Alinemen Horizontal

Alinemen horizontal adalah garis proyeksi sumbu jalan tegak lurus bidang peta. Alinemen horizontal merupakan trase jalan yang terdiri dari:
  • Garis lurus, merupakan bagian jalan yang lurus.
  • Lengkungan horizontal yang disebut dengan tikungan, bagian yang sangat kritis pada alinemen horizontal, karena suatu benda yang bergerak dengan lintasan berbentuk lengkungan akan menerima gaya sentrifugal yang akan melemparkan kendaraan kearah luar lengkungan.
Maka pada perencanaan tikungan agar dapat memberikan keamanan dan kenyamanan pada pemakai jalan, perlu pertimbangan hal–hal sebagai berikut:
  • Lengkung peralihan 
  • Kemiringan melintang 
  • Superelevasi
  • Pelebaran pada tikungan 
  • Kebebasan samping.


Data Trase Jalan

Trase jalan yang disebut haruslah memperhatikan hal–hal sebagai berikut: 
  • Trase jalan diusahakan dibuat pada daerah yang mempunyai kontur datar.
  • Penyelesaian atau penyeimbangan antara penggalian dan timbunan.
  • Menghindari terjadinya overlap.


Jari–Jari Lengkung Minimum

Jari–jari lengkung minimum untuk kecepatan rencana yang berlainan, seperti diperlihatkan pada tabel berikut, didasarkan pada superelevasi maksimum dengan rumus:
R = V2 / 127(f+i)
Keterangan:
R = jari –jari lengkung minimum (m)
V = kecepatan rencana (km/jam)
F = koefisien gesekan sisi (koefisien gesekan sisi ban dan permukaan jalan melawan geseran)

                           Tabel Jari–Jari Lengkung Minimum
Kecepatan rencana (km /jam)
80
60
50
40
30
20
Jari – jari lengkung minimum (m)
210
115
80
50
30
15
  Sumber: SSPGJLK, 1990

Harus diingat bahwa jari–jari tersebut di atas bukanlah harga jari–jari yang diinginkan tetapi adalah jari–jari yang bernilai kritis untuk kenyamanan pengemudi dan keselamatan. Perlu diusahakan agar jari–jari lengkung dibuat lebih besar untuk setiap perencanaan. Harus juga diingat bahwa satu tikungan yang tajam tidak diadakan mendadak sesudah bagian yang lurus. Jika mendekati tikungan yang tajam, lebih baik bagian jalan yang lurus diubah secara bertahap dengan lengkung peralihan.

Baca juga:

Panjang Lengkung Minimum 

Untuk menjamin kelancaran mengemudi, tikungan harus cukup panjang sehingga diperlukan waktu 6 detik atau lebih untuk melintasinya, panjang jari–jari lengkung minimum pada tabel didasarkan pada rumus:
L = V . t
Keterangan:
L    =    panjang lengkung minimum
V    =    kecepatan rencana
t     =    waktu tempuh

                          Tabel Panjang Lengkung Minimum
Kecepatan rencana (km / jam)
80
60
50
40
30
20
Panjang lengkung minimum (m)
140
100
80
70
50
40
  Sumber: SSPGJLK, 1990

Pelebaran Pada Tikungan

Jalan kendaraan pada tikungan perlu diperlebar untuk menyesuaikan dengan lintasan lengkung yang ditempuh kendaraan. Nilai pelebaran yang ditunjukkan pada tabel didasarkan atas klasifikasi jalan raya. Disini kendaraan rencana adalah semi trailer untuk kelas 1, dan truk untuk kelas 2, kelas 3, dan kelas 4.

Baca juga:

Pelebaran tidak dibutuhkan pada jalan kelas 5 dengan lalu lintas yang diperkirakan hanya mencakup sejumlah kecil kendaraan yang berukuran besar.

