1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

82
Pd. T-02-2006-B 1 Perencanaan Sistem Drainase Jalan 1 Ruang lingkup Pedoman perencanaan drainase jalan dimaksudkan sebagai acuan atau tata cara perencanaan drainase samping jalan di perkotaan maupun antar kota, tetapi bukan untuk drainase wilayah. Pedoman perencanaan sistem drainase ditunjang oleh pedoman-pedoman lainnya seperti yang ditunjukkan pada acuan normatif. Lingkup pedoman perencanaan drainase samping jalan adalah perencanaan drainase permukaan secara analitis, antara lain perencanaan drainase permukaan yaitu saluran samping jalan, saluran pada lereng, kolam drainase yang terbatas pada aliran dari saluran samping jalan, drainase bawah permukaan yang dapat mempengaruhi konstruksi perkerasan jalan, serta aspek-aspek lingkungan yang perlu diperhatikan karena dapat mempengaruhi konstruksi jalan. 2 Acuan normatif Pedoman perencanaan sistem drainase jalan ini merujuk pada acuan sebagai berikut: Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 38 tentang Jalan SNI 03-1724-1989, Tata Cara Perencanaan Hidrologi dan Hidrolika untuk bangunan di Sungai; SNI 02-2406-1991, Tata Cara Perencanaan Umum Drainase Perkotaan; SNI 03-2415-1991, Metode Perhitungan Debit Banjir; SNI 03-3424-1994, Tata Cara Perencanaan Drainase Permukaan Jalan; SNI 03-2453-2002, Tata Cara Perencanaan Sumur Resapan Air Hujan untuk Lahan Pekarangan; SNI 06-2459-2002, Spesifikasi Sumur Resapan Air Hujan untuk Lahan Pekarangan; Pt. T-04-2002-B, Tata Cara Penanggulangan Erosi Permukaan Lereng Jalan dengan Tanaman.

description

Drainage Guideline

Transcript of 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Page 1: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

1

Perencanaan Sistem Drainase Jalan

1 Ruang lingkup

Pedoman perencanaan drainase jalan dimaksudkan sebagai acuan atau tata cara

perencanaan drainase samping jalan di perkotaan maupun antar kota, tetapi bukan

untuk drainase wilayah. Pedoman perencanaan sistem drainase ditunjang oleh

pedoman-pedoman lainnya seperti yang ditunjukkan pada acuan normatif.

Lingkup pedoman perencanaan drainase samping jalan adalah perencanaan

drainase permukaan secara analitis, antara lain perencanaan drainase permukaan

yaitu saluran samping jalan, saluran pada lereng, kolam drainase yang terbatas

pada aliran dari saluran samping jalan, drainase bawah permukaan yang dapat

mempengaruhi konstruksi perkerasan jalan, serta aspek-aspek lingkungan yang

perlu diperhatikan karena dapat mempengaruhi konstruksi jalan.

2 Acuan normatif

Pedoman perencanaan sistem drainase jalan ini merujuk pada acuan sebagai

berikut:

Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 38 tentang Jalan

SNI 03-1724-1989, Tata Cara Perencanaan Hidrologi dan Hidrolika untuk bangunan

di Sungai;

SNI 02-2406-1991, Tata Cara Perencanaan Umum Drainase Perkotaan;

SNI 03-2415-1991, Metode Perhitungan Debit Banjir;

SNI 03-3424-1994, Tata Cara Perencanaan Drainase Permukaan Jalan;

SNI 03-2453-2002, Tata Cara Perencanaan Sumur Resapan Air Hujan untuk Lahan

Pekarangan;

SNI 06-2459-2002, Spesifikasi Sumur Resapan Air Hujan untuk Lahan Pekarangan;

Pt. T-04-2002-B, Tata Cara Penanggulangan Erosi Permukaan Lereng Jalan

dengan Tanaman.

Page 2: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

2

3 Istilah dan definisi

3.1

badan air

sumber air di permukaan tanah berupa sungai dan danau, dan di bawah permukaan tanah berupa air tanah di dalam akifer.

3.2

daerah layanan (catchment area)

suatu kesatuan wilayah tata air yang terbentuk secara alamiah ataupun buatan terutama dibatasi punggung-punggung bukit dan atau elevasi tertinggi segmen jalan yang ditinjau, dimana air meresap dan atau mengalir dalam suatu sistem pengaliran melalui lahan tersebut.

3.3

drainase

prasarana yang berfungsi mengalirkan air permukaan ke badan air dan atau ke bangunan resapan buatan.

3.4

drainase bawah permukaan (subdrain)

sarana untuk mengalirkan air yang berada di bawah permukaan dari suatu tempat ke tempat lain dengan tujuan melindungi bangunan yang berada di atasnya.

3.5

drainase jalan

prasarana yang dapat bersifat alami ataupun buatan yang berfungsi untuk memutuskan dan menyalurkan air permukaan maupun bawah tanah, biasanya menggunakan bantuan gaya gravitasi, yang terdiri atas saluran samping dan gorong-gorong ke badan air penerima atau tempat peresapan buatan (contoh: sumur resapan air hujan atau kolam drainase tampungan sementara).

3.6

drainase permukaan

(1) sarana untuk mengalirkan air, dari suatu tempat ke tempat lain; (2) suatu jaringan saluran yang umumnya berbentuk saluran terbuka yang berfungsi untuk mengalirkan air hujan dari suatu daerah pelayanan ke tempat pembuangan yang umumnya berbentuk badan air; (3) prasarana yang dapat bersifat alami atau buatan yang berfungsi untuk memutuskan dan menyalurkan air permukaan maupun air tanah, biasanya menggunakan bantuan gaya grvitasi.

Page 3: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

3

3.7

intensitas curah hujan

Ketinggian curah hujan yang terjadi pada suatu kurun waktu dimana air tersebut

berkonsentrasi.

3.8

saluran

(1) tempat atau wadah bagi aliran air atau sungai; (2) tempat atau wadah yang mana

sesuatu bisa dipindahkan atau dialirkan.

3.9

saluran samping jalan (side ditch)

saluran yang dibangun di sisi kiri dan kanan perkerasan jalan.

3.10

sistem drainase

serangkaian bangunan air yang berfungsi untuk mengurangi dan atau membuang

kelebiahan air dari suatu kawasan ke badan air atau tempat peresapan buatan.

Bangunan sistem drainase dapat terdiri atas saluran penerima, saluran pembawa air

berlebih, saluran pengumpul dan badan air penerima.

4 Ketentuan umum

4.1 Umum

1) Perencanaan sistem drainase jalan didasarkan kepada keberadaan air

permukaan dan bawah permukaan, sehingga perencanaan drainase jalan dibagi

menjadi dua yaitu:

- drainase permukaan (surface drainage);

- drainase bawah permukaan (sub-surface drainage).

Namun perencanaan kedua jenis drainase di atas harus memiliki keterpaduan

tujuan agar perencanaan drainase jalan tercapai.

2) Keberadaan sungai dan bangunan air lainnya yang terdapat di lokasi harus

diperhatikan. Badan sungai yang terpotong oleh rute jalan harus ditanggulangi

dengan perencanaan gorong-gorong, dimana debit yang dihitung adalah debit

sungai yang menggunakan SNI 03-1724-1989, Tata Cara Perencanaan

Hidrologi dan Hidrolika untuk Bangunan di Sungai.

Page 4: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

4

3) Langkah umum perencanaan sistem drainase jalan (lihat Gambar 1):

a. Perencanaan dimulai dengan memplot rute jalan yang akan ditinjau di peta

topografi yang akan menentukan batas-batas daerah layanan maupun data-

data lain untuk mengenal/mengetahui daerah layanan, sehingga dapat

diperkirakan kebutuhan penempatan bangunan drainase penunjang,

menentukan penempatan awal bangunan seperti saluran samping jalan,

fasilitas penahan air hujan dan bangunan pelengkap (lihat Gambar 1).

b. Perencanaan sistem drainase jalan harus memperhatikan pengaliran air

yang ada di permukaan (drainase permukaan) maupun yang ada di bawah

permukaan.

Perencanaan-perencanaan tersebut harus mengikuti ketentuan teknis yang ada

tanpa mengganggu stailitas konstruksi jalan.

Gambar 1 Skema perencanaan sistem drainase jalan

4.2 Sistem drainase permukaan jalan

1) Sistem drainase permukaan berfungsi untuk mengendalikan limpasan air hujan

di permukaan jalan dan dari daerah sekitarnya agar tidak merusak konstruksi

jalan, seperti kerusakan karena air banjir yang melimpas di atas perkerasan

jalan atau kerusakan pada badan jalan akibat erosi.

2) Sistem drainase jalan harus memperhitungkan debit pengaliran dari saluran

samping jalan yang memanfaatkan saluran samping jalan tersebut untuk menuju

badan air atau resapan buatan.

Page 5: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

5

3) Suatu sistem drainase permukaan jalan terdiri atas kemiringn melintang

perkerasan dan bahu jalan, saluran samping jalan, drainase lereng dan gorong-

gorong (lihat Gambar 2).

Gambar 2 Tipikal sistem drainase jalan

4) Suatu sistem drainase jalan pada daerah yang memiliki perkerasan yang bersifat

lolos air ataupun retak yang memungkinkan air untuk terserap ke dalam badan

jalan, maka sistem drainase yang digunakan seperti pada Gambar 3.

Gambar 3 Sistem drainase yang diberlakukan pada kondisi infiltrasi tinggi

4.3 Sistem drainase bawah permukaan

Drainase bawah permukaan bertujuan untuk menurunkan muka air tanah dan

mencegat serta membuang air infiltrasi dari daerah sekitar jalan dan permukaan

jalan atau air yang naik dari subgrade jalan.

Page 6: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

6

Gambar 4 Tipikal sistem drainase untuk muka air rendah

5 Ketentuan teknis

5.1 Drainase permukaan

Hal-hal yang perlu diperhatikan pada perencanaan drainase permukaan diuraikan di

bawah ini:

1) Plot rute jalan di peta topografi (L)

a. Plot rute jalan rencana pada topografi diperlukan untuk mengetahui

gambaran topografi atau daerah kondisi sepanjang trase jalan yang akan

dilalui dapat dipelajari;

b. Kondisi terrain pada daerah layanan diperlukan untuk menentukan bentuk

dan kemiringan yang akan mempengaruhi pola aliran.

2) Inventarisasi data bangunan drainase (gorong-gorong, jembatan, dll.) eksisting

meliputi lokasi, dimensi, arah aliran pembuangan dan kondisi. Data ini

digunakan agar perencanaan sistem drainase jalan tidak mengganggu sistem

drainase yang telah ada.

3) Segemen panjang segmen saluran (L)

Penentuan panjang segmen saluran (L) didasarkan pada:

a. Kemiringan rute jalan; disarankan kemiringan saluran mendekati kemiringan

rute jalan;

b. Adanya tempat buangan air seperti badan air (misalnya sungai, waduk, dll.)

c. Langkah coba-coba, sehingga dimensi saluran paling ekonomis.

4) Luas daerah layan (A)

a. Perhitungan luas daerah layanan didasarkan pada panjang segmen jalan

yang ditinjau;

Page 7: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

7

b. Luas daerah layanan (A) untuk saluran samping jalan perlu diketahui agar

dapat diperkirakan daya tampungnya terhadap curah hujan atau untuk

memperkirakan volume limpasan permukaan yang akan ditampung saluran

samping jalan.

c. Luas daerah layanan terdiri atas luas setengah badan jalan (A1), luas bahu

jalan (A2), dan luas daerah di sekitar (A3).

d. Batasan luas daerah layanan tergantung dari daerah sekitar dan topografi

dan daerah sekelilingnya. Panjang daerah pengalirn yang diperhitungkan

terdiri atas setengah lebar badan jalan (l1), lebar bahu jalan (l2), dan daerah

sekitar (l3) yang terbagi atas daerah perkotaan yaitu + 10 m dan untuk

daerah luar kota yang didasarkan pada topografi daerah tersebut.

e. Jika diperlukan, pada daerah perbukitan, direncanakan beberapa saluran

(lihat sub bab drainase lereng) untuk menampung limpasan dari daerah

bukit dengan batas daerah layanan adalah puncak bukit tersebut tanpa

merusak stabilitas lereng. Sehingga saluran tersebut hanya menampung air

dari luas daerah layanan derah sekitar (A3).

Gambar 5 Daerah pengaliran saluran samping jalan

Page 8: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

8

Keterangan gambar:

l1 ditetapkan dari as jalan sampai bagian tepi perkerasan

l2 ditetapkan dari tepi perkerasan sampai tepi bahu jalan

l3 tergantung daerah setempat:

- perkotaan (daerah terbangun) + 10 m

- luar kota (rural area) (tergantung topografi) + 100 m

Gambar 6 Panjang daerah pengaliran yang dapat diperhitungkan (l1, l2,

l3)

5) Koefisien pengaliran (C)

Koefisien pengaliran (C) dipengaruhi kondisi permukaan tanah (tata guna lahan)

pada daerah layanan dan kemungkinan perubahan tata guna lahan. Angka ini

akan mempengaruhi debit yang mengalir, sehingga dapat diperkirakan daya

tampung saluran. Untuk itu diperlukan peta topografi dan melakukan survei

lapangan agar corak topografi daerah proyek dapat diperjelas.

Diperlukan pula jenis sifat erosi dan tanah pada daerah sepanjang trase jalan

rencana, antara lain tanah dengan permeabilitas tinggi (sifat lulus air) atau tanah

dengan tingkat erosi permukaan. Secara visual akan nampak pada daerah yang

menunjukkan alur-alur pada permukaan.

