HADIRANTI 1, SOFYAN TRIANA 2

Reka Racana Jurnal Online Institut Teknologi Nasional Teknik Sipil Itenas No.x Vol. Xx Juni 2015 Perencanaan Geometrik Simpang Susun Double Trumpet Pada Jalan Tol Jakarta Serpong Berdasarkan Transportation Association Of Canada Geometric Design Guide 2007 HADIRANTI 1, SOFYAN TRIANA 2 1. Mahasiswa, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Nasional 2. Dosen, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Nasional Email : diraran06@gmail.com ABSTRAK PT. Bintaro Serpong Damai telah merencanakan Jalan Tol Jakarta-Serpong sejak Tahun 1993 dan belum direalisasikan pembangunannya. Perancangan ulang dilakukan menggunakan peraturan TAC (Transportation Association of Canada) Geometric Design Guide 2007. Perancangan alinyemen horisontal dan alinyemen vertikal dengan superelevasi maksimum 6% dan kecepatan rencana 40 km/jam. Perancangan lengkung horisontal dibuat dua buah lengkung compound curve menggunakan gabungan radius yaitu R1= 200 m dan R2= 75 m. Panjang lengkung On Ramp 01 berdasarkan TAC 2007 L= 395,6 m dan lengkung vertikal cembung L= 8 m menggunakan faktor k= 4 dan A= 2 %. Kata kunci : Alinyemen, Simpang Susun, Compound Curve. ABSTRACT PT. Bintaro Serpong Damai had planned Jakarta-Serpong Toll Road since 1993 and the development has not been realized. This research redesign using TAC (Transportation Association of Canada) Geometric Design Guide 2007. The horizontal alignment and vertical alignment design using maximum superelevation 0.06 and speed plans 40 km / h. The horizontal curved design consist of two curved compound curve and using the combined radius is R1 = 200 m and R2 = 75 m. On Ramp 01 arch length by TAC Geometric Design Guide 2007 is L = 395,6 m and a vertical crest curved design using factor k = 4, and A = 2% is L = 8 m. Keywords : Alignment, Interchange, Compound Curve. Reka Racana - 1

Hadiranti, Sofyan Triana 1. PENDAHULUAN Jalan tol dengan bagian persimpangan tidak sebidang yang biasa disebut simpang susun menjadi salah satu alternatif untuk mengimbangi sarana transportasi darat yang semakin meningkat setiap tahunnya terutama di kota besar. Persimpangan tidak sebidang ini merupakan bagian dari proyek jalan tol yang menghubungkan Kota Jakarta dan Serpong. Proyek jalan tol ini dibangun karena tingginya arus lalu lintas antar kota tersebut dan keinginan dalam meningkatkan aksesibilitas. Pembangunan Jalan Tol Jakarta Serpong belum direalisasikan sejak tahun 1993 hingga saat ini. Pada tahun 2007 terdapat peraturan perancangan geometrik jalan dari TAC (Transportation Association of Canada) Geometric Design Guide 2007 yang selanjutnya disebut TAC 2007. Pada tugas akhir ini akan dilakukan perancangan ulang salah satu geometrik loop ramp simpang susun double trumpet Jalan Tol Jakarta Serpong pada STA. 0+045 menggunakan data sekunder dari PT. Bintaro Serpong Damai dan studi terdahulu (Soemantri, F. V. D., 2014) berdasarkan peraturan TAC 2007. Manfaat dari studi ini antara lain didapatkan pengetahuan baru khususnya tentang merancang simpang susun menggunakan peraturan TAC 2007 dan dapat dijadikan bahan tinjauan baru untuk perancangan Jalan Tol Jakarta Serpong yang sudah dibuat gambar rencananya pada tahun 1993. Peta lokasi proyek dan simpang susun double trumpet dapat dilihat pada Gambar 1. Sumber : PT. Bintaro Serpong Damai, 1993. Gambar 1. Peta lokasi proyek Reka Racana - 2

