Galian Dan Timbunan [PDF]

Citation preview

1



BAB I PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang



Galian dan Timbunan adalah pemindahan sejumlah volume tanah akibat adanya perbedaaan ketinggian (ketinggian muka tanah asli dengan ketinggian rencana trase) di suatu tempat. Galian dan timbunan atau yang lebih dikenal oleh orang-orang lapangan adalah Cut and Fill dimana pekerjaan ini sangat penting baik pada pekerjaan pembuatan jalan, bendungan, bangunan, dan reklamasi. Galian dan timbunan dapat diperoleh dari peta situasi yang dilengkapi dengan garis-garis kontur atau diperoleh langsung dari lapangan melalui pengukuran sipat datar profil melintang sepanjang koridor jalur proyek atau bangunan. Galian dan timbunan dapat diperoleh dari peta situasi dengan metode penggamba ran profil melintang sepanjang jalur proyek atau metode grid-grid (griding) yang meninjau galian dan timbunan dari tampak atas dan menghitung selisih tinggi garis kontur terhadap ketinggian proyek ditempat perpotongan garis kontur dengan garis proyek.



1.2 Rumusan Masalah Dari latar belakang masalah yang sudah dikemukakan, maka rumusan masalah yang dapat dikembangkan adalah: A. Apa itu garis galian dan timbunan? B. Metode perhitungan apa saja yang ada pada galian dan timbunan? C. Apa saja sumber-sumber gagal alat? D. Apa saja kesalahan besar yang dapat terjadi? E. Bagaimana cara menghitung galian dan timbunan?



1. 3 Tujuan Penulisan Tujuan dari ditulisnya makalah ini adalah sebagai berikut: A. Mengetahui apa itu pengertian galian dan timbunan. B. Mengetahui metode perhitungan apa saja yang ada pada galian dan timbunan.



1



2



C. Mengetahui apa saja yang menjadi sumber galat. D. Mengetahui kesalahan besar apa saja yang dapat terjadi. E. Mengetahui bagaimana cara menghitung galian dan timbunan.



1.4 Manfaat Penulisan Penulisan makalah ini diharapkan bisa memberikan manfaat seperti apa yang diharapkan, diantaranya: A. Bagi Pembaca Semoga makalah ini bisa menambah wawasan Anda selaku pembaca seperti halnya dijadikan referensi untuk informasi yang dicari atau pun sebagai bahan ajar lainnya. B. Bagi Penulis Semoga makalah ini bisa menjadi sesuatu yang bisa menambah pengalaman saya dalam dunia menulis. Dan juga dapat menambah wawasan dalam bidang baru ini.



1.5 Sistematika Penulisan Kata Pengantar Daftar Isi Daftar Gambar Daftar Tabel BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Tujuan Penulisan 1.4 Manfaat Penulisan 1.5 Sistematika Penulisan BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Galian dan Timbunan



3



2.2 Metode-metode Perhitungan Galian dan Timbunan 2.3 Sumber-Sumber Galat 2.4 Kesalahan-Kesalahan Besar 2.5 Perhitungan Galian dan Timbunan BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan 3.2 Saran DAFTAR PUSTAKA



4



BAB II PEMBAHASAN



2.1 Pengertian Galian dan Timbunan Galian dan timbunan atau yang lebih dikenal oleh orang-orang lapangan dengan Cut and Fill adalah bagian yang sangat penting baik pada pekerjaan pembuatan jalan, bendungan, bangunan, dan reklamasi. Galian dan timbunan dapat diperoleh dari peta situasi yang dilengkapi dengan garis-garis kontur atau diperoleh langsung dari lapangan melalui pengukuran sipatdatar profil melintang sepanjang jalur proyek atau bangunan. Perhitungan galian dan timbunan dapat dilakukan dengan menggunakan peta situasi dengan metode penggambaran profil melintang sepanjang jalur proyek atau metode grid-grid (griding) yang meninjau galian dan timbunan dari tampak atas dan menghitung selisih tinggi garis kontur terhadap ketinggian proyek ditempat perpotongan garis kontur dengan garis proyek. Galian dan timbunan berdimensi volume (meter kubik). Volume dapatdiperoleh secara teoritis melalui perkalian luas dengan panjang. Galian dantimbunan



