BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. memenuhi syarat-syarat secara teknis maupun ekonomis. Syarat-Syarat umum jalan yang harus dipenuhi adalah:

Transkripsi

1 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 UMUM Jalan raya adalah suatu lintasan yang bermanfaat untuk melewatkan lalu lintas dan satu tempat ke tempat lain sebagai penghubung dalam satu daratan. Jalan raya sebagai sarana penghubung harus lancar dan aman untuk dilalui, serta memenuhi syaratsyarat secara teknis maupun ekonomis. SyaratSyarat umum jalan yang harus dipenuhi adalah: a. Segi kontruksi : Jalan harus kuat, awet, kedap air. b. Segi pelayanan : Rata, tidak licin, dan geometrik yang memadai. c. Segi ekonomis : Jalan tersebut tidak mahal dan mudah dikerjakan. Persyaratan tersebut dapat dipenuhi dengan adanya desain perkerasan jalan yang sesuai dengan kondisi perencanaan (kelas jalan, moda yang lewat, waktu pelaksanaan, biaya). Lapisan perkerasan berfungsi untuk menerima dan menyebarkan beban lalu lintas tanpa menimbulkan kerusakan pada konstruksi jalan itu sendiri. Dengan demikian memberikan kenyamanan kepada pengguna jalan selama masa pelayanan jalan tersebut. Untuk itu dalam perencanaannya perlu dipertimbangkan beberapa faktor yang dapat mempengaruhi fungsi pelayanan konstruksi perkerasan tersebut, antara lain: a. Fungsi Jalan b. Kinerja Perkerasan c. Umur Rencana 6

2 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 7 d. Lalu lintas yang merupakan beban dari perkerasan e. Sifat dasar tanah f. Kondisi lingkungan g. Sifat dan material tersedia di lokasi yang akan digunakan untuk perkerasan h. Bentuk geometrik lapisan perkerasan. Berdasarkan jenis pengikatnya konstruksi perkerasan jalan dibedakan atas: a. Konstruksi perkerasan lentur (flexible pavement), yaitu perkerasan yang menggunakan aspal sebagai bahan pengikat. Lapisanlapisan perkerasannya bersifat memikul dan menyebarkan beban lalu lintas ke tanah dasar. Lapis Permukaan Lapis Pondasi Lapis Pondasi Bawah Gambar 2.1 Perkerasan Lentur b. Kontruksi perkerasan kaku (rigid pavement), yaitu perkerasan yang menggunakan semen sebagai bahan pengikatnya. Pelat beton dengan atau tanpa tulangan diletakkan diatas tanah dasar dengan atau tanpa lapis pondasi bawah. Beban lalu lintas sebagian besar dipikul oleh pelat beton. Plat beton Plat beton Lean Concrete/CTSB Gambar 2.2 Perkerasan Kaku

3 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 8 c. Konstruksi perkerasan komposit (composite pavement), yaitu perkerasan kaku yang dikombinasikan dengan perkerasan lentur dapat berupa perkerasan lentur diatas perkerasan kaku atau sebaliknya. AC Wearing Course Plat beton Plat beton Lean Concrete/CTSB Gambar 2.3 Perkerasan Komposit Perbedaan utama antara perkerasan kaku dan perkerasan lentur dapat dilihat pada Tabel 2.1 dibawah ini Tabel 2.1 Perbedaan Antara Perkerasan Kaku dan Perkerasan Lentur Perkerasan Kaku Perkerasan Lentur 1 Bahan Pengikat Semen Aspal 2 Biaya Pembuatan Awal Relatif lebih mahal Relatif lebih murah 3 Biaya Perawatan Relatif lebih murah Relatif lebih mahal 4 Akibat beban menyebabkan Timbul retakretak pada permukaan Timbul rutting (lendutan pada jalur roda) 5 Penurunan akibat Tanah dasar Bersifat sebagai balok di atas perletakan Jalan bergelombang (mengikuti tanah dasar) 6 Akibat Perubahan temperatur Modulus kekakuan tidak berubah. Timbul tegangan dalam yang besar Modulus kekakuan berubah. Timbul tegangan dalam yang kecil Selain itu perbedaan penyebaran beban terhadap perkerasan lentur dan perkerasan kaku adalah sebagai berikut : (a) Perkerasan Lentur (b) Perkerasan Kaku Gambar 2.4 Skema Pembagian Beban Pada Perkerasan Jalan Raya

4 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 9 Untuk semua jenis perkerasan, penampilan dipengaruhi terutama oleh kendaraan berat dan beberapa faktor lainnya antara lain : a. Konfigurasi Sumbu dan Ekivalensi Kerusakan akibat kendaraan tergantung pada : Jarak Sumbu Jumlah Roda / Sumbu Beban Sumbu Untuk kebutuhan perencanaan kendaraan yang diperhitungkan adalah empat jenis, sebagai berikut : Sumbu Tunggal roda tunggal Sumbu tunggal roda ganda Sumbu tandem roda ganda Sumbu triple roda ganda b. Lajur Rencana Pembangunan lapisan perkerasan yang baru atau pelapisan tambahan akan dilaksanakan pada 2 lajur atau lebih yang kemungkinan bisa berbeda kebutuhannya terhadap ketebalan lapisan, tetapi untuk praktisnya dibuat sama. Untuk itu dibuat lajur rencana yaitu lajur yang menerima beban terbesar. c. Umur Rencana Umur rencana adalah jangka waktu dalam tahun sampai perkerasan harus diperbaiki atau ditingkatkan. Perbaikan terdiri dari pelapisan ulang, penambahan, atau peningkatan.

