Pengantar Jalan Tambang

Setiap operasi penambangan memerlukan jalan tambang sebagai sarana infrastruktur yang vital di dalam lokasi penambangan dan sekitar-nya. Jalan tambang berfungsi sebagai penghubung lokasi-lokasi penting, antara lain lokasi tambang dengan area crushing plant, pengolahan bahan galian, perkantoran, perumahan karyawan dan tempat-tempat lain di wilayah penambangan.

Konstruksi jalan tambang secara garis besar sama dengan jalan angkut di kota. Perbedaan yang khas terletak pada permukaan jalannya (road surface) yang jarang sekali dilapisi oleh aspal atau beton seperti pada jalan angkut di kota, karena jalan tambang sering dilalui oleh peralatan mekanis yang memakai crawler track, misalnya bulldozer, excavator, crawler rock drill (CRD), track loader dan sebagainya. Untuk membuat jalan angkut tambang diperlukan bermacam-macam alat mekanis, antara lain:

• bulldozer yang berfungsi antara lain untuk pembersihan lahan dan pembabatan, perintisan badan jalan, potong-timbun, perataan dll;
• alat garu (roater atau ripper) untuk membantu pembabatan dan meng-atasi batuan yang agak keras;
• alat muat untuk memuat hasil galian yang volumenya besar;
• alat angkut untuk mengangkut hasil galian tanah yang tidak diperlukan dan membuangnya di lokasi penimbunan;
• motor grader untuk meratakan dan merawat jalan angkut;
• alat gilas untuk memadatkan dan mempertinggi daya dukung jalan;

Seperti halnya jalan angkut di kota, jalan angkut di tambang pun harus dilengkapi penyaliran (drainage) yang ukurannya memadai. Sistem penyaliran harus mampu menampung air hujan pada kondisi curah hujan yang tinggi dan harus mampu pula mengatasi luncuran partikelpartikel kerikil atau tanah pelapis permukaan jalan yang terseret arus air hujan menuju penyaliran.

Apabila jalan tambang melalui sungai atau parit, maka harus dibuat jembatan yang konstruksinya mengikuti persyaratan yang biasa diterapkan pada konstruksi jembatan umum di jalan kota. Parit yang dilalui jalan tambang mungkin dapat diatasi dengan pemasangan gorong-gorong (culvert), kemudian dilapisi oleh campuran tanah dan batu sampai pada ketinggian jalan yang dikehendaki.

GEOMETRI JALAN ANGKUT

Fungsi utama jalan angkut secara umum adalah untuk menunjang kelancaran operasi penambangan terutama dalam kegiatan pengangkutan. Medan berat yang mungkin terdapat disepanjang rute jalan tambang harus diatasi dengan mengubah rancangan jalan untuk meningkatkan aspek manfaat dan keselamatan kerja. Apabila perlu dibuat terowongan (tunnel) atau jembatan, maka cara pembuatan dan konstruksinya harus mengikuti aturan-aturan teknik sipil yang berlaku. Lajur jalan di dalam terowongan atau jembatan umumnya cukup satu dan alat angkut atau kendaraan yang akan melewatinya masuk secara bergantian. Pada kedua pintu terowongan ditugaskan penjaga (Satpam) yang mengatur kendaraan masuk secara bergiliran, terutama bila terowongan cukup panjang.

Geometri jalan angkut yang harus diperhatikan sama seperti jalan raya pada umumnya, yaitu:

(1) lebar jalan angkut,

(2) jari-jari tikungan dan super- elevasi,

(3) kemiringan jalan, dan

(4) cross slope.

Alat angkut atau truk-truk tambang umumnya berdimensi lebih lebar, panjang dan lebih berat dibanding kendaraan angkut yang bergerak di jalan raya. Oleh sebab itu, geometri jalan harus sesuai dengan dimensi alat angkut yang digunakan agar alat angkut tersebut dapat bergerak leluasa pada kecepatan normal dan aman.

LEBAR JALAN ANGKUT

Jalan angkut yang lebar diharapkan akan membuat lalulintas pengangkutan lancar dan aman. Namun, karena keterbatasan dan kesulitan yang muncul di lapangan, maka lebar jalan minimum harus diperhitungan dengan cermat. Perhitungan lebar jalan angkut yang lurus dan belok (tikungan) berbeda, karena pada posisi membelok kendaraan akan membutuhkan ruang gerak yang lebih lebar akibat jejak ban depan dan belakang yang ditinggalkan di atas jalan melebar. Disamping itu, perhitungan lebar jalan pun harus mempertimbangkan jumlah lajur, yaitu lajur tunggal untuk jalan satu arah atau lajur ganda untuk jalan dua arah.

Lebar jalan angkut pada jalan lurus

Lebar jalan minimum pada jalan lurus dengan lajur ganda atau lebih, menurut Aasho Manual Rural High Way Design, harus ditambah dengan setengah lebar alat angkut pada bagian tepi kiri dan kanan jalan. Dari ketentuan tersebut dapat digunakan cara sederhana untuk menentukan lebar jalan angkut minimum, yaitu menggunakan rule of thumb atau angka perkiraan, dengan pengertian bahwa lebar alat angkut sama dengan lebar lajur.