6) Faktor limpasan (fk)

a. Merupakan faktor atau angka yang dikalikan dengan koefisien runoff biasa

dengan tujuan agar kinerja saluran tidak melebihi kapasitasnya akibat

daerah pengaliran yang terlalu luas. Harga faktor limpasan (fk) disesuaiakan

dengan kondisi permukaan tanah (lihat Tabel 1).

Tabel 1 Harga koefisien pengaliran (C) dan harga faktor limpasan (fk)

No. Kondisi

permukaan tanah Koefisien

Pengaliran (C) Faktor limpasan

(fk)

BAHAN

1 Jalan beton & jalan aspal 0,70 – 0,95 -

2 Jalan kerikil &jalan tanah 0,40 – 0,70 -

Page 9: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

9

3 Bahu jalan:

- Tanah berbutir halus 0,40 – 0,65 -

- Tanah berbutir kasar 0,10 – 0,20 -

- Batuan masif keras 0,60 – 0,85 -

- Batuan masif lunak 0,60 – 0,75 -

TATA GUNA LAHAN

1 Daerah perkotaan 0,70 – 0,95 2,0

2 Daerah pinggiran kota 0,60 – 0,70 1,5

3 Daerah industri 0,60 – 0,90 1,2

4 Permukiman padat 0,40 – 0,60 2,0

5 Permukiman tidak padat 0,40 – 0,60 1,5

6 Taman dan kebun 0,20 – 0,40 0,2

7 Persawahan 0,45 – 0,60 0,5

8 Perbukitan 0,70 – 0,80 0,4

9 Pegunungan 0,75 – 0,90 0,3

Keterangan:

Harga koefisien pengaliran (C) untuk daerah datar diambil nilai C yang

terkecil dan untuk daerah lereng diambil nilai C yang besar.

Harga faktor limpasan (fk) hanya digunakan untuk guna lahan sekitar

saluran selain bagian jalan.

b. Bila daerah pengaliran atau daerah layanan terdiri dari beberpa tipe kondisi

permukaan yang mempunya nilai C yang berbeda, harga C rata-rata

(permukaan jalan) ditentukan dengan persamaan berikut:

(1)

dengan pengertian:

C1, C2 koefisien pengairan yang sesuai dengan tipe kondisi

permukaan jalan

A1, A2 luas daerah pengaliran yang diperhitungkan sesuai dengan

kondisi permukaan jalan (lihat Gambar di atas)

C3 koefisien pengaliran dari guna lahan di sekitar saluran (selain

permukaan jalan)

7) Waktu konsentrasi (Tc)

a. Waktu terpanjan yang dibutuhkan untuk seluruh daerah layanan dalam

menyalurkan aliran air secara simultan (runoff) setelah melewati titik-titik

tertentu.

Page 10: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

10

b. Waktu konsentrasi untuk saluran terbuka dihitung dengan rumus di bawah

ini. Sedangkan untuk saluran tertutup dapat menggunakan grafik yang ada

pada sub bab 5.4.2

(2)

√ (3)

(4)

dengan pengertian:

Tc waktu konsentrasi (menit), dihitung untuk masing-masing Tc1

(permukaan jalan) dan Tc2 (lahan sekitar saluran drainase)

t1 waktu untuk mencapai awal saluran dari titik terjauh (menit)

t2 waktu aliran dalam saluran sepanjang L dari ujung saluran (menit)

l0 jarak titik terjauh ke fasilitas drainase (m)

L panjang saluran (m)

nd koefisien hambatan (lihat Tabel 2)

is kemiringan saluran memanjang

V kecepatan air rata-rata pada saluran drainase (m/detik)

Tabel 2 Koefisien hambatan (nd) berdasarkan kondisi permukaan

No. Kondisi lapis permukaan nd

1 Lapisan semen dan aspal beton 0,013

2 Permukaan licin dan kedap air 0,020

3 Permukaan licin dan kokoh 0,100

4 Tanah dgn rumput tipis dan gundul dgn permukaan sedikit kasar

0,200

5 Padang rumput dan rerumputan 0,400

6 Hutan gundul 0,600

7 Hutan rimbun dan hutan gundul rapat dengan hamparan rumput jarang sampai rapat

0,800

8) Analisa Hidrologi

a. Data curah hujan

Merupakan data curah hujan hariain maksimum dalam setahun

dinyatakan dalam mm/hari. Data curah hujan ini diperoleh dari Badan

Meteorologi dan Geofisika (BMG) yaitu stasiun curah hujan yang terletak

pada daerah layanan saluran samping jalan.

Page 11: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

11

Jika daerah layanan tidak memiliki data curah hujan, maka dapat

digunakan data dari stasiun di luar daerah layanan yang dianggap masih

dapat mewakili. Jumlah data curah hujan yang diperlukan minimal 10

tahun terakhir.

b. Periode ulang

Karakteristik hujan menunjukkan bahwa hujan yang besar tertentu

mempunyai periode ulang tertentu. Periode ulang untuk pembangunan

saluran drainase ditentukan 5 tahun, disesuaikan dengan peruntukannya.

c. Intensitas curah hujan

Adalah ketinggian curah hujan yang terjadi pada suatu kurun waktu dimana

air tersebut berkonsentrasi. Intensitas curah hujan (I) mempunyai satuan

mm/jam, berarti tinggi air per satuan waktu, misalnya mm dalam kurun waktu

menit, jam, atau hari.

d. Formulasi perhitungan intensitas curah hujan

Perhitungan ini dilakukan sesuai dengan SNI 03-2415-1991 Metode

Perhitungan Debit Banjir.

9) Untuk menghitung debit aliran air (Q) menggunakan rumus:

(5)

dengan pengertian:

Q debit aliran air (m3/detik)

C koefisien pengaliran rata-rata (C1,2 untuk permukaan jalan; C3 untuk

lahan samping jalan)

C1,2 koefisien pengaliran rata-rata dari C1, C2 (permukaan jalan)

C3 koefisien pengaliran dari guna lahan di sekitar saluran (selain

permukaan jalan)

I intensitas curah hujan (mm/jam)

A luas daerah layanan (km2) terdiri atas A1 dan A2(jika menggunakan

C1,2); atauA3 (jika menggunakan C3)

5.2 Kemiringan melintang perkerasan dan bahu jalan

Kemiringan melintang harus memenuhi ketentuan yang diuraikan berikut ini.

Page 12: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

12

1) Daerah jalan yang datar dan lurus

a. Kemiringan perkerasan dan bahu jalan mulai dari tengah perkerasan (as

jalan) menurun/melandai ke arah saluran drainase jalan (lihat Gambar 7).

Keterangan gambar:

im kemiringan melintang perkerasan jalan

ib kemiringan bahu (im + 2%)

Gambar 7 Kemiringan melintang normal pada daerah datar dan lurus

b. Besarnya kemiringan bahu jalan diambil 2% lebih besar dari kemiringan

permukaan jalan.

c. Kemiringan melintang normal pada perkerasan jalan, dapat dilihat pada

Tabel 3.

Tabel 3 Kemiringan melintang pada perkerasan dan bahu jalan

No. Jenis lapisan perkerasan jalan Kemiringan melintang

im (%)

1 Aspal, beton 2 – 3

2 Japat (jalan yang dipadatkan) 2 – 4

3 Kerikil 3 – 6

4 Tanah 4 – 6

d. Pada bahu jalan yang terbuat dari tanah lempung atau lanau dan tidak

diperkeras, untuk mempercepat pengaliran air hujan agar tidak meresap ke

dalam bahu jalan, dibuat saluran-saluran kecil yang melintang bahu jalan

(Gambar 8).

Gambar 8 Drainase melintang pada bahu jalan

Page 13: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

13

2) Daerah yang lurus pada tanjakan atau turunan

a. Perlu dibuat suatu saluran inlet dengan sudut kemiringan + 60o – 75o

(Gambar 9) agar aliran air dapat mengalir ke drainase (walaupun tidak akan

seluruhnya).

b. Untuk menentukan kemiringan perkerasan jalan, gunakan nilai-nilai dari

Tabel 3.

c. Untuk menghindari perkerasan jalan tidak rusak oleh aliran air hujan, maka

pada badan jalan, pada jarak tertentu dibuat saluran kecil melintang bahu

jalan (Gambar 9).

Gambar 9 Drainase bahu jalan di daerah tanjakan / turunan

3) Daerah tikungan

a. Harus mempertimbangkan kebutuhan kemiringan jalan menurut persyaratan

alinyemen horisontal jalan (menurut ketentuan yang berlaku).

b. Kemiringan perkerasanan jalan harus dimulai dari sisi luar tikungan

menurun/melandai ke sisi dalam tikungan.

c. Besarnya kemiringan daerah ini ditentukan oleh nilai maksimum kebutuhan

kemiringan menurut keperluan drainase.

d. Besarnya kemiringan bahu jalan ditentukan dengan kaidah-kaidah sub-bab

sebelumnya (lihat Gambar 10).

e. Kedalaman saluran di tepi luar jalan pada tikungan harus memperhatikan

kesesuaian rencana pengaliran sistem dainase saluran tersebut.

Page 14: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

14

Gambar 10 Kemiringan melintang pada daerah tikungan

4) Pemeriksaan kemiringan lahan eksisting

Penentuan kemiringan lahan eksisting pada lokasi pembangunan saluran,

gorong-gorong didapatkan dari hasil pengukurn di lapangan, dengan rumus (6)

dan Gambar 11. Hal ini merupakan salah satu pertimbangan untuk perencanaan

pembuatan bangunan pematah arus.

(6)

Dengan pengertian:

il kemiringan lahan eksisting pada lokasi saluran

elev1 tinggi tanah di bagian tertinggi (m)

elev2 tinggi tanah di bagian terendah (m)

L panjang saluran (m)

Gambar 11 Kemiringan Lahan

5.3 Saluran terbuka

5.3.1 Kriteria perencanaan

1) Perencanaan saluran terbuka secara hidrolika, jenis aliran yang terjadi adalah

aliran terbuka (open channel), yaitu perngaliran air dengan permukaan bebas.

Page 15: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

15

Perencanaan ini digunakan untuk perencanaan saluran samping jalan maupun

gorong-gorong.

2) Bahan bangunan saluran ditentukan oleh besarnya kecepatan rencana aliran air

yang mengalir di saluran di saluran samping jalan tersebut (lihat Tabel 4).

Tabel 4 Kecepatan aliran air yang diijinkan berdasarkan jenis material

No. Jenis bahan Kecepatan aliran air yang diijinkan (m/detik)

1 Pasir halus 0,45

2 Lempung kepasiran 0,5

3 Lanau aluvial 0,6

4 Kerikil halus 0,75

5 Lempung kokoh 0,75

6 Lempung padat 1,10

7 Kerikil kasar 1,20

8 Batu-batu besar 1,50

9 Pasangan batu 1,50

10 Beton 1,50

11 Beton bertulang 1,50

3) Kemiringan saluran ditentukan berdasaran bahan yang digunakan. Hubungan

antara bahan yang digunakan dengan kemiringan saluran arah memajang dapat

dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5 Kemiringan saluran memanjang (is) berdasarkan jenis material

No. Jenis material Kemiringan saluran (is %)

1 Tanah asli 0 – 5

2 Kerikil 5 – 7,5

3 Pasangan 7,5

4) Pematah arus untuk mengurangi kecepatan aliran diperlukan untuk saluran yang

panjang dan memiliki kemiringan cukup besar (lihat Gambar 12). Pemasangan

jarak pematah arus (lp) harus sesuai dengan Tabel 6.

Page 16: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

16

Gambar 12 Pematah arus

Tabel 6 Hubungan kemiringan saluran (is) dan jarak pematah arus (lp)

is(%) 6 7 8 9 10

lp(m) 16 10 8 7 6

5) Penampang minimum saluran 0,500 m2.

6) Tipe dan jenis bahan saluran didasarkan atas kondisi tanah dasar dan

kecepatan abrasi air (lihat Tabel 7).

Tabel 7 Tipe penampang saluran samping jalan

No Tipe saluran Potongan melintang Bahan yang digunakan

1 Bentuk trapesium

Tanah asli

2 Bentuk segitiga

Pasangan batu kali atau tanah asli

3 Bentuk trapesium

Pasangan batu kali

4 Bentuk segiempat

Pasangan batu kali

Page 17: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

17

5 Bentuk segiempat

Beton bertulang pada bagian dasar diberi lapisan pasir + 10 cm

6 Bentuk segiempat

Beton bertulang pada bagian dasar diberi lapisan pasir + 10 cm, pada bagian atas ditutup dengan plat beton bertulang

7 Bentuk segiempat

Pasangan batu kali pada bagian dasar diberi lapisan pasir + 10 cm, pada bagian atas ditutup dengan plat beton bertulang

8 Bentuk setengah lingkaran

Pasangan batu kali atau beton bertulang

5.3.2 Komponen perhitungan penampang saluran

Komponen penampang saluran yang diperhitungkan ditunjukkan pada Tabel 8.

