DIAGRAM MASS - HAUL (DMH) Sebagian bahan mata kuliah Geomatika pada Program Studi Teknik Sipil & Lingkungan ___________________ _____________________________ ____________________ ____________________ ____________________ ___________________ __________ _ I. PENGANTAR
Diagram Mass-Haul (DMH) adalah suatu diagram yang digunakan di dalam pekerjaan tanah atau Earthworks atau Earthworks untuk untuk penentuan galian dan timbunan yang secara ekonomi paling efisien. DMH sering digunakan pada pekerjaan earthwork dalam pelaksanaan konstruksi proyek teknik sipil misalnya proyek jalan jalan raya, jalan kereta api, dll. Cara pembuatan DMH adalah dengan melakukan penggambaran DMH langsung diplot di bawah gambar penampang memanjang ( Longitudinal Section) Section) pada center-line ( sumbu proyek) sehingga akan diperoleh : 1. jarak antara tempat yang digali dan d an yang ditimbun seimbang (balance) 2. jumlah material yang harus dipindahkan dan d an arah pemindahan 3. luas tanah yang akan diambil (borrowed) (borrowed) atau atau dibuang (wasted (wasted ) dan jumlahnya 4. pilihan terbaik secara ekonomi yang akan diambil untuk pekerjaan tanah (galian dan timbunan)
II. BEBERAPA DEFINISI DAN PENGERTIAN :
1. Haul adalah volume material (tanah) yang dipindahkan dikalikan dengan jarak pemindahan dinyatakan dalam ” station meter” ( stn. m ) 2. Station metre (stn. m) adalah 1 m3 material yang yang dipindahkan sejauh 100 m . Bila ada material tanah 20 m3 dipindahkan sejauh 1500 m , maka haul adalah 20 x 1500/100 = 300 stn. m 3. Freehaul dan overhaul dapat dapat dijelaskan dengan suatu contoh berikut . Seorang kontraktor akan membuang material yang yang secara ekonomis telah dihitung misalnya denganunit dengan unit price 50 p per m3 pada jarak angkut 150 m. Maka jarak angkut 150 m ini disebut freehaul disebut freehaul . Apabila material harus diangkut melebihi jarak freehaul , kelebihan jarak dinamakan overhaul . 4. Waste (material Waste (material yang dibuang) adalah material yang digali namun tidak digunakan untuk menimbun. 5. Borrow adalah material yang dibutuhkan untuk menimbunan yang diambil dari tempat lain. 6. Limit of economical haul adalah jarak maksimum overhaul ditambah freehaul. Bila freehaul. Bila limit itu tercapai, berarti waste dan waste dan borrow dari segi biaya sangat ekonomis. Contoh : Jarak Freehaul Jarak Freehaul = 500 m Overhaul
= 10 p per stn m
Borrow
= 30 p per m3 1
Dari data di atas terlihat bahwa untuk overhaul 1 m3 pada jarak 300 m memerlukan biaya sebesar 30 p , sama dengan biaya untukborrow , sehingga 300 m adalah jarak maksimum overhaul . Sehingga limit of enconomical haul adalah = (300 + 500 ) = 800 m
Pengembangan dan Penyusutan
Pada umumnya volume tanah galian akan bertambah/mengembang dibandingkan terhadap volume tanah aslinya dan akan menyusut/berkurang setelah digunakan untuk menimbun dan dipadatkan. Pengembangan tanah biasanya bervariasi antara 15 – 20 % tergantung jenis tanahnya (lempung, pasir ), sedang penyusutan tanah biasanya antara 10 -15 %. Pengembangan dan penyusutan ini sebaiknya diperhitungkan (dikoreksikan) untuk menghitung volume tanah . III. PEMBUATAN DMH
DMH adalah curve yang kontinyu yang menunjukkan penjumlahan aljabar volume galian
( + ) dan timbunan ( - ) dari stasiun tertentu sampai stasiun berikutnya . Total volume galian atau timbunan diplotkan pada setiap stasiun langsung di bawah gambar penampang. Pada DMH, stasiun diplot pada sumbu absis dan jumlah volume diplot pada sumbu ordinat . Skala pada absis sama dengan skala horisontal pada gambar profil memanjang (longitudinal section) yang ada di atasnya. Skala ordinat menyatakan volume per meter kubik, misalnya 1 cm untuk 100 m3 . DMH adalah metode yang sangat baik untuk menentukan volume waste atau borrow dan dapat digunakan untuk melihat haul (transportasi).