5 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 10 Beberapa tipikal umur rencana : Lapisan perkerasan aspal baru, tahun Lapisan perkerasan kaku baru, tahun Lapisan tambahan (aspal, 1015 tahun), (batu pasir,1020 tahun) d. Angka Pertumbuhan Lalu lintas Jumlah lalu lintas akan bertambah baik pada keseluruhan usia rencana atau pada sebagian masa tersebut. Angka pertumbuhan lalu lintas dapat ditentukan dari hasil survey pada setiap proyek. e. Metode Perhitungan Lalu Lintas Rencana Metode yang akan digunakan tergantung dari data lalu lintas yang ada dan prosedur perencanaan yang digunakan. Secara ideal data lalu lintas harus mencakup jumlah dan berat setiap jenis sumbu dalam arus lalu lintas. 2.2 PERKERASAN LENTUR Yang dimaksud perkerasan lentur (flexible pavement) dalam perencanaan ini adalah perkerasan yang umumnya menggunakan bahan campuran beraspal sebagai lapis permukaan serta bahan berbutir sebagai lapisan di bawahnya. Bagian perkerasan jalan umumnya meliputi tanah dasar, lapis pondasi bawah (subbase course), lapis pondasi (base course), dan lapis permukaan (surface course) :

6 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 11 a. Tanah Dasar Kekuatan dan keawetan konstruksi perkerasan jalan sangat tergantung dari sifatsifat dan daya dukung tanah dasar. Umumnya persoalan yang menyangkut tanah dasar adalah sebagai berikut : Perubahan bentuk tetap (deformasi permanen) dari macam tanah tertentu akibat beban lalu lintas. Sifat mengembang dan menyusut dari tanah tertentu akibat perubahan kadar air. Daya dukung tanah yang tidak merata dan sukar ditentukan secara pasti pada daerah dengan macam tanah yang sangat berbeda sifat dan kedudukannya, atau akibat pelaksanaan. Lendutan dan lendutan balik selama dan sesudah pembebanan lalu lintas dari macam tanah tertentu. Tambahan pemadatan akibat pembebanan lalu lintas dan penurunan yang diakibatkannya, yaitu pada tanah berbutir kasar (granular soil) yang tidak dipadatkan secara baik pada saat pelaksanaan. Untuk sedapat mungkin mencegah timbulnya persoalan di atas maka tanah dasar harus dikerjakan sesuai dengan Peraturan Pelaksanaan Pembangunan Jalan Raya.

7 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 12 b. Lapis Pondasi Bawah Fungsi lapis pondasi bawah antara lain : Sebagai bagian dari konstruksi perkerasan untuk mendukung dan menyebarkan beban roda. Mencapai efisiensi penggunaan material yang relatif murah agar lapisanlapisan selebihnya dapat dikurangi tebalnya (penghematan biaya konstruksi). Untuk mencegah tanah dasar masuk ke dalam lapisan pondasi. Sebagai lapisan pertama agar pelaksanaan dapat berjalan lancar. Hal ini sehubungan dengan terlalu lemahnya daya dukung tanah dasar terhadap rodaroda alat besar atau karena kondisi lapangan yang memaksa harus segera menutup tanah dasar, dari pengaruh cuaca. Bermacammacam tipe tanah setempat (CBR > 20 %, PI < 10 %) yang relatif lebih baik dari tanah dasar dapat digunakan sebagai bahan pondasi bawah. Campurancampuran tanah setempat dengan kapur atau semen portland dalam beberapa hal sangat dianjurkan, agar dapat bantuan yang efektif terhadap kestabilan konstruksi perkerasan. c. Lapis Pondasi Fungsi lapis pondasi antara lain : Sebagai bagian perkerasan yang menahan beban roda. Sebagai perletakan terhadap lapis permukaan. Bahanbahan untuk lapis pondasi umumnya harus cukup kuat dan awet sehingga dapat menahan bebanbeban roda. Sebelum menentukan suatu