untuk



keperluan



teknik



sipil



dan



perencanaan



diperoleh



melaluiperolehan luas rata-rata galian atau timbunan di dua buah profil melintangyang dikalikan dengan jarak mendatar antara kedua profil melintang tersebut. Teknologi pengukuran dan pemetaan yang digunakan saat ini sudah sangat demikian berkembang. Survei lapangan dapat diperoleh secara cepatdan tepat menggunakan perlatan Total Stationatau GPS (Global Positioning System) dan diikuti oleh sistem perekaman data yang dapat langsung diolah oleh komputer dan dengan menggunakan berbagai macam perangkat lunak CAD dapat langsung disajikan.



2.2 Metode-metode Perhitungan Galian dan Timbunan A. Penampang memanjang



5



Penampang memanjang umumnya dikaitkan dengan rencana dan rancangan memanjang suatu rute jalan, rel, sungai atau saluran irigasi misalnya. Irisan tegak penampang memanjang mengikuti sumbu rute. Pada rencana jalan, potongan memanjang umumnya bisa diukur langsung dengan cara sipat datar kecuali pada 4 potongan memanjang jalan merupakan lokasi perpotongan dengan sungai, yaitu potongan melintang sungai. Pada perencanaan sungai, potongan memanjang umumnya tidak diukur langsung tetapi diturunkan dari data ukuran potongan melintang. Skala jarak horizontal gambar penampang memanjang mengikuti skala peta rencana rute sedangkan gambar skala tegak (ketinggian) dibuat pada skala 1:100 atau 1:200. Gambar potongan memanjang suatu rute umumnya digambar pada satu lembar bersama-sama dengan peta.



Gambar 1. Potongan tipikal jalan



B. Penampang Melintang Penampang melintang merupakan gambar irisan tegak arah tegak lurus potongan memanjang. Cara pengukuran penampang melintang bisa menggunakan alat sipat datar, theodolite atau menggunakan echo sounder untuk sounding pada tempat berair yang dalam. Pada pengukuran potongan melintang sungai bisa dipahami bahwa sumbu sungai tidak selalu merupakan bagian terdalam sungai. Data lain yang harus disajikan pada potongan melintang sungai adalah ketinggian muka air terendah dan ketinggian muka air tertinggi atau banjir.



6



Pada perencanaan rute juga dikenal gambar penampang melintang baku PMB (typical cross section), yaitu bakuan rancangan melintang yang menunjukkan struktur rancangan arah melintang. Gambar konstruksi pada potongan melintang ini harus dipatok di lapangan untuk dikerjakan dan digunakan sebagai dasar hitungan volume pekerjaan.



Gambar 2. Contoh penampang galian dan timbunan



Setelah pekerjaan stake out selesai, pekerjaan galian dan timbunan dapat dimulai dengan mengolah data yang diperoleh dari lapangan untuk selanjutnya diolah. Ada tiga sistem utama yang dipakai: metode tampang melintang, metode luas satuan atau lubang galian sumbang dan metode luas garis tinggi.



a. Metode Tampang (Irisan) Melintang (Cross Section Method) Irisan melintang diambil tegak lurus terhadap sumbu proyek dengan interval jarak tertentu dalam metode ini. Metode ini cocok digunakan untuk pekerjaan yang bersifat memanjang seperti perencanaan jalan raya, jalan kereta api, saluran, penanggulan sungai, penggalian pipadan lain-lain. Cara penentuan volume dengan metode melintang dibagi menjadi beberapa metode yaitu:



1) Metode Potongan Melintang Rata-Rata Luas potongan melintang A1 dan A2 pada kedua ujung diukur dan dengan menganggap bahwa perubahan luas potongan melintang antara kedua ujung itu sebanding dengan jaraknya, luas A1 dan A2 tersebut dirata -rata. Akhirnya volume tanah dapat diperoleh dengan mengalikan luas rata-rata tersebut dengan jarak L



7



dengan kedua ujung.



