BAB V ALINYEMEN VERTIKAL

Transkripsi

1 BB V INYEMEN VERTIK linyemen vertikal adala perpotongan bidang vertikal dengan bidang permukaan perkerasan jalan melalui sumbu jalan untuk jalan lajur ara atau melalui tepi dalam masing masing perkerasan untuk jalan dengan median. Sering kali disebut juga sebagai penampang memanjang jalan. Perencanaan alinyemen vertikal dipengaui ole besarnya biaya pembangunan yang tersedia. linyemen vertikal yang mengikuti muka tana asli akan mengurangi pekerjaan tana, tetapi mungkin saja akan mengakibatkan jalan itu terlalu banyak mempunyai tikungan. Tentu saja al ini belum tentu sesuai dengan persyaratan yang diberikan seubungan dengan fungsi jalannya. Muka jalan sebaiknya diletakkan sedikit di atas muka tana asli seingga memudakan dalam pembuatan drainase jalannya, terutama di daera yang datar. Pada daera yang sering kali dilanda banjir sebaiknya penampang memanjang jalan diletakkan di atas elevasi muka banjir. Di dara perbukitan atau pegunungan diusaakan banyaknya pekerjaan galian seimbang dengan pekerjaan timbunan, seingga keseluruan biaya yang dibutukan tetap dapat dipertanggung jawabkan. Jalan yang terletak di atas lapisan tana yang lunak arus pula diperatikan akan kemungkinan besarnya penurunan dan perbedaan penurunan yang mungkin terjadi. Dengan demikian penarikan alinyemen vertikal sangat dipengarui ole berbagai pertimbangan seperti : Kondisi tana dasar Keadaan medan Fungsi jalan Muka air banjir Muka air tana Kelandaian yang masi memugkinkan Perlu pula diperatikan bawa alinyemen vertikal yang direncanakan itu akan berlaku untuk masa panjang, seingga sebaiknya alinyemen vertikal yang dipili tersebut dapat dengan muda mengikuti perkembangan lingkungan. linyemen vertikal disebut juga penampang jalan yang terdiri dari garis garis lurus dan garis garis lengkung. Garis lurus tersebut dapat datar, mandaki atau menurun, biasa disebut berlandai. andai jalan dinyatakan dengan persen.

2 Pada umumnya gambar rencana suatu jalan dibaca dari kiri ke kanan, maka landai jalan diberi tanda positif untuk pendakian dari kiri ke kanan, dan landai negatif untuk penurunan dari kiri. Pendakian dan penurunan memberi effek yang berarti teradap gerak kendaraan. KENDIN PD INYEMEN VERTIK JN andai Minimum Berdasarkan kepentingan arus lalu lintas, landai ideal adala landai datar (0%). Sebaliknya ditinjau darikepentingan drainase jalan, jalan berlandaila yang ideal. Dalam perencanaan disarankan menggunakan : a. andai datar untuk jalan jalan di atas tana timbunan yang tidak mempunyai kereb. ereng melintang jalan dianggap cukup untuk mengalirkan air di atas badan jalan dan kemudian ke lereng jalan. b. andai 0,5 % dianjurkan untuk jalan jalan di atas tana timbunan dengan medan datar dan mempergunakan kereb. Kelandaian ini ckup membantu mengalirkan air ujan ke inlet atau saluran pembuangan. c. andai minimum sebesar 0,3 0,5 % dianjurkan dipergunakan untuk jalan jalan di daera galian atau jalan yang memakai kereb. ereng melintang anya cukup untuk mengalirkan air ujan yang jatu di atas badan jalan, sedangkan landai jalan yang dibutukan untuk membuat kemiringan dasar saluran samping. andai maksimum Kelandaian 3 % mulai memberikan pengaru kepada gerak kendaraan mobil penumpang, walaupun tidak seberapa dibandingkan dengan gerakan kendaraan truk yang terbebani penu. Pengaru dari adanya kelandaian ini dapat terliat dari berkurangnya kecepatan jalan kendaraan atau mulai dipergunakannya gigi renda. Kelandaian tertentu masi dapat diterima jika kelandaian tersebut mengakibatkan kecepatan jalan tetap lebi besar dari setenga keepatan rencana. Untuk membatasi pengaru perlambatan kendaraan truk teradap arus lalu lintas, maka ditetapkan landai maksimum untuk kecepatan rencana tertentu. Bina Marga (luar kota) menetapkan kelandaian maksimum seperti pada tabel 5., yang dibedakan atas kelandaian maksimum stndar dan kelandaian maksimum mutlak. Jika tidak terbatasi ole kondisi keuangan, maka sebaiknya dipergunakan kelandaian sandar. SHTO membatasi kelandaian maksimum berdasarkan keadaan medan apaka datar, perbukitan atauka pegunungan.

