Geotek Tambang Jalan jembatan and Terowo

JALANAN &
JEMBATAN DAN
TEROWONGAN

JALAN

DEFINISI-DEFINISI JALAN (UU
Jalan Raya No.13/1980
• Suatu prasarana perhubungan darat dalam bentuk
apapun meliputi segala bagian jalan termasuk
bangunan pelengkap dan perlengkapannya yang
diperuntukkan bagi lalu lintas
• Jalan umum adalah : jalan yang diperuntukkan
bagi lalu lintas umum
• Jalan khusus adalah : jalaln selain daripada yang
termasuk diatas
• Jalan tol adalah jalan umum yang kepada para
pemakainya dikenakan kewajiban membayar tol

KLASIFIKASI DAN FUNGSI JALAN
A. Kelas Jalan Menurut Fungsi

• Jalan utama
• Jalan sekunder
• Jalan penghubung
B. Kelas Jalan Menurut Pengelola
• Jalan arteri
• Jalan kolektor
• Jalan lokal
• Jalaln negara
• Jalan kabupaten

C. Kelas Jalan Menurut Tekanan
Gandar
Kelas Jalan
Tekanan Gandar
I
II
III A
III B
IV

7 ton
5 ton
3,50 ton
2,75 ton
1,50 ton

D. Kelas Jalan Menurut Besarnya
Volume dan Sifat-Sifat Lalu Lintas
• Jalan kelas I
• Jalan kelas II
• Jalan kelas III

TAHAPAN PERENCANAAN JALAN

Penentuan Trase
jalan

Penentapan
Stasiun
(Stationing)

Perencanaan
Potongan Memanjang
& Melintang

Faktor Topograf

Potongan
Memanjang

Faktor Geologi

Potongan
Melintang

Faktor Tata
Guna Lahan

Faktor
Lingkungan

Perhiitungan
Galian &
Timbunan

Penentuan Trase jalan
Faktor
Topograf

Topograf : Faktor dalam penentuan lokasi jalan dan pada umumnya
mempengaruhi trase jalan seperti : landai jalan, jarak pandang, penampang
melintang dll.
Kondisi medan sangat dipengaruhi tikungan dan tanjakan. Khususnya
tanjakan, diusahakan dibuat landai sesuai perarturan yang berlaku :
- Datar (D) : Lereng melintang 0 – 9,9 %
- Bukit (B) : Lereng melintang 10 – 24,9 %
- Gunung (G) : Lereng melintang > 25 %

Faktor
Geologi

Dipengaruhi oleh kondisi geologi seperti : daerah dengan struktur geologi,
daya dukung tanah, muka air tanah

Penentuan Trase jalan
Faktor Tata
Guna Lahan

•
•

Berkaitan dengan pembebasan tanah sebagai sarana transportasi.
Secara tidak langsung, adanya pembuatan jalan baru akan
mengallihfungsikan tata guna lahan sekalligus merubah keadaan
ekonomi daerah sekitar

Faktor
Lingkungan

•

Kegiatan produktif manusia termasuk pembuatan jalan juga mempunyai
dampak bagi lingkungan seperti penggunaan alat-alat berat yang dapat
mengakibatkan polusi udara dan suara. Olehnya itu, dalam skala besar,
pembuatan jalan baru juga harus mempertimbangkan faktor Amdal.

Penentuan Stasiun (Stationing)

• Stationing adalah penentuan jarak langsung yang diukur dari titik awal
• Sedangkan stasiun (Sta) adalah jarak langsung yang diukur dari titik awal
(Sta 0+000) sampai titik yang dicari stasiunnya.

