Geometrik Jalan - Cut and Fill

(1)

G

al

i

&

Ti

m

b

un

Diagram Masa - 2014

Per

Perencencanaanaanan GeoGeometmetrikrik JalaJalann De

Depapartrtememenen TTekekninikk SiSipipill -- FTFTUIUI

ek

er

ja

an

ah

Ear

(2)

(3)

Topik



Estimasi kuantitas (quantity estima

Estimasi kuantitas (quantity estimates)

tes)



Kuantitas PekerjaanTanah (Earthworks Quantities)



Metoda Penampang Ujung (End-Area Method)



 Susut dan Muai Susut dan Muai



 InInteterprprretetasasi i DiDiagagraram m MaMassssa a (M(Masass-s-HaHaul ul DiDiagragramam))



(4)

Alinemen Horisontal

(5)

(6)

(7)

Estimasi Biaya

•

_{Proses perancangan jalan harus memperhitungkan kendala –}

(constraints) sebelum menentukan disain yang imbang.

•

_{Umumnya disain yang imbang diperoleh setelah beberapa kali iterasi.}

•

_{Faktor-faktor politis, ekonomi, lingkungan dan sosial juga dapat}

menjadi berperan dalam tahap disain.

•

_{Disain yang efektif diperoleh dengan berbagai metode, salah satu alat}

(8)

Nomenclature

(9)

Items dalam proses kuantifikasi

• • _R_RO_OW_W • • _Clearing_Clearing • • _Grubbing_Grubbing • • _Stripping_Stripping •

• _Pek_{Pek Gali}_{Gali di}_{di lokasi}_lokasi

•

• _PekTimbun_PekTimbun

•

• _Erosi_{Erosi material}_material

•

• _Struktur_{Struktur drainase}_drainase

•

• _Material_{Material granular}_granular

•

• _Perkerasan_Perkerasan

•

• _Penandaan_{Penandaan (signing)}_(signing)

•

• _Pencahayaan_Pencahayaan

•

• _Landscape_Landscape

•

(10)

Efek Jenis Medan thd Lokasi Rute



Terapkan Kriteria Disain (seperti: landai)



P

Pekerjaan tanah diusahak

ekerjaan tanah diusahakan MINIMAL dan IMBANG

an MINIMAL dan IMBANG



 Rancang garis kelandaian sedekat mungkin dengan kemiringan tanah asliRancang garis kelandaian sedekat mungkin dengan kemiringan tanah asli



 Rancang garis kelandaian agar terjadi kesetimbangan andtan pekerjaan Gali Rancang garis kelandaian agar terjadi kesetimbangan andtan pekerjaan Gali

dan pekerjaa

(11)

Analisa Pekerjaan Gali-Timbun



Buat potongan melintang sepanjang alinemen (misalnya 20

m)



Plot ketinggian muka tanah asli dan ketinggian profil disain

(alinemen verikal), tentukan daerah gali dan daerah

timbunan

(12)

PEKERJAAN GALIAN

Diperlukan untuk:

a.

pembuatan saluran air dan selokan,

b.

formasi galian atau pondasi pipa, gorong-gorong, pembuangan atau

struktur lainnya,

c.

pembuangan bahan yang tak terpakai dan tanah humus

d.

pekerjaan stabilisasi lereng dan pembuangan bahan longsoran,

e.

galian bahan konstruksi dan pembuangan sisa bahan galian,

f.

pengupasan dan pembuangan bahan perkerasan beraspal pada

perkerasan lama,

(13)

GALIAN BIASA



Galian tidak digunakan sebagai bahan timbunan



Pembuangan untuk jarak lebih dari 5 km dihitung terpisah



Galian tidak digunakan untuk kepentingan kontraktor



Galian disesuaikan dengan Gambar Kerja



Perhitungan volume galian didasarkan atas segmen yang setara,

VOLUME = LUAS UJUNG RATA-RATA x PANJANG SUMBU

JALAN

(14)