8 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 13 bahan untuk digunakan sebagai bahan pondasi, hendaknya dilakukan penyelidikan dan pertimbangan sebaikbaiknya sehubungan dengan persyaratan teknik. Bermacammacam bahan alam / bahan setempat (CBR > 50 %, PI < 4 %) dapat digunakan sebagai bahan lapis pondasi, antara lain : batu pecah, kerikil pecah dan stabilisasi tanah dengan semen atau kapur. d. Lapis Permukaan Fungsi lapis permukaan antara lain : Sebagai bahan perkerasan untuk menahan beban roda. Sebagai lapisan rapat air untuk melindungi badan jalan dari kerusakan akibat cuaca. Sebagai lapisan aus (Wearing Course). Bahan untuk lapis permukaan umumnya adalah sama dengan bahan untuk lapis pondasi, dengan persyaratan yang lebih tinggi. Penggunaan bahan aspal diperlukan agar lapisan dapat bersifat kedap air, disamping itu bahan aspal sendiri memberikan bantuan tegangan tarik, yang berarti mempertinggi daya dukung lapisan terhadap beban roda lalu lintas. Pemilihan bahan untuk lapis permukaan perlu dipertimbangkan kegunaan, umur rencana serta pentahapan konstruksi, agar dicapai manfaat yang sebesarbesarnya dari biaya yang dikeluarkan.

9 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 14 Parameter yang digunakan dalam perhitungan perencanaan tebal perkerasan lentur adalah : a. Umur Rencana Umur rencana adalah jangka waktu dalam tahun sampai perkerasan harus diperbaiki atau ditingkatkan. Perbaikan terdiri dari pelapisan ulang, penambahan, atau peningkatan. b. Angka Pertumbuhan Lalu lintas Jumlah lalu lintas akan bertambah baik pada keseluruhan usia rencana atau pada sebagian masa tersebut. Angka pertumbuhan lalu lintas dapat ditentukan dari hasil survey pada setiap proyek. c. Lalu Lintas Jumlah Jalur dan Koefisien Distribusi Kendaraan (C) Jalur rencana merupakan salah satu jalur lalu lintas dari suatu ruas jalan raya, yang menampung lalu lintas terbesar. Jika jalan tidak memiliki tanda batas jalur, maka jumlah jalur ditentukan dari lebar perkerasan menurut tabel 2.2 di bawah ini Tabel 2.2. Jumlah Jalur Berdasarkan Lebar Perkerasan Lebar Perkerasan (L) Jumlah Jalur (n) L < 5,50 m 5,50 m < L < 8,25 m 8,25 m < L < 11,25 m 11,25 m < L < 15,00 m 15,00 m < L < 18,75 m 18,75 m < L < 22,00 m 1 Jalur 2 Jalur 3 Jalur 4 Jalur 5 Jalur 6 Jalur Sumber : SNI F Koefisien distribusi kendaraan (C) untuk kendaraan ringan dan berat yang lewat pada jalur rencana ditentukan menurut daftar di bawah ini :

10 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 15 Tabel 2.3. Koefisien Distribusi Kendaraan (C) Jumlah Kendaraan Ringan *) Kendaraan Berat **) Jalur 1 Arah 2 Arah 1 Arah 2 Arah 1 Jalur 2 Jalur 3 Jalur 4 Jalur 5 Jalur 6 Jalur 1,00 0,60 0,40 1,00 0,50 0,40 0,30 0,25 0,20 1,00 0,70 0,50 1,00 0,50 0,475 0,45 0,425 0,40 *) Berat Total < 5 ton, misalnya : bus penumpang, pick up, mobil hantaran. **) Berat Total > 5 ton, misalnya : bus, truk, traktor, semi trailler, trailler. Sumber : SNI F d. Angka Ekivalen (E) Beban Sumbu Kendaraan Angka Ekivalen (E) masingmasing golongan beban sumbu (setiap kendaraan) ditentukan menurut rumus daftar di bawah ini : Beban satu sumbu(kg) Angka Ekivalen Sumbu Tunggal =... (2.1) Beban satu sumbu(kg) Angka Ekivalen Sumbu ganda = (2.2) 8160 Tabel 2.4. Angka Ekivalen (E) Beban Sumbu Kendaraan Beban sumbu Angka Ekivalen Kg Lb Sumbu Tunggal Sumbu Ganda ,0002 0,0036 0,0183 0,0577 0,1410 0,2933 0,5415 0,9328 0,0003 0,0016 0,0050 0,0121 0,0251 0,0466 0,0794 Sumber : SNI F 4

11 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 16 Lanjutan Tabel 2.4 Beban sumbu Angka Ekivalen Kg Lb Sumbu Tunggal Sumbu Ganda ,0000 1,4798 2,2555 3,3022 4,6770 6,4419 8, , ,7815 0,0860 0,1273 0,1940 0,2840 0,4022 0,5540 0,7452 0,9820 1,2712 Sumber : SNI F e. Lalu Lintas Harian Ratarata dan Rumusrumus Lintas Ekivalen Lalu Lintas Harian Ratarata (LHR) setiap jenis kendaraan ditentukan pada awal umur rencana, yang dihitung untuk dua arah pada jalan tanpa median atau masingmasing arah pada jalan dengan median. Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) dihitung dengan rumus sebagai berikut: n LEP = LHR xc xe (2.3) j= 1 Catatan : j = Jenis kendaraan j Lintas Ekivalen Akhir (LEA) dihitung dengan rumus sebagai berikut : j j LEA = n j= 1 LHR(1+ i) UR xc xe j j... (2.4) Catatan : i = Perkembangan lalu lintas j = jenis kendaraan Lintas Ekivalen Tengah (LET) dihitung dengan rumus sebagai berikut : LEP + LEA LET =.. (2.5) 2

