BAB 5 ALINYEMEN VERTIKAL

(1)

BAB 5

ALINYEMEN VERTIKAL

5.1 Pengertian

Alinyemen vertikal adalah perpotongan bidang vertikal dengan bidang perkerasan jalan melalui sumbu jalan atau melalui tepi dari masing-masing perkerasan jalan dengan median. Alinyemen vertikal merupakan bentuk geometri jalan dengan arah vertikal yang sering disebut dengan penampang memanjang jalan. Alinyemen vertikal sangat erat kaitannya dengan biaya pembangunan, kendaraan, serta jumlah lalu lintas. Jika pada alinyemen horizontal yang merupakan bagian kritis adalah bagian lengkung horizontal, maka pada alinyemen vertikal yang merupakan bagian kritis yaitu pada bagian luas.

Lengkung vertikal dapat dibedakan menjadi 2 : 1. Lengkung vertikal cembung

Lengkung vertikal cembung adalah suatu lengkung yang digunakan untuk menyatakan peralihan secara berangsur-angsur dari suatu landau ke landai berikutnya. Suatu lengkung vertikal dikatakan cembung apabila titik perpotongan antara kedua tangen yang bersangkutan adalah di atas permukaan jalan.

PLV V`

PTV

X1 X2 X3 X4 V`

Gambar 5.1 Lengkung Vertikal Cembung PPV

V`

(2)

Veren Nurlin Nabilah 2. Lengkung vertikal cekung

Keterangan:

PLV : titik awal lengkung parabola PPV : titik puncak lengkung

PTV : titik akhir lengkung parabola

EV : pergeseran vertikal titik tengah busur/lengkung EV’ : pergeseran vertikal pada titik x

Rumus-rumus yang digunakan pada lengkung vertikal cekung sama dengan rumus pada lengkung vertikal cembung, kecuali sata menghitung Lv dari syarat drainase.

Panjang lengkung vertikal cembung dan cekung ini ditentukan berdasarkan : a. Syarat kenyamanan

b. Syarat keamanan

c. Syarat kesukaran bentuk d. Syarat drainase

PLV V`

PTV V

PPV V X1

V

X2 X3 X4

Gambar 5.2 Lengkung Vertikal Cekung

(3)

Rumus-rumus yang digunakan : 1. 𝐸𝑣 = ^∆𝐿𝑣

800 , dimana 𝐴 = (𝑔₂− 𝑔₁)%

2. 𝐸𝑣′ = 𝑒𝑙𝑒𝑣𝑎𝑠𝑖 𝑃𝑃𝑉 − 𝛾₂𝑔 −^4𝑥²

𝐿𝑣²𝐸𝑣 3. 𝑔₁ = 𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 𝑃𝑉₁−𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 𝑃𝑉₂

0,5𝐿𝑣 × 100%

Rumus panjang lengkung vertikal :

➢ Cembung 1. Saat 𝑆 < 𝐿

𝐿𝑣 = ^𝐴𝑆²

100 (√2.ℎ1+√2.ℎ2)

2. Saat 𝑆 > 𝐿

𝐿𝑣 = 2𝑆 −^{200 (√ℎ}¹^+√ℎ²⁾

2

𝐴

3. Syarat keluwesan bentuk 𝐿𝑣 = 0,5𝑉_𝑅

4. Syarat drainase 𝐿𝑣 = 50𝐴

➢ Cekung 1. Saat 𝑆 < 𝐿

𝐿𝑣 = ^𝐴𝑆²

120+3,5𝑆𝐿

2. Saat 𝑆 > 𝐿

𝐿𝑣 = 2𝑆 −^120+3,5𝑆

𝐴

3. Syarat keluwesan bentuk 𝐿𝑣 = 0,5𝑉_𝑅

4. Syarat drainase 𝐿𝑣 = 40𝐴

(4)

Veren Nurlin Nabilah Keterangan :

