.
jalan, Kinerja perkerasan, Umur rencana,
Lalu lintas, Sifat tanah dasar/daya dukung
digunakan Metode Analisa dirjen Bina
tanah
Marga Kementrian Pekerjaan Umum.
(DDT)
dasar,
lingkungan/faktor
regional,
Kondisi Sifat
dan
Pada
perhitungan
alinyemen
banyaknya material di lokasi, Bentuk
horizontal yang dihitung berupa tikungan,
geometrik lapisan perkerasan
pelebaran tikungan dan stasioning pada jalan.Untuk
Metode Penelitian Dalam
perencanaan
memperoleh informasi mengenai keadaan lalu lintas dan lingkungan setempat. Datadata ini didapat dari instansi terkait yaitu Kementrian Pekerjaan Umum Wilayah II Sumatera Barat dan PT. Nadya Kary, PT. Pengaduan
sebagai
Konsultan
Perencana dari ruas jalan tersebut. Dari data hasil lapangan kemudian dianalisa berdasarkan literatur yang ada. Langkah pertama
yang
kita
maupun
lakukan
yaitu
data
sekunder
yang
nantinya akan digunakan sebagai data awal perencanaan. Kemudian kita gunakan data tersebut untuk menghitung parameterparameter yang akan kita hitung.
Spiral Spiral (SS). Pertimbangan dalam penggunaan tikungan ini berdasarkan pada data kontur serta elevasi tanah yang ada pada lokasi tersebut. Sedangkan untuk perhitungan
tentang perencanaan geometrik jalan yang dari
perencanaan
alinyemen
alinyemen
vertical
yang
dihitung berupa lengkung yang terdiri dari lengkung Cekung dan lengkung Cembung. Untuk hasil perhitungan akan didapat lengkung
cekung
dengan
kelandaian
negatif (Turunan) dan lengkung Cembung dengan kelandaian positif (Tanjakan). Pada perencanaan Tebal Perkerasan jalan hal yang penting untuk dijadikan pertimbangan
adalah
data
California
Bearing Ratio (CBR) dan data lalu lintas pada daerah tersebut. Data-data tersebut akan
Adapun tulisan ini akan membahas terdiri
ini
Circle (FC), Spiral Circle Spiral (SCS) dan
melakukan pengumpulan data baik data primer
tikungan
memiliki beberapa metoda yaitu Full
melakukan
geometrik jalan yang dilakukan adalah
Rimbo
perhitungan
dianalisa
dan
dihitung
maka
didapatlah Tebal perkerasan jalan, yang mana terdiri dari lapis pondasi bawah, lapis pondasi atas dan lapis permukaan.
horizontal dan alinyemen vertical, dengan mengacu
kepada
“Spesifikasi
Standar
untuk Perencanaan Geometrik Jalan antar kota
(TPJAK)”,
Ditjen
Binamarga
Departemen Pekerjaan Umum. Sedangkan perencanaan
Tebal
Perkerasan,
akan
Hasil dan Pembahasan 1.