Gambar 3. Volume cara potongan melintang rata-rata



𝐴1 +𝐴2



V=(



2



)𝐿



Keterangan: V = Volume A1 = Luas penampang kesatu A2 = Luas penampang kedua L = Panjang dari luas tampang ke satu ke luas tampang dua



2) Metode Jarak Rata-Rata Metode ini digunakan untuk perhitungan volume yang memiliki tampang irisan yang hampir sama antara A dengan jarak irisan yang berbeda-beda yang dinyatakan dengan L dan seterusnya. Jarak L1 dan L2 sebelum dan sesudah potongan A1 dan A2 di rata-rata dan untuk menghitung volume tanahnya, harga rata-rata ini dikalikan dengan luas potongan lintang A0. Rumus perhitungan volumenya dinyatakan dengan persamaan:



8



Gambar 4. Volume cara jarak rata-rata



V= 𝐴0 (



𝐿1 +𝐿2 2



)



3) Metode Prismoidal Metode ini adalah metode yang paling baik di antara metode-metode yang lain. Prisma adalah sebuah bangun yang bidang sisi-sisinya berupa bidang datar, sedangkan bidang alas dan atasnya sejajar. Rumus prismoida dinyatakan dengan persamaan: V=



ℎ 6



(𝐴1 + 4 𝐴𝑚 + 𝐴2)



Keterangan: h



= tinggi prisma



A1



= luas bidang atas prisma



A2



= luas bidang bawah prisma



Am



= luas bidang yang melalui tengah-tengah tinggi h



b. Metode Borrow Pit Untuk mengetahui kualitas tanah, kerikil, batu atau material lain yang digali atau yang ditimbunkan pada sebuah proyek konstruksi dapat ditentukan dengan sipat datar lubang galian sumbang (borrowpit method).



c. Metode Kontur Volume berdasarkan garis tinggi dapat diperoleh dari peta garis tinggi dengan pengukuran luas memakai planimeter terhadap wilayah yang dibatasi masing-masing garis tinggi dan meng alikan luas perata garis tinggi yang berdampingan dengan interval garis tinggi. Selain metode-metode di atas volume dapat dicari dengan menggunakan rumus integral simpson, prisma, dan sebagainya. 1) Menurut Simpson: Volume = (1/3) x (D/2) x {A1 +A2 + (2XA0) + 4M} = (1/6) x D x (A1 + A2 +4M)



9



2) Metode Hitungan Cara Prisma Volume = (H/3) x {A1+A5+2A3+4 x (A2+A4)}



2.3 Sumber-Sumber Galat Beberapa Galat yang biasa ada pada penentuan luas tampang dan volume pekerjaan tanah adalah: 1. Membuat Galat dalam pengukuran tampang melintang, 2. Kelalaian memakai rumus prismoidal dimana dibenarkan, 3. Memakai angka luas tampang melintang melebihi ft persegi terdekat, atau melebihi batas yang dimungkinkan oleh data lapangan, 4. Memakai angka volume melebihi yard persegi terdekat.



2.4 Kesalahan-Kesalahan Besar Beberapa kesalahan khas yang dibuat dalam hitungan pekerjaan tanah adalah: 1. Mengacaukan tanda-tanda aljabar dalam hitungan luas ujung memakai metode koordinat, 2. Memakai persamaan untuk hitungan volume stasiun angka bulat padahal yang ada adalah stasiun angka pecahan, 3. Memakai volume luas ujung untuk bentuk piramidal atau bentuk paju (wedgeshaped), 4. Mencampur adukkan kuantitas galian dan timbunan.



2.5 Perhitungan Galian dan Timbunan



a. Perubahan Volume Tanah Akibat Galian Materi yang terdapat di alam itu berada dalam keadaan padat dan terkonsolidasi dengan baik, sehingga hanya sedikit bagian-bagian yang kosong atau



10



terisi udara diantara butir-butirnya, terutama bila butir-butir tersebut sangat halus. Tetapi jika material tersebut digali, maka akan terjadi pengembangan volume (swelling). Besarnya swelling ini tidak sama untuk setiap jenis tanah, bergantung pada berat jenis tanah. Pengembangan volume ini dinyatakan dengan swell factor yang dalam persen. Sebagai contoh misalnya untuk tanah liat. Bila tanah liat tersebut di alam mempunyai volume 1 m3, maka setelah digali menjadi 1.25 m3. Artinya terjadi penambahan volume sebesar 25%. Dengan demikian tanah liat tersebut mempunyai “Swelling Factor” 0.80 atau 80%. Untuk menentukan besarnya swell factor ini digunakan persamaan: 𝑆𝑤 =