3 Panjang kristis suatu kelandaian andai maksimum saja tidak cukup merupakan fator penentu dalam perencanaan alinyemen vertikal, karena jarak yang pendek memberikan faktor pengaru yang berbeda dibandingkan dengan jarak yang panjang pada kelandaian yang sama. Kelandaian besar akan mengakibatkan penurunan kecepatan truk ang cukup berarti jika kelandaian tersebut dibuat pada panjang jalan yang cukup panjang, tetapi kurang berarti jika panjang jalan dengan kelandaian tersebut anya pendek saja. Tabel 5. Kelandaian maksimum jalan. Sumber Traffic Engineering Handbook, 99 dan PGJK, Bina Marga 990 (Rancangan kir) Kecepatan Jalan rteri luar kota Jalan antar kota (SHTO 90) (Bina Marga) Kelandaian Kelandaian Rencana Datar Perbukitan pegunungan Maksimum Maksimum km/jam Standar (%) Mutlak (%) Batas kritis umumnya diambil jika kecepatan truk berkurang mencapai 30 75% kecepatan rencana, atau kendaraan terpaksa mempergunakan gigi renda. Pengurangan kecepatan truk dipengarui ole besarnya kecepatan rencana dan kelandaian. Kelandaian pada kecepatan rencana yang tinggi akan mengurangi kecepatan truk seingga berkisar antara % kecepatan rencana selama menit perjalanan. Tetapi pada kecepatan rencana yang renda, kelandaian tidakbegitu mengurangi kecepatan truk. Kecepatan truk selama menit perjalanan, pada kelandaian ± 0%, dapat mencapai 75% kecepatan rencana. Tabel 5. memberikan panjang kritis yang disarankan ole Bina Marga (luar kota), yang merupakan kira kira panjang menit perjalanan, dan truk bergerak dengan penu. Kecepatan truk pada saat mencapai panjang kritis adala sebesar 5 0 km/jam.

4 ajur pendakian Pada jalan jalan berlandai dan volume yang tinggi, seringkali kendaraan berat yang bergerak dengan kecepatan di bawa kecepatan rencana menjadi pengalang kendaraan lain yang bergerak dengan kecepatan sekitar kecepatan rencana. Untuk mengindari al tersebut perlula dibuatkan lajur pendakian. ajur pendakian adala lajur yang disediakan kusus untuk truk bermuatan berat atau kendaraan lain yang berjalan dengan kecepatan yang lebi renda, seingga kendaraan lain dapat mendaului kendaraan yang lebi lambat tanpa mempergunakan lajur lawan. Tabel 5. Panjang kritis untuk kelandaian yang melebii kelandaian maksimum standar KECEPTN RENCN (KM/JM) % 500 m 6% 500 m 7% 500 m 8% 40 m 9% 340 m 0% 50 m 6% 500 m 7% 500 m 8% 40 m 9% 340 m 0% 50 m % 50 m 7% 500 m 8% 40 m 9% 340 m 0% 50 m % 50 m % 50 m 8% 40 m 9% 340 m 0% 50 m % 50 m % 50 m 3% 50 m ajur pendakian Gambar 5. ajur pendakian. ENGKUNG VERTIK Pergantian dari satu kelandaian ke kelandaian yang lain dilakukan dengan mempergunakan lengkung vertikal. engkung vertikal tersebut direncanakan sedemikian rupa seingga memenui keamanan, kenyamanan dan drainase. Jenis lengkung vertikal diliat dari letak titik perpotongan kedua bagian lurus (tangen), adala :

