TUGAS AKHIR. Untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Yang Diperlukan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik. Disusun Oleh : DEDI SURYAMAN

Transkripsi

1 PERBANDINGAN PERENCANAAN PERKERASAN KAKU DAN PERKERASAN LENTUR MENURUT METODE AASHTO PADA JALAN TEUKU ISKANDAR DAOD AREA KAMPUS UTU KABUPATEN ACEH BARAT TUGAS AKHIR Untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat-syarat Yang Diperlukan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Disusun Oleh : DEDI SURYAMAN NIM Bidang Jurusan : 09C : Transportasi : Teknik Sipil FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS TEUKU UMAR ALUE PEUNYARENG - ACEH BARAT 2016

2 PERBANDINGAN PERENCANAAN PERKERASAN KAKU DAN PERKERASAN LENTUR MENURUT METODE AASHTO PADA JALAN TEUKU ISKANDAR DAOD AREA KAMPUS UNIVERSITAS TEUKU UMAR DEDI SURYAMAN NIM. 09C Komisi Pembimbing 1. Irfan, S.T., M.T 2. Meidia Refiyanni, S.T., M.T ABSTRAK Jalan merupakan salah satu prasarana transportasi perhubungan darat yang mempunyai peranan penting bagi pertumbuhan berbagai bidang. Adapun bidang pertumbuhannya antara lain perekonomian, sosial budaya, pengembangan kepariwisataan, dan pertahanan keamanan dalam menunjang pembangunan nasional. Faktor penunjang kriteria-kriteria jalan, maka dibutuhkan perencanaan-perencanaan yang matang guna mendapatkan jalan yang lebih baik. Penelitian perencanaan perkerasan lentur ini dilakukan pada Jalan Teuku Iskandar Daod area lingkar kampus UTU (Universitas Teuku Umar). Dengan panjang jalan 1400 m atau 1,4 km (sta ),serta pelebaran lajur 3,50 m (sisi kanan) dan 3,50 m (sisi kiri). Berdasarkan uraian diatas, maka permasalahannya adalah seberapa ketebalan perkerasan kaku dan perkerasan lentur menurut metode AASHTO sehingga diperoleh lapis perkersan yang cocok. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis perbandingan tebal lapis perkerasan jalan dengan menggunakan metode AASHTO pada jalan Teuku Iskandar Daod. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa ketebalan perkerasan kaku dengan metode AASHTO adalah, lebar pelat 3,5 m, panjang pelat 5,0 m, dan ruji digunakan dengan diameter 28 mm, panjang 45 cm, jarak 30 cm.sedangkan perkerasan lentur dengan metode AASHTO 1986 adalah secara keseluruhan adalah 48 cm yang terdiri dari lapis permukaan (surface course) 8 cm, lapis pondasi atas (base course) 20 cm, dan lapis pondasi bawah (sub base course) 20 cm. Perkerasan kaku lebih baik digunakan karena lebih tipis dan lebih sedikit menggunakan material. Kata Kunci : perkerasan lentur, Perkerasan Kaku. iii

3 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Jalan merupakan salah satu prasarana perhubungan darat yang mempunyai peranan penting bagi pertumbuhan perekonomian,sosial budaya, pengembangan wilayah pariwisata, dan pertahanan keamanan untuk menunjang pembangunan nasional sebagaimana tercantum dalam undang - undang no. 13 tahun 1980 dan didalam peraturan pemerintah no. 26 tahun Transportasi sebagai salah satu sarana penunjang dalam pembangunan suatu negara khususnya daerah riau yang sedang berkembang dan sangat potensial dengan kekayaan sumber daya alam, industri, pertanian/perkebunan dan minyak bumi. Dalam hal ini sarana dan prasarana transportasi adalah salah satu faktor yang utama. Untuk itu diperlukan pembangunan jaringan jalan yang memadai agar mampu memberikan pelayanan yang optimal sesuai dengan kapasitas yang diperlukan. Selain perencanaan geometrik jalan, perkerasan jalan merupakan bagian dari perencanaan jalan yang harus direncanakan secara efektif dan efisien. Konstruksi perkerasan lentur adalah perkerasan yang pada umumnya menggunakan bahan campuran beraspal sebagai lapisan permukaan serta bahan berbutir sebagai lapisan dibawahnya. Konstruksi lapisan perkerasan ini akan melindungi jalan dari kerusakan akibat air dan beban lalu lintas. Perhitungan perkerasan jalan secara umum meliputi tebal dan lebar perkerasan. Perhitungan tebal lapisan perkerasan kaku (Rigid Pavement) dan perkerasan lentur (flexible pavement). Tebal lapisan perkerasan tersebut dapat dihitung dengan berbagai cara (Sukirrman. S, 1999). Oleh karena banyaknya metode yang ada, maka peneliti mencoba untuk membuat suatu perhitungan tebal lapisan 1

