MENINGKATKAN PRODUKTIVITASDENGAN MENGOPTIMALKAN

DESIGN JALAN TAMBANG

DIBUAT OLEH :ENGINEERING DEPARTMENT H/O PT PAMAPERSADA NUSANTARA

Jalan Tambang digunakan untuk pengangkutan mineral hasil galian (commodity) ke crushing plant, stockpile atau tanah

buangan (overburden) ke disposal.

Setiap aspek yang menyangkut desain jalan termasuk gradient (kelandaian), tikungan, drainase dll harus memperhitungkan masalah keamanan, kenyamanan, biaya pembuatan, metode pengangkutan material dll. yang secara tidak langsung akan

mempengaruhi biaya penambangan serta meningkatkan keuntungan secara keseluruhan.

““Jalan dan Jalan dan Ramp adalah Umur adalah Umur Kehidupan dari suatu Kehidupan dari suatu Tambang Terbuka”Tambang Terbuka”

““Jalan dan Jalan dan Ramp adalah Umur adalah Umur Kehidupan dari suatu Kehidupan dari suatu Tambang Terbuka”Tambang Terbuka”

DEFINISIDEFINISIDesign VehicleDesign VehicleDesign VehicleDesign Vehicle

Design SpeedDesign SpeedDesign SpeedDesign Speed

Sight DistanceSight Distance

Lebar jalan yang diperkeras atau didesain untuk dilewati kendaraan secara reguler.

Lebar tambahan di kedua sisi jalan berfungsi untuk kebebasan samping.

Bentuk normal kemiringan jalan (cross section) satu atau dua arah.

Jenis-jenis kendaraan yang direncanakan akan melewati jalan yang dibuat.

Kecepatan maksimum yang direncanakan untuk unit yang akan melewati jalan yang dibuat.

Jarak pandang pengemudi (kendaraan terkecil yang akan lewat) yang aman saat berpapasan atau akan mendahului kendaraan di depannya.

Width of PavementWidth of Pavement

Width of ShoulderWidth of Shoulder

CrossfallCrossfall

Bund wall yang dibuat khususnya pada daerah timbunan yg tingginya > 3.0 m.

Radius desain di daerah tikungan dan berhubungan dengan kecepatan yang aman saat melewati daerah tsb.

SuperelevationSuperelevation

Vertical CurveVertical Curve

Vertical alignmentVertical alignment

Batter Slope Batter Slope Kemiringan slope/tebing di daerah timbunan atau galian.

Safety Berm Safety Berm

Horizontal Curve RadiusHorizontal Curve Radius

kemiringan maksimum seluruh lebar jalan yang diperkeras ke suatu arah untuk mengimbangi gaya centrifugal alat (pada tikungan).

Bentuk kurva yang digunakan dalam hitungan untuk membentuk puncak atau dasar dari suatu tanjakan/turunan sehingga unit akan mudah dan aman saat melewatinya.

Tanjakan atau turunan sepanjang jalan yang direncanakan dan dihitung dengan satuan percent grade.

Fungsi Jalan TambangFungsi Jalan Tambang

adalah agar kendaraan bisa lewat dengan kecepatan yang aman dan nyaman bagi pengemudi/ operator serta menghasilkan produktivitas

yang optimum dengan biaya yang se-ekonomis mungkin.

Tujuan Jalan TambangTujuan Jalan Tambang

adalah sebagai sarana yang bisa dilewati kendaraan untuk pengangkutan bahan galian dan tanah buangan ke lokasi yang

ditentukan.

Jalan tambang dibagi atas 2 :

» Jalan dengan perkerasan (pavement)» Jalan dengan perkerasan (pavement)» Jalan dengan perkerasan (pavement)» Jalan dengan perkerasan (pavement)

yaitu jalan yang dibuat dari tanah asli dan dipadatkan tanpa ada lapisan dipermukaan jalan.

yaitu permukaan jalan diberi lapisan batu pecah sehingga jalan dapat dilewati saat hujan.

