LAPORAN TUGAS BESAR
SA-3203 SISTEM DAN REKAYASA TRANSPORTASI AIR
Diajukan untuk memenuhi syarat kelulusan mata kuliah SA-3203 Sistem dan
Rekayasa Transportasi Air
Dosen :
Dr. Russ Bona Frazila, S.T., M.T.
Asisten :
Siti Raudhatul Fadilah
25017045
Disusun Oleh :
Kelompok 06
Renaldy Andrean
15818005
Fransisco Hans Putra
15818021
PROGRAM STUDI TEKNIK DAN PENGELOLAAN SUMBER DAYA AIR
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
2021
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ............................................................................................................ i
DAFTAR TABEL .................................................................................................. iii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. iv
BAB I ...................................................................................................................... 1
PENDAHULUAN .................................................................................................. 1
1.1.
Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2.
Tujuan ....................................................................................................... 2
1.3.
Ruang Lingkup ......................................................................................... 2
BAB II ..................................................................................................................... 3
PERHITUNGAN AWAL ....................................................................................... 3
2.1.
Penentuan Trase Jalan .............................................................................. 3
2.2.
Penentuan Kordinat, Jarak, dan Azimuth ................................................. 7
2.2.1.
Penentuan Koordinat ......................................................................... 7
2.2.2.
Penentuan Jarak ................................................................................. 8
2.2.3.
Penentuan Azimuth ........................................................................... 9
2.2.4.
Perhitungan Sudut Tikungan ........................................................... 10
2.3.
Klasifikasi Medan ................................................................................... 13
2.4.
Klasifikasi Fungsi Jalan dan Kecepatan Rencana .................................. 13
2.5.
Jarak Pandang Henti dan Jarak Pandang Menyiap ................................. 13
2.5.1.
Jarak Pandang Henti ........................................................................ 13
2.5.2.
Jarak Pandang Menyiap .................................................................. 13
BAB III ................................................................................................................. 14
DESAIN ALINYEMEN HORIZONTAL............................................................. 14
3.1.
Teori Dasar Alinyemen Horizontal ........................................................ 14
3.2.
Perencanaan Tikungan ........................................................................... 14
3.2.1.
Jari-Jari Minimum ........................................................................... 14
3.2.2.
Perhitungan Ls (Length of Runoff) .................................................. 14
3.2.3.
Perhitungan Tangent Runout (Ahadi 2011) .................................... 14
3.2.4.
Perhitungan Dimensi Tikungan untuk Seluruh Jari-Jari ................. 14
3.2.5.
Pemilihan Jari-Jari Tikungan .......................................................... 14
i
3.3.
Stationing................................................................................................ 14
3.4.
Diagram Superelevasi ............................................................................. 14
3.5.
Desain Alinyemen Horizontal dengan AutoCAD Civil 3D ................... 14
3.5.1.
Pendefinisian Kontur ....................................................................... 14
3.5.2.
Pendefinisian Trase Jalan ................................................................ 14
3.5.3.
Pendefinisian Stationing ................................................................. 14
3.5.4.
Pendefinisian Tikungan ................................................................... 14
3.5.5.
Penggambaran Diagram Superelevasi............................................. 14
BAB IV ................................................................................................................. 15
PERENCANAAN ALINYEMEN VERTIKAL ................................................... 15
4.1.
Profil Tanah Asli .................................................................................... 15
4.2.
Kelandaian pada Alinyemen Vertikal Jalan ........................................... 15
4.3.
Panjang Kritis Suatu Kelandaian ............................................................ 15
4.4.
Penentuan Trase Alinyemen Vertikal ..................................................... 15
4.5.
Penentuan Lengkung Vertikal ................................................................ 15
4.6.
Desain Alinyemen Vertikal dengan AutoCAD Civil 3D ....................... 15
4.6.1.
Pendefinisian Profil Tanah .............................................................. 15
4.6.2.
Penggambaran Trase Vertikal ......................................................... 15
BAB V................................................................................................................... 16
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................. 16
5.1.
Kesimpulan ............................................................................................. 16
5.2.