5 5... engkung vertikl cekung, adala lengkung di mana titik perpotongan antara kedua tangen berada di bawa permukan jalan.. engkung vertikal cembung, adala lengkung dimana titik perpotongan antara kedua tangen berada di atas permukaan jalan yang bersangkutan. engkung vertikal dapat berbentuk sala satu dari enam kemungkinan pada gambar a Ev = + d g = - g = + g = + g = - b g = - e g = + g = - g = - f g = - g = + g = + c g = + Gambar 5. Jenis lengkung vertikal diliat dari titik perpotongan kedua tangen. engkung vertikal type a, b dan c dinamakan lengkung vertikal cekung. engkung vertikal type d, e dan f dinamakan lengkung vertikal cembung. Persamaan lengkung vertikal Bentuk lengkung vertikal yang umum dipergunakan adala berbentuk lengkung parabola sederana. PPV g Q g% B g% PV Y X ½ Gambar 5.3 engkung vertikal parabola.

6 Titik, titik peralian dari bagian tangen ke bagian lengkung vertikal. Biasa diberi simbul PV (peralian lengkung vertikal). Titik B, titik peralian dari bagian lengkung vertikal ke bagian tangen (peralian tangen vertikal = PTV). vertikal). Titik perpotongan kedua bagian tangen diberi nama titik PPV (pusat perpotongan etak titik titik pada lengkung vertikal dinyatakan dengan ordinat Y dan X teradap sumbu koordinat yang melalui titik. yaitu : Pada penurunan rumus lengkung vertikal terdapat beberapa asumsi yang dilakukan, Panjang lengkung vertikal sama dengan panjang proyeksi lengkung pada bidang orizontal =. Perubaan garis singgung tetap (d Y/dx = r) Besarnya kelandaian bagian tangen dinyatakan dengan g dan g %. Kelandaian diberi tanda positif jika pendakian, dan diberi tanda negatif jika penurunan, yang ditinjau dari kiri. = g g (perbedaan aljabar landai) Ev = pergeseran vertikal dari titik PPV ke bagian lengkung Rumus umum parabola dy /dx = r (konstanta) dy/dx = rx +C x = 0 dy/dx = g C = g x = dy/dx =g r +g =g dy dx ( g ( g Y g) g) x x g g x C' x = 0 kalau Y = 0, seingga C = 0 ( g g) x Y gx Dari sifat segitiga sebangun diperole : (y +Y) : g ½ = x : ½ y + Y = g x g x = Y + y Y = - (g g )/ x + Y + y r = (g g )/

7 ( g g) y = x y = 00 x Jika dinyatakan dalam persen (35) Untuk x = ½ dan y = Ev Diperole : Ev = 800.(36) Persamaan di atas berlaku baik untuk lengkung vertikal cembung maupun lengkung vertikal cekung. Hanya bedanya, jika Ev yang diperole positif, berarti lengkung vertikal cembung, jika negatif, berarti lengkung vertikal cekung. Dengan mempergunakan persamaan (35) dan (36) dapat ditentukan elevasi setiap titik pada lengkung vertikal. Conto peritungan Sta o + 85 Sta o + 60 Sta o Sta o +50 Sta o + 00 Sta o Sta o PV ½ PPV ½ PTV Gambar 5.4 Conto Peritungan PPV diketaui berada pada Sta dan mempunyai elevasi + 00 m. perubaan kelandaian terjadi dari 8 % (menurun dari kiri) ke kelandaian sebesar % (menurun dari kiri), dan panjang lengkung vertikal direncanakan sepanjang 50 m. a. Berapaka tinggi rencana sumbu jalan pada Sta 0+50 m? b. Berapaka tinggi rencana sumbu jalan pada Sta 0+00 m?