Lv : Panjang lengkung vertikal dihitung secara horizontal (PLV – PTV) m s : Jarak pandang

h1 : Tinggi mata pengemudi h2 : Tinggi halangan

➢ Untuk jarak pandang henti, h1 = 1,25 m dan h2 = 0,1 m

➢ Untuk jarak pandang menyiap, h1 = 1,25 m dan h2 = 1,25 m

Hal – hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan alinemen vertikal : a. Landai maksimum yang diinginkan

b. Landai maksimum untuk syarat drainase

c. Panjang minimum dan landai jalan atau panjang akhir d. Jarak pandang untuk satu lengkung vertikal

e. Lengkung vertikal

A. Landai Maksimum

Kelandaian maksimum dimaksudkan untuk memungkinkan kendaraan bergerak lurus tanpa kehilangan kecepatan yang berarti. Kelandaian maksimum didasarkan pada kecepatan truk yang bermuatan penuh, yang mampu bergerak dengan penurunan kecepatan tidak lebih dari separuh kecepatan rencana tanpa harus menggunakan gigi rendah. Kelandaian maksimum utnuk berbagai VR

dapat dilihat dalam Tabel 5.1.

Tabel 5.1 Kelandaian maksimum yang diijinkan

VR (km/jam) 120 110 100 80 60 50 40 < 40 Kelandaian

maksimum 3 3 4 5 8 9 10 10

(Sumber: TPGJAK 1997, Tabel II.21)

B. Landai Minimum

Landai minimum merupakan batas landai terkecil yang diperlukan suatu jalan dimana masih ada dimungkinkan dibuatnya saluran drainase di kiri dengan kanan jalan yang landai tersebut.

(5)

C. Panjang Kritis

Panjang kritis merupakan panjang landai minimum yang disediakan agar kendaraan dapat mempertajam/mempertahankan kecepatannya sehingga penurunan kecepatan tidak lebih dari besarnya panjang kritis, yang dapat dilihat dalam tabel 5.2.

Tabel 5.2 Panjang Kritis Kecepatan pada

awal tanjakan (km/jam)

Kelandaian (%)

4 5 6 7 8 9 10

80 630 460 360 270 230 230 200

60 320 210 160 120 180 90 80

(Sumber : TPGJAK 1997, Tabel II.22)

5.2 Perencanaan Jembatan

Gambar 5.3 Perencanaan Jembatan

(6)

Veren Nurlin Nabilah 5.3 Perhitungan Kelandaian Melintang

1. Kelandaian 1 (A−PV1)

Titik Sta. Elevasi A 0+000 +153,45 PV1 0+250 +165,00

2. Kelandaian 2 (PV1−PV2)

Titik Sta. Elevasi PV1 0+250 +165,00 PV2 1+150 +171,00

5. Kelandaian 5 (PV4− PV5)

g1 = 153,45−165,00

(0+000)−(0+250)× 100%

= 4,62%

g2 = 165,00− 171,00

(0+250)−(1+150)× 100%

= 0,67 %

g3 = 171,00 − 167,00

(1+150)−(1+350)× 100%

= -2,00 %

g4 = 167,00 − 167,00

(1+350)−(1+650)× 100%

= 0,00 %

g5 = 167,00− 199,00

(1+650)−(2+450)× 100%

= 4,00%

(7)

6. Kelandaian 6 (PV5− PVB ) Titik Sta. Elevasi

PV4 2+450 +167,00 B 3+180 +197,00

g5 = 167,00− 197,00

(2+450)−(3+180)× 100%

= -0,27%

(8)

Veren Nurlin Nabilah

Gambar 5.4Stationing PV

(9)

5.4 Perhitungan Lengkung Vertikal

a. Perhitungan Tikungan Vertikal 1 1. Perhitungan Lengkung Vertikal (PV1)

Dari soal diketahui bahwa : VR = 70 km/jam Jh min = 101,62 m

Jd min = 450 m (untuk 𝑉_{𝑅 =} 70 𝑘𝑚/𝑗𝑎𝑚, TPGJAK II .11)