Saran ....................................................................................................... 16
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 17
ii
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Data Koordinat (sumber: hasil analisis) ................................................. 8
Tabel 2. 2 Data Jarak (sumber: hasil analisis)......................................................... 9
Tabel 2. 3 Kuadran Sudut Azimuth (sumber: sipilberkarya)................................. 10
Tabel 2. 4 Sudut Azimuth (sumber: hasil analisis) ............................................... 10
Tabel 2. 5 Sudut Tikungan (sumber: hasil analisis) .............................................. 12
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Tiga Pilihan Jalan pada Peta Kontur (sumber: hasil analisis) ............ 3
Gambar 2. 2 Profil Elevasi Trase Rencana 1 (sumber: hasil analisis) .................... 5
Gambar 2. 3 Profil Elevasi Trase Rencana 2 (sumber: hasil analisis) .................... 5
Gambar 2. 4 Profil Elevasi Trase Rencana 3 (sumber: hasil analisis) .................... 6
Gambar 2. 5 Simple Circular Curve (FC - Full Circle) (sumber: Intro to Road
Design) .................................................................................................................. 11
Gambar 2. 6 Circular Curve with Spiral (S-C-S) (sumber: Intro to Road Design)11
Gambar 2. 7 Full Spiral Curve (S-S) (sumber: Intro to Road Design) ................. 12
iv
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Berdasarkan Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 38 Tahun
2004, jalan adalah suatu prasarana transportasi yang meliputi segala
bagian jalan termasuk bangunan pelengkap dan perlengkapannya yang
diperuntukkan bagi lalu lintas, yang berada di atas permukaan tanah, di
bawah permukaan tanah dan/atau air, serta di atas permukaan air (kecuali
jalan kereta api, jalan lori, dan jalan kabel). Walau tidak banyak
dihiraukan, namun jalan memiliki peranan sangat penting menyangkut
perwujudan perkembangan antar wilayah yang seimbang, pemerataan
hasil pembangunan, hingga pemantapan pertahanan dan keamanan
nasional
dalam
rangka
mewujudkan
pembangunan
nasional.
Kepentingan jalan kembali dipertegas dalam Undang-Undang Jalan
Nomor 38 Tahun 2004, bahwa jalan memegang peranan penting dalam
bidang ekonomi, sosial budaya, lingkungan hidup, politik, dan
pertahanan keamanan.
Berdasarkan Buku Statistik Transportasi Darat yang dikeluarkan
BPS pada November 2019, Indonesia memiliki panjang jalan sekitar
542.000 km yang didominasi jalan Kabupaten/Kota dan hanya 44% nya
dalam kondisi baik. Tidak sedikit juga daerah-daerah di Indonesia yang
hanya memiliki jalan ‘seadanya’, dalam artian ada, namun tidak
mencukupi dan memadai. Hal ini bersangkutan dengan data pada tahun
2018 yang menyatakan bahwa Indonesia memiliki 147 juta kendaraan
dengan mayoritas sepeda motor (82%) dan mobil penumpang (11%)
dengan pertumbuhan di angka 6.1% per tahunnya.
Perencanaan geometrik merupakan suatu bagian dari perencanaan
jalan, di mana geometrik atau dimensi yang nyata dari suata jualan
beserta bagian-bagian disesuaikan dengan tuntunan serta sifat-sifat lalu
lintasnya. Jadi dengan ini diharapkan adanya keseimbangan antara waktu
1
dan ruang sehubungan dengan kendaraan yang bersangkutan sehingga
menghasilkan efisiensi kemanan dan kenyamanan yang optimal dalam
batas pertimbangan ekonomi yang layak.
Kesadaran akan kepentingan jalan serta data statistik yang
menunjukkan liabilitas pada kondisi keberadaan jalan di Indonesia
sekarang, mendorong peneliti untuk mempelajari dan mendesain jalan
menggunakan standar desain geometri jalan dari “A Policy on Geometric
Design of Highways and Streets, AASTHO 2001”.
1.2. Tujuan
Adapun tujuan daripada pembuatan tugas besar Sistem Rekayasa
dan Transportasi Air ini adalah sebagai berikut:
1.