Perencanaan Geometrik Simpang Susun Double Trumpet Pada Jalan Tol Jakarta Serpong Berdasarkan Transportation Association Of Canada Geometric Design Guide 2007 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Simpang Susun Simpang susun atau persimpangan tidak sebidang yaitu pertemuan dua arus atau lebih dimana ruas jalan bertemu tidak dalam satu bidang tetapi salah satu ruas berada di atas atau di bawah ruas jalan yang lain (Harianto, 2004). 2.2 Bagian-bagian Simpang Susun Bagian-bagian simpang susun dapat dilihat pada Gambar 2. Jalur-jalur simpang susun digolongkan berdasarkan fungsinya, yaitu jalur utama (Major Lines), jalur pembagi dan pengumpul (Distributor and Collector Lines), jalur percepatan atau jalur perlambatan, dan jalur penghubung (Ramp). (Harianto, 2004). Sumber : Harianto, J., 2004. Gambar 2. Bagian-bagian persimpangan tidak sebidang 2.3 Alinyemen Horisontal Alinyemen Horisontal dikenal dengan situasi jalan atau trase jalan, alinyemen horisontal terdiri atas bagian lurus dan bagian lengkung (Sukirman, 1999). Geometri pada bagian lengkung didesain sedemikian rupa dimaksudkan untuk mengimbangi gaya sentrifugal yang diterima oleh kendaraan yang berjalan pada kecepatan Vr, untuk keselamatan pemakai jalan, jarak pandang dan daerah bebas samping jalan, maka alinyemen horisontal harus diperhitungkan secara akurat. (Soemantri, 2014). Pada TAC 2007 terdapat tiga standar umum bentuk lengkung horisontal, yaitu Kurva Circular, Kurva spiral, dan Compound Curve. 2.4 Compound Curve Compound curve adalah kurva lengkung horisontal yang dibentuk oleh dua radius atau lebih. Pada Tugas Akhir ini akan digunakan compound curve untuk mendesain lengkung horisontal loop ramp. Elemen compound curve dapat dilihat pada Gambar 3. Reka Racana - 3

Hadiranti, Sofyan Triana Sumber : TAC, 2007. Gambar 3. Elemen Compound Curve 2.5 Alinyemen Vertikal Alinyemen vertikal terdiri atas bagian lurus dan bagian lengkung, bagian lurus dapat berupa landai positif (tanjakan), atau landai negatif (turunan), atau landai nol (datar). Alinyemen vertikal dapat berupa lengkung cekung atau lengkung cembung. (Binamarga, 2009). Penentuan desain kecepatan harus digunakan untuk tingkat minimum desain dari kurva vertikal (K). Faktor K minimum untuk menyediakan jarak pandang henti pada kurva vertikal cembung dapat dilihat pada Tabel 1 dan Faktor K minimum untuk menyediakan jarak pandang henti pada kurva vertikal cekung dapat dilihat pada Tabel 2. (TAC, 2007). Faktor K minimum juga dapat dihitung menggunakan rumus: K = Lv A...(1) Dengan: K = Faktor K minimum Lv = Panjang dari titik PLV (Peralihan Lengkung Vertikal) ke titik PTV (Peralihan Tangen Vertikal) A = g1 g2 (perbedaan kelandaian Reka Racana - 4

