Modul Geo-06 ALINEMEN VERTIKAL.pdf

PERENCANAAN GEOMETRIK JALANALINEMEN VERTIKAL

M O D U L E S I X

PERENCANAAN GEOMETRIK JALANALINEMEN VERTIKAL

12/24/2014 9:26 AM 1

© HAMDI, B.Sc.E, M.TDEPT. OF CIVIL ENGINEERINGSRIWIJAYA STATE POLYTECH2013/2014

1. Definisi

• Alinemen vertikal adalah garis potong yangdibentuk oleh bidang vertikal melalui sumbujalan (proyeksi tegak lurus bidang gambar).

• Alinemen vertikal disebut juga profil /penampang memanjang jalan yang terdiridari landai (tanjakan/turunan) dan lengkung.

• Alinemen vertikal merupakan bentukgeometrik jalan dalam arah vertikal.

• Alinemen vertikal adalah garis potong yangdibentuk oleh bidang vertikal melalui sumbujalan (proyeksi tegak lurus bidang gambar).

• Alinemen vertikal disebut juga profil /penampang memanjang jalan yang terdiridari landai (tanjakan/turunan) dan lengkung.

• Alinemen vertikal merupakan bentukgeometrik jalan dalam arah vertikal.

12/24/2014 9:26 AM 2

Proyeksi Muka Tanah Asli Sepanjang As Jalan :

1011

12

13

1415

15

13 1214

0+1000+200

12/24/2014 9:26 AM 3

13 1214

11

10

12

13

14

15

0+000 0+100 0+200 0+300

• Profil ini menggambarkan tinggi rendahnyapermukaan jalan terhadap muka tanah asliyang akan menggambarkan kemampuankendaraan truk (sebagai kendaraan standar)yang bermuatan penuh untuk melakukanpenanjakan.

• Alinemen vertikal berkaitan erat denganbesarnya biaya pembangunan jalan, biayaoperasional kendaraan serta jumlah lalu-lintas.

• Profil ini menggambarkan tinggi rendahnyapermukaan jalan terhadap muka tanah asliyang akan menggambarkan kemampuankendaraan truk (sebagai kendaraan standar)yang bermuatan penuh untuk melakukanpenanjakan.

• Alinemen vertikal berkaitan erat denganbesarnya biaya pembangunan jalan, biayaoperasional kendaraan serta jumlah lalu-lintas.

12/24/2014 9:26 AM 4

Proyeksi Muka rencana jalan terhadap mukaTanah Asli Sepanjang As Jalan :

1011

12

13

1415

15

13 1214

0+1000+200

12/24/2014 9:26 AM 5

13 1214

11

10

12

13

14

15

0+000 0+100 0+200 0+300

• Kendaraan kecil selain truk umumnya tidak mempunyaimasalah apabila harus menanjak sampai kemiringan10 % tanpa perbedaan menyolok dengan jalan datar,bahkan pada 3% sedikit sekali pengaruhnya.

• Namun untuk jenis truk, karena beratnya yang besarakan memiliki pengaruh yang besar bila harusmendaki. Pada pendakian yang cukup panjang, trukakan kehabisan tenaga yang mengakibatkan penurunankecepatan yang sangat besar.

• Oleh sebab itu, untuk perencanaan alinemen vertikal,biasanya kendaraan truk digunakan sebagai dasarpertimbangan dalam menentukan kelandaian jalan.

• Kendaraan kecil selain truk umumnya tidak mempunyaimasalah apabila harus menanjak sampai kemiringan10 % tanpa perbedaan menyolok dengan jalan datar,bahkan pada 3% sedikit sekali pengaruhnya.

• Namun untuk jenis truk, karena beratnya yang besarakan memiliki pengaruh yang besar bila harusmendaki. Pada pendakian yang cukup panjang, trukakan kehabisan tenaga yang mengakibatkan penurunankecepatan yang sangat besar.

• Oleh sebab itu, untuk perencanaan alinemen vertikal,biasanya kendaraan truk digunakan sebagai dasarpertimbangan dalam menentukan kelandaian jalan.

12/24/2014 9:26 AM 6

2. Faktor-faktor yang MempengaruhiAlinemen Vertikal.

• Kondisi tanah dasar; Berhubungan denganbesarnya penurunan dan perbedaanpenurunan terutama pada jalan yangdibangun diatas tanah lunak.

