PENILAIAN KONDISI PERKERASAN JALAN TERHADAP UMUR LAYAN (Studi Kasus: Ruas Jalan Abepura-Kota Raja Km Km )

Transkripsi

1 Jurnal Teknik Sipil Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Vol. III. No. 1 - Maret 2015 ISSN : PENILAIAN KONDISI PERKERASAN JALAN TERHADAP UMUR LAYAN (Studi Kasus: Ruas Jalan Abepura-Kota Raja Km Km ) Djimris Amase Kambuaya 1), Mamok Suprapto 2), Syafi i 3) 1) Mahasiswa Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret 2) 3 ) Dosen Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret amase1980@gmail.com Abstrak Ruas jalan Abepura-Kota Raja merupakan salah satu ruas jalan kolektor primer yang terletak di kota Jayapura. Kondisi ruas jalan Abepura-Kota Raja saat ini telah mengalami kerusakan, walaupun kerusakan yang terjadi masih bersifat fungsional. Survei kondisi jalan perlu dilakukan untuk penilaian kondisi ruas jalan sebagai bahan evaluasi dalam pengambilan keputusan pemeliharaan dan rehabilitasi. Penilaian kondisi jalan dilakukan dengan menggunakan metode Pavement Condition Index (PCI), dan pengujian lendutan balik menggunakan alat Benkelman Beam yang dilakukan pada Km Km Segmentasi ruas jalan sebanyak 16 dengan dimensi masing-masing sebesar 100 meter x 7 meter yang terbagi menjadi empat seksi pengamatan. Untuk menentukan prediksi umur layan didasarkan pada Jumlah cumulative equivalent standard axle (CESA) eksisting pada Tahun 2014, khususnya pada Km Km Rating PCI adalah seksi I = 67, seksi II = 64, seksi III = 53, seksi IV = 67. Lendutan wakil adalah seksi I = 20,996 mm, seksi II = 27,656 mm pada seksi III = 20,327 mm, dan seksi IV = m 22,379 mm. Prediksi sisa umur layan berdasarkan nilai CESA eksisting tahun 2014 sebesar ,799 ESA, pertumbuhan lalu lintas sebesar 6,633%, diperoleh prediksi sisa umur layan jalan pada Km Km berkisar 1,8 tahun. Tebal lapis tambah perkerasan lentur umur rencana 5 tahun adalah 60 cm, 64 cm, 59 cm, dan 61 cm, pada seksi I, II, III, dan IV. Tebal lapis tambah umur rencana 10 tahun adalah 63 cm, 68 cm, 63 cm, dan 64 cm pada seksi I, II, III, dan seksi IV. Ketebalan lapis tambah dipengaruhi oleh besarnya lendutan wakil pada masing-masing seksi. Kata kunci: Kondisi Jalan, Umur Layan, Tebal Perkerasan. I. PENDAHULUAN Penilaian kondisi perkerasan jalan merupakan salah satu tahapan untuk menentukan jenis pemeliharaan maupun rehabilitasi yang akan dilakukan. Ruas jalan Abepura-Kota Raja merupakan salah satu ruas jalan yang berada di Kota Jayapura. Ruas jalan ini merupakan salah satu akses darat yang menghubungkan beberapa daerah di kawasan kota Jayapura, dan beberapa kabupaten dikawasan ini. Kondisi ruas jalan Abepura-Kota Raja saat ini telah mengalami kerusakan pada beberapa station kilometer. Kerusakan yang cukup memprihatinkan, terjadi pada Km Km , sehingga sangat memerlukan tindakan rehabilitasi, (ditunjukkan pada Gambar 1.1). Untuk maksud tersebut, sangat diperlukan pentahapan