4 perkerasan kaku dan perkerasan lentur pada ruas jalan T. Iskandar Daod dengan menggunakan metode AASHTO Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah yang di fokuskan pada penelitian ini adalah berapakah tebal perkerasan kaku (Rigid Pavement) dan perkerasan lentur (flexible pavement) dengan Metode AASHTO-86 pada Jalan T. Iskandar Daod? 1.3 Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah Mengetahui tebal perkerasan kaku (Rigid Pavement) dan perkerasan lentur (flexible pavement) dengan metode AASTHO-86 pada jalan T. Iskandar Daod. 1.4 Batasan Masalah Untuk mencapai tujuan dan manfaat penulisan ini, penulis membatasi permasalahan pada perencanaan tebal dan lebar lapisan perkerasan kaku dan perkerasan lentur jalan raya yang menggunakan metode AASHTO-86, berdasarkan data-data yang diperoleh dari bagian proyek jalan T. Iskandar Daod. 1. Lokasi pengambilan sampel tanah pada jalan T. Iskandar Daod Kabupaten Aceh Barat. 2. Tidak dilakukan pengujian kuat lapis perkerasan. 3. Data lalulintas yang digunakan adalah data pengamatan pada jalan nasional Meulaboh Tapak Tuan. 2

5 1.5 Hasil Penelitian Hasil Penelitian yang diperoleh dari penelitian ini adalah ketebalan perkerasan kaku dengan metode AASHTO adalah menunjukkan bahwa tebal pelat 15 cm, lebar pelat 3,5 m, panjang pelat 5.0 m, dan ruji digunakan dengan diameter 28 mm, panjang 45 cm, jarak 30 cm. Sedangkan perkerasan lentur dengan metode AASHTO 1986 adalah secara keseluruhan adalah 48 cm yang terdiri dari lapis permukaan (surface course) 8 cm, lapis pondasi atas (base course) 20 cm, dan lapis pondasi bawah (sub base course) 20 cm.. 3

6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tinjauan Umum Dalam perkembangan teknologi yang begitu pesat di indonesia dewasa ini banyak di bangun proyek yang berhubungan dengan teknologi tinggi. Pada dasarnya hal in dapat dicapai apabila pelaksanaan proyek tersebut didasari dengan perencanaan yang matang dan dapat dipertanggungjawabkan. Pada perencanaan jalan raya, tebal perkerasan harus ditentukan sedemikian rupa sehingga jalan tersebut dapat memberikan pelayanan seoptimal mungkin terhadap lalu lintas sesuai dengan umur rencananya. Tujuan akhir dari perencanaan ini adalah terwujudnya konstruksi jalan yang mempunyai standar tinggisesuai dengan fungsi jalan dan peranannya. Perencanaan konstruksi jalan khususnya konstruksi perkerasan memiliki beberapa aspek yang harus diperhatikan dalam perencanaan dan pelaksanaanya, antara lain : Faktor lalu lintas Umur rencana jalan Faktor lingkungan (keadaan fisik dan topografi) Material yang tersedia dan ekonmis penggunaannya 2.2 Faktor Lalu Lintas Faktor lalu lintas merupakan landasan dalam perencanaan geometrik (geometric design) dan perencanaan perkerasan (pavement design) yang meliputi volume lalu lintas,kecepatan rencana dan komposisi lalu lintas. Penentuan beban lalulintas rencana untuk perkerasan beton semen, dinyatakan dalam jumlah sumbu 4