8 c. Berapaka tinggi rencana sumbu jalan pada Sta 0+60 m? d. Berapaka tinggi rencana sumbu jalan pada Sta m? e. Berapaka tinggi rencana sumbu jalan pada Sta m? g = -8% g = -% = g g = - 8 (-) = - 6% = 50 m Persamaan umum lengkung vertikal : y = y = x 00 6x x y = 5000 y diitung dari garis tangennya. Bertanda negatif, berarti ke atas darigaris tangen (lengkung vertikal cekung). Untuk persamaan lengkung di kiri PPV, x diitung dari titik PV. Untuk persamaan lengkung di kanan PPV, x tidak bole diitung dari titik PV. Hal ini disebabkan kelandaian tidak menerus, tetapi beruba di titik PPV. Jadi x diitung dari titik PTV. Elevasi di sembarang titik pada alinyemen vertikal ditentukan dari kelandaian dan ordinat y. Sta PV berada pada Sta ½, yaitu Sta Sta PTV berada pada Sta ½, yaitu Sta Sta terletak pada bagian lurus berlandai 8 %. Berada sejau (60 50)m = 0 m di kiri PPV. PPV mempunyai ketinggian + 0 m. Elevasi sumbu jalan pada Sta m = %.0 = + 08,80 m. Sta Terletak pada lengkung vertikal sebela kiri titik PPV. Elevasi bagian tangen pada Sta = %. (60 00) = + 04,80 m. Elevasi sumbu jalan pada Sta adala elevasi bagian tangennya dikurangi y untuk x sejau (00 85) m = 5 m dari PV.

9 Elevasi sumbu jalan = + 04, /5000 = + 04,845 m. Sta Terletak tepat pada posisi PPV. Elevasi sumbu jalan pada Sta = elevasi PPV + Ev = /5000 = +0,5. Sta Terletak pada lengkung vertikal sebela kanan titik PPV. Elevasi bagian tangen pada Sta = + 00 %. (300-60) = + 99,0 m. Elevasi sumbu jalan pada Sta adala elevasi bagian tangennya dikurangi y untuk x sejau ( ) m = 35 m dari PTV. Elevasi sumbu jalan = + 99, /5000 = + 99,445 m. Sta Terletak pada bagian lurus berlandai %. Berada sejau (350 60) m = 90 m dikanan PTV. PPV mempunyai ketinggian + 00 m. Elevasi sumbu jalan pada Sta m = + 00 %. 90 = + 98,0 m. ENGKUNG VERTIK CEMBUNG Bentuk lengkung vertikal seperti yang diuraikan terdaulu, berlaku untuk lengkung vertikal cembung atau lengkung vertikal cekung. Hanya saja untuk masing masing lengkung terdapat batasan batasan yang berubungan dengan jarak pandangan. Pada lengkung vertikal cembung, pembatasan berdasarkan jarak pandangan dapat dibedakan atas keadaan yaitu :. Jarak pandangan berada selurunya dalam daera lengkung (S<).. Jarak pandangan berada di luar dan di dalam daera lengkung (S>). engkung vertikal cembung dengan S<

10 g PPV Ev g d d PTV PV S Gambar 5.5 Jarak pandangan pada lengkung vertikal cembung (S<). kx, dimana : Dari persamaan (35) diperole v = x, atau dapat pula dinyatakan dengan y = 00 x k = 00 engkung parabola y = k x (k konstanta) y = Ev Ev = k (½ ) y = = k d y = = k d k d kd Ev k 4 Ev k 4 4d 4d Ev Ev d = 4Ev d = 4Ev S = d + d = 4Ev + 4Ev Ev = 800 S = S =

11 S = 00 = S 00 (37) Jika dalam perencanaan dipergunakan jarak pandangan enti menurut Bina Marga, dimana = 0 cm = 0,0 m dan = 0 cm =,0 m, maka : = S 00 = S.(38) 399 CS Jika dalam perencanaan dipergunakan jarak pandangan menyiap menurut Bina Marga, dimana = 0 cm =,0 m dan = 0 cm =,0 m, maka : = S,40,40 00 = S.(39) 960 CS C = konstanta garis pandangan untuk lengkung vertikal cembung dimana S<. Tabel 5.3 Nilai C untuk beberapa & berdasarkan SHTO dan Bina Marga SHTO 90 Bina Marga 90 JPH JPM JPH JPM Tinggi mata pengemudi ( ) (m),07,07,0,0 Tinggi objek ( ) (m) 0,5,30 0,0,0 Konstanta C JPH JPM = Jarak pandangan enti = Jarak pandangan menyiap

12 engkung vertikal cembung dengan S> g PPV g Ev PV / PTV S 00 /g / 00 /g Gambar 5.6 Jarak pandangan pada lengkung vertikal cembung (S>). 00 S = + 00 g g = S g g Panjang lengkung minimum jika d/dg = 0, maka diperole : g g 0 g g g = g merupakan jumla aljabar dari g + g = g g = g = = S