Tabel 8 Komponen penampang saluran

Komponen Jenis penampang

Trapesium Segi empat

Dimensi

Lebar atas (b)

b+2xz (7) B

Tinggi muka air (h)

H H

Faktor kemiringan (z)

1:1 z = h 1:1,5 z = 1,5h 1:2 z = 2h

-

Penampang basah

Luas (F) (b+z)h (8) b x h (9)

Keliling (P) √ (10) b + 2h (11)

Jari-jari hidrolis (R)

√ (12)

(13)

Page 18: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

18

Kecepatan (V)

(14) Rumus no (14)

Debit (Qs) F x V (15) Rumus no (15)

Keterangan: Gambar masing-masing penampang ditunjukkan di bawah ini

Tabel 8 (lanjutan)

Komponen Jenis penampang

Segitiga Lingkaran/Gorong-gorong

Dimensi

Lebar atas (b)

2z (16) 2(h-0,5D)tanθ (17)

Tinggi muka air (h)

H H

Faktor kemiringan (z)

1:1 z = h 1:1,5 z = 1,5h 1:2 z = 2h

(

) (18)

Penampang basah

Luas (F) z x h (19)

(

) (20)

Keliling (P) √ (21) (

) (22)

Jari-jari hidrolis (R)

√ (23)

* (

) + /

* (

)+ (24)

Kecepatan (V) Rumus no (14) Rumus no (14)

Debit (Qs) Rumus no (15) 0,8 x Rumus no (15) *

*kapasitas gorong-gorong disarankan 80% dari debit hasil perhitungan untuk mengantisipasi benda-

benda yang terbawa aliran. Gambar masing-masing penampang ditunjukkan di bawah ini.

dengan pengertian:

b lebar saluran (m)

h kedalaman saluran yang tergenang air (m)

r jari-jari lingkaran (m)

R jari-jari hidrolis = luas penampang basah dibagi keliling penampang basah

D diameter saluran bentuk lingkaran (m)

n angka kekerasan Manning

z perbandingan kemiringan talud

Page 19: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

19

θ besar sudut dalam radial

1) Saluran bentuk trapesium:

Gambar 13 Saluran bentuk trapesium

Kemiringan talud pada penampang saluran trapesium tergantung dari besarnya

debit (lihat Tabel 9).

Tabel 9 Kemiringan talud berdasarkan debit

No Debit air, Q (m3/detik)

Kemiringan talud (1:m)

1 0,00 – 0,75 1:1

2 0,75 – 15 1:1,5

3 15 – 80 1:2

2) Saluran bentuk segiempat:

Gambar 14 Saluran bentuk segiempat

3) Saluran bentuk segitiga

Gambar 15 Saluran bentuk segitiga

4) Saluran bentuk lingkaran/gorong-gorong:

Page 20: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

20

Gambar 16 Saluran bentuk lingkaran atau gorong-gorong

Tabel 10 Angka kekasaran Manning (n)

No Tipe saluran Baik sekali Baik Sedang Jelek

Saluran Buatan

1 Saluran tanah, lurus

teratur 0,017 0,020 0,023 0,025

2 Saluran tanah yang

dibuat dengan excavator 0,023 0,028 0,030 0,040

3 Saluran pada dinding batuan, lurus, teratur

0,020 0,030 0,033 0,035

4 Saluran pada dinding

batuan, tidak lurus, tidak teratur

0,035 0,040 0,045 0,045

5 Saluran batuan yang

diledakkan, ada tumbuh-tumbuhan

0,025 0,030 0,035 0,040

6 Dasar saluran dari tanah,

sisi saluran berbatu 0,028 0,030 0,033 0,035

7 Saluran lengkung dengan kecepatan aliran rendah

0,020 0,025 0,028 0,030

Saluran alam

8 Bersih, lurus, tidak berpasir, dan tidak

berlubang 0,025 0,028 0,030 0,033

9 Seperti no.8 tapi ada timbunan atau kerikil

0,030 0,033 0,035 0,040

10 Melengkung, bersih,

berlubang dan berdinding pasir

0,30 0,035 0,040 0,045

11 Seperti no.10, dangkal,

tidak teratur 0,040 0,045 0,050 0,055

12 Seperti no.10, berbatu

dan ada tumbuh-tumbuhan

0,035 0,040 0,045 0,050

13 Seperti no.11, sebagian

berbatu 0,045 0,050 0,055 0,060

Page 21: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

21

14 Aliran pelan, banyak

tumbuh-tumbuhan dan berlubang

0,50 0,060 0,70 0,008

15 Banyak tumbuh-

tumbuhan 0,075 0,100 0,125 0,150

Saluran buatan, beton, atau batu kali

16 Saluran pasangan batu,

tanpa penyelesaian 0,025 0,030 0,033 0,035

17 Seperti no.16 tapi dengan

penyelesaian 0,017 0,020 0,025 0,030

18 Saluran beton 0,014 0,016 0,019 0,021

19 Saluran beton halus dan

rata 0,010 0,011 0,012 0,013

20 Saluran beton pracetak

dengan acuan baja 0,013 0,014 0,014 0,015

21 Saluran beton pracetak

dengan acuan kayu 0,015 0,016 0,016 0,018

5.3.3 Tinggi jagaan penampang

1) Tinggi jagaan (W) untuk saluran drainase jalan bentuk trapesium dan segi empat

ditentukan berdasarkan rumus:

√ (25)

Dengan pengertian:

W tinggi jagaan (m)

h (kedalaman air yang tergenang dalam saluran (m)

Gambar 17 Tinggi jagaan saluran

2) Tinggi jagaan gorong-gorong

W = 0,2d (26)

Sehingga h = 0,8d

Page 22: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

22

5.3.4 Kemiringan memanjang saluran

Untuk menghitung kemiringan saluran:

(

)

(27)

dengan pengertian:

V kecepatan aliran (m/detik)

n koefisien kekasaran Manning (lihat Tabel 10)

R F/P = jari-jari hidrolis (m)

F luas penampang basah (m2)

P keliling basah (m)

is kemiringan memanjang saluran

5.3.5 Cara pengerjaan

5.3.5.1 Perhitungan debit aliran rencana (Q)

Langkah perhitungan debit aliran rencana (Q) diuraikan di bawah ini.

1) Plot rute jalan di peta topografi.

2) Tentukan panjang segmen, daerah pengaliran, luas (A), kemiringan lahan (ip)

dari peta topografi.

3) Identifikasi jenis bahan permukaan daerah pengaliran.

4) Tentukan koefisien aliran (C) berdasarkan kondisi permukaan kemudian kalikan

dengan harga faktor limpasan, sesuai Tabel 2.

5) Hitung koefisien aliran rata-rata dengan rumus (1), yaitu:

Untuk permukaan jalan, C1,2

(1)

Untuk lahan sekitar saluran, C3

6) Tentukan kondisi permukaan berikut koefisien hambatan, nd (lihat Tabel 2).

7) Hitung waktu konsentrasi (Tc) dengan rumus (2), (3), dan (4), yaitu:

(2)

√ (3)

Page 23: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

23

(4)

Catatan: Tc dihitung untuk dua jenis pengaliran, yaitu pengaliran di permukaan

jalan dan pengaliran di lahan samping.

8) Siapkan data curah hujan dari Badan Meteorologi dan Geofisika. Tentukan

periode ulang rencana untuk saluran drainase, yaitu 5 tahun.

9) Hitung intensitas curah hujan sesuai pada buku SNI 03-2415-1991 Metode

Perhitungan Debit Banjir, atau menggunakan perhitungan analisis intensitas

curah hujan dengan kurva Intensitas-Durasi-Frekuensi (IDF).

10) Hitung debit air (Q) dengan menggunakan rumus (5), yaitu:

(5)

Catatan: debit (Q) dihitung untuk bagian permukaan jalan (Q1,2) dan untuk lahan

samping (Q3)

5.3.5.2 Perhitungan dimensi dan kemiringan saluran serta gorong-gorong

1) Perhitungan dimensi saluran dapat disesuaikan dengan kondisi yang ada yaitu

berdasarkan:

a. Penentuan bahan yang digunakan, sehingga terdapat batasan kecepatan

(V) dan kemiringn saluran (is) yang diijinkan;

b. Ketersediaan ruang di tepi jalan, sehingga perhitungan dimulai dengan

penentuan dimensi.

2) Langkah awal perhitungan:

a. Penentuan awal bahan saluran

Penentuan bahan saluran, koefisien Manning (n) Tabel 10, dan

kecepatan (V) pada saluran yang diijinkan (Tabel 4), bentuk saluran

(Tabel 7) dan penentuan kemiringan saluran is yang diijinkan (Tabel 5);

Tentukan kecepatan saluran < kecepatan saluran yang diijinkan;

Hitung tinggi jagaan (W) saluran dengan rumus (25), yaitu:

√ (meter) (25)

b. Penentuan awal dimensi saluran

Page 24: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

24

Tentukan perkiraan dimensi saluran sesuai ruang yang tersedia,

koefisien Manning (n) dari Tabel 10;

Tentukan kemiringan saluran berdasarkan bahan atau mengikuti

kemiringan perkerasan jalan untuk menentukan kecepatan air dalam

saluran;

Tentukan kecepatan saluran,

(14)

Hitung tinggi jagaan (W) saluran dengan rumus (25), yaitu:

√ (meter) (25)

3) Cek debit saluran harus lebih kecil daripada debit aliran. Jika tidak sesuai, maka

perhitungan dimensi harus diulang.

4) Hitung kemiringan saluran, (

)

(27)

5) Periksa kemiringan tanah di lokasi yang akan dibangun saluran:

(6)

6) Bandingkan kemiringan saluran hasil perhitungan (is perhitungan) dengan

kemiringan tanah yang diukur di lapangan (is lapangan):

- is lapangan < is perhitungan, artinya bahwa kemiringan saluran yang

direncenakan sesuai dengan i perhitungan;

- is lapangan > is perhitungan, berarti saluran harus dibuatkan pematah arus,

sesuai Tabel 6.

7) Untuk perencanaan gorong-gorong, bandingkan kemiringn gorong-gorong

dengan kemiringan yang diijinkan.

5.3.5.3 Bagan alir perhitungan

Bagan alir perhitungan debit aliran rencana (Q) dari daerah pelayanan yang

dihubungkan dengan kemampuan saluran yang menampungnya (lihat Gambar 18).

Perhitungan dimensi saluran dan kemiringan saluran yang akan digunakan di

lapangan ditunjukkan pada Gambar 19.

Page 25: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

25

Gambar 18 Bagan alir perhitungan debit rencana dan debit saluran

Gambar 19 Bagan alir perhitungan dimensi saluran dan kemiringan saluran

Page 26: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

26

5.4 Saluran tertutup

5.4.1 Kriteria perencanaan

Jenis saluran tertutup direncanakan sesuai dengan periode ulang curah hujan:

1) Curah hujan dengan kala ulang 5 tahun: luas penampang basah yang penuh

tapi tanpa adanya pengaruh tekanan akibat perbedaan tinggi muka air (lihat

Gambar 20).

2) Curah hujan dengan kala ulang 50 tahun: saluran akan beroperasi dalam kondisi

dengan tinggi tekanan akibat perbedaan tinggi muka air dan manhole akan

terendam penuh (lihat Gambar 21).

Gambar 20 Kondisi pengaliran luas tampang penuh dan tanpa tekanan

Gambar 21 Kondisi pengaliran luas tampang penuh dan dengan tekanan

5.4.2 Waktu pengaliran

1) Waktu pengaliran di saluran tertutup:

Tc = t1 + tch + t2 (29)

2) Waktu untuk mencapai awal saluran dari titik terjauh (menit), t1, menggunakan

rumus (seperti pada sub bab 5.1)

3) Waktu untuk mencapai inlet saluran, tch, dapat diperkirakan dari Gambar 22, 23,

24, diagram debit aliran pada saluran bentuk segitiga, box culvert, pipa atau

menggunakan rumus Manning.

(30)

dengan pengertian:

Page 27: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

27

tch waktu untuk mencapai inlet saluran

Li jarak antar inlet pada saluran

Vk kecepatan air pada kerb

4) Waktu aliran dalam saluran tertutup sepanjang L dari ujung saluran (menit), t2.

(31)

dengan pengertian:

t2 waktu aliran dalam saluran sepanjang L dari ujung saluran (menit)

L jarak dari ujung saluran sampai dengan titik tinjau

V kecepatan air saluran

5.4.3 Kecepatan aliran dalam pipa

Pendekatan awal untuk berbagai kemiringan saluran dan diameter pipa, nilai

kecepatan (V) dapat diperkirakan seperti pada Tabel 11. Kemudian dilakukan

pengecekan pada debit yang direncanakan dengan menggunakan Gambar 23 dan

24 diagram aliran pada box culvert atau pipa.

Tabel 11 Kecepatan berdasarkan diameter pipa dan kemiringan

Diameter (m)

Kecepatanm Vp (m/detik)

Kemiringan saluran, is (%)

1 3 5

0,375 2 3 4

0,600 2,5 4 4,5

Page 28: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

28

Gambar 22 Diagram debit aliran pada saluran bentuk segitiga

Page 29: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

29

Gambar 23 Diagram debit aliran pada box culvert

Gambar 24 Diagram debit aliran pada pipa

Page 30: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

30

5.4.4 Perhitungan kapasitas

1) Komponen yang harus diperhitungkan adalah:

- Saluran (gutter) dapat dilihat pada sub bab 5.5.1

- Inlet dan manhole dapat dilihat pada sub bab 5.5.2

- Saluran utama

2) Saluran drainase tertutup direncanakan dengan dengan penampang pipa terisi

penuh pada saat hujan rencana, untuk menghitung kapasitas ini dapat

menggunakan Gambar 23 dan 24, diagram debit aliran pada box culvert dan

pipa.

3) Pada daerah yang berbukit-bukit atau kemiringan tanah yang sangat curam,

kadang-kadang pipa direncanakan dengan penampang yang terisi sebagian

dengan menggunakan Gambar 25, grafik debit dan kecepatan air dalam pipa

yang terisi sebagian.