7 kendaraan niaga (commercial vehicle), sesuai dengan konfigurasi sumbu pada lajur rencana selama umur rencana. Lalu lintas harus dianaisis berdasarkah hasil perhitungan volume lalu-lintas dan konfigurasi sumbu, menggunakan data terakhir atau data 2 tahun terakhir. Kendaraan yang ditinjau untuk perencanaan perkerasan beton semen adalah yang mempunyai berat total minimum 5 ton. Konfigurasi sumbu untuk perencanaan terdiri atas 4 jenis kelompok sumbu sebagai berikut : Sumbu tunggal roda tunggal (STRT). Sumbu tunggal roda ganda (STRG). Sumbu tandem roda ganda (STdRG). Sumbu tridem roda ganda (STrRG) Volume lalu lintas Jumlah lalu lintas yang memakai jalan dinyatakan dalam volume lalu lintas. Volume lalu lintas didefinisikan sebagai jumlah kendaraan yang melewati satu titik pengamatan selama satu satuan waktu. Untuk perencanaan tebal perkerasan, volume lalu lintas dinyatakan dalam kendaraan/hari/2 arah untuk jalan dua arah tidak terpisah dan kendaraan/hari/1 arah untuk jalan satu arah atau 2 arah terpisah (sukirman S.1999). Pada umumnya lalu lintas pada jalan raya terdiri dari campuran kendaraan cepat, kendaraan lambat, kendaraan berat, kendaraan ringan dan kendaraan tidak bermuatan (teknik jalan raya, 1986).pengaruh dari setiap jenis kendaraan tersebut diperhitungkan kedalam satuan mobil penumpang (SMP). Untuk menilai setiap kendaraan kedalam satuan mobil penumpang (SMP) bagi jalan-jalan di daerah datar digunakan faktor ekivalaen. Untuk daerah perbukitan dan pegunungan, koefisien kendaraan bermotor dapat dinaikkan. Sedangkan kendaraan tak bermuatan tidak perlu diperhitungkan. Volume lalu lintas yang dinyatakan dalam satuan mobil penumpang (SMP) 5

8 menunjjukan jumlah lalu lintas harian rata-rata (LHR) untuk kedua jurusan (teknik jalan raya 1986). Menurut direktorat jenderal Bina Marga Departemen Pekerjaan Umum bahwa jalan dibagi dalam kelas-kelas yang penetapannya didasarkan pada fungsi yaang dipertimbangkan pada besarnya volume serta sifat-sifat lalu lintas yang diharapkan menggunakan jalan tersebut. Tabel 2.1 Klasifikasi Jalan Jenis Kendaraan Jumlah LHR SMP 1. Sepeda Motor buah kendaraan Sedan/Mobil Penumpang buah kendaraan Truk Ringan 500 buah kendaraan Bus buah kendaraan JUMLAH SMP Sumber : Affand. F, 2003 Tabel 2.2. Klasifikasi Jalan menurut FUNGSI, KELAS Menurut FUNGSI KELAS LHR dalam SMP Jalan Utama Jalan Kelas I Jalan Sekunder Jalan Kelas IIA 6000 Jalan Kelas IIB 1500 Jalan Kelas IIC 2000 Jalan Penghubung Jalan Kelas III Sumber : Affand. F,