penanganan, salah satunya adalah melakukan survei kondisi jalan guna memberikan suatu penilaian terhadap kondisi jalan tersebut. Gambar 1.1. Kerusakan ambles (depression), dan retak memanjang (long crack). Berbagai riset tentang penilaian kondisi jalan serta tindakan pemeliharaan, dan rehabilitasi telah banyak dilakukan orang dalam berbagai bentuk kajian, dan dalam kurung waktu yang cukup panjang. Leo santoso, (2012), menyimpulkan bahwa salah satu faktor yang menyebabkan pengurangan terhadap umur layan adalah beban kendaraan yang berlebihan (overload). Akibat dari kelebihan beban tersebut, menyebabkan besarnya nilai kerusakan (demage faktor) 1

2 yang salurkan melalui sumbu kendaraan terhadap lapisan perkerasan jalan. Pengurangan terhadap umur layan juga diteliti oleh Sudiono, (2013), menyimpulkan bahwa jumlah ESAL yang terjadi, telah mengurangi Indeks tebal perkerasan (ITP) sebesar 11,6% per tahun. Untuk mengupayakan agar kondisi eksisting perkerasan jalan dapat melayani pergerakan lalu lintas yang nyaman, sangat diperlukan tindakan pemeliharaan dan rehabilitasi berdasarkan hasil evaluasi survei kondisi jalan. Ada beberapa jenis metode yang sering atau biasanya dipakai dalam menilai suatu kondisi ruas jalan antara lain metode Bina Marga, Metode Pavement Condition Index (PCI), dan pengujian destruktif maupun non destruktif. Penilaian kondisi jalan yang dilakukan oleh Bolla, (2012), dengan menggunakan dua metode yaitu metode PCI, dan metode Bina Marga, pada ruas jalan Kali Urang Kota Malang, menyimpulkan bahwa kondisi jalan tersebut masih dalam batas kewajaran (fair). Rekomendasi penilaian kondisi jalan yang diperoleh, akan dijadikan acuan pemeliharaan dan rehabilitasi. Salah satu bentuk tindakan pemeliharaan maupun rehabilitasi yang dilakukan adalah memberikan lapis tambahan (overlay), dan rekonstruksi dengan perkerasan kaku. Kualitas suatu desain perkerasan jalan sangat bergantung pada jumlah repetisi beban rencana, kondisi tanah dasar, dan berbagai parameter lain yang jalan. Andri., dkk, (2012), menyimpulkan bahwa ketebalan yang diperoleh berdasarkan metode SNI F, dan metode ASSTHO 1993, dipengaruhi oleh paramater dan variabel dalam perhitungan. II. METODE PENELITIAN Lokasi studi kasus yang dipilih dalam penelitian ini adalah ruas jalan Abepura-Kota Raja di Kota Jayapura, Provinsi Papua dengan panjang ruas jalan yang akan ditinjau pada Km sampai dengan Km , dengan lebar jalan kurang lebih 7,00 m Penilaian Kondisi Jalan dengan metode PCI 1. Menentukan Kadar Kerusakan (Density) x100% (1) Atau, x100% (2) 2. Menentukan nilai pengurangan (Deduct Value) 3. Menentukan Total Deduct Value (TDV) 4. Menentukan Corrected Deduct Value (CDV) 5. Menentukan nilai Pavement Condition Index tiap unit (PCI s) PCI 100CDV (3) 6. Menentukan nilai Pavement Condition Index (PCI) PCI dianggap memenuhi spesifikasi desain perkerasan Tabel 1.1. Panduan Keputusan Pemeliharaan