MUHAMMAD RICKYANDI GINTING NIM:

Transkripsi

1 PERANCANGAN GEOMETRIK DAN TEBAL PERKERASAN KAKU DENGAN METODE AASHTO 1993 DAN SNI 2003 PADA PROYEK JALAN BEBAS HAMBATAN UNTUK JALAN TOL MEDAN-KUALA NAMU STA , PROVINSI SUMATERA UTARA TUGAS AKHIR Dtuls sebaga Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sans Terapan oleh MUHAMMAD RICKYANDI GINTING NIM: PROGRAM STUDI TEKNIK PERANCANGAN JALAN DAN JEMBATAN JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2014

2 ABSTRAK PERANCANGAN GEOMETRIK DAN TEBAL PERKERASAN KAKU DENGAN METODE AASHTO 1993 DAN SNI 2003 PADA PROYEK JALAN BEBAS HAMBATAN UNTUK JALAN TOL MEDAN-KUALA NAMU STA , PROVINSI SUMATERA UTARA Oleh MUHAMMAD RICKYANDI GINTING NIM: Penngkatan jumlah penduduk, mobltas ekkonom, dan sosal masyarakat yang terjad setap tahunnya merupakan faktor-faktor yang menyebabkan kemacetan lalu lntas. Oleh karena tu, dlakukan upaya pengembangan jalan untuk mengatas masalah tersebut, salah satunya yatu dengan pembangunan jalan tol. Aspek geometrk serta ketebalan jalan tol merupakan hal yang mutlak untuk dperhatkan dalam pembangunan suatu jalan tol, d mana keduanya harus memenuh pedoman standar yang telah dtetapkan. Aspek geometrk yang damat dalam pembangunan jalan tol Medan- Kuala Namu yatu berupa jens tkungan jalan tol tersebut. Penentuan jens tkungan dlakukan melalu perhtungan sudut lancp trase jalan tol yang ddapatkan dar ttk-ttk koordnat awal. Sedangkan untuk ketebalan jalan tol tersebut, metode perhtungan yang dgunakan yatu metode SNI dan metode AASHTO berdasarkan jumlah dan jens kendaraan haran yang lewat d jalan tol tersebut. Hasl yang ddapat untuk jens tkungan pada jalan tol Medan-Kuala Namu yatu berupa jens tkungan F-C pada STA , S-C-S STA , dan S-S STA Berdasarkan survey lalu lntas rata-rata, maka ddapatkan ketebalan rgd pavement jalan tol Medan-Kuala Namu sebesar 28 cm (metode SNI) dan 26 cm (metode AASHTO). Dapat dsmpulkan bahwa perencanaan jalan tol dengan 4 lajur 2 arah terbag (4/2D) dnla cukup memenuh kapastas lalu lntas sampa tahun 2020, faktor n ddasarkan atas perkraan pertumbuhan lalu lntas sebesar 6% setap tahunnya. Kata kunc: Geometrk, Rgd pavement