1. Data Lengkung PV1

Sta. PV = 0 + 250 Elevasi PV = +165,00 m g1 = 4,62 % g2 = 0,67 %

A = -3,95 % - 0,00%

= -3,95 % (Cembung) Perhitungan Lv

a. Lv minimum A x y Lv = ^𝑠

2 405

= ^101,62²

405

= 31,6244 m b. Lv syarat drainase

Lv = A x 50 = 3,95 x 50 = 197,6522 m c. Lv keluwesan

Lv = 0,6 x 𝑉_𝑅 = 0,6 x 70

= 42 m

d. Berdasarkan Jarak Pandang Henti

✓ Jika s < Lv Lv = ^{𝐴 . 𝑠}

2

405 = 3,95 .(101,62)²

405 = 100,7842 m (Tidak Memenuhi)

(10)

✓ Jika s > Lv Lv = ^{2 𝑠−405}

𝐴 = 2(101,62)− 405

3,95 = 100,7773 m (Memenuhi Syarat) e. Berdasarkan Jarak Pandang Menyiap

❖ Jika s < Lv.

Lv = ^{𝐴 . 𝑠}

2

960 = 3,95.(101,62)²

960 = 721,1635 m (Memenuhi Syarat)

❖ Jika s > Lv.

Lv = ^{2 𝑠−960}

𝐴 = 2(101,62)− 960

3,95 = 657,1492 m (Tidak Memenuhi Syarat)

f. Berdasarkan TPGJAK Tabel II.24 untuk 𝑉_{𝑅 =} > 60 𝑘𝑚/𝑗𝑎𝑚 Lv = 80-150 m

*)Digunakan Lv = lllllllkt80 m

Perhitungan Stationing

Sta. PLV = Sta. PV – 0,5 Lv = 0+210 Sta. P1 = Sta. PV – 0,25 Lv = 0+230 Sta. PPV = Sta. PV = 0+250 Sta. Q1 = Sta. PV + 0,25 Lv = 0+270 Sta. PTV = Sta. PV + 0,5 Lv = 0+290

Perhitungan Elevasi

Ev = ^{𝐴 .𝐿𝑣}

800

=

^{3,95. 80}

800 = 0,3953 y =𝐴 .((0,25 .𝐿𝑣 )²)

200 . 𝐿𝑣

=

3,95 .((0,25 . 80)²)

200×80 = 0,1781 Elevasi PLV = Elevasi PV + 0,5 Lv.g1 = +166,85 Elevasi P = Elevasi PV + 0,25 Lv.g1 – y = +166,02 Elevasi PPV = Elevasi PV – EV = +165,40 Elevasi Q = Elevasi PV – 0,25 Lv.g2 – y = +165,23 Elevasi PTV = Elevasi PV – 0,5 Lv.g2 = +165,27

(11)

2. Panjang Kritis

Berdasarkan pada Tabel II.22 TPGJAK 1997 untuk kelandaian 4,62 % pada kecepatan awal tanjakan 70 km/jam, maka panjang kritis maksimum tidak ditentukan.

Tabel 5.3 Rekapitulasi PV1

Titik Sta. Elevasi

PTV1 0+210 +166,85

P1 0+230 +166,02

PPV1 0+250 +165,40

Q 0+270 +165,23

PLV1 0+290 +165,27

Gambar 5.5 Lengkung Vertikal 1

163.00 163.50 164.00 164.50 165.00 165.50

0 20 40 60 80 100

Lengkung Vertikal 1

Tanah Asli Lengkung Vertikal

(12)

Veren Nurlin Nabilah b. Perhitungan Tikungan Vertikal 2

1. Perhitungan Lengkung Vertikal (PV2) Dari soal diketahui bahwa:

VR = 70 𝑘𝑚/𝑗𝑎𝑚 Jh min = 105,82 m

Jd min = 450 m (untuk 𝑉_{𝑅 =} 70 𝑘𝑚/𝑗𝑎𝑚, TPGJAK II.11)