9 2.2.2 Lajur rencana dan koefisien distribusi Lajur rencana merupakan salah satu lajur lalu lintas dari suatu ruas jalan raya yang menampung lalu-lintas kendaraan niaga terbesar. Jika jalan tidak memiliki tanda batas lajur, maka jumlah lajur dan koefisien distribusi (C) kendaraan niaga dapat ditentukan dari lebar perkerasan sesuai tabel 2.3. Tabel 2.3 Jumlah lajur berdasarkan lebar perkerasan dan koefisien distribusi (C) Kendaraan Niaga pada lajur rencana Lebar Perkerasan (Lp) Jumlah Lajur Koefisien Distribusi (ni) 1 Arah 2 Arah Lp < 5,50 m 1 Lajur 1 1 5,50 m < Lp < 8,25 m 2 Lajur 0,70 0,50 8,25 m < Lp < 11,25 m 3 Lajur 0,50 0,475 11,23 m < Lp < 15,00 m 4 Lajur 0,45 15,00 m < Lp < 18,75 m 5 Lajur 0,425 18,75 m < Lp < 22,00 m 6 Lajur 0,40 Sumber : Affand. F, Komposisi lalu lintas Komposisi lalu lintas terdiri dari berbagai usaha lalu lintas yang disebut kendaraan. Jenis kendaraan yang memakai jalan bervariasi baik ukuran, berat total,konfigurasi beban sumbu dan sebagainnya. Menurut Sukirman. S (1999) penggelompokan jenis kendaraan untuk perencanaan tebal perkerasan dapat dilakukan sebagai berikut : 1. Mobil penumpang, termasuk didalamnya semua kendaraan dengan berat total 2 ton 7

10 2. Bus 3. Truk 2 as 4. Truk 3 as 5. Truk 5 as 6. Semi trailer Kendaraan dengan ukuran berat yang berbeda yang mempunyai sifat-sifat yang berbeda pula. Hal ini disebabkan karena kendaraan yang ukuran dan beratnya lebih besar, serta kecepatannya lebih rendah akan memberikan beban lalu lintas yang lebih besar pula terhadap suatu jalan.(teknik Jalan Raya, 1986). Lalu lintas merupakan beban bagi perencanaan tebal perkerasan jalan, karena semakin berat suatu kendaraan semakin besar pula kerusakan yang terjadi terhadap konstruksi perkerasan jalan Umur rencana Umur rencana perkerasan jalan ditentukan atas pertimbangan klasifikasi fungsional jalan, pola lalu-lintas serta nilai ekonomi jalan yang bersangkutan, yang dapat ditentukan antara lain dengan metode Benefit Cost Ratio, Internal Rate Of Return kombinasi dari metode tersebut atau cara lain yang tidak terlepas dari pola pengembangan wilayah. Umumnya perkerasan beton semen dapat direncanakan dengan umur rencana (UR) 20 tahun sampai 40 tahun Pertumbuhan lalu-lintas Volume lalu-lintas akan bertambah sesuai dengan umur rencana atau sampai tahap di mana kapasitas jalan dicapai dengan faktor pertumbuhan lalu-lintas yang dapat ditentukan berdasarkan rumus sebagai berikut : (2.1) 8

11 Dengan pengertian : R : Faktor pertumbuhan lalu lintas i : Laju pertumbuhan lalu lintas pertahun dalam % UR : Umur rencana (tahun) Faktor pertumbuhan lalu-lintas (R) dapat juga ditentukan berdasarkan Tabel 2.4. Tabel 2.4 Faktor pertumbuhan lalu-lintas (R) Umur Rencana Laju Pertumbuhan (i) per tahun (%) Tahun ,2 5,4 5,6 5,9 6, , ,2 14,5 15, , ,3 27,2 31, ,3 29,8 36,8 45,8 57, ,6 54,9 73,1 98, ,6 56,1 79,1 113,3 164, ,7 111,4 172, , ,8 259,1 442,6 Sumber : Affand. F, 2003 Apabila setelah waktu tertentu (URm tahun) pertumbuhan lalu-lintas tidak terjadi lagi, maka R dapat dihitung dengan cara sebagai berikut :.. (2.2) Dengan pengertian : R : Faktor pertumbuhan lalu lintas I : Laju pertumbuhan lalu lintas per tahun dalam % URm : Waktu tertentu dalam tahun, sebelum UR selesai. 9

