BAB III PROGRAM KENPAVE DAN METODE BINA MARGA Pt-T B

Transkripsi

1 BAB III PROGRAM KENPAVE DAN METODE BINA MARGA Pt-T B III.1. UMUM Program KENPAVE merupakan software desain perencanaan perkerasan yang dikembangkan oleh Dr. Yang H Huang, P.E. Professor Emeritus of Civil Engineering University of Kentucky. Software ini ditulis dalam bahasa pemrograman Visual Basic dan dapat dijalankan dengan versi Windows 95 atau diatasnya. Program KENPAVE ini hanya dapat dijalan dalam operating System versi windows 95 sampai windows xp professional service park 2. Untuk operating system diatasnya seperti windows vista dan windows 7 program KENPAVE dapat diinstall dan dijalankan akan tetapi tidak akan berjalan dengan baik karena program ini dibuat untuk operating system versi lama. Program KENPAVE dapat menganalisis perkerasan lentur dan perkerasan kaku dengan fleksibel dan lebih mudah daripada program yang lain. Semua yang harus dilakukan untuk menjalankan program KENPAVE adalan memasukkan data-data yang diperlukan yaitu sifat karakteristik perkerasan dan material seperti modulus, poisson ratio setiap lapisan, beban roda, tekanan ban, dan koordinat dimana tegangan dan regangan yang diperlukan untuk kita dapatkan. Metode Bina Marga Pt T B adalah Pedoman perencanaan tebal perkerasan lentur yang digunakan di Indonesia. Perencanaan tebal perkerasan yang diuraikan dalam pedoman ini merupakan dasar dalam menentukan tebal perkerasan lentur yang dibutuhkan untuk jalan raya [3]. Pedoman ini juga memperkenalkan konsep reliability, koefisien drainase, dan hubungan antara

2 koefisien kekuatan relatif dengan besaran mekanistik. Penentuan tebal perkerasan dengan metode ini hanya berlaku untuk konstruksi perkerasan yang menggunakan material bergradasi lepas (granular material dan batu pecah) dan berpengikat. III.2. PROGRAM KENPAVE Software ini terbagi dalam empat program yang terpisah dan ditambah dengan beberapa program untuk menunjukkan grafis, keempat program tersebut antara lain yaitu LAYERINP, KENLAYER, SLABINP, dan KENSLAB. LAYERINP dan KENLAYER. merupakan program analisis untuk perkerasan lentur, sedangkan SLABINP dan KENSLAB merupakan program analisis untuk perkerasan kaku [7]. III.2.1 Instalasi Program Program ini disimpan dalam CD dan terdiri dari lima file: setup.exe, Setup.lst, KENPAVEI.CAB, KENPAVE2.CAB, dan KENPAVE3.CAB. Program ini dapat diinstal pada setiap komputer dengan Windows 95 atau lebih tinggi. Prosedur untuk menginstal KENPAVE dijelaskan seperti di bawah ini: 1. Masukkan disk ke dalam CD Drive, Klik tombol Start, kemudian klik Run, dan akan keluar menu pada tampilan. 2. Ketik drive pertama diikuti oleh SETUP (misalnya D:\SETUP), kemudian klik OK, dan akan muncul pengaturan layar dengan beberapa petunjuk. 3. Disarankan semua file yang diinstal akan disimpan dalam direktori bawaan yaitu pada direktori C:\KENPAVE. tapi, dapat mengganti default dan menyimpannya dalam direktori yang anda inginkan. 4. Ikuti petunjuk pada layar sampai muncul pesan "KENPAVE Setup was completed succesfully". Selama instalasi, jika pesan" A file being copied

3 is older than the file in your system. Do you want to keep this file? " muncul, cukup klik "Ya" seperti yang direkomendasikan. Jika pesan kesalahan muncul untuk file tertentu, klik tombol Abaikan dan biarkan instalasi dilanjutkan. Sistem mungkin sudah memiliki file, atau file tujuan mungkin ditulis untuk dilindungi. 5. Jalankan KENPAVE dengan mengklik tombol Start, kemudian arahkan ke Programs dan KENPAVE, dengan mengklik KENPAVE akan keluar layar utama KENPAVE. Setelah instalasi, total 30 file akan disimpan di direktori KENPAVE, di antaranya adalah KENPAVE.EXE, KENLAYER.EXE, KENSLABS EXE,. LARGE.EXE (KENSLABS dengan memori besar), 12 file data dalam satuan Inggris, 12 file data dalam satuan SI, datapath digunakan untuk drop-down box, dan ST6UNST untuk menguninstall program. Untuk menghapus program dari komputer, klik start, klik Kontrol Panel. Kemudian klik dua kali Add / Remove Programs ikon, dan keluar tampilan untuk semua program yang diinstal, termasuk KENPAVE, akan ditampilkan. Setelah mengklik KENPAVE dan kemudian klik pada Add\Remove.

4 III.2.2. Perkembangan Program KENPAVE Program KENPAVE yang menyertai buku Yang Huang Edisi Kedua 'Pavement Analisis dan Desain ', adalah versi Windows pengganti empat program DOS dari LAYERINP, KENLAYER, SLABSINP, dan KENSLABS yang menyertai buku edisi pertama yang diterbitkan pada tahun Kontrol program KENPAVE adalah pada layar utama yang dapat melakukan berbagai fungsi. Setelah file data dibuat dan diberi nama (atau berganti nama), seluruh analisis dan desain dapat diselesaikan hanya dengan mengklik tombol atau menu tanpa keharusan untuk mengetik nama file lagi. File data yang disiapkan oleh KENPAVE sedikit berbeda dari programprogram sebelumnya. Sebagai contoh, program-program lama hanya dapat menggunakan unit bahasa Inggris, sementara KENPAVE dapat menggunakan salah satu unit bahasa Inggris atau SI. Dalam unit Inggris, program-program lama yang digunakan pci untuk satuan berat, sementara KENPAVE digunakan PCF. Namun, pada LAYERINP untuk perkerasan lentur dan SLABSINP untuk perkerasan kaku dapat mengkonversi file lama secara otomatis ke format baru sehingga file data lama masih dapat digunakan untuk menjalankan KENLAYER dan KENSLABS. III.2.3. Tampilan Utama Program KENPAVE Gambar 3.1 menunjukkan tampilan utama KENPAVE, yang terdiri dari dua menu pada bagian atas dan 11 menu di bagian bawah. Tiga menu pada bagian kiri digunakan untuk perkerasan lentur, dan lima menu pada bagian kanan untuk perkerasan kaku, dan sisanya tiga untuk tujuan umum.