                                             Tabel Pelebaran pada Tikungan
Jari-jari Lengkungan
Pelebaran
per jalur (m)
Kelas 1
Kelas 2, 3, 4
280
150  ≥
100  ≥
70  ≥
150
100
70
50
160 >
90 >
60 >
45 >
32 >
26 >
21 >
19 >
16 >
90
60
45
32
26
21
19
16
15
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
2.25
              Sumber: SSPGJLK, 1990

Kemiringan Melintang

Untuk drainase permukaan, jalan dengan alinemen lurus membutuhkan kemiringan melintang yang normal 2% untuk aspal beton atau perkerasan beton, dan 3% - 5% untuk perkerasan macam dan jenis lainnya dan jalan batu kerikil.

Superelevasi 

Nilai superelevasi yang tinggi mengurangi gaya geser dan menjadikan pengemudi pada tikungan lebih aman, tetapi batas praktis berlaku untuk itu. Ketika bergerak perlahan mengitari suatu tikungan dengan superelevasi yang tinggi, maka bekerja gaya negatif ke samping dan kendaraan dipertahankan pada lintasan yang tetap dan tepat hanya jika pengemudi mengemudikannya ke sebelah atas lereng atau berlawanan dengan arah lengkung mendatar. Nilai pendekatan untuk tingkat superelevasi maksimum adalah 10%.

Jari–jari minimum yang tidak memerlukan superelevasi ditunjukkan pada tabel berikut:

           Tabel Jari-Jari Minimum yang Tidak Memerlukan Superelevasi
Kecepatan rencana (km/jam)
80
60
50
40
30
20
Jari-jari minimum Rc (m)
3500
2000
1300
1800
500
200
  Sumber: SSPGJLK, 1990

Superelevasi  berdasarkan kecepatan rencana dan jari-jari lengkungan dapat dilihat pada tabel berikut:

                                             Tabel Superelevasi
J
A
R
I
J
A
R
I

L
E
N
G
K
U
N
G
(m)
Kecepatan Rencana (km/jam)
Super-
elevasi (%)
80
60
50
40
30
20
230 
< 280
120 
< 150
80 
< 100
50 
< 65
-
-
-
-

10
280 
< 330
150 
< 190
100 
< 130
65 
< 80
-
-
-
-

9
330 
< 380
190 
< 230
130 
< 160
80 
< 100
30 
< 40
15 
< 20

8
380 
< 450
230 
<270
160 
< 200
100 
< 130
40 
< 60
20
< 30

7
450 
< 540
270 
< 330
200 
< 240
130 
< 160
60 
< 80
30 
< 40

6
540 
< 670
330 
< 420
240 
< 310
160 
< 210
80 
< 110
30 
< 50

5
670 
< 870
420 
< 560
310 
< 410
210 
< 280
110 
< 150
50 
< 70

4
870 
< 1240
560 
< 800
410 
< 590
280 
< 400
150 
< 220
70 
< 100

3
1240 
< 3500
800 
< 2000
590 
< 1300
400 
< 800
220 
< 500
100 
< 200

2
  Sumber: SSPGJLK, 1990

Penentuan Stationing Dan Plotting

Penentuan stationing dalam artian jarak patok digunakan untuk memperoleh panjang horizontal jalan dari elemen horizontal (trase yang direncanakan).

Untuk menghitung panjang horizontal, dibuat patok yang berjarak sebagai berikut:
  • Untuk daerah datar, jarak patok     = 100 m
  • Untuk daerah bukit, jarak patok     = 50  m
  • Untuk daerah gunung, jarak patok  = 25 m
Sehingga dari panjang tikungan yang dihitung terlebih dahulu akan didapat panjang horizontal dari jalan tersebut. Stationing merupakan panjang jalan yang sebenarnya, dimana panjang stationing harus lebih pendek dari panjang trase yang kita buat. Berikut ini contoh cara menghitung stationing dan plotting:
Gambar Cara Mengitung Stationing dan Plotting