12 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 17 Lintas Ekivalen Rencana (LER) dihitung dengan rumus sebagai berikut : LER = LET FP. (2.6) Faktor penyesuaian (FP) tersebut di atas ditentukan dengan rumus : UR FP =. (2.7) 10 f. Daya Dukung Tanah Dasar (DDT) dan CBR Daya Dukung Tanah Dasar (DDT) ditetapkan berdasarkan grafik korelasi antara CBR dengan DDT. Yang dimaksud dengan harga CBR disini adalah harga CBR lapangan atau CBR laboratorium. Jika digunakan CBR lapangan maka pengambilan contoh tanah dasar dilakukan dengan tabung (undistrub), kemudian direndam dan diperiksa harga CBRnya. Dapat juga mengukur langsung di lapangan (musim hujan / direndam). CBR lapangan biasanya digunakan untuk perencanaan lapis tambahan (overlay). Jika dilakukan menurut Pengujian Kepadatan Ringan (SKBI /UDC, (02)) atau Pengujian Kepadatan Berat (SKBI /UDC, (02)) sesuai dengan kebutuhan.

13 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 18 Gambar 2.5 Korelasi CBR DDT (Sumber SNI F) CBR laboratorium umumnya dipakai untuk perencanaan pembangunan jalan baru. Sementara ini dianjurkan untuk mendasarkan daya dukung tanah dasar hanya kepada pengukuran nilai CBR. Caracara lain hanya digunakan bila telah disertai datadata yang dapat dipertanggung jawabkan. Caracara lain tersebut dapat berupa : Group Index, Plate Bearing Test atau RValue. Harga yang mewakili dari sejumlah harga CBR yang dilaporkan, ditentukan sebagai berikut :

14 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 19 Tentukan harga CBR terendah. Tentukan berapa banyak harga CBR yang sama dan lebih besar dari masingmasing nilai CBR. Angka jumlah terbanyak dinyatakan sebagai 100 %. Jumlah lainnya merupakan persentase dari 100 %. Dibuat grafik hubungan antara harga CBR dan persentase jumlah tadi. Nilai CBR yang mewakili adalah yang didapat dari angka persentase 90% % Jumlah CBR yang dipakai CBR Gambar 2.6 Contoh Pengambilan Nilai CBR Persentase 90 % nilai CBR dapat dicari menggunakan pengurutan data dan persamaan numerik menggunakan metode Polinom Newton. Untuk korelasi nilai CBR DDT selain dengan grafik dapat dicari juga menggunakan persamaan garis berdasarkan grafik yang dapat dirumuskan dengan interpolasi titik menjadi persamaan garis menjadi

15 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 20 ( ln( )) DDT = CBR, namun karena tingkat ketelitian pada saat CBR di atas 10 perlu lebih akurat maka rumus tersebut berubah menjadi DDT ( ln( CBR) ) =. Pada aplikasinya penggunaan rumus tersebut di kombinasikan menjadi : Untuk CBR < 10 maka, ( ln( )) DDT = CBR. (2.8) Untuk CBR 10 maka, ( ln( )) DDT = CBR.. (2.9) DDT CBR Rumus 2.8 Rumus 2.9 Hasil Korelasi CBRDDT Gambar 2.7 Hubungan CBRDDT g. Faktor Regional Keadaan lapangan mencakup permeabilitas tanah, perlengkapan drainase, bentuk alinyemen, serta persentase kendaraan dengan berat > 13 ton, dan kendaraan yang berhenti, sedangkan keadaan iklim mencakup curah hujan ratarata per tahun.

16 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 21 Mengingat persyaratan penggunaan disesuaikan dengan Peraturan Pelaksanaan Pembangunan Jalan Raya, maka pengaruh keadaan lapangan yang menyangkut permeabilitas tanah dan perlengkapan drainase dapat dianggap sama. Dengan demikian dalam penentuan tebal kekerasan ini, Faktor Regional hanya dipengaruhi oleh bentuk alinyemen (kelandaian dan tikungan), persentase kendaraan berat dan yang berhenti serta iklim (curah hujan sebagai berikut : Tabel 2.5. Faktor Regional (FR) Kelandaian I (< 6 %) Kelandaian II (6 10 %) Kelandaian III (> 10 %) % kendaraan berat % kendaraan berat % kendaraan berat 30 > > 30 % 30 > 30 % Iklim I 0,5 1,0 1,5 1,0 1,5 2,0 1,5 2,0 2,5 900 mm/th Iklim II > 900 mm/th 1,5 2,0 2,5 2,0 2,5 3,0 2,5 3,0 3,5 Catatan : h. Indeks Permukaan Pada bagianbagian jalan tertentu, seperti persimpangan, pemberhentian, atau tikungan tajam (jarijari 30 m) FR ditambah dengan 0,4. Pada daerah rawarawat FR ditambah dengan 1,0. Sumber : SNI F Indeks permukaan ini menyatakan nilai daripada kerataan / kehalusan serta kekokohan permukaan yang bertalian dengan tingkat pelayanan bagi lalulintas yang lewat. Adapun beberapa nilai IP beserta artinya adalah seperti yang tersebut di bawah ini : IP = 1,0 : adalah menyatakan permukaan jalan dalam keadaan rusak berat sehingga sangat mengganggu lalu lintas kendaraan.