Perencanaan Potongan Memanjang & Melintang
Potongan

M
E
M
A
N

J
A
N
G

Biasanya digambanr dengan skala :
• Horizontal 1: 1000 atau 1 : 2000
• Vertikal 1 : 100

Potongan memanjang perencanaan digambarkan langsung pada
gambar potongan memanjang pada hasil pengukuran, sehingga
akan diketahui bagian-bagian yang harus digali maupun bagianbagian yang harus dirimbun dalam arah memanjang fase

Perencanaan Potongan Memanjang & Melintang
P
O
T
O
N
G

A
N
MELINTANG

Dengan mengambil contoh jalan raya sekunder kelas II B,
penjelasannya dengan memperhatikan data-data sbb :
•
•
•
•
•

Lebar perkerasan
:2
Lebar bahu
:3
Lebar saluran
:1m
Lereng melingtang perkerasan
Lereng melintang bahu

× 3,5 m
m
:2%
:6%

Perencanaan Potongan Memanjang & Melintang
P
O
T
O
N
G
A
N
MELINTANG

Perhitungan Galian dan Timbunan

Cara menghitung volume galian maupun timbunan didasarkan

dari gambar potongan melintang. Dari gambar-gambar tersebut
dapat dihitung luas galian dan timbunan profl, sedangkan
masing-masing jarak antara profl dapat dilihat dari potongan
memanjang.

PERENCANAAN KONSTRUKSI JALAN RAYA
RIGID PAVEMENT
(PERKERASAN KAKU)

Perkerasan Komposit Aspal Beton
dengan Beton Semen
• Menetukan Ketebalan Beton semen
dengan mengabaikan Tebal Perkerasan
Aspal Beton
• Mengurangi Ketebalan perkerasan Beton
Semen setebal 10 mm untuk setiap 25 mm
permukaan aspal beton yang digunakan

Kekuatan
Dasar Tanah

Parameter
Perencana
an

Kekuatan
Lapis Pondasi
Kekuatan
Beton Semen
Beban Lalu
Lintas
Kendaraan

Kekuatan tanah
dasar
• Kekuatan taah dasar
dinyatakan dengan
Modulus reaksi tanah dasar
(k)
• Nilai k dapat ditentukan
dari pengujian
pembebanan plat (Plate
Loading Test)
• Nilai k juga dapat didekati
dengan nilai CBR dengan
menggunakan grafk
berikut ;

MODULUS REAKSI TANAH DASAR
Korelasi hubungan antara Nilai (k) dan CBR
Nilai
CBR
dapat
ditentukan
dengan
pengujain CBR lapangan atau dengan
pendekatan dari nilai pengujian DCP dan
Sondir

• Untuk menentukan Nilai Modulus Reaksi
Tanah Dasar (k)
rencana yang mewakili suatu seksi ruas
jalan, dengan
rumus berikut ;
k0 = krata-rata – 2 S untuk jalan tol
k0 = krata-rata – 1.64 S untuk jalan arteri
k0 = krata-rata – 1.28 S untuk jalan
kolektor/lokal
dengan faktor keseragaman (Fk) ;
Fk = S/krata-rata x 100 % < 25 % (dianjurkan)
Dan nilai standar deviasi (S) ;

Kekuatan lapis
pondasi
Tipikal nilai Kekuatan lapis pondasi seperti pada tabel berikut

Jenis
Material
Granular

Kisaran Kekakuan
psi
Mpa / Gpa
8.000 – 2.000

(55 – 138 MPa)

Lapisan pondasi
500.000 –
stabilisasi semen 1.000.000

(3,5 – 6,9 GPa)

Tanah stabilisasi
semen

400.000 –
900.000

(2,8 – 6,2 GPa)

Lapis pondasi
diperbaiki
dengan aspal

350.000 –
1.000.000

(2,4 – 6,9 GPa)

Lapis pondasi
diperbaiki

40.000 – 300.000

(2,8 – 2,1 GPa)

Penentuan tebal lapis pondasi menggunakan grafk
berikut

Pondasi bawah minimum yang diperlukan untuk Perkerasan kaku

Kekuatan Beton Semen
• Beton semen yang digunakn untuk lapis pondasi harus memiliki kuat
tekan 28 hari minimum 5 MPa jika menggunakan Fly Ash dan 7 MPa
tanpa Fly Ash.
• Untuk konstruksi perkerasan, beton harus memiliki kuat tekan beton
umur 28 hari minimal sebesar 30 Mpa, dan kuat lentur umur 90 hari
minimal sebesar 3,5 – 4 Mpa
• Hubungan Kuat Tekan (fc’) dengan kuat lentur (fr) dan kuat tarik belah
(fct) sebagai berikut ;