Menentukan desain trase rencana berdasarkan data kontur beserta
klasifikasi medan, fungsi jalan, kecepatan rencana, dan jarak
pandang ketentuan
2.
Menentukan desain alinyemen horizontal dengan AutoCAD Civil
3D beserta pendefinisian kontur, trase jalan, stationing, tikungan,
dan gambar diagram superelevasi
3.
Menentukan desain alinyemen vertikal dengan AutoCAD Civil
3D beserta pendefinisian profil dan gambar trase vertikal
1.3. Ruang Lingkup
Ruang lingkup daripada pembuatan tugas besar Sistem Rekayasa
dan Transportasi Air ini adalah sebagai berikut:
1.
Penentuan trase jalan yang menghubungkan dua titik lokasi
dengan menggunakan satu tikungan dan galian timbunan
2.
Penentuan kriteria desain
3.
Membuat alinyemen horizontal
4.
Membuat alinyemen vertikal
2
BAB II
PERHITUNGAN AWAL
2.1. Penentuan Trase Jalan
Dalam mendesain suatu jalan baru, menarik trase jalan adalah hal
pertama yang perlu dilakukan. Trase jalan raya atau sering disebut sumbu
jalan adalah garis-garis lurus saling berhubungan yang terdapat pada peta
topografi suatu muka tanah dalam perencanaan jalan baru. Pada
pengerjaan tugas besar kali ini, peneliti membuat tiga trase jalan pilihan,
yang kemudian dipilah dan dibandingkan satu demi satu untuk
dikerucutkan menjadi satu pilihan yang dapat memenuhi syarat suatu
perencanaan jalan. Trase jalan ini akan digunakan sebagai acuan
membentuk lengkung jalan hingga perkerasan jalan. Berikut peta kontur
beserta tiga pilihan trase rencana (urutan : atas (trase 2), tengah (trase 1),
bawah (trase 3)):
Gambar 2. 1 Tiga Pilihan Jalan pada Peta Kontur (sumber: hasil analisis)
Beberapa kriteria yang dimaksud untuk memilih trase yang dapat
memenuhi syarat bahwa suatu jalan layak digunakan adalah sebagai
berikut:
1.
Panjang Jalur
Trase yang akan dipilih diusahakan adalah jalur terpendek
dibandingkan trase lainnya, sebab hal ini akan mendorong faktor
3
utama perencana dalam mendesain jalan yang ekonomis (kualitas
bagus namun harga terjangkau).
2.
Nilai Elevasi Jalan
Secara singkat, syarat dalam merencanakan jalan adalah
keamanan dan kenyamanan bagi pengguna jalan. Maka itu
diusahakan trase yang dipilih tidak memiliki profil elevasi yang
tidak terlalu curam untuk menghindari gaya sentrifugal.
3.
Sudut Luar (Sudut Tangen)
Perencana jalan harus mampu mendesain jalan dengan
tikungan kurang dari 90 dejarat agak tikungan yang dibentuk
tidak terlalu tajam untuk keamanan.
4.
Galian dan Timbunan
Kedua hal ini menjadi hal yang sangat diperhatikan dalam
mendesain jalan, dan umumnya besarnya akan ditentukan terlebih
dahulu untuk kemudian dapat diestimasi tingkat kesulitan
pembangunan jalan serta dana konstruksi yang harus dikeluarkan.
Diusahakan tidak terjadi galian dan timbunan yang terlalu besar
dengan perbedaan ketinggian yang tidak terlalu jauh antara titik
awal dan akhir.
Berikut hasil profil elevasi daripada tiga pilihan trase yang
direncanakan:
4
Gambar 2. 2 Profil Elevasi Trase Rencana 1 (sumber: hasil analisis)
Gambar 2. 3 Profil Elevasi Trase Rencana 2 (sumber: hasil analisis)
5
Gambar 2. 4 Profil Elevasi Trase Rencana 3 (sumber: hasil analisis)
Analisis yang kemudian dapat dilakukan terhadap ketiga profil
elevasi trase rencana adalah sebagai berikut:
1.