Perencanaan Geometrik Jalan Raya A. Perhitungan Horizontal
Alinyemen
Perhitungan Kelandaian Rata-
Perhitungan: Dicoba dengan tikungan full circle
Rata Rumus umumS =
Tc
= R . tg ½ Δ1 = 1500 . tg (5,896° / 2)
Elevasitinggi Elevasirendah jarak_ antar_ elevasi
x100%
= 77,247 m Kontrol :
Jadi dari data yang ada % kelandaian jalan
Tc < D1
adalah :
77,247 m < 118,55 m (memenuhi syarat
=
13,083 12,697 x 100 % 0,77% Dapat 50
sesuai TPGJAK 97) Tc < D2
diketahui bahwa jalan termasuk medan
77,247 m < 109,17 m (memenuhi syarat
datar karena kelandaian yang didapat
sesuai TPGJAK 97)
termasuk dalam rentang < 3%
Ec
Dari data yang ada medan yang
= 77,247 . tg (5,896/4)0
direncanakan adalah medan datar, oleh sebab itu Ketentuan Kecepatan rencana
= Tc . tg ¼ Δ = 1,988 m
Lc
= Δ/360 . 2 . π . Rrenc
dimana di sesuaikan dengan kelas jalan,
= (5,896/360) . 2 . 3.14 . 1500
yaitu untuk jalan kelas IIA adalah 100
= 154,357 m
km/jam, maka diambil Vr = 100 km/jam. Dari gambar diperoleh data-data sebagai berikut: d1
= 118,55 m
∆
= 5,896°
d 2 = 109,17 m
Dicoba dengan metode Full Circle Dari tabel 2.12 didapat bahwa dengan Vr = 100 km/jam Jalan kelas IIA, medan datar
Gambar Tikungan PI 1 dan Diagram
dengan Vr = 100 km/jam
Superelevasi Tipe FC
Pada Tikungan 1 Δ
= 5,896°
Pada Tikungan 2
D1
= 118,55 m
Δ
= 5,330°
D2
= 109,17 m
D2
= 109,17 m
Vr
= 100 km/jam didapatkan nilai:
D3
= 643,58 m
Vr
= 100 km/jam didapatkan nilai:
Rrencana = 1500 m ( berdasarkan tabel 2.12)
Rrencana = 1500 m ( berdasarkan tabel 2.12)
Өs
Perhitungan: Dicoba dengan tikungan full circle = R . tg ½ Δ1
Tc
= 1500 . tg (5,330° / 2)
=
Ls 360 * 2 * R 2
=
20 360 * 2 * 370 2
= 1,5485 ° ΔC
= Δ – 2 Өs = 5,330°– (2 * 1,5485 °)
= 69,820 m
= 2,2329
Kontrol :
=
c * 2 * * R 360
sesuai TPGJAK 97)
=
2,2329 * 2 * * 370 360
Tc < D3
= 14,420 m
Lc
Tc < D2 69,820 m < 109,17 m (memenuhi syarat
69,820 m < 643,58m (memenuhi syarat Yc
sesuai TPGJAK 97)
=
Ls 2 6* R
=
20 2 6 * 370
Kontrol Overlap Tc1 + Tc2
<
77,247 + 69,820 <
D2 109,17..... (Tidak
memenuhi syarat) Dan setelah di lakukan pada
= 0,180 m Xc
metode Full Cirle tidak memenuhi persyaratan pada kontrol Overlap antar
= 20
203 40 * 370 2
k
= Xc – sin Өs * R
Δ = 5,330°
= 19,999 – sin 1,5485 °* 370
D2 = 109,17 m
= 10,000 m
D3 = 643,58 m
p
= Yc – R * (1 – cos Өs)
Vr = 100 km/jam
= 0,180 – 370 * (1 – cos 1,5485)
Rmin = 370 m
= 0,045
Rrenc = 370 m
Ts
Perhitungan: Dicoba dengan tikungan Spiral Circle
= (R + p) * tan Δ/2 + k = (370 + 0,045) * tan 5,330 +
Ls = 20 m
Spiral
Ls 3 40 * R 2
= 19,999 m
tikungan, maka di teruskan pada metode Spiral Circle Spiral.