Perbandingan tegangan ijin beton dengan pengulangan beban
Perbandingan
Tegangana

Jumlah
Pengulangan
Beban Ijin

0,51b
0,52
0,53
0,54
0,55
0,56
0,57
0,58
0,59
0,6
0,61
0,62
0,63
0,64
0,65
0,66
0,67
0,68

400000
300000
240000
180000
130000
100000
75000
57000
42000
32000
24000
18000
14000
110000
8000
6000
4500
3500

Perbandingan
Tegangan

Jumlah
Pengulangan
Beban Ijin

0,69
0,7
0,71
0,72
0,73
0,74
0,75
0,76
0,77
0,78
0,79
0,8
0,81
0,82
0,83
0,84
0,85

2500
2000
1500
1100
850
650
490
360
270
210
160
120
90
70
50
40
30

a

tegangan akibat beban dibagi dengan kuat

lentur tarik (modulus of Rupture)
b

untuk perbandingan tegangan ≤ 0,50 jumlah

pengulangan beban adalah tidak terhingga

Beban Lalu Lintas
Note : materi tidak dibahas secara rinci karena fokus terhadap Materi tentang
Jalanan. Beban lalu lintas berada pada fokus materi tentang Transportasi pada
Teknik Sipil

1. Kondisi lalu lintas yang akan menentukan pelayanan
adalah ;
• Jumlah sumbu yang lewat
• Beban sumbu
• Konfgurasi Sumbu
• konfgurasi roda per sumbu
pelayanan perkerasan dipengaruhi terutama oleh kendraan
berat
2. Selain beban sumbu juga harus diperhitungkan jumlah
lajur rencana, Usia Rencana, Angka Pertumbuhan Kendaraan

JEMBATAN

STRUKTUR JEMBATAN
• Jembatan adalah suatu struktur yg dibuat
melintasi suatu rintangan berupa sungai, jurang ,
jalan dsb sedemikian hingga orang maupun
kendaraan dapat melintasi rintangan tsb.
• Perancangan jembatan bervariasi tergantung pada
fungsinya, kondisi lingkungannya, material yg
digunakan maupun dana yg tersedia utk
membangunnya.

24

Struktur jembatan
Struktur utama penahan
beban

Abutmen / pangkal
jembatan

Tumpuan
Pilar jembatan

Jalan
pendekat
Tebing
pengaman

Fondasi
dalam

1. Tipe Jembatan
Terdapat 6 tipe utama
jembatan :
• beam bridges
• cantilever bridges
• arch bridges
• suspension bridges
• cable-stayed bridges
• truss bridges
26

Jembatan balok
• Jembatan balok berupa balok yg didukung pd
ujung2 nya oleh abutment (pangkal jembatan).
Jika bentangnya panjang sering dibuat dalam
beberapa bentang, dengan pilar (pier) sbg
penyangga di antaranya.
L

MAT

MIN 1,0 M

MAT

27

28

Albysjön

29

Jembatan kantilever
• Jembatan kantilever dibangun menggunakan
balok kantilever (balok terjepit) pada satu
ujungnya. Biasanya jembatan kantilever berupa
sepasang balok kantilever yg bertemu di
tengah2 rintangan yg dilintasi.

30

Jembatan Quebec, Kanada

31

Jembatan lengkung/ busur
• Jembatan lengkung/ busur merupakan jembatan
dengan bentuk lengkung/ busur, dengan pangkal
jembatan pada ujung2 nya. Berat sendiri dan
beban jembatan akan diteruskan pada
abutment .