Lebar Jalan Angkut Minimum

Dari kolom perhitunga dapat ditetapkan rumus lebar jalan angkut minimum pada jalan lurus. Seandainya lebar kendaraan dan jumlah lajur yang direncanakan masing-masing adalah Wt dan n, maka lebar jalan angkut pada jalan lurus dapat dirumuskan sebagai

berikut:

L min = n.Wt + (n + 1) (½.Wt)………………………….(1)

di mana :

L min = lebar jalan angkut minimum, m

n = jumlah lajur

Wt = lebar alat angkut, m

Dengan demikian, apabila lebar truck 773D-Caterpillar antara dua kaca spion kiri-kanan 5,076 m, maka lebar jalan lurus minimum dengan lajur ganda adalah sebagai berikut:

L min = n.Wt + (n + 1) (½.Wt)

= 2 (5,076) + (3) (½ x 5,076)

= 17,77 m ˜ 18 m

Lebar Jalan Angkut Dua Lajur Pada Jalan Lurus

Lebar jalan angkut pada belokan

Lebar jalan angkut pada belokan atau tikungan selalu lebih besar daripada lebar jalan lurus. Untuk lajur ganda, maka lebar jalan minimum pada belokan didasarkan atas:

• Lebar jejak ban;

• Lebar juntai atau tonjolan (overhang) alat angkut bagian depan dan belakang pada saat membelok;

• Jarak antar alat angkut atau kendaraan pada saat bersimpangan;

• Jarak dari kedua tepi jalan.

Dengan menggunakan ilustrasi, dapat dihitung lebar jalan minimum pada belokan, yaitu seperti terlihat di bawah ini:

di mana :

Wmin= lebar jalan angkut minimum pada belokan, m

U = lebar jejak roda (center to center tires), m

Fa = lebar juntai (overhang) depan, m

Fb = lebar juntai belakang, m

Z = lebar bagian tepi jalan, m

C = jarak antar kendaraan (total lateral clearance), m

Misalnya akan dihitung lebar jalan membelok untuk dua lajur truck 773D-Caterpillar. Lebar sebuah ban pada kondisi bermuatan dan bergerak pada jalan lurus adalah 0,70 m. Jarak antara dua pusat ban 3,30 m. Pada saat membelok meninggalkan jejak di atas jalan selebar 0,80 m untuk ban depan dan 1,65 m untuk ban belakang. Bila jarak antar truck sekitar 4,50 m, maka lebar jalan membelok adalah sebagai berikut:

JARI–JARI TIKUNGAN DAN SUPERELEVASI

Pada saat kendaraan melalui tikungan atau belokan dengan kecepatan tertentu akan menerima gaya sentrifugal yang menyebabkan kendaraan tidak stabil. Untuk mengimbangi gaya sentrifugal tersebut, perlu dibuat suatu kemiringan melintang ke arah titik pusat tikungan yang disebut superelevasi (e). Gaya gesek (friksi) melintang yang cukup berarti antara ban dengan permukaan jalan akan terjadi pada daerah superelevasi. Implementasi matematisnya berupa koefisien gesek melintang (f) yang merupakan per-bandingan antara besar gaya gesek melintang dengan gaya normal.

• Jari-jari tikungan

Jari-jari tikungan jalan angkut berhubungan dengan konstruksi alat angkut yang digunakan, khususnya jarak horizontal antara poros roda depan dan belakang. memperlihatkan jari-jari lingkaran yang dijalani oleh roda belakang dan roda depan berpotongan di pusat C dengan besar sudut sama dengan sudut penyimpangan roda depan. Dengan demikian jari-jari belokan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

di mana :

R = jari-jari belokan jalan angkut, m

W = jarak poros roda depan dan belakang, m

ß = sudut penyimpangan roda depan, °

Namun, rumus di atas merupakan perhitungan matematis untuk mendapatkan lengkungan

belokan jalan tanpa mempertimbangkan faktor-faktor kecepatan alat angkut, gesekan roda ban

dengan permukaan jalan dan superelevasi. Apabila ketiga faktor tersebut diperhitungkan,

maka rumus jari-jari tikungan menjadi sebagai berikut:

Sudut Maksimum Penyimpangan Kendaraan

Di mana V, e, f dan D masing-masing adalah kecepatan (km/jam), super-elevasi (%), koefisien gesek melintang dan besar derajat lengkung. Agar terhindar dari kemungkinan kecelakaan, maka untuk kecepatan tertentu dapat dihitung jari-jari minimum untuk superelevasi maksimum dan koefisien gesek maksimum.

VR adalah kecepatan kendaraan rencana dan hubungannya emak dan fmak, dimana titik-titik 1, 2 dan 3 pada kurva tersebut adalah harga emak 6%, 8% dan 10%. Untuk pertimbangan perencanaan, digunakan emax = 10%. Dengan menggunakan rumus (5) dapat dihitung jari-jari tikungan minimal (Rmin) untuk variasi VR dengan konstanta emax = 10% serta harga fmax sesuai kurva 

Jari-Jari Tikungan Minimum Untuk emak = 10%

Kurva Koefisien Gesek Untuk emax 6%, 8% dan 10% (menurut AASHTO)

