Sheet Uts Drainase.docx

DRAINASE: Adalah usaha pengeringan suatu wilayah / daerah yang ada airnya dipermukaan, baik air hujan maupun air tersebut keluar dari dalam tanah dengan cara alami atau buatan. Sejak semula setelah jalan-jalan dibangun sudah dikenal bahwa stabilitas suatu konstruksi jalan dan kemampuan menahan beban yang berat adalah tergantung kepada pondasi tanah dasar dalam keadaan kering. Setiap penambahan kadar air yang berlebihan dapat menyebabkan permulaan timbulnya kehancuran jalan. Dalam banyak hal dapat dikatakan bahwa tanah dasar yang basah dan lembek adalah disebabkan pengeringan yang tidak sempurna atau memadai. Tujuan Dari Sistim Drainase Jalan Adalah untuk mencegah kehancuran konstruksinya dengan cara selalu menjaga kadarnya air rendah. Tiga Langkah Mencapai Tujuan Dari Sistim Drainase Jalan I. Pengumpulan dan pembuangan air permukaan dari jalan dan daerah sekitarnya, 2. Pengumpulan dan pembuangan air tanah dari bagian bawah dan pertemuan antara bagian konstruksi dengan tanah dasar, 3. Penyaluran air pengeringan baik secara alam atau yang dikumpulkan, saluran irigasi dari satu sisi keluar daerah penguasaan jalan tampa merusak jalan. SIKLUS PERGERAKAN AIR disebut Pergerakan air terus menerus. Siklus Pergerakan Air Di Bumi ; Penguapan air ke udara berasal dari tumbuh-tumbuhan, permukaan sungai, danau-danau, dan lautan akibat pemanasan dari matahari, dan menguap diudara terbuka sebagai UAP AIR. Akibat adanya perubahan suhu udara dan perubahan uap air mengembun (kondensasi) dan jatuh kebumi sebagai HUJAN. Hujan yang jatuh dipermukaan jalan, lapangan terbuka, atap-atap, hutan sebagai AIR PERMUKAAN YANG MENGALIR sampai akhirnya berkumpul dalam suatu alur atau anak sungai. Air hujan dan air permukaan dapat merembes kedalam tanah dimana air ini kemudian dikenal menjadi AIR TANAH. Air ini merembes melalui celah-celah dan pori-pori dalam tanah dan batu-batu sebagai AIR REMBESAN, dapat ditampung dalam satu aliran SUNGAI DIBAWAH TANAH, Tekanan air dalam aliran bawah tanah atau kerena pengaruh lapisan tanah atau batu yang tak tembus air,menyebabkan air tanah keluar lagi kepermukaantanah yang disebut MATA AIR. Paya-paya dibentuk dari oleh air permukaan yang mengalir kesuatu daerah dimana tidak dapat merembes kedalam tanah atau mengering, sedang RAWA yang kelihatannya hampir serupa dengan paya-paya disebabkan akibat kelebihan air tanah yang menggenangitanah menyerupai spon. Pada akhirnya, hampir semua air yang jatuh sebagai hujan dipakai atau untuk menghidupkan tumbuh-tumbuhan atau dialirkan kembali kesumber air yang besar seperti