= Ls
10,000 = 27,224 m Kontrol : Ts < D2
27,224 m < 109,17 m (memenuhi syarat
Sta TC
= (6 + 025) + (D1-Tc)
sesuai TPGJAK 97)
= 6025 + 118,55 – 77,247
Ts < D3
= 6 + 066,303
27,224 m < 643,58 m (memenuhi syarat
Sta PI1
= sta A + D1
sesuai TPGJAK 97)
= 6025 + 118,55
Ltot
= 6 + 143,55
= 2 * Ls <2 * Ts Sta CT
= 2 * 20 < 2 * 27,224 = 40 m
= sta TC + Lc = 6066,303 + 154,357
< 54,448 (memenuhi
= 6 + 220,66
syarat) Lc +2Ls < 2 Ts
Tikungan II ( SCS )
14,420 + 40 < 54,448 = 54,420 < 54,448(
Sta TS
= (6 + 220,66 )+ ( D2- Tc - Ts) = (6 + 220,66 ) + 109,17 –
memenuhi syarat )
77,247 - 27,224
Kontrol Overlap Tc1 + Ts2
<
= 6 + 225,359
D2
77,247 + 27,224 <
Sta SC
109,17
= sta TS + Ls = 6 + 225,359+ 20
104,471 < 109,17..... ( memenuhi syarat )
= 6 + 245,359 Ts Es
Xc
TS
k
Yc
p
SC
?
?c
Sta PI2 = Sta PI1 + D2
CS ST
?s
= (6 + 143,55) + 109,17 = 6 + 252,72
e max
8,4%
Sta CS
= sta SC + Lc = 6 + 245,359 + 14,420
8,4%
e max
TS
Ls
SC
Lc
CS
Ls
= 6 + 259,779
ST
Gambar . Tikungan PI 2 dan Diagram
Sta ST
= sta CS + Ls = 6 + 259,779 + 20
Superelevasi Tipe SCS
= 6 + 279,779
Untuk hasil perhitungan tikungan selengkapnya ditampilkan pada Tabel 1.
Untuk hasil perhitungan ditampikan dalam
Pada perhitungan ini hanya didapat 1
Table 2.
tikungan Full circle(FC) dan 3 tikungan Spiral-circle-spiral (S-C-S).
B. Perhitungan Alinyemen Vertikal PVI3
c. Stationing Tikungan I (FC) Sta A
PVI2
PVI1
= 6+025 (awal proyek)
Sta 6+025 Vrenc +12,697 =
100 km/jam
Sta 6+075 +13,083
Sta 6+125 +13,745
q1 =
13,083 12,697 x 100 % 0,772% 50
Kontrol
q2 =
13,745 13,083 x 100 % 1,324 % 50
Tidak Memenuhi
A = I q1 – q2 I
Syarat Jh < L 175 m < 0,4317 m …… Untuk Jh > L
= I 0,772 – 1,324 I = - 0,552 % A = - 0,552 % Vrenc = 100 km/jam Lv = 80 m Jh = 175 Ev =
L = 2 Jh
120 3,5 Jh A
L = 350
120 3,5 x175 0,552
L = 350
732,5 0,552
L = 350 – (-1326,993)
A . Lv 0,552 . 80 0,0552 m 800 800
Elev PVI2
Sta PLV
Dari perhitungan diatas didapat L = 27 m. Untuk
perhitungan
lengkung
= Elev PVI2 awal - Ev
selengkapnya ditampilkan pada Table 3.
= 13,083 – (- 0,0552)
Dalam perhitungan ini terdapat sebanyak
= 13,1382 m
21 lengkung dimana 9 lengkung cembung
= Sta PVI2 – ½ Lv
dengan nilai Ev plus dan 11 lengkung
= 50 – 40
cekung dengan nilai Ev minus.