3 KATA PENGANTAR Puj dan syukur penuls ucapkan kepada Allah S.W.T. atas berkat, rahmat dan karuna-nya sehngga penulsa dapat menyelesakan Tugas Akhr n dengan bak dan tepat pada waktunya. Tugas Akhr yang berjudul PERANCANGAN GEOMETRIK DAN TEBAL PERKERASAN KAKU DENGAN METODE AASHTO 1993 DAN SNI 2003 PADA PROYEK JALAN BEBAS HAMBATAN UNTUK JALAN TOL MEDAN-KUALA NAMU STA , PROVINSI SUMATERA UTARA n merupakan satu syarat yang harus dlaksanakan untuk merah gelar Sarjan Sans Terapan, Penddkan Program Stud Teknk Perancangan Jalan dan Jembatan Dploma IV Jurusan Teknk Spl Polteknk Neger Medan. Dalam menyelesakan Tugas Akhr n, penuls menghadap kendala, namun berkat dar bmbngan dar berbaga phak, maka Tugas Akhr n dapat dselesakan dengan bak. Pada kesempatan n penuls menyampakan terma kash kepada: 1. Bapak M. Syahrudn, S.T., M.T., selaku Drektur Polteknk Neger Medan. 2. Bapak Ir. Samsudn Slaen, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknk Spl Polteknk Neger Medan. 3. Bapak Amrzal, S.T., M.T., selaku Kepala Program Stud DIV TPJJ. 4. Bapak Ir.M.Koster Slaen, M.T., selaku Dosen Pembmbng I Tugas Akhr dan Wal Kelas TPJJ 8-A. 5. Bapak Drs. Ed Usman, M.T., selaku Dosen Pembmbng II Tugas Akhr. 6. Seluruh Dosen dan Pegawa Jurusan Teknk Spl Polteknk Neger Medan. 7. Seluruh staf dan bagan d Satuan Kerja Pelakasanaan Jalan Bebas Hambatan Medan-Kuala Namu. 8. Seluruh staf dan bagan d Konsultan Supervs PT. Bna Karya. 9. Orangtua dan keluarga yang telah memberkan dukungan bak secara moral maupun materl

4 10. Semua phak yang telah membantu penuls, yang namanya tdak dapat penuls sebutkan satu persatu. 11. Seluruh teman-teman mahasswa TPJJ Angkatan 2010 atas kerjasama, dukungan dan semangatnya yang telah dberkan kepada penulsan dalam penyusunan Tugas Akhr. Penuls sudah berusaha semaksmal mungkn untuk menyusun dan menyelesakan Tugas Akhr n. Namun, penuls menyadar bahwa Tugas Akhr n kemungknan belum sempurna. Untuk tu, penuls menerma dengan terbuka segala masukan, krtk, dan saran yang bersfat membangun. Akhr kata, penuls mengucapkan terma kash dan semoga Tugas Akhr n berguna dan bermanfaat bag sapa saja yang membaca. Medan, 20 September 2014 penuls, MUHAMMAD RICKYANDI GINTING NIM:

5 DAFTAR ISI halaman ABSTRAK... PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... v DAFTAR LAMPIRAN... v DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... x DAFTAR RUMUS... x BAB I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 1 C. Batasan Masalah... 2 D. Maksud dan Tujuan... 2 E. Lokas Stud... 3 BAB II. STUDI PUSTAKA A. Landasan Teor Pengertan Umum Pengaruh Tol terhadap Volume Lalu Lntas Kebutuhan Lajur Bangunan Pelengkap... 6 B. Standar Perencanaan Aspek Lalu Lntas... 7 a. Kapastas Jalan Tol... 7 b. Volume Lalu Lntas Rencana c. Knerja/Performans Arus Lalu Lntas d. Kecepatan Rencana Aspek Geometrk Jalan Tol a. Perencanaan Trase b. Alnyemen Horsontal... 11

6 c. Superelevas d. Jarak Pandang e. Alnyemen Vertkal f. Tpe Jalan Bebas Hambatan g. Lebar Lajur dan Bahu Jalan h. Pengaman Tep Aspek Struktural Perkerasan a. Metode Perencanaan Struktur Perkerasan b. Jens Konstruks Perkerasan Jalan c. Metode Perhtungan Tebal Perkerasan Beton Semen ) Perencanaan Perkerasan dengan Metode SNI a) Prosedur Perencanaan b) Perencanaan Tebal Pelat c) Persyaratan Tekns (1) Tanah Dasar (2) Pondas Bawah (3) Lalu-Lntas (4) Lajur Rencana dan Koefsen Dstrbus (5) Umur Rencana (6) Pertumbuhan Lalu-Lntas (7) Lalu-Lntas Rencana ) Perencanaan Perekerasan dengan Metode AASTHO a) Rumus AASHTO 1993 untuk Jalan Tol b) Vehcle Damage Factor (VDF) BAB III. METODOLOGI A. Gars Besar Langkah Kerja B. Pengumpulan Data C. Pengolahan Data Analss Data Perencanaan Jalan Tol Medan-Kuala Namu Gambar Rencana Smpulan Hasl Perencanaan Jalan Tol... 60

