Geometrik Jalan - Cut and Fill

Gali & TimbunDiagram Masa - 2014

Pekerjaan TanahEarth works

Perencanaan Geometrik JalanDepartemen Teknik Sipil - FTUI

Topik

hra-20142

Estimasi kuantitas (quantity estimates) Kuantitas PekerjaanTanah (Earthworks Quantities) Metoda Penampang Ujung (End-Area Method)

Susut dan Muai Interpretasi Diagram Massa (Mass-Haul Diagram)

Diagram Massa

Alinemen Horisontal

3 hra-2014

Penentuan Stationing

4 hra-2014

hra-20145

Estimasi Biaya

hra-20146

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 dapatmenjadi berperan dalam tahap disain.

Disain yang efektif diperoleh dengan berbagai metode, salah satu alatukurnya adalah Estimasi Biaya

Nomenclature

hra-20147

Items dalam proses kuantifikasi

hra-20148

ROW Clearing Grubbing Stripping Pek Gali di lokasi PekTimbun Erosi material Struktur drainase Material granular Perkerasan Penandaan (signing) Pencahayaan Landscape Maintenance kantor proyek

Efek Jenis Medan thd Lokasi Rute

hra-20149

Terapkan Kriteria Disain (seperti: landai)

Pekerjaan tanah diusahakan MINIMAL dan IMBANG

Rancang garis kelandaian sedekat mungkin dengan kemiringan tanah asli

Rancang garis kelandaian agar terjadi kesetimbangan andtan pekerjaan Galidan pekerjaanTimbun

Analisa Pekerjaan Gali-Timbun

hra-201410

Buat potongan melintang sepanjang alinemen (misalnya 20 m)

Plot ketinggian muka tanah asli dan ketinggian profil disain(alinemen verikal), tentukan daerah gali dan daerahtimbunan

Hitung volume pekerjaan tanah antara potongan melintang

PEKERJAAN GALIAN

hra-201411

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 humusd. 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,g. pembentukan profil dan penampang badan jalan.

GALIAN BIASA

hra-201412

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

GALIAN BATU

hra-201413

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 TON (< 180 HP)

hra-201414

Jenis Pekerjaan

Galian Biasa seluruh galian yang tidak diklasifikasi sebagai galian batu, galianstruktur, galian sumber bahan (borrow excavation) dan galianperkerasan beraspal

Galian Batu galian bongkahan batu menggunakan alat bertekanan udara ataupemboran dan peledakan

Galian Struktur galian pada segala jenis tanah terbatas untuk galian lantai pondasijembatan, tembok penahan tanah, dan struktur pemikul bebanlainnya. Penimbunan kembali dengan bahan yang disetujui; Pembuanganbahan galian yang tidak terpakai; Semua keperluan drainase; Pemompaan; Penimbaan; Penurapan; Penyokong; Pembuatan tempatkerja atau cofferdam beserta pembongkarannya

Galian PerkerasanBeraspal

Galian pada perkerasan lama dan pembuangan bahan perkerasanberaspal dengan maupun tanpa Cold Milling Machine (MesinPengupas Perkerasan Beraspal tanpa pemanasan).

Stripping

hra-201415

in Cuts (not required if earth is waste, and no topsoil is required)

in Fillsi. 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 vi. of Sideslopes Prior to Benching

Types

hra-201416

Earth Cut for Roadways, Interchanges, Detours, Side-roads, Entrances and Sidewalksi. Excavation for Transition Point Treatmentii. Widening of Existing Roadbed iii. Excavation for Widening in Cuts iv. Excavation below Sub-gradev. 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 iii. Use of Geo-textiles

TIMBUNAN

hra-201417

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 untuktimbunan

Plastisitas rendah, (A-7-6 menurut AASHTO M145, CH menurut Unified atauCasagrande 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 (AASHTOT258) Very High-Extra High tidak digunakan

Bahan untuktimbunan pilihan

bahan tanah atau batu memenuhi SNI 03-1744-1989, CBR min 10% setelah 4hari perendaman (100% sesuai SNI 03-1742-1989).

Bahan timbunan dapat berupa pasir, kerikil, atau bahan berbutir Indeks Plastisitasmaksimum 6%.

Jenis bahan sesuai dengan kecuraman dari lereng.Bahan timbunan diatas tanah rawa

Bahan timbunan pilihan di atas tanah rawa haruslah pasir atau kerikil atau bahanberbutir bersih lainnya dengan Indeks Plastisitas maksimum 6%.

