TINJAUAN ULANG PERHITUNGAN GEOMETRIK DAN PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN KAKU (RIGID PAVEMENT) PROYEK JALAN

Transkripsi

1 TINJAUAN ULANG PERHITUNGAN GEOMETRIK DAN PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN KAKU (RIGID PAVEMENT) PROYEK JALAN SIMPANG HARU PADANG (STA S/D 7+175) Nofri Hidayat, Yurisman dan Apwiddhal Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Padang 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 Pendahuluan Proses pembangunan negara menuntut adanya pengembangan seluruh potensi yang dimiliki oleh setiap wilayah, baik berupa potensi fisik maupun non fisik. Untuk itu diperlukan sarana dan prasarana

2 penunjang, dan salah satu sarana yang dibutuhkan itu adalah jalan raya. Dalam rangka meningkatkan pelayanan jalan terhadap perkembangan lalu lintas khususnya di bidang perekonomian dan kesejahteraan maka pemerintah melalui dinas Pekerjaan Umum Propinsi Sumatera Barat, melakukan pembangunan jalan antar kota dalam kegiatan Pembangunan Jalan Simpang Haru Padang Dengan Panjang jalan adalah ± 1,150 km. Proyek ini merupakan jalan yang menghubungkan kota Padang dengan Solok Sumatera Barat. Pembangunan jalan ini terdiri dari ruas-ruas yang memiliki jenis perkerasan berbeda yaitu perkerasan lentur (flexible pavement) dan perkerasan kaku (rigid pavement), ini disebabkan karena kondisi tanah dasar dan kondisi lalu lintas yang berbeda-beda. Pada pelaporan ini penulis akan membahas tentang perencanaan geomatrik jalan raya dan tebal perkerasan kaku (rigid pavement) pada ruas Batas Kota Padang Solok dengan panjang jalan ± 1,150 km (sta s/d sta 7+175). Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah : 1. Menghitung dan merencanakan Geometrik dan Tebal Perkerasan ruas jalan Kota Padang dengan metode Bina Marga yang telah dipelajari sebelumnya. 2. Membandingkan hasil analisa yang didapatkan dengan hasil analisa yang telah direncanakan sebelumnya. Menurut TPJAK (1997) hal yang perludiperhatikan pada perencanaan geometrik jalan adalah : i. Faktor geometrik berupakondisi lalulintas,kondisi lingkungan,kondisi sosial ekonomi masyarakat yang berada dilingkungan jalan yang akan dibangun. ii. komposisi lalulintas berupa Satuan Mobil Penumpang (SMP), Ekivalen Mobil Penumpang (EMP), Faktor F dan faktor K, Faktor VLHR, Volume Jam Rencana (VJR), Kapasitas (C), Derajat Kejenuhan (DS). iii. Standar perencanaan geometric jalan berupa jarak pandang henti dan jarak pandang mendahului, kelas dan penggolongan jalan serta kondisi medan. Untuk perencanaan lapis perkerasan jalan ini dibagi menjadi lapis perkerasan lentur dan lapis perkerasan kaku. Menurut Hendarsin (2000) tinjauan terhadap perkerasan lentur dan parameterparameter yang yang dapat mempengaruhi fungsi pelayanan konstruksi yaitufungsi jalan, Kinerja perkerasan, Umur rencana,

3 Lalu lintas, Sifat tanah dasar/daya dukung tanah (DDT) dasar, Kondisi lingkungan/faktor regional, Sifat dan banyaknya material di lokasi, Bentuk geometrik lapisan perkerasan Metode Penelitian Dalam melakukan perencanaan geometrik jalan yang dilakukan adalah 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. Rimbo Pengaduan sebagai Konsultan Perencana dari ruas jalan tersebut. Dari data hasil lapangan kemudian dianalisa berdasarkan literatur yang ada. Langkah pertama yang kita lakukan yaitu melakukan pengumpulan data baik data primer maupun data sekunder yang nantinya akan digunakan sebagai data awal perencanaan. Kemudian kita gunakan data tersebut untuk menghitung parameterparameter yang akan kita hitung. Adapun tulisan ini akan membahas tentang perencanaan geometrik jalan yang terdiri dari perencanaan alinyemen 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 digunakan Metode Analisa dirjen Bina Marga Kementrian Pekerjaan Umum. Pada perhitungan alinyemen horizontal yang dihitung berupa tikungan, pelebaran tikungan dan stasioning pada jalan.untuk perhitungan tikungan ini memiliki beberapa metoda yaitu Full Circle (FC), Spiral Circle Spiral (SCS) dan Spiral Spiral (SS). Pertimbangan dalam penggunaan tikungan ini berdasarkan pada data kontur serta elevasi tanah yang ada pada lokasi tersebut. Sedangkan untuk perhitungan 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 dianalisa dan dihitung maka didapatlah Tebal perkerasan jalan, yang mana terdiri dari lapis pondasi bawah, lapis pondasi atas dan lapis permukaan. Hasil dan Pembahasan 1. Perencanaan Geometrik Jalan Raya A. Perhitungan Alinyemen Horizontal