• Keadaan medan; Muka jalan sebaiknya sedikitdiatas muka tanah asli , sehinggamemudahkan pembuatan drainase,mengurangi pekerjaan tanah, walau mungkinmenjadikan jumlah tikungan lebih banyak.

• Kondisi tanah dasar; Berhubungan denganbesarnya penurunan dan perbedaanpenurunan terutama pada jalan yangdibangun diatas tanah lunak.

• Keadaan medan; Muka jalan sebaiknya sedikitdiatas muka tanah asli , sehinggamemudahkan pembuatan drainase,mengurangi pekerjaan tanah, walau mungkinmenjadikan jumlah tikungan lebih banyak.

12/24/2014 9:26 AM 7

• Kelandaian yang masih memungkinkan;Pendakian dan penurunan memberikan pengaruhterhadap gerak kendaraan.

• Fungsi jalan; Berhubungan dengan persyaratanyang harus dipenuhi sesuai fungsi jalannya,sehingga perlu direncanakan untuk jangka yangpanjang sehingga dapat mengikuti perkembanganlingkungan.

• Muka air tanah dan muka air banjir; Pada daerahyang sering terjadi banjir, penampangmemanjang jalan sebaiknya diatas elevasi mukaair banjir.

• Kelandaian yang masih memungkinkan;Pendakian dan penurunan memberikan pengaruhterhadap gerak kendaraan.

• Fungsi jalan; Berhubungan dengan persyaratanyang harus dipenuhi sesuai fungsi jalannya,sehingga perlu direncanakan untuk jangka yangpanjang sehingga dapat mengikuti perkembanganlingkungan.

• Muka air tanah dan muka air banjir; Pada daerahyang sering terjadi banjir, penampangmemanjang jalan sebaiknya diatas elevasi mukaair banjir.

12/24/2014 9:26 AM 8

3. Elemen Perencanaan AlinemenVertikal.

• Landai minimum• Landai maksimum• Panjang kritis kelandaian• Lajur pendakian• Lengkung cembung• Lengkung cekung• Jarak pandang henti• Jarak pandang menyiap

• Landai minimum• Landai maksimum• Panjang kritis kelandaian• Lajur pendakian• Lengkung cembung• Lengkung cekung• Jarak pandang henti• Jarak pandang menyiap

12/24/2014 9:26 AM 9

4. Landai Minimum.

• Lereng melintang jalan hanya cukup untukmengalirkan air hujan yang jatuh di badan jalan,sedangkan untuk membuat kemiringan dasarsaluran samping, yang berfungsi membuang airpermukaan sepanjang jalan diperlukan suatukelandaian minimum.

• Dalam menentukan landai minimum ini, terdapatdua tinjauan, yaitu :1. Kepentingan lalu lintas, yang ideal 0%2. Kepentingan drainase, yang ideal jalan berlandai

• Lereng melintang jalan hanya cukup untukmengalirkan air hujan yang jatuh di badan jalan,sedangkan untuk membuat kemiringan dasarsaluran samping, yang berfungsi membuang airpermukaan sepanjang jalan diperlukan suatukelandaian minimum.

• Dalam menentukan landai minimum ini, terdapatdua tinjauan, yaitu :1. Kepentingan lalu lintas, yang ideal 0%2. Kepentingan drainase, yang ideal jalan berlandai

12/24/2014 9:26 AM 10

• Dari tinjauan tersebut, maka dalamperencanaan alinemen vertikal sangatdianjurkan;

- Landai datar, untuk jalan di atas timbunantanpa kerb.

- Landai 0,15%, untuk jalan di atastimbunan, medan datar dengan kerb.

- Landai min 0,3 - 0,5%, untuk jalan padadaerah galian dengan kerb.

• Dari tinjauan tersebut, maka dalamperencanaan alinemen vertikal sangatdianjurkan;

- Landai datar, untuk jalan di atas timbunantanpa kerb.

- Landai 0,15%, untuk jalan di atastimbunan, medan datar dengan kerb.

- Landai min 0,3 - 0,5%, untuk jalan padadaerah galian dengan kerb.