13 00 = S -..(40) Jika dalam perencanaan dipergunakan jarak pandangan enti menurut Bina Marga, dimana = 0 cm = 0,0 m dan = 0 cm =,0 m, maka : 0,0,0 = S C = S - S.(4) Jika dalam perencanaan dipergunakan jarak pandangan enti menurut Bina Marga, dimana = 0 cm =,0 m dan = 0 cm =,0 m, maka :,0,0 = S C = S - S..(4) C = konstanta garis pandangan untuk lengkung vertikal cembung dimana S>. Tabel 5.3 dan tabel 5.4 menunjukkan konstanta C = C tanpa meliat apaka jarak pandangan berada di dalam atau di luar lengkung. Tabel 5.4 Nilai C untuk beberapa & berdasarkan SHTO dan Bina Marga SHTO 90 Bina Marga 90 JPH JPM JPH JPM Tinggi mata pengemudi (m),07,07,, Tinggi objek (m) 0,5,3 0,, Konstanta C JPH = Jarak pandangan enti JPM = Jarak pandangan menyiap Panjang lengkung vertikal cembung berdasarkan kebutuan akan drainase engkung vertikal cembung yang panjang dan ralatif datar dapat menyebabkan kesulitan dalam masala drainase jika disepanjang jalan dipasang kereb. ir di samping jalan

14 tidak mengalir lancar. Untuk mengindari al tersebut di atas panjang lengkung vertikal biasanya dibatasi tidak melebii 50. Persyaratan panjang lengkung vertikal cembung seubungan dengan drainase : = 50.(43) Panjang lengkung vertikal cembung berdasarkan kenyamanan perjalanan Panjang lengkung vertikal cembung juga arus baik diliat secara visual. Jika perbedaan aljabar landai kecil, maka panjang lengkung vertikal yang dibutukan pendek, seingga alinyemen vertikal tampak melengkung. Ole karena itu disyaratkan panjang lengkung yang diambil untuk perencanaan tidak kurang dari 3 detik perjalanan. ENGKUNG VERTIK CEKUNG Disamping bentuk lengkung yang berbentuk parabola sederana, panjang lengkung vertikal cekung juga arus dientukan dengan memperatikan : Jarak penyinaran lampu kendaraan Jarak pandangan bebas di bawa bangunan Persyaratan drainase Keluwesan bentuk Jarak penyinaran lampu kendaraan Jangkauan lampu depan kendaraan pada lengkung vertikal cekung merupakan batas jarak pandangan yang dapat diliat ole pengemudi pada malam ari. Di dalam perencanaan umumnya tinggi lampu depan diambil setiggi 60 cm, dengan sudut penyebaran sebesar. etak penyinaran lampu dengan kendaraan dapat dibedakan atas keadaan yaitu :. Jarak pandangan akibat penyinaran lampu depan <.. Jarak pandangan akibat penyinaran lampu depan >. engkung vertikal cekung dengan jarak penyinaran lampu depan <.

15 B S B º º 60 cm O V D D 00 Gambar 5.7 engkung vertikal cekung dengan jarak pandangan peyinaran lampu depan <. DB = 00 S D B = ( DB) S D B = 00 D B = 0,60 + S tg tg = 0,075 S = 0,60 + S tg 00 S = 0 3,50 S.(44)

16 engkung vertikal cekung dengan jarak penyinaran lampu depan > S º B 60 cm º 00 B O V D D S Gambar 5.8 engkung vertikal cekung dengan jarak pandangan penyinaran lampu depan > D B = S 00 D B = 0,60 + S tg D B = 0,60 + 0,075 S S ,5 S = S - 0,60 0,075 S..(45) Jarak pandangan bebas di bawa bangunan pada lengkung vertikal cekung Jarak pandangan bebas pengemudi pada jalan raya yang melintasi bangunan bngunan lain seperti jalan lain, jembatan penyeberangan, viaduct, equaduct, seringkali teralangi ole bagian bawa bangunan tersebut. Panjang lengkung vertikal cekung minimum diperitungkan berdasarkan jarak pandangan enti minimum dengan mengabil tinggi mata pengemudi truk yaitu,80 m dan tinggi objek 0,50 m (tinggi lampu belakang kendaraan). Ruang bebas vertikal minimum 5 m, disarankan mengambil yang lebi besar untuk perencanaan yaitu ± 5,5 m, untuk memberi keungkinan adanya lapisan tambaan dikemudian ari.