4 Perhitungan Kelandaian Rata- Rata Rumus umum S Elevasi tinggi Elevasi rendah = jarak_ antar_ elevasi x100% Jadi dari data yang ada % kelandaian jalan adalah : 13,083 12,697 = x 100% 0,77% Dapat 50 diketahui bahwa jalan termasuk medan datar karena kelandaian yang didapat termasuk dalam rentang < 3% Dari data yang ada medan yang direncanakan adalah medan datar, oleh sebab itu Ketentuan Kecepatan rencana dimana di sesuaikan dengan kelas jalan, yaitu untuk jalan kelas IIA adalah 100 km/jam, maka diambil Vr = 100 km/jam. Dari gambar diperoleh data-data sebagai berikut: d 1 = 118,55 m d 2 = 109,17 m = 5,896 Dicoba dengan metode Full Circle Dari tabel 2.12 didapat bahwa dengan Vr = 100 km/jam Jalan kelas IIA, medan datar dengan Vr = 100 km/jam Pada Tikungan 1 Δ = 5,896 D 1 = 118,55 m D 2 Vr = 109,17 m = 100 km/jam didapatkan nilai: Rrencana = 1500 m ( berdasarkan tabel 2.12) Perhitungan: Dicoba dengan tikungan full circle Tc = R. tg ½ Δ 1 = tg (5,896 / 2) = 77,247 m Kontrol : Tc < D 1 77,247 m < 118,55 m (memenuhi syarat Tc < D 2 77,247 m < 109,17 m (memenuhi syarat Ec = Tc. tg ¼ Δ = 77,247. tg (5,896/4) 0 = 1,988 m Lc = Δ/ π. R renc = (5,896/360) = 154,357 m Gambar Tikungan PI 1 dan Diagram Superelevasi Tipe FC Pada Tikungan 2 Δ = 5,330 D 2 = 109,17 m D 3 = 643,58 m Vr = 100 km/jam didapatkan nilai:

5 Rrencana = 1500 m ( berdasarkan tabel 2.12) Perhitungan: Dicoba dengan tikungan full circle Tc = R. tg ½ Δ 1 = tg (5,330 / 2) = 69,820 m Kontrol : Tc < D 2 69,820 m < 109,17 m (memenuhi syarat Tc < D 3 69,820 m < 643,58m (memenuhi syarat Kontrol Overlap Tc1 + Tc2 < D2 77, ,820 < 109,17... (Tidak memenuhi syarat) Dan setelah di lakukan pada metode Full Cirle tidak memenuhi persyaratan pada kontrol Overlap antar tikungan, maka di teruskan pada metode Spiral Circle Spiral. Δ = 5,330 D 2 = 109,17 m D 3 = 643,58 m Vr = 100 km/jam R min = 370 m R renc = 370 m Ls = 20 m Perhitungan: Dicoba dengan tikungan Spiral Circle Spiral Өs = Δ C = Ls 360 * 2 * R * 2*370 2 = 1,5485 = Δ 2 Өs = 5,330 (2 * 1,5485 ) = 2,2329 c Lc = * 2 * * R 360 Yc = 2,2329 = * 2* * = 14,420 m = 2 Ls 6* R *370 = 0,180 m 3 Ls Xc = Ls 2 40* R k p Ts 10,000 Kontrol : *370 = 2 = 19,999 m = Xc sin Өs * R = 19,999 sin 1,5485 * 370 = 10,000 m = Yc R * (1 cos Өs) = 0, * (1 cos 1,5485) = 0,045 = (R + p) * tan Δ/2 + k = ( ,045) * tan 5,330 + = 27,224 m Ts < D 2