danau-danau, lautan dimana proses penguapan dan siklus perputaran air berlangsung. Sistim drainase jalan harus dapat mengatasi kedua masalah yaitu, pertama AIR PERMUKAAN yang terdiri dari air hujan dan air yang mengalir dipermukaan, aliran-aliran yang dibelokan atau aliran aliran sungai dan kedua AIR TANAH yang terdiri dari pengawasan rembesan air menghindari aliran air tanah yang besar. BAGIAN-BAGIAN DARI SISTIM DRAINASE JALAN RAYA ; Bidang Permukaan Perkerasan atau jalur lalu lintas dan Bahu Jalan yang berada sebelah menyebalah dengan bidang jalan lalu lintas harus dapat mengalirkan air hujan dengan cepat dan mudah. Kubang air diperkerasan jalan dan celah-celah diantara perkerasan dan bahu jalan memperlemah PONDASI JALAN dan bagian-bagian bawah dari suatu konstruksi jalan. Bila bagian jalan melintasi daerah galian , air yang mengalir dari bahu jalan dan dari TALUD GALIAN dikumpulkan kedalam SELOKAN SAMPING,sehingga air akan mengalir melalui sepanjang sisi badan jalan sampai pada suatu titik dimana air dibuang kedalam saluran-saluran alam seperti sungai-sungai kecil atau lembah-lembah. Untuk daerah galian lereng –lereng yang alam dibuat trap yang memotong lereng-lereng ini dibuat SALURAN PENAMPUNG yang mencegah meluapnya aliran air permukaan yang dapat menghanyutkan dan menggerus tebing-tebing. Di daerah timbunan, bila badan jalan dibangun di tanah dasar asli, aliran air yang melewati permukaan perkerasan dan bahu jalan mengalir melewati TALUD TIMBUNAN. Ditempattempat tertentu dibuat SALURAN PENYIMPANG untuk mencegah penggerusan kaki timbunan atau untuk meyakinkan bahwa aliran air tersebut dihimpun dalam saluran yang mempunyai dasar kokoh pada saat air itu dalam proses pembuangan. Air tanah dalam badan jalan dapat diakibatkan oleh beberapa sebab yaitu: mata air, aliran air tanah, rembesan air tanah yang tinggi sehubungan dengan naiknya duga air tanah. Air tanah ini akan merusak stabilitas jalan raya, kenaikan air tanah dapat dicegah atau dialirkan ke samping badan jalan dengan cara memasang LAPISAN PENGERING atau jika jumlahnya air lebih besar beberapa jenis PIPA-PIPA PERESAPAN atau SALURAN PENGERING BAHU JALAN akan mengumpulkan dan membuang air tanah tersebut. Seringkali aliran air dari sungai-sungai kecil atau saluran-saluran harus memotong jalan dari sisi yang satu ke sisi lainnya. Pemecahanya dengan cara pemasangan GORONG-GORONG PIPA ah atau GORONGGORONG PERSEGI. Untuk memindahkan arah aliran menjauhi jalan atau mengarahkan aliran memotong jalan di tempat yang sesuai maka saluran-saluran alam yang telah ada diperkuat atau membangun suatu SALURAN.