Data Lengkung PV2

Sta. PV = 1+150 Elevasi PV = +171,00

g2 = 0,67 %

g3 = -2,00 %

A = 0%–(-2,67 %)

= 2,67 (Cembung)

Perhitungan Lv a. Lv minimum A x y

Lv = ^𝑆

2

405 =^105,82²

405 = 25,4953 𝑚 b. Lv syarat drainase

Lv = 0,6 x VR

= 0,6 x 70 = 42 m

• Jika s < Lv Lv = ^𝐴.𝑆

2

80+(3,5𝑆)= 2,67.105,82 ²

150+(3,5.105,82 ) = 67,98766𝑚 (tidak memenuhi)

• Jika s > Lv

Lv = 2𝑆−(150+(3,5𝑆))

𝐴 =2.101,62 −(150+(3,5.105,82 ))

2,67 = 51,3550 𝑚 (memenuhi syarat)

(13)

e. Berdasarkan Jarak Pandang Menyiap

• Jika s < Lv Lv = ^𝐴.𝑆

2

150+(3,5𝑆)= ^2,67.450²

150+(3,5.450 )= 486,4865 𝑚 (tidak memenuhi)

• Jika s > Lv

Lv = 2𝑆−(150+(3,5𝑆))

𝐴 =2.350−(150+(3,5.450 ))

2,67 = 540,00 𝑚 (memenuhi syarat)

f. Berdasarkan TPGJAK Tabel II.24 untuk VR = >60 km/jam Lv = 80-150 km/jam

*) Digunakan Lv = 180 m

Perhitungan Stasioning

Sta. PLV = Sta. PV – 0,5.Lv = 1+110 Sta. P = Sta. PV – 0,25.Lv = 1+130 Sta. PPV = Sta. PV = 1+150 Sta. Q = Sta. PV + 0,25.Lv = 1+170 Sta. PTV = Sta. PV + 0,5.Lv = 1+190

Perhitungan Elevasi Ev = ^{𝐴.𝐿𝑣}

800 =^2,67.80

800 = 0,2667 y = 𝐴((0,25.𝐿𝑣)²)

200.𝐿𝑣 = 2,68((0,25.80)²)

200.80 = 0,0667

Elevasi PLV = Elevasi PV + 0,5.Lv.g2 = +171,27 Elevasi P = Elevasi PV + 0,25.Lv.g2 + y = +171,20 Elevasi PPV = Elevasi PV + Ev = +171,27 Elevasi Q = Elevasi PV + 0,25.Lv.g3 + y = +170,67 Elevasi PTV = Elevasi PV + 0,5.Lv.g3 = +170,20

Berdasarkan pada tabel II.22 TPGJAK 1997 untuk kelandaian 0,67 % pada kecepatan awal tanjakan 70 km/jam, maka panjang kritis maksimum tidak ditentukan.

(14)

Veren Nurlin Nabilah Tabel 5.4 Rekapitulasi PV2

PLV2 1+110 +171,27

P 1+130 +171,20

PPV2 1+150 +171,27

Q 1+170 +170,67

PTV2 1+190 +170,20

170.10 170.20 170.30 170.40 170.50 170.60 170.70 170.80 170.90 171.00 171.10

0 20 40 60 80 100

Lengkung Vertikal 2

TANAHASLI

LENGKUNGVERTIKAL

(15)

c. Perhitungan Tikungan Vertikal 3 1. Perhitungan Lengkung Vertikal (PV3)

Dari soal diketahui bahwa : VR = 70 𝑘𝑚/𝑗𝑎𝑚 Jh min = 109,15 m

Jd min = 450 m (untuk 𝑉_{𝑅 =} 70 𝑘𝑚/𝑗𝑎𝑚, TPGJAK II .11)