6 27,224 m < 109,17 m (memenuhi syarat Ts < D 3 27,224 m < 643,58 m (memenuhi syarat Ltot = 2 * Ls <2 * Ts = 2 * 20 < 2 * 27,224 = 40 m < 54,448 (memenuhi syarat) Lc +2Ls < 2 Ts 14, < 54,448 = 54,420 < 54,448( memenuhi syarat ) Kontrol Overlap Tc1 + Ts2 < D2 77, ,224 < 109,17 104,471 < 109,17... ( memenuhi syarat ) Ts Xc Es? CS TS k Yc p? c SC?s ST e max 8,4% 8,4% e max Ls Lc Ls TS SC CS ST Gambar. Tikungan PI 2 dan Diagram Superelevasi Tipe SCS Untuk hasil perhitungan tikungan selengkapnya ditampilkan pada Tabel 1. Pada perhitungan ini hanya didapat 1 tikungan Full circle(fc) dan 3 tikungan Spiral-circle-spiral (S-C-S). Sta TC = ( ) + (D 1 -Tc) = ,55 77,247 = ,303 Sta PI 1 = sta A + D 1 = ,55 = ,55 Sta CT = sta TC + Lc = 6066, ,357 = ,66 Tikungan II ( SCS ) Sta TS = ( ,66 )+ ( D 2 - Tc - Ts) = ( ,66 ) + 109,17 77,247-27,224 = ,359 Sta SC = sta TS + Ls = , = ,359 Sta PI 2 = Sta PI 1 + D 2 = ( ,55) + 109,17 = ,72 Sta CS = sta SC + Lc = , ,420 = ,779 Sta ST = sta CS + Ls = , = ,779 Untuk hasil perhitungan ditampikan dalam Table 2. B. Perhitungan Alinyemen Vertikal c. Stationing Tikungan I (FC) Sta A = (awal proyek) PVI 1 PVI 2 Sta Vrenc +12,697 = 100 km/jam Sta ,083 PVI 3 Sta ,745

7 13,083 12,697 q 1 = x100% 0,772% 50 13,745 13,083 q 2 = x100% 1,324% 50 A = I q 1 q 2 I = I 0,772 1,324 I = - 0,552 % A = - 0,552 % Vrenc = 100 km/jam Lv = 80 m Jh = 175 Ev = Elev PVI 2 Sta PLV A. Lv 0, ,0552 m = Elev PVI 2 awal - Ev = 13,083 (- 0,0552) = 13,1382 m = Sta PVI 2 ½ Lv = = Sta PTV = Sta PVI 2 + ½ Lv = = Maka dapat kita tentukan panjang lengkungan (L) berdasarkan rumusan jarak pandang henti (Jh) sebagai berikut : Untuk Jh < L 2 AxJh L = 120 3,5Jh 2 0,552x175 L = 120 3,5x175 L = 9331,56 732,5 L = 12,74 m Kontrol Syarat Jh < L 175 m < 0,4317 m Tidak Memenuhi Untuk Jh > L 120 3,5Jh L = 2Jh A 120 3,5x175 L = 350 0,552 L = 732, ,552 L = 350 (-1326,993) Dari perhitungan diatas didapat L = 27 m. Untuk perhitungan lengkung selengkapnya ditampilkan pada Table 3. Dalam perhitungan ini terdapat sebanyak 21 lengkung dimana 9 lengkung cembung dengan nilai Ev plus dan 11 lengkung cekung dengan nilai Ev minus. 2. Perencanaan Tebal Perkerasan Umur rencana perkerasan jalan ditentukan atas pertimbangan klasifikasi fungsional jalan, pola lalu-lintas serta nilai ekonomi jalan yang bersangkutan, yang dapat ditentukan antara lain dengan metode Benefit Cost Ratio, Internal Rate of Return, kombinasi dari metode tersebut atau cara lain yang tidak terlepas dari pola pengembangan wilayah. Umumnya perkerasan beton semen dapat direncanakan dengan umur rencana (UR) 20 tahun sampai 40 tahun. Volume lalu-lintas akan bertambah sesuai dengan umur rencana atau sampai tahap di