JENIS DRAINASE JALAN: 1). Drainase Permukaan (Surface Drainage): Ditujukan untuk menghilangkan air hujan dari permukaan jalan sehingga lalu lintas dapat melaju dengan aman dan efisien serta untuk meminimalkan penetrasi air hujan ke dalam struktur jalan. Fungsi utama: Membawa air hujan dari permukaan jalan ke pembuangan air, Menampung air tanah (dari subdrain) dan air permukaan yang mengalir menuju jalan, Membawa air menyeberang alinemen jalan secara terkendali. Fungsi 1 & 2 dikendalikan oleh komponen drainase MEMANJANG, fungsi 3 memerlukan bangunan drainase MELINTANG. Drainase Memanjang ; Permukaan jalan harus dibuat dengan kemiringan melintang yang cukup untuk membuang air hujan secepatnya, dan permukaan jalan harus berada di atas permukaan air tanah setempat. Bangunan drainase memanjang : Parit/selokan (ditch), Talang (gutters), Saluran menikung keluar (turnouts), Saluran curam (chutes), Parit intersepsi (intercepting ditch). Periode Ulang Debit Rencana ;

2). Drainase bawah permukaan (Subsurface Drainage): Berfungsi untuk mencegah masuknya air dalam struktur jalan dan/atau menangkap dan mengeluarkan air dari struktur jalan. untuk menampung dan membuang air yang masuk ke dalam struktur jalan sehingga tidak sampai menimbulkan kerusakan pada jalan. Cara Air Masuk ; Air masuk ke dalam struktur perkerasan berupa penetrasi air hujan melalui retakretak, sambungan, permukaan perkerasan, bahu jalan, hasil infiltrasi air tanah dari muka air tanah yang tinggi, akuifer yang terpotong, dan sumber air lokal. Pengaruh Air pada Perkerasan Jalan ; Air menurunkan kekuatan material butiran lepas dan tanah subgrade. Air menyebabkan penyedotan (pumping) pada perkerasan beton yang dapat menyebabkan retakan dan kerusakan bahu jalan. Tekanan hidrodinamik yang tinggi akibat pergerakan kendaraan menyebabkan penyedotan material halus pada lapisan dasar perkerasan fleksibel yang mengakibatkan hilangnya daya dukung. Kontak dengan air yang menerus dapat menyebabkan penelanjangan campuran aspal dan daya tahan keretakan beton. Air menyebabkan perbedaan tekanan pada tanah yang bergelombang. Metode Pengendalian Air Pada Perkerasan; Mencegah air masuk ke dalam perkerasan, Menyediakan sistem drainase yang dapat membuang air secepatnya, Membangun perkerasan yang cukup kuat untuk bertahan terhadap kombinasi pengaruh beban dan air. 1). Pencegahan : Memerlukan penangkap air tanah (interceptor), Memerlukan penutup permukaan perkerasan. Untuk meminimalkan infiltrasi air permukaan ke dalam perkerasan, diperlukan sistem drainase permukaan yang bagus. Untuk melayani drainase permukaan, permukaan jalan ke arah melintang pada semua penampang dibuat miring ke arah luar, kecuali superelevasi pada tikungan yang mengarahkan semua air ke arah dalam. 2). Pembuangan Air : Pada peristiwa masuknya air ke dalam struktur perkerasan melalui infiltrasi atau air tanah, air tersebut harus dibuang secepatnya sebelum menyebabkan kerusakan. Ada 3 jenis yang dapat diterapkan, secara individu atau kombinasi, yaitu : Lapisan drainase atau blanket, Drainase memanjang, Drainase melintang.

Lapisan drainase yang berfungsi menangkal infiltrasi permukaan dapat dikombinasikan dengan drainase memanjang dan pipa outlet (Gambar a). Lapisan drainase dapat diperpanjang sampai ke sisi paling luar dari jalan (Gambar b). Untuk mengurangi intrusi material lembut, semua material di sekeliling lapisan drainase dan drainase memanjang dilapisi filter. 3). Perkerasan yang Kuat : Penggunaan HMA dan PCC yang tebal dapat mengurangi tekanan hidrodinamis dan pengaruh perusaknya secara signifikan. Sangat dianjurkan untuk membuat perkerasan aspal untuk keseluruhan ketebalan. Pergerakan uap dapat menjadi penyebab utama masuknya kelengasan dan menjenuhkan butiran dasar. Jika tak dilengkapi lapisan drainase, perencanaan ketebalan harus berdasarkan tanah dasar jenuh. HMA : Hot Mixed Asphalt, PCC : Portland Cement Concrete.

Prosedur Perencanaan : Dua langkah utama : 1. Memperkirakan inflow. Sumber utama inflow adalah Infiltrasi, Rembesan air tanah. Laju infiltrasi : N Wc  qi  I c  c  k W W C  p p s   p

Ic : laju infiltrasi retakan; Nc : jumlah retak memanjang; Wp: lebar perkerasan yang menyumbang infiltrasi; Wc : panjang retakan atau sambungan (joint), Cs : jarak antar retakan atau sambungan Kp : laju infiltrasi melalui permukaan perkerasan yang tidak mengalami retak-retak yang besarnya sama dengan koefisien permeabilitas HMA atau PCC. Asumsi (menurut Ridgeway, 1982):