7 BAB IV. PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN A. Volume Lalu Lntas Awal B. Predks Pertumbuhan Lalu Lntas Analsa Kapastas Analsa Volume Jam Rencana (VJR) Derajat Kejenuhan C. Perhtungan Geometrk Alnyemen Horsontal Alnyemen Vertkal D. Perhtungan Tebal Perkerasan Metode SNI Metode AASHTO BAB V. PENUTUP A. Smpulan B. Saran DAFTAR KEPUSTAKAAN LAMPIRAN

8 DAFTAR LAMPIRAN Lampran 1 Gambar Alnyemen Horsontal & Vertkal Jalan Tol STA Lampran 2 Lampran 3 Lampran 4 Grafk CBR Tanah dasar rencana dan efektf untuk perkerasan beton Dagram Analss Fatk dan Eros Formulr asstens bmbngan dan lan lan

9 DAFTAR GAMBAR halaman Gambar 1.1. Peta lokas proyek jalan tol Medan-Kuala Namu... 3 Gambar 2.1 Tkungan bentuk full crcle Gambar 2.2 Sketsa tkungan spral-crcle-spral Gambar 2.3 Sketsa tkungan spral- spral Gambar 2.4 Dagram superelevas pada tkungan F-C Gambar 2.5 Dagram superelevas pada tkungan S-C-S Gambar 2.6 Dagram superelevas pada tkungan S-S Gambar 2.7 Lengkung vertcal cembung Gambar 2.8 Lengkung vertcal cekung Gambar 2.9 Jarak pandang hent lebh kecl dar panjang lengkung vertkal cembung Gambar 2.10 Jarak pandang hent lebh besar dar panjang lengkung vertkal cembung Gambar 2.11 Panjang lengkung vertcal cembung berdasarkan jarak pandang hent Gambar 2.12 Panjang lengkung vertcal cekung berdasarkan jarak pandang hent Gambar 2.13 Konstruks lapsan perkerasan kaku Gambar 2.14 Konstruks lapsan perkerasan kompost Gambar 2.15 Tebal pondas bawah mnmum untuk perkerasan beton Gambar 2.16 CBR Tanah dasar efektf dan tebal pondas bawah Gambar 2.17 Sstem perencanaan perkerasan beton semen... 44

10 Gambar 2.18 Analss fatk dan beban repets zn berdasarkan raso tegangan, dengan /tanpa bahu beton Gambar 2.19 Analss eros dan jumlah repets beban zn, berdasarkan faktor eros, tanpa bahu beton Gambar 3.1 Bagan alr perencanaan jalan tol Medan-Kuala Namu Gambar 4.1 Dagram perhtungan pertumbuhan lalu lntas Gambar 4.2 Tebal plat beton hasl perhtungan metode SNI Gambar 4.3 Tebal plat beton hasl perhtungan metode AASHTO

11 DAFTAR TABEL halaman Tabel 2.1 Jumlah lajur berdasarkan arus lalu lntas... 6 Tabel 2.2 Nla ekvalen mobl penumpang (emp)... 8 Tabel 2.3 Kapastas dasar jalan tol terbag... 9 Tabel 2.4 Kapastas dasar jalan tol tak terbag... 9 Tabel 2.5 Faktor penyesuaan kapastas akbat lebar jalur lalu lntas jalan tol (FC W )... 9 Tabel 2.6 Faktor penyesuaan kapastas akbat pemsahan arah (FC SP ) Tabel 2.7 Kecepatan rencana (V R ) Tabel 2.8 Superelevas maksmum berdasarkan tata guna lahan dan klm. 13 Tabel 2.9 Koefsen geser maksmum berdasarkan V R Tabel 2.10 Panjang jar-jar mnmum (dbulatkan) Tabel 2.11 Ls mnmum berdasarkan waktu perjalan Tabel 2.12 Ls mn berdasarkan tngkat perubahan kelandaan melntang jalan Tabel 2.13 Ls mn berdasarkan antspas gaya sentrfugal Tabel 2.14 Tngkat perubahan kelandaan melntang maksmum Tabel 2.15 Nla p* dan k* Tabel 2.16 Jarak pandang hent mnmum Tabel 2.17 Jarak pandang hent mnmum dengan kelandaan Tabel 2.18 Panjang lengkung vertkal cembung berdasarkan jarak pandang hent Tabel 2.19 Panjang lengkung vertkal cekung berdasarkan jarak pandang hent Tabel 2.20 Lebar bahu jalan... 33