17 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 22 IP = 1,5 : adalah tingkat pelayanan terendah yang masih mungkin (jalan tidak terputus). IP = 2,0 : adalah tingkat pelayanan rendah bagi jalan yang masih mantap. IP = 2,5 : adalah menyatakan permukaan jalan masih cukup stabil dan baik. Dalam menentukan Indeks Permukaan (IP) pada akhir umur rencana, perlu dipertimbangkan faktorfaktor klasifikasi fungsional jalan dan jumlah Lintas Ekivalen Rencana (LER), menurut daftar di bawah ini : Tabel 2.6. Indeks Permukaan Pada Akhir Umur Rencana (IP) LER : Lintas Klasifikasi Jalan Ekivalen Rencana *) Lokal Kolektor Arteri Tol < 10 1,0 1,5 1,5 1,5 2, ,5 1,5 2,0 2, ,5 2,0 2,0 2,0 2,5 > ,0 2,5 2,5 2,5 *) LER dalam satuan angka ekivalen 8,16 ton beban sumbu tunggal. Catatan : Pada proyekproyek penunjang jalan, JAPAT / Jalan Murah, atau jalan darurat maka IP dapat diambil 1,0. Sumber : SNI F Dalam menentukan indeks permulaan awal umur rencana (IPo) perlu diperhatikan jenis lapis permukaan jalan (kerataan / kehalusan serta kekokohan) pada awal umur rencana, menurut daftar di bawah ini :

18 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 23 Tabel 2.7. Indeks Permukaan Pada Awal Umur Rencana (IPo) Jenis Lapis Perkerasan LASTON LASBUTAG HRA BURDA BURTU LAPEN LATASBUM BURAS LATASIR JALAN TANAH JALAN KERIKIL IPo 4 3,9 3,5 3,9 3,5 3,4 3,0 3,9 3,5 3,4 3,0 3,9 3,5 3,4 3,0 3,4 3,0 2,9 2,5 2,9 2,5 2,9 2,5 2,9 2,5 < 24 < 24 Roughness *) (mm / km) 1000 > > > < > 3000 *) Alat pengukur roughness yang dipakai adalah ROUGHOMETER NAASRA, yang dipasang pada kendaraan standar Datsun 1500 Station Wagon, dengan kecepatan kendaraan ± 32 km per jam. Sumber : SNI F Gerakan sumbu belakang dalam arah vertikal dipindahkan pada alat roughometer melalui kabel yang dipasang di tengahtengah sumbu belakang kendaraan, yang selanjutnya dipindahkan kepada counter melalui flexible drive. Setiap putaran counter adalah sama dengan 15,2 mm gerakan vertikal antara sumbu belakang dan body kendaraan. Alat pengukur roughness tipe lain dapat digunakan dengan mengkalibrasikan hasil yang diperoleh terhadap roughometer NAASRA. i. Koefisien Kekuatan Relatif (a) Koefisien kekuatan relatif (a) masingmasing bahan dan kegunaannya sebagai lapis permukaan, pondasi, pondasi bawah, ditentukan secara korelasi sesuai nilai Marshall Test (untuk bahan dengan aspal), kuat tekan (untuk

19 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 24 bahan yang distabilisasi dengan semen atau kapur), atau CBR (untuk bahan lapis pondasi bawah). Jika alat Marshall Test tidak tersedia, maka kekuatan (stabilitas) bahan beraspal bisa diukur dengan cara lain seperti Hveem Test, Hubbard Field, dan Smith Triaxial. Nilai koefisien kekuatan relatif berkembang seiringnya penelitian terhadap bahan lapisan perkerasan itu sendiri, sehingga angka koefisien kekuatan relatif dapat diubah sesuai dengan bahan yang digunakan.