17 GRIS PNDNG PV KONST. TS PTV S g% g% PPV Gambar 5.9 Jarak pandangan bebas di bawa bangunan pada lengkung vertikal cekung dengan S<. a. Jarak pandangan S< Diasumsikan titik PPV berada di bawa bangunan S m E E = 800 S 800 m S = 800 m S dan m = 800 Jika jarak bebas dari bagian bawa bangunan atas ke jalan adala C, maka : m = C S 800 C = S 800C 400( ).(46) Jika =,80 m, = 0,50 m, dan C = 5,50 m, maka persamaan (46) menjadi : S = 3480 (47)

18 b. Jarak pandangan S> Diasumsikan titik PPV berada di bawa bangunan GRIS PNDNG KONST. TS g % S g % PV PTV Gambar 5.0 Jarak pandangan bebas di bawa bangunan pada lengkung vertikal cekung S E m E E = 800 = S dengan S>. S m = m E C 800C 400( ) (48) Jika =,80 m, = 0,50 m, dan C = 5,50 m, maka persamaan (48) menjadi : PPV = S (49) Bentuk visual lengkung vertikal cekung danya gaya sentrifugal dan gravitasi pada lengkung vertikal cekung menimbulkan rasa tidak nyaman kepada pengemudi. Panjang lengkung vertikal cekung minimum yang dapat memenui syarat kenyamanan adala : V = (50) Dimana : V = kecepatan rencan, km/jam. = perbedaan aljabar landai. = panjang lengkung vertikal cekung.

19 Kenyamanan mengemudi pada lengkung vertikal cekung Panjang lengkung vertikal cekung dengan mempergunakan persamaan (36) pendek jika perbedaan kelandaiannya kecil. Hal ini akan mengakibatkan alinyemen vertikal keliatan melengkung. Untuk mengindari al itu, panjang lengkung vertikal cekung diambil 3 detik perjalanan.

20 RNGKUMN Perencanaan alinyemen vertikal selalu dengan mempertimbangkan kondisi lapisan tana dasar, tinggi muka air banjir, tinggi muka air tana, fungsi jalan, kelandaian, dan keadaan medan. andai minimum sebesar 0,3 0,5 % pada jalan jalan di daera galian, dan dapat datar pada jalan di daera timbunan. Kelandaian maksimum dan panjang kritis suatu jalan dipengarui ole kecepatan dan keadaan medan. ajur pendakian adala lajur kusus untuk kendaraan berat, yang dibuatkan pada jalan berlandai cukup tinggi dan panjang. engkung vertikal merupakan tempat peralian dari kelandaian yang berbentuk lengkung parabola sederana. Pemilian panjang lengkung vertikal cembung arusla merupakan panjang terpanjang yang dibutukan setela mempertimbangkan jarak pandangan, persyaratan drainase, dan bentuk visual lengkung. Pemilian panjang lengkung vertikal cekung arusla merupakan panjang terpanjang yang dibutukan setela mempertimbangkan jarak penyinaran lampu depan kendaraan di malam ari, keluwesan bentuk, dan kenyamanan mengemudi. Pedoman umum dalam perencanaan alinyemen vertikal linyemen vertikal secara keseluruan arusla dapat memberikan rasa aman dan nyaman kepada pemakai jalan. Untuk itu sebaiknya dipertikan al al sebagi berikut :. Pada alinyemen vertikal yang relatif datar dan lurus, sebaiknya diindari idden dip, yaitu lengkung lengkung vertikal cekung yang pendek, dan tidak terliat dari jau.. Pada landai menurun yang panjang dan tajam, sebaknya dikuti ole pendakian, seingga kecepatan kendaraan yang tela bertamba besar dapat segera dikurangi. 3. Jika direncanakan serangkaian kelandaian, maka sebaiknya kelandaian yang paling curam diletakkan di bagian awal, diikuti ole kelandaian yang lebi kecil. 4. Sedapat mungkin diindari perencanaan lengkung vertikal yang sejenis (cembung atau cekung) dengan anya dipisakan ole tangen yang pendek.