Jalan Waktu Perbaikan Freeway Arteri Kolektor Lokal Memadai > 85 > 85 > 80 > 80 6 sampai 10 tahun 76 s/d s/d to s/d 80 1 sampai 5 tahun 66 s/d s/d to s/d 65 Rehabilitasi sekarang 60 s/d s/d to s/d 45 Rekonstruksi sekarang < 60 < 50 <45 < 40 Sumber: (Shahin, 1994) 2.2. Umur Layan 1. Pertumbuhan lalu lintas 1 2. Faktor Perkembangan lalu lintas 1/ Prediksi sisa umur layan (5) (6) (7) 4. Akumulasi Ekuivalen Beban Sumbu Standar (CESA) CESA MP TracktorTrailer 2.3. Metode Lendutan m365 E C N (8) 5. Lendutan Benkelman Beam d B = 2 x (d 3 d 1) x Ft x Ca x FK B-BB (9) 6. Keseragaman lendutan 100% (10) 7. Lendutan wakil, (lendutan sebelum overlay) D wakil = D R + 1,64 s ; (11) untuk jalan kolektor (tingkat kepercayaan 95%). 8. Faktor Koreksi Temperatur Fo = 0,5032 x EXP (0,0194 x TPRT) (12) 9. Lendutan rencana D rencana = 22,208 x CESA (-0,2307) (13) 10. Faktor Koreksi Tebal FK TBL = 12,51 x M R -0,333 (14) 11. Tebal Lapis Tambah (overlay) Ho =,, (4) (15) 2

3 12. Tebal lapis tambah terkoreksi Ht = Ho x Fo (16) 3

4 III. HASIL PENELITIAN 3.1. Penilaian Kondisi Jalan Metode PCI Nilai PCI per segmen ditunjukkan pada Gambar 1.2, dan hasil lendutan terkoreksi ditunjukkan pada Gambar 1.3. Pavement Condition Index (PCI) NILAI PCI per SEGMEN PCI = 62,50 Segmentasi Ruas Jalan Gambar 1.2. Nilai PCI per masing-masing segmen Hasil Lendutan Terkoreksi Gambar 1.3. Lendutan terkoreksi, lendutan rata-rata, dan lendutan Ijin Prediksi Umur Layan LHR Tahun 2011 = LHR Tahun 2012 = Tabel 1.3. Prediksi sisa umur layan Pertumbuha CESA Tahun n Lalu lintas Rencana R%/Tahun ,633 6, ,633 Sumber: Hasil Perhitungan CESA aktual ,520 23, ,520 13, ,799 13,580 LHR Tahun 2014 = Pertumbuhan lalu lintas = 6,633% Faktor perkembangan lalu lintas = 13,58 Hasil perhitungann prediksi umur layan berdasarkan pengurangan nilai CESA eksisting terhadap nilai CESA rencana, ditunjukkan dalam Tabel 1.3. Faktor Pertumbuhan (N) = CESA Rencana CESA aktual Sisa umur layan (n) dalam Tahun = log (2N + 2/R+ =1) - log (2/R + 1 ) log (R ) 1,682 0,865 1,458 0,865 1,452 0,865 = = = 1,944 Tahun 1,685 Tahun 1,679 Tahun 4

5 CESA eksisting = ,799 Gambar 1.4. Hubungan antara nilai CESA dan prediksi sisa umur layan Dari perhitungan yang disajikan dalam Tabel 1.3, diperoleh prediksi sisa umur layan pada ruas jalan Abepura-Kota Raja, (Km Km ), hanya berkisar 1,679 tahun. Persamaan yang diperoleh dari hubungan antara nilai CESA dan sisa umur layan adalah y = -0,392ln(x) + 6,8708, dengan koefisien korelasinya R 2 = 0,9392, ditunjukkan pada Gambar 1.4. Penilaian dengan metode Pavement Condition Index, (PCI), Berdasarkan pembagian seksi pada masingmasing pengamatan yaitu seksi I, II, III, dan IV, diperoleh rekomendasi penanganan yang berbeda pula. Jika dibandingkan dengan lendutan terkoreksi hasil pengujian alat Benkelman Beam, ternyata lendutan rata-rata yang terjadi telah melewati batas lendutan ijin sebesar 3 