5 Gambar 3.1. Tampilan Awal KENPAVE III.2.4. Menu-menu pada Program KENPAVE Data Path Pada sebelah kiri di bagian ujung atas terdapat kotak Data Path yang merupakan direktori tepat penyimpanan data. Nama yang umum pada direktori adalah default C:\KENPAVE \ sebagai mana terdaftar pada proses instalasi. Jika ingin membuat direktori baru untuk menyimpan data file yang dibuat, Anda dapat mengetikkan nama direktori (mis C:\ABC \) di kotak Jalur data. Setelah LAYERINP atau SLABSINP diklik, direktori baru akan dibuat dan muncul sebagai item pertama dalam kotak data path. Jika Anda ingin membuat file data yang ada selain direktori C:\KENPAVE\, Anda dapat mengetikkan nama direktori. Semua file data dalam direktori tersebut dengan extension. DAT akan ditampilkan dalam

6 menu Filename yang berada di sebelah kanan. Namun, kotak nama file akan tetap kosong, jika tidak ada file dengan extensi DAT di direktori data. Filename Pada menu filename akan ditampilkan sebuah file baru yang diciptakan oleh LAYERINP atau SLABSINP, kita tidak perlu mengeketik nama di kotak Filename karena file yang dibuat akan automatis ada pada menu filename. Semua file data harus memiliki ekstensi DAT. Nama file ditampilkan dalam kotak juga akan digunakan dalam file lain yang dihasilkan selama pelaksanaan KENLAYER atau KENSLABS. Untuk file yang ada untuk diedit, dapat mengetikkan nama file atau menggunakan daftar drop-down box untuk menemukan nama file. Help Pada Setiap layar menu terdapat menu 'help' yaitu bantuan yang menjelaskan parameter input dan penggunaan yang tepat dari program. Textbox dan bentuk data yang kebanyakan berada pada layar yang sama. Beberapa menu memiliki 'Bantuan' menu atau tombol yang harus diklik jika ingin membacanya. Menu help sangat membantu dalam menjalankan program ini, karena pada setiap menu yang baru akan ada penjelasan sehingga lebih memudahkan pengguna dalam menggunakan program. Editor EDITOR dapat digunakan untuk memeriksa, mengedit, dan cetak data file, untuk pengguna pemula dengan pengaturan file data, penggunaan LAYERINP atau SLABINP sebagai editor sangat dianjurkan. Jika

7 pengguna yang berpengalaman, mungkin ingin membuat beberapa perubahan sederhana dalam file data dengan EDITOR karena dapat memasukkan file lebih cepat dan melihat isi dari seluruh file, bukan melalui serangkaian layar dengan menggunakan LAYERINP atau SLABSINPExit Setelah semua analisis yang diinginkan telah selesai, klik 'EXIT' untuk menutup KENPAVE. Layerinp dan Slabsinp LAYERINP atau SLABSINP digunakan untuk membuat data file sebelum KENLAYER atau KENSLABS dapat dijalankan. Kenlayer dan Kenslabs KENLAYER atau KENSLABS merupakan program utama untuk analisis perkerasan dan dapat dijalankan hanya setelah file data telah diisi. Program ini akan membaca dari file data dan memulai eksekusi. Selama eksekusi, beberapa hasil akan muncul di layar untuk member tahu bahwa program ini berjalan. LGRAPH atau SGRAPH LGRAPH atau SGRAPH dapat digunakan untuk menampilkan grafik rencana dan penampang perkerasan dengan beberapa informasi tentang input dan output. Contour Menu ini berguna untuk plot kontur tekanan atau momen dalam arah x atau y. plot contour adalah untuk perkerasan kaku.

8 III.3. PROGRAM KENLAYER Program komputer KENLAYER ini hanya dapat diaplikasikan pada jenis perkerasan lentur tanpa sambungan atau perkerasan kaku [7]. Untuk perkerasan kaku digunakan program KENPAVE bagian KENSLABS. Program KENLAYER digunakan untuk menentukan rasio kerusakan menggunakan model tekanan (distress models) [15]. Distress models dalam KENLAYER adalah retak dan deformasi. Regangan yang menghasilkan retak dan deformasi telah dianggap bagian paling penting untuk perancangan struktur perkerasan aspal. Salah satunya adalah regangan tarik horisontal dibagian bawah lapisan aspal yang menyebabkan kelelahan retak dan regangan tekan vertikal pada permukaan tanah dasar yang menyebabkan deformasi permanen atau rutting [15]. Distress model dapat digunakan untuk memprediksi umur perkerasan baru dengan mengasumsi konfigurasi perkerasan. Jika reliabilitas atau kemampuan untuk distress tertentu lebih kecil dari tingkat minimum yang dibutuhkan, konfigurasi perkerasan yang diasumsikan harus diubah. [15] III.3.1. Dasar teori program KENLAYER Dasar dari program KENLAYER ini adalah teori sistem lapis banyak. Teori sistem lapis banyak adalah metode mekanistik dalam perencanaan perkerasan lentur sebagaimana yang telah diuraikan di BAB dua. KENLAYER dapat diaplikasikan pada perilaku tiap lapis yang berbeda, seperti linear, non linear atau viskoelastis. Dan juga empat jenis sumbu roda, yaitu sumbu tunggal roda tunggal, sumbu tunggal roda ganda, sumbu tandem dan sumbu triple. Pada

9 program KENLAYER dimulai dengan input data melalui menu LEYERINP pada program KENPAVE. III.3.2. Menu-Menu Pada LAYERINP Pogram KENLAYER III Tampilan LAYERINP Gambar 3.2 menunjukkan tampilan menu LAYERINP. Pada LAYERINP ada 11 menu. Dari setiap menu harus diisi dengan data yang ada. Namun, ada menu-menu yang default yang artinya tidak perlu diisi Karena dengan automatis akan menyesuaikan dengan data yang diisi. Gambar 3.2. Tampilan Layar LAYERINP Berikut ini adalah penjelasan dari menu menu yang ada di dalam LAYERINP, yaitu: a. File Menu ini untuk memilih file yang akan diinput. New untuk file baru dan Old untuk file yang sudah ada.

10 b. General Dalam menu General terdapat beberapa menu yang harus diinput: Title : Judul dari analisa. MATL : Tipe dari material. (1) jika seluruh lapis merupakan linear elastis, (2) jika lapisan merupakan non linear elastis, (3) jika lapisan merupakan viskoelastis, (4) jika lapisan merupakan campuran dari ketiga lapisan di atas. Gambar 3.3. Tampilan Menu General NDAMA : Analisa kerusakan. (0) jika tidak ada kerusakan analisis, (1) terdapat kerusakan analisis, ada hasil printout, (2) terdapat kerusakan analisis, ada hasil printout lebih detail. DEL : Akurasi hasil analisa. Standar akurasi NL : Jumlah layer / lapis, maksimum 19 lapisan

11 NZ : Letak koordinat arah Z yang akan dianalisa. Jika NDAMA =1 atau 2, maka NZ = 0 karena program akan menganalisa di koordinat yang mengalami analisa kerusakan. NSTD : (1) untuk vertikal displacement, (5) untuk vertikal displacement dan nilai tegangan, (9) untuk vertikal displacement, nilai tegangan dan nilai regangan. NBOND : (1) jika antar semua lapis saling berhubungan / terikat, (2) jika tiap antar lapisan tidak terikat atau gaya geser diabaikan. o NUNIT : Satuan yang digunakan. (0) satuan English, (1) satuan c. Zcoord SI. Tabel 3.1. Satuan English dan SI Satuan Satuan English Satuan SI Panjang Inch cm Tekanan Psi kpa Modulus Psi kpa Jumlah poin yang ada dalam menu ini sama dengan jumlah NZ pada menu General. ZC adalah jarak vertikal atau jarak dalam arah Z dimana jarak tersebut yang akan dianalisa oleh program. Contoh seperti dalam gambar, hal itu berarti yang akan dianalisa oleh program adalah pada kedalaman 4 inch dan 6 inch.

12 Gambar 3.4. Tampilan Layar Zcoord d. Layer Jumlah layer yang ada dalam menu ini sama dengan jumlah NL pada menu General. TH adalah tebal tiap layer / lapis. PR adalah Poisson s Ratio tiap layer. Gambar 3.5. Tampilan Layar Layer

13 e. Interface Menu interface ini berkaitan dengan NBOND yang ada dalam menu General. Jika NBOND = 1, maka menu interface akan default. Jika NBOND = 2, maka menu interface akan keluar seperti pada gambar Gambar 3.6. Tampilan Layar Interface f. Moduli Jumlah period dalam menu ini sama dengan jumlah NPY dalam menu General. Maksimal period dalam menu ini adalah 12. E adalah modulus elastisitas tiap layer. g. Load Jumlah unit yang ada dalam menu ini sama dengan jumlah NLG dalam menu General. Untuk kolom Load (0) untuk sumbu tunggal roda tunggal, (1) untuk sumbu tunggal roda ganda, (2) untuk sumbu tandem, (3) untuk sumbu triple. Kolom CR adalah radius kontak pembebanan. Kolom CP

14 adalah nilai beban. Kolom YW dan XW merupakan jarak antar roda arah y dan arah x. Jika kolom Load = 0, maka kolom YW dan XW = 0. Kolom NR dan NPT. Gambar 3.7. Tampilan Layar Load h. Parameter lain seperti Nonlinear, Viscoelastic, Damage, Mohr- Coulomb akan mengikuti nilai dengan sendirinya sesuai dengan input nilai yang dimasukan sebelum data ini. III.4. DATA MASUKAN (INPUT PROGRAM KENPAVE) Data yang diperlukan sebagai masukan dalam program KENPAVE adalah data struktur perkerasan yang berkaitan dengan perencanaan tebal perkerasan metode mekanistik teori sistem lapis banyak. Data tersebut antara lain; modulus elastisitas, poisson ratio, tebal lapisan perkerasan, dan kondisi beban. Modulus elastisitas dari lapisan permukaan sampai tanah dasar yang diperlukan adalah dari

15 modulus elastisitas yang telah ditentukan dalam perencanaan dengan metode Bina Marga. Nilai poisson ratio ditentukan berdasarkan tabel 2.5. Data tebal perkerasan dari tebal lapisan yang dihasilkan melalui perhitungan metode Bina Marga. Data kondisi beban terdiri dari data beban roda P(KN/lbs), data tekanan ban q (Kpa/psi), data jarak antara roda ganda d(cm / inch), dan data jari-jari bidang kontak a(cm/inch). Pada penelitian ini digunakan data kondisi beban berdasarkan data yang digunakan di Indonesia [11] sebagai berikut: o Beban kendaraan Sumbu standar pon/8.16 ton o Tekanan Roda satu ban 0,55 MPa = 5,5 kg/cm 2 o Jari-jari bidang kontak 110 mm atau 11 cm o Jarak antara masing-masing sumbu roda ganda = 33 cm Gambar 3.8. Sumbu standar Ekivalen di Indonesia III.5. DATA KELUARAN (OUTPUT PROGRAM) Setelah semua data yang diperlukan dimasukkan kedalam program KENPAVE maka program akan menjalankan analisis perkerasan. Keluaran dari program ini adalah tegangan, regangan, dan lendutan. Ada sembilan keluaran dari program ini yaitu vertical deflection, vertical stress, major principal stress, minor

16 principal stress, intermediate principal stress, vertical strain, major principal strain, minor principal strain, dan horizontal principal strain. Pada penelitian ini output yang digunakan adalah vertical strain dan horizontal principal strain untuk selanjutnya digunakan dalam menghitung jumlah repetisi beban berdasarkan analisa kerusakan fatigue dan rutting. III.6. TAHAPAN EVALUASI MENGGUNAKAN PROGRAM KENPAVE Tahapan perhitungan evaluasi tebal perkerasan metode Bina Marga Pt T B dengan menggunakan program KENPAVE adalah sebagai berikut: 1. Menentukan data struktur perkerasan yaitu modulus elastisitas, poisson ratio, dan tebal perkerasan berdasarkan perencanaan menggunakan metode Bina Marga Hitung parameter dengan menggunakan teori sistem lapis banyak program KENPAVE sehingga diperoleh hasil tegangan dan regangan yang terjadi pada struktur perkerasan. 3. Nilai regangan tarik horisontal di bawah lapisan permukaan perkerasan dapat digunakan untuk mengetahui jumlah repetisi beban N f dan nilai regangan tekan di bawah lapis pondasi bawah atau permukaan tanah dasar dapat digunakan untuk mengetahui N d. 4. Periksa nilai N f dan N d dengan N rencana, yang telah direncanakan. 5. Jika N f atau N d lebih besar dari N rencana maka tebal perkerasan yang dihasilkan melalui perencanana metode Bina Marga 2002 mampu menahan beban lalu lintas sesuai dengan yang direncanakan.

17 6. Jika N f atau N d lebih kecil dari N rencana, maka tebal perkerasan metode Bina Marga tidak mampu menahan beban lalu lintas yang direncanakan berdasarkan teori sistem lapis banyak program KENPAVE. III.7. METODE BINA MARGA Pt T B Dalam metode Bina Marga ini ada beberapa istilah dan parameter yang digunakan untuk perencanaan perkerasan lentur antara lain [3] : III.7.1. Angka Ekivalen Beban Gandar Sumbu Kendaraan (E) Angka ekivalen (E) masing-masing golongan beban gandar sumbu (setiap kendaraan) ditentukan menurut tabel. Tabel ini hanya berlaku untuk roda ganda. Untuk roda tunggal karakteristik beban yang berlaku agak berbeda dengan roda ganda. Untuk roda tunggal rumus berikut ini harus dipergunakan. Angka Ekivalen roda tunggal = Beban gandar satu sumbu tunggal dalam kn 52 kn..(3.1) III.7.2. Reliabilitas Konsep reliabilitas merupakan upaya untuk menyertakan derajat kepastian (degree of certainty) ke dalam proses perencanaan untuk menjamin bermacam-macam alternative perencanaan akan bertahan selama selang waktu yang direncanakan (umur rencana). Faktor perencanaan reliabilitas memperhitungkan kemungkinan variasi perkiraan lalu-lintas (w18) dan perkiraan kinerja (W18), dan karenanya memberikan tingkat reliabilitas (R) dimana seksi perkerasan akan bertahan selama selang waktu yang direncanakan. Pada umumnya, dengan meningkatnya

18 volume lalu-lintas dan kesukaran untuk mengalihkan lalu-lintas, resiko tidak memperlihatkan kinerja yang diharapkan harus ditekan. Hal ini dapat diatasi dengan memilih tingkat reliabilitas yang lebih tinggi. Tabel 3.2 memperlihatkan rekomendasi tingkat reliabilitas untuk bermacam-macam klasifikasi jalan. Perlu dicatat bahwa tingkat reliabilitas yang lebih tinggi menunjukkan jalan yang melayani lalu-lintas paling banyak, sedangkan tingkat yang paling rendah, 50 % menunjukkan jalan lokal. Table 3.2 Rekomendasi tingkat reliabilitas untuk bermacam-macam klasifikasi jalan Rekomendasi tingkat reliabilitas Klasifikasi Jalan Perkotaan Antar kota Bebas hambatan 85 99, ,9 Arteri Kolektor Local Sumber : Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur (Pt T B) Reliabilitas kinerja-perencanan dikontrol dengan faktor reliabilitas (FR) yang dikalikan dengan perkiraan lalu-lintas (w18) selama umur rencana untuk memperoleh prediksi kinerja (W18). Untuk tingkat reliabilitas (R) yang diberikan, reliability factor merupakan fungsi dari deviasi standar keseluruhan (overall standard deviation,s0) yang memperhitungkan kemungkinan variasi perkiraan lalu-lintas dan perkiraan kinerja untuk W18 yang diberikan. Dalam persamaan desain perkerasan lentur, level of reliabity (R) diakomodasi dengan parameter penyimpangan normal standar (standard normal deviate, ZR). Tabel 3.3. memperlihatkan

19 nilai ZR untuk level of serviceability tertentu. Penerapan konsep reliability harus memperhatikan langkah-langkah berikut ini: 1) Definisikan klasifikasi fungsional jalan dan tentukan apakah merupakan jalan perkotaan atau jalan antar kota 2) Pilih tingkat reliabilitas dari rentang yang diberikan pada Tabel 3.3 3) Deviasi standar (S0) harus dipilih yang mewakili kondisi setempat. Rentang nilai S0 adalah 0,40 0,50. Tabel 3.3 Nilai Penyimpangan normal standar (standar normal deviate) untuk tingkat reliabilitas tertentu Reliabilitas, R (%) Standar normal deviate, Zr 50 0, , , , , , , , , , , , , , , , , ,750 Sumber : Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur (Pt T B)

20 III.7.3. Lalu Lintas Pada Lajur Rencana Lalu lintas pada lajur rencana (w18) diberikan dalam kumulatif beban gandar standar. Untuk mendapatkan lalu lintas pada lajur rencana ini digunakan perumusan berikut ini : W 18 = D D x D L x Ŵ 18 (3.2) Dimana : DD = faktor distribusi arah. DL = faktor distribusi lajur. ŵ18 = beban gandar standar kumulatif untuk dua arah. Pada umumnya DD diambil 0,5. Pada beberapa kasus khusus terdapat pengecualian dimana kendaraan berat cenderung menuju satu arah tertentu. Dari beberapa penelitian menunjukkan bahwa DD bervariasi dari 0,3 0,7 tergantung arah mana yang berat dan kosong. Tabel 3.4 Faktor Distribusi Lajur (D D ) Jumlah Lajur Per Arah % beban gandar standar dalam lajur rencana Sumber : Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur (Pt T B) Lalu-lintas yang digunakan untuk perencanaan tebal perkerasan lentur dalam pedoman ini adalah lalu-lintas kumulatif selama umur rencana. Besaran ini didapatkan dengan mengalikan beban gandar standar kumulatif pada lajur rencana selama setahun (w18) dengan besaran

21 kenaikan lalu lintas (traffic growth). Secara numerik rumusan lalu-lintas kumulatif ini adalah sebagai berikut :...(3.3) Dimana : Wt = jumlah beban gandar tunggal standar kumulatif. w18 = beban gandar standar kumulatif selama 1 tahun. n = umur pelayanan (tahun). g = perkembangan lalu lintas (%). III.7.4. Koefisien Drainase Diperkenalkan konsep koefisien drainase untuk mengakomodasi kualitas sistem drainase yang dimiliki perkerasan jalan. Tabel 3.5 memperlihatkan definisi umum mengenai kualitas drainase. Tabel 3.5 Definisi Kualitas Drainase Kualitas drainase Baik sekali Baik Sedang Jelek Jelek sekali 2 jam 1 hari Air hilang dalam 1 minggu 1 bulan Air tidak akan mengalir Sumber : Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur (Pt T B) Kualitas drainase pada perkerasan lentur diperhitungkan dalam perencanaan dengan menggunakan koefisien kekuatan relatif yang dimodifikasi. Faktor untuk memodifikasi koefisien kekuatan relatif ini

22 adalah koefisien drainase (m) dan disertakan ke dalam persamaan Indeks Tebal Perkerasan (ITP) bersama-sama dengan koefisien kekuatan relative (a) dan ketebalan (D). Tabel 3.6 memperlihatkan nilai koefisien drainase (m) yang merupakan fungsi dari kualitas drainase dan persen waktu selama setahun struktur perkerasan akan dipengaruhi oleh kadar air yang mendekati jenuh. Tabel 3.6 Koefisien drainase (m) untuk memodifikasi koefisien kekuatan relative material untreated base dan subbase pada perkerasan lentur. Persen waktu struktur perkerasan dipengaruhi oleh kadar Kualitas drainase air yang mendekati jenuh < 1 % 1 5 % 5 25 % > 25 % Baik sekali 1,40 1,30 1,35 1,30 1,30 1,20 1,20 Baik Sedang Jelek 1,35 1,25 1,25 1,15 1,15 1,00 1,00 Jelek sekali 1,25 1,15 1,15 1,05 1,00 0,80 0,80 Sumber : Pedoman Perencanaan 1,15 1,05 Tebal 1,05 Perkerasan 0,80 Lentur 0,80 (Pt 0,60 T B) 0,60 III.7.5. Indeks Permukaan (IP) Indeks permukaan ini menyatakan nilai ketidakrataan dan kekuatan perkerasan yang berhubungan dengan tingkat pelayanan bagi lalu-lintas yang lewat. Adapun beberapa ini IP beserta artinya adalah seperti yang tersebut di bawah ini : IP = 2,5 : menyatakan permukaan jalan masih cukup stabil dan baik. IP = 2,0 : menyatakan tingkat pelayanan terendah bagi jalan yang masih mantap. IP = 1,5 : menyatakan tingkat pelayanan terendah yang masih mungkin (jalan tidak terputus).

23 IP = 1,0 : Menyatakan permukaan jalan dalam keadaan rusak berat sehingga sangat mengganggu lalu-lintas kendaraan. Dalam menentukan indeks permukaan (IP) pada akhir umur rencana, perlu dipertimbangkan faktor-faktor klasifikasi fungsional jalan sebagai mana diperlihatkan pada Tabel 3.7. Tabel 3.7. Indeks Permukaan pada Akhir Umur Rencana (IPt) Klasifikasi Jalan Lokal Kolektor Arteri Bebas hambatan 1,0 1,5 1,5 1,5 2,0-1,5 1,5 2,0 2,0 2,0 2,5 1,5 2,0 2,0 2,0 2,5 2, ,5 Sumber : Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur (Pt T B) Dalam menentukan indeks permukaan pada awal umur rencana (IP0) perlu diperhatikan jenis lapis permukaan perkerasan pada awal umur rencana sesuai dengan Tabel 3.8. Tabel 3.8. Indeks Permukaan pada Awal Umur Rencana (IP0) Jenis Lapis Perkerasan L A S T O N LASBUTAG L A P E N IP0 > 4 3,9 3,5 3,9 3,5 3,4 3,0 3,4 3,0 2,9 2,5 Ketidakrataan *) (IRI, m/km) < 1,0 > 1,0 < 2,0 > 2,0 < 3,0 > 3,0 Sumber : Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur (Pt T B)

24 III.7.6. Koefisien Kekuatan Relatif Pedoman ini memperkenalkan korelasi antara koefisien kekuatan relatif dengan nilai mekanistik, yaitu modulus resilien. Berdasarkan jenis dan fungsi material lapis perkerasan, estimasi Koefisien Kekuatan Relatif dikelompokkan ke dalam 5 katagori, yaitu : beton aspal (asphalt concrete), lapis pondasi granular (granular base), lapis pondasi bawah granular (granular subbase), cement-treated base (CTB), dan asphalt-treated base (ATB). III Lapis Permukaan Beton Aspal (asphalt concrete surface course) Gambar 3.9 memperlihatkan grafik yang dipergunakan untuk memperkirakan Koefisien Kekuatan Relatif lapis permukaan berbeton aspal bergradasi rapat berdasarkan modulus elastisitas (E AC ) pada suhu 680F (metode AASHTO 4123). Gambar 3.9 Grafik untuk memperkirakan koefisien kekuatan relatif lapis permukan bereton aspal bergradasi rapat (a 1 ).

25 III Lapis Pondasi Granular (granular base layer) Koefisien Kekuatan Relatif, a 2 dapat diperkirakan dengan menggunakan Gambar atau dihitung dengan menggunakan hubungan berikut : a 2 = 0,249 (log 10 E BS ) 0, (3. ) Gambar 3.10 Variasi koefisien kekuatan relatif lapis pondasi granular (a 2 ).

26 III Lapis Pondasi Bawah Granular (granular subbase layers) Koefisien Kekuatan Relatif, a 3 dapat diperkirakan dengan menggunakan Gambar atau dihitung dengan menggunakan hubungan berikut : a 3 = 0,227 (log 10 E SB ) 0, (3.5) Gambar Variasi koefisien kekuatan relatif lapis pondasi bersemen (a 3 ).

27 III Lapis Pondasi Bersemen Gambar 3.12 memperlihatkan grafik yang dapat dipergunakan untuk memperkirakan Koefisien Kekuatan Relatif, a 2 untuk lapis pondasi bersemen. Gambar Variasi koefisien kekuatan relatif lapis pondasi beraspal (a 2 )

28 III Lapis Pondasi Beraspal Gambar 3.13 memperlihatkan grafik yang dapat dipergunakan untuk memperkirakan Koefisien Kekuatan Relatif, a 2 untuk lapis pondasi beraspal. Gambar 3.13 Variasi koefisien kekuatan relatif lapis pondasi granular (a 2 )

29 III.7.7. Batas-batas Minimum Tebal Lapisan Perkerasan Pada saat menentukan tebal lapis perkerasan, perlu dipertimbangkan keefektifannya dari segi biaya, pelaksanaan konstruksi, dan batasan pemeliharaan untuk menghindari kemungkinan dihasilkannya perencanaan yang tidak praktis. Dari segi keefektifan biaya, jika perbandingan antara biaya untuk lapisan pertama dan lapisan kedua lebih kecil dari pada perbandingan tersebut dikalikan dengan koefisien drainase, maka perencanaan yang secara ekonomis optimum adalah apabila digunakan tebal lapis pondasi minimum. Tabel 3.9 memperlihatkan nilai tebal minimum untuk lapis permukaan berbeton aspal dan lapis pondasi agregat. Tabel 3.9. Tebal minimum lapis permukaan berbeton aspal dan lapis pondasi agregat (inci) LASBUTA Lapis Beton aspal LAPEN Lalu-lintas (ESAL) G pondasi inci cm inci cm inci cm inci cm < *) > ,0 *) 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 2,5 5,0 6,25 7,5 8,75 10, *) Atau perawatan permukaan Sumber : Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur (Pt T B)

30 III.7.8. Persamaan Bina Marga Untuk menentukan ITP (indeks tebal perkerasan) suatu perkerasan di Indonesia biasanya digunakan rumus persamaan Bina Marga yang pada dasarnya bersumber dari rumus AASHTO. Kemudian rumus tersebut disesuaikan dengan kondisi yang ada di Indonesia yaitu dengan menyesuaikan beberapa parameternya. Persamaan metode Bina Marga 2002 adalah : Dimana :....(3.6) W18 = Perkiraan jumlah beban sumbu standar ekivalen 18-kip ZR So ΔIP = Deviasi normal standar = Gabungan standard error untuk perkiraan lalu-lintas dan kinerja = Perbedaan antara indeks permukaan jalan awal (IPo) dan Indeks Permukaan jalan akhir design (IPt), (IPo-IPt) MR = Modulus resilient IPo = Indeks permukaan jalan awal (initial design serviceability index ) IPt = Indeks permukaan jalan akhir (terminal serviceability index) IPf = Indeks permukaan jalan hancur (minimum 1,5)

31 III.8. PROSEDUR PERENCANAAN PERKERASAN BINA MARGA Tahapan perhitungan dengan menggunakan Metode Bina Marga Pt T B dalam menentukan tebal lapis perkerasan pada penelitian ini sebagai berikut: 1. Menentukan variasi nilai beban lalu lintas rencana 2. Menentukan variasi nilai CBR 3. Tentukan standar normal deviasi (Zr), dan standar deviasi (So), Nilai standar normal deviasi didapatkan berdasarkan nilai reabilitas. 4. Hitung modulus resilient (MR). 5. Tentukan struktural number (SN), dengan nomogram atau persamaan. 6. Menghitung tebal lapisan perkerasan Perhitungan perencanaan tebal perkerasan dalam tulisan ini didasarkan pada kekuatan relatif masing-masing lapisan perkerasan, dengan rumus sebagai berikut: ITP = a 1 D 1 2D 2 3D 3 Dimana : a 1, a 2, a 3 D 1, D 2, D 3 = Koefisien kekuatan relatif bahan perkerasan = Tebal masing-masing lapis perkerasan (cm) Jika kualitas drainase dipertimbangkan, maka persamaan di atas dimodifikasi menjadi: ITP = a 1 D 1 2D 2 m 2 3D 3 m 3 Dimana : a 1, a 2, a 3 D 1, D 2, D 3 = Koefisien kekuatan relatif bahan perkerasan = Tebal masing-masing lapis perkerasan (cm) m 2,m 3 = Koefisien Drainase, Angka 1, 2, dan 3, masing- masing untuk lapis permukaan, lapis pondasi, dan lapis pondasi bawah.

32 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1. PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN LENTUR METODE BINA MARGA Pt T B IV.1.1 Data Perencanaan perkerasan lentur Data-data perencanaan tebal perkerasan metode Bina Marga menggunakan data-data yang umum dan diambil dari pedoman dalam perencanaan perkerasan metode Bina Marga. Data CBR dan jumlah total beban lalu lintas pada tulisan ini divariasikan. Nilai beban lalu lintas pada tulisan ini ditentukan ESAL, ESAL, dan ESAL. Nilai CBR dalam penelitian ini ditentukan 2, 4, 6, 8, dan 10%. Pada penelitian ini struktur perkerasan direncanakan berupa struktur empat lapis dan struktur dua lapis (full depth). Selanjutnya penelitian ini akan dilakukan seperti dalam tabel sebagai berikut: Tabel 4.1. Variasi nilai beban lalu lintas dan nilai CBR CBR (%) BEBAN LALU LINTAS (ESAL) CBR 2 %, CBR 2 %, CBR 2 %, ESAL ESAL ESAL CBR 4 %, CBR 4 %, CBR 4 %, ESAL ESAL ESAL CBR 6 %, CBR 6 %, CBR 6 %, ESAL ESAL ESAL CBR 8 %, CBR 8 %, CBR 8 %, ESAL ESAL ESAL CBR 10 %, CBR 10 %, CBR 10 %, ESAL ESAL ESAL Variasi pada nilai CBR dan nilai ESAL didapat 15 perencanaan tebal perkerasan sebagai berikut:

33 Tabel 4.2. Perencanaan perkerasan Perencanaan I CBR 2%, ESAL Perencanaan II CBR 4%, ESAL Perencanaan III CBR 6%, ESAL Perencanaan IV CBR 8%, ESAL Perencanaan V CBR 10%, ESAL Perencanaan VI CBR 2%, ESAL Perencanaan VII CBR 4%, ESAL Perencanaan VIII CBR 6%, ESAL Perencanaan IX CBR 8%, ESAL Perencanaan X Perencanaan XI Perencanaan XII Perencanaan XIII Perencanaan XIV Perencanaan XV IV.1.2. Asumsi Data-Data Parameter CBR10%, ESAL CBR 2%, ESAL CBR 4%, ESAL CBR 6%, ESAL CBR 8%, ESAL CBR10%, ESAL Data parameter parameter lainnya yang diasumsikan dalam perencanaan perkerasan lentur metode Bina Marga ditetapkan sebagai berikut: Reliabilitas = 95 % Zr = -1,645 Standar Deviasi (So) = 0,45 Indeks Permukaan awal (IPo) = 4 (Laston) Indeks Permukaan Akhir (IPt) = 2 (jalan arteri) Indeks Permukaan hancur (IPf) = 1,5 Bahan Perkerasan Lapis permukaan : Aspal Beton (AC) psi a 1 = 0,42 Lapis pondasi atas : granular, Modulus psi a 2 = 0,14 Lapis pondasi bawah : granular, Modulus psi a 3 = 0,12 m 2, m 3 = 1

34 IV.1.3. Perhitungan Perencanaan Tebal Perkerasan Metode Bina Marga Struktur Empat Lapis Perencanaan I (CBR 2%, ESAL) Menentukan nilai ITP dengan memasukkan nilai-nilai dari data diatas kedalam persamaan Bina Marga dibawah ini: Dengan trial dan error didapat ITP = 4,34 Menentukan tebal lapis perkerasan. Lapis permukaan ditetapkan sebesar 3,5, pondasi atas sebesar 7,5, dan pondasi bawah dihitung seperti berikut:

35 ITP = a 1 D 1 2D 2 m 2 3D 3 m 3 4,34 = (0,42 3,5) + (0.14 7,5 1) + (0,12 D 3 1) 15,01667 Besarnya nilai D 3 minimum adalah 15,01667 atau 37,992 cm maka digunakan D 3 sebesar 38 cm. tebal lapisan perkerasan perencanaan I yaitu: a. Lapisan permukaan menggunakan bahan aspal beton (AC) psi dengan tebal 3,5 =8,999 cm 9 cm dan koefisien kekuatan relative = 0,42. b. Pondasi atas meggunakan bahan butiran granular, Modulus psi dengan tebal 7,5 = 18,975 cm 19 cm dan koefisien kekuatan relative = 0,14 serta koefisien drainase = 1. c. Pondasi bawah menggunakan bahan butiran granular, Modulus psi dengan tebal 15,01667 = 37,992 cm 38 cm dan koefisien kekuatan relative = 0,12 serta koefisien drainase = 1. Gambar susunan tebal masing-masing lapisan perkerasan perencanaan I Struktur empat lapis metode Bina Marga dapat dilihat pada gambar 4.1. D 1 = 9 cm D 2 = 19 cm D 3 = 38 cm Gambar 4.1. Susunan tebal lapis perkerasan perencanaan I Subgrade(CBR 2%)

36 Selanjutnya perhitungan tebal perkerasan perencanaan II sampai XV dilakukan sama dengan perencanaan satu. Hasil yang didapat ditunjukkan dalam tabel 4.3. berikut ini: Tabel 4.3. Tebal Perkerasan Metode Bina Marga Struktur Empat Lapis Prencanaan Perkerasan Lapisan Permukaan Lapisan Pondasi Atas Lapisan Pondasi Bawah Perencanaan I Perencanaan II Perencanaan III Perencanaan IV Perencanaan V Perencanaan VI Perencanaan VII Perencanaan VIII Perencanaan IX Perencanaan X Perencanaan XI Perencanaan XII Perencanaan XIII Perencanaan XIV Perencanaan XV

37 IV.1.4. Perhitungan Perencanaan Tebal Perkerasan Metode Bina Marga Struktur Dua Lapisan (full depth). Perencanaan tebal perkerasan dengan struktur dua lapisan menggunakan data yang sama dengan perencanaan struktur empat lapis, perbedaannya adalah pada perencanaan ini tidak menggunakan bahan pandasi, perkerasan full depth terdiri dari lapis subgrade dan aspal concrete. Perencanaan I (CBR 2%, ESAL) Dengan menggunakan ITP yang sama dengan perencanaan struktur empat lapis, menggunakan metode Bina Marga tebal perkerasan dihitung dengan struktur dua lapisan (full depth). ITP = 4,34 Menentukan tebal lapis perkerasan. Lapis permukaan dihitung seperti berikut: ITP = a 1 D 1 4,34 = (0,42 D 1 ) 10,33 Besarnya nilai D 1 adalah 10,33 atau 26,2 7 cm maka digunakan D 1 sebesar 27 cm. tebal lapisan perkerasan perencanaan I yaitu: Lapisan permukaan menggunakan bahan aspal beton (AC) psi dengan tebal 10,33 = 26,247 cm 27 cm dan koefisien kekuatan relative = 0,42.

38 Gambar susunan tebal masing-masing lapisan perkerasan perencanaan I struktur 2 lapis metode Bina Marga dapat dilihat pada gambar 4.2. D 1 = 27 cm Gambar 4.2. Susunan tebal lapis perkerasan perencanaan I Subgrade(CBR 2%) Selanjutnya perhitungan tebal perkerasan struktur dua lapis perencanaan II sampai XV dilakukan sama dengan perencanaan satu. Hasil yang didapat ditunjukkan dalam tabel 4.4. berikut ini: Tabel 4.4. Tebal Perkerasan Metode Bina Marga Struktur Dua Lapis Prencanaan Lapisan Perkerasan Permukaan Perencanaan I 27 Perencanaan II 21 Perencanaan III 19 Perencanaan IV 17 Perencanaan V 15 Perencanaan VI 44 Perencanaan VII 36 Perencanaan VIII 32 Perencanaan IX 29 Perencanaan X 27 Perencanaan XI 57 Perencanaan XII 47 Perencanaan XIII 43 Perencanaan XIV 39 Perencanaan XV 36

39 IV.2. EVALUASI TEBAL LAPISAN PERKERASAN METODE BINA MARGA DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM KENPAVE Setelah didapat tebal perkerasan melalui perhitungan dengan menggunakan metode Bina Marga Pt-T B, tebal perkerasan yang dihasilkan dievaluasi menggunakan program KENPAVE bagian KENLAYER. Data-data pendukung untuk menjalankan program KENLAYER dimasukkan sehingga didapat nilai tegangan, regangan, dan lendutan. Nilai regangan tarik horizontal di bawah lapis permukaan, dan regangan tekan vertikal di bawah lapis pondasi bawah digunakan untuk menghitung nilai repetisi beban. Nilai repetisi beban N f dan N d dihitung menggunakan persamaan 2.14 dan persamaan IV.2.1. Perhitungan evaluasi tebal perkerasan metode Bina Marga Struktur Empat Lapis Evaluasi perencanaan I (CBR 2%, ESAL) Struktur Empat Lapis Table 4.5. Data Perencanaan I Lapisan perkerasan E (kpa) µ Tebal perkerasan Lapis Permukaan Lapis pondasi atas Lapis pondasi bawah Tanah dasar IV.2.2. Perhitungan dengan program KENPAVE Langkah evaluasi tebal perkerasan metode Bina Marga dengan menggunakan program KENPAVE adalah sebagai berikut: a. Masuk ke menu utama program KENPAVE b. Pilih menu LAYERINP, pada menu file pilih New.

40 Gambar 4.3.Tampilan Menu LAYERINP c. Pada menu General seperti gambar dibawah isi nilai-nilai sesuai dengan data yang ada. Gambar 4.4. Tampilan Menu General

41 d. Pada menu zcoord nilai yang diisi adalah analisa perkerasan arah vertikal. Gambar 4.5. Tampilan Menu zcoord e. Pada menu layer nilai yang diisi adalah tebal perkerasan dan nilai poisson ratio dari masing-masing lapisan perkerasan. Gambar 4.6. Tampilan Menu layer

42 f. Menu Moduli diisi dengan nilai modulus elastisitas masing-masing lapisan perkerasan. Gambar 4.7. Tampilan Menu Moduli g. Menu Load diisi dengan data yang ada seperti gambar. Gambar 4.8. Tampilan Menu Load

43 Setelah semua data selesai diisi, data disimpan. Selanjutnya kembali ke menu utama program KENPAVE. Pilih menu KENLAYER sehingga data dijalankan dan didapat nilai tegangan dan regangan. Hasil akhir dari program ini dibuka melalui menu editor pada tampilan awal program KENPAVE. Hasilnya adalah sebagai berikut:

44 Gambar 4.9. Tampilan Output program KENPAVE

45 Dari data perencanaan I dengan menggunakan program KENPAVE di atas diperoleh nilai regangan tarik di bawah lapis permukaan sebesar dan regangan tekan di bawah pondasi bawah sebesar Menggunakan persamaan 2.14 dalam menentukan jumlah repetisi beban dengan analisa retak fatik akan diperoleh nilai Nf sebesar Jumlah repetisi beban kedua diperoleh dari analisa rutting menggunakan persamaan 2.17 didapat nilai Nd sebesar Tabel 4.6. Hasil program KENPAVE Lokasi Nilai regangan Analisa Regangan tarik horizontal di bawah lapis permukaan Nf = Regangan tekan vertikal di Bagian atas tanah dasar /bawah lapis pondasi bawah Nd = Evaluasi tebal perkerasan metode Bina Marga dengan program KENPAVE dilanjutkan sampai tebal perencanaan XV menghasilkan nilai regangan seperti pada tabel 4.7. nilai regangan digunakan untuk menghitung jumlah repetisi beban. Analisa tebal perkerasan metode Bina Marga dapat dilihat pada tabel 4.8.

46 Tabel 4.7. Nilai Regangan Tarik Horisontal Dan Regangan Tekan Vertikal Struktur Empat Lapis Perencanaan Perkerasan Regangan Tarik Horizontal Regangan Tekan Vertikal Perencanaan I CBR 2%, ESAL Perencanaan II CBR 4%, ESAL Perencanaan III CBR 6%, ESAL Perencanaan IV CBR 8%, ESAL Perencanaan V CBR 10%, ESAL Perencanaan VI CBR 2%, ESAL Perencanaan VII CBR 4%, ESAL Perencanaan VIII CBR 6%, ESAL Perencanaan IX CBR 8%, ESAL Perencanaan X CBR10%, ESAL Perencanaan XI CBR 2%, ESAL Perencanaan XII CBR 4%, ESAL Perencanaan XIII CBR 6%, ESAL Perencanaan XIV CBR 8%, ESAL Perencanaan XV CBR10%, ESAL

47 Tabel 4.8. Hasil Evaluasi Tebal Perkerasan Metode Bina Marga Struktur Empat Lapis Dengan Program KENPAVE Perencanaan Perkerasan Beban lalu lintas rencana Nf Repetisi Beban Nd Perencanaan I Perencanaan II Perencanaan III Perencanaan IV Perencanaan V Perencanaan VI Perencanaan VII Perencanaan VIII Perencanaan IX Perencanaan X Perencanaan XI Perencanaan XII Perencanaan XIII Perencanaan XIV Perencanaan XV Analisan Beban Lalu Lintas Nf dan Nd < Nr Tidak OK Nf dan Nd < Nr Tidak OK Nf dan Nd < Nr Tidak OK Nf dan Nd < Nr Tidak OK Nf dan Nd < Nr Tidak OK Nf dan Nd < Nr Tidak OK Nf dan Nd < Nr Tidak OK Nf dan Nd < Nr Tidak OK Nf dan Nd < Nr Tidak OK Nf < Nr Tidak OK Nf < Nr Tidak OK Nf < Nr Tidak OK Nf < Nr Tidak OK Nf < Nr Tidak OK Nf < Nr Tidak OK Dari hasil perhitungan evaluasi yang ditunjukkan dalam tabel 4.8. tebal perkerasan metode Bina Marga Struktur empat lapis dengan menggunakan program KENPAVE, pada perencanaan I sampai perencanaan V dengan beban lalu lintas rencana ESAL jumlah repetisi beban Nf dan Nd yang dihasilkan bernilai lebih kecil dari beban lalu lintas rencana, pada perencanaan VI

48 sampai X dengan beban lalu lintas rencana juga menghasilkan jumlah repetisi beban Nf dan Nd bernilai lebih kecil dari beban lalu lintas rencana, sedangkan pada perencanaan XI sampai XV dengan beban lalu lintas rencana jumlah repetisi beban berdasarkan anlisa rutting Nd lebih besar dari beban lalu lintas rencana akan tetapi jumlah repetisi beban berdasarkan analisa fatigue lebih kecil dari beban lalu lintas rencana. Jadi dapat disimpulkan tebal perkerasan yang direncanakan dengan metode Bina Marga Pt-T B dengan struktur empat lapis tidak mampu menahan beban lalu lintas yang direncanakan. IV.2.3. Perhitungan Evaluasi Tebal Perkerasan Metode Bina Marga Struktur Dua Lapis (full depth) Evaluasi perencanaan I (CBR 2%, ESAL) Table 4.9. Data Perencanaan I Struktur Dua Lapis Lapis E (kpa) µ Tebal perkerasan Lapis Permukaan Tanah dasar Dari data perencanaan I struktur dua lapis dengan menggunakan program KENPAVE diperoleh nilai regangan tarik di bawah lapis permukaan sebesar dan regangan tekan di bawah pondasi bawah sebesar Menggunakan persamaan 2.14 dalam menentukan jumlah repetisi beban dengan analisa retak fatik diperoleh nilai Nf sebesar Jumlah repetisi beban kedua diperoleh dari analisa rutting menggunakan persamaan 2.17 didapat nilai Nd sebesar

49 Tabel Hasil program KENPAVE Lokasi Nilai regangan Analisa Regangan tarik horizontal di bawah lapis permukaan Nf = Regangan tekan vertikal di Bagian atas tanah dasar /bawah lapis pondasi bawah Nd = Evaluasi tebal perkerasan metode Bina Marga struktur dua lapis dengan program KENPAVE dilanjutkan sampai perencanaan XV. Hasil perhitungan dan analisa dapat dilihat pada tabel di bawah ini: Tabel Nilai Regangan Tarik Horisontal Dan Regangan Tekan Vertikal Struktur Dua Lapis Perencanaan Perkerasan Regangan Tarik Horizontal Regangan Tekan Vertikal Perencanaan I CBR 2%, ESAL Perencanaan II CBR 4%, ESAL Perencanaan III CBR 6%, ESAL Perencanaan IV CBR 8%, ESAL Perencanaan V CBR 10%, ESAL Perencanaan VI CBR 2%, ESAL Perencanaan VII CBR 4%, ESAL Perencanaan VIII CBR 6%, ESAL Perencanaan IX CBR 8%, ESAL Perencanaan X CBR10%, ESAL Perencanaan XI CBR 2%, ESAL Perencanaan XII CBR 4%, ESAL Perencanaan XIII CBR 6%, ESAL Perencanaan XIV CBR 8%, ESAL Perencanaan XV CBR10%, ESAL

50 Tabel Hasil Evaluasi Tebal Perkerasan Metode Bina Marga Struktur Dua Lapis Dengan Program KENPAVE Perencanaan Perkerasan Beban lalu lintas rencana Nf Repetisi Beban Perencanaan I Perencanaan II Perencanaan III Perencanaan IV Perencanaan V Perencanaan VI Perencanaan VII Perencanaan VIII Perencanaan IX Perencanaan X Perencanaan XI Perencanaan XII Perencanaan XIII Perencanaan XIV Perencanaan XV Nd Analisan Beban Lalu Lintas Nf & Nd > Nr OK Nf & Nd > Nr OK Nf & Nd > Nr OK Nf & Nd > Nr OK Nf & Nd > Nr OK Nf & Nd > Nr OK Nf & Nd > Nr OK Nf < Nr Tidak OK Nf < Nr Tidak OK Nf < Nr Tidak OK Nf & Nd > Nr OK Nf < Nr Tidak OK Nf < Nr Tidak OK Nf & Nd < Nr Tidak OK Nf & Nd < Nr Tidak OK Dari hasil evaluasi tebal perkerasan metode Bina Marga struktur dua lapis (full depth) dengan menggunakan program KENPAVE diatas, pada perencanaan I sampai perencanaan V dengan beban lalu lintas rencana ESAL jumlah repetisi beban Nf dan Nd yang dihasilkan lebih besar dari beban lalu lintas rencana jadi tebal perkerasan mampu menahan beban lalu lintas sesuai dengan

51 yang direncanakan. Pada perencanaan VI sampai perencanaan X dengan beban lalu lintas rencana hanya pada perencanaan VI dan VII yang menghasilkan jumlah repetisi beban Nf dan Nd lebih besar dari beban lalu lintas rencana, perencanaan VII, perencanaan IX, dan Perencanaan X jumlah repetisi beban yang dihasilkan lebih kecil dari beban lalu lintas yang direncanakan. Pada perencanaan XI sampai XV dengan beban lalu lintas rencana hanya pada perencanaan XI yang menghasilkan repetisi beban Nf dan Nd lebih besar dari beban lalu lintas yang direncanakan, sedangkan pada perencanaan XII sampai XV jumlah repetisi beban yang dihasilkan lebih kecil dari beban lalu lintas rencana. IV.3. PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN LENTUR MENGGUNAKAN PROGRAM KENPAVE Perencanaan tebal perkerasan yang direncanakan dengan menggunakan metode Bina Marga setelah dievaluasi dengan menggunakan program KENPAVE tidak mampu menahan beban lalu lintas yang direncanakan. Tebal perkerasan direncanakan ulang menggunakan program KENPAVE untuk mendapatkan tebal perkerasan yang mampu menahan beban lalu lintas yang direncanakan. Perencanaan tebal perkerasan menggunakan program KENPAVE adalah dengan mengasumsikan tebal lapisan perkerasan sampai tebal yang diasumsi menghasilkan nilai Nf dan Nd lebih besar dari Nrencana. Data-data modulus elastisitas, poisson ratio, dan beban pada permukaan perkerasan sesuai dengan data yang telah ditetapkan pada perencanaan I sampai perencanaan XV.

52 Perencanaan I program KENPAVE (CBR 2%, ESAL) Table Asumsi pertama tebal lapis perkerasan program KENPAVE Lapis E (kpa) µ Tebal perkerasan Lapis Permukaan Lapis pondasi atas Lapis pondasi bawah Tanah dasar Dengan menggunakan program KENPAVE didapat nilai regangan tarik horizontal sebesar 0, dan nilai regangan tekan vertikal sebesar 0, Jumlah repetisi beban dengan analisa retak fatik diperoleh nilai Nf sebesar dan Jumlah repetisi beban kedua diperoleh dari analisa rutting dengan nilai Nd sebesar Jumlah repetisi beban (Nf dan Nd) bernilai lebih besar dari Nrencana, sehingga dapat disimpulkan bahwa asumsi tebal perkerasan mampu menahan beban lalu lintas sesuai dengan rencana. Jumlah repetisi beban yang didapat dari asumsi tebal perkerasan jauh lebih besar dari jumlah repetisi beban rencana. Dengan menggunakan cara yang sama, tebal perkerasan diasumsikan kembali dengan tebal perkerasan yang lebih tipis sampai diperoleh nilai optimum jumlah repetisi beban yang mendekati nilai repetisi beban rencana yaitu

53 Table Asumsi kedua tebal lapis perkerasan program KENPAVE Lapis E (kpa) µ Tebal perkerasan Lapis Permukaan Lapis pondasi atas Lapis pondasi bawah Tanah dasar Nilai regangan tarik horizontal sebesar 0, dan nilai regangan tekan vertikal sebesar 0, Jumlah repetisi beban dengan analisa retak fatigue diperoleh nilai Nf sebesar dan repetisi beban kedua diperoleh dari analisa rutting dengan nilai Nd sebesar Jumlah repetisi beban (Nf dan Nd) mendekati nilai N rencana sebesar Tebal asumsi yang direncanakan dengan program KENPAVE telah memenuhi. Gambar susunan tebal lapisan dengan program KENPAVE adalah sebagai berikut: D 1 = 10 cm D 2 = 25 cm D 3 = 35 cm Subgrade (CBR 2%) Gambar Susunan tebal lapisan perkerasan dengan program KENPAVE

54 Dengan mengasumsikan tebal perkerasan yang dilakukan sama dengan perencanaan I didapat tebal perkerasan yang memenuhi kriteria kerusakan fatigue dan rutting untuk perencanaan II sampai dengan perencanaan XV. Tebal perkerasan yang dihasilkan adalah sebagai berikut: Tabel Tebal perkerasan dengan Program KENPAVE Prencanaan Perkerasan Lapisan Permukaan Lapisan Pondasi Atas Lapisan Pondasi Bawah Perencanaan I Perencanaan II Perencanaan III Perencanaan IV Perencanaan V Perencanaan VI Perencanaan VII Perencanaan VIII Perencanaan IX Perencanaan X Perencanaan XI Perencanaan XII Perencanaan XIII Perencanaan XIV Perencanaan XV Jumlah repetisi beban berdasarkan analisa kerusakan fatigue dan rutting yang dihasilkan dari tebal perkerasan yang direncanakan dengan program KENPAVE sudah lebih besar dari beban lalu lintas rencana, Sehingga struktur perkerasan tersebut mampu menahan beban lalu lintas sesuai rencana. Dari hasil perhitungan didapat bahwa tebal perkerasan yang direncanakan dengan program KENPAVE lebih besar dari tebal perkerasan yang direncanakan menggunakan metode Bina Marga Pt T B.