GALIAN BATU



Galian yang terdiri dari bongkahan baru lebih besar dari 1 m3



Galian yang memerlukan alat pemboran



Galian yang memerlukan alat pemecah (BREAKER) bertekanan

udara



Galian yang tidak dapat dibongkar dengan RIPPER DOZER, maks

(15)

Jenis Pekerjaan

Galian Biasa _{seluruh galian yang tidak diklasifikasi sebagai galian batu, galian}

struktur, galian sumber bahan (borrow excavation) dan galian perkerasan beraspal

Galian Batu _{galian bongkahan batu menggunakan alat bertekanan udara atau}

pemboran dan peledakan

Galian Struktur _{galian pada segala jenis tanah terbatas untuk galian lantai pondasi}

jembatan, tembok penahan tanah, dan struktur pemikul beban lainnya.

Penimbunan kembali dengan bahan yang disetujui; Pembuangan bahan galian yang tidak terpakai; Semua keperluan drainase;

Pemompaan; Penimbaan; Penurapan; Penyokong; Pembuatan tempat kerja atau cofferdam beserta pembongkarannya

Galian Perkerasan Beraspal

Galian pada perkerasan lama dan pembuangan bahan perkerasan beraspal dengan maupun tanpa Cold Milling Machine (Mesin

(16)

Stripping



in

Cuts

(not required if earth is waste, and no topsoil is

required)



in

Fills

i.

under Fills 1.2 m or less in Height

ii.

under Fills more than 1.2 m in Height

iii.

in Areas to be Grubbed

iv.

in Swamps (not required in swamp displacement areas)

v.

in Areas of Pavement Widening

(17)

Types

 Earth Cut for Roadways, Interchanges, Detours, Side-roads, Entrances and

Sidewalks

i. Excavation for Transition Point Treatment ii. Widening of Existing Roadbed

iii. Excavation for Widening in Cuts iv. Excavation below Sub-grade v. Frost Treatment



Earth Excavation for Ditching and Watercourse Correction

i. Ditching

ii. Watercourse Correction



Swamp Excavation

i. Removal by Excavation or Gravity Displacement ii. Excavation for Culverts

(18)

TIMBUNAN

Jenis • Timbunan biasa • Timbunan pilihan

• Timbunan pilihan diatas tanah rawa

Digunakan • lapis penopang (capping layer) - meningkatkan daya dukung tanah dasar

• _{memadatkan bahan yang plastis di daerah saluran air} • _{Stabilisasi lereng atau pelebaran pekerjaan timbunan}

Bahan untuk timbunan

• _{Plastisitas rendah, (A-7-6 menurut AASHTO M145, CH menurut “Unified” atau}

Casagrande Soil Calssification System”.

• _{Uji -SNI 03-1744-1989, min CBR 6 % (rendam 4 hari) bila dipadatkan 100 %}

kepadatan kering maksimum (MDD)

• _{Tanah expansive dengan nilai aktif 1,25 atau derajat pengembangan (AASHTO}

T258) “Very High’-“Extra High” tidak digunakan Bahan untuk

timbunan pilihan

• _{bahan tanah atau batu memenuhi SNI 03-1744-1989, CBR min 10% setelah 4}

hari perendaman (100% sesuai SNI 03-1742-1989).

• Bahan timbunan dapat berupa pasir, kerikil, atau bahan berbutir Indeks Plastisitas maksimum 6%.

• _{Jenis bahan sesuai dengan kecuraman dari lereng.}

Bahan timbunan di atas tanah rawa

• _{Bahan timbunan pilihan di atas tanah rawa haruslah pasir atau kerikil atau bahan}

(19)

Timbunan



Diukur dengan jumlah meter kubik bahan padat



Volume didasarkan atas gambar penampang melintang profil tanah

asli atau profil galian sebelum timbunan dilakukan



Timbunan yang diperlukan sebagai bahan pengganti



Timbunan tambahan untuk memperbaiki pekerjaan yang tidak stabil

atau gagal



Timbunan di atas tanah rawa harus memperhitungkan konsolidasi

(20)

(21)

(22)

(23)

00+50

Galian =

_??

m

3

(24)

Stasiun =

0+000

Titik Awal

0+500

500m dari titik awal

5+500

(25)

Lurus

Tikungan

(26)

Methods of Calculation

a.