mm, ditunjukkan dengan garis hijau pada Gambar 1.3. Lendutan rata-rata dan nilai PCI untuk masing-masing seksi ditunjukkan pada Tabel 1.4. Tabel 1.4. Hasil penilaian PCI dan Lendutan terkoreksi per seksi SEKSI I, (11,7-12,0) SEKSI II, (12,0-12,4) SEKSI III, (12,4-12,8) SEKSI IV, (12,8-13,3) Lendutan PCI Lendutan PCI Lendutan PCI Lendutan PCI PCI rata-rata = 67 PCI rata-rata = 64 PCI rata-rata = 67 PCI rata-rata = 53 Rekomendasi: Rehabilitasi Rekomendasi: Rehabilitasi sekarang. 1-5 tahun Sumber: Hasil Perhitungan data primer dan data sekunder Dari hasil lendutan yang ada pada masing-masing seksi, digunakan untuk mendesain tebal lapis tambah (overlay) perkerasan lentur, karena lebih mencerminkan kelemahan dari kondisi lapis perkerasan. Tabel 1.5. Perhitungan nilai CESA untuk 5 dan 10 tahun. Rekomendasi: Rehabilitasi 1-5 tahun Rekomendasi: Rehabilitasi sekarang Rehabilitasi Desain Tebal Perkerasan Metode Lendutan Seksi I Menghitung nilai Cumulative Equivalent Standard Axle (CESA), sesuai persamaan 1. Nilai CESA (tahun) M Jumlah hari E C per tahun N=5 N=10 (m x Jh x E x C x N) (m x Jh x E x C x N) ,019 1, , , ,071 1, , , ,464 1, , , ,372 1, , , ,480 1, , ,630 Total CESA , ,362 Sumber: Hasil perhitungan 1. Menentukan nilai Lendutan Rencana Sesuai persamaan 13. D renc. (5Thn) = 22,208 x CESA (-0,2307) 5

6 = 22,208 x ,921 (-0,2307) = 0,618 mm D renc. (10Thn) = 22,208 x CESA (-0,2307) = 22,208 x ,362 (-0,2307) = 0,512 mm 2. Menentukan Faktor Koreksi Tebal Lapisan diambil temperatur perkerasan rata-rata tahunan 35,20 o C berdasarkan hasil survei pada 187 lokasi di Indonesia, sesuai persamaan 12. Fo = 0,5032 x EXP (0,0194x35,2) = 0,996 mm 3. Menentukan Modolus Resilient (MR), dan Stabilitas Marshall Jenis lapis tambah (overlay) yang digunakan dalam dalam penelitian ini adalah Laston dengan karakteristik sebagai berikut: - Modolus Resilient (MR) = 2000 MPa - Stabilitas marsal minimum = 800 kg 4. Menentukan Faktor Koreksi terhadap Tebal Lapisan. Faktor koreksi tebal lapis tambah diperoleh sesuai dengan persamaan ,51, = 12,51 x 200-0,333 = 0, Menentukan Lendutan Wakil, (D wakil) Diambil salah D wakil pada seksi I sebagai contoh dalam perhitungan desain tebal lapis tambah, persamaan 11. D wakil atau D sbl ov = dr + 2s = 16,316 mm + (1,64 x 5,798) = 23,744 mm 6. Menentukan Tebal Lapis Tambah Menentukan tebal lapis tambah (overlay), sesuai persamaan 15. H Ln1,0364 LnD LnD 0,0597 H 5 thn Ln1,0364 Ln23,744 Ln0,618 0, ,269 cm H 10 thn Ln1,0364 Ln23,744 Ln0,512 0, ,450 cm 7. Tebal Lapis Tambah Terkoreksi (Ht) Menentukan tebal lapis tambah terkoreksi sesuai persamaan 16. Ht = Ho + Fo Ht (5 tahun) = 59,269 cm + 0,996 mm = 62,698 cm 60 cm Ht (10 tahun) = 62,450 cm + 0,996 mm = 65,879 cm 65 cm Tebal lapis tambah untuk seksi II, III, dan IV, dihitung sesuai dengan perhitungan tebal perkerasan pada seksi I. Hasil tebal perkerasan untuk masingmasing seksi ditunjukkan dalam Tabel 