Gambar 25 Debit dan kecepatan air dalam pipa yang terisi sebagian

5.4.5 Cara pengerjaan

1) Penentuan jumlah lubang pemasukan yang dipasang untuk mengalirkan air ke

dalam saluran tertutup dari side side inlet atau dari manhole.

Page 31: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

31

(32)

dengan pengertian:

Debit kapasitas gutter diperoleh dari Gambar 22 Diagram debit aliran pada

saluran bentuk segitiga;

Kapasitas inlet diperoleh dari Gambar 32 Kapasitas lubang pemasukan

samping.

2) Pada kondisi pengaliran pipa:

Kapasitas pipa direncanakan dengan asumsi pipa akan terisi penuh pada

saat banjir rencana (R5 tahun).

Kondisi tertentu/banjir besar (R50 tahun), manholeakan penuh dan aliran dalam

pipa akan beroperasi dengan tekanan (under pressure) dalam waktu yang

singkat.

3) Langkah perencanaan (lihat Gambar 26)

a. Hitung debit rencana dengan R50 tahun;

b. Tentukan elevasi dasar pipa bagian hilir (IL1) dan hulu (IL2);

c. Tentukan elevasi muka air di outlet saluran atau manhole hilir (WL1);

d. Tentukan diameter pipa (D) dan panjang pipa (L).

Gambar 26 Komponen sistem saluran tertutup

4) Perhitungan HGL (Hydraulic Grade Line)

Prosedur perhitungan HGL (Hydraulic Grade Line) adalah sebagai berikut,

dengan memperhatikan Gambar 27.

Page 32: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

32

Gambar 27 Kondisi HGL di hilir pipa

Kondisi A: WL1 di atas elevasi atas pipa (WL1> IL1)

Nilai WL1 sebagai HGL hilir.

Kondisi B: WL1 di atas tinggi kritis

Menggunakan Gambar 28 dan 29. Tinggi kritis aliran dalam pipa dan atau

dalam box culvert.

Jika WL1 di atas (IL1 + dc), hitung nilai elevasi:

(33)

Nilai HGL hilir diambil dari nilai terbesar WL1 atau WL2

Kondisi C: WL1 di bawah tinggi kritis

Hitung nilai dc dari Gambar 28 dan 29. Tinggi kritis aliran dalam pipa dan

atau dalam box culvert.

Jika WL1 di bawah WL2 = IL1 + dc, maka nilai HGL = WL2

Kondisi D: WL1 di bawah elevasi dasar pipa (WL1< IL1)

Hitung nilai dc dari gambar Tinggi kritis aliran dalam pipa dan atau dalam box

culvert

Ambil nilai HGL = IL1 + dc, kecuali jika kondisi pengaliran pada pipa yang

dicek pada langkah ke-2, beroperasi tanpa tekanan, dan kedalaman air dp di

bawah dc, nilai HGL = IL1 + dp

Page 33: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

33

Gambar 28 Tinggi kritis aliran dalam pipa

Page 34: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

34

Gambar 29 Tinggi kritis aliran dalam box culvert

5) Menghitung tinggi hilang karena gesekan dalam pipa (friction losses)

a. Hitung nilai kekasaran relatif dan angka Reynold dari pipa dengan rumus:

(34)

(35)

Dengan pengertian:

d diameter pipa (m)

e kekasaran relatif (m/m)

kp angka kekasaran pipa (lihat Tabel 12 Nilai kekasaran pipa)

Page 35: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

35

Nr angka Reynold

V rata-rata kecepatan aliran (m/detik)

ν kinetic viscosity dari air = 1 x 10-6 m2/detik

Tabel 12 Nilai kekasaran pipa, kp (m)

Jenis bahan & kondisi Nilai kekasaran pipa (kp)

Beton

Baik 60 x 10-6

Normal 150 x 10-6

Buruk 600 x 10-6

Beton fiber-reinforced

Baik 15 x 10-6

Normal 30 x 10-6

Plastik

Sambungan semen 30 x 10-6

Spigot & socket 60 x 10-6

b. Baca nilai faktor kekasaran “f” dari Gambar 30 Grafik diagram Moody nilai

kekasaran pipa tertekan.

Gambar 30 Diagram Moody untuk nilai kekasaran pipa tertekan

c. Hitung nilai kehilangan tekanan pada pipa dengan rumus:

(36)

Dengan pengertian:

hf tinggi tekanan yang hilang (m)

Page 36: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

36

f faktor kekasaran (Gambar 30 Grafik Moody)

L panjang pipa (m)

V kecepatan rata-rata (m/detik)

g percepatan gravitasi = 9,81 m/detik2

D diameter pipa (m)

d. Hitung elevasi mukai air pada hulu pipa

WL2 = WL1 + hf (37)

Jika nilai WL2< IL2: kondisi yang terjadi adalah pengaliran pipa tanpa

tekanan.

Menggunakan Gambar 23 dan 24 Diagram debit aliran box culvert dan

atau pipa untuk menghitung nilai Qp (penampang penuh)

Menggunakan rasio

untuk menghitung dp, dari Gambar 25 Debit dan

kecepatan air dalam pipa yang terisi sebagian.

Hitung:

WL2 = IL2 + dp (38)

5.5 Bangunan pelengkap saluran

5.5.1 Saluran penghubung (gutter)

1) Merupakan saluran kecil (gutter) yang dibuat antara kereb dan badan jalan untuk

menyalurkan air hujan yang jatuh di atas permukaan jalan ke saluran samping

jalan.

Gambar 31 Tinggi dan lebar genangan pada kereb

2) Kapasitas saluran yang akan menampung air tergenang pada kereb (lihat

Gambar 31) yang akan disalurkan ke saluran samping jalan dapat diperkirakan

dari rumus Manning yaitu:

(39)

Page 37: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

37

(40)

Dengan pengertian:

Q debit saluran

d kedalaman genangan air di saluran

im kemiringan melintang jalan atau bahu jalan (ib)

ij kemiringan memanjang jalan atau bahu jalan

n koefisien Manning dasar saluran

zi 1/im atau 1/ib

Zd lebar genangan

3) Lebar genangan (Zd) dibatasi yaitu maksimum 2,0 m dan hujan yang terjadi

adalah hujan kala ulang 5 tahun.

4) Perhitungan Zd dapat dilakukan dengan menggunakan Gambar 22 Diagram

debit aliran pada saluran bentuk segitiga.

5.5.2 Saluran inlet

1) Merupakan saluran yang menghubungkan aliran air dari perkerasan jalan

menuju saluran.

2) Adapun ketentuan yang bisa dilakukan seperti yang direkomendasikan oleh

Road Drainage Design Manual, Queensland Goverment, Department of Main

Road, Edisi Juni 2002, adalah ditentukan berdasarkan waktu konsentrasinya.

Seperti pada Tabel 13.

Tabel 13 Standar waktu konsentrasi inlet

Lokasi Waktu (menit)

Area perkerasan jalan 5

Area perkotaan dan perumahan dengan kemiringan rata-rata > 15%

5

Area perkotaan dan perumahan dengan kemiringan rata-rata > 10 – 15%

8

Area perkotaan dan perumahan dengan kemiringan rata-rata > 6 – 10%

10

Page 38: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

38

Area perkotaan dan perumahan dengan kemiringan rata-rata > 3 – 6%

13

Area perkotaan dan perumahan dengan kemiringan rata-rata < 3%

15

3) Jenis inlet adalah:

Inlet got tepi (gutter inlet), lubang bukaan terletak mendatar secara

melintang pada dasar got tepi, berbatasan dengan batu tepi.

Tipe penutup: sekat vertikal, horisontal, sekat campuran dan berkisi.

Inlet kereb tebi (curb inlet), lubang bukaan terletak pada bidang batu/kereb

tepi dengan arah masuk tegak lurus pada arah aliran got tepi, sehingga

kereb tepi bekerja sebagai pelimpah samping.

4) Untuk jumlah saluran inlet yang harus dibuat, direkomendasikan maksimal tiap 5

meter dengan lebar saluran selebar kereb.

5) Untuk mengetahui kapasitas inlet samping (side inlet) didapat dari 80%

kapasitas yang didapat dari Gambar 32 Grafik kapasitas lubang pemasukan

samping.

6) Data yang digunakan adalah:

Lebar bukaan (l) = 1 meter

Kemiringan melintang (ib) bahu jalan/jalan

Kemiringan memanjang gutter yang diketahui

Page 39: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

39

Gambar 32 Kapasitas lubang pemasukan samping

7) Lokasi inlet saluran ditempatkan pada titik terendah dari kemiringan memanjang

jalan (longitudinal) atau pada antara titik terendah dan tertinggi pada kemiringan

memanjang jalan (gambar pada Tabel 14).

8) Jika inlet saluran berbentuk manhole dan air pada saluran langsung jatuh ke

bawah (drop inlet) maka kapasitas diperkirakan dengan Tabel 14 ukuran lubang

pemasukan dan Gambar 32 Kapasitas pemasukan samping.

Tabel 14 Ukuran lubang pemasukan samping

Page 40: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

40

9) Perencanaan bentuk ataupun dimensi saluran inlet tergantung kondisi lapangan

(datar, turunan/tanjakan). Berikut ditampilkan beberapa contoh gambar untuk

saluran inlet pada jalan menurun/tanjakan.

Gambar 33 Inlet untuk kemiringan memanjang jalan > 4%

(tampak atas dan tampak samping)

Gambar 34 Contoh bentuk saluran inlet

Page 41: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

41

5.5.3 Bak kontrol

1) Bak kontrol merupakan tempat masuknya air (inlet) dan saluran untuk

menampung aliran permukaan yang akan disalurkan ke sistem srainase saluran

tertutup dan merupakan ruang akses bagi jaringan pipa serta untuk pemeliharan

(lihat Gambar 35).

2) Ukuran bak kontrol disesuaikan dengan kondisi lapangan dan juga mudah,

aman dalam melakukan inspeksi dan pemeliharaan rutin (bak kontrol mudah

dibuka dan ditutup) serta aman bagi pejalan kaki (untuk saluran tertutup yang

berda di bawah trotoar).

Gambar 35 Contoh bentuk bak kontrol

5.5.4 Gorong-gorong

1) Ditempatkan melintang jalan yang berfungsi untuk menampung air dari hulu

saluran drainase dan mengalirkannya.

Page 42: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

42

2) Harus cukup besar untuk melewatkan debit air secara maksimum dari daerah

pengaliran secara efisien.

3) Harus dibuat dengan tipe permanen (lihat Gambar 36). Adapun pembangunan

gorong-gorong terdiri dari tiga konstruksi utama, yaitu:

a) Pipa kanal air utama yang berfungsi untuk mengalirkan air dari bagian hulu

ke bagian hilir secara langsung;

b) Apron (dasar) dibuat pada tempat masuk untuk mencegah terjadinya erosi

dan dapat berfungsi sebagai dinding penyekat lumpur;

c) Bak penampung diperlukan pada kondisi:

- Pertemuan antara gorong-gorong dan saluran tepi

- Pertemuan lebih dari dua arah aliran

Gambar 36 Bagian konstruksi gorong-gorong

4) Jarak gorong-gorong pada daerah datar maksimum 100 meter. Untuk daerah

pegunungan biasanya besarnya bisa dua kali lebih besar.

5) Kemiringan gorong-gorong antara 0,5% - 2% dengan pertimbangan faktor-faktor

lain yang dapat mengakibatkan terjadinya pengendapan erosi di tempat air

masuk dan pada bagian pengeluaran.

6) Tipe dan bahan gorong-gorong yang permanen (lihat Tabel 15) dengan desain

umur rencana unuk periode ulang atau kala ulang hujan untuk perencanaan

gorong-gorong disesuaikan dengan fungsi jalan tempat gorong-gorong berlokasi:

- Jalan tol : 25 tahun

- Jalan arteri : 10 tahun

- Jalan kolektor : 7 tahun

- Jalan lokal : 5 tahun

7) Untuk daerah-daerah yang berpasir, bak kontrol dibuat/direncanakan sesuai

dengan kondisi setempat.

Page 43: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

43

8) Perhitungan dimensi gorong-gorong mengambil asumsi sebagai saluran terbuka.

Tahap perhitungan mengikui sub bab 5.3. Perhitungan dimensi gorong-gorong

harus memperkirakan debit-debit yang masuk gorong-gorong tsb.

9) Dimensi gorong-gorong minimum dengan diameter 80 cm. Kedalaman gorong-

gorong yang aman terhadap permukaan jalan, tergantung tipe (lihat Tabel 15)

dengan kedalaman minimum 1 m – 1,5 m dari permukaan jalan.

Tabel 15 Tipe penampang gorong-gorong

No Tipe gorong-gorong Potongan melintang Bahan yang

dipakai

1 Pipa tunggal atau lebih

Metal gelombang,

beton bertulang atau beton

tumbuk, besi cor dan lain-lain

2 Pipa lengkung tunggal

atau lebih Metal gelombang

3 Gorong-gorong persegi

(boxculvert) Beton bertulang

10) Kecepatan minimum

Kecepatan minimum dalam gorong-gorong 0,7 m/detik agar tidak terjadi

sedimentasi.

11) Kecepatan maksimum

Kecepatan maksimum yang keluar dari gorong-gorong, untuk berbagai macam

kondisi material saluran di hilir gorong-gorong agar tidak terjadi erosi pada

saluran ditunjukkan pada Tabel 16.