Trase rencana yang memiliki jarak terpendek sesuai dengan
kriteria pertama ialah trase 1 dan 2, dengan panjang masingmasing 8.4 km dan 8.3 km. Secara otomatis, trase 3 akan
diabaikan karena jarak yang besar yaitu 9.4 km.
2.
Dilihat sekilas mata, trase 1 memiliki profil elevasi jalan
mendekati normal (~0%) pada 3.4 km pertama, sedangkan trase
2 dan 3 memiliki profil elevasi yang curam (jalan naik dan turun)
seperti terlihat pada gambar.
3.
Berdasarkan Gambar 1, trase 2 dan 3 memiliki sudut tikungan
yang lebih besar dibandingkan trase 1.
4.
Berdasarkan profil elevasi masing-masing trase, dapat ditarik
kesimpulan bahwa trase 1 akan menjadi jalan rencana yang
memiliki nilai galian dan timbunan terkecil dibandingkan trase
lainnya.
Berdasarkan empat poin analisis di atas, dapat ditarik kesimpulan
bahwa trase rencana 1 (ditunjukkan pada Gambar 2) mampu memenuhi
kriteria pemilihan trase jalan lebih baik dibandingkan dengan trase
rencana lainnya. Oleh karena itu peneliti memutuskan untuk
6
menggunakan trase 1 sebagai trase jalan yang kemudian akan digunakan
untuk tahap-tahap perencanaan jalan selanjutnya.
2.2. Penentuan Koordinat, Jarak, dan Azimuth
Dalam perancangan jalan, diperlukan data-data berupa: koordinat
(titik awal, point of intersection(s), dan titik akhir), jarak trase, dan
azimuth (untuk menentukan sudut tikungan).
2.2.1. Penentuan Koordinat
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), koordinat
dalam bentuk adjektiva memiliki arti sebagai bilangan yang dipakai
untuk menunjukkan lokasi suatu titik dalam garis, permukaan, atau
ruang. Sedangkan sistem koordinat adalah suatu sistem (termasuk di
dalamnya teori, konsep, deskripsi fisis, serta standar dan parameter)
yang digunakan dalam pendefinisian koordinat dari suatu atau
beberapa titik dalam ruang. Sistem koordinat akan memudahkan
pendeskripsian, perhitungan, dan analisa, baik yang sifatnya
geometrik maupun dinamik. Tiga parameter yang mendefinisikan
sistem koordinat adalah sebagai berikut:
1.
Lokasi titik origin atau titik nol dari sistem koordinat
2.
Orientasi sumbu-sumbu koordinat
3.
Besaran yang digunakan dalam mendefinisikan posisi
Sistem koordinat yang digunakan pada pengerjaan tugas besar ini
ialah sistem koordinat kartesian yang menggunakan titik pusat bumi
sebagai titik pusat sistem koordinat. Posisi titik kemudian akan
didefinisikan dengan sumbu X, Y, dan Z. Namun karena sumbu Z
setiap titik pada peta kontur memiliki nilai 0 pada perhitungan
software Civil 3D. Langkah yang perlu dilakukan cukup sederhana,
yaitu dengan memasukkan kata “ID” pada command dan kemudian
dipilih titik yang ingin diketahui koordinatnya, dan secara otomatis
data koordinat akan muncul pada layar. Tabel hasil penentuan
koordinat ditampilkan sebagai berikut:
7
Tabel 2. 1 Data Koordinat (sumber: hasil analisis)
2.2.2. Penentuan Jarak
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), jarak memiliki
arti ruang sela (panjang atau jauh) antara dua benda atau tempat. Jarak
antara dua titik dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut:
2
𝑑𝑖𝑗 = √(𝑥𝑖 − 𝑥𝑗 ) + (𝑦𝑖 − 𝑦𝑗 )
2
= √∆𝑥 2 + ∆𝑦 2
Di mana:
𝑑𝑖𝑗
= jarak dari titik i ke j
𝑥𝑖 , 𝑦𝑖
= koordinat titik i
𝑥𝑗 , 𝑦𝑗
= koordinat titik i
Contoh perhitungan:
𝑑𝑖−𝑃𝐼 = √∆𝑥 2 + ∆𝑦 2
= √3281.0152 + −289.1912
= 3293.735 𝑚
Jarak dari titik awal ke tikungan dan dari tikungan ke titik akhir
ditabulasikan sebagai berikut:
8
Tabel 2. 2 Data Jarak (sumber: hasil analisis)
2.2.3. Penentuan Azimuth
Sudut azimuth diartikan sebagai sudut horizontal dan diukur
searah jarum jam dari utara. Saat azimuth antara dua titik di peta
ditentukan, maka dua titik tersebut akan terhubung oleh garis lurus.