32

Canadian Pacifc Railway

33

Jembatan gantung
• Jembatan gantung merupakan jembatan yg digantung
menggunakan kabel. Pd awalnya jembatan gantung
hanya dibuat dr tali / rotan dan kayu/ bambu. Pd
jembatan modern kabel digantungkan dari menara yg
berdiri di atas fondasi dalam/ caisson.
Jembatan George
Washington

34

Jembatan Mackinac Straits

35

Jembatan cable stayed
• Jembatan cable stayed serupa dengan jembatan
gantung, tetapi kabel penggantungnya langsung
diikatkan pada menara jembatan.

36

37

Jembatan rangka
• Jembatan rangka merupakan jembatan dg
struktur atas berupa rangka, yg biasanya dibuat
dari baja.

38

Over-deck truss bridge with steel girders and
wooden carriageway

39

Proses Perencanaan Jembatan
• 1. Pendahuluan
• Seringkali para ahli merasa yakin bahwa dengan
mengumpulkan data dan informasi tentang lokasi
jembatan dan beban-beban yang bekerja telah
cukup memadai dalam perencanaan.
• Maksud perencanaan antara lain untuk
menentukan fungsi struktur secara tepat, dan
bentuk yang sesuai, efsien serta mempunyai
fungsi estetika.
40

2. Tahapan
perencanaan

Skema proses perencanaan
41

• Data yang diperlukan
berupa :
• A. Lokasi
• Topograf
• Lingkungan : kota dan luar kota
• Tanah dasar
B. Keperluan : Melintas sungai,
melintas jalan lain
C. Bahan struktur
- Karakteristik
- Ketesediaannya
D. Peraturan

42

3. Pemilihan lokasi
jembatan
• Penentuan lokasi dan layout jembatan tergantung pada kondisikondisi lalulintas. Secara umum, suatu jembatan berfungsi untuk
melayani arus lalulintas dengan baik, kecuali bila terdapat
kondisi khusus. Prinsip dasar dalam pembangunan jembatan
adalah “jembatan untuk jalan raya, tetapi bukan jalan raya untuk
jembatan” (Troitsky, 1994). Oleh karenanya kondisi lalulintas yg
berbeda-beda dapat mempengaruhi lokasi jembatan pula.
43

Aspek dalam menentukan
lokasi :
• A. Aspek lalulintas
• B. Aspek teknis
• C. Aspek estetika

44

4. Layout Jembatan
• Setelah lokasi jembatan ditentukan, varibel berikutnya yang
penting pula sebagai pertimbangan adalah layout jembatan
terhadap topograf setempat
• bahwa bentang jembatan dengan skewed layout lebih
panjang dibanding square layout. Dapat diketahui hubungan
antara besamya sudut yang dibentuk terhadap biaya kon
struksi jalan dan jembatan.
45

46

5. Pertimbangan Layout Jembatan
Melintasi Sungai
1. Persilangan pada sungai (main channel) dan
lembah datar (valley fats). Layout jembatan sebaiknya
ditempatkan pada bagian lembah yang sempit dan
sungainya cukup lebar

47

• Persilangan antara sungai jembatan
sedemikian sehingga membentuk siku
(square layout). Bila layout berupa skew
layout akan terjadi gerasan pada pilar, dan
akibatnya dapat tererosi pada bagian
dasamya. Kondisi ini akan lebih berbahaya
bila arus sungai mempunyai kecepatan yang
48

• 2. Sungai dan tributary. Pada daerah ini
kemungkinan
akan
banyak
terjadi
sedimentasi, jembatan sebaiknya tidak
ditempatkan secara langsung dise- belah hilir
mulut tributary seperti ditunjukkan oleh
Potongan

49

3. Sungai permanen. Perubahan arus atau arus yang
berkelok-kelok {meandering stream) seringkali
mengharuskan persilangan jembatan lebih panjang.
Sehingga biaya konstruksi biasanya akan mahal. Selain
panjang- nya bentang jembatan, juga pilar yang dibuat
akan sangat dalam.
Pada Gambar berikut ditunjukkan beberapa sketsa
tipikal (A dan B) pada kondisi sungai yang berbedabeda. Sketsa A adalah tipikal melintang saluran utama
dengan kondisi lereng yang stabil di tepi kanannya dan
bantaran yang datar di sisi lainnya. Bila saluran utama
sungai stabil dan permanen, maka cukup dibangun dua
bentang jembatan dan pada sisi bantaran dihubungkan dengan viaduct. Sehingga biaya konstruksi
per satuan panjang dapat lebih kecil.
50