Nc = N + 1; Wc = Wp ; Kp = 0 ; Laju infiltrasi = 0,01 q  qiWp  0,01 N  1 



segi kemudahan dan segi ekonomis dari pemeliharaan sistim drainase tersebut. Kemiringan Melintang Perkerasan Jalan dan Bahu Jalan : Daerah Datar dan Lurus - Penampang pengendalian air untuk daerah ini biasanya dengan membuat kemiringan perkerasan dan bahu jalan dimulai dari tengah perkerasan menurun / melandai kearah selokan samping. Biasanya kemiringan bahu jalan diambil 2% lebih besar dari kemiringan permukaan jalan. Daerah Jalan yang Lurus pada Tanjakan dan Turunan - Penanganan pengendalian air pada daerah ini perlu mempertimbangkan pula besarnya kemiringan alinyemen vertical jalan yang berupa tanjakan dan turunan: agar supaya aliran air secepatnya bisa mengalir ke selokan samping. Untuk itu maka kemiringan melintang perkerasan jalan disarankan menggunakan nilai-nilai maksimum dari tabel ini:

Pada daerah Tikungan : Kemiringan melintang perkerasan jalan pada daerah ini biasanya harus mempertimbangkan pula kebutuhan kemiringan jalan menurut persyaratan alinyemen horizontal jalan (geometrik jalan), karena itu kemiringan perkerasan jalan harus dimulai dari sisi luar tikungan menurun/ melandai ke sisi dalam tikungan. Besarnya kemiringan pada daerah ini ditentukan oleh nilai maksimum dari kebutuhan kemiringan alinyemen atau kebutuhan kemiringan menurut keperluan drainase. Kemiringan Bahu Jalan : Besarnya kemiringan bahu jalan ditentukan dengan kaidah-kaidah seperti pada daerah jalan yang datar dan lurus dengan menambah kemiringan 2% lebih besar dari kemiringan permukaan jalan (lht gbr)

Wp   Cs 

q : debit (m3/jam/m) ; Cs : jarak sambungan perkerasan beton, untuk perkerasan aspal Cs = 12,2 m. Contoh hitungan : Perkerasan jalan dua jalur mempunyai lebar 7,5 m dan jarak antar sambungan 5,0 m. Hitung infiltrasi permukaan q. Penyelesaian :

Rembesan Air Tanah, Dibedakan menjadi 2 :. aliran di atas dasar lapisan drainase, q1, aliran di bawah lapisan drainase, q2

2. Menentukan kapasitas drainase. Drainase merupakan salah satu faktor terpenting dalam perencanaan jalan raya. Faktor drainase jalan belum mendapatkan perhatian yang cukup dari para ahli jalan. Definisi dan Istilah : 1. Drainase Permukaan adalah sistim drainase yang berkaitan dengan pengendalian aliran air permukaan; 2. Drainase Bawah Permukaan Adalah sistim drainase yang berkatan dengan pengendalian aliran air dibawah permukaan tanah; 3. Intensitas hujan (I) Adalah besarnya curah hujan maksimum yang akan diperhitungkan dalam desain drainase. 4. Waktu Konsentrasi (Tc) Waktu konsentrasi adalah waktu yang diperlukan oleh butiran air untuk bergerak dari titik terjauh pada daerah pengaliran sampai ketitik pembuangan. Dalam perencanaan waktu konsentrasi minimum biasanya diambil 5 menit. 5. Debit (Q) Adalah volume air yang mengalir melalui suatu penampang melintang saluran atau jalur air per satuan waktu; 6. Koefisien Pengaliran (C) Adalah suatu koefisien yang menunjukan suatu perbandingan antara besarnya jumlah air yang mungkin dialirkan oleh satu jenis permukaan terhadap air yang ada; 7. Desain Adalah perencanaan teknis; 8. Perencanaan Adalah kegiatan yang mencakup survey, penyelidikan dan disain ; 9. Japat Adalah jalan agregat padat tahan cuaca. Drainase Permukaan. Sistim drainase permukaan pada konstruksi jalan raya pada umumnya berfungsi sebagai berikut: Mengalirkan air hujan secepat mungkin keluar dari permukaan jalan dan selanjutnya dialirkan melewati saluran samping, menuju tempat pembuangan akhir, Mencegah aliran yang berasal dari daerah spengalran sekitar jalan masuk kedaerah perkerasan jalan, Mencegah kerusakan lingkungan di sekitar jalan akibat aliran air. Terdiri dari ; Kemiringan melintang dari perkerasan dan bahu jalan, Selokan samping, Gorong-gorong, Saluran penangkap (Catch-drain). PrinsipPrinsip Umum Perencanaan Drainase ; a). Daya Guna dan Hasil GunaPerencanaan drainase haruslah sedemikian rupa sehingga fungsi fasilitas drainase penampung, pembagi, dan pembuang air dapat sepenuhnya berhasil guna dan berdaya guna. B). Ekonomis dan Aman- Pemilihan dimensi fasilitas drainase haruslah mempertimbangkan faktor ekonomis dan faktor keamanan. C). Pemeliharaan- Perencanaan fasilitas drainase haruslah mempertimbangkan pula