• Bentuk busur lengkungan pada tikungan

Badan jalan secara horizontal dapat terbagi dua bagian, yaitu: bagian yang lurus dan bagian yang melengkung. Rancangan pada kedua bagian tersebut berbeda, baik ditinjau dari konsistensi lebar jalannya maupun bentuk potongan melintangnya. Yang perlu diperhatikan dalam merancang bagian jalan yang lurus adalah harus mempunyai panjang maksimum yang dapat ditempuh dalam tempo sekitar 2,50 menit dengan pertimbangan keselamatan pengemudi akibat kelelahan. Sedangkan pada bagian yang melengkung, biasanya digunakan dua jenis rancangan, yaitu:

(a) Tikungan berbentuk lingkaran (FC)

Tikungan berbentuk lingkaran artinya bahwa diantara bentuk badan jalan yang lurus terdapat tikungan yang lengkungannya dirancang cukup dengan sebuah jari-jari saja. Bentuk tikungan FC ini biasanya dirancang untuk tikungan yang besar, sehingga tidak terjadi perubahan panjang jari-jari (R ) sampai ke bentuk jalan yang lurus berikutnya.

Komponen-komponen Tikungan “FC”

Parameter-parameter yang ditetapkan di dalam merancang tikungan FC meliputi kecepatan (km/jam), sudut ? diukur dari Gambar(°) dan jari-jari (m). Sedangkan panjang T, E dan L (lihat Gambar 5) dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

T = R tan ½ ?………………………….(8)

E = T tan ¼ ?…………………………..(9)

L = 0,01744 ? R…………………………(10)

Batasan yang dipakai di Indonesia dengan menggunakan tikungan bentuk lingkaran (FC) adalah sebagai berikut:

Batas Tikungan Bentuk “FC”

(b) Tikungan berbentuk Spiral–Lingkaran–Spiral (S-C-S)

Tikungan S-C-S dirancang apabila jari-jari lingkarannya terlalu kecil dari harga pada Tabel 3, sehingga diperlukan lengkungan peralihan. Lengkungan peralihan tersebut dinamakan “spiral” yang berfungsi sebagai penghubung antara bagian jalan yang lurus dengan bentuk lingkaran. Panjang lengkung peralihan (spiral) diperhitungkan dengan mempertimbangkan perubahan gaya sentrifugal dari nol (pada bagian lurus) sampai bentuk lingkaran yang besarnya adalah:

Harga Ls dihitung menurut rumus Modifikasi Shortt sebagai berikut:

di mana :

Ls = panjang lengkung spiral, m

VR = kecepatan rencana, km/jam

R = jari-jari lingkaran, m

C = perubahan percepatan, 0,3 – 1,0 m/det³ disarankan 0,4 m/det³

e = superelevasi, m/m

Terlihat bahwa TS-SC atau CS-ST adalah panjang lengkung spiral atau peralihan (Ls), sedangkan SC-CS adalah lengkung lingkaran dengan jari-jari Rc (Lc). Dengan demikian panjang tikungan adalah:

Ltot = 2 Ls + Lc…………………………(13)

 Komponen-komponen Tikungan “S-C-S”

Xs = absis titik SC pada garis singgung jarak dari titik TS ke SC (jarak l lurus dari garis lengkung peralihan).

Ys = ordinat titik SC pada garis tegak lurus garis singgung (jarak tegak l lurus ke titik

SC pada garis lengkung peralihan).

Ts = panjang garis singgung dari titik PI ke titik TS atau ke titik ST.

TS = titik antara garis lurus (singgung) dan spiral.

SC = titik antara spiral dan lingkaran.

Es = jarak dari PI ke busur lingkaran.

?s = sudut lengkung spiral.

Rc = jari-jari lingkaran.

p = pergeseran garis singgung terhadap spiral.

k = absis dari p pada garis singgung spiral.

Rumus-rumus yang digunakan adalah:

• Superelevasi

Pada jalan yang membelok, badan jalan dimiringkan ke arah titik pusat belokan yang disebut superelevasi. Superelevasi berhubungan erat dengan jari-jari belokan, kecepatan kendaraan dan perubahan kecepatan (0,40 m/det³) seperti terlihat pada persamaan (12). Superelevasi

dicapai secara bertahap dari kemiringan normal pada bagian jalan yang lurus sampai ke kemiringan penuh (superelevasi) pada bagian jalan yang lengkung 

Pada tikungan tipe S-C-S, pencapaian superelevasi dilakukan secara linear dari bentuk normal sampai titik TS kemudian awal lengkung peralihan sepanjang Ls dan akhirnya sampai pada

superelevasi penuh sepanjang Lc. Sedangkan pada tikungan tipe FC, pencapaian superelevasi dilakukan secara linear, diawali dari bagian lurus sepanjang 2/3 LS sampai dengan bagian lingkaran penuh 1/3 Ls. Metoda untuk mencapai superelevasi yaitu dengan membuat diagram superelevasi, baik untuk tikungan tipe FC maupun S-C-S.