𝐵−𝐿 × 100% 𝐿



Keterangan: Sw



= Swelling factor



B



= Berat jenis tanah dalam keadaan asli



L



= Berat jenis tanah dalam keadaan lepas



Cara lain yang digunakan adalah dengan menggunakan load factor, yaitu persentase pengurangan dalam berat jenis (density) dari suatu material pada keadaan asli menjadi pemindahan tanah didasarkan pada pengukuran material dalam keadaan asli. Persamaan yang digunakan adalah: 𝑙𝑏 ) 𝑐𝑢𝑟𝑓 𝑙𝑏 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑗𝑒𝑛𝑖𝑠 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ 𝑎𝑠𝑙𝑖 ( ) 𝑐𝑢𝑟𝑓



𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑗𝑒𝑛𝑖𝑠 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ 𝑔𝑎𝑚𝑏𝑢𝑟 ( 𝐿𝑜𝑎𝑑 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 =



𝑐𝑢𝑟𝑓 ) 𝑙𝑏 𝐿𝑜𝑎𝑑 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 = 𝑐𝑢𝑟𝑓 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑗𝑒𝑛𝑖𝑠 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ 𝑙𝑒𝑝𝑎𝑠 ( ) 𝑙𝑏 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑗𝑒𝑛𝑖𝑠 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ 𝑎𝑠𝑙𝑖 (



Atau volume tanah keadaan asli = load factor x volume tanah gembur.



𝐵 1 𝑆𝑤 = ( − 1) × 100% = ( − 1) × 100% 𝐵 𝐿 𝐿



11



𝑆𝑤𝑒𝑙𝑙(%) = (



1 − 1) × 100% 𝐿𝑜𝑎𝑑 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟



b. Perubahan Volume Tanah Akibat Timbunan Dalam pekerjaan tanah yang dimaksud dengan timbunan adalah tanah yang dipadatkan untuk tujuan tertentu. Misalkan untuk membuat badan jalan, tanggul, bendungan dan lain-lain, dengan demikian akan terjadi perubahan volume. Volume ini sering disebut volume penyusutan (shringkage). Tabel 1. Daftar load factor dan procentage swell dan berat dari berbagai bahan



Tabel 2. Daftar load factor dan procentage swell dan berat dari berbagai bahan



12



Besarnya persentase shringkage adalah: 𝐵 𝑆ℎ = (1 − ) × 100% 𝐶 Keterangan: Sh



= % Penyusutan (shringkage).



B



= Berat jenis tanah keadaan asli (lb/curf)



C



= Berat jenis tanah pada (lb/curf)



c. Perhitungan Luas Penampang, Pada cara sederhana penampang dibagi menjadi bentuk segitiga, persegi panjang atau trapesium. Contoh: Misal akan dihitung volume dari galian sebagai berikut:



13



Gambar 5. Penampang trapesium



Luas galian: L = ½ [d (X1 + X2) + aha1 + (b-a) h2] Kalau a = ½ b maka, L= ½ [d (X1 + X2) + ½ b (ha1+ h2)]



Untuk menghitung luas timbunan:



Gambar 6. Penampang timbunan



Luas



= ½ h2 (2b + 2 mh2) + ½ (h1 – h2) x (b + 2 mh2) = ½ bh2 + ½ hi (b+2mh2)



d. Hitungan Luas dengan Cara Koordinat



14



Gambar 7. Koordinat luas penampang



Luas 12341 adalah: = ½ ([(x1 + x2) (y2 + y1) + (x2 + x3) (y3 + y2) (x1 + x4) (y4 – y1) + (x2 + x4) (y3 +y4)]) = ½ ([y1 (x4 - x2) + y2 (x1 - x3) + y3 (x2 + x4) + y4 (x3 + x1)] Atau: ½ (yn(xn-1 – xn+1)) Cara lain untuk 2 kali luas adalah: 2A = (x1y2 + x2y3 + x3y4 + x4y1) - (y1x2 + y2x3 + y3x4 + y4x1) 2A = xn xn+1 – yn xn+1 Atau dapat juga dinyatakan sebagai berikut: 𝑦1 𝑦2 𝑦3 𝑦4 𝑦1 / / / / 𝑥1 𝑥2 𝑥3 𝑥4 𝑥1



d. Perhitungan Volume Cara yang paling mudah untuk menghitung volume adalah dengan mengambil luas rata-rata bidang awal dan bidang akhir kemudian dikalikan dengan jarak L. Jadi volume adalah: VA = ½ (A1 + A2) L m3



Keterangan: A1



= luas bidang awal



A2



= luas bidang akhir



15



L



= jarak antara A1 dan A2



Hasil ini cukup baik kalau daerahnya rata, jadi penampang-penampang antara A1 dan A2 tidak jauh beda. Karena cara ini sederhana sekali, maka sering dipakai dan dianggap sebagai formula standar untuk pemindahan tanah. Cara yang lebih teliti adalah dengan rumus: 𝑉𝑝 =



𝐿 (𝐴 + 4𝐴𝑚 + 𝐴1 ) 𝐵 1



Keterangan: VP



= Volume dengan rumus prismoida



L



= Jarak antar bidang awal A1 dan bidang akhir A2



Am



= Bidang tengah antara A1 dan A2 dan sejajar dengan kedua bidang ini



Catatan: Am bukan rata-rata dari A1 dan A2 Am ≠ ½ (A1 + A2)



Kalau kita bandingkan antara VA dan VP pasti ada perbedaan yang disebut dengan koreksi prismoida KV. Jika KV ditambahkan pada VA, maka hasilnya akan mendekati VP. Jadi: KV



= VP - V A



KV



=



𝐿 12



(D1 – D2) (x1 – x2) m3



Dimana besaran-besaran d, x dan L adalah seperti gambar dibawah ini:



16



Gambar 8. Volume trapesium



17



BAB III PENUTUP



3.1 Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diambil dari pembahasan di atas adalah sebagai berikut: 1. Galian dan timbunan dapat diperoleh dari peta situasi yang dilengkapi dengan garis-garis kontur atau diperoleh langsung dari lapangan melalui pengukuran sipat datar profil melintang sepanjang koridor jalur proyek atau bangunan. 2. Adapun tujuan lain dari perhitungan galian dan timbunan sebagai berikut: a. Meminimalkan penggunaan volume galian dan timbunan pada tanah, sehingga pekerjaan pemindahan tanah dan pekerjaan stabilitas tanah dasar dapat dikurangi, waktu penyelesaian proyek dapat dipercepat, dan biaya pembangunan dapat seefisien mungkin. b. Untuk menentukan peralatan (alat-alat berat) yang digunakan pada pekerjaan galian maupun timbunan, dengan mempertimbangkan kemampuan daya operasional alat tersebut. 3. Sebelum memulai perhitungan galian dan timbunan, pekerjaan diawali dengan pematokan (stake out). Pematokan bertujuan untuk menandai wilayah mana saja yang akan terkena galian dan timbunan, atau bagianbagian di lapangan yang menjadi bakal proyek. Setelah pekerjaan stake out selesai, pekerjaan galian dan timbunan dapat dimulai dengan mengolah data yang diperoleh dari lapangan untuk selanjutnya diolah. Ada tiga sistem utama yang dipakai: metode tampang melintang, metode luas satuan atau lubang galian sumbang dan metode luas garis tinggi. 4. Beberapa kesalahan khas yang dibuat dalam hitungan pekerjaan tanah adalah:



16



18



a. Mengacaukan tanda-tanda aljabar dalam hitungan luas ujung memakai metode koordinat. b. Memakai persamaan untuk hitungan volume stasiun angka bulat padahal yang ada adalah stasiun angka pecahan. c. Memakai volume luas ujung untuk bentuk pyramidal atau bentuk paju (wedgeshaped). Mencampur adukkan kuantitas galian dan timbunan.



3.2 Saran Saran kami bagi para pembaca maupun bagi kami yang menggeluti bidang teknik sipil, materi yang sudah dipaparkan di atas sangat penting untuk dipahami. Sehingga saat pengaplikasiannya pun akan menjadi mudah untuk dilakukan.



19



DAFTAR PUSTAKA Purwaamijaya, Iskandar Muda. (2008). Teknik Survei dan Pemetaan Jilid 3. Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.



20