12/24/2014 9:26 AM 11

5. Kelandaian Maksimum• Kelandaian maksimum yang ditetapkan untuk berbagai

variasi kecepatan rencana dimaksudkan agar kendaraandapat bergerak terus tanpa kehilangan kecepatan yangberarti.

• Kelandaian maksimum didasarkan pada kecepatan truk yangbermuatan penuh mampu bergerak dengan kecepatan tidakkurang separuh dari kecepatan semula tanpa harusberpindah ke gigi rendah.

• Kelandaian maksimum yang ditetapkan untuk berbagaivariasi kecepatan rencana dimaksudkan agar kendaraandapat bergerak terus tanpa kehilangan kecepatan yangberarti.

• Kelandaian maksimum didasarkan pada kecepatan truk yangbermuatan penuh mampu bergerak dengan kecepatan tidakkurang separuh dari kecepatan semula tanpa harusberpindah ke gigi rendah.

Vr (Km/jam) 120 110 100 80 60 50 40 <40

Kelandaian Maksimum (%) 3 3 4 5 8 9 10 10

Tabel 6.1 Kelandaian maksimum yang diizinkan

TPGJAK 1997

12/24/2014 9:26 AM 12

6. Panjang Kritis suatu Kelandaian• Panjang kritis landai adalah panjang kelandaian yang

mengakibatkan pengurangan kecepatan kendaraantidak lebih dari separuh kecepatan rencananya.

• Lama perjalanan pada panjang kritis tidak lebih dari 1menit.

Kecepatanpada awaltanjakan(km/jam)

Kelandaian (%)

4 5 6 7 8 9 10

80 630 460 360 270 230 230 20060 320 210 160 120 110 90 80

Tabel 6.2. Panjang Kritis (m).

Dari TPGJAK 1997

12/24/2014 9:26 AM 13

7. Lajur Pendakian pada Kelandaian Khusus

• Pada jalan dengan volume lalu-lintas tinggi, khususnya pada jalantipe 2/2 TB, maka kendaraan berat akan berjalan pada lajurpendakian dengan kecepatan dibawah kecepatan rencana,sedangkan untuk kendaraan jenis lain masih bisa berjalan denganmempertahankan kecepatan sebesar kecepatan rencana.

• Untuk mengatasi hal ini sebaiknya dipertimbangkan untuk dibuatlajur tambahan di sebelah kiri, sebagai lajur pendakian untuk truktersebut.

• Beberapa ketentuan menurut TPGJAK 1997, tentangdiperlukannya lajur pendakian sebagai berikut;1). Disediakan untuk kelas jalan arteri atau kolektor,2). Apabila panjang kritis terlampaui, jalan memiliki VLHR >

15.000 smp/hari dan persentase kendaraan truk > 15%,3). Lebar lajur pendakian sama dengan lebar lajur rencana,

• Pada jalan dengan volume lalu-lintas tinggi, khususnya pada jalantipe 2/2 TB, maka kendaraan berat akan berjalan pada lajurpendakian dengan kecepatan dibawah kecepatan rencana,sedangkan untuk kendaraan jenis lain masih bisa berjalan denganmempertahankan kecepatan sebesar kecepatan rencana.

• Untuk mengatasi hal ini sebaiknya dipertimbangkan untuk dibuatlajur tambahan di sebelah kiri, sebagai lajur pendakian untuk truktersebut.

• Beberapa ketentuan menurut TPGJAK 1997, tentangdiperlukannya lajur pendakian sebagai berikut;1). Disediakan untuk kelas jalan arteri atau kolektor,2). Apabila panjang kritis terlampaui, jalan memiliki VLHR >

15.000 smp/hari dan persentase kendaraan truk > 15%,3). Lebar lajur pendakian sama dengan lebar lajur rencana,

12/24/2014 9:26 AM 14

4). Lajur pendakian dimulai 30 m dari awal perubahankelandaian dengan serongan sepanjang 45 m dan berakhir 50m setelah puncak kelandaian dengan serongan sepanjang 45m,

5). Jarak minimum antara kedua lajur pendakian adalah 1.5 km.