Pentingnya Kemiringan Melintang Perkerasan Jalan Contoh Daerah Seksi 1 : Suatu daerah yang dilalui oleh jalan mempunyai curah hujan 3000 mm pertahun, dan curah hujan terjadi pada 300 hari pertahun atau kira-kira hujan selama 5 jam setiap hari. Intensitas hujan rata-rata perjam = (3000 / 300)/5 = 2 mm perjam. Hujan jatuh pada badan jalan dengan ukuran jalan lebar jalan 5 m, dan panjang jalan 100 m. Hujan turun selama 30 menit dengan intensitas curah hujan sebesar 2 mm/jam. Jumlah air yang menggenangi permukaan jalan adalah sebesar = ((50 dm x 1000 dm) X 0.2 dm) X 0.5 jam = 5000 liter / 0.5 jam

Contoh Daerah Seksi 2 : Daerah Seksi 2 mempunyai curah hujan tahunan sebesar 3000 mm, hujan deras terjadi dalam waktu setengah jam selama 100 hari dalam satu tahun Intensitas curah hujan yang terjadi pada daerah ini sebesar : = (3000/100) x 2 x 0.5 Jam = 60 mm/jam. Hujan jatuh pada badan jalan dengan ukuran : Lebar jalan 5 m,= (50 dm), dan Panjang jalan 100 m = (1000 dm). Hujan turun selama 30 menit dengan intensitas curah hujan sebesar 60 mm/jam = ( 6 dm/jam). Jumlah air yang menggenangi permukaan jalan adalah sebesar = ((50 dm x 1000 dm) X 6 dm) X 0.5 jam = 15000 dm = 15000 liter Selokan Samping adalah selokan yang dibuat disisi kiri dan kanan badan jalan. Fungsi selokan samping; Menampung dan membuang air yang berasal dari permukaan jalan, Menampung dan membuang air yang berasal dari daertah pengaliran sekitar jalan, Dalam hal daerah pengaliran luas sekali atau terdapat limbah : maka untuk itu harus dibuat sistim drainase terpisah / tersendiri. Pemilihan jenis material untuk selokan samping umumnya ditentukan oleh besarnya kecepatan rencana aliran air yang akan melewati selokan samping sedemikian sehingga material. Kecepatan aliran air ditentukan oleh sifat hidrolis penampang saluran, salah satunya adalah kemiringan saluran. Pemilihan Tipe Penampang Melintang Selokan Samping Didasarkan Atas : Kondisi tanah dasar, Kedudukan muka air tanah, Kecepatan aliran air. Pematah Arus/Cheek Dam : Pada suatu selokan samping yang relatif panjang dan mempunyai kemiringan cukup besar, kadang-kadang diperlukan pematah arus (cheek dam) untuk mengurangi kecepatan aliran