» Jalan tanpa perkerasanJalan tanpa perkerasan» Jalan tanpa perkerasanJalan tanpa perkerasan

• Cycle Time Unit (Produktivitas Dump Truck)

Secara umum Jalan Tambang akan berpengaruh besar pada :

• Pemakaian Consumables goods (Fuel, Oil & Tire)

• Down Time

• loading

• spotting

• dumping

• Jenis alat angkut

• Jarak angkut

• Lebar JalanGrade jalan

• Kebebasan samping

• Jarak pandang

• Cuaca

Cycle Time

Ж Variabel timeЖ Variabel time

Ж Fixed time Ж Fixed time

Cont’

– Stiffness / Kekakuan» CBR (California Bearing Ratio)

yaitu suatu nilai index dalam percent (%) yang menunjukkan kekuatan/daya dukung subgrade atau perkerasan, dimana nilai CBR 100 % adalah batu pecah yang Well Graded dan dengan kepadatan 100 % Standar Proctor Test.

Yaitu hambatan karena kemiringan yang menyebabkan perlambatan (menanjak) atau percepatan (menurun) pada kendaraan yang bergerak.

Travel Time Unit

• Grade Resistance (GR - %)

Rolling Resistance (RR - %) Rolling Resistance (RR - %) 3 % 3 %

– Surface Texture / Bentuk Permukaan

Desain Jalan

• Topography & Lingkungan

– Cross Section Jalan

• Desain Geometrik Jalan

– Alinemen Horizontal• Superelevasi (m/m)

v 2

(e+fm) = --------------

127 R

– Alinemen Vertikal

– Kondisi Topografi– Vegetasi – Curah Hujan – Muka Air Tanah– Aspek Geoteknik dari Tanah Asli & Perkerasan

TABEL 1. STANDAR DESAIN GEOMETRIK JALAN

Element Influences Typical ValuesDesign Speed Haul Road Design Vehicle

Light Vehicle usageHorizontal CurvesVertical GradesTyre Life & Impact

60 to 80 km/hr

Sight Distance Consider All Vehicle * Driver eye height * Object on road * Distance from edgeformation* Minimum sight distance

1.15 m (light vehicle) 0.2 m 2.5 m

70 mWidth of 2 laneRunningPavement

3.5 times width of designvehicle

26 m (Cat 789)

Width ofShoulder

OptionalSafety Impacts

Up to 3 m

Crossfall 2 way or 1 way * Tyre wear * Driver comportLow speed stabilityShoulders

3 – 5 % max

8 % max desirable

Batter Slopes- Cut

- Fill

StabilitySight Distance

Embankment HeightSafety RunoutsMaterial StregthsBenching

Varies1H : 1.7V (medstrong rock)2H : 1V (soilmargin)

1.5H : 1Vup to 10 % for safety

Safety Berms Typically Fill Embankments> 3mAcross CulvertsProtection of Off-roadFeatures

2 m high2 m crest width1H : 2V inside slope

HorizontalCurves Radius

Design SpeedTyre WearSuperelevationSight Distance

50 m (S-C-S type)300 m (FULL CIRCLE)

Superelevation Tyre WearDriver Comport

5 % max rec.

Vertical Curves Sight DistanceTopography

To suit light vehicle

VerticalAlignment

Tyre WearDesign VehicleSafety

Max. Grade 8 %

Ray Woods (Principal Engineer Brisbane, Minenco Pty Ltd)

– Desain Tebal Perkerasan

H = 20 (Po(1+0.7 log n)/CBR)

Cont’

• Desain Perkerasan Jalan

– Desain unit Hauling (Terbesar)

– Subgrade dan Material Penyusun Perkerasan

• Subgrade (CBR < 20 %, PI variabel)

• Subbase Course ( CBR 20 %, PI 10 %)

• Base Course (CBR 50 %, PI 4 %)

• Surface Course (CBR 50 %, PI 4 %)

• Desain kepadatan (95 % d)

• Gradasi desain

CONTOH PAVEMENT DESIGNUNBOUND METHOD

• From Kerkhoven, Dormon & Jeirffroy's :

• h = 20 * (Po*(1+0.7 log no)/CBR)^1/2• no = d * fk * n ===> no : Equivalent Calculated Traffic• n : Equivalent End Traffic• d : Drainage Factor• fk : Surface & Subsurface Water Factor• Po : 1/2 P (axle load)• h : Pavement Thickness• CBR : CBR design•