• Bila arus sungai berubah-ubah sepanjang
bantaran selama perkiraan umur jembatan (life
time of bridge), lebih tepat dibangun sketsa tipikal
B. Kondisi ini aka lebih menguntungkan agar
daerah bantaran jembatan tipikal A tidak
megalami kerusakan akibat gerusan dan erosi di
dasar sungai.

51

• 4. Pengalihan/pebaikan aliran sungai. Pada
sungai dengan tipikal meander sangat tidak
efsien bila dibangun jembatan mengikuti jemlah
sungai yang akan dilintasi. Untuk itu sebaiknya
dibuat sudetan untuk merubah arah aliran sungai
yang berkelok-kelok, sehinga jembatan dibangun
dalam jumlah yang lebih sedikit
52

• Pengalihan atau perbaikan aliran sungai dimungkinkan
pula dibuat pada persilangan yang membentuk sudut
tertentu (skewed layout). Pada keadaan seperti ini,
justru kebalikan dari kasus yan pertama, alur sungai
dapat dibuat berkelok-kelok dan pada bagian persilangan
dibuat siku (square layout) seperti ditunjukkan pada
Gambar dibawah. Pengalihan atau perbaikan aliran
sungai tersebut perlu memperhatikan aspek hidraulika
sungai

53

6. Penyelidikan Lokasi (site
investigation)
• Setelah lokasi dan layout jembatan ditetapkan pada
peta, tahap berikutnya adalah mempersiapkan
tahap preliminary design. Akan tetapi, sebelum
tahap preliminary design, hal penting untuk
dipelajari adalah tentang keadaan lokasi jembatan,
terutama kondisi rencana struktur bawah pada
sungai
54

• Sehingga sering dikatakan bahwa "jembatan dibangun
dibawah air {bridges are built under the water)". Oleh
karenanya, langkah pertama dalam desain dan konstruksi
jembatan adalah pendetailan penyelidikan lokasi. Tipe,
panjang bentang dan biaya serta beberapa kejanggalan dalam
tahap perenca- naan dapat ditentukan dari hasil penyelidikan
ini. Keseluruhan pekeijaan ini terbagi atas dua bagian yang
saling melengkapi satu sama lainnya, yaitu pekeijaan di kantor
{ofce work) dan pekerjaan lapangan {feld work).
55

TEROWONGAN

TEROWONGAN
Terowongan adalah sebuah tembusan di bawah permukaan
tanah atau gunung. Terowongan umumnya tertutup di seluruh
sisi kecuali di kedua ujungnya yang terbuka pada lingkungan
luar. Beberapa ahli teknik sipil mendefinisikan terowongan
sebagai sebuah tembusan di bawah permukaan yang memiliki
panjang minimal 0.1 mil, dan yang lebih pendek dari itu lebih
pantas disebut underpass.

FUNGSI TEROWONGAN
• lalu lintas kendaraan (umumnya mobil atau kereta api) maupun
para pejalan kaki atau pengendara sepeda.
• mengalirkan air untuk mengurangi banjir, saluran pembuangan,
pembangkit listrik, dan menyalurkan kabel telekomunikasi.
• Sebagai jalan bagi hewan, umumnya hewan langka, yang
habitatnya dilintasi jalan raya.
• Beberapa terowongan rahasia juga telah dibuat sebagai metode
bagi jalan masuk ke atau keluar dari suatu tempat yang aman
atau berbahaya, seperti terowongan di jalur Gaza, dan
terowongan Cu Chi di Vietnam yang dibangun dan dipergunakan
ketika perang Vietnam.