Sudut azimuth umumnya dinyatakan dalam satuan derajat (⁰). Secara
sederhana, tujuan utama dari metode sudut azimuth adalah untuk
menentukan arah dari satu titik ke titik lainnya, namun dengan
referensi searah jarum jam dari utara. Jadi azimuth hanya bisa dicari
jika ada dua tiitk tertentu di peta yang ingin ditentukan. Azimuth
sendiri memiliki tiga jenis berdasarkan jenis referensi utaranya, yaitu
utara sebenarnya (utara yang mengarah pada kutub utara bumi), utara
magnetik (ditunjukkan oleh jarum kompas), dan utara peta. Ada
banyak cara untuk menentukan sudut azimuth, mulai dari cara
konvensional seperti percobaan lapangan dengan pembidikkan
kompas, hingga cara teknis menggunakan rumus sebagai berikut:
𝑥𝑗 − 𝑥𝑖
𝑎𝑖𝑗 = 𝑡𝑎𝑛−1 (
)
𝑦𝑗 − 𝑦𝑖
Di mana:
𝑎𝑖𝑗 = azimuth ij
𝑥𝑖 , 𝑦𝑖
= koordinat titik i
𝑥𝑗 , 𝑦𝑗
= koordinat titik i
Contoh perhitungan:
𝜑𝑖−𝑃𝐼 = 180° + 𝑡𝑎𝑛−1 (
−48366.897 − (−51647.912)
)
21284.225 − 21573.416
= 95.037074°
9
Tabel 2. 3 Kuadran Sudut Azimuth (sumber: sipilberkarya)
Hasil perhitungan sudut azimuth dapat dilihat pada tabel sebagai
berikut:
Tabel 2. 4 Sudut Azimuth (sumber: hasil analisis)
2.2.4. Perhitungan Sudut Tikungan
Perencanaan
sudut
tikungan
pada
umumnya
ditentukan
berdasarkan kecepatan rencana kendaraan untuk desain jalan tersebut.
Pada bagian ini, belum ditentukan kecepatan rencana kendaraan,
sehingga sudut tikungan didapat menggunakan selisih antara sudut
azimuth pada titik sebelum dan titik sesudahnya.