12 Tabel 2.21 Jumlah lajur berdasarkan lebar perkerasan dan koefsen dstrbus (C) kendaraan naga pada lajur rencana Tabel 2.22 Faktor pertumbuhan lalu-lntas (R) Table 2.23 Faktor keamanan beban Tabel 2.24 Tegangan ekvalen dan faktor eros untuk perkerasan tanpa bahu beton Tabel 2.25 Tegangan ekvalen dan faktor eros untuk perkerasan dengan bahu beton Tabel 2.26 Interval relablty Tabel 2.27 Standar devas Tabel 2.28 Parameter R, Z R, S o Tabel 4.1 Potens Arus Lalu Lntas Medan-Tebng Tngg Tahun Tabel 4.2 Pertumbuhan LHR Kendaraan Jalan Medan-Tebng Tngg Tabel 4.3 Volume lalu lntas Jalan Medan-Tebng Tngg Tahun Tabel 4.4 Volume Lalu Lntas (smp/har) Tabel 4.5 Volume Jam Rencana Jalan Medan-Tebng Tngg (smp/jam) Tabel 4.6 Analss Derajat Kejenuhan Jalan Medan-Tebng Tngg Tabel 4.7 Perhtungan Sudut Lancp ( ) Tabel 4.8 Data elevas tanah asl dan tanah rencana Tabel 4.9 Hasl perhtungan alnyemen vertkal Tabel 4.10 Hasl Perhtungan Ev Tabel 4.11 Perhtungan Beban Sumbu untuk Setap Kendaraan Tabel 4.12 Perhtungan Repets yang Terjad Pada Sumbu Kendaraan Tabel 4.13 Perhtungan Analss Fatk dan Analss Eros Tebal Plat 270 mm Tabel 4.14 Perhtungan Analss Fatk dan Analss Eros Tebal Plat 280 mm

13 DAFTAR RUMUS halaman C = Co x FCw x FCsp... 8 VJR =VLHR K DS = Q/C R mn = V R 2 ( ) Ls = V R T ,6 Ls = e m-en 100 V R 3,6r e Ls =,! " #.% Ls = (wn 1)e d (b w ) T = Rc tan( /2) E =T tan( /4) Lc = (2 π Rc) / T S = [(R C + p).tan(δ/2)] + k L C = Δ*. (2π.Rc) , X C = -Ls # s = 90 x L s πr c... 20

14 c = - 26 s E S = # 4 9 *:; Δ/ - R C Lt = (2.L S ) + L C 2.T S Y C = 1 2 3,.# k = Xc R.sn6 s p = Yc Rc(1-cos6 s ) Ls = (2.π.R.6s)/ T S = [(R C + p).tanδ/2] + k E S = [(R C + p).secδ/2] + k Lt = (2.L S ) + L C, dengan Lc = 0, Lt = 2.Ls p = Ls 2 / 6.Rc (1 cos 6s) k = Ls {(Ls). +.Rc2 } Rc.sn6s A = g 1 g Ev = (A Lv)/ L = =>3,?@ L = 2S,?@ = L = => 3 +,?> L = 2S +,?> = R= ( B)C! D B JSKN = JSKNH x 365 x R x C... 43