12 2.2.6 Lalu-lintas rencana Lalu-lintas rencana adalah jumlah kumulatif sumbu kendaraan niaga pada lajur rencana selama umur rencana, melalui proporsi sumbu serta distribusi beban pada setiap jenis sumbu kendaraan. Beban pada suatu jenis sumbu secara tipikal dikelompokkan dalam interval 10kN (1 ton) bila diambil dari survai badan. Jumlah sumbu kendaraan niaga selama umur rencana dihitung dengan rumus sebagai berikut : JSKN = JSKNH x 365 x R x C (2.3) Dengan pengertian : JSKN : Jumlah total sumbu kendaraan niaga selama umur rencana JSKNH : Jumlah total sumbu kendaraan niaga per hari pada saat jalan dibuka. R : faktor pertumbuhan komulatif dari rumus (2.2) atau tabel (2.4) atau Rumus (2.3), yang besarnya tergantung dari pertumbuhan lalu lintas tahunan dari umur rencana. C : Koefisien distribusi kendaraan Faktor keamanan beban Pada penentuan beban rencana, beban sumbu dikalikan dengan faktor keamanan beban (FKB). Faktor keamanan beban ini digunakan berkaitan adanya berbagai tingkat realibilitas perencanaan seperti terlihat pada Tabel

13 Tabel 2.5 Faktor Keamanan Beban (FRD) No Penggunaan Nilai FRD 1 Jalan bebas hambatan utama (major freeway)dan jalan berlajur banyak. 1,2 yang aliran lalu lintasnya tidak terhambat serta volume kendaraan niaga yang tinggi. Bila menggunakan data lalu-lintas dari hasil survai beban (weight-in-motion) dan adanya kemungkinan route alternatif, maka nilai faktor keamanan beban dapat dikurangi menjadi 1,15. 2 Jalan bebas hambatan (freeway)dan jalan arteri dengan volume kendaraan 1,1 niaga menengah 3 Jalan dengan volume kendaraan niaga rendah. 1,0 Sumber : Affand. F, Kriteria Konstruksi Perkerasan Kaku Perkerasan jalan beton semen atau secara umum disebut perkerasan kaku, terdiri atas plat (slab) beton semen sebagai lapis pondasi dan lapis pondasi bawah (bisa juga tidak ada) di atas tanah dasar. Dalam konstruksi perkerasan kaku, plat beton sering disebut sebagai lapis pondasi karena dimungkinkan masih adanya lapisan aspal beton di atasnya yang berfungsi sebagai lapis permukaan. Perkerasan beton yang kaku dan memiliki modulus elastisitas yang tinggi, akan mendistribusikan beban ke bidang tanah dasra yang cukup luas sehingga bagian terbesar dari kapasitas struktur perkerasan diperoleh dari plat beton sendiri. Hal ini berbeda dengan perkerasan lentur dimana kekuatan perkerasan diperoleh dari tebal lapis pondasi bawah, lapis pondasi dan lapis permukaan. 11

14 Karena yang paling penting adalah mengetahui kapasitas struktur yang menanggung beban, maka faktor yang paling diperhatikan dalam perencanaan tebal perkerasan beton semen adalah kekuatan beton itu sendiri. Adanya beragam kekuatan dari tanah dasar dan atau pondasi hanya berpengaruh kecil terhadap kapasitas struktural perkerasannya. Lapis pondasi bawah jika digunakan di bawah plat beton karena beberapa pertimbangan, yaitu antara lain untuk menghindari terjadinya pumping, kendali terhadap sistem drainasi, kendali terhadap kembang-susut yang terjadi pada tanah dasar dan untuk menyediakan lantai kerja (working platform) untuk pekerjaan konstruksi. Secara lebih spesifik, fungsi dari lapis pondasi bawah adalah : Menyediakan lapisan yang seragam, stabil dan permanen. Menaikkan harga modulus reaksi tanah dasar (modulus of sub-grade reaction = k), menjadi modulus reaksi gabungan (modulus of composite reaction). Mengurangi kemungkinan terjadinya retak-retak pada plat beton. Menyediakan lantai kerja bagi alat-alat berat selama masa konstruksi. Menghindari terjadinya pumping, yaitu keluarnya butir-butiran halus tanah bersama air pada daerah sambungan, retakan atau pada bagian pinggir perkerasan, akibat lendutan atau gerakan vertikal plat beton karena beban lalu lintas, setelah adanya air bebas terakumulasi di bawah pelat. 2.4 Jenis dan Fungsi Lapisan Perkerasan Pada saat ini dikenal ada 5 jenis perkerasan beton semen yaitu : Perkerasan beton semen tanpa tulangan dengan sambungan ( Jointed plain concrete pavement ). Perkerasan beton semen bertulang dengan sambungan ( Jointed reinforced concrete pavement ). 12