Kemiringan melintang atau kelandaian pada penampang jalan diantara tepi perkerasan luar dan sumbu jalan sepanjang lengkung peralihan disebut landai relatif. Harga landai relatif disesuaikan dengan kecepatan rencana (VR) dan jumlah lajur yang tersedia. Persamaan (22) dipakai untuk menghitung landai relatif dan Tabel 4 merupakan hasil perhitungan landai relatif dengan variasi kecepatan.

di mana :

1/m = landai relatif, %

e = superelevasi, m/m’

e n = kemiringan melintang normal, m/m’

B = lebar lajur, m

Ls = panjang lengkung peralihan, m (gunakan rumus 12)

Landai Relatif Maksimum (untuk 2/2TB)

2.3. KEMIRINGAN JALAN ANGKUT

Kemiringan jalan berhubungan langsung dengan kemampuan alat angkut baik dalam pengereman maupun dalam mengatasi tanjakan. Kemiringan jalan umumnya dinyatakan dalam persen (%). Kemiringan jalan maksimum yang dapat dilalui dengan baik oleh alat angkut truck berkisar antara 10% – 15% atau sekitar 6° – 8,50°. Akan tetapi untuk jalan naik atau turun pada lereng bukit lebih aman bila kemiringan jalan maksimum sekitar 8% (= 4,50°). Tabel 5 memperlihatkan kemiringan atau kelandaian maksimum pada kecepatan truck yang bermuatan penuh di jalan raya mampu bergerak dengan kecepatan tidak kurang dari separuh kecepatan semula tanpa harus menggunakan gigi rendah.

Kemiringan Maksimum Vs Kecepatan (data dari Bina Marga 1)

Pada jalan mendaki juga diperlukan adanya panjang kemiringan (kelandaian) kritis, yaitu suatu jarak maksimum agar pengurangan kecepatan kendaraan tidak lebih dari separuh VR. Lama perjalanan pada jarak kritis tidak lebih dari 1 menit.

Jarak Miring Kritis (meter), data dari Bina Marga 2)

2.4. CROSS SLOPE

Cross slope adalah sudut yang dibentuk oleh dua sisi permukaan jalan terhadap bidang horizontal. Pada umumnya jalan angkut mem-punyai bentuk penampang melintang cembung (lihat Gambar 8). Dibuat demikian dengan tujuan untuk memperlancar penyaliran. Apabila turun hujan atau sebab lain, maka air yang ada pada permukaan jalan akan segera mengalir ke tepi jalan angkut, tidak berhenti dan mengumpul pada permukaan jalan. Hal ini penting karena air yang menggenang pada permukaan jalan angkut akan membahayakan kendaraan yang lewat dan mempercepat kerusakan jalan.

Angka cross slope dinyatakan dalam perbandingan jarak vertikal (b) dan horizontal (a) dengan satuan mm/m atau m/m’ (lihat rumus 22). Jalan angkut yang baik memiliki cross slope antara 1/50 sampai 1/25 atau 20 mm/m sampai 40 mm/m.

3. PERKERASAN JALAN ANGKUT

Perkerasan jalan adalah konstruksi yang dibangun di atas lapisan tanah dasar (sub-grade) yang berfungsi untuk menopang beban lalulintas. Jenis konstruksi perkerasan jalan pada umumnya ada tiga jenis, yaitu:

(1) perkerasan lentur (flexible pavement),

(2) perkerasan kaku (rigid pavement), dan

(3) perkerasan kombinasi lentur-kaku (composite pavement).

Perkerasan jalan angkut harus cukup kuat untuk menahan berat kendaraan dan muatan yang melaluinya, dan permukaan jalannya harus dapat menahan gesekan roda kendaraan, pengaruh air permukaan atau air limpasan (run off water) dan hujan. Bila perkerasan jalan tidak kuat menahan beban kendaraan, maka jalan tersebut akan mengalami penurunan dan pergeseran, baik pada bagian perkerasan jalan itu sendiri maupun pada tanah dasarnya (sub-grade), sehingga akan menyebabkan jalan ber-gelombang, berlubang dan bahkan bisa rusak berat. Bila perkerasan permukaan jalan (road surface) rapuh terhadap gesekan ban atau aliran air, maka akan mengalami kerusakan yang pada mulanya terjadi lubang-lubang kecil, lama kelamaan menjadi besar, dan akhirnya rusak berat.

Tujuan utama perkerasan jalan angkut adalah untuk membangun dasar jalan yang mampu menahan beban pada poros roda yang diteruskan melalui lapisan fondasi, sehingga tidak melampaui daya dukung tanah dasar (sub-grade). Dengan demikian perkerasan jalan angkut dipengaruhi oleh faktor-faktor kepadatan lalulintas, sifat fisik dan mekanik bahan (material) yang digunakan, dan daya dukung tanah dasar.

3.1. EVALUASI LAPISAN TANAH DASAR (SUB-GRADE)

Daya dukung lapisan tanah dasar merupakan bagian yang sangat penting di dalam merencanakan tebal lapisan perkerasan jalan. Oleh sebab itu evaluasi lapisan sub-grade diarahkan untuk memperoleh suatu estimasi harga atau ukuran daya dukung tanah yang caranya dapat dilakukan di lapangan atau di laboratorium mekanika tanah. Faktor-faktor yang harus dipertimbangkan di dalam mengestimasi ukuran kekuatan daya dukung lapisan tanah dasar antara lain:

• kadar air,
• kepadatan (compaction),
• perubahan kadar air selama usia pelayanan,
• variabilitas tanah dasar,
• ketebalan lapisan perkerasan total yang dapat diterima oleh lapisan lunak yang ada di bawah lapisan tanah dasar.