Tabel 16 Kecepatan maksimum gorong-gorong yang diijinkan

Kondisi material dasar saluran V maksimum, Vg (m/detik)

Lumpur Pasir halus Pasir kasar

< 0,3 < 0,3

0,4 – 0,6

Gravel θ > 6 mm θ > 25 mm θ > 100 mm

0,6 – 0,9 1,3 – 1,5 2,0 – 3,0

Lempung: Lunak Kenyal Keras

0,3 – 0,6 1,0 – 1,2 1,5 – 2,0

Page 44: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

44

Batu-batuan: θ > 150 mm θ > 300 mm

2,5 – 3,0 4,0 – 5,0

12) Kecepatan keluaran rata-rata yang melebihi kecepatan maksimum yang diijinkan

seperti pada Tabel 16 di atas ini maka harus diberikan beberapa jenis

perlindungan keluaran atau dengan bangunan peredam energi ataupun

pencegah erosi pada daerah hilir gorong-gorong.

13) Faktor utama yang mempengaruhi kecepatan keluaran adalah kemiringan dan

kekasaran gorong-gorong.

14) Hidrolika gorong-gorong

Ukuran dan jenis gorong-gorong dipilih sesudah ditentukan:

- Debit yang direncanakan

- Lokasi gorong-gorong

15) Jarak antar gorong-gorong bulat berganda

Penggunaan gorong-gorong bulat berganda, jarak antar gorong-gorong dibuat

agar adukan pasangan atau beton dapat dengan mudah dikerjakan.

16) Penentuan tebal bantalan dan urugan

Tebal bantalan untuk pemasangan gorong-gorong, tergantung pada kondisi

tanah dasar dan berat gorong-gorong dan beban yang bekerja di atasnya.

Bantalan dapat dibuat dari:

- Beton non-struktural

- Pasir urug

Urugan minimum di atas gorong-gorong yang diijinkan tergantung dari kekuatan

ijin bahan konstruksi gorong-gorong dan beban yang bekerja di atasnya.

17) Tembok kepala (head wall) dan tembok sayap (wing wall)

Pemasangan tembok sayap dan kepala pada gorong-gorong dimaksudkan untuk

melindungi gorong-gorong dari bahaya longsoran tanah yang terjadi di atas dan

samping gorong-gorong akibat adanya erosi atau bahan lalulintas yang berada

di atas gorong-gorong.

Page 45: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

45

Gambar 37 Tembok kepala (head wall) dan tembok sayap (wing wall)

5.6 Drainase lereng

5.6.1 Kriteria perencanaan

1) Drainase lereng pada buku ini termasuk sebagai drainase permukaan yang

diterapkan untuk melindungi lereng-lereng dari bahaya erosi atau penurunan

stabilitas yang disebabkan oleh air permukaan di daerah galian, urugan dan

lereng-lereng alam atau air tanah yang merembes ke dalam lereng, sehingga

dapat mempengaruhi stabilitas jalan di bawahnya.

2) Perencanaan drainase lereng harus memperhatikan, mengkaji topografi daerah

sekitar alinyemen agar arah dorongn batu, sampah, pasir, dan kerikil dapat

dirubah sehingga jalan dapat terlindungi.

3) Jika diperlukan, bangunan dilengkapi dengan bedungan (dam) dan bangunan

lainnya dengan tujuan meredam atau mengurangi energi arus dorong atas.

4) Perencanaan bangunan drainase lereng dilakukan sama dengan perhitungan

saluran teruka.

5) Di bawah ini ditunjukkan beberapa contoh sistem drainase lereng untuk berbagai

jenis perkerasan dan kondisi lapangan. Pada contoh gambar di bawah ini, tebal

lapisan dan ukuran drainase dan komponen lainnya diperbesar untuk

memperjelas gambaran.

Page 46: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

46

Gambar 38 Perencanaan drainase dengan lapis perkerasan permeabel

(a) profil (b) bagian

5.6.2 Jenis bangunan drainase lereng

Jens perencanaan bangunan drainase lereng antara lain terasering lereng, dan

penempatan saluran perlu memperhatikan aspek-aspek sbb:

1) Kemiringan lereng

2) Jenis tanah, sudut geser

3) Kestabilan lereng.

Pembagian jenis bangunan drainase lereng diuraikan sebagai berikut: (lihat Gambar

39)

1) Saluran puncak (crown ditch)

Saluran puncak harus dibuat untuk mencegah air hujan dan air rembesan

tidak masuk ke lereng yang sedang dibuat (digali atau diurug) dan

perancangan harus memperhitungkan topografi daerah sekitar, banyaknya

aliran yang turun dari lereng, sifat-sifat tanah dan lain-lain.

Saluran puncak yang umumnya mempunyai kemiringan yang curam.

Pengaliran air pada saluran ini dapat menyebabkan gerusan di luar saluran

akibat loncatan air.

Jenis saluran puncak antara lain:

- Saluran tanpa lapisan pelindung (unlined ditch);

- Saluran semen tanah (soil cement ditch);

- Saluran beton tulang bentuk “U”

Kriteria saluran puncak:

- Luas penampang basah yang besar

- Ujung hilir saluran harus mempunyai luas penampang basah yang besar

- Ujung hilir saluran harus dirancang dengan memperhitungkan kondisi

topografi secara cermat agar tidak merusak stabilitas lereng

Page 47: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

47

Gambar 39 Sketsa lereng dengan daerah pengaliran

2) Saluran drain memanjang

Saluran memanjang dipasang sepanjang lereng untuk membuang air dari

saluran samping bahu jalan ke dalam saluran di kaki lereng, atau dari saluran

puncak atau saluran banket ke dalam saluran samping jalan.

3) Saluran banket atau penangkap

Saluran ini bermanfaat untuk mencegah erosi lereng akibat air yang mengalir di

permukaan lereng.

4) Bangunan untuk membuang bocoran air pada lereng

Perencanaan bangunan ini tidak dibahas secara rinci pada pedoman ini.

5.6.3 Perancangan sarana drainase lereng disesuaikan dengan kebutuhan

1) Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perancangan drainase lereng adalah sbb.

- Pengurugan harus dilakukan dengan hati-hati

- Erosi di bagian udik dicegah dengan pemasangan lempengan rumput

- Titik transisi lereng saluran diberi lapis penutup

- Di tempat-tempat dimana lereng menjadi curam, dianjurkan menggunakan

saluran yang lengkap dengan “socket”, serupa dengan saluran drainase

memanjang.

2) Contoh sarana drainase lereng sesuai peruntukan perancangan ditunjukkan

pada Tabel 17.

Page 48: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

48

Tabel 17 Perancangan dan contoh sarana drainase lereng

Peruntukan perancangan drainase lereng

Jenis

- Menghentikan air hujan atau aliran permukaan dari lereng

- Membelokkan aliran permukaan yang turun dari lereng atau aliran air tanah di bawah permukaan ke sarana drainase di luar daerah lereng dengan cara yang aman

- Saluran puncak (crown ditch) - Saluran pada bagian atas lereng - Saluran pencegat Bangunan pelindung lereng yng disemprot dengan adukan (semen) atau lempengan rumuh

3) Jenis saluran dan sifat ditunjukkan pada Tabel 18 berikut, dan

pemasangan/pelaksanaan saluran drainase lereng ditunjukkan pada Tabel 19.

Tabel 18 Jenis saluran dan peruntukan

Jenis saluran Kriteria

Saluran puncak

Saluran tanpa lapisan

pelindung (unlined ditch) (lihat Gambar

40)

- Tanah tidak peka terhadap infiltrasi air - Debit kecil dan dapat langsung dialirkan ke lereng alami

yang berdekatan dengan lereng yang sedang dibuat - Saluran sederhana berupa urugan yang dilapisi

lempengan rumput

Saluran semen-tanah (lihat Gambar 40)

- Tanah peka terhadap infiltrasi air - Debit besar dan tidak diperbolehkan ada infiltrasi air ke

dalam tanah

Saluran beton-tulang precast

bentuk “U” (lihat Gambar 41)

- Debit besar dan saluran drainas panjang - Ukuran saluran precast tergantung pada daerah

pengaliran (catchment area) dan kondisi permukaan tanah, umumnya 30 cm x 30 cm

- Bentuk “U” atau setengah lingkaran

Saluran drainase memanjang

Saluran beton-tulang bentuk “U”

atau pipa setengah lingkaran

- Pemasangan langsung pda permukaan lereng. Dilengkapi dengan socket. Pemasangan pada jarak interval 3 m, harus ditempatkan sarana anti-slip.

- Untuk mencegah erosi tebing akiba loncatan air: o Bagian atas saluran harus digali + 10 cm dan, o Diberi lapisan pelindung dari pasangan batu atau

lempengan rumput (Gambar 41)

- Luas penmpang ditentukan oleh perhitungan debit. Ukuran yang sering digunakan 24cm x 24cm atau 30cm x 30cm

Page 49: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

49

- Harus disediakan kolam penangkapan air (catch basin) di: o Pertemuan antara saluran memanjang dan saluran

lain o Kemiringan atau arah aliran berubah Kolam harus memiliki “sumuran” pasir dengan kedalaman > 15 cm untuk meredam energi dari air yang mengalir

- Saluran dan kolam harus diberi tutup pada: o Kemiringan lebih curam dari 1:1 o Titik transisi perubahan kemiringan pada jarak 1 – 2 m

dari kaki lereng.

Saluran beton-tulang

- Saluran pipa beton atau pipa kermik digunakan dengan dilengkapi kolam penangkapan air di titik-titik perubahan kemiringan saluran atau perubahan arah aliran

- Digunakan pada setiap ketinggian 5 – 10 m (ketinggian interval) dan jika lereng cukup panjang atau digunakan jika kemiringan memanjang jalan 0,3% - 5%

- Kemiringan banket disamakan dengan kemiringan lereng (Gambar 43)

- Banket yang dilengkapi denagn saluran drainase (saluran pencegat) maka arah kemiringan melintang banket harus berlawanan dengan kemiringan lereng (Gambar 43)

- Saluran beton-tulang atau saluran semen-tanah yang dibuat pada banket dihubungkan dengan saluran puncak atau saluran memanjang

Tabel 19 Pelaksanaan saluran drainase lereng

Cara pemasangan Kondisi aliran

menjeram (cepat) Pelaksanaan

drainase lereng Bagian pekerjaan

galian

- Tertanam

dengan kokoh

di dalam tanah

asli

- Diurug secara

hati-hati

dengan bahan

kedap air, agar

daya angkut

saluran yang

diinginkan

dapat tercapai

- Harus dilapisi

untuk

mencegah

timbulnya

loncatan air

sehingga

bagian luarnya

akan terlindungi

dari bahaya

gerusan akibat

loncatan-

loncatan air

kecil

- Dilapisi gebalan

rumput

- Harus

diselesaikan

secepat

mungkin

- Saluran puncak

harus dibuat

sebelum

pekerjaan galian

dimulai

- Jika perlu,

sarana darurat

harus dirancang

sebagai saluran

pencegar atau

saluran lainnya

- Harus mengkaji

sifat batuan dan

arah lapisan-

lapisan, karena

ada kaitannya

dengan

kebocoran pada

lereng

Page 50: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

50

- Diberi lapisan

pelindung

pemasangan

batu

Gambar 40 Saluran tanpa lapisan pelindung dan saluran semen-tanah (a), (b), (c)

Page 51: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

51

Gambar 41 Sketsa saluran beton tulangan (a) bentuk “U” dan (b) bentuk

setengah lingkaran

Gambar 42 Sketsa saluran beton tulangan bentuk “U” pada saluran drain

memanjang

Page 52: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

52

Gambar 43 Sketsa penampang melintang suatu banket

5.6.4 Erosi / penggerusan

1) Desain drainase jalan harus mencakupp evaluasi mengenai erosi tanah yang

akan mempengaruhi jalan.

2) Penanggulangan erosi permukaan lereng jalan dapat dilakukan denan

menanami lereng dengan tanaman sesuai Pt T-04-2002-B, Tata Cara

Penanggulangan Erosi Permukaan Lereng Jalan dengan Tanaman.

3) Penanganan yang dilakukan dapat dengan mengganti tanah dan longsoran

tanah yang terjadi harus dibersihkan dan dibuang dari sarana atau saluran

drainase, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 20.

Tabel 20 Penyebab dan sarana untuk menghindari erosi/penggerusan

Penyebab Dampak Sarana memindahkan bocoran air dari lereng

1. Air tanah atau air hujan menginfiltrasi ke dalam tanah

2. Kandungan air tanah dalam tanah itu sendiri

1. Menggerus lereng 2. Menyebabkan

keruntuhan lereng karena terbentuk bidang-bidang gelincir sepanjang lapisan bocoran (Gambar 44)

Bronjong kawat, saluran pencegat, lapisan horisontal yang diisi dan menggunakan lubang tetes/suling-suling (Gambar 44)

Page 53: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

53

Gambar 44 Sketsa bocoran lambat (Oozing) pada lereng

5.6.5 Bangunan untuk membuang bocoran air pada lereng

1) Air rembesan dan air bocoran (oozing water) yang merusak kestabilan lereng

harus segera dibuang melalui galian yang diisi dengan batu-batu, bronjong

kawat pada kaki lereng maupun “suling-suling”.

2) Perencanaan lebih rinci tidak dijelaskan pada pedoman perencanaan drainase

ini. Uraian bangunan ditunjukkan pada Tabel 21 hanyalah uraian bangunan

untuk meneruskan air yang ada ke saluran.