15 Perkerasan beton semen tanpa tulangan ( Continuosly reinforced concrete pavement ). Perkerasan beton semen prategang ( Prestressed concrete pavement ). Perkerasan beton semen bertulang fiber ( Fiber reinforced concrete pavement ). Perkerasan kaku mempunyai sifat yang berbeda dengan perkerasan lentur. Pada perkerasan kaku daya dukung perkerasan terutama diperoleh dari pelat beton. Hal ini terkait dengan sifat pelat beton yang cukup kaku, sehingga dapat menyebarkan beban pada bidang yang luas dan menghasilkan tegangan yang rendah pada lapisan lapisan di bawahnya. Gambar 2.1. Penyebaran Beban dari Lapisan Perkerasan ke Subgrade Sumber : Ali. A, Komponen konstruksi perkerasan kaku Pada konstruksi perkerasan beton semen, sebagai konstruksi utama adalah berupa satu lapis beton semen mutu tinggi. Sedangkan lapis pondasi bawah (subbase berupa cement treated subbase maupun granular subbbase) berfungsi sebagai konstruksi pendukung atau pelengkap. 13

16 Adapun Komponen Konstruksi Perkerasan Beton Semen ( Rigid Pavement ) adalah sebagai berikut : 1. Tanah Dasar ( Subgrade ) Tanah dasar adalah bagian dari permukaan badan jalan yang dipersiapkan untuk menerima konstruksi di atasnya yaitu konstruksi perkerasan. Tanah dasar ini berfungsi sebagai penerima beban lalu lintas yang telah disalurkan / disebarkan oleh konstruksi perkerasan. Persyaratan yang harus dipenuhi dalam penyiapan tanah dasar (subgrade) adalah lebar, kerataan, kemiringan melintang keseragaman daya dukung dan keseragaman kepadatan. Daya dukung atau kapasitas tanah dasar pada konstruksi perkerasan kaku yang umum digunakan adalah CBR dan modulus reaksi tanah dasar (k). 2. Lapis Pondasi ( Subbase ) Lapis pondasi ini terletak di antara tanah dasar dan pelat beton semen mutu tinggi. Sebagai bahan subbase dapat digunakan unbound granular (sirtu) atau bound granural (CTSB, cement treated subbase). Pada umumnya fungsi lapisan ini tidak terlalu struktural, maksudnya keberadaan dari lapisan ini tidak untuk menyumbangkan nilai struktur perkerasan beton semen. Fungsi utama dari lapisan ini adalah sebagai lantai kerja yang rata dan uniform. Apabila subbase tidak rata, maka pelat beton juga tidak rata. Ketidakrataan ini dapat berpotensi sebagai crack inducer. 3. Tulangan Pada perkerasan beton semen terdpat dua jenis tulangan, yaitu tulangan pada pelat beton untuk memperkuat pelat beton tersebut dan tulangan sambungan untuk menyambung kembali bagian bagian pelat beton yang telah terputus (diputus). Kedua tulangan tersebut memiliki bentuk, lokasi serta fungsi yang berbeda satu sama lain. Adapun tulangan tersebut antara lain : a. Tulangan Pelat Tulangan pelat pada perkerasan beton semen mempunyai bentuk, lokasi dan fungsi yang berbeda dengan tulangan pelat pada konstruksi beton yang lain seperti 14