6.3

12/24/2014 9:26 AM 15

12/24/2014 9:26 AM 16

8. Lengkung Vertikal• Lengkung vertikal adalah garis yang menghubungkan antara dua kelandaian

arah memanjang jalan agar tidak terjadi patahan, yang bertujuan untukmemenuhi keamanan, kenyamanan bagi pengguna jalan serta penyediaandrainase yang baik.

y’Ev

PPV

+ g1%- g2%

Lv/2

Lv

x

y’

PLV PTV

+ g1%

• Bentuk lengkung vertikal adalah parabola dengan asumsi sederhana sehinggaelevasi sepanjang lengkung didapat dengan perbandingan dari offset vertikaldari PPV yang bernilai tertentu.

12/24/2014 9:26 AM 17

• Kelandaian menaik diberi tanda (+) dan kelandaian menurun diberitanda (-). Ketentuan pendakian atau penurunan ditinjau dari kiri kekanan. Dari gambar diatas, besarnya defleksi (y’) antara garis kemiringan(tangen) dan garis lengkung dapat dihitung dengan rumus;

Dimana : x = jarak horizontal dari titik PLV ke titik yang ditinjau (m)y’ = besarnya penyimpangan (jarak vertikal) antara garis

kemiringan dengan lengkungan (m).g1, g2 = besar kelandaian (kenaikan/penurunan) (%).

Lv = panjang lengkung vertikal (m).

Untuk x = ½ Lv, maka y’ = Ev dirumuskan sebagai;

2..200

)12(' x

Lv

ggy

−=

Dimana : x = jarak horizontal dari titik PLV ke titik yang ditinjau (m)y’ = besarnya penyimpangan (jarak vertikal) antara garis

kemiringan dengan lengkungan (m).g1, g2 = besar kelandaian (kenaikan/penurunan) (%).

Lv = panjang lengkung vertikal (m).

Untuk x = ½ Lv, maka y’ = Ev dirumuskan sebagai;

800

)12( LvggEv

−=

12/24/2014 9:26 AM 18

• Lengkung vertikal dibagi dua macam, yaitu ;

a. Lengkung vertikal cembung.

Titik perpotongan antara ke 2 tangen berada di atas permukaan jalan.

b. Lengkung vertikal cekung.

Titik perpotongan antara ke 2 tangen berada di bawah permukaan

jalan.

• Lengkung vertikal dibagi dua macam, yaitu ;

a. Lengkung vertikal cembung.

Titik perpotongan antara ke 2 tangen berada di atas permukaan jalan.

b. Lengkung vertikal cekung.

Titik perpotongan antara ke 2 tangen berada di bawah permukaan

jalan.

12/24/2014 9:26 AM 19

8.1 Lengkung Vertikal Cembung

+ g1

+ g2

+ g1 - g2

- g1

- g2

Ketentuan tinggi menurut Bina Marga, untuk lengkung cembung, sbb:-------------------------------------------------------------------------------------------------

Jarak h1 (m) h2 (m)Pandang tinggi mata pengemudi tinggi objek

-------------------------------------------------------------------------------------------------Henti (Jh) 1.05 0.15Mendahului (Jd) 1.05 1.05-------------------------------------------------------------------------------------------------

12/24/2014 9:26 AM 20

PLV

PTV

PPV

Ev

h1

h2

Lv

Jh

Jh1 Jh2

g1

g2

Untuk Jh < Lv :

Jh

Lv

PLV

PPV

PTVh2

h1

1/2Lv

EvUntuk Jh > Lv :g1

g2

12/24/2014 9:26 AM 21

Panjang lengkung vertikal cembung (Lv), dapat diperoleh dengan rumus;

12/24/2014 9:26 AM 22

Tabel 6.4 - Jarak Pandang Henti (Jh) Minimum Untuk PerencanaanGeometrik Jalan Antar Kota

Tabel 6.5 Panjang Jarak Pandang Mendahului Jalan Antar Kota

12/24/2014 9:26 AM 23

• Panjang lengkung vertikal cembung, Lv dapat jugaditentukan berdasarkan Grafik I pada Gambar 3.25 (untukjarak pandang henti) dan Grafik II dan III pada Gambar 3.26(untuk jarak pandang menyiap).

• Untuk memperoleh harga Lv yang sesuai pada grafiktersebut, caranya adalah :a. Tetapkan kecepatan rencana, V (kph)b. Tentukan harga A = [g2-g1]c. Dari harga A yang diperoleh, pilih angka yang sama pada

sumbu-x grafik (Perbedaan aljabar landai (%)).d. Tarik garis vertikal dari skala pada angka tersebut

sehingga memotong kurva Ve. Pada titik potong tersebut, tarik garis horizontal ke

kanan sehingga memotong sumbu y (panjang lengkung),dan lihat angka yang ditunjukkan pada skala yangmerupakan harga Lv.