20 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 25 Tabel 2.8. Koefisien Kekuatan Relatif (a) Koefisien Kekuatan Bahan Kekuatan Relatif A 1 a 2 A 3 MS (Kg) Kt (Kg/cm) CBR (%) Jenis Bahan 0,40 0,35 0,32 0,30 0,35 0,31 0,28 0,26 0,30 0,26 0,25 0,20 Catatan : 0,28 0,26 0,24 0,23 0,19 0,15 0,13 0,15 0,13 0,14 0,13 0,12 0,13 0,12 0,11 0, Laston Lasbutag HRA Aspal Macadam Lapen (mekanis) Lapen (manual) Laston Atas Lapen (mekanis) Lapen (manual) Stab tanah dengan semen Stab tanah dengan kapur Batu pecah (kelas A) Batu pecah (kelas B) Batu pecah (kelas C) Sitru / pitrun (kelas A) Sitru / pitrun (kelas B) Sitru / pitrun (kelas C) Tanah/lempung Kepasiran Kuat tekan stabilisasi tanah dengan semen diperiksa pada hari ke 7. Kuat tekan stabilisasi tanah dengan kapur diperiksa pada hari ke 21. Sumber : SNI F

21 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 26 j. Indeks Tebal Perkerasan (ITP) Indeks tebal perkerasan untuk perkerasan lentur didapatkan dengan menarik garis pada grafik nomogram yang sudah disediakan pada SNI F dalam lampiran 1. Dimana nilai daya dukung tanah dasar (DDT), lintas ekivalen ratarata (LER), faktor regional (FR) saling berpengaruh. Langkahlangkah penggunaan nomogram tersebut adalah : Menentukan titik nilai DDT yang didapat dari korelasi dengan CBR. Menentukan titik nilai LER yang didapat dari perhitungan. Kemudian tarik garis lurus mengenai 2 titik (DDT & LER ) hingga mengenai garis ITP. Tentukan titik nilai FR dari perhitungan sebelumnya Dari tititk ITP yang didapat sebelumnya disambungkan dengan garis mengenai FR hingga menuju garis ITP Nomogram yang disediakan ada 9 (sembilan) macam, tergantung pada nilai Indeks Permukaan awal (IPo) dan Indek Permukaan akhir (IPt).

22 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 27 Gambar 2.8 Contoh Bentuk Nomogram (Sumber SNI F) ITP (Indeks Tebal Perkerasan) selain dapat dicari dengan nomogram dapat dicari juga dengan rumus yang dikembangkan dari AASHTO 72. Dari analisa data yang dikembangkan oleh AASHTO didapatkan 4 persamaan antara lain : ( IPo IPt) a. Gt = Log = β ( LogWt Log ρ) (2.10) ( IPo 1,5) dimana : Gt = fungsi logaritma dari perbandingan antara kehilangan tingkat pelayanan dari IPo sampai IPt dengan kehilangan tingkat pelayanan sebesar 1,5

23 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 28 IPo = indeks permukaan pada awal umur rencana, yang besarnya tergantung pada jenis dan mutu lapis permukaan. Untuk jalan dengan lapis permukaan aspal beton maka, IPo = 4,2 IPt = indeks permukaan pada akhir umur rencana β = fungsi dari desain dan variasi beban sumbu yang berpengaruh terhadap bentuk grafik IP terhadap Wt Wt = beban lalu lintas ρ = fungsi dari desain danvariasi beban sumbu yang menyatakan jumlah perkiraan banyaknya lintasan sumbu yang diperlukan sehingga permukaan perkerasan mencapai tingkat pelayanan IP=1,5 b. Log ( β 0,40) = Log 0,081+ 3,23Log( L1 + L2) 5,19 Log( ITP' + 1) 3,23Log( L2) dimana : (2.11) L1 = beban sumbu tunggal atau ganda dalam 1000 pon, karena digunakan beban sumbu tunggal pon maka L1 = 18 L2 = kode sumbu (untuk sumbu tunggal L2 = 1, untuk sumbu ganda L2= 2) karena digunakan sumbu tunggal pon, maka L2 selalu = 1. ITP= Indeks Tebal Perkerasan dalam kelipatan 2,54 cm (1 inci) untuk perkerasan sesuai kondisi penelitian. c. Log ρ = 5,93 + 9,36 Log ( ITP' + 1) 4,79 Log( L1 + L2) + 4,33Log( L2). (2.12)

24 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 29 d. Log Wt18 = Log Nt18 (FR).. (2.13) dimana : Wt18 = beban lalu lintas selama umur rencana atas dasar beban sumbu tunggak pon yang telah diperhitungkan terhadap faktor regional Nt18 = jumlah lintas sumbu pon FR = Faktor regional Dari keempat persamaan di atas (2.8, 2.9, 2.10 dan 2.11) diperoleh rumus dasar sebagai berikut : Gt Log Wt18 = 9,36 Log( ITP + 1) 0,20 +. (2.14) ,40 + 5,19 ( ITP + 1) Persamaan dasar tersebut hanya berlaku untuk kondisi lingkungan dan keadaaan tanah dasar seperti pada jalan yang diamati. Guna dapat dipergunakan secara umum, maka dimasukkan faktor regional (FR) dan daya dukung tanah dasar (DDT) sehubungan dengan perbedaan kondisi lingkungan dan tanah dasar, maka rumus tersebut menjadi : Gt LogWt18 = 9,36 Log( ITP + 1) 0, ,40 + ( ITP + 1) + Log FR + 0,372 ( DDT 3,0) 5,19 (2.15) dimana : DDT = Daya dukung tanah dasar FR = Faktor Regional