Data Lengkung PV3 : Sta. PV = 1+350 Elevasi PV = +167,00 m

g3 = -2,00 %

g4 = 0,00 %

A = 0,00 % – (-2,00)%

= 2,00 % (Cekung)

𝐿𝑣 = 𝑆²

405=109,15 ²

405 = 25,4953 b. Lv syarat drainase

Lv = A x 8

= 2 x 8

= 16 m c. Lv keluwesan

Lv = 0,6 x VR

= 0,6 x 70

= 42 m

d. Berdasarkan jarak pandang henti

➢ Jika S < Lv 𝐿𝑣 = ^𝐴.𝑆²

405 = 02 .109,15 ²

405 = 40,8407 𝑚 (tidak memenuhi syarat)

➢ Jika S > Lv 𝐿𝑣 =^2𝑆−405

𝐴 = 2.109,15 −405

0,8 = −49,5962 𝑚 (memenuhi syarat)

(16)

Veren Nurlin Nabilah e. Berdasarkan Jarak Pandang Menyiap

➢ Jika S < Lv 𝐿𝑣 =^𝐴𝑆²

960= 3 ×109,15 ²

➢ Jika S > Lv 𝐿𝑣 =^2𝑆−960

𝐴 =2×109,15 −960

0,8 = 37,5000 𝑚 (memenuhi syarat) f. Berdasarkan TPGJAK Tabel II.24 untuk VR=80 km/jam, maka Lv =

80-150 km/jam.

*) Digunakan Lv = 80 m

Perhitungan Stationing

Sta. PTV = Sta. PV – 0,5Lv = 1+310 Sta. P = Sta. PV – 0,25Lv = 1+330 Sta. PPV = Sta. PV = 1+350 Sta. Q = Sta. PV + 0,25Lv = 1+370 Sta. PLV = Sta. PV + 0,5Lv = 1+390

Perhitungan Elevasi

𝐸𝑣 =𝐴 × 𝐿𝑣

800 =2 × 80

800 = 0,20 𝑦 =𝐴((0,25 × 𝐿𝑣)²)

200 × 𝐿𝑣 = 2((0,25 × 80)²)

200 × 80 = 0,05 Elevasi PLV = Elevasi PV - 0,5Lvg = +167,80 Elevasi P = Elevasi PV - 0,25Lvg - y = +167,35 Elevasi PPV = Elevasi PV – Ev = +167,20 Elevasi Q = Elevasi PV – 0,25Lvg – y = +166,95 Elevasi PTV = Elevasi PV – 0,5Lvg = +167,00

Berdasarkan pada tabel II.22 TPGJAK 1997 untuk kelandaian -2 % pada kecepatan awal tanjakan 70 km/jam, maka panjang kritis maksimum tidak ditentukan.

(17)

Tabel. 5.5 Rekapitulasi PV3

PTV3 1+310 +167,80

P 1+330 +167,35

PPV3 1+350 +167,20

Q 1+370 +166,95

PLV3 1+390 +167,00

166.90 167.00 167.10 167.20 167.30 167.40 167.50 167.60 167.70 167.80 167.90

0 20 40 60 80 100

Lengkung Vertikal 3

(18)

Veren Nurlin Nabilah d. Perhitungan Tikungan Vertikal 4

1. Perhitungan Lengkung Vertikal (PV4) Dari soal diketahui bahwa :

VR = 70 𝑘𝑚/𝑗𝑎𝑚 Jh min = 106,61 m

Data Lengkung PV4 : Sta. PV = 1+650 Elevasi PV = +167,00

g4 = 0,00%

g5 = 4,00%

A = 0% – (4,00)

= 4,00% (Cekung)