• Available Data :• n = 2,669,623• d = 2.50 (Fair)• fk = 5.00 (Medium)• Po = 41.88 ton• CBR = 10.90 %• no = 33,370,291• h = 98.13 cm ===> Pavement will use single type of • or 100 cm material (blue clay)• ===> This thick is a minimum for road layer

Dampak Desain Jalan Grade yang terlalu tinggi, akan berakibat sbb :

- Keausan ban meningkat

- Lining brake cepat aus

- Kendaraan sulit dikontrol pada kondisi basah

- Erosi karena air meningkat

- Fuel consumption meningkat

- Kecepatan turun sehingga produktivitas turun

- Beban pada transmissi meningkat

Crossfall terlalu datar, air akan menggenang shg :

- Permukaan menjadi kasar/batu muncul ke permukaan

- Side cut pada ban meningkat

- Kerusakan permukaan jalan, meningkatkan kerusakan pada ban dan chasis

Cont’

Jalan kurang lebar, akibatnya :

- Sidewall pada ban cepat rusak

- Ban tertembus batuan akibat benturan

- Wheel bearing rusak

- Chasis truk rusak

- Meningkatkan biaya road maintenance

Crossfall terlalu besar/terlalu miring, akibatnya :

- Erosi sehingga batu tertinggal di permukaan

- Ban terluar mengalami pembebanan berlebihan

- Permukaan jalan kasar sehingga ban cepat aus

- Kestabilan kendaraan berkurang

Cont’

- Mengurangi daya dukung perkerasan

- Meningkatkan biaya road maintenance

- Mengurangi jarak pandang kendaraan kecil

- Mengurangi traksi (material loose), stabilitas turun

Superelevasi arahnya terbalik, akibatnya :

- Ban rusak karena ada material yang tumpah di jalan

- Meningkatkan beban ban (kerusakan karena panas)

- Kerusakan pada wheel bearing

- Keausan ban tinggi (umur ban turun)

- Kontaminasi pada surface course (kekuatan berkurang)

- Ban terluar melewati gundukan batu/tanah (hasil buangan grader)

- Kendaraan sulit dikendalikan

- Kecepatan turun, produktivitas turun.

Cont’

Radius terlalu kecil, akibatnya :

– Sidewall cut pada ban

– Ban terluar melewati gundukan batu/tanah (hasil buangan grader)

– Suspensi mudah rusak

– Beban pada chasis meningkat

– Permukaan bergelombang akibat pengereman dan percepatan

– Material tumpah di jalan, road maintenance meningkat

– Kecepatan turun, produktivitas turun

– Kendaraan sulit dikendalikan

– Surface course mudah tererosi/aus karena torque kendaraan meningkat

Cont’

Material perkerasan kurang baik, akibatnya :

- Biaya road maintenance meningkat

- Daya dukung berkurang (kepadatan kurang baik)

- Jalan licin, slip pada waktu hujan

- Produktivitas alat angkut turun

Cont’

KEPADATAN TANAHKEPADATAN TANAH

Kadar air ====> Fungsi sebagai “ Pelumas”

Makin tinggi kadar air ===> Berat Volume Tanah (d) bertambah sampai mencapai maks. (d max) kemudian akan turun secara bertahap.

Terlihat pengaruh air sangat menentukan tingkat kepadatan (dry density) tanah.

Compaction (Pemadatan) : Usaha untuk meningkatkan Berat Volume (Density) dan Daya Dukung Tanah (Bearing Capacity), meminimumkan penurunan (Settlement) serta meningkatkan kemantapan lereng (Slope Stability).Faktor-faktor yang mempengaruhi kepadatan :

- Kadar Air

- Jenis Tanah

- Usaha Pemadatan

- Jenis Pemadat (Vibro, Nonvibro, Impact)

- Tebal Layer (25 - 30 cm)

- Intensitas/jumlah lintasan

- Luasan dari bidang tekan

Berat Volume Tanah (d) akan meningkat dan kadar air turun jika usaha pemadatan ditambah

d naik =====> daya dukung tanah naik

Jenis Tanah : Organik & Non-organik.

Kandungan tanah organik maks. 10 %, jika lebih tidak boleh digunakan.