25 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 30 Berdasarkan uji coba persamaan dasar (2.15) di atas nilai ITP belum sesuai dengan nomogram yang ada, maka perlu dilakukan penyesuaian rumus dengan experiment dimana dilakukan penyesuaian satuan yang dipakai dan sedikit modifikasi terhadap rumus dasar menjadi : ITP Gt LogWt18 = 9,36 Log ( + 1) 0, ,40 + ITP ( + 1) ,372 ( DDT 3,0) 5, (2.16) dimana : ( LER 365 FR) Log Wt18 = Log 10. (2.17) Untuk Log FR pada ruas kanan dihilangkan karena akan menambahkan angka yang seharusnya tidak perlu. Dan ITP dibagi dengan 2,54 cm karena pada rumus AASHTO 72 masih menggunakan satuan inci. k. Batasbatas Minimum Tebal Lapisan Perkerasan Pada Perkerasan Lentur Setiap lapisan, baik itu lapisan permukaan, lapisan pondasi, dan lapisan pondasi bawah memiliki batas minimum berdasarkan Indeks Tebal Perkerasan yang didapat dari nomogram, Batasbatas Minimum Tebal Lapisan Perkerasan, antara lain dapat dilihat pada tabel berikut :

26 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 31 Tabel 2.9. Tebal Minimum Lapis Permukaan Berdasarkan ITP ITP Tebal Minimum Bahan (cm) < 3,00 3,00 6,70 6,71 7,49 7,50 9,99 > 10, ,5 7,75 10 Lapis pelindung: (Buras / Burtu / Burda) Lapen / Aspal mcacadam, HRA, Lasbutag. Laston. Lapen / Aspal Macadam, HRA, lasbutag. Laston. Lasbutag, laston. Laston. Sumber : SNI F Tabel Tebal Minimum Lapis Pondasi Berdasarkan ITP ITP Tabel Bahan minimum (cm) < 3,00 15 Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur. 3,007,49 20 *) Batu pecah, stabilisasi tanah dengan kapur laston atas. 7,509, Laston atas Batu pecah,stabilisasi tanah dengan semen, 1012, stabilisasi tanah dengan kapur, pondasi macadam. Laston atas Batu pecah,stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur, pondasi macadam, lapen, laston atas. 12,25 25 Batu Pecah, Stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur, pondasi macadam, Lapen, Laston atas *) batas 20 cm tersebut dapat diturunkan menjadi 15 cm bila untuk pondasi bawah digunakan material berbutir kasar. Sumber : SNI F Tabel Tebal Minimum Lapisan Pondasi Bawah Berdasarkan ITP Untuk setiap ITP bila digunakan pondasi bawah, tebal minimum adalah 10 cm. Sumber : SNI F

27 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil PERKERASAN LENTUR UNTUK LAPIS TAMBAHAN Konstruksi jalan memiliki masa pelayanan hingga umur rencana yang ditentukan, sehingga perlu dilakukan penggantian jalan baru atau dengan perbaikan. Jalan yang telah mencapai umur yang telah direncanakan maka jalan tersebut sudah mencapai indeks permukaan akhir yang diharapkan pada awal perencanaan. Pada kondisi ini maka jalan tersebut perlu diberikan lapis tambahan untuk dapat kembali melayani dengan tingkat kenyamanan, keamanan, tingkat kekedapan air dan kecepatannya dalam mengalirkan air seperti pada jalan baru tanpa harus membongkar dan mengganti jalan yang lama dengan jalan baru. Sebelum dilakukan perencanaan tebal lapisan tambahan, perlu dilakukan survei kondisi permukaan jalan dengan menggunakan alat roughmeter maupun secara visual dan survei kelayakan structural konstruksi jalan dengan alat benkelman beam. Menurut SNI F kerusakan pada jalan lama dibagi oleh beberapa definisi berdasarkan pengamatan visual dan bantuan survei survei yang dilakukan. Sehingga didapatkan persentase kondisi perkerasan jalan yang lama. Untuk perhitungan pelapisan tambahan (overlay), kondisi perkerasan jalan lama (existing pavement) dinilai sesuai daftar dibawah ini:

28 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 33 Tabel Nilai Kondisi Perkerasan Jalan 1. Lapis Permukaan : Umumnya tidak retak, hanya sedikit deformasi pada jalur roda Terlihat retak halus, sedikit deformasi pada jalur roda namun masih tetap stabil Retak sedang, beberapa deformasi pada jalur roda, pada dasarnya Masih menunjukkan kestabilan Retak banyak, demikian juga deformasi pada jalur roda, menunjukkan gejala ketidak stabilan 2. Lapis Pondasi : Pondasi aspal beton atau penetrasi macadam. Umumnya tidak retak Terlihat retak halus, namun masih tetap stabil Retak sedang, pada dasarnya masih menunjukkan kestabilan Retak banyak, menunjukkan gejala ketidak stabilan Stabilisasi tanah dengan semen atau kapur Indek plastisitas (Plasticity Index=PI) < 10 Pondasi macadam atau batu pecah Indek plastisitas (Plasticity Index=PI) < 6 3. Lapis Pondasi bawah Indek plastisitas (Plasticity Index=PI) < 6 Indek Plastisitas (Plasticity Index=PI) > % 7090 % 5070 % 3050 % 90100% 7090 % 5070 % 3050 % % % % 7090 % Sumber : SNI F Dari nilainilai tersebut maka indeks tebal perkerasan (ITP) pada perkerasan existing (yang sudah ada) dinilai dengan mengalikan persentase perkerasan yang ada dengan bahan dan koefisien bahan tersebut. Dengan perhitungan sama dengan perencanaan jalan baru, datadata lalu lintas saat dilakukan overlay (perkerasan tambahan) dihitung hingga didapatkan

29 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 34 nilai ITP (Indeks Tebal Perkerasan). Nilai ITP yang didapatkan kemudian dikurangi dengan nilai ITP hasil perhitungan jalan yang sudah ada. Hasil pengurangan tersebut adalah nilai ITP yang dibutuhkan untuk perkerasan tambahan. 2.4 PERKERASAN LENTUR UNTUK KONSTRUKSI BERTAHAP Konstruksi bertahap digunakan pada keadaan tertentu, antara lain : a. Keterbatasan biaya untuk pembuatan tebal perkerasan sesuai rencana (misalnya: 20 tahun). Perkerasan dapat direncanakan dalam dua tahap, misalnya tahap pertama untuk 5 tahun, dan tahap berikutnya untuk 15 tahun. b. Kesulitan dalam memperkirakan perkembangan lalu lintas untuk jangka panjang (misalnya: 20 sampai 25 tahun) dengan adanya pentahapan, perkiraan lalu lintas diharapkan tidak jauh meleset. c. Kerusakan setempat (weak spots) selama tahap pertama dapat diperbaiki dan direncanakan kembali sesuai data lalu lintas yang ada. Pada perhitungan kontruksi bertahap, pada prinsipnya sama dengan perhitungan pada perkerasan tambahan, hanya dalam perhitungan perkerasan bertahap perkerasan yang sudah ada tidak dikalikan dengan nilai kondisi perkerasan. Metode perencanaan konstruksi bertahap didasarkan atas konsep sisa umur perkerasan berikutnya direncanakan sebelum perkerasan pertama mencapai keseluruhan masa fatique untuk itu tahap kedua diterapkan bila jumlah kerusakan (culmulative damage) pada tahap pertama sudah mencapai, K %.

30 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 35 Dengan demikian sisa umur tahap pertama tinggal K.1. 40% Untuk menetapkan ketentuan di atas maka perlu dipilih waktu tahap pertama antara 25%50 % Dari waktu keseluruhan. Misalnya: UR = 20 tahun, maka tahap I antara 5 10 tahun dan tahap II antara 1015 tahun. Perumusan konsep sisa umur ini dapat diuraikan sebagai berikut: a. jika pada akhir tahap I tidak ada sisa umur (sudah mencapai fatique, misalnya timbul retak), maka tebal perkerasan tahap I di dapat dengan memasukkan lalu lintas sebesar LER. b. Jika pada akhir tahap II diinginkan adanya sisa umur K.1 40 % maka perkerasan tahap 1 perlu ditebalkan dengan memasukkan lalu lintas sebesar X LER, c. Dengan anggapan sisa umur linear dengan sisa lalu lintas, maka: x LER = 1 + LER 1 + LER 1 (tahap I plus) (tahap I) (sisa tahap I) diperoleh x = 1,67 d. Jika pada akhir tahap I tidak ada sisa umur maka tebal perkerasan tahap II di dapat dengan memasukkan lalu lintas sebesar LER 2 e. Tebal perkerasan tahap I + II di dapat denganmemasukkan lalu lintas sebesar y LER 2, karena 60% y LER 2 sudah dipakai tahap I maka: y LER 2 = 60% y LER 2 + LER 2 (tahap I + II) (tahap I) (sisa tahap II) diperoleh y = 2,5 f. Tebal perkerasan tahap II diperoleh dengan mengurangkan tebal perkerasan tahap I + II (lalu lintas y LER 2 ) terhadap tebal perkerasan I (lalu lintas x LER1).

31 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil 36 g. Dengan demikian pada tahap II diperkirakan ITP 2 dengan rumus: ITP 2 = ITP ITP 1 ITP dapat dari nomorgram dengan LER = 2,5 LER 2 ITP 1 didapat dari nomorgram dengan LER = 1,67 LER 1