Cross Sections

b.

Forms

(27)

(28)

Station 1:

Ground line

Cut

Fill

Fill Area =

∑Shapes

(29)

V = d(A1 + A2)/2 + d(A2 + A3)/2 + d(A3 + A4)/2 + ... + d(An-1 + An)/2

V = d[A1 + 2A2 + 2A3 + 2A4 + ... + 2An-1 + An]/2

V =d{ [luas penampang awal + luas penampang akhir]/2

The End Area Method

(30)

Prismoidal Formula

Untuk prisma tegak

A1 = A2 = A3

V = A1.2d = 2A1.d = 6A1d/3,

A1 = A2 = A3 , so

V = d[ A1 + 4A2 + A3]/3,

Bila satu ujung A1 = A, A2 = 0 bentuk menjadi piramida: "Simpson's Rule for Volumes"

(31)

A1 = 2A2 and A3 = 0

V = 1/2.A1.2d = A1.d = d[3A1]/3

V = d[A1 + 4A2 + A3]/3

V =d[(luas₁ + luas _n) + 4 Σ(luas penampang genap) + 2 Σ (luas penampang ganjil)]

(32)

Metoda Luas Penampang Ujung



Average End Area Method

-

Asumsi: Volume antara 2 potongan melintang merupakan

rata-rata dari luas kedua penampang dikalikan dengan jarak potongan.

V = volume (m3)

A₁ and A₂ = luas penampang 1 & 2 (m2) L = jarak antara potongan 1 dan 2(m)

(33)

Volume Gali-Timbun

BerapaVolume?

Sta 01+00

A1

A2

      + = 2 2 1 A A L V

Am

      + + = 3 2 1 Am A A L V

(34)

L A₀

A₁

Volume = V = ½ (A₀+ A₁)L

• A₀, A₁: Luas penampang ujung (0 dan 1) • L: jarak antara potongan

contoh

A₀ = 421.6 m2 _A

1 = 392.3 m2 L = 100 m

(35)

Prisma V = L/6 (A₀+ 4M + A₁) L A₀ A₁ M

• A₀, A₁: luas penampang 1 dan 2 • M: luas penampang tengah

• L: jarak antara penampang 1 dan 2

(36)

Luas Penampang Melintang Netto:

Luas Penampang Melintang Bruto ± Luas Kupasan ±

Luas Perkerasan ± Luas Penampang Lain dari Material

Yang Tidak Terpakai

(37)

Susut dan Muai

SUSUT



Volume tanah mengembang pada saat penggalian, susut pada

saat pemadatan



Tergantung jenis tanah dan kedalaman timbunan

MUAI



Tanah galian yang digunakan untuk penimbunan membutuhkan

ruang yang lebih

(38)

Tipe Potongan

Seluruhnya Galian

SeluruhnyaTimbunan

(39)

Luas Potongan

Luas Penampang Melintang Netto:

Luas Penampang Melintang Bruto ± Luas Kupasan ± Luas Perkerasan

± Luas Penampang Lain dari Material Yang Tidak Terpakai

Perkerasan

(40)

Kupasan -Bruto Perkerasan + . . . . . . . .

Luas Galian Netto:

Subgrade Persiapan + . . . . Tak Terpakai

-ua

onga

(41)

Kupasan + Bruto Perkerasan -. -. -. -. -. -.

Netto

. . . .

Luas Timbunan Netto:

Subgrade Persiapan -. -. -. -. -. -. Tak Terpakai +

ua

onga

(42)

= Luas potongan melintang

•

= Jumlah titik pada pot melintang

(43)

Contoh

Koefisien susut = 10%, L = 50 m

Station 1:

Tanah asli Cut Fill Luas Gali = 0,6 m2 Luas Timbun = 2,9 m2

(44)

Contoh

Koefisien Susut = 10%

Station 2:

Tanah asli Luas Gali = 2,9 m2 Luas Timbun = 0,5 m2 Cut Fill

(45)

V_cut = L (A_1cut + A_2cut) = 50 (0,6 + 2,9) = 87,5 m3

2 2

V_fill = L (A_1fill + A_2fill) = 50 (2,9 + 0,5) = 85 m3

2 2

Tambahan timbunan akibat susut = 85 * 0.1 = 8,5 m3

Vol Timbun = 85 m3 + 8,5m3 = 93,5 m3 > Vol Gali

(46)

Luas Penampang Volume Volume Neto Sta Gali Timbun Gali Timbun

Susut

10% Penyesuaian Gali Timbun 1 0,6 2,9

(47)

Volume Gali-Timbun

Tabulasi Data

Bruto Kupasan Perkerasan Subgrade Tak Terpakai Bruto Kupasan Perkerasan Subgrade Tak Terpakai Gali (m2)

Stasiun Jarak(m) Timbun(m2)

00+00 15 3 5 1 1 8 2.8 5 1 ₂

10 2.9 5 1 0 2 2.5 5 1

₂

01+00

100

Gali Timbun Total (m2)

Stasiun Jarak(m) Luas Netto (m2) Volume Netto (m3)

00+00 01+00 100 15 - 3 + 5 + 1 - 1 8 + 2.8 - 5 - 1 + 2 10 - 2.9 + 5 + 1 - 0 2 + 2.5 - 5 - 1 + 2 18 6.8 13.1 0.5 1190 11.2 12.6 18 - 6.8 13.1 - 0.5 100*(11.2+12.6)/2

(48)

Mass Diagram - Diagram Masa



Grafik yang menyatakan hubungan antara STA sebagai sumbu

x dan volume kumulatif dari galian (cut) sebagai sumbu y

positif (+) dan volume kumulatif timbunan (fill) sebagai

sumbu y negatif (-)

(49)

Mass Diagram

Stasiun Volume Netto (m3) 01+00

1190

02+00 03+00 04+00 05+00 00+00

-500

-780

-220

200 1190

690 -90

_-310

-110

(50)

Mass Diagram

690 -110

Membuang Tanah Galian

Membutuhkan Tanah Dari Lokasi Lain

Impas!

(51)

EVALUASI HASIL MASS DIAGRAM



Dalam suatu diagram, garis keseimbangan menunjukkan

terdapatnya keseimbangan antara gali dan timbun.



Posisi grafik tidak memotong keseimbangan :



Diatas garis : terjadi pembuangan tanah

(52)

Volume yang Hilang



Dalam pekerjaan Galian dan timbunan pasti terdapat

volume yang hilang, akibat :



Faktor Pemadatan, biasanya 5 – 20%



Faktor Penggalian, biasanya 8 – 12%



Faktor Pengangkutan

(53)

Profile E l e v a s i _Stasiun Garis jalan Titik pd kelandaian Diagram Masa m e

Diagram Masa

(54)

Gali timbun Profile Mass diagram E l e v a t i o n e Al vertikal

titik dimana Σ gali = Σ timbun

Muka tanah asli

(55)

(56)

(57)

Calculate Mass Diagram Assuming Shrinkage = 25%

Volume_fill = 100 ft (20 ft2 _{+ 0 ft}2_{) = 37.0 yd}3 _fill

54

Volume_cut = 100 ft (40 ft2 _{+ 140 ft}2_{) = 333.3 yd}3 _cut

(58)

(59)

(60)

Volume_fill = 100 ft (20 ft2 _{+ 25 ft}2_{) = 83.3 yd}3 _fill

54

Volume_cut = 100 ft (140 ft2 _{+ 160 ft}2_{) = 555.6 yd}3 _cut

54

(61)

(62)

(63)

Mass Diagram -400 -200 0 200 400 600 800 1000 0 1 2 3 4 5 6 7 Station N e t C u m u l a t i v e V o l u m e ( C . Y . ) Series1

(64)

(65)

(66)

Stasiun =

00+00, Titik Awal

05+00, 500m dari titik awal 05+50, 550m dari titik awal

(67)

Lurus