• Panjang lengkung vertikal cembung, Lv dapat jugaditentukan berdasarkan Grafik I pada Gambar 3.25 (untukjarak pandang henti) dan Grafik II dan III pada Gambar 3.26(untuk jarak pandang menyiap).

• Untuk memperoleh harga Lv yang sesuai pada grafiktersebut, caranya adalah :a. Tetapkan kecepatan rencana, V (kph)b. Tentukan harga A = [g2-g1]c. Dari harga A yang diperoleh, pilih angka yang sama pada

sumbu-x grafik (Perbedaan aljabar landai (%)).d. Tarik garis vertikal dari skala pada angka tersebut

sehingga memotong kurva Ve. Pada titik potong tersebut, tarik garis horizontal ke

kanan sehingga memotong sumbu y (panjang lengkung),dan lihat angka yang ditunjukkan pada skala yangmerupakan harga Lv.

12/24/2014 9:26 AM 24

Gambar 3.25 Grafik Panjang LengkungVertikal Cembung berdasarkan Jarak Pandanghenti (Jh)

Gambar 3.26 Grafik Panjang Lengkung VertikalCembung berdasarkan Jarak PandangMendahului (Jd)12/24/2014 9:26 AM 25

Contoh :Rencanakan lengkung vertikal dari profil memanjang jalan arteriseperti pada gambar, bila kecepatan rencananya 60 km/jam.

0+225

87.8

87.8

12/24/2014 9:26 AM 26

8.2 Lengkung Vertikal Cekung

- g1

+ g2

- g1

- g2 + g1

+ g2

Penentuan panjang lengkung vertikal cekung dilakukan denganmempertimbangkan empat kriteria, yaitu;•Jarak sinar lampu besar dari kendaraan,•Kenyamanan pengemudi•Ketentuan drainase•Penampilan secara umum.

12/24/2014 9:26 AM 27

Panjang lengkung vertikal cekung ditentukan berdasarkan jarak pandanganpada waktu malam hari dan syarat drainase sebagaimana tercantum dalamGrafik IV pada Gambar 3.29.

12/24/2014 9:26 AM 28

12/24/2014 9:26 AM 29

9. Koordinasi Alinemen• Koordinasi antara alinemen horizontal dan alinemen vertikal

dalam perencanaan geometrik jalan sangat diperlukan untukmenjamin suatu jalan raya yang mampu memberikanjaminan keamanan dan kenyamanan bagi pengguna jalan.

• Beberapa ketentuan yang dapat digunakan untukmenciptakan koordinasi alinemen, sebagai berikut;

(a). Alinemen horizontal danvertikal terletak pada suatufase, dimana alinemenhorizontal sedikit lebihpanjang dibandingkanalinemen vertikal. Demikianpula tikungan horizontalharus satu fase dengantanjakan

12/24/2014 9:26 AM 30

(b). Tikungan tajam yang terletak di atas lengkung vertikalcembung atau dibawah lengkung vertikal cekung harusdihindarkan, karena akan menghalangi pandanganpengemudi pada saat memasuki tikungan pertama dan jugaterkesan putus.

12/24/2014 9:26 AM 31

(c). Pada kelandaian jalanyang lurus dan panjang,sebaiknya tidak dibuatlengkung vertikal cekung,karena pandanganpengemudi akan terhalangoleh puncak alinemenvertikal, sehingga sulituntuk memperkirakanalinemen di balik puncaktersebut.

(d). Dua atau lebih lengkung vertikal dalam satu lengkung horizontalharus dihindarkan.

(e). Tikungan yang tajam di antara 2 bagian jalan yang lurus dan panjangharus dihindarkan.

12/24/2014 9:26 AM 32

(c). Pada kelandaian jalanyang lurus dan panjang,sebaiknya tidak dibuatlengkung vertikal cekung,karena pandanganpengemudi akan terhalangoleh puncak alinemenvertikal, sehingga sulituntuk memperkirakanalinemen di balik puncaktersebut.

12/24/2014 9:26 AM 33