1.6. Tabel 1.6. Parameter Desain Tebal Perkerasan per Seksi SEKSI I, Parameter (11,7-12,0) SEKSI II, (12,0-12,4) SEKSI III, (12,4-12,8) SEKSI IV, (12,8-13,3) Lendutan Rata-rata (mm) 16,079 21,043 11,233 16,079 Deviasi Standar (s) 3,841 4,032 5,546 3,841 Tingkat Keseragaman (%) 23,891 19,163 49,369 23,891 D wakil (mm) 20,996 27,656 20,327 22,379 CESA 5 Tahun CESA 10 Tahun D rencana (mm), 5 Tahun 0,618 0,618 0,618 0,618 D rencana (mm), 10 Tahun 0,511 0,511 0,511 0,511 Ho (cm), 5 Tahun 5,964 5,910 5,910 6,071 Ho (cm), 10 Tahun 6,382 6,744 6,228 6,389 Fo 0,996 0,996 0,996 0,996 FK TBL 0,995 0,995 0,995 0,995 Ht koreksi Tebal (cm), (5 Tahun) 60,639 64,257 59,100 61,707 Ht koreksi Tebal (cm), (10 Tahun) 63,819 68,434 63,277 64,887 Sumber: Hasil perhitungan ketebalan masing-masing seksi untuk umur rencana 5 tahun 10 tahun ditunjukkan pada Gambar 1.4, dan 1,5. 6

7 TEBAL PERKERASAN UMUR RENCANA 5 TAHUN SEKSI I SEKSI II SEKSI II II SEKSI IV TEBAL PERKERASAN (CM) Gambar 1.4. Tebal Perkerasan umur rencana 5 tahun SEKSI I TEBAL PERKERASAN UMUR RENCANAN 10 TAHNU SEKSI II SEKSI III SEKSI IV TEBAL PERKERASAN (CM) Gambar 1.5. Tebal Perkerasan umur rencana 10 tahun IV. KESIMPULAN Berdasarkan penilaian dan perhitungan sesuai data yang diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1. Rekomendasi Penilaian metode PCI untuk masing-masing seksi adalah seksi I = 43, seksi II = 53, seksi III = 64, dan seksi IV = 53, dengan demikian diperlukan tindakan rehabilitasi sekarang pada keseluruhan pembagian seksi ruas jalan Abepura-Kota Raja, (Km Km ). 2. Lendutan yang terjadi pada masing-masing seksi sebagai berikut, yaitu seksi I = 16, 079 mm, seksi II = 21,043 mm, seksi III = 11,233 mm, dan seksi IV = 16,079 mm. Lendutan yang ada telah melebihi lendutann batas sebesar 3mm. Sedangkan prediksi sisa umur layan berdasarkan jumlah CESA tahun 2011, 2012, dan jumlah CESA eksisting tahun 2014, maka diperoleh prediksi sisa umur layan sebesar 1,679 Tahun. 3. Tebal lapis tambah perkerasan lentur metode lendutan yang diperoleh untuk masing-masing seksi terhadap umur rencana, dipengaruhi oleh besarnya lendutan wakil, lendutan rencana, dan CESA rencana. V. REKOMENDASI Rekomendasi atau saran, sebagai berikut: 1. Perlu dilakukan penelitian terhadap efisiensi penilaiann kondisi jalan antara metode PCI, dan uji lendutann yang disesuikan dengann alat, waktu, dan biaya. 2. Peningkatan operasional Jembatan Timbang waena kota Jayapura, guna pengawasan terhadap beban kendaraan, dalam hal ini Dinas Perhubungan Provinsi Papua. 3. Perlu dilakukan penelitian terhadap pemilihan alternatif jenis rehabilitasi, antara lain, recycling base, stabilisasi tanah dasar, dan saluran drainase, sehingga tindakan rehabilitasi yang dilakukan lebih efektif. DAFTAR PUSTAKA Agus, S., Wardani, S., dan Hary, C., 2008, Evaluasi Tingkat Kerusakan Jalan Dengan Methodee Pavement Condition Index (PCI) Untuk Menunjang Pengambilan Keputusan (studi kasus: Jalan Lingkar Selatan Yogyakarta), Jurnal Forum Teknik Sipil UGM, No. 18, hal ASTM D , 2008, Standard Practice for Roads and Parking Lots Pavement Condition Index Surveys 1. Bolla, M.E., 2013, Perbandingan Metodee Bina Margaa dan Metode PCI (Pavement Condition Index) dalam Penilaian Kondisi Perkerasan Jalan (studi: Kasus Ruas Jalan Kaliurang, Kota Malang) ), Jurnal Teknik Sipil Universitas Nusa Cendana, Vol.1 No.3, hal Departemen Pemukiman dan Prasarana Wilayah, 2002, Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan Raya Pt T B,, Jakarta. Fuentes, L.G., Macea, L.F., Vergara, A., Flintsch, G.W., Alvarez, A.E., and Reyes O.J., 2012, Evaluation of Truck Factors for Pavement Design in Developing Countries, Procedia - Social and Behavioral Sciences, Vol.53 No.4, hal Herman, F., dan Sofyan, M., S., 2011, Biaya Preservasi Jalan Akibat Truk Dengan Beban Berlebihan Di Jalan Pesisir Timur Provinsi Aceh, Jurnal Transportasi Universitas Syiah Kuala, Vol. 11 No. 3, hal Pusat Bahasa Departemen Pendidikann Nasional, Kamus Besar Bahasa Indonesia, Jakarta, Leo, S., dan Roza, A.A., 2012, Analisis Dampak Beban Overloading Kendaraan pada Strukturr Rigid Pavement Terhadap Umur Rencanaa Perkerasan (studi kasus Ruas Jalan Simp Lago Sorek Km 77 S/D 78), Jurnal Teknik Sipil,, Vol. 19 No.2, hal Mardhatila, A., Zulkarnainn A, M., 2013, Kajian Metode Perencanaan Struktur Perkerasan Daur Ulang (Pavement Recycling), Jurnal Teknikk Sipil, USU, Vol 2, No 1, hal

8 Mardianus., 2013, Studi Penanganan Jalan Berdasarkan Tingkat Kerusakan Perkerasan Jalan (studi kasus: Jalan Kuala Dua Kabupaten Kubu Raya), Jurnal Teknik Sipil UNTAN, Vol.13 No.1, hal Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Metode Lendutan Pd-T B, Departemen Pekerjaan Umum, Petunjuk Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan Lentur Metode Pt T B, Departemen Pekerjaan Umum, Supardi., 2013, Evaluasi Perkerasan Jalan pada Perkerasan Rigid dengan menggunakan metode Bina Marga (studi kasus Ruas jalan Seidurian-Rasai Jaya, Km s.d Km Methods in Lousiana, 87 th Transportation Research Board Annual Meeting, Washington, D.C., January 13-17, Zulkarnaen, A., Fadhlan., 2013, Evaluasi Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Metode Bina Marga Pt T B dengan menggunakan Program KENPAVE, Jurnal Teknik Sipi USU, Vol 2, No. 2, hal ), Jurnal Teknik Sipil UNTAN, Vol.13 No.1, hal Wahyuningsih, T.H., dan Setyawan, A., 2013, Kondisi Kemantapan Jalan Berdasarkan Beban Lalu lintas dan Ketersediaan Dana Penanganan, Jurnal Teknik Sipil UNS, Vol.1 No.1, hal Yogesh, U., Jain, S.S., Tiwari, D., and Jain, M. K., 2013, Development of Overall Pavement Condition Index for Urban Road Network, Procedia - Social and Behavioral Sciences, Vol. 104, hal Zhong Wu., Xingwei Chen., Kavin G, Zhoungjie, Z., 2008, Structural Overlay Design of Flexible Pavement By Non Destruktive Test 8