17 gedung, balok dan sebagainya. Adapun karakteristik dari tulangan pelat pada perkerasan beton semen adalah sebagai berikut : Bentuk tulangan pada umumnya berupa lembaran atau gulungan. Pada pelaksanaan di lapangan tulangan yang berbentuk lembaran lebih baik daripada tulangan yang berbentuk gulungan. Kedua bentuk tulangan ini dibuat oleh pabrik. Lokasi tulangan pelat beton terletak ¼ tebal pelat di sebelah atas. Fungsi dari tulangan beton ini yaitu untuk memegang beton agar tidak retak (retak beton tidak terbuka), bukan untuk menahan momen ataupun gaya lintang. Oleh karena itu tulangan pelat beton tidak mengurangi tebal perkerasan beton semen. b. Tulangan Sambungan Tulangan sambungan ada dua macam yaitu tulangan sambungan arah melintang dan arah memanjang. Sambungan melintang merupakan sambungan untuk mengakomodir kembang susut ke arah memanjang pelat. Sedangkan tulangan sambungan memanjang merupakan sambungan untuk mengakomodir gerakan lenting pelat beton. 4. Sambungan atau Joint Fungsi dari sambungan atau joint adalah mengendalikan atau mengarahkan retak pelat beton akibat shrinkage (susut) maupun wrapping (lenting) agar teratur baik bentuk maupun lokasinya sesuai yang kita kehendaki (sesuai desain). Dengan terkontrolnya retak tersebut, mka retak akan tepat terjadi pada lokasi yang teratur dimana pada lokasi tersebut telah kita beri tulangan sambungan. Pada sambungan melintang terdapat 2 jenis sambungan yaitu sambungan susut dan sambungan lenting. Sambungan susut diadakan dengan cara memasang bekisting melintang dan dowel antara pelat pengecoran sebelumnya dan pengecoran berikutnya. Sedangkan sambungan lenting diadakan dengan cara memasang bekisting memanjang dan tie bar. Pada setiap celah sambungan harus diisi dengan joint sealent dari bahan khusus yang bersifat thermoplastic antara lain rubber aspalt, coal tars ataupun rubber tars. Sebelum joint sealent dicor/dituang, maka celah harus dibersihkan terlebih dahulu dari segala kotoran. 15

18 5. Bound Breaker di atas Subbase Bound breaker adalah plastik tipis yang diletakan di atas subbase agar tidak terjadi bounding antara subbase dengan pelat beton di atasnya. Selain itu, permukaan subbase juga tidak boleh di - groove atau di - brush. 6. Alur Permukaan atau Grooving/Brushing Agar permukaan tidak licin maka pada permukaan beton dibuat alur-alur (tekstur) melalui pengaluran/penyikatan (grooving/brushing) sebelum beton disemprot curing compound, sebelum beton ditutupi wet burlap dan sebelum beton mengeras. Arah alur bisa memanjang ataupun melintang. 2.5 Perencanaan Tebal Perkerasan Kaku Umur rencana Umur rencana perkerasan jalan ditentukan atas pertimbangan klasifikasi fungsional jalan,pola lalu-lintas serta nilai ekonomi jalan yang bersangkutan, yang dapat ditentukan antara lain dengan metode Benefit Cost Ratio, Internal Rate of Return, kombinasi dari metode tersebut ataucara lain yang tidak terlepas dari pola pengembangan wilayah. Umumnya perkerasan beton semen dapat direncanakan dengan umur rencana (UR) 20 sampai dengan 40 tahun Lalu lintas rencana Lalu lintas harus dianalisis berdasarkan hasil perhitungan volume lalu lintas dan konfigurasi sumbu yang diperoleh berdasarkan data terakhir ( 2 tahun terakhir). Adapun karakterstik kendaraan yang ditinjau yaitu : Jenis kendaraan Untuk keperluan perencanaan perkerasan kaku hanya kendaraan niaga yang mempunyai berat total minimum 5 ton yang ditinjau. 16