Gambar 1 : DMH
2
Cara pembutan DMH : 1. Gambarkan profil permukaan tanah memanjang sumbu proyek. Sumbu vertikal adalah tinggi, sumbu mendatar adalah jarak. Skala jarak biasanya dibuat lebih kecil dari skala tinggi, karena beda tinggi antar stasiun pada umumnya relatif kecil dibanding jarak memanjang sumbu proyek. Pada gambar profil memanjang tersebut , plot gambar rencana sumbu proyek (grade line), sehingga akan dapat ditentukan dimana yang harus digali dan ditimbun (lihat gambar di atas) 2. Menggunakan data profil melintang pada setiap stasiun akan dapat dihitung volume tanah yang digali atau ditimbun pada setiap jarak antar dua stasiun. 3. Di bawah gambar profil memanjang, plot DMH . Pada sumbu mendatar plot jarak antar stasiun dengan skala yang sama dengan gambar profil memanjang di atasnya. Pada sumbu vertikal plot volume tanah. Skala pada sumbu vertikal menyatakan volume per meter kubik, misalnya 1 cm untuk 100 m3 . 4. Dimulai dari stasiun 0+00 ( titik awal) volume adalah 0 m3 . Pada stasiun 1+00, plotkan volume tanah antar stasiun 0 dan stasiun 1 yang telah dihitung ( V1) Pada stasiun 2+00 , plotkan volume hasil penjumlahan aljabar V1 + V2 . Pada stasiun 3+00, plotkan volume hasil penjumlahan aljabar V1 + V2 + V3 . Demikian seterusnya dilakukan untuk setiap stasiun sehingga akan diperoleh diagram Mass . Pada diagram mass, untuk yang naik menunjukan penggalian (+) , dan yang turun menunjukan penimbunan ( - ). 5. Titik-titik maksimum dari DMH terjadi pada perpotongan antara permukaan tanah asli (natural ground ) dengan formasi rencana , disebut grade points . 6. Pada gambar DMH di atas, galian di luar freehaul ( 500 m ) disebut waste , yaitu material yang digali namun tidak digunakan untuk menimbun, sedang timbunan di lauar freehaul disebut Borrow yaitu material yang dibutuhkan untuk menimbunan yang diambil dari tempat lain disekitarnya.
CONTOH : Pada suatu segmen rencana jalan kereta api harus dilakukan penggalian dan penimbunan. Pada Tabel 1 berikut adalah data elevasi permukaan tanah pada setiap stasiun (sta.) sepanjang sumbu proyek dan data volume. Grade line dimulai pada elevasi 43,5 m di sta. 70 dan secara perlahan naik dengan gradien 1,2 %. Volume tanah (m3) baik galian (+) atau timbunan (-) antara sta. telah dihitung seperti pada tabel. 1. Gambarkan profil memanjang menggunakan skala 1 : 1200 pada sumbu horisontal dan 1 : 240 pada sumbu vertikal. 2. Bila diasumsikan faktor koreksi 0,8 pada penimbunan, gambarlah DMH dengan skala vertikal 20 mm untuk volume 1000 m3 . 3. Hitung total haul dalam stn. m dan tunjukan haul limit pada curve 4. Jelaskan, mana estimasi di bawah ini yang saudara rekomendasikan : a). Tidak ada freehaul pada 35 p per m3 untuk penggalian dan penimbunan. 3
b). Jarak freehaul 300 m pada 30 p per m3 plus 2 p per stn m untuk overhaul Tabel 1. : Data volume tanah antar cross-section
Stn
Elevasi (m) 52,8
70
Vol (m3)
Stn 74
Elevasi (m) 44,7
+ 1860 71
57,3
75
53,4
44,7
54,3 + 362
80
60,9
- 2110 77
41,5
+ 724 81
62,1
- 1120 78
49,5
Vol (m3) - 237
79
37,5
- 238 74
Elevasi (m) 49,5
- 2025 76
47,1
78
39,7
+ 547 73
Stn
- 1080
+ 1525 72
Vol (m3)
+ 430 82
78,5
Tabel 2 : Hitungan volume terkoreksi Stn.
Volume ( m3 )
70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82
0 + 1860 + 1525 + 547 - 238 x 0,8 = - 190,4 - 1080 x 0,8 = - 864 - 2025 x 0,8 = - 1620 - 2110 x 0,8 = 1688 - 1120 x 0,8 = - 896 - 237 x 0,8 = - 189,6 + 362 + 724 + 430
Ordinat pada DMH ( penjumlahan volume secara aljabar ) 0 + 1860 + 3385 + 3932 + 3741,6 + 2877,6 + 1257,6 - 430,4 - 1326,4 - 1516 - 1154 - 430 0
Jawaban : Jawaban no. 1 dapat dilihat pada Gambar 2 Jawaban No. 2 nilai volume terkoreksi dapat dilihat pada Tabel 2. Catatan DMH : 1. Volume di Stn. 70 adalah 0 2. Ordinat mass selalu diplot pada titik stasiun , bukan diantara stasiun 3. Skala horisontal DMH sama dengan skala horisontal pada profil memanjang.
4
Gambar 2 : Diagram Mass – Haul
4. Cek titik-titik maksimum dan minimum pada DMH (Gambar 2) yang terletak langsung di bawah grade points pada setiap section 5. Menggunakan garis dasar (datum line) sebagai garis penyeimbang untuk melihat volume yang dikeluarkan dari titik 70 ke XY dan dari XY ke 82
5