15 log 10 W = Z. S 18 R o + 7,35log 10 PSI log10 4,5 1,5 ( D+ 1) 0, , ,46 ( D+ 1) ( 4,22 0,32. p ) t log 10 S. C ' c 215,63 J D d 75 [ D ] 0, 1,132 0, 75 18,42 ( ) 0,25 Ec : k Beban satu sumbu tunggal dalam Kg Sumbu Tunggal = E F Beban satu sumbu tunggal dalam Kg Beban Ganda = 0,086 E F

16 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Dalam pengerjaan tugas akhr n, dambl judul tentang Perancangan Geometrk dan Tebal Perkerasan Kaku dengan Metode AASHTO 1993 dan SNI 2003 Proyek Jalan Bebas Hambatana Untuk Jalan Tol Medan-Kuala Namu STA Pembangunan prasarana tersebut merupakan salah satu bentuk pembangunan nasonal yang dlakukan oleh pemerntah untuk kesejahteraan masyarakat (pengguna jalan). Pembangunan jalan pada lokas terebut secara khusus dmaksudkan untuk moblsas lalu lntas daerah Lubuk Pakam menuju Bandara Udara Internasonal Kuala Namu dan sebalknya dan juga agar masyarakat dapat memnmalsaskan waktu tempuh menuju bandara Kuala Namu. Secara umum drencanakan untuk melakukan pengembangan jalan dan mengatas kemacetan lalu lntas, akbat jumlah penduduk, mobltas ekonom, dan sosal masyarakat yang bertambah setap tahunnya. Pembangunan jalan tol Medan-Kuala Namu yang berdomsl d daerah Lubuk Pakam dharapkan mampu menjad solus waktu dan kenyamanan lalu lntas daerah Lubuk Pakam-Kuala Namu dan sektarnya, sehngga mobltas masyarakat dapat berjalan lebh bak. B. Rumusan Masalah Dengan berpedoman pada latar belakang d atas, penuls ngn mennjau seg tekns yatu bagamana melakukan perencanaan struktur jalan dengan hal-hal sebaga berkut: 1. Merencanakan bentuk geometrk yang ekonoms dan nyaman sesua dengan konds dan kebutuhan. 2. Berapa ketebalan perkerasan kaku yang dperlukan untuk kontruks jalan tol tersebut selama umur rencana 20 tahun mendatang?

17 3. Bagamana gambar detal rencana jalan tol? C. Batasan Masalah Mengngat dengan adanya keterbatasan yang kta bahas, sehngga pembahasan yang lebh rnc pada proyek n sebaga berkut: 1. Perencanaan yang dlakukan melput perencanaan geometrc dan tebal perkerasan. 2. Perencanaan Geometrk (horsontal dan vertkal) mengacu pada Perencanaan Geometrk Jalan Bebas Hambatan untuk Jalan Tol No. 007/T/BM/2009 DPU Drektorat Jenderal Bna Marga. 3. Perhtungan tebal perkerasan menggunakan metode AASHTO 1993 dan SNI D. Maksud dan Tujuan Berdasarkan pada perumusan masalah d atas, maka maksud dan tujuan n adalah: 1. Mahasswa dapat mengetahu perencanaan perkerasan jalan dengan menggunakan perkerasan rgd pavement. 2. Menghtung tebal perkerasan pada konstruks yang dperlukan untuk umur rencana 20 tahun. 3. Merencanakan bentuk geometrk untuk jalan tol Medan-Kuala Namu.

18 E. Lokas Stud Gambar 1.1. Peta lokas proyek jalan tol Medan-Kuala Namu Menurut peta lokas, proyek Pembangunan Jalan Tol Medan-Kuala Namu n dmula dar Kota Tebng Tngg dan melanjutkan pembangunan jalan tol Balmera d Tanjung Morawa untuk menuju Bandar Udara Internasonal Kuala Namu. Jalan tol yang akan baru dbangun dtunjukkan oleh gars warna bru dan jalan tol lama dtunjukkan oleh gars warna merah. 0