Timbunan

hra-201418

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

tanah asli

hra-201419

hra-201420

hra-201421

00+50

00+00

Galian = ?? m3

Timbunan = ?? m322 hra-2014

Stasiun =

0+000Titik Awal0+500500m dari titik awal5+5005500m dari titik awal

23 hra-2014

Lurus Tikungan

Penempatan Stasiun

24 hra-2014

Methods of Calculation

hra-201425

a. Cross Sections

b. Forms

c. Mass Haul Diagram

hra-201426

hra-201427

Perkiraan luas penampang

Station 1:

27

Ground line

Cut

Fill

Fill Area = Shapes

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 + ( luas penampang lainnya)] }

The End Area Method- Metode Panmpang Ujung

Prismoidal Formula

hra-201429

Untuk prisma tegakA1 = A2 = A3V = A1.2d = 2A1.d = 6A1d/3, A1 = A2 = A3 , soV = d[ A1 + 4A2 + A3]/3,

Bila satu ujung A1 = A, A2 = 0 bentuk menjadi piramida:

"Simpson's Rule for Volumes"

hra-201430

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 (luas penampang genap) + 2 (luas penampangganjil)]

3

Metoda Luas Penampang Ujung

hra-201431

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)

Volume Gali-Timbun

hra-2014

BerapaVolume?

Sta 00+00

Sta 01+00

A1

A2

+=

221 AALV

Am

++=

321 AAmALV

32

Volume

hra-201433

L

A0

A1

Volume = V = (A0 + A1)L

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

contohA0 = 421.6 m2 A1 = 392.3 m2 L = 100 mV = (421.6 m2 + 392.3 m2)(100 m) = 40695 m3

Volume

hra-201434

Prisma

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

L

A0

A1M

A0, A1: luas penampang 1 dan 2 M: luas penampang tengah L: jarak antara penampang 1 dan 2

Luas Penampang Melintang Netto:

hra-2014 35

Luas Penampang Melintang Bruto Luas Kupasan Luas Perkerasan Luas Penampang Lain dari Material Yang Tidak Terpakai

Susut dan Muai

hra-201436

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 Koefisien Muai hingga 30% atau lebih

Tipe Potongan

Seluruhnya Galian

SeluruhnyaTimbunan

Galian + Timbunan

37 hra-2014

Luas Potongan

Luas Penampang Melintang Netto:

Luas Penampang Melintang Bruto Luas Kupasan Luas Perkerasan Luas Penampang Lain dari Material Yang TidakTerpakai

Perkerasan

Kupasan

38hra-2014

Luas Potongan

hra-201439

Kupasan -Bruto

Perkerasan +. . . . . .

Netto

. . . . . .

Luas Galian Netto:

Subgrade Persiapan +

. . . . . .TakTerpakai -

Luas Potongan

Kupasan +Bruto

Perkerasan -. . . . . .

Netto

. . . . . .

LuasTimbunan Netto:

Subgrade Persiapan -

. . . . . .TakTerpakai +

40 hra-2014

= Luas potongan melintang = Jumlah titik pada pot melintang

= Coordinate = Y-Coordinate

hra-201441

Contoh

hra-201442

Koefisien susut = 10%, L = 50 mStation 1:

Tanah asliCut

Fill

Luas Gali = 0,6 m2Luas Timbun = 2,9 m2

Contoh

hra-201443

Koefisien Susut = 10%Station 2:

Tanah asli

Luas Gali = 2,9 m2Luas Timbun = 0,5 m2

CutFill

hra-201444

Vcut = L (A1cut + A2cut) = 50 (0,6 + 2,9) = 87,5 m3

2 2 Vfill = L (A1fill + A2fill) = 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 GaliSelisih pek tanah = 93,5m3 87,5m3 = 6 m3 (kekurangan tanah)

hra-201445

Luas Penampang Volume Volume Neto

Sta Gali Timbun Gali TimbunSusut10% Penyesuaian Gali Timbun

1 0,6 2,9

2 2,9 0,5 87,5 85 8,5 93,5 -6

Volume Gali-TimbunTabulasi Data

Bruto Kupasan Perkerasan Subgrade Tak Terpakai Bruto Kupasan Perkerasan Subgrade Tak TerpakaiGali (m2)Stasiun Jarak(m) Timbun(m2)

hra-2014 46

00+00 15 3 5 1 1 8 2.8 5 1 2

10 2.9 5 1 0 2 2.5 5 1 201+00100

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

00+00

01+00100

15 - 3 + 5 + 1 - 18 + 2.8 - 5 - 1 + 2 10 - 2.9 + 5 + 1 - 0 2 + 2.5 - 5 - 1 + 2

18 6.8

13.1 0.51190

11.2

12.6

18 - 6.813.1 - 0.5

100*(11.2+12.6)/2

Mass Diagram - Diagram Masa

hra-201447

Grafik yang menyatakan hubungan antara STA sebagai sumbux dan volume kumulatif dari galian (cut) sebagai sumbu y positif (+) dan volume kumulatif timbunan (fill) sebagaisumbu y negatif (-)

Volume Gali-TimbunMass Diagram

hra-2014 48

Stasiun Volume Netto (m3)

01+001190

02+00

03+00

04+00

05+00

00+00

-500-780-220200

1190

690

-90 -310 -110

Mass Diagram

hra-2014 49

690

-110

Membuang Tanah Galian

Membutuhkan Tanah Dari Lokasi LainImpas!