Gambar Cara Mengitung Stationing dan Plotting

Panjang horizontal AB, dihitung sebagai berikut:
Sta 0 + 000 = 0 m
Sta 0 + 100 = 100 m
Sta 0 + 200 = 200 m
Sta TC = dPI1 - Tc
Sta PI = Sta TC + Lc/2
Sta CT = Sta TC + Lc
Sta TS = Sta CT + dPI1PI2 - (TS + Tc)
Sta ST = Sta TS + L
Sta B = Sta CT + dPI2B - TS 

Jadi selain titik penting pada tikungan (TC, CT, TS, dan ST) perlu ditentukan stationing dari titik yang mempunyai jarak tertentu dari tikungan.

Pencapaian Kemiringan

Kemiringan tepi jalur lalu lintas waktu beralih dari penampang normal ke penampang superelevasi tidak boleh melampaui nilai yang diperlihatkan pada tabel berikut:

             Tabel Kemiringan Maksimum Untuk Pencapaian Kemiringan 
Kecepatan rencana (km/jam)
80
60
50
40
30
20
Kemiringan tepi jalur lalu lintas
1/150
1/125
1/115
1/100
1/75
1/50
  Sumber: SSPGJLK, 1990

Tabel di atas dinyatakan sebagai suatu perbandingan. Pancapaian  kemiringan harus dipasang dalam lengkung peralihan. Jika tidak dipasang lengkung peralihan pencapaian kemiringan harus dipasang sebelum atau sesudah lengkung tersebut.  Berikut ini bentuk- bentuk kemiringan jalan:
Gambar Bentuk-Bentuk Kemiringan Jalan
 Gambar Bentuk-Bentuk Kemiringan Jalan

Lengkung Peralihan

Sebaiknya lengkung peralihan dipasang pada bagian awal, diujung dan titik balik pada lengkung untuk menjamin perubahan yang tidak mendadak jari–jari lengkungan, superelevasi dan pelebaran. Lengkung peralihan juga membantu penampilan alinemen, untuk menjamin kelancaran pengemudi. Panjang lengkung minimum peralihan ditunjukkan pada tabel berikut:

                          Tabel Panjang Lengkung Minimum Peralihan
Kecepatan rencana(km/jam)
80
60
50
40
30
20
Panjang (m)
70
50
45
35
25
20
   Sumber: SSPGJLK, 1990

Panjangnya dapat dihitung dengan rumus:

L =  V . t  =  (V/3,6).t

Keterangan:
L = panjang minimum lengkung peralihan.
V = kecepatan rencana
T = waktu tempuh

Lengkung dan jari–jari besar, seperti yang dilihat pada tabel di bawah ini, tidak memerlukan lengkung peralihan:

                                           Tabel Jari-Jari Lengkung
Kecepatan rencana (km/jam)
80
60
50
40
30
20
Jari-jari lengkung
900
500
350
250
130
60
   Sumber: SSPGJLK, 1990

Jika lengkung peralihan dipasang, alinemen mendatar bergeser dari garis singgung ke suatu lengkungan. Panjang lengkung peralihan minimum, sebagaimana disebutkan di atas ditentukan berdasarkan kecepatan rencana, nilai pergeseran minimum untuk masing–masing kecepatan rencana ditentukan oleh jari–jari lengkung. Jika jari-jari lengkung sedemikian besarnya sehingga pergeseran minimum dapat diadakan pada jalur lebar, maka lengkung peralihan tidak dibutuhkan.

Ruang Bebas Samping

Sesuai dengan jarak pandang yang dibutuhkan, baik jarak pandang henti maupun jarak pandang menyiap maka diperlukan kebebasan samping. Pada tikungan tidak selalu harus dilengkapi dengan kebebasan samping (jarak bebas), hal ini tergantung pada kondisi berikut:
  • Jari–jari tikungan
  • Kecepatan rencana, yang langsung berhubungan dengan jarak pandang
  • Keadaan medan lapangan
Seandainya menurut perhitungan diperlukan adanya kebebasan samping, akan tetapi keadaan medan tidak memungkinkan maka diatasi dengan memberikan atau memasang rambu peringatan sehubungan dengan kecepatan yang diizinkan.