Lv = ^𝑆

2

405= ^106,61²

Lv = A x 50 = 4 x 50 = 200 m c. Lv keluwesan

Lv = 0,6 x VR

= 0,6 x 70 = 42 m

• Jika S<Lv Lv = ^𝐴.𝑆

2

150+(3,5𝑆)= ^4.107,59²

150+(3,5.106,61 )= 81,6815 𝑚 (tidak memenuhi)

• Jika S>Lv

Lv = 2𝑆−(150+(3,5𝑆))

𝐴 = 2.107,59 −(150+(3,5.106,61 ))

4 = 78,8169 𝑚

(memenuhi syarat)

(19)

2

150+(3,5𝑆)= ^4.106,61²

150+(3,5.106,61)= 432,0000 𝑚 (tidak memenuhi)

• Jika S>Lv

Lv = 2𝑆−(150+(3,5𝑆))

𝐴 = 2.106,61 −(150+(3,5.106,61 ))

*) Digunakan Lv = 80 m Perhitungan Stasioning

Sta. PLV = Sta. PV – 0,5.Lv = 1+610 Sta. P = Sta. PV – 0,25.Lv = 1+630 Sta. PPV = Sta. PV = 1+650 Sta. Q = Sta. PV + 0,25.Lv = 1+670 Sta. PTV = Sta. PV + 0,5.Lv = 1+690 Perhitungan Elevasi

Ev = ^{𝐴.𝐿𝑣}

800 =^4.80

800 = 0,40 y = 𝐴((0,25.𝐿𝑣)²)

200.𝐿𝑣 = 4((0,25.80)²)

200.80 = 0,10

(20)

Veren Nurlin Nabilah 2. Panjang Kritis

PLV4 1+610 +167,00

P 1+630 +166,90

PPV4 1+650 +167,40

Q 1+670 +166,10

PTV4 1+690 +168,60

166.80 167.00 167.20 167.40 167.60 167.80 168.00 168.20 168.40 168.60 168.80

0 20 40 60 80 100

Lengkung Vertikal 4

(21)

e. Perhitungan Tikungan Vertikal 5 1. Perhitungan Lengkung Vertikal (PV5)

Dari soal diketahui bahwa : VR = 70 𝑘𝑚/𝑗𝑎𝑚 Jh min = 101,62 m

Data Lengkung PV5 : Sta. PV = 2+450 Elevasi PV = +199,00

g5 = 4,00%

g6 = -0,27%

A = -0,27% – (4,00)

= 4,27% (Cembung)

Lv = ^𝑆

2

405= ^101,62²

Lv = 0,6 x VR

= 0,6 x 70 = 42 m

2

150+(3,5𝑆)= 4,27 .1101,62 ²

150+(3,5.101,62 )= 108,9664 𝑚 (tidak memenuhi syarat)

(22)

• Jika S>Lv

Lv = 2𝑆−(150+(3,5𝑆))

𝐴 = 2.120 −(150+(3,5.101,62 ))

4,27 = 108,4704𝑚

(memenuhi syarat)

2

150+(3,5𝑆)= 4,27 .101,62 ²

150+(3,5.101,62 )= 779,7112𝑚 (tidak memenuhi syarat)

• Jika S>Lv

Lv = 2𝑆−(150+(3,5𝑆))

𝐴 = 2.120 −(150+(3,5.101,62 ))

4,27 = 675,3846 𝑚

(memenuhi syarat)

*) Digunakan Lv = 80 m Perhitungan Stasioning

Sta. PLV = Sta. PV – 0,5.Lv = 2+410 Sta. P = Sta. PV – 0,25.Lv = 2+430 Sta. PPV = Sta. PV = 2+450 Sta. Q = Sta. PV + 0,25.Lv = 2+470 Sta. PTV = Sta. PV + 0,5.Lv = 2+490 Perhitungan Elevasi

Ev = ^{𝐴.𝐿𝑣}

800 =^4,27.70

800 = 0,13 y = 𝐴((0,25.𝐿𝑣)²)

200.𝐿𝑣 = 2,65((0,25.70)²)

200.70 = 0,11

(23)