Adapun cara pengukuran daya dukung lapisan sub-grade dapat dilakukan dengan pengujian California Bearing Ratio (CBR), Parameter Elastis dan Modulus Reaksi Tanah Dasar (k). Ketiga pengujian tersebut umumnya dilaksanakan di laboratorium mekanika tanah dengan mengikuti prodesur standardisasi yang ditetapkan oleh ASTM, AASHTO, SNI dan lain-lain.

Yang sering digunakan dalam perkerasan jalan tambang adalah pengujian CBR yang dikembangkan oleh California State High-way Department. Hasil pengujian CBR di laboratorium mekanika tanah diplot ke dalam kurva CBR. Hasil yang diharapkan dari kurva CBR adalah ketebalan lapisan-lapisan perkerasan di atas sub-grade sesuai dengan jenis-jenis tanah atau material yang digunakan untuk perkerasan jalan tersebut. Contoh penggunaan kurva CBR diberikan sebagai berikut:

Suatu konstruksi jalan tambang akan dibuat di atas lapisan sub-grade berjenis lempung-lanauan dengan plastisitas sedang (silty clay of medium plasticity) dengan harga CBR 5. Truck atau wheel loader yang melewati jalan tersebut mempunyai berat maksimum 40.000 lbs. Disekitar jalan terdapat banyak pasir yang agak bersih dengan harga CBR 15 yang dapat digunakan untuk lapisan diatasnya (sub-base). Diatas sub-base adalah lapisan permukaan (road surface) yang dilapisi krakal yang baik (good gravel) dengan harga CBR 80. Berapa tebal lapisan sub-base dan road surface agar daya dukung lapisan sub-grade stabil.

Jawaban:

Step A: Dari titik harga CBR lapisan sub-grade = 5 ditarik garis vertikal ke bawah hingga memotong kurva lengkung berat kendaraan 40.000 lbs. Dari titik perpotongan tersebut ditarik garis horizontal ke arah ordinat “ketebalan sub-base” dan diperoleh angka tebal 28 inci. Artinya, bahwa ketebalan permukaan jalan akhir paling tidak harus 28 inci di atas sub-grade.

Step B: Kemudian pasir bersih dengan CBR 15 dipotongkan dengan kurva lengkung berat kendaraan 40.000 lbs. Dari titik perpotongan tersebut ditarik garis horizontal ke arah ordinat “ketebalan sub-base” dan diperoleh angka tebal 14 inci. Artinya, bahwa ketebalan material pasir bersih harus tetap 14 inci di bawah permukaan jalan.

Step C: Perpotongan antara harga CBR krakal yang baik 80 dengan berat kendaraan 40.000 lbs menghasilkan ketebalan lapisan 6 inci dari ordinat “ketebalan sub-base”. Krakal yang merupakan material dipermukaan akhir jalan harus disebar-kan tetap 6 inci.

Dari contoh soal di atas diperoleh manfaat bahwa: (a) harga CBR sub-grade menentukan ketebalan total lapisan perkerasan, (b) jumlah lapisan perkeras-an jalan paling tidak ada dua lapis di atas sub-grade, dan (c) berat kendaraan berpengaruh terhadap penentuan ketebalan perkerasan. Tabel 6 memperlihatkan daya dukung beberapa material.

3.2. MATERIAL PERKERASAN

Material perkerasan yaitu material yang digunakan untuk melapisi permukaan sub-grade. Berdasarkan atas sifat dasarnya, material perkerasan diklasifikasikan menjadi empat kategori,

yaitu:

(1) material berbutir lepas; 

(2) material pengikat; 

(3) aspal

(4) beton semen

Daya Dukung Material

Pada jalan tambang jarang sekali digunakan material aspal atau beton semen karena pemanfaatan jalannya tidak terlalu lama atau selalu berpindah-pindah dalam tempo yang relatif singkat mengikuti area penambangan. Namun, di lokasi perkantoran, fasilitas kesehatan atau perumahan karyawan tetap digunakan material perkerasan dari aspal atau beton semen. memperlihatkan karakteristik keempat jenis material perkerasan.

• Material berbutir

Material berbutir terdiri atas kerikil dari sungai atau agregat batuan hasil mesin pemecah batu (crusher). Distribusi ukuran butir material tersebut harus mengikuti standar baku, baik ASTM, AASHTO, NAASRA atau SNI, agardapat menghasilkan kestabilan secara mekanis dan dapat dipadatkan. Dalam proses perkerasannya dapat pula ditambahkan aditif untuk menambah kestabilan tanpa menambah kekakuan.

• Material terikat

Material terikat adalah material perkerasan yang dihasilkan dengan menambahkan semen, kapur, atau zat cair lainnya dalam jumlah tertentu untuk menghasilkan bahan yang terikat. Ikatan antar butir akan menghasilkan kuat tarik yang besar, sehingga diharapkan lapisan perkerasan dapat menahan beban kendaraan dengan baik dan berumur pakai lama.

• Aspal

Aspal adalah kombinasi bitumen dengan agregat yang dicampur, dihamparkan dan dipadatkan dalam kondisi campuran yang masih panas, sehingga terbentuk lapisan perkerasan. Kekuatan aspal diperoleh dari gesekan antara partikel-agregat, viskositas bitumen pada saat pelaksanaan perkerasan, kohesi dalam massa bitumen, dan adhesi antara bitumen dengan agregat. Adapun kegagalan perkerasan aspal yang umum terjadi adalah akibat stabilitas yang kurang sehingga terjadi deformasi permanen, atau akibat kelelahan sehingga terjadi retakan-retakan.