Tabel 21 Uraian bangunan untuk membuang bocoran air pada lereng

Bangunan Uraian

Galian yang diisi batu-batu

- Bertujuan untuk mengumpulkan dan membuang air rembesan dari daerah sekitar permukaan tanah dengan memanfaatkan permeabilitas bahan-bahan kasar.

- Bahan yang dipilih harus memiliki permeabilitas tinggi. Bahan di bagian luar dengan diameter kecil digunakan untuk mencegah infiltrasi pasir dan penyumbatan.

- Pencegahan infiltrasi dapat dilakukan dengan menutup galian

Page 54: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

54

dengan serat resin atau serat gelas (glass fiber) dengan lubang saringan yang cocok.

- Susunan aliran: Tipe-W atau tipe “knockhead” (lihat Gambar 45), di lokasi bocoran air bervolume tinggi atau di lokasi galian saluran saling bertemu. Jika diperlukan dibuat pula saluran-saluran drainase pencegat dengan pipa perforasi di dalmnya.

Bronjong kawat pada

lereng

- Bronjong kawat dikombinasikan dengan galian yang diisi dengan batu, dipasang pada lereng-lereng yang mengalami bocoran-bocoran berat (Gambar 46).

- Pemasangan dilakukan pada kaki lereng pelindung drainase dan kaki pelindung lereng.

- Pada lereng pendek, bronjong kawat dipasang di tempat galian yang diisi dengan batu.

Lubang tetes / suling-suling

- Panjang lubang tetes / suling-suling > 50 sm.

- Pada lokasi bocor, dibuat lubang samping (lubang lateral) yang diisi dengan pipa perforasi atau ikatan bambu untuk membuang air rembesan.

- Jenis pipa yang diberi perforasi: pipa vinyl keras, pipa jaringan resin sintetik, resin sintetik yang bersifat porous dan pipa beton yang lulus air (porous).

- Pada lokasi bocor di dalam, maka harus dilakukan pemboran secara horisontal. Untuk membuang air bocoran, dimasukkan pipa drain yang dilengkapi dengan saringan ke dalam lubang bor tersebut. (Gambar 47).

Gambar 45 Sketsa galian yang disi batu beserta tata letak

Page 55: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

55

Gambar 46 Sketsa bronjong kawat pada lereng

Gambar 47 Sketsa suling-suling

5.7 Drainase bawah permukaan

5.7.1 Prinsip

Drainase bawah permukaan bertujuan menjaga subgrade dan base agar tetap

memiliki kandungan air yang diinginkan, dengan cara yang ditunjukkan berikut ini.

Menurunkan muka air tanah dalam base, urugan tanah atau tanah sampai ke

dalam minimal 1,00 meter di bawah permukaan tanah.

Mencegat air dari daerah sekitar agar tidak merembes ke dalam urugan tanah.

Page 56: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

56

5.7.2 Bangunan drainase bawah permukaan

1) Saluran drainase samping jalan

Saluran drainase samping diterapkan di daerah yang bertaraf muka air tanah

tinggi dan merupakan sarana yang paling berguna bagi drainase bawah

permukaan (lihat Gambar 48, 49, dan 50)

Gambar 48 Drainase samping jalan untuk daerah datar

Gambar 49 Drainase samping jalan untuk daerah lereng

Gambar 50 Drainase samping jalan untuk jalan yang sangat lebar

Adanya saluran drainase bawah permukaan jalan di samping jalan ditujukan

agar mengeringkan subgrade dan base, tanpa merubah perencanaan.

Lokasi lebih khusus ditunjukkan pada Tabel 22.

Page 57: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

57

Tabel 22 Pemasangan saluran bawah permukaan samping jalan pada

daerah tertentu

Kondisi Pemasangan saluran

Keterangan Kedalaman

Daerah datar Kedua sisi jalan Permukaan air tanah juga kurang dasar

Harus berkisar 1,5 – 3,0 meter tetapi kedalaman ini dapat berubah menurut topografi, geologi, dan taraf muka air tanah setempat

Daerah lereng

Suatu sisi tertinggi pada jalan

Air tanah mengalir hanya dalam satu arah

Jalan sangat lebar

Di bawah median dan juga kedua sisi

Daerah yang banyak mengandung air tanah

Selain saluran drainase samping, perlu lapisan tak kedap air yang dipasang di sepanjang batas antara subgrade dan base atau di dalam urugan tanah atau subgrade untuk membawa aliran rembesan ke saluran samping

Perletakan pipa perforasi pada dasar saluran diuraikan pada Tabel 23.

Tabel 23 Sifat dan pemasangan pipa perforasi

Komponen Sifat Uraian

Pipa perforasi Pemasangan Dasar saluran, celah antara, di sambungan pipa jika tidak terdapat lubang

Lubang perforasi

Jenis Tidak boleh terlalu besar karena butiran tanah dapat masuk ke dalam pipa

Sambungan pipa

Ukuran celah pipa + 3 mm

Harus diliput dengan pecahan genting atau bahan lain yang dapat mencegah masuknya tanah

Kemiringan pipa

Penempatan Tidak bolah kurang dari 2‰ untuk menghasilkan kecepatan + 0,3 m/detik

Tahap penyusunan saluran:

a) Penempatan saluran bawah permukaan;

Page 58: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

58

b) Kain tenunan tipis menutup atau melapisi saluran bawah permukaan

(untuk bahan sintetis: glass fiber atau fiber polymer tinggi)

c) Batu kerikil diurug, dimana pipa dipasang di dasar saluran (diameter

standar pipa yang diperforasi adalah 20-30 cm);

d) Lembar tenunan diselimutkan sampai di atas urugan kerikil, berfungsi

sebagai filter pencegah butiran tanah halus masuk;

e) Tanah diurug untuk menutup.

Kriteria pemasangan pipa pada jenis kemiringan tanah ditunjukkan pada

Tabel 24 sedangkan jarak anta pipa ditunjukkan pada Tabel 25.

Tabel 24 Kondisi kemiringan tanah

Kondisi kemiringan / Pemasangan Panjang

Daerah datar dngan kemiringan minimum s = 2‰

Maks. 150 m Ada penurunan 0,30 meter untuk panjang 150 m

Daerah dengan kemiringan yang memungkinan pipa dipasang sejajar dengan permukaan tanah

Panjang pipa tidak terbatas

Daerah lebih curam <600 m

Tabel 25 Jarak interval antara pipa-pipa drain

Jarak interval antara pipa-pipa (meter)

Uraian

15 – 50 Umum digunakan

> 50 Tanah sangan permeabel

< 15 Biaya tinggi

Pipa perforasi membutuhkan bahan pelindung atau filter yang memiliki

distribusi diameter butiran yang diuraikan pada Tabel 26.

Tabel 26 Penempatan bahan filtrasi

Komponen Kegiatan Uraian

Pipa perforasi Penempatan Diliput oleh bahan filter sebagai pelindung, yang didistribusikan diameter butirannya

Bahan filtrasi kurang baik

Penempatan Perforasi dibuat hanya bagian bawah pipa yaitu sepanjang 1/3 keliling pipa

Page 59: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

59

Bahan urugan Pengurugan Pada saluran drain harus diiringi dengan pemadatan (compaction) yang baik, agar aman terhadap penurunan atau deformasi di kemudian hari

Uraian lokasi penempatan saluran bawah permukaan ditunjukkan pada Tabel

27.

Tabel 27 Lokasi saluran bawah permukaan

Lokasi saluran bawah permukaan

Uraian

Di bawah saluran samping atau perkerasan

jalan

Permukaan atas urugan masih dianggap kedap air atau air permukaan dianggap tidak melakukan infiltrasi ke dalam saluran bawah permukaan

Di bawah bahu jalan Permukaan atau urugan bahan filter harus dilapisi dengan lapisan (tanah) setebal 30 cm dengan permeabilitas yang sangat kecil dan cukup padat, utuk mencegah infiltrasi air permukaan

2) Saluran drainase bawah permukaan melintang

Jika muka air tanah tinggi atau muka air tanah berdekatan dengan muka

tanah, maka air rembesan yang seringkali mengalir keluar dari permukaan

memerlukan penempatan salran transversal.

Apabila syarat-syarat drainase tidak dapat dipenuhi oleh saluran drainase

memanjang maka perlu melakukan saluran drainase melintang.

Saluran melintang ditempatkan di daerah-daerah transisi antara galian dan

urugan (Gambar 51).

Gambar 51 Sketsa saluran drainase melintang

Page 60: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

60

Infiltrasi dari subgrade dapat dicegah secara efektif dengan

mengkombinasikan saluran drainase dengan lapisan lulus air di bawah

base.

Posisi saluran dapat dipasang tegak lurus sumbu jalan atau jika jalan

memiliki kemiringan memanjang, saluran melintang harus dipasang menurut

arah diagonal (Gambar 52).

Gambar 52 Saluran drain yang dipasang tegak lurus sumbu jalan

Pipa perforasi dapat ditempatkan pada:

- Dasar saluran drainase

- Sisi saluran

Saluran drainase melintang dihubungkan dengan saluran drainase samping

3) Lapisan lulus air di bawah base

Apabila kondisi tanah tidak baik untuk drainase dan subgrade bersifat kedap

air atau apabila letak muka air tanahnya tinggi serta air rembesan sangat

banyak, maka di bawah base perlu dipasang suatu lapisan yang lulus air

(permeable).

Lapisan lulus air diterapkan apabila subgrade lunak. Dalam hal ini, lapisan

lulus air terdiri dari pasir dengan ketebalan 50 cm.

Drainase dengan menerapkan lapisan lulus air dapat bekerja lebih baik

apabila di dalam dipasang pipa perforasi, seperti terlihat pada Gambar 53.

Page 61: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

61

Gambar 53 Pipa yang diperforasi ditempatkan pada kedua tepi lapisan

lulus air

Suatu lapisan lulus air terdiri dari tanah dengan butiran kasar dan cegah

kenaikan air akibat kapilaritas, sehingga dapat melihat kondisi baik dari

perkerasan jalan dengan persyaratan yang ditunjukkan pada Tabel 28.

Tabel 28 Persyaratan bahan filter

Penggunaan bahan filter Persyaratan

1) Mengisi atau mengurug saluran drainase apabila pipa perforasi sudah dipasang di dasar saluran

2) Lapisan lulus air sudah dipasang di subgrade

- Harus benar-benar lulus air dan terdiri dari pasir alam bergradasi baik, atau kerikil atau batu pecah dengan gradasi yang terkontrol

- Bahan harus memiliki stabilitas butiran yang sangat baik

- Tahan cuaca - Tidak larut - Memiliki kurva distribusi butiran subgrade,

butiran lubang subgrade dan diameter lubang pipa perforasi

Agar material tidak tersumbat oleh partikel-partikel halus yang masuk dari

subgrade maka harus dipenuhi persamaan seperti yang ditunjukkan pada

Tabel 29.

Tabel 29 Persyaratan diameter butir

Kondisi Persyaratan

Material filter tidak tersumbat partikel halus yang masuk dari subgrade

Material filter cukup lulus air terhadap subgrade

Dengan pengertian:

D15 15% diameter material pada kurva distribusi diameter butiran

D85 85% diameter material pada kurva distribusi diameter butiran

Page 62: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

62

Diameter butiran dari bahan filter ditentukan oleh:

- Diameter lubang perforasi atau

- Jarak interval pipa-pipa (apabila digunakan pipa yang tidak diperforasi,

tetapi ada lubang di sambungan)

Dengan persyaratan:

(41)

Bentuk kurva distribusi butiran yang baik adalah kurva berbentuk mulus dan

kurang lebih sejajar dengan kurva distribusi diameter. Utuk butiran subgrade

(lihat Gambar 54).

Gambar 54 Kurva distribusi diameter butiran dari bahan filter

Bila subgrade mengandung kerikil dengan diameter butiran yang sangat

besar, maka kurva dibuat dengan tanpa mencakup partikel-partikel

berdiameter > 25 mm.

5.7.3 Penggalian saluran drainase

Hal-hal yang perlu diperhatikan ditunjukkan pada Tabel 30 berikut ini.

Tabel 30 Kegiatan penggalian saluran drainase

No Kegiatan Uraian

1 Bentuk galian saluran drainase tergantung pada

- Air tanah - Kondisi tanah - Jenis peralatan - Metode pelaksanaan - Dll.

2 Lebar penggalian untuk saluran

30 cm lebih besar dari diameter luar pipa drainase. Dimaksudkan untuk pemasangan pipa perforasi dan pemadatan bahan pada

Page 63: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

63

saat pengurugan kembali dapat dikerjakan dengan mudah

3 Pembentukan dinding saluran

Dibuat se-vertikal mungkin

4 Penggalian saluran pada kaki lereng

Harus disediakan jarak-antara yang layak antara kaki lereng dan galian untuk saluran drainase. Dimaksudkan untuk menghindari keruntuhan lereng

5.7.4 Pemasangan pipa yang diperforasi

Apabila bahan dari saluran drainase terdiri dari tanah berpasir yang baik, maka

saluran dapat diurug kembali setelah tanah berpasir diratakan menurut

ketinggian yang diinginkan dan sesudah pipa perforasi ditaruh di atasnya.

Pemasangan pipa disesuaikan dengan jenis tanah pada Tabel 31 dan Gambar

55.