Baca juga:

Bentuk – Bentuk Tikungan

Tikungan dapat dibagi atas tiga jenis:

1. Tikungan Circle (Full Circle)
 
Gambar Tikungan Full Circle
Gambar Tikungan Full Circle
Keterangan:
PI   = Point of Intersection (sudut tangen)
Δ    = sudut tikungan
TC  = Tangen Circle
CT  = Circle Tangen

Bentuk tikungan ini digunakan pada tikungan yang mempunyai jari–jari yang besar dan sudut tangen yang relatif kecil. Rumus umum:
T = R tan ½ ΔE = T tan ¼ Δ  atauE = R (sec ½ Δ - 1)L = Δ /360.2.π. R
Keterangan:
R  =  jari – jari (ditetapkan) (m)
T  =  jarak antara TC dan PI (m)
L  =  panjang bagian tikungan (m)
E  =  jarak PI ke lengkung peralihan (m)
2. Bentuk tikungan Spiral Circle Spiral

Lengkung spiral merupakan peralihan dari bagian lurus kebagian circle, yang panjangnya diperhitungkan dengan memperhatikan bahwa perubahan gaya sentrifugal dari nol (pada bagian lurus) sampai mencapai dimana harga berikut:
F sent = (m . V3) / (R . Ls)
Dimana harga Ls min  =  0,022 . (V3 / ( R .C)) - (2,27. V  K / C)

Keterangan : 
L  =  panjang lengkung spiral (m)
V  =  kecepatan rencana (km/jam)
R  =  jari–jari Circle (m)
C  =  perubahan kecepatan (m/detik2)

Adapun jari-jari yang diambil untuk tikungan SCS haruslah sesuai  dengan kecepatan rencana dan tidak mengakibatkan adanya kemiringan tikungan yang melebihi harga maksimum yang ditetapkan yaitu:
  • Kemiringan maksimum jalan antar kota  = 0,10
  • Jari-jari minimum untuk setiap kendaraan atau kecepatan rencana (pada tabel) yang ditentukan berdasarkan:
         a. Kemiringan maksimum
         b. Koefisien gesekan melintang maksimum
Gambar Tikungan Spiral Circle Spiral

Gambar Tikungan Spiral Circle Spiral

Keterangan SCS:
PI/sta =   nomor station
D =   jarak dari PI ke PI yang lain
V =   kecepatan rencana (km /jam)
Δ =   sudut delta (diukur dari gambar trase)
R =   jari–jari (m)
LS =   panjang lengkung spiral  (m)
LC =   panjang lengkung circle  (m)

Rumus:

 Δ C   = Δ - 2 Δ S 
YC    =  LS/ 6RC
LC   = (c/360).2 Δ R
P      = YC - RC (1 - cos Δ S)
L     = LC + 2LSk      = XC - RC sin Δ S
XC    = LS - (LS3 / 40R2)
ES    = (RC + P) sec 1/2 Δ - RC

Gambar Elemen Spiral
Gambar Elemen Spiral

Perhatikan gambar elemen Spiral:

Lengkung ABC disebut juga Escalating Circle, yaitu lengkung transisi penghubung garis singgung A dengan titik C (SC) pada lingkaran.