8 mana kapasitas jalan dicapai dengan faktor pertumbuhan lalu-lintas yang dapat ditentukan berdasarkan rumus sebagai berikut n (1 i) 1 R e log 1 i dengan (i 0)..... (2.5) Dengan pengertian : R : Faktor pertumbuhan lalu lintas. I : Laju pertumbuhan lalu lintas per tahun dalam %. n : Umur rencana (tahun). R dapat juga ditentukan berdasarkan: Direncanakan 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, Nilai CBR merupakan salah satu parameter perencanaan untuk 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/cm 2 Data lalu lintas harian rata-rata berdasarkan perhitungan volume lalu lintas dan konfigurasi sumbu, menggunakan data survey yang dilakukan oleh konsultan perencana, sehingga berdasarkan pengamatan itulah didapat data sebagai berikut : Data lalu lintas Harian ( LHR) Mobil penumpang (1 + 1) ton = 892 Bus (3 + 5) ton = 483 Truk 2 as kecil (2 + 4) ton = 816 Truk 2 as besar (5 + 8) ton = 920 Truk 3 as (6 + 14) ton = 35 Truk Gandeng ( ) ton = 5 Dari data di atas maka dilakukan 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

9 cembung dan 11 lengkung cekung. Untuk perencanaan tebal perkerasan didapat tebal perkerasan 220 mm beton K 350 kg/cm 2, d32 tulangan dowel dan d12 tulangan tie bars. Slab Beton K-350 Lantai Kerja (Wet Lean Concrete) Gambar 1. Lapisan Perkerasan Daftar Pustaka AUSTROADS (1992). Pavemen design. A 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 Jakarta : Pustaka Utama. Dachlan, (2000). Perencanaan perkerasan jalan beton semen, Depertemen Permukiman dan Prasana Wilayah. Hendarsin, Shirley L, (2000). Penuntun Praktis Perencanaan Teknik Jalan Raya, Bandung: Politeknik Negeri Bandung. Silvia Sukirman, (1994). Dasar-dasar Perencanaan Geomerik jalan, Penerbit Nova Bandung. 220 mm Ir. DU. Sudarsono,1979, Konstruksi Jalan 10cm Raya, Badan penerbit Pekerjaan Umum Jakarta. US Army Engineer Schooll (1964). Student Reference concrete and rigid pavemen, section III. US Army Engineer scholl-fort Belvoir, Virginia

10 Tabel 1. Perhitungan Alinyemen Horizontal No. PI Δ (derjat) Vr (kmj) R renc Ls ϑs (derjat) Δc (derjat) Lc Yc Xc k p 1 5, , ,357 77,247 1, ,357 2,7 FC benar 109,17 approved 2 5, ,5485 2, ,420 0,180 19,999 10,00 0,045 27,224 0,446 54,420 8,2 SCS benar 643,58 approved 3 4, ,5485 1,2819 8,278 0,180 19,999 10,00 0,045 24,148 0,315 48,278 8,2 SCS benar 100,27 approved 4 7, ,5485 4, ,059 0,180 19,999 10,00 0,045 34,568 0,860 69,059 8,2 SCS benar 100 approved Ts/Tc Es/Ec Ltot e max (%) Jenis Koreks i jarak 118,55 kontrol jarak Tabel 2 Perhitungan Stasioning No. PI TS/TC SC CS ST/CT 1 41,30 195, ,36 220,36 234,78 254, ,99 866,99 875,27 895, ,82 956,82 985, ,88

11 Tabel 3 Perhitungan Alinyemen Vertikal STA jarak elevasi kemiringan (%) A Ev , ,083 0,77-0,552-0, ,745 1,32 0,128 0, ,343 1,20 0,242 0, ,820 0,95 1,214 0, ,690-0,26-0,398-0, ,759 0,14-0,154-0, ,905 0,29-1,278-0, ,690 1,57 0,048 0, ,451 1,52 0,892 0, ,766 0,63 0,040 0, ,061 0,59-0,058-0, ,385 0,65 0,086 0, ,666 0,56-1,330-0, ,612 1,89-0,178-0, ,647 2,07 0,506 0, ,429 1,56 0,394 0, ,014 1,17 0,128 0, ,535 1,04-0,088-0, ,100 1,13-0,340-0, ,835 1,47 0,034 0, ,553 1,44 1,436 0,144