Tabel 31 Pemasangan pipa yang diperforasi sesuai jenis tanah

Jenis tanah Pemasangan

Bahan dari saluran drain terdiri atas tanah berpasir yang baik

Saluran dapat diurug kembali setelah tanah berpasir diratakan menurut ketinggian yang diinginkan dan sesudah pipa perforasi ditaruh di atasnya

Dasar saluran terdiri dari lapisan batuan yang keras

Saluran harus digali kembali ke bawah sampai bertambah kedalamannya + 10 cm, kemudian diisi dengan kerikil dan batu pecah dan dipadatkan dengan seragam

Tanah lunak dan tidak stabil - Dasar saluran harus dilapisi batu pecah, kerikil, atau pasir dengan ketebalan yang layak

- Slauran drain diurug kembali dengan bahan filter sampai ketebalan 15cm

- Bahan pengurugan harus dari pasir yang tidak mengandung kerikil dengan butiran >10cm

- Pemadatan bahan urugan dilakukan dengan hati-hati

- Jika ujung pipa dihubungkan dengan pipa drain utama, atau berhubungan dengan udara bebas, maka pipa harus ditutup dengan tirai pelindung dari logam atau dipagar

- Diameter perforasi < 30cm, dan dipasang dari suatu galian

Page 64: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

64

Gambar 55 Tipikal pemasangan pipa porous

Umumnya pipa outlet tidak diperforasi karena untuk mengalirkan air dari bagian

struktur ke saluran.

Pipa outlet dilindungi dan ditandai (lihat contoh pada Gambar 56) dengan marka

atau tanda setelah pemasangan selesai.

Gambar 56 Contoh detail pipa outlet dengan tanda

5.7.5 Cara pengerjaan

5.7.5.1 Penentuan permeabilitas tanah

Koefisien permeabilitas diperlukan dan didapat dengan berbagai cara seperti yang

ditunjukkan pada Tabel 32 berikut. Sedangkan pada koefisien permeabilitas pada

Tabel 33 merupakan koefisien permeabilitas bahan yang lolos saringan no. 75 atau

pada Tabel 34 merupakan koefisien permeabilitas hasil perkiraaan sesuai jenis

bahan.

Page 65: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

65

Tabel 32 Penentuan permeabilitas tanah

No Jenis penentuan Uraian

1 Perkiraan koefisien permeabilitas

Dari Tabel 30 perkiraan koefisien di bawah ini

2 Perkiraan permeabilitas berdasar kurva distribusi

diameter butiran

Perkiraan ini dapat memberikan hasil yag baik apabila diterapkan pada pasir yang memiliki diameter butiran yang hampir sama. Formula empiris dari Hazen yang dapat digunakan tersebut: k = CH x D10

2 (42) dengan pengertian: k koefisien permeabilitas (cm/detik) CH konstanta antara 100 dan 150 (1/cm.dtk) D10 diameter efektif (10% diameter dari

kurva distribusi diameter butiran) (cm)

3 Percobaan permeabilitas laboratorium

- Uji permeabilitas dengan tinggi tekan yang konstan (constant head permeability test)

- Uji permeabilitas dengan tinggi tekan yang berubah (variable head permeability test)

4 Test permeabilitas lapangan

- Test pemompaan - Test permeabilitas dengan luban auger

Tabel 33 Koefisien permeabilitas sesuai % lolos saringan No.75

Material dari lapisan “base” % lolos saringan

No.75 Permeabilitas

(cm/detik)

Batu pecah atau kerikil

PI = 0 5 10 15

1,0 – 10-1 10-2 – 10-3 10-4 – 10-5

1 < PI < 6 5 10 15

10-1 – 10-3 10-2 – 10-5 10-4 – 10-7

Bahan yang distabilkan dengan semen atau kapur

Lebih dari 15 10-6 – 10-8

Bahan yang distabilkan dengan bitumen 1,0 – 10-2 10-7 – 10-8

Bahan yang distabilkan dengan semen, tetapi dengan gradas yang kurang baik

Kurang dari 10 10-1 – 10-4

Page 66: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

66

5.7.5.2 Penentuan debit dengan cara analitis

1) Lapisan kedap air dengan kemiringan curam (Gambar 57)

Pada pipa drain dipasang pada laoisan kedap air, debit aliran di dalam pipa

drain per meter lari (m’) diperoleh dari:

(43)

Dengan pengertian:

q debit rembesan (cm3/detik.cm)

ika kemiringan lapisan kedap air

k koefisien permeabilitas (cm/detik)

H0 penurunan muka air tanah (cm)

Gambar 57 Lapisan kedap air dengan kemiringan curam

2) Lapisan kedap air sangat dalam (lihat Gambar 58)

Jika kedalaman lapisan kedap air sangat besar dan air mengalir ke dalam pipa

drain hanya dari satu sisi, debit dalam pipa (per meter lari) diperoleh dari

formula:

(

)

(

) (44)

Dengan pengertian:

q debit rembesan (cm3/detik.cm)

k koefisien permeabilitas (cm/detik)

H0 penurunan muka air tanah (cm)

Page 67: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

67

Rh jarak horisontal pengaruh pipa drain pada permukaan air tanah (cm)

rd ½ lebar saluran drain (cm)

Gambar 58 Lapisan kedap air sangat dalam

3) Pipa terletak pada lapisan kedap air (impervious) (lihat Gambar 59)

Gambar 59 Pipa pada lapisan kedap air

Debit air tanah yang dialirkan oleh pipa dengan lubang-lubang di samping

adalah:

( )

(45)

(46)

Dengan pengertian:

q debit rembesan

iat kemiringan permukaan air tanah

k koefisien permeabilitas

L panjang pipa

Page 68: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

68

h tinggi air dalam pipa = ½ diameter pipa. Jika lubang-lubang pipa terletak di

atas maka h = diameter pipa

H tinggi muka air tanah ke lapisan kedap air

Rh jarak horisontal pengaruh pipa drain pada permukaan air tanah (cm)

4) Pipa terletak di atas lapisan kedap air (impervious)

Gambar 60 Pipa terletak di atas lapisan kedap air

(

)

(

)

(47)

Dengan pengertian:

q debit rembesan

k koefisien permeabilitas

L panjang pipa

h kedalaman air pada pipa. Jika pipa berlubang-lubang samping h = ½

diameter pipa, jika pipa berlubang-lubang di bagian atas h = diameter pipa

H tinggi muka air tanah ke lapisan kedap air

Hp kedalaman dari permukaan air tanah ke lapisan kedap air

rd ½ lebar saluran drain (cm)

Rh jarak horisontal pengaruh pipa drain pada permukaan air tanah (cm)

Jarak Rh tidak ditentukan dengan tetap, karena dipengaruhi oleh faktor-faktor

setempat, misalnya koefisien permeabilitas, penurunan muka air tanah, tebal

Page 69: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

69

dari lapisan yang tidak kedap air. Untuk Rh dapat digunakan nilai perkiraan (nilai

pendekatan) yang dipilih dari Tabel 35.

Tabel 35 Jarak horisontal berdasarkan jenis tanah

Jenis tanah Jarak horisontal (Rh)*

Pasir dengan butiran halus Pasir dengan butiran sedang Pasir dengan butiran kasar

25 – 500 m 100 – 500 m 500 – 1000 m

* angka tersebut di atas merupakan radius dari pengaruh muka air tanah,

apabila muka air di sumuran turun antara 2 dan 3 meter.

5.7.5.3 Penentuan debit dengan cara grafis

Cara grafis digunakan untuk menganalisa debit rembesan air tanah

denganmenggambar garis-garis aliran (flow net).

Cara ini membuat garis-garis aliran yang berpotongan tegak lurusdengan garis

equipotensial sehingga membentuk bidang-bidang segiempat yang mendekati

bentuk bujursangkar (lihat Gambar 61).

(48)

Dengan pengertian:

Q debit rembesan (m3/detik/m’)

K koefisien permeabilitas (m/detik)

Hap beda tinggi antara muka air tanah dengan dasar pipa (m)

Nf jumlah garis aliran

Nq jumlah garis equipotensial

Gambar 61 Garis-garis aliran

Page 70: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

70

Langkah membuat garis-garis aliran (flow net)

Cara membuat garis-garis aliran dengan mencoba berbagai bentuk agar

perpotongan antara Nf dan Nq mendekati bentuk bujur sangkar.

1. Membuat arah garis aliran

2. Membuat beberapa garis aliran menuju pipa atau lapisan pengering dengan

jarak Δf

3. Membuat garis equipotensial yang tegak lurus garis aliran dengan jarak Δq

dengan syarat Δf = Δq

5.7.5.4 Penentuan dimensi

1) Tebal lapisan pengering:

Gambar 62 Tebal lapisan pengering (T)

(49)

Dengan pengertian:

T tebal lapisan pengering yang dibutuhkan (m)

q debit rembesan (m3/detik/m’)

k koefisien permeabilitas bahan lapisan pengering (m/detik)

ilp kemiringan ke arah melintang lapisan pengering

2) Pipa porous:

Kapasitas pipa porous dihitung sama seperti perhitungan aliran air pada

saluran terbuka yaitu dengan rumus Manning. Debit pipa (Qs), luas

penampang basah (F), dan kecepatan (V) seperti pada rumus (14).

Untuk kapasitas maksimum pipa, maka

(50)

Page 71: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

71

Dengan pengertian:

F luas penampang basah pipa (m2)

R jari-jari hidrolis pipa (m)

P keliling basah (m)

d diameter pipa

5.7.5.5 Pemilihan material untuk filter / lapisan pengering

1) Material alam

Pemilihan material lapisan filter/pengering di dasarkan atas gradasi sbb:

(51)

(52)

Kapasitas drainase dari lapisan filter/pengering mencukupi maka:

(53)

Dengan pengertian:

D15 15% diameter material pada kurva distribusi diameter butiran

D50 50% diameter material pada kurva distribusi diameter butiran

D85 85% diameter material pada kurva distribusi diameter butiran

2) Material buatan/fabrikasi

Bahan untuk lapisan filter atau lapisan pengering yang digunakan untuk

lapisan drainase di bawah badan jalan dapat menggunakan bahan produksi

pabrik seperti geotextile.

Pemakaian geotextile untuk pengendalian air tanah biasanya adalah:

- Kedap air

- Lolos air

Page 72: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

72

5.7.5.6 Pemilihan pipa

1) Pemilihan dimensi berdasarkan kapasitas debit rembesan yang akan dialirkan.

2) Pemilihan jenis/bahan pipa ditentukan berdasarkan kekuatan dan keawetan

jenis/bahan pipa.

3) Di bawah ini ditunjukkan konisi pemasangan pipa.

Gambar 63 Pipa yang dipasang di galian

(54)

(55)

√ (56)

Dengan pengertian:

qt tekanan tanah vertikal yang bekerja pada pipa (t/m2)

ɣ berat volume tanah timbunan per m’ (t/m2), dan ɣ=1

Cd koefisien beban tekanan tanah

Bd lebar galian di atas pada elevasi pipa (m)

Bc diameter luar pipa (m)

Htm tinggi timbunan di atas pipa (m)

μ’ koefisien gesekan antara tanah asli (atau tanah timbunan) dengan urugan

tanah di atas pipa, umumnya μ’ = μ, dimana μ = tan φ = sudut geser dalam

tanah (lihat Tabel 36)

k koefisien Rankine

Page 73: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

73

Tabel 36 Sudut geser (φ) dalam tanah urugan

Jenis material tanah urugan

Sudut geser dalam (φ) Catatan

Tanah kohesif bagus 10o μ = tan φ

Pasir 30o – 40o μ = sudut geser dalam, tanah urugan yang digunakan

Tanah berbutir halus 20o – 30o

4) Pipa dipasang pada tanah asli atau timbunan yang dipadatkan (lihat Gambar 64)

Gambar 64 Pipa dipasang pada tanah asli atau timbunan

(57)

Dengan pengertian:

qt tekanan tanah vertikal yang bekerja pada pipa (t/m2)

Cc koefisien beban tekanan tanah

ɣ berat volume tanah timbunan per m’ (t/m2), dan ɣ=1

Bc diameter luar pipa (m)

(58)

Dengan pengertian:

He kedalaman dari elevasi atas pipa sampai dengan permukaan penurunan

tanah di bawah pipa (m) dan dapat didekati dengan rumus

P proyeksi rasio, tergantung dari perbandingan antara tinggi h dan Bc

Page 74: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

74

ɣsd rasio penurunan tanah (settlement ratio), umumnya 0,7 untuk pipa beton

(lihat Tabel 37)

Tabel 37 Rasio penurunan tanah (settlement ratio, ɣsd)

Kondisi penempatan pipa ɣsd

Pipa beton di atas tanah keras atau batuan 1,0

Pipa beton di atas tanah normal 0,5 – 0,08

Jika tanah dasar relatif lunak dibandingkan dengan tanah sekitar

0 – 0,5

5.8 Fasilitas penahan air hujan

5.8.1 Sumur resapan air hujan

1) Fasilitas resapan air hujan adalah prasarana untuk menampung dan

meresapkan air hujan ke dalam tanah.

2) Fasilitas ini digunakan jika daerah stabil, jika jenuh air dan memiliki tingkat

permeabilitas yang tinggi dan pengisian air tanah tidak mengganggu stabilitas

geologi.

3) Kedalaman sumur resapan harus lebih dalam daripada elevasi subgrade jalan

yaitu 1 – 1,5 meter di bawah permukaan jalan. Hal ini dimaksudkan agar tidak

mengganggu stabilitas konstruksi jalan raya.

4) Perencanaan sumur resapan dilakukan sesuai SNI 03-2453-2002 Tata Cara

Perencanaan Sumur Resapan Air Hujan untuk Lahan Pekarangan dan SNI 06-

2459-2002 Spesifikasi Sumur Resapan Air Hujan untuk Lahan Pekarangan.