R      = jari-jari  variabel  pada  sembarang  titik  didaerah  lengkung  spiral (r = Rc di SC)
L  = panjang sumbu spiral (L = Ls di SC)
Δ  = sudut pusat busur AB (θθs di SC)
D    = derajat lengkung (D : Dc – busur AB : Busur AC)
X&Y  = koordinat titik B terhadap sumbu AX
Penurunan rumus:
Derajat lengkung berbanding lurus dengan jarak L dari TS dan berbanding terbalik terhadap jarak L.
d l  =  r dθ,  dθ = dl / r
maka  r  =   C / l ………. (a)
 
pada SC dibuat RC = C / LS……. (b)
C =  konstanta, maka dari (a) dan (b) didapat
 
r  =  (Rc . Ls) /  L ………........... (1) 
karena dθ = dl / r, maka dθ = (l .dl) / (Rc . Ls)
dθ    =  (d l .l) / (Rc . Ls)
keterangan:
θ =  L2 / (2Rc . Ls)  +  C*θ adalah sudut yang dibentuk oleh garis singgung pada suatu titik pada spiral dengan perpanjangan tangen.
Karena untuk θ = 0 didapat L  = 0, maka:
Harga C  =  0, jika C  = 0, maka:
θ =  l2 / (2 . Rc . Ls)  ……………..   (2)
Untuk titik C didapat θ:
θ = θs dan L = Ls, sehingga
Δ s   = Ls / 2 Rc  ……………….…    radial
Ls    = 2 Rc . θs  ………………......   (3)
Selanjutnya dapat dihitung Ts dan Ls:

Keterangan:

Ts  =  (R + P)   tan ½ Δ + K
Ls  =  (R + P)   sec ½ Δ - R
Karena θ dalam bentuk radial, maka dapat dijadikan kedalam derajat.
360 = 2θ radial, maka 1 radial = 57,29580
jadi harga:
θ = ls / Rc . (28,64’)………………  (0) 
θ / θs  = L2 / Ls2 …………………..     (4)
dY   =  dl sin θdX   =  dl cos θ
jika diintegralkan maka diperoleh:
Y    =  L . θ / 3 dan
X    =  l  - (l  - 
θ2) / 10 ……………     (5)
Maka subsitusikan (2) ke (5) didapat:
Y    = L3 / (6 . Rc . Ls)
X    = L  -  (L5 / 40 . Rc2 . Ls2)
      = L  -  (L3 / 40 . Rc2)
dari gambar juga akan diperoleh:
P    = Yc – Rc (l – cos θs)  = Yc  -  Rc Vers . θs
K   = Xc – Rc sin 
θs dan Ts = (Rc + P) tan ½ Δ  +   K
Es   = (R + P)  sec ½ Δ  - Rc
Adapun pada pelaksanaan perencanaan dipakai tabel yang praktis penggunaannya.

Dari R dapat dihitung nilai D = 1432,40 / R ……….. (0)
R atau D dan V yang ditetapkan, maka selanjutnya lihat tabel e – maks, didapat e (%) dan Ls (m).
Dari harga–harga diatas ditetapkan:
C =  - 2θ           
Lc =  (c / 3600) 2 Δ R  (m)
L =  Lc + 2 Ls
Ts =  (R + P) tan ½  Δ + k
Es = (R + P)  sec ½ Δ  - Rc
Note : Bila harga Lc < 20, maka bentuk tikungannya adalah SS.

3. Bentuk Tikungan Spiral – Spiral

Bentuk tikungan ini dipergunakan pada tikungan yang tajam. Adapun formula–formula yang dipakai sama seperti rumus–rumus pada tikungan SCS, cuma ada perbedaan pemakaiannya.

Baca juga:

Tetapi perlu diingat:
c    =  0, maka Δ  =  2θs
Lc  = 0, maka  L  =  2 Ls
Ls  = 2  R / 3600, maka L  θs . R  /  28,648
Dimana harga  P   =  P* . Ls  dan  K =  K* . Ls
Dengan mengambil harga P* dan K* dari θs untuk Ls sama dengan L.
Untuk Ls = 1, selanjutnya:
TS = (R + P) tan 1/2 Δ + k
ES = (R + P) sec 1/2 Δ - R
   Gambar Tikungan Spiral – Spiral
Gambar Tikungan Spiral – Spiral

Subscribe to receive free email updates:

0 Response to "Alinemen Horizontal"

Post a Comment