19 Konfigurasi sumbu - Sumbu tunggal dengan roda tunggal (STRT) - Sumbu tunggal dengan roda ganda (STRG) - Sumbu tandem/ganda dengan roda ganda (SGRG) Adapun langkah langkah perhitungan data lalu lintas sebagai input data untuk perencanaan tebal perkerasan kaku adalah sebagai berikut : a. Menghitung volume lalu lintas (LHR) yang diperkirakan akan menggunakan jalan tersebut pada akhir umur rencana. b. Menghitung jumlah kendaraan niaga (JKN) selama umur rencana (n) : JSKN = 365 x JSKNH x R Dimana : JKNH = Jumlah sumbu kendaraan niaga harian pada saat jalan dibuka R = faktor pertumbuhan lalu lintas yang terganting pada i dan n (untuk i 0).. (2.4) Apabila setelah m tahun pertumbuhan lalu lintas tidak terjadi lagi, maka (untuk i 0) (2.5) Apabila setelah n tahun pertumbuhan lalu lintas berbeda dengan sebelumnya (i /tahun), maka: (untuk i 0) (2.6) Sumber : DPU, Petunjuk Perencanaan Perkerasan Kaku (Beton Semen) c. Menghitung prosentase masing masing kombinasi konfigurasi beban sumbu terhadap jumlah sumbu kendaraan niaga harian (JSKNH). d. Menghitung jumlah repetisi kumulatif tiap tiap kombinasi konfigurasi beban sumbu pada lajur rencana dengan cara mengalikan JSKN dengan persentase tiap tiap kombinasi terhadap JSKNH dan koefisien distribusi lajur rencana seperti terlihat pada tabel berikut : 17

20 Tabel 2.6 Koefisien Distribusi Lajur Rencana Kendaraan Niaga Jumlah Lajur 1 Arah 2 Arah 1 Lajur Lajur 0,7 0,500 3 Lajur 0,5 0,475 4 Lajur 0,450 5 Lajur 0,425 6 Lajur 0,400 Sumber : Affand. F, 2003 Sebagai besaran rencana beban sumbu untuk setiap konfigurasi harus dikalikan dengan faktor keamanan (FK) seperti terlihat pada tabel berikut : Tabel 2.7 Faktor Keamanan Peranan Jalan Faktor Keamanan Jalan Tol 1,2 Jalan Arteri 1,1 Jalan Kolektor/Lokal 1,0 Sumber : Affand. F, Kekuatan tanah dasar Daya dukung tanah ditentukan dengan pengujian CBR insitu sesuai dengan SNI atau CBR laboratorium sesuai dengan SNI , masingmasing untuk perencanaan tebal perkerasaan lama dan perkerasan baru. Apabila tanah 18

21 dasar mempunyai nilai CBR lebih kecil dari 2%, maka harus dipasang pondasi bawah yang terbuat dari beton kurus (Lean-Mix Concrete) setebal 15 cm yang dianggap mempunyai nilai CBR tanah dasar efektif 5%. Kekuatan tanah dasar dinyatakan dalam modulus reaksi tanah dasar (k). Nilai k dapat diperoleh dari hasil korelasi dengan CBR. Nilai CBR rendaman yang digunakan untuk perencanaan dapat diperoleh dengan menggunakan rumus yang diambil dari NAASRA (National Association of Australian State Road Authority) sebagai berikut : a. Log Cs = 1,7 0,005 P0, ,002 P0,075 L (0,02 + 0,0004 P0,425)... (2.7) b. Log Cs = 1,9 0,004 P2,36 0,005 P0,425 I. (2.8) 19

22 Dimana : Cs = CBR rendaman P2,36 = Persentase tanah lolos ayakan dengan lubang 2,36 mm P0,425 = Persentase tanah lolos ayakan dengan lubang 0,425 mm P0,075 = Persentase tanah lolos ayakan dengan lubang 0,075 mm L = Batas menyusut ( shrinkage limit ) tanah ( % ) I = Indeks plastisitas tanah ( % ) Dari kedua persamaan tersebut dapat diperoleh CBR tanah dasar yang akan digunakan untuk perencanaan dengan persamaan sebagai berikut : (2.9) Dimana : C ss = Nilai CBR rendaman yang digunakan untuk perencanaan C smin = Nilai minimum yang diperoleh dari persamaan (1) dan (2) Csmaks = Nilai maksimum yang diperoleh dari persamaan (1) dan (2) Sumber : Djatmiko Soedarmo, Jedy Purnomo, Mekanika Tanah 1, Beton Semen Kekuatan beton harus dinyatakan dalam nilai kuat tarik lentur (flexural strength) umur 28 hari, yang didapat dari hasil pengujian balok dengan pembebanan tiga titik (ASTM C-78) yang besarