ISSN PENGARUH KESERAGAMAN NILAI CALIFORNIA BEARING RATIO TANAH DASAR TERHADAP BIAYA KONSTRUKSI PADA RUAS JALAN RING ROAD DI MANADO

Transkripsi

1 ISSN PENGARUH KESERAGAMAN NILAI CALIFORNIA BEARING RATIO TANAH DASAR TERHADAP BIAYA KONSTRUKSI PADA RUAS JALAN RING ROAD DI MANADO Nova Mamarimbing 1 ABSTRACT The determination of the CBR representative value depends on the value of uniformity that can be received in a segment and this value will influence the thickness of pavement and construction costs. The objectives of this research is to find the reduction in construction costs from one CBR uniformity value factor to another uniformity value factors. The road section under review is the Ring Road Street with a length of 8.4 km that located in Manado, North Sulawesi. Design methods used is AASHTO1993. The results show that when only one type of pavement design cross section applied to the Ring Road Street then the FK value is equal to 40%. From the results obtained can be concluded that with the application of sub grade uniformity factor CBR analysis can reduce the cost of pavement construction. It is recommended to minimize the value of uniformity factor CBR with the goal of reducing construction costs, although the cost of the road construction is not a total cost of a lifecycle cost of the road. Keywords: Uniformity, Construction cost, Ring Road. ABSTRAK Penentuan suatu nilai CBR wakil sangat tergantung pada nilai keseragaman yang dapat diterima dalam suatu segmen jalan dan pengambilan nilai ini akan berpengaruh pada ketebalan perkerasan dan biaya konstruksinya. Tujuan yang ingin dicapai dalam penulisan ini adalah, mencari pengurangan biaya konstruksi dari pengambilan suatu nilai faktor keseragaman (FK) CBR yang satu kenilai FK yang lain. Ruas jalan yang ditinjau adalah Jalan Ring Road sepanjang 8,4 km yang berlokasi di Manado Sulawesi Utara. Metode disain yang dipergunakan adalah metode AASHTO Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa biaya konstruksi makin kecil jika pengambilan FK semakin kecil. Bila disain perkerasan hanya satu tipe penampang untuk sepanjang Jalan Ring Road maka besarnya nilai FK = 40%. Dari hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa dengan penerapan analisa faktor keseragaman CBR tanah dasar dapat mengurangi biaya konstruksi perkerasan jalan. Disarankan untuk meminimalkan faktor keseragaman nilai CBR dengan tujuan mengurangi biaya konstruksi, walaupun biaya konstruksi jalan bukanlah merupakan total biaya dari suatu periode layan jalan. Kata Kunci : Keseragaman, Biaya Konstruksi, Ring Road 1 Nova Mamarimbing, ST, MT adalah Staf Pengajar pada Jurusan Pendidikan Teknik Bangunan Fakultas Teknik Universitas Negeri Manado 150

2 PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Adapun faktor utama yang mempengaruhi disain perkerasan adalah umur rencana, lalu lintas kendaraan, kondisi lingkungan, serta sifat tanah. Kualitas daya dukung tanah terlihat dari Parameter Modulus Reaksi Tanah Dasar yang diukur dalam nilai California Bearing Ratio (CBR). Adapun nilai CBR dapat ditentukan secara langsung dilapangan ataupun cara laboratorium yaitu dengan pengambilan sampel dari lapangan dan dianalisa di laboratorium. Daya dukung lapisan tanah dasar yang dinyatakan oleh nilai CBR wakil akan mempengaruhi tebal perkerasan yang pada akhinya akan mempengaruhi biaya konstruksi jalan tersebut. Nilai daya dukung tanah dasar dari suatu ruas jalan sering kali tidak sama, ini disebabkan oleh sifat alami tanah yang bersifat lokal atau berlainan untuk setiap titik dalam suatu ruas jalan yang ditinjau. Idealnya perencanaan ketebalan lapisan perkerasan adalah menurut setiap kondisi daya dukung lapisan tanah dasar dimana kualitas tanah yang kurang, perkerasan akan lebih tebal dibanding kondisi tanah yang lebih baik, namun hal ini tidaklah mungkin untuk dilakukan karena ruas jalan akan terdiri dari banyak sekali tipe penampang dan menjadi tidak praktis dalam pengerjaan dilapangan. Sehingga perlu penentuan suatu nilai daya dukung wakil (CBR wakil ) yang akan mewakili suatu segmen jalan pada suatu ruas jalan yang akan dibangun. Penentuan nilai CBR wakil ini akan sangat mempengaruhi dimensi penampang perkerasan yang pada akhirnya akan mempengaruhi biaya konstruksi perkerasan. Perencanaan untuk mendapatkan tebal perkerasan menurut metode AASHTO (1993) ini adalah besifat cobacoba atau trial and error. Ketebalan perkerasan dapat ditunjukan oleh besarnya nilai Structural Number (SN). Dalam penyelesaian dipakai cara cobacoba disebabkan karena terdapat dua buah vareabel yang tidak diketahui yang diselesaikan hanya dengan satu persamaan, dimana untuk menetukan Total beban sumbu yang dinyatakan dalam ESAL diperlukan nilai SN ataupun sebaliknya, sehingga perlu diasumsikan terlebih dahulu suatu nilai Total beban 151

3 sumbu (Wt) atau SN. Dalam penulisan ini akan diambil suatu nilai SN asumsi guna mendapatkan nilai total beban sumbu dalam satuan 18 Kip ESAL, kemudian diiterasi sehingga mendapatkan nilai SN yang sebenarnya. Perhitungan iterasi akan dihentikan apabila nilai Wt pada iterasi terakhir telah sama atau mendekati sama dengan nilai Wt pada iterasi sebelumnya, dan ini menyatakan bahwa nilai SN yang sebenarnya telah diperoleh. Setelah nilai SN diperoleh maka dilakukanlah perhitungan kombinasi ketebalan lapisan perkerasan yang paling optimal, yaitu suatu kombinasi dari setiap ketebalan lapisan yang tepat sehingga biaya konstruksinya paling minimum. Oleh karena penentuan faktor keseragaman nilai CBR sangat berpengaruh terhadap konstruksi serta biaya perkerasan, maka dalam study ini dilakukakan penelitian vareasi faktor keseragaman nilai CBR terhadap konstruksi perkerasan serta pengaruhnya terhadap biaya konstruksi yang diaplikasikan pada ruas Jalan Ring Road yang terdapat di kota Manado. Gambar 1 merupakan tipikal dari potongan penampang lapis perkerasan yang terdiri atas Subbase (LPB), Base (LPA) dan Surface. TIPIKAL POTONGAN MELINTANG STRUKTUR PERKERASAN LENTUR Surface Base Sub Base Tanah Dasar Gambar 1. Tipikal potongan melintang struktur perkerasan 152

4 Perumusan Masalah Permasalahan yang akan ditinjau dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Pengaruh vareasi faktor keseragaman CBR terhadap disain konstruksi ketebalan lapisan perkerasan. 2. Pengaruh faktor keseragaman CBR terhadap biaya konstruksi untuk ruas jalan tinjauan yaitu Jalan Ring Road kota Manado. 3. Pengaruh faktor keseragaman CBR terhadap jumlah segmen jalan. 4. Penentuan kombinasi lapisan perkerasan serta ketebalan dari masing-masing lapisan yang memberikan biaya paling minimum pada suatu segmen jalan yang ditinjau. Gambar 2 di bawah ini menunjukkan tipikal denah dan potongan memanjang jalan dan contoh pembagian suatu ruas jalan atas beberapa segmen dengan masing masing CBR wakilnya. PENENTUAN CBR WAKIL UTK SETIAP SEGMEN JALAN CBR wakil 1 CBR wakil 2 CBR wakil 3 CBR wakil 4 CBR wakil 5 L L L L L POTONGAN MEMANJANG STRUKTUR PERKERASAN LENTUR Surface Base & Sub base SEG 1 SEG 2 SEG 3 SEG 4 SEG 5 Tanah Dasar Gambar 2. Denah dan potongan tipikal suatu ruas jalan 153

5 Pembatasan Masalah Dalam penelitian mengenai vareasi faktor keseragaman CBR terhadap konstruksi lapis perkerasan pada ruas Jalan Ring Road serta pengarunya terhadap biaya konstruksi dikondisikan sebagai berikut : 1) Peninjauan hanya terhadap perkerasan lentur. Dalam penelitian ini peninjauan hanya dilakukan terhadap perkerasan lentur dan lapis pondasi jalan. 2) Peninjauan hanya terhadap disain ketebalan lapis perkerasan dan tidak terhadap geometri jalan. 3) Peninjauan hanya terhadap biaya konstruksi jalan dan tidak terhadap biaya pemeliharaan serta biaya pascakonstruksi lainnya. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian yang diharapkan dari hasil penelitian ini adalah : 1) Menemukan suatu hasil disain konstruksi perkerasan jalan yang ekonomis dengan penerapan analisa keseragaman nilai CBR lapisan tanah dasar. Dimana dalam proses disain dicari selisih atau pengurangan biaya konstruksi dari pengambilan suatu nilai Faktor Keseragaman CBR yang satu ke nilai Faktor Keseragaman CBR yang lain. 2) Menentukan hubungan antara faktor keseragaman CBR dan biaya konstruksi. Tinjauan Pustaka Metode AASHTO Metode AASHTO adalah merupakan metode yang didasari oleh pendekatan empiris. Adapun eksperimen yang dilakukan oleh AASHTO adalah suatu eksperimen dengan biaya investasi terbesar pada masanya, dimana percobaan tersebut telah menelan biaya 27 juta dollar (nilai dolar ditahun 1960), dengan memakan waktu selama kurang lebih 4 tahun terhitung sejak konstruksi (tahun 1956 tahun 1958) sampai dengan test traffic ( ). Dalam perkembangannya AASHTO telah beberapa kali direvisi yaitu pada tahun 1986 dan tahun Dengan menggunakan metode ini kita dapat mengetahui tentang perancangan ketebalan struktur perkerasan jalan, tingkat pelayanan dan 154

6 keandalan jalan, ekivalensi pembebanan sumbu kendaraan, pengaruh cuaca terhadap perkerasan jalan dan lain sebagainya. Adapun persamaan analisa disain perkerasan untuk menghitung ketebalan lapis perkerasan (Surface, Base dan Subbase) adalah dengan menghitung Structural Number SN, PSI log log log W18 Z R So 10 SN 2.32 log SN 1 Keterangan : W 18 Z R S 0 = Perkiraan jumlah beban sumbu standar ekivalen 18kip- ESAL. = Standard normal deviate (Deviasi normal standar) = Standard error ( memprediksi tingkat kesalahan dari kombinasi Perkiraan jumlah arus lalu lintas dan tingkat keandalan ) SN = Structural number ( Angka struktur ) ΔPSI = Perbedaan antara indeks pelayanan awal (Po) dan Indeks pelayanan akhir ( Pt ), ΔPSI=Po-Pt M R = Resilent modulus ( Modulus resilent tanah dasar ) 5 M R Ekivalensi Beban Sumbu Gandar (ESAL) Faktor ekivalen beban sumbu gandar (ESAL) adalah merupakan pengaruh dari berbagai vareasi konfigurasi beban sumbu terhadap tingkat pelayanan perkerasan. Dimana efek kerusakan jalan dari beban sumbu bermacam-macam jenis kendaraan di ekivalensikan terhadap kerusakan yang ditimbulkan oleh beban sumbu tunggal sebesar 18 Kip. Keterangan : W t18 = Jumlah aplikasi / pengulangan 18 Kip beban sumbu tunggal (sampai suatu saat t ) W tx = Jumlah aplikasi / pengulangan x- Kip beban sumbu tunggal (sampai suatu saat t ) Untuk menghitung dengan mempergunakan persamaan dibawah ini (T.F. Fwa:2000) : EALF = Faktor ekivalensi beban sumbu (Equivalent axle load factor) EALF = 155

7 Log ( ) ( ) ( ) Keterangan: Gt = ( ) Lx = Beban sumbu ( ) ( ) L2 = Kode sumbu ( 1=tunggal, 2=ganda, 3= triple ) 18 = Nilai dari ketika Lx=18 Kip dan L2=1 Keseragaman Daya Dukung Tanah Dasar Dalam penelitian ini panjang suatu segmen jalan ditentukan dengan mempertimbangkan faktor keseragaman daya dukung tanah atau Faktor Keseragaman CBR. Adapun perasamaan yang dipakai untuk menentukan faktor keseragaman cbr adalah sebagai berikut, Keterangan : S = Standar deviasi atau Simpangan Baku dr = nilai CBR rata-rata dalam suatu segmen FK= Faktor Keseragaman METODE Adapun ruas jalan yang ditinjau adalah Jalan Ring Road dengan panjang 8,4 km yang berlokasi di Manado Sulawesi Utara. Dalam mendapatkan nilai kekuatan daya dukung tanah yang dinyatakan dalam nilai CBR dipakai alat Dynamic Cone Penetrometer dengan palu seberat 8 kg dan tinggi jatuh 57,5 cm. Data-data sekunder dikumpulkan dari Dinas Pekerjaan Umum. Data data tersebut seperti kekuatan daya dukung base, subbase, harga untuk setiap jenis lapis perkerasan. 156

8 Adapun bagan alir dari penelitian ini yaitu sebagai berikut ; MULAI Pengumpulan data CBR Tanah Dasar, LHR Pengumpulan data sekunder Perhitungan CBR wakil per segmen untuk setiap nilai Perhitungan Tebal Perkerasan dengan bantuan program berbahasa Visual Basic 6.0, yang didasari metode AASHTO Perhitungan Biaya dengan bantuan program berbahasa Visual Basic 6.0, yang didasari ANALISA DATA HASIL PERHITUNGAN SELESAI 157

9 1.00% 2.00% 3.00% 4.00% 5.00% 6.00% 7.00% 8.00% 9.00% 10.00% 12.00% 14.00% 16.00% 17.00% 18.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% % HARGA DLM JUTAAN Rp ED VOKASI, Jurnal Pendidikan Teknologi dan Kejuruan HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh FK CBR Terhadap Biaya Konstruksi Jl. Ring Road. Aplikasi dari metode penerapan faktor keseragaman kualitas daya dukung tanah tanah dasar diterapkan pada ruas jalan Ring Road kota Manado. Panjang ruas jalan yang diteliti adalah sepanjang sekitar 8,4 km, dengan STA di Winangun kecamatan Pineleng dan STA di Desa Maumbi. Untuk hasil keseluruhan dari masing masing faktor keseragaman CBR atau keseragaman kualitas daya dukung tanah dasar dapat dilihat pada gambar 3, Banyaknya segmen yang terbentuk untuk masing masing faktor keseragaman dapat dilihat pada gambar 4 dan pada gambar 5 dijabarkan selisih atau penghematan biaya ( %) yang terjadi antara disain konstruksi perkerasan jalan dengan FK = 40 % (satu buah penampang untuk sepanjang jalan) dengan disain dari berbagai nilai FK. 35,000,000 34,000,000 33,000,000 32,000,000 31,000,000 30,000,000 29,000,000 28,000,000 FK 17% FK 40% FK CBR Gambar 3. Hubungan antara FK CBR dan Harga Konstruksi. 158

10 PENGURANGAN BIAYA KONSTRUKSI (%) 1.00% 2.00% 3.00% 4.00% 5.00% 6.00% 7.00% 8.00% 9.00% 10.00% 12.00% 14.00% 16.00% 17.00% 18.00% 20.00% 40.00% 60.00% 80.00% % Jumlah Segmen ED VOKASI, Jurnal Pendidikan Teknologi dan Kejuruan FK CBR Gambar 4. Hubungan antara FK CBR dan Jumlah Segmen FK CBR Gambar 5. Hubungan antara FK dan Pengurangan Biaya Konstruksi. 159

11 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Adapun beberapa kesimpulan yang dapat ditarik dari penelitian ini adalah sebagai berikut, 1) Biaya konstruksi lapis perkerasan yang terdiri dari surface, base dan subbase akan dapat dikurangi jika menerapkan analisa faktor keseragaman dalam proses disain. Besaran pengurangan biaya berkisar antara 1,33% s/d 9,56 % untuk nilai FK = 1% s/d FK = 20% dibandingkan jika jalan didisain dengan satu macam penampang atau pada FK=40% ( Gambar 5 ). 2) Semakin kecil FK tanah dasar maka semakin kecil biaya konstruksi ( initial construction cost ). Untuk biaya konstruksi lapis perkerasan jalan Ring Road eksisting jika menggunakan data dan parameter disain yang sama dengan penulisan tesis ini adalah sebesar Rp , yaitu pada FK =40 %. Sedangkan jika lapis perkerasan jalan didisain dengan mengacu pada standar deviasi 2,5 (AASHTO 1993, Guide lines for major variable testing) maka biaya konstruksinya sebesar Rp , yaitu pada FK = 17 %. Terlihat ada pengurangan biaya sebesar 3,04% jika jalan didisain dengan FK=17%. 3) Pada gambar 3 untuk ruas jalan tinjauan dapat dilihat nilai faktor keseragaman FK=1% s/d FK=39% mempengaruhi biaya konstruksi sedangkan pertambahan FK 40 % sudah tidak mempengaruhi biaya konstruksi. 4) Jumlah segemen jalan adalah berkisar antara 61 segmen untuk FK=1% sampai dengan 1 segmen untuk FK=40%, ( terlihat pada gambar 4 hubungan antara jumlah segmen dan FK). Saran Walaupun biaya konstruksi jalan (initial construction cost) bukanlah merupakan total biaya dari sutau periode layan jalan (life-cycle cost) namun disarankan untuk meminimalkan faktor keseragaman nilai CBR dengan tujuan mengurangi biaya konstruksi lapis perkerasan jalan. 160

12 DAFTAR PUSTAKA Adhiyatma Suryadiputra dan Aloysius Tjan Highway Engineering & Road Material - Pengaruh Faktor Keseragaman Lapis Tanah Dasar terhadap Biaya Struktur Lapis Perkerasan Lentur. Makalahmakalah Simposium XII Forum Studi Antar Perguruan Tinggi pada Universitas Kristen Petra Surabaya, No. FSTPT American Association of State Highway and Transportation Official AASHTO Guide for Design Pavement Structure Published by American Association of State Highway and Transportation Official. Washington D.C. Departemen Pekerjaan Umum Manual Pemeriksaan Perkerasan Jalan Dengan Alat Benkelman Beam, No.01/MN/B/1983. Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jendral Bina Marga. Jakarta. Fwa T.F The Handbook of Highway Engeneering. New York : CRC Press Taylor and Francis Group New York. Suryawan Ari. Tahun Perkerasan Jalan Beton Semen Portland (Rigid Pavement). Jakarta : Beta Offset. Subari dan Yuswanto Panduan Lengkap Pemograman Visual Basic Versi 6.0. Jakarta : Cerdas Pustaka Jakarta. Yamin Anwar dan Siegfried. Tahun Sosialisasi Standar Perencanaan Teknis Bidang Jalan. Jakarta : Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jendral Bina Marga Satuan Kerja Pembinaan dan Pengembangan Teknik Jalan Dan Jembatan. 161