= 0 + 010 2. Perencanaan Tebal Perkerasan
Sta PTV = Sta PVI2 + ½ Lv
Umur
= 50 + 40
rencana
perkerasan
jalan
ditentukan atas pertimbangan klasifikasi
= 0 + 090 panjang
fungsional jalan, pola lalu-lintas serta nilai
lengkungan (L) berdasarkan rumusan jarak
ekonomi jalan yang bersangkutan, yang
pandang henti (Jh) sebagai berikut :
dapat
Untuk Jh < L
metode Benefit Cost Ratio, Internal Rate
Maka
dapat
kita
tentukan
ditentukan
antara
lain
dengan
L=
AxJh 2 120 3,5 Jh
of Return, kombinasi dari metode tersebut
0,552 x1752 120 3,5 x175
pengembangan
L=
atau cara lain yang tidak terlepas dari pola perkerasan
wilayah. beton
Umumnya
semen
dapat
L = 9331,56
direncanakan dengan umur rencana (UR)
L = 12,74 m
Volume lalu-lintas akan bertambah sesuai
732 ,5
20 tahun sampai 40 tahun. dengan umur rencana atau sampai tahap di
mana kapasitas jalan dicapai dengan faktor
dan konfigurasi sumbu, menggunakan data
pertumbuhan
survey
lalu-lintas
yang
dapat
yang dilakukan oleh konsultan
ditentukan berdasarkan rumus sebagai
perencana,
berikut
pengamatan itulah didapat data sebagai
R
log1 i
Data lalu lintas Harian ( LHR)
dengan (i ≠ 0)........……………….. (2.5) R : Faktor pertumbuhan lalu lintas. : Laju pertumbuhan lalu lintas per tahun
Bus (3 + 5) ton
R dapat juga ditentukan berdasarkan: perkerasan
beton
semen untuk jalan 1 lajur 2 arah dengan umur rencana 20 tahun. Data parameter perencanaan perkerasan beton semen yang dibutuhkan antara lain: CBR tanah dasar,
Truk 2 as besar (5 + 8) ton
menentukan
tebal
perkerasan beton semen. Nilai CBR yang diambil adalah pada kepadatan 95 % maka didapat nilai CBR design pada kepadatan tersebut adalah 5,4 %. Untuk kekuatan tekan
beton
diasumsikan
jalan
yang
dibangun akan dilalui kendaraan berat karena jalan tersebut dibangun untuk akses jalan
menuju
pabrik,
sehingga
direncanakan lapis beton yang mempunyai mutu tinggi dengan kuat tekan beton 350 kg/cm2 Data
lalu
lintas
harian
483
=
816
=
920
=
35
buah/hari Truk 3 as (6 + 14) ton buah/hari Truk Gandeng (6+14+5+5) ton = 5 buah/hari Dari data di atas maka dilakukan
Nilai CBR merupakan salah satu parameter untuk
=
buah/hari
n : Umur rencana (tahun).
perencanaan
892
buah/hari Truk 2 as kecil (2 + 4) ton
dalam %.
Direncanakan
Mobil penumpang (1 + 1) ton = buah/hari
Dengan pengertian : I
berdasarkan
berikut :
(1 i) n 1 e
sehingga
rata-rata
berdasarkan perhitungan volume lalu lintas
perhitungan terhadap parameter-parameter berdasarkan literatur dan peraturan yang ada.
Maka
didpatlah
hasil
ntuk
perencanaan tebal perkerasan 220 mm beton K 350, d32 tulangan dowel dan d12 tulangan tie bars. Kesimpulan Perencanaan
geometrik
yang
mempunyai 4 tikungan, dimana 3 tikungan menggunakan metode Spiral Circle Spiral (SCS) dan 1 tikungan menggunakan metode Full Circle (FC). Pada perhitungan Alinyemen Vertikal terdapat 21 buah lengkung yang terdiri atas 9 lengkung
cembung dan 11 lengkung cekung. Untuk
Hendarsin, Shirley L, (2000). Penuntun
perencanaan tebal perkerasan didapat tebal
Praktis Perencanaan Teknik Jalan
2
perkerasan 220 mm beton K 350 kg/cm ,
Raya, Bandung: Politeknik Negeri
d32 tulangan dowel dan d12 tulangan tie
Bandung.
bars.
Silvia
Sukirman,
(1994).
