ALINYEMEN VERTIKAL 4.1 Pengertian Alinyemen Vertikal merupakan perpotongan bidang vertikal dengan bidang permukaan perkerasan jalan melalui sumbu jalan untuk jalan 2 lajur 2 arah atau melalui tepi dalam masing-masing perkerasan untuk jalan dengan median. Pertimbangan perencanaan alinyemen vertikal meliputi : 1. Besarnya biaya pembangunan yang tersedia. 2. Persyaratan yang berhubungan dengan fungsi jalan. 3. Kondisi tanah dasar. 4. Kondisi medan. 5. Muka air banjir. 6. Muka air tanah 7. Kelandaian yang masih memungkinkan. 4.2 Kelandaian pada Alinyemen Vertikal Kelandaian jalan adalah naik atau turunnya jalan yang dinyatakan dalam ± %. Kelandaian +... % berarti jalan itu naik. Kelandaian -... % berarti jalan itu turun. Antara kelandaian-kelandaian tersebut dihubungkan dengan suatu lengkungan vertikal yang berbentuk lengkungan parabola sederhana simetris.. Kelandaian maksimum untuk berbagai V R ditetapkan dapat dilihat dalam tabel berikut :
Kecepatan Rencana (Km/jam) 100 80 60 50 40 30 20 Landai Maksimum (%) 3 4 5 6 7 8 9 Tabel 4.1 Landai maksimum untuk jalan perkotaan Kecepatan Rencana (Km/jam) 120 110 100 80 60 50 40 <40 Landai Maksimum (%) 3 3 4 5 8 9 10 10 Tabel 4.2 Landai maksimum untuk jalan antar kota 4.3 Panjang Kritis Kelandaian pada Alinyemen Vertikal Panjang pendakian yang dianggap maksimum atau biasa disebut istilah panjang kritis adalah panjang pendakian yang
menyebabkan pengurangan kecepatan kendaraan truk yang bermuatan penuh sampai suatu batas tertentu yang dianggap tidak akan memberikan pengaruh yang berarti pada jalannya harus lalu lintas secara keseluruhan. Panjang kritis dimaksudkan sebagai panjang pendakian yang diukur pada bagian tangen dari suatu alinyemen vertikal. Kecepatan Rencana (Km/jam) 100 80 60 50 40 Kelandaian (%) 4 5 6 5 6 7 6 7 8 7 8 9 8 9 10 Panjang Kritis 700 500 400 600 500 400 500 400 300 500 400 300 400 300 200 Tabel 4.3 Panjang kritis untuk jalan perkotaan Kecepatan pada awal tanjakan Kelandaian (%) (km/jam) 4 5 6 7 8 9 10 80 630 460 360 270 230 230 200 60 320 210 160 120 110 90 80
Tabel 4.4 Panjang kritis untuk jalan antar kota 4.4 Jalur Pendakian Pada jalur tanjakan dengan landai lebih dari 5 % atau lebih (3% atau lebih untuk jalan yang kecepatan rencana 100 Km/jam atau lebih), jalur pendakian untuk kendaraan berat hendaknya disediakan, tergantung pada panjang landai dan karakteristik lalu lintas. Pada jalan-jalan dengan volume lalu lintas tinggi, seringkali kendaraan berat yang bergerak dengan kecepatan rencana menjadi penghalang kendaraan lain yang bergerak di sekitar kecepatan rencana, oleh sebab itu diperlukan jalur lain agar kendaraan tersebut dapat mendahului tanpa mempergunakan jalur lawan. Lebar jalur pendakian umumnya 3.0 m. 4.5 Lengkung Vertikal Lengkungan Vertikal pada jalan raya merupakan lengkungan yang dipakai untuk mengadakan peralihan secara berangsur-angsur dari suatu landai ke landai berikutnya. -Lengkung Vertikal cembung PVIdiatas permukaan jalan -Lengkung Vertikal cekung PVI di bawah permukaan jalan Tujuan lengkung vertikal : 1) mengurangi goncangan akibat perubahan kelandaian; dan 2) menyediakan jarak pandangan henti.