• Beton semen

Beton semen adalah agregat yang dicampur dengan semen PC secara basah. Lapisan beton semen dapat digunakan sebagai lapisan fondasi bawah pada perkerasan lentur dan kaku dan sebagai lapisan fondasi atas pada perkerasan kaku.

Sebagai lapisan fondasi bawah, beton semen dapat dituangkan begitu saja di atas lapisan subgrade yang jelek (poor sub-grade) tanpa digilas., Beton semen harus memiliki kuat tekan minimum 5 MPa setelah 28 hari jika menggunakan campuran abubatu (flyash) dan jika tanpa abu batu kuat tekan minimumnya 7 MPa.

Pada perkerasan kaku memang selalu menggunakan beton semen sebagai lapisan atau landasan fondasi atas. Prinsip parameter perencanaan fondasi beton didasarkan atas kuat lentur rencana 90 hari. Setelah 90 hari diestimasi bahwa kuat lentur fondasi cukup stabil pada ketebalan perkerasan yang telah diperhitungkan.

Karekteristik dan Kategori Material Perkerasan

3.3. LAPISAN PERKERASAN JALAN

Seperti telah disinggung sebelumnya bahwa terdapat tiga jenis konstruksi lapisan perkerasan, yaitu lapisan perkerasan lentur, lapisan per-kerasan kaku dan lapisan perkerasan kombinasi lentur-kaku. Setiap jenis lapisan perkerasan umumnya terdiri dari 2 – 3 susunan material di atas lapisan tanah dasar (sub-grade). Lapis paling atas adalah lapis permukaan (surface course), dibawahnya adalah lapis fondasi atas (base course) dan diantara base-course dengan sub-grade adalah lapis fondasi bawah (sub-base course).

• Susunan lapisan perkerasan

Jenis-jenis susunan lapisan perkerasan yang terlah disebutkan di atas mempunyai fungsi yang berbeda-beda di dalam merespon beban yang diterimanya. Rancangan konstruksinya didasarkan atas kondisi alamiah lapisan tanah dasar, intensitas lalulintas yang akan melaluinya, faktor lingkungan dan kondisi cuaca serta air tanah. Adapun fungsi dari masingmasing lapisan dapat diuraikan sebagai berikut:

a. Lapis permukaan

• Sebagai lapis perkerasan penahan beban roda yang mempunyai stabilitas tinggi untuk menahan roda selama masa pelayanan
• Lapis kedap air, sehingga air hujan yang mengalir diatasnya tidak meresap kedalamnya dan tidak pula melemahkan lapisan tersebut.
• Sebagai lapis aus (wearing course), artinya lapisan yang langsung menderita gesekan akibat rem kendaraan, sehingga mengakibatkan keausan ban.
• Sebagai lapis yang menyebarkan beban ke lapisan bawah, sehingga dapat dipikul oleh lapisan lain yang mempunyai daya dukung lebih jelek.

b. Lapis fondasi atas

• Merupakan bagian perkerasan untuk menahan gaya melintang dari beban roda dan menyebarkannya ke lapisan dibawahnya.
• Sebagai lapis peresapan untuk lapisan dibawahnya.
• Sebagai bantalan bagi lapis permukaan.

c. Lapis fondasi bawah

• Merupakan bagian perkerasan untuk menyebarkan beban roda kendaraan ke tanah dasar.
• Untuk mengurangi tebal lapisan diatasnya karena material atau bahan untuk fondasi bawah umumnya lebih murah dibanding perkerasan diatasnya, sehingga dapat
• mengefisiensikan penggunaan material.
• Sebagai lapis peresapan agar air tanah tidak berkumpul di fondasi.
• Merupakan lapis pertama yang harus dikerjakan cepat agar dapat menutup lapisan tanah dasar dari pengaruh cuaca, atau melemahkan daya dukung tanah dasar akibat selalu menahan roda alat berat.
• Mencegah partikel-partikel halus dari tanah dasar naik ke lapis fondasi.

• Lapisan perkerasan lentur

• Lapisan perkerasan lentur terdiri dari 3 lapisan di atas tanah dasar, yaitu lapis fondasi bawah, lapis fondasi atas dan lapisan permukaan seperti terlihat pada Gambar 10. Dengan tiga susunan lapisan tersebut, maka jalan diharapkan memiliki karakteristik sebagai berikut:
• Bersifat elastis jika menerima beban, sehingga dapat memberi kenyaman-an bagi pengguna jalan;
• Pada umumnya menggunakan bahan pengikat aspal;
• Seluruh lapisan ikut menanggung beban;
• Penyebaran tegangan diupayakan tidak merusak lapisan tanah dasar;
• Usia maksimum yang diharapkan adalah 20 tahun;
• Selama usia tersebut diperlukan pemeliharaan secara berkala (routine maintenance).

Untuk memperoleh kualitas jalan yang memadai agar sesuai dengan karakteristik di atas, maka jenis material dan tebal lapisan masing-masing susunan lapisan harus diperhatikan. memperlihatkan batas-batas minimum tebal lapisan perkerasan dan bahan yang digunakannya.