5.8.2 Kolam drainase tampungan sementara

5.8.2.1 Prinsip

1) Air yang masuk ke dalam kolam drainase tampungan air sementara dibatasi

hanya untuk air dari saluran samping jalan

2) Manfaat kolam drainase:

Menampung air limpasan yang idak dapat ditampung oleh gorong-gorong

maupun saluran yang terpasang (selisih debit yang masuk dan debit yang

dialirkan oleh gorong-gorong pada waktu banjr) sehingga debit puncak air

banjir tidak menggenangi sampai di kawasan permukiman di hulu saluran

Page 75: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

75

atau di sisi jalan. Setelah hujan reda volume air pada kolam akan dialirkan

melewati gorong-gorong.

Tempat resapan air (sesuai jenis material pada dasar dan dinding kolam).

Rekreasi masyarakat.

3) Penempatan:

Kolam dapat ditempatkan pada atau di luar aliran air seperti sungai.

Kebijakan penempatan kolam drainase harus dikonsultasikan sesuai

kebutuhan data dan ukuran dan konstruksi kolam drainase.

5.8.2.2 Jenis kolam

Jenis kolam terbag atas:

1) Kolam kering yang hanya sementar menampung air limpasan dapat berupa

lapangan sepak bola atau lapangan bermain yang dilapisi rumput;

2) Kolam basah yang merupakan kolam permanen menampung air limpasan yang

ridak memerlukan rencana besar seperti dam kecuali jika tinggi, atau jenis tanah

yang bermasalah.

5.8.2.3 Komponen kolam

1) Tipikal bentuk kolam ditunjukkan pada Gambar 65

Gambar tersebut menunjukkan bentuk kemiringan dinding kolam pada sudut

yang tepat pada kedalaman kolam dan sesuai dengan stabilitas tanah. Hal

ini mempertahankan dinding kolam dari kelongsoran.

Jika memungkinkan, batu pecah (crushed sone) dapat ditempatkan pada

dasar kolam dan sebagian sisi ke atas untuk memfasilitasi drainase dan

untuk mempersiapkan sisi intact.

Page 76: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

76

Gambar 65 Tipikal bentuk kolam drainase

2) Komponen-komponen yang perlu diperhatikan diuraikan pada Tabel 38.

Tabel 38 Uraian komponen kolam drainase

Komponen Uraian

Fasilitas inlet dan outlet Tergantung pada penggunaan kolam Jika tidak ada fasilitas rekreasi yang akan disediakan, aliran air dibendung (dammed) oleh emankment dan aliran air mengalir ke penampungan tempat struktur inlet khusus.

Daerah penyimpanan air

Jika digunakan sebagai lapangan bermain: - Permukaan tempat bermain harus dibuat bertahap - Disediakan saluran untuk memindahkan air hujan

Saluran masukan kolam

Jenis saluran terbuka, struktur inlet tidak diperlukan

Arus masuk Melalui pipa special pits dan struktur penyebaran pengaliran air harus dapat menghindari erosi

Pipa (weir) banjir yang besar

Elevasi dari spillway harus disediakan kurang lebih 0,5 meter lebih rendah dari ketinggian embankment

Aliran yang keluar - Bawah kolam ( a low level pipe) oleh pipa - Bagian tertinggi oleh gorong-gorong dan spillway

Sambungan pipa Menggunakan karet ring

Tanah Pemadatan sesuai standard yang berlaku

3) Jenis permukaan saluran pada daerah yang khusus untuk menghindari erosi

ditunjukkan pada Tabel 39

Page 77: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

77

Tabel 39 Jenis permukaan salran berdasarkan daerah tertentu

Jenis permukaan saluran Lokasi

Semen, rip-rap atau pelindung Daerah puncak dan turunan / keluaran (downstream)

Rumput Kemiringan spillway relatif datar

4) Kemiringan talud (sisi kolam) dan spillway yang dilapisi rumput ditunjukkan pada

Tabel 40.

Tabel 40 Kemiringan untuk permukaan bahan lapisan rumput

Kemiringan Persyaratan Keterangan

Sisi kolam Maks 1 : 6

Spillway (pada downstream side)

Maks 1 : 6 Kemiringan datar lebih baik teruama yang sering digunakan

5.8.2.4 Cara pengerjaan penentuan debit yang masuk kolam

1) Volume air banjir

Untuk menghitung debit air yang masuk ke dalam kolam, gunakan hidrograf

banjir. Dengan perhiungan Metode Rasional, bentuk hidrograf adalah garis lurus,

seperti Gambar 66 dan rumus di bawah ini.

Gambar 66 Hidrograf rasional

Besarnya volume banjir pada saat:

a)

(59)

b)

(60)

Dengan pengertian:

Vb volume banjir

Page 78: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

78

Qmax debit maksimum saat banjir

tc waktu konsentrasi

t2 waktu aliran dalam saluran

2) Luas kolam drainase

Data yang dibutuhkan untuk menentukan luas kolam sementara dengan

mengetahui volume banjir yang masuk dan volume air yang keluar lewat

gorong-gorong dengan metode penelusuran banjir

Selisih volume air yang masuk dan keluar dari gorong-gorong dengan

menggambar garis lengkung massa debit (mass curve) (Gambar 67)

Perhitungan banjir dengan metode Rasional bentuk lengkungan massa

hidrograf mendekati huruf S. Lengkungan massa menggambarkan jumlah

kumulatif volume air banjir menurut waktu.

Gambar 67 Kumulatif inflow, outflow, dan volume tampungan

3) Langkah-langkah perencanaan tampungan air sementara:

a) Hitung debit puncak banjir yang masuk dan buat hidrograf;

b) Hitung volume kumulatif dengan selang waktu sebesar t menit;

c) Asumsikan bahwa debit yang keluar dari gorong-gorong atau kapasitas

saluran di hilir gorong-gorong konstan;

d) Buat hidrograf serta hitung volume air kumulatif dengan selang waktu t

menit;

e) Dengan membuat grafik kurva massa dari volume air yang masuk dan

keluar serta membuat garis sejajar dengan garis kumulatif air yang keluar

Page 79: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

79

dan bersinggungan di puncak kurva dari garis kumulatif air yang masuk,

didapatkan total volume air yang harus ditampung dalam kolam (Gambar 68)

f) Tentukan luas kolam yang dibutuhkan dengan batasan tinggi muka air

maksimum yang diijinkan pada kolam;

g) Jika dianggap segiempat, luas kolam didapatkan dari volume air yang

ditampung dlam kolam dibagi dengan tinggi air maksimum yang diijinkan.

Gambar 68 Skema penentuan luas kolam drainase

6 Aspek lingkungan

6.1 Aspek pengkajian lingkungan

Rencana kajian lingkungan perlu dipertimbangkan dalam hubungannya dengan

aliran permukaan jalan adalah menyingkirkan zat pencemar dan dampak resultan

terhadap kualitas air.

Aliran permukaan yang berasal dari koridor jalan berpotensi untuk menimbulkan

dampak negatif terhadap kualitas air dan biota aquatik dalam memperoleh air. Hal

tersebut dapat berdampak dalam jangka pendek atau jangka panjang. Hal yang

signifikan dalam upaya menyingkirkan zat pencemar akan tergantung pada

sensitifitas relatif yang diterima oleh lingkungan.

Proses pemilihan

Pemilihan dan pelaksanaan pengendalian dampak lingkungan terdiri dari 6 tahap

utama, yaitu:

Page 80: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

80

1) Menentukan sasaran isu lingkungan dan kualitas air – mengidentifikasi

sensitifitas lingkungan, sasaran pencapaian kualitas air dan menetapkan kriteria

desain yang tepat; (misalnya: untuk mengurangi dampak dari endapan dan

logam berat);

2) Pengindentifikasian sumber pencemar dan pengestimasian beban pencemar –

mengidentifikasi sumber pencemar dan menentukan beban pencemar dari

koridor jalan untuk menentukan tipe dan jumlah pencemar yang akan

disingkirkan;

3) Mengidentifikasi proses perpindahan zat pencemar – mengidentifikasi

mekanisme perpindahan zat pencemar untuk membantu dalam

pengidentifikasian penyingkiran zat pencemar yang tepat;

4) Memperkirakan alat kontrol zat pencemar yang potensial – mengidentifikasikan

semua cara yang dapat dilakukan sebagai kunci dasar kriteria pemilihan tempat.

Setiap pengendalian dampak lingkungan dapat diterima atau ditolak atas dasar

setiap kriteria yang dipilih;

5) Memperkirakan penyingkiran zat pencemar yang potensial – membandingkan

semua cara yang dapat ditempuh sebagai dasar untuk mencapai sasaran kunci

pengendalian; dan

6) Mengoptimalkan cara pengendalian yang potensial – mengidentifikasi dan

mengganti evaluasi antara sasaran yang diinginkan dengan kriteria pemilihan

tempat. Menentukan metode-metode pengendalian dampak lingkungan yang

tepat untuk mencapai sasaran.

6.2 Aspek penanganan dampak

Penanganan dampak yang timbul seperti masalah polusi yang ditimbulkan oleh

aliran permukaan (runoff) yang akan berakibat negatif baik terhadap saluran secara

fisik, terhadap organisme, maupun terhadap kualitas air yang akan dibuang ke

saluran.

Salah satu cara yang dapat digunakan adalah dengan mengontrol bahan pencemar

dengan melakukan kontrol polusi yang mungkin diperlukan untuk memastikan

bahwa aliran permukaan jala (road runoff) tidak berdampak negatif terhadap habitat

aquatik yang sensitif dan aliran air.

Cakupan untuk pengontrolan dan meminimalisasi dampak polutan dalam aliran air

adalah lebih sering ditekankan untuk jalan baru daripada jalan yang sudah ada.

Kualitas air permukaan yang berasal dari aliran permukaan jalan dapat disalurkan di

dalam tahap perencanaan sistem drainase jalan. Kajian kontrol polusi yang tercakup

Page 81: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

81

dalam perencanaan sistem drainase jalan memungkinkan pengaruh polutan

terhadap aliran dan lingkungan di sekitarnya dapat dicegah atau dikurangi.

Terdapat beberapa pilihan penanganan yang dapat dilakukan untuk mengurangi

beban pencemar dan untuk tujuan mencapai kualitas air yang dibutuhkan. Ketentuan

ini merupakan pertimbangan perencanaan dan prosedur desain.

Pelaksanaan pengukuran kontrol pencemar dilakukan pada sarana sebagai berikut:

- Jeruji sampah

- Bak kontrol

- Saluran inlet

6.3 Aspek pemeliharaan / perawatan

Dalam melakukan pemeliharaan / perawatan saluran tidak lepas dari kondisi saluran

itu sendiri.

Kondisi saluran tergantung dari bahan yang dapat dibuat dan seberapa sering

pemeliharaan / perawatan itu dilakukan.

Kerusakan saluran akan berdampak negatif terhadap lingkungan di sekitarnya

apabila tidak dilakukan pemeliharaan / perawatan yang baik.

Beberapa dampak negatif yang umum terjadi termasuk:

a. Gangguan terhadap tumbuh-tumbuhan (langsung terhadap tanah dimana

tumbuhan itu tumbuh dan kehilangan habitat aquatik);

b. Erosi tanah dan sedimentasi;

c. Berubahnya siklus hidrologi;

d. Berubahnya jalur aliran di permukaan tanah yang menyebabkan berubahnya

kelembaban lapisan tanah; dan

e. Merambahnya rumput liar.

6.4 Aspek perencanaan manajemen lingkungan

Dalam merencanakan manajemen linkungan untuk suatu perencanaan sistem

drainase jalan, yang perlu diperhatikan adalah dampak dari pembangunan saluran

drinase dari pra-konstruksi, masa konstruksi dan pasca-konstruksi.

Terutama pada masalah lingkungan yang dapat mengurangi aau merusak kinerja

saluran drainase, seperti erosi dan sedimentasi. Karena masalah utama sebagian

Page 82: 1.Perencanaan Sistem Drainase Jalan (Revised 15 April 2012)

Pd. T-02-2006-B

82

besar saluran drainase yang ada di kota-kota besar di Indonesia adalah erosi dan

sedimentasi yang disebabkan karena berubahnya tata guna lahan di sekitar saluran

yang menyebabkan daya tampung saluran sudah tidak sesuai lagi dengan desain

rencana, sehingga kinerja saluran tidak akan berfungsi lagi sebagaimana mestinya.

Atas dasar hal yang telah dipaparkan diatas, maka perlu mengantisipasi masalah

tersebut pada saat merencanakan pra-konstruksi tadi dan mengadakan evaluasi

terhadap kinerja saluran pada masa konstruksi dan pasca-konstruksi. Apakah masih

ada kekurangan-kekurangan yang perlu diperbaharui, sehingga dampak-dampak

negatif yang mungkin ditimbulkan dapat dikurangi.

Hal lain yang juga penting bahwa dalam manajemen lingkungan sistem drainase

jalan semua instansi terkait (terutama Dinas-dinas terkait) harus terintegrasi dan

bersinergi sehingga tidak ada pihak-pihak atau Dinas-dinas terkait saling melempar

tanggung jawab terutama dalam pemeliharaan dan perbaikan. Selain itu juga peran

serta masyarakat mempunyai andil besar dalam pemeliharaan saluran secara

individu (kemauan sendiri) maupun bersama-sama dengan aparat pemerintahan

setempat, seperti RT, RW dan Kelurahan.