Perencanaan
Dasar-dasar
Geomerik
jalan,
Penerbit Nova Bandung. Slab Beton K-350
220 mm
Ir. DU. Sudarsono,1979, Konstruksi Jalan
10cm
Lantai Kerja (Wet Lean Concrete)
Raya, Badan penerbit Pekerjaan Umum Jakarta.
US
Gambar 1. Lapisan Perkerasan
Army
Engineer
Schooll
(1964).
Student Reference concrete and Daftar Pustaka
rigid pavemen, section III. US
AUSTROADS (1992). Pavemen design. A
Army Engineer scholl-Fort Belvoir,
Guede to the structural desaign of road Pavements. Design of New Rigid Pavements. Australai. Direktorat Jenderal Bina Marga (1983). Pedoman Penentuan Tebal Perkerasan Kaku Jalan Raya, No.01/PD/B/1983, Departemen Perkerjaan Umum. Direktorat Jenderal Bina Marga (1997). Perencanaan
Geometrik
Jalan
Antar Kota, Departemen Pekerjaan Umum. Dipohosodo, Istimawan (1994). Stuktur Beton Bertulang “Berdasarkan SK SNI
T-15-1991-03
Jakarta
:
Pustaka Utama . Dachlan, (2000). Perencanaan perkerasan jalan beton semen, Depertemen Permukiman dan Prasana Wilayah.
Virginia
Tabel 1. Perhitungan Alinyemen Horizontal No. PI
Δ (derjat)
Vr (kmj)
Rrenc (m)
Ls (m)
ϑs (derjat)
Δc (derjat)
Lc (m)
Yc (m)
Xc (m)
k (m)
p (m)
Ts/Tc (m)
Es/Ec (m)
Ltot (m)
e max (%)
Jenis
Koreks i
jarak
kontrol jarak
118,55 1
5,8960
100
1500
2
5,3300
100
370
20
3
4,3790
100
370
20
4
7,5970
100
370
20
5,8960
154,357
1,5485
2,2329
14,420
0,180
19,999
10,00
1,5485
1,2819
8,278
0,180
19,999
10,00
1,5485
4,4999
29,059
0,180
19,999
10,00
Tabel 2 Perhitungan Stasioning No. PI
TS/TC
1 2 3 4
41,30 200,36 846,99 936,82
SC
220,36 866,99 956,82
CS
ST/CT
234,78 875,27 985,88
195,66 254,78 895,27 1005,88
77,247
1,988
154,357
2,7
FC
benar
109,17
approved
0,045
27,224
0,446
54,420
8,2
SCS
benar
643,58
approved
0,045
24,148
0,315
48,278
8,2
SCS
benar
100,27
approved
0,045
34,568
0,860
69,059
8,2
SCS
benar
100
approved
Tabel 3 Perhitungan Alinyemen Vertikal STA 6+025 6+075 6+125 6+175 6+225 6+275 6+325 6+375 6+425 6+475 6+525 6+575 6+625 6+675 6+725 6+775 6+825 6+875 6+925 6+975 7+025 7+075
jarak (m)
elevasi (m)
kemiringan (%)
50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50
12,697 13,083 13,745 14,343 14,820 14,690 14,759 14,905 15,690 16,451 16,766 17,061 17,385 17,666 18,612 19,647 20,429 21,014 21,535 22,100 22,835 23,553
0,77 1,32 1,20 0,95 -0,26 0,14 0,29 1,57 1,52 0,63 0,59 0,65 0,56 1,89 2,07 1,56 1,17 1,04 1,13 1,47 1,44
A
-0,552 0,128 0,242 1,214 -0,398 -0,154 -1,278 0,048 0,892 0,040 -0,058 0,086 -1,330 -0,178 0,506 0,394 0,128 -0,088 -0,340 0,034 1,436
Ev
-0,055 0,013 0,024 0,121 -0,040 -0,015 -0,128 0,005 0,089 0,004 -0,006 0,009 -0,133 -0,018 0,051 0,039 0,013 -0,009 -0,034 0,003 0,144