0

EVALUASI HASIL MASS DIAGRAM

hra-201450

Dalam suatu diagram, garis keseimbangan menunjukkanterdapatnya keseimbangan antara gali dan timbun.

Posisi grafik tidak memotong keseimbangan : Diatas garis : terjadi pembuangan tanah Dibawah garis : terjadi penambahan tanah dari luar segmen

Volume yang Hilang

hra-201451

Dalam pekerjaan Galian dan timbunan pasti terdapat volume yang hilang, akibat : Faktor Pemadatan, biasanya 5 20% Faktor Penggalian, biasanya 8 12% Faktor Pengangkutan

Diagram Masa

hra-201452

ProfileEl

evas

i StasiunGaris jalan

Titik pd kelandaian

Diagram Masa

Volu

me

Stasiun

GalitimbunDiagram Masa

hra-201453

Profile

Mass diagram

Elev

atio

nVo

lum

e

Al vertikal

titik dimana gali = timbunMuka tanah asli

hra-201454

hra-201455

Contoh (US)

56

Calculate Mass Diagram Assuming Shrinkage = 25%

Volumefill = 100 ft (20 ft2 + 0 ft2) = 37.0 yd3 fill

54

Volumecut = 100 ft (40 ft2 + 140 ft2) = 333.3 yd3 cut

54

hra-201456

57


Volumefill = adjusted for shrinkage = 37.0 yd * 1.25 = 46.3 yd3

hra-201457

58


Total cut = 333.3 yd3 - 46.3 yd3 = 287.0 yd3

hra-201458

59


Total cut 1 to 2 = 555.6 yd3 104.2 yd3 = 451.4 yd3

Volumefill = 100 ft (20 ft2 + 25 ft2) = 83.3 yd3 fill

54

Volumecut = 100 ft (140 ft2 + 160 ft2) = 555.6 yd3 cut

54

Volumefill = adjusted for shrinkage = 83.3 yd * 1.25 = 104.2 yd3

hra-201459

60


Total cut = 451.4 yd3 + 287 = 738.4 yd3

hra-201460

61


Final Station

hra-201461

62

Mass Diagram

-400

-200

0

200

400

600

800

1000

0 1 2 3 4 5 6 7

Station

Net C

umul

ativ

e Vo

lum

e (C

.Y.)

Series1

hra-201462

hra-201463

hra-201464

hra-201465

Stasiun =

00+00, Titik Awal05+00, 500m dari titik awal05+50, 550m dari titik awal

hra-201466

Lurus

Tikungan

Penempatan Stasiun

selesai

hra-201467

Pekerjaan TanahEarth worksTopikAlinemen HorisontalPenentuan StationingSlide Number 5Estimasi BiayaNomenclature Items dalam proses kuantifikasiEfek Jenis Medan thd Lokasi RuteAnalisa Pekerjaan Gali-TimbunPEKERJAAN GALIANGALIAN BIASAGALIAN BATUSlide Number 14 Stripping Types TIMBUNANTimbunan Slide Number 19Slide Number 20Slide Number 21Slide Number 22Slide Number 23Slide Number 24Methods of Calculation Slide Number 26Perkiraan luas penampangThe End Area Method- Metode Panmpang Ujung Prismoidal Formula Slide Number 30Metoda Luas Penampang UjungVolume Gali-TimbunVolume VolumeSlide Number 35Susut dan MuaiTipe PotonganLuas PotonganLuas PotonganLuas PotonganSlide Number 41ContohContohSlide Number 44Slide Number 45Volume Gali-TimbunMass Diagram - Diagram MasaVolume Gali-TimbunSlide Number 49EVALUASI HASIL MASS DIAGRAMVolume yang HilangDiagram Masa Diagram MasaSlide Number 54Slide Number 55Slide Number 56Slide Number 57Slide Number 58Slide Number 59Slide Number 60Slide Number 61Slide Number 62Slide Number 63Slide Number 64Slide Number 65Slide Number 66selesai

Geometrik Jalan - Cut and Fill

Documents

Transcript of Geometrik Jalan - Cut and Fill