Tanah organik ===> Jika kadar air naik, d turun sehingga kepadatan tidak akan tercapai

Usaha Pemadatan : Besarnya (d max) akan bertambah sesuai dengan usaha pemadatan

PEMELIHARAAN JALAN

• Sistim pemeliharaan jalan :– Grader bekerja secara full (sesuai kapasitasnya), compactor tidak

perlu menggunakan vibro sehingga bisa lebih cepat dan tidak ada istilah tunggu compactor

– Jumlah material yang disuply ke jalan akan sangat mempengaruhi efektifitas road maintenance, jika material kurang grader akan banyak bekerja untuk mengumpulkan material sehingga jam kerja akan tinggi

• Metode pemeliharaan jalan yang umum dipakai adalah grading, compacting dan dewatering.

• Permukaan jalan akan mengalami keausan akibat erosi (hujan) dan debu (panas atau di grading) sehingga material perkerasan akan berkurang jumlahnya dan secara periodik harus di tambah.

TABLE ROLLING RESISTANCE

Well - maintained road, surface is flat and firm, properly wetted and does not sink under weight of vehicle

Well - maintained road, surface is flat and firm, properly wetted and does not sink under weight of vehicle

2%2%

Same road conditions as above, but surface sinks slightly under weight of vehicle

Same road conditions as above, but surface sinks slightly under weight of vehicle

3.5%3.5%

Poorly maintained, not wetted, sinks under weight of vehicle

Poorly maintained, not wetted, sinks under weight of vehicle

5.0%5.0%

Badly maintained, road base not compacted or stabilized, forms ruts easilyBadly maintained, road base not compacted or stabilized, forms ruts easily 8.0%8.0%

Loose sand or gravel roadLoose sand or gravel road 10.0%10.0%

Not maintained at all, soft, muddy, deeply ruttedNot maintained at all, soft, muddy, deeply rutted 15 to 20%15 to 20%

HAUL ROAD CONDITIONHAUL ROAD CONDITION RRRR

Komatsu Hand Komatsu Hand BookBook

HD785-3 Prod'ty & Total Resistance

y = -27.65Ln(x) + 83.62

140

160

180

200

220

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1

Total Resistance

Pro

du

ctiv

ity

(bcm

/hr)

HAUL ROAD MAINTENANCEHAUL ROAD MAINTENANCE

GRADERGRADER GRADERGRADER

Perbaikkan jalan / meratakan jalan secara terus menerus Perbaikkan jalan / meratakan jalan secara terus menerus

bermaksud untuk mengurangi Rolling Resistance.bermaksud untuk mengurangi Rolling Resistance.

Frekuensi perataan / grading tergantung pada standar Frekuensi perataan / grading tergantung pada standar

konstruksi dan kepadatan lalu lintas serta beban kendaraan.konstruksi dan kepadatan lalu lintas serta beban kendaraan.

Frekuensi grader dapat terjadi 1 kali dalam se-jam atau1 kali Frekuensi grader dapat terjadi 1 kali dalam se-jam atau1 kali

dalam 1 shift, rata-rata 1 kali dalam 2,5 jam.dalam 1 shift, rata-rata 1 kali dalam 2,5 jam.

HAUL ROAD MAINTENANCEHAUL ROAD MAINTENANCE

WATER SPRAYINGWATER SPRAYING WATER SPRAYINGWATER SPRAYING

Hal ini dilakukan untuk menjaga permukaan jalan tetap lembab Hal ini dilakukan untuk menjaga permukaan jalan tetap lembab

(tidak basah), sehingga mengurangi adanya debu, mengurangi (tidak basah), sehingga mengurangi adanya debu, mengurangi

gangguan pengelihatan, dan memelihara permukaan jalan agar gangguan pengelihatan, dan memelihara permukaan jalan agar

tetap padat.tetap padat.

Jumlah keperluan air tergntung pada :Jumlah keperluan air tergntung pada :

Type material permukiaan jalanType material permukiaan jalan

Kelembaban alamKelembaban alam

Curah HujanCurah Hujan

PenguapanPenguapan

Kepadatan lalu lintasKepadatan lalu lintas

Jumlah Water Sprayer Truck dihitung berdasarkan cycle time Jumlah Water Sprayer Truck dihitung berdasarkan cycle time

truck, pengisian tank dan pompa penyemprotan.truck, pengisian tank dan pompa penyemprotan.

TERIMA KASIH

DISKUSI & LATIHAN