Lengkung vertikal dg lengkung parabola sederhana dg pertimbangan : Volume pekerjaan tanah Panjang jarak pandangan yang dapat diperoleh pada setiap titik pada lengkungan vertikal. Kenyamanan untuk pemakai jalan. Perhitungannya mudah. Panjang lengkung vertikal untuk jalan antar kota : a. Jika jarak pandangan henti lebih kecil dari panjang lengkung vertikal cembung. L V = A s 2 405 b. Jika jarak pandangan henti lebih besar dari panjang lengkung vertikal cekung. L V = 2s - 405 A Panjang minimum lengkung vertikal ditentukan dengan rumus : L V = A Y L V = dimana : s2 405 L V = Panjang lengkung vertikal (m) A = Perbedaan Aljabar Landai/Grade (m) Jh = Jarak Pandangan Henti (m) Y = Faktor penampilan kenyamanan, didasarkan pada tinggi obyek 10 cm dan tinggi mata 120 cm. s = jarak pandang
Kecepatan < 40 40-60 > 60 Faktor Penampilan Kenyamanan, Y 1.5 3 8 Tabel 4.5 Penentuan Faktor penampilan kenyamanan, Y Kecepatan Rencana (km/jam) < 40 40-60 > 60 Perbedaan Kelandaian Memanjang (%) 1 0.6 0.4 Panjang Lengkung (m) 20-30 40-80 80-150 Tabel 4.6 Panjang Minimum Lengkung Vertikal 4.5.1 Lengkung Vertikal Cembung PLV g 1 % Yi i PVI E v A Yn n g 2 % PTV Xi Xn L V Gambar 4.1 Lengkung Vertikal Cembung Keterangan : Titik PLV = titik awal lengkungan parabola Titik PVI = titik perpotongan kelandaian g 1 dan g 2
Titik PTV = titik akhir lengkungan parabola Titik PLV-PVI dan PVI-PTV adalah garis tangen kelandaian g 1 dan g 2 Pada Gambar 4.1 : g 1 = naik, jadi harganya + % g 2 = turun, jadi harganya - % A = Perbedaan Aljabar Landai = g 2 -g 1 dalam % E V L V X i = Pergeseran vertikal titik tengah busur lingkaran = Panjang lengkung vertikal dihitung secara horisontal = Jarak horisontal titik i, dihitung dari PLV ke titik i secara horisontal Y i = Pergeseran vertikal 52i@i PVI, dihitung dari titik pada tangen/kelandaian ke titik i pada lengkungan secara vertikal Titik i = Titik lengkungan Rumus-rumus lengkungan parabola cembung adalah : dimana : E V = A. L V 800 A = g 2 -g 1 dalam % L V = Panjang lengkung vertikal (dalam meter) Y i = ( X i ) 2. Ev Y i = A. X i 2 200 L V Jika X i =, maka Y i = E V g 1 = Tinggi titik PVI - Tinggi titik PLV. 100 % g 2 = Tinggi titik PTV - Tinggi titik PVI. 100 %
Tinggi titik-titik PVI, PLV dan PTV dilihat dari peta perencanaan (tinggi garis kontur). 4.5.2 Lengkung Vertikal Cekung L V Xn Xi PLV g 1 % i Yi E v PVI A n Yn g 2 % PTV Gambar 4.2 Lengkung Vertikal Cekung Keterangan : Titik PLV = titik awal lengkungan parabola Titik PVI = titik perpotongan kelandaian g 1 dan g 2 Titik PTV = titik akhir lengkungan parabola Titik PLV-PVI dan PVI-PTV adalah garis tangen kelandaian g 1 dan g 2
Pada Gambar 4.1 : g 1 = turun, jadi harganya - % g 2 = naik, jadi harganya + % A = Perbedaan Aljabar Landai = g 2 -g 1 dalam % E V L V X i Y i = Pergeseran vertikal titik tengah busur lingkaran = Panjang lengkung vertikal dihitung secara horisontal = Jarak horisontal titik i, dihitung dari PLV ke titik i secara horisontal = Pergeseran vertikal titik i, dihitung dari titik pada tangen/kelandaian ke titik i pada lengkungan secara vertikal Titik i = Titik lengkungan Rumus-rumus lengkungan parabola cekung sama dengan lengkung parabola cembung yaitu: dimana : E V = A. L V 800 A = g 2 -g 1 dalam % L V = Panjang lengkung vertikal (dalam meter) Y i = ( X i ) 2. Ev Y i = A. X i 2 200 L V Jika X i =, maka Y i = E V g 1 = Tinggi titik PVI - Tinggi titik PLV. 100 % g 2 = Tinggi titik PTV - Tinggi titik PVI. 100 % Tinggi titik-titik PVI, PLV dan PTV dilihat dari peta perencanaan (tinggi garis kontur).