Batas-Batas Minimum Tebal Lapisan Perkerasan dan Bahan yang Digunakan

*) Batas 20 cm dapat diturunkan menjadi 15 cm bila fondasi bawahnya menggunakan material berbutir kasar.

• Lapisan perkerasan kaku

Lapisan perkerasan kaku maksudnya adalah lapisan permukaannya terbuat dari plat beton. Metoda perencanaan untuk menentukan tebal lapisan perkerasan didasarkan pada perkiraan sebagai berikut:

• Kekuatan lapisan tanah dasar atau harga CBR atau angka Modulus Reaksi Tanah Dasar (k);
• Kekuatan beton yang digunakan untuk lapisan perkerasan;
• Prediksi volume dan komposisi lalulintas selama usia rencana;

Ketebalan dan kondisi lapisan fondasi bawah (sub-base) yang diperlukan untuk menopang konstruksi, lalulintas, penurunan akibat air dan perubahan volume lapisan tanah dasar serta sarana perlengkapan daya dukung permukaan yang seragam di bawah dasar beton. Terdapat dua jenis lapisan perkerasan kaku, yaitu

(1) perkerasan beton semen dan

(2) perkerasan dengan permukaan aspal.

Perkerasan beton semen didefinisikan sebagai perkerasan yang mempunyai lapisan dasar beton dari Portland Cement (PC); sedangkan perkerasan dengan permukaan aspal adalah salah satu dari jenis komposit. 

4. ASPEK KESELAMATAN JALAN ANGKUT

Aspek-aspek teknis yang telah diuraikan sebelumnya, di samping diarahkan untuk meraih umur layanan jalan sesuai yang direncanakan, juga harus memenuhi persyaratan keselamatan, keamanan dan kenyamanan pengemudi. Beberapa aspek keselamatan sepanjang jalan angkut yang akan diuraikan meliputi :

(1) jarak pandang yang aman,

(2) rambu-rambu pada jalan angkut, 

(3) lampu penerangan, dan

(4) jalur pengelak untuk menghindari kecelakaan.

4.1. JARAK PANDANG YANG AMAN

Jarak pandang yang aman (safe sight distance) diperlukan oleh pengemudi (operator) untuk melihat ke depan secara bebas pada suatu tikungan. Jika pengemudi melihat suatu penghalang yang membahayakan, pengemudi dapat melakukan antisipasi untuk menghindari bahaya tersebut dengan aman. Jarak pandang minimum sama dengan sama dengan jarak berhenti. Jarak pandang terdiri dari (1) Jarak Pandang Henti (Jh) dan (2) Jarak Pandang Mendahului (Jd).

Jarak Pandang Henti adalah jarak minimum yang diperlukan oleh setiap pengemudi untuk menghentikan kendaraannya dengan aman begitu melihat adanya halangan di depan. Ketinggian mata pengemudi berkisar antara 4,00 – 4,90 m, sedangkan tinggi penghalang yang dapat menimbulkan kecelakaan berkisar antara 0,15 – 0,20 m diukur dari permukaan jalan. Jarak Pandang Henti berkaitan erat dengan kecepatan laju kendaraan, gesekan ban dengan jalan, waktu tanggap dan gravitasi dan dapat diformulasikan sebagai berikut:

Persamaan (23) untuk jalan datar dan (24) untuk jalan dengan kemiringan tertentu,

di mana:

VR = kecepatan rencana, km/jam

T = waktu tanggap, ditetapkan 2,50 detik

fp = koefisien gesek memanjang antara ban dengan perkerasan jalan, menurut AASHTO = 0,28 – 0,45; menurut Bina Marga = 0,35 – 0,55

L = kemiringan jalan, %

Tabel 8 memperlihatkan panjang Jh minimum yang dihitung berdasarkan rumus (23) dengan pembulatan-pembulatan.

Jarak Pandang Henti (Jh ) Minimum

Jarak pandang lengkung horizontal

Jarak pandang pengemudi pada lengkung horizontal (di tikungan) adalah pandangan bebas pengemudi dari halangan benda-benda di sisi jalan (daerah bebas samping). Daerah bebas samping adalah ruang untuk menjamin kebebasan pandang di tikungan sehingga Jh terpenuhi.

Dengan demikian, daerah bebas samping dimaksudkan untuk memberikan kemudahan pandangan di tikungan dengan membebaskan objek-objek penghalang sejauh E meter diukur dari garis tengah lajur dalam sampai objek penghalang pandangan Daerah bebas samping dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

(1) Jika Jh < Lt :

(2) Jika Jh > Lt :

di mana :

R = jari-jari tikungan, m

R’ = jari-jari sumbu lajur dalam, m

Jh = jarak pandang henti, m

Lt = panjang tikungan, m

Jarak pandang lengkung vertikal

Lengkung vertikal direncanakan untuk mengubah secara bertahap perubahan daru dua macam kemiringan arah memanjang jalanpada setiap lokasi yang diperlukan. Hal ini dimaksudkan untuk menyediakan Jarak Pandang Henti yang cukup demi keamanan dan kenyamanan. Lengkung

vertikal terdiri dari dua jenis, yaitu (1) Lengkung Cembung dan (2) Lengkung Cekung.

a. Lengkung vertikal cembung

Sketsa lengkung vertikal cembung, diperlihatkan ketentuan tinggi untuk lengkung cembung menurut Bina Marga (1997).