Berdasarkan fungsinya, terowongan dapat dibedakan
menjadi dua jenis, yaitu:
 Terowongan lalu lintas (traffic)
a. Terowongan kereta api
b. Terowongan jalan raya
c. Terowongan navigasi
d. Terowongan tambang
 Terowongan angkutan
a. Terowongan pembangkit tenaga listrik (hydro power)
b. Terowongan water supply
c. Terowongan sewerage water
d. Terowongan untuk utilitas umum, terowongan dibuat melalui berbagai
jenis dan lapisan tanah dan bebatuan sehingga metode konstruksi
tergantung dari keadaan tanah.

 Hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan terowongan yaitu :
• Lokasi
• Metode konstruksi
• Material
 Kegunaan Rancangan terowongan yang perlu memperhatikan :
• Massa batuan yang komplek
• Sifat-sifat material di sekitar

• Pembuatan terowongan menggunakan mesin bor
Mesin bor memungkinkan terowongan dibuat tanpa harus menggali area di atas
lokasi yang akan di jadikan terowongan. Mesin bor melubangi tanah sepanjang lokasi
terowongan. Mesin bor bisa dioperasikan secara otomatis selama proses konstruksi
terowongan, dan dapat menembus hampir seluruh jenis bebatuan.
Mesin bor yang pertama kali digunakan adalah mesin yang membangun terowongan
rel Fréjus antara Prancis dan Italia melalui pegunungan Alpen tahun 1845.
• Penyelidikan Geoteknik
Penyelidikan geoteknik adalah elemen yang sangat penting dalam perencanaan dan
pelaksanaan sebuah terowongan. Dengan data geologi yang memadai dapat ditentukan
desain terowongan yang sesuai, metode pelaksanaan yang paling optimal, biaya
pelaksanaan yang paling rasional serta persiapan yang sebaik – baiknya direncanakan
aspek keamanan pelaksanaan. Biaya pelaksanaan akan sangat berpotensi membengkak
karena kurang tersedianya data geologi.

Pembuatan Terowongan menggunakan mesin bor

Secara spesifik tujuan penyelidikan tersebut adalah :
a. Menentukan stratifikasi tanah atau batuan pada jalur terowongan.
b. Menentukan sifat fisik batuan.
c. Menentukan parameter desain untuk batuan dan tanah.
d. Memberikan kepastian setinggi – tingginya bagi suatu proyek dan memberi
wawasan kepada enggineer mengenai kondisi yang mungkin terjadi saat
pelaksanaan.
e. Mengurangi unsur ketidakpastian bagi kontraktor.
f.

Meningkatkan keselamatan kerja.

g. Memberi pengalaman bekerja sehingga dapat memperbaiki kualitas – kualitas
keputusan di lapangan.

Dalam penyelidikan lapangan yang harus dilakukan adalah :
• Tinjauan literatur

• Pengujian in-situ

• Studi foto udara (bila ada)

• Pengujian laboratorium

• Peninjauan geologi permukaan

• Pengujian model skala penuh

• Survei geofisika

• Tahap konstruksi

• Kerugiannya

• Pengamatan pasca konstruksi.

• Sumur uji

Pemboran teknik untuk pengambilan sampel batuan adalah cara yang
paling umum dipakai untuk pekerjaan terowongan. Lokasi – lokasi yang
memerlukan pengeboran secara detail adalah :
a. Daerah portal
b. Daerah yang secara topografi dekat terowongan, karena biasanya secara
struktur lemah (overburden tipis)
c. Lokasi yang berpotensi mengalami pelapukan berat.
d. Daerah yang berpotensi air tanah tinggi dan dan adanya batuan porous.

Metode Dasar Pembuatan Terowongan Pada Batuan
Cara penggalian permukaan lubang bukaan digolongkan:
a. Cara portal
b. Cara open cut

Cara-cara tersebut dipengaruhi oleh kondisi tanah permukaan yang akan
digali. Metoda penggalian ada 4 cara, yaitu:
 Full face
 Heading dan bench
 Drift
Center drift

SEKIAN