4.5.3 Menghitung Tinggi Titik-Titik di Lengkungan Parabola Tinggi titik-titik di lengkungan parabola cembung maupun cekung sebagai berikut : T X = T PLV + g1 X + Y 100 Dimana : T X = Tinggi suatu titik di lengkungan parabola yang berjarak horisontal sebesar X meter dari titik PLV. T PLV = tinggi titik PLV (dalam meter) g1 = kelandaian dalam % X = jarak horisontal suatu titik pada lengkungan dari titik PLV Y = A. X 2 200 L V A = Perbedaan Aljabar Landai Lv = panjang horisontal lengkung vertikal parabola (dalam meter) Menghitung tinggi PLV, PTV dari PVI atau sebaliknya : T PLV = T PVI g1. Lv 100 2 T PTV = T PVI g2. Lv 100 2
CONTOH-CONTOH PERHITUNGAN : Sta 0+150 Sta 0+185 Sta 0+200 Sta 0+300 Sta 0+260 Sta 0+335 Sta 0+350 PLV PPV PTV ½ Lv ½ Lv PPV diketahui berada pada Sta 0+260 dan mempunyai elevasi + 100 m. Perubahan kelandaian terjadi dari 8 % (menurun dari kiri) ke kelandaian sebesar 2 % (menurun dari kiri), dan panjang lengkung vertikal direncanakan sepanjang 150 m. Pertanyaan : 1. Berapakah tinggi rencana sumbu jalan pada Sta 0 + 150 m? 2. Berapakah tinggi rencana sumbu jalan pada Sta 0 + 200 m? 3. Berapakah tinggi rencana sumbu jalan pada Sta 0 + 260 m? 4. Berapakah tinggi rencana sumbu jalan pada Sta 0 + 300 m? 5. Berapakah tinggi rencana sumbu jalan pada Sta 0 + 350 m?
Penyelesaian : g1 = - 8 % g2 = - 2 % A=g1-g2 = - 8 (-2) = - 6 % L=150 m Persamaan Umum Lengkung Vertikal : y i = A. x i 2 200 L V y i = - 6 2. x i 200. 150 y i = - x i 2 5000 Y dihitung dari garis tangennya. Bertanda negatif berarti ke atas dari garis tangen (lengkung vertikal cekung). Untuk persamaan lengkung di kanan PPV, x tidak boleh dihitung dari titik PLV. Hal ini disebabkan kelandaian tidak menerus, tetapi berubah di titik PPV. Jadi x dihitung dari titik PTV. Elevasi disembarang titik pada alinyemen vertikal ditentukan dari kelandaian dan ordinat y. Sta PLV berada pada Sta 0+260 ½ Lv, yaitu Sta 0+185 Sta PTV berada pada Sta 0+260 + ½ Lv, yaitu Sta 0+335 Sta 0+150 Terletak pada bagian lurus berlandai 8 % Berada sejauh (260-150) m = 110 m di kiri PPV. PPV mempunyai ketinggian + 100 m. Elevasi sumbu jalan pada Sta 0+150 m = + 100 + (8%.100) = + 108.80 m
Sta 0+200 Sta 0+260 Sta 0+300 Terletak pada lengkung vertikal sebelah kiri titik PPV. Elevasi bagian tangen pada Sta 0+200 = + 100 + 8% (260-200) = + 104.80 m Elevasi sumbu jalan pada Sta 0+200 m adalah elevasi bagian tangennya dikurangi y i untuk x i sejauh (200-185) m = 15 m dari PLV. Elevasi sumbu jalan = + 104.80 + 15 2 /5000 = + 104.845 m Terletak pada posisi PPV. Elevasi sumbu jalan pada Sta 0+260 m = elevasi pada PPV + Ev = 100 + 75 2 /5000 = + 101.125 m Terletak pada lengkung vertikal sebelah kanan titik PPV. Elevasi bagian tangen pada Sta 0+300 = + 100-2% (300-260) = + 99.20 m Elevasi sumbu jalan pada Sta 0+300 m adalah elevasi bagian tangennya dikurangi y i untuk x i sejauh (335-300) m = 35 m dari PTV. Elevasi sumbu jalan = + 99.20 + 35 2 /5000 = + 99.445 m Sta 0+350 Terletak pada bagian lurus berlandai 2 % Berada sejauh (350-260) m = 90 m di kanan PTV. PPV mempunyai ketinggian + 100 m. Elevasi sumbu jalan pada Sta 0+350 m = + 100 - (2%.90) = + 98.20 m