Ketentuan Tinggi Untuk Jarak Pandang

Dapat ditentukan panjang lengkung parabola pada lengkung vertikal cembung sebagai berikut:

(1) Jika Jh < L :

(2) Jika Jh > L :

di mana :

L = panjang lengkung parabola, m

A = perbedaan kemiringan dua titik pengamatan, m

Jh = jarak pandang henti, m

b. Lengkung vertikal cekung

Tidak ada dasar yang dapat digunakan untuk menentukan panjang lengkung cekung vertikal ( L ), akan tetapi ada empat kriteria sebagai pertimbangan yang dapat digunakan, yaitu:

• Jarak sinar lampu besar kendaraN
• Kenyamanan pengemudi
• Ketentuan drainase
• Penampilan secara umum

4.2. RAMBU-RAMBU PADA JALAN

Untuk lebih menjamin menjamin keamanan sehubungan dengan di-operasikannya suatu jalan angkut, maka perlu kiranya dipasang rambu-rambu sepanjang jalan angkut tersebut terutama pada tempat-tempat yang berbahaya. Rambu-rambu dipasang untuk keselamatan:

• Pengemudi dan kendaraan itu sendiri;
• Binatang yang ada di sekitar jalan angkut;
• Masyarakat setempat yang biasa menggunakan jalan tambang;
• Kendaraan lain yang mungkin lewat pada jalan tersebut;
• Tanda adanya perempatan, pertigaan, persilangan dengan jalan umum, misalnya rel keret api, dsb.

4.2.1. LAMPU PENERANGAN JALAN

Lampu penerangan perlu dipasang apabila jalan angkut akan digunakan pada malam hari. Pemasangan bisa dilakukan berdasarkan jarak maupun tingkat bahayanya. Lampu-lampu tersebut dipasang antara lain pada:

• Tikungan (belokan),
• Perempatan atau pertigaan jalan,
• Jembatan,
• Tanjakan maupun turunan yang cukup tajam.

4.2.2. JALUR PENGELAK UNTUK MENGHINDARI KECELAKAAN

Untuk menghindari kecelakaan yang mungkin terjadi karena kendaraan slip, rem blong atau sebab lain, maka pada jalur angkut perlu dibuat jalur pengelak (runaway precaution). Ditinjau dari daerah datar sepanjang jalur memanjang yang tersedia, terdapat dua cara membuat jalur pengelak. Untuk daerah yang sempit, misalnya jalan dibuat antara tebing dan jurang, maka dibuat lajur khusus untuk mengelakkan kendaraan seperti terlihat pada Gambar 19. Sedangkan Gambar 20 adalah bentuk jalur pengelak untuk daerah yang luas.

5. PENUTUP

Ketentuan-ketentuan yang sudah dipaparkan pada bab-bab terdahulu merupakan bahan pertimbangan didalam merancang jalan tambang. Ada kemungkinan pada pelaksanaan pembuatan jalan tambang harus dirancang suatu perhitungan di luar ketentuan tersebut. Misalnya dalam menentukan jari-jari tikungan minimum, di mana lebar truck tambang bisa mencapai 2 – 3 kali lipat lebar truck tronton sementara kecepatan rata-ratanya hanya berkisar 30 km/jam, maka kemungkinan terjadi penyimpangan dari yang telah ditentukan oleh Bina Marga.

Artinya adalah perhitungan rancangan jalan tambang menjadi lebih sederhana, yaitu mengutamakan jari-jari tikungan yang lebar dan aman untuk dua lajur tanpa harus mempertimbangkan secara serius kecepatan trucknya. Berbeda dengan rancangan jalan angkut yang menghubungkan daerah di luar konsesi tambang atau jalan yang dilalui oleh kendaraan umum menuju lokasi penambangan. Untuk kondisi tersebut perhitungan yang telah diuraikan sebelumnya patut dilaksanakan.

Dapat disimpulkan bahwa pada hakekatnya dalam merancang jalan angkut tambang ekuivalen dengan jalan umum dari Bina Marga. Pengalaman menunjukkan bahwa penyimpangan di dalam merancang jalan di lokasi tambang umumnya terpaksa harus dilakukan karena:

• jalan tambang yang sering berpindah;
• dimensi alat angkut tambang besar, penetrasi terhadap badan jalan tinggi, sementara kecepatan rendah;
• areal panambangan atau pit terbatas, sementara lalulintas alat angkut padat;
• jalan tambang hanya dipadatkan oleh buldozer dengan perkerasan seadanya dan tanpa lapisan permukaan permanen, sehingga perawatan menjadi sangat intensif;
• akibat jalan yang selalu berubah, maka drainase jalan dibuat seperlunya.

Walaupun demikian, perhitungan untuk merancang jalan tambang tetap memperhatikan aspek keselamatan kerja pengangkutan, yaitu dengan memasang rambu-rambu dan jalur pengelak. Rambu-rambu lalulintas di jalan umum sebagian dapat diterapkan di sepanjang jalan tambang, namun ada pula rambu-rambu yang bersifat khas lokasi tambang, misalnya “Dahulukan Alat-alat Berat”, “Keep Right (Jalan disebelah kanan)”, “Gunakan Retarder”, atau rambu lain yang disesuaikan dengan situasi tambang setempat.