PERANCANGAN DRAINASE SUB PERMUKAAN MENGGUNAKAN DATA FLOW NET / CARA GRAFIS Ketentuan perancangan :

a. panjang segmen jalan yang akan dirancang drainase sub permukaan adalah 300 meter

b. jenis tanah adalah silt dengan kondisi flow net terlampir c. drainase sub permukaan ditujukan untuk mencegah air kapiler

dari tanah dasar mencapai struktur perkerasan jalan. Kecenderungan ini terjadi pada tanah dengan material lanau atau lempung yang cukup dominan.

STEP 1 MENGHITUNG DEBIT REMBESAN

Tinggi muka air tanah (h) = 3 meter Jumlah garis aliran (Nf) = 3 Jumlah garis ekipotensial (Nq) = 13 Debit rembesan, Q = k.h. ( Nf / Nq) Maka, Q = k x 3 x ( 13 / 3) = k x 13 Lapisan tanah di sekitar badan jalan adalah lanau (silt), maka nilai k diambil k = 10-5 m/detik ( diambil kondisi yang minimum) Sehingga , Q = 1,3 . 10-4 m3/detik/m’

STEP 2 MENGHITUNG TEBAL LAPIS PENGERING (DRAINAGE LAYER)

Tebal lapis pengering yang dibutuhkan, dapat dihitung dengan rumus : T = Q / (k . s) Dengan : T = tebal lapis pengering yang dibutuhkan, m Q = debit rembesan per satuan panjang-lari, m3 / det/m’ k = koefisien permeabilitas bahan lapisan pengering, cm/detik s = kemiringan lapisan pengering arah melintang Diasumsikan, lapisan pengering menggunakan batuan pasir kerikilan dari quarry setempat dengan nilai k diambil sebesar 10-2 m/detik dan kemiringan lapisan 0,02 m/m sehingga : T = 1,3 . 10-4 / (10-2 x 0,02) = 0.65 meter STEP 3 MENGHITUNG DIMENSI PIPA PORUS Secara prinsip dasar, kapasitas pipa porus dihitung sama seperti menghitung aliran pada saluran terbuka dengan rumus kontinuitas dan manning, yaitu : Q = A . V (m/det) V = 1/n . R 2/3 . I1/2

Dengan : Q = kapasitas debit pada pipa, m3/det V = kecepatan aliran dalam pipa, m/det A = luas penampang basah pipa , m2 n = koefisien manning dari bahan pipa R = jari-jari basah pipa, m S = kemiringan pemasangan pipa Jika diasumsikan bahwa kapasitas maksimum pipa adalah keadaan dimana pengaliran dalam pipa adalah kondisi penuh, maka : A = ¼ . π . d2 P = π . d Sehingga R = A / P = ¼.d Disebabkan panjang segmen yang dirancang adalah 300 meter maka debit air yang masuk dalam pipa adalah : Q = 1,3 . 10-4 m3/detik/m’ x 300 m = 3,9.10-2 m3/detik = 0,039 m3/detik Jika digunakan pipa dengan material pipa beton dengan nilai kekasaran manning , n = 0,02 dan kemiringan pipa sebesar , s = 0,01 maka : Q = ¼ . π . d2 x 1/n . R 2/3 . I1/2 Q = ¼ . 3,14 . d2 x (1/0.02).(1/4.d)2/3 . 0.011/2 Q = 3,926.d2 x (0,25d)2/3

Dengan nilai Q = 0,039 m3/detik , maka diperoleh d = 0,251 meter Dibulatkan menjadi d = 0,30 meter ( di toko material setempat setara dengan 12 inchi) dengan kemiringan pemasangan pipa sebesar 0,01 m/m ( 1%)

PERANCANGAN DRAINASE SUB PERMUKAAN CARA ANALITIS UNTUK TIPE INTERCEPTION DRAINAGE

Ketentuan perancangan ;

a. panjang segmen jalan yang pengaruhi oleh muka air tanah adalah 200 meter

b. jenis tanah adalah campuran pasir kelanauan, nilai k = 10-5 m/det

c. drainase sub permukaan ditujukan untuk mencegah intersepsi air tanah ke struktur perkerasan khususnya sub grade

d. percobaan tanah di lapangan memberikan hasil gradien hidrolis muka air tanah , i = 0,01

e. kondisi aliran air diperkirakan hanya mengalir hanya dari satu sisi dan badan jalan berada di zona lapisan kedap datar

STEP 1 SKETSA SISTEM DRAINASE SUB PERMUKAAN

Tinggi muka air tanah (H) = 3 meter Diameter pipa, d = h = 0,20 meter (asumsi) Panjang pipa, L = 200 meter Nilai k untuk tanah pasir kelanauan = 10-5 m/detik Gradien hidrolis muka air tanah, i = 0,01 STEP 2 MENGHITUNG DEBIT REMBESAN Besarnya debit rembesan yang akan mengalir ke dalam pipa dihitung dengan persamaan : Q = [k.l. ( H2 – h2)] / R

Dengan R = (H2 – h2) / ( 2.i.H) R = (32 – 0.22) / ( 2 . 0,01 . 3) R = 149,33 Maka Q = [10-5 . 200 . (32 – 0,22)] / 149,33 Q = 1,2.10-4 m3/detik STEP 3 MENGHITUNG DIMENSI PIPA PORUS Secara prinsip dasar, kapasitas pipa porus dihitung sama seperti menghitung aliran pada saluran terbuka dengan rumus kontinuitas dan manning, yaitu : Q = A . V (m/det) V = 1/n . R 2/3 . I1/2 Dengan : Q = kapasitas debit pada pipa, m3/det V = kecepatan aliran dalam pipa, m/det A = luas penampang basah pipa , m2 n = koefisien manning dari bahan pipa R = jari-jari basah pipa, m S = kemiringan pemasangan pipa Jika diasumsikan bahwa kapasitas maksimum pipa adalah keadaan dimana pengaliran dalam pipa adalah kondisi penuh, maka : A = ¼ . π . d2 P = π . d Sehingga R = A / P = ¼.d Disebabkan panjang segmen yang dirancang adalah 200 meter maka debit air yang masuk dalam pipa adalah : Q = 1,2 . 10-4 m3/detik/m’ x 200 m = 2,4.10-2 m3/detik = 0,024 m3/detik

Jika digunakan pipa dengan material pipa beton dengan nilai kekasaran manning , n = 0,02 dan kemiringan pipa sebesar , s = 0,01 maka : Q = ¼ . π . d2 x 1/n . R 2/3 . I1/2 Q = ¼ . 3,14 . d2 x (1/0.02).(1/4.d)2/3 . 0.011/2 Q = 3,926.d2 x (0,25d)2/3

Dengan nilai Q = 0,024m3/detik , maka diperoleh d = 0,211 meter Dibulatkan menjadi d = 0.25 meter dengan kemiringan pemasangan pipa sebesar 0,01 m/m ( 1%)

SUPLEMEN MATERI KULIAH PERANCANGAN DRAINASE SUB PERMUKAAN

DESUTAMA 132 295 909

PROGRAM DIPLOMA 3 KONSTRUKSI BANGUNAN TRANSPORTASI

JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2007