Perencanaan Geometrik Simpang Susun Double Trumpet Pada Jalan Tol Jakarta Serpong Berdasarkan Transportation Association Of Canada Geometric Design Guide 2007 Tabel 1. Faktor K Minimum untuk Menyediakan Jarak Pandang Henti Pada Kurva Vertikal Cembung Design Speed (km/h) Assumed Operating Speed (km/h) Stopping Sight Distance (m) Rate of Vertical Curvature (K) Computed Rounded 30 30 29,6 1,6 2 40 40 44,4 3,7 4 50 47-50 57,4-62,8 6,1-7,3 6-7 60 55-60 74,3-84,6 10,2-13,3 10-13 70 63-70 94,1-110,8 16,4-22,8 16-23 80 70-80 112,8-139,4 23,6-36,1 24-36 90 77-90 131,2-168,7 32,0-52,8 32-53 100 85-100 152,0-205,0 45,8-78,0 45-80 110 91-110 179,5-246,4 59,8-112,7 60-110 120 98-120 202,9-285,6 76,4-151,4 75-150 130 105-130 227,9-327,9 96,4-199,6 95-200 Sumber : TAC, 2007. Design Speed (km/h) Tabel 2. Faktor K Minimum untuk Menyediakan Jarak Pandang Henti Pada Kurva Vertikal Cekung Assumed Operating Speed (km/h) Stopping Sight Distance (m) Rate of Sag Vertical Curvature (K) Headlight Control Comfort Control Calculated Rounded Calculated Rounded 30 30 29,6 3.9 4 2.3 2 40 40 44.4 7.1 7 4.1 4 50 47-50 57,4-62,8 10,2-11,5 11-12 5,6-6,3 5-6 60 55-60 74,3-84,6 14,5-17,1 15-18 7,7-9,1 8-9 70 63-70 99,1-110,8 19,6-24,1 20-25 10,0-12,4 10-12 80 70-80 112,8-139,4 24,6-31,9 25-32 12,4-16,2 12-16 90 77-90 131,2-168,7 29,6-40,1 30-40 15,0-20,5 15-20 100 85-100 157-205 36,7-50,1 37-50 18,3-25,3 18-25 110 91-110 179,5-246,4 43,0-61,7 43-62 21,0-30,6 21-30 120 98-120 202,9-285,6 49,5-72,7 50-73 24,3-36,4 24-36 130 105-130 227,9-327,9 56,7-85,0 57-85 27,9-42,3 28-43 Sumber : TAC, 2007. 3. ANALISIS DATA 3.1 Pengumpulan Data Data - data yang digunakan dalam penyusunan Tugas Akhir ini merupakan data sekunder alinyemen horisontal yaitu data koordinat, data superelevasi, data jari-jari lengkung, dan data kecepatan yang diperoleh dari PT. Bintaro Serpong Damai serta studi terdahulu (Soemantri, F. V. D., 2014). Data yang akan digunakan dari studi terdahulu yaitu R2 = 200 m dipakai untuk R1 desain lengkung horisontal. Reka Racana - 5

Hadiranti, Sofyan Triana 3.2 Perancangan Alinyemen Horisontal Perancangan dilakukan pada On Ramp 01 menggunakan metode Compound Curve berdasarkan TAC (Transportation Association of Canada) Geometric Design Guide 2007. Pada On Ramp 01 dibuat dua buah lengkung Compound Curve dengan bagan alir perhitungan yang sama. Bagan alir perhitungan lengkung horisontal menggunakan metode Compound Curve dapat dilihat pada Gambar 4. Mulai Ls1 dan Ls2 (Tabel Superelevasi dan panjang spiral) berdasarkan emax dan Vr pada TAC 2007. Tentukan sudut PI ( I) berdasarkan trase jalan yang telah direncanakan Tentukan R1 dan R2 Tentukan e max dan Vr Ts1 (dapat ditentukan berdasarkan titik A sesuai pada gambar koordinat) θs 1 = 90 Ls 1 π R 1 k 1 = Ls 1 Ls 1 3 40R 1 2 R 1 sin θs 1 p 1 = Ls 1 2 6R 1 R 1 (1 cos θs 1 ) a (ditentukan berdasarkan koordinat titik A pada gambar) ; cos = (R 1 + p1) a R1 t 1 = Ts 1 t 2 Ts 1 = t 1 + t 2 t 2 = R 1 sin θs 2 = 90 Ls 2 p π R 2 = Ls 2 2 R 2 6R 2 (1 cos θs 2 ) 2 90 La 90 La θa 2 = θa 1 = La = Ls 2 Gambar π 4.2 R 2 Bagan Alir Perhitungan π Lengkung R 1 Horisontal R 1 R 2 R 1 θa = θa 1 + θa 2 p a = La 2 6(R 2 R 1 ) (R 2 R 1 )(1 cos (θa 2 θa 1 )) I 2 ; cos I 2 = Ts1 sin I (R 2 + p 2 ) + (R 1 + p 1 ) cos I R 1 R 2 p a k 2 = Ls 2 Ls 2 3 40R 2 2 R 2 sin θs 2 I 1 = I I 2 2 = I 2 (θa 2 + θs 2 ) 1 = I 1 (θa 1 + θs 1 ) Selesai Ts 2 = (R 1 + p 1 ) (R 2 + p 2 ) cos I (R 1 R 2 p a ) cos I 1 sin I Gambar 4. Bagan Alir Perhitungan Lengkung Horisontal Reka Racana - 6

Perencanaan Geometrik Simpang Susun Double Trumpet Pada Jalan Tol Jakarta Serpong Berdasarkan Transportation Association Of Canada Geometric Design Guide 2007 Gambar hasil perhitungan Lengkung Compound Curve 1 dapat dilihat pada Gambar 5. Gambar 5. Hasil Perhitungan Lengkung Compound Curve 1 Penentuan parameter Lengkung Compound Curve 2 yaitu: R1 = 200 m R2 = 75 m (diambil lebih kecil dari R2) emax = 0,06 Vr = 40 km/jam Ls1 = 30 m (berdasarkan Tabel 2.3) Ls2 = 30 m (berdasarkan Tabel 2.3), panjang kurva spiral untuk Radius 2 (R2) I = 115,8 Ts1 = 146 m (Ts1 dapat ditentukan berdasarkan titik A sesuai pada gambar koordinat) Gambar hasil perhitungan Lengkung Compound Curve 2 dapat dilihat pada Gambar 6, hasil penggabungan perhitungan Lengkung Compound Curve 1 dan 2 dapat dilihat pada Gambar 7. Reka Racana - 7

Hadiranti, Sofyan Triana Gambar 6. Hasil Perancangan Lengkung Compound Curve 2 Gambar 7. Hasil penggabungan Lengkung Compound Curve 1 dan 2 Reka Racana - 8

Perencanaan Geometrik Simpang Susun Double Trumpet Pada Jalan Tol Jakarta Serpong Berdasarkan Transportation Association Of Canada Geometric Design Guide 2007 3.3 Diagram Superelevasi Diagram superelevasi merupakan bentuk penampang melintang pada lengkung horisontal yang telah direncanakan. Diagram superelevasi menggambarkan bentuk pencapaian dari superelevasi lereng normal ke superelevasi penuh. (Sukirman, 1999). Diagram superelevasi lengkung Compound Curve 1 dapat dilihat pada Gambar 8 dan Diagram superelevasi lengkung Compound Curve 2 dapat dilihat pada Gambar 9. Gambar 8. Diagram superelevasi lengkung Compound Curve 1 Gambar 9. Diagram superelevasi lengkung Compound Curve 2 3.4 Alinyemen Vertikal Perancangan lengkung vertikal berdasarkan TAC Geometric Design Guide, faktor K yang dipakai berdasarkan kecepatan rencana 40 km/jam untuk lengkung vertikal cembung dilihat pada Tabel Faktor K minimum berdasarkan Jarak Pandang Henti Kurva Vertikal Cembung pada TAC 2007 adalah 4. A = g 1 g 2 = 4 % 6% = 2 % K = Lv A 4 = Lv 2 Lv = 8 m Berdasarkan Peraturan Menteri Pekerjaan Umum nomor: 19/PRT/M/2011 Pasal 16 tinggi ruang bebas vertikal jembatan ke atas paling rendah adalah 5,1 (lima koma satu) meter, dengan mempertimbangkan jarak aspal jembatan bawah ke jarak aspal Reka Racana - 9

Hadiranti, Sofyan Triana jembatan atas maka diambil tinggi jembatan 6,5 m. Hasil perancangan Lengkung vertikal dapat dilihat pada Gambar 10. Gambar 10. Hasil Perancangan Lengkung Vertikal On Ramp 01 4. KESIMPULAN Hasil perhitungan alinyemen horisontal lengkung On Ramp 01 menggunakan metode Compound Curve berdasarkan TAC Geometric Design Guide menambah panjang trase jalan sejauh 45 m dari desain yang telah direncanakan oleh konsultan perencana. Perancangan menggunakan radius R1= 400 m dan R2= 200 m menghasilkan panjang lengkung On Ramp 01 L = 395,6 m. Perancangan lengkung vertikal cembung berdasarkan TAC Geometric Design Guide dengan L= 395,6 m, menggunakan faktor K= 4, dan A= 2 % menghasilkan panjang L = 8 m. DAFTAR RUJUKAN Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Bina Marga. (2009). Geometri Jalan Bebas Hambatan untuk Jalan Tol. Harianto, J. (2004). Perencanaan Persimpangan Tidak Sebidang pada Jalan Raya, Jurnal Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Soemantri, F, V, D. (2014). Evaluasi Perencanaan Geometrik Simpang Susun Double Trumpet Pada Jalan Tol Jakarta Serpong. Bandung: Institut Teknologi Nasional. Sukirman,S.(1999). Dasar-dasar Perencanaan Geometrik Jalan, Nova, Bandung. Transportation Association Of Canada (TAC). (2007). Geometric Design Guide, Canada. Reka Racana - 10