Secara umum, ada tiga jenis tikungan yang dibedakan
berdasarkan tingkat jari-jari tikungan dan kecepatan rencananya, yaitu
Simple Circular Curve (FC - Full Circle), Circular Curve with Spiral
(S-C-S), dan Full Spiral Curve (S-S). Berikut ilustrasi daripada setiap
jenis tikungan, dan perhatikan bahwa sudut tikungan dilambangkan
sebagai simbol delta (Δ) pada setiap ilustrasinya:
10
Gambar 2. 5 Simple Circular Curve (FC - Full Circle) (sumber: Intro to
Road Design)
Gambar 2. 6 Circular Curve with Spiral (S-C-S) (sumber: Intro to Road
Design)
11
Gambar 2. 7 Full Spiral Curve (S-S) (sumber: Intro to Road Design)
Sudut tikungan dapat ditentukan dengan rumus sebaga berikut:
∆ = |𝛼2 − 𝛼1 |
Di mana:
∆
= sudut tikungan
𝛼1 = azimuth titik awal
𝛼2 = azimuth titik akhir
Contoh perhitungan:
∆ = |𝛼2 − 𝛼1 |
= |68.947 − 95.037|
= 26.088°
Hasil perhitungan ditabulasikan sebagai berikut:
Tabel 2. 5 Sudut Tikungan (sumber: hasil analisis)
12
2.3. Klasifikasi Medan
2.4. Klasifikasi Fungsi Jalan dan Kecepatan Rencana
2.5. Jarak Pandang Henti dan Jarak Pandang Menyiap
2.5.1. Jarak Pandang Henti
2.5.2. Jarak Pandang Menyiap
13
BAB III
DESAIN ALINYEMEN HORIZONTAL
3.1. Teori Dasar Alinyemen Horizontal
3.2. Perencanaan Tikungan
3.2.1. Jari-Jari Minimum
3.2.2. Perhitungan Ls (Length of Runoff)
3.2.3. Perhitungan Tangent Runout (Ahadi 2011)
3.2.4. Perhitungan Dimensi Tikungan untuk Seluruh Jari-Jari
3.2.5. Pemilihan Jari-Jari Tikungan
3.3. Stationing
3.4. Diagram Superelevasi
3.5. Desain Alinyemen Horizontal dengan AutoCAD Civil 3D
3.5.1. Pendefinisian Kontur
3.5.2. Pendefinisian Trase Jalan
3.5.3. Pendefinisian Stationing
3.5.4. Pendefinisian Tikungan
3.5.5. Penggambaran Diagram Superelevasi
14
BAB IV
PERENCANAAN ALINYEMEN VERTIKAL
4.1. Profil Tanah Asli
4.2. Kelandaian pada Alinyemen Vertikal Jalan
4.3. Panjang Kritis Suatu Kelandaian
4.4. Penentuan Trase Alinyemen Vertikal
4.5. Penentuan Lengkung Vertikal
4.6. Desain Alinyemen Vertikal dengan AutoCAD Civil 3D
4.6.1. Pendefinisian Profil Tanah
4.6.2. Penggambaran Trase Vertikal
15
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
5.2. Saran
16
DAFTAR PUSTAKA
Ahadi. 2011. Cara Memilih Trase Jalan Baru. Diakses Februari 17, 2021.
https://www.ilmusipil.com/cara-memilih-trase-jalan-baru.
Aprillia, Tike. Fella Faradiva , dan Mutia Rachim. 2020. Sistem Koordinat.
Accessed Februari 18, 2021. https://www.handalselaras.com/sistemkoordinat/.
Balikpapan, Indosutra. 2017. 3 Cara Menentukan Sudut Azimuth Untuk
Keperluan Survey Pemetaan. Accessed Februari 18, 2021.
http://www.indosurtabalikpapan.com/2017/05/3-cara-menentukansudut-azimuth-untuk.html.
Berilmu. 2015. Sudut Jurusan (Azimut). Accessed Februari 18, 2021.
http://sipilberkarya.blogspot.com/2015/09/sudut-jurusan-azimut.html.
DPUPKP. 2017. Klasifikasi Jalan Berdasarkan Fungsi. Diakses Februari 17,
2021. https://dpu.kulonprogokab.go.id/detil/47/klasifikasi-jalanberdasarkanfungsi#:~:text=Undang%2DUndang%20Republik%20Indonesia%20
Nomor,atau%20air%2C%20serta%20di%20atas.
keselamatanjalan. 2018. Data Jalan dan Kendaraan Terupdate. Diakses
Februari 17, 2021.
https://keselamatanjalan.wordpress.com/2020/07/25/data-jalan-dankendaraan-terupdate2018/#:~:text=Total%20panjang%20jalan%20di%20Indonesia,jalan%
20yaitu%20sekitar%2047%2C000%20km.
Setiawan, Agnas. 2017. Sudut Azimuth dan Back Azimuth. Accessed Februari
18, 2021. https://www.gurugeografi.id/2017/04/sudut-azimuth-danback-azimuth.html.
Setiawan, Ebta. 2012. Arti kata koordinat - Kamus Besar Bahasa Indonesia
(KBBI) Online. Accessed Februari 18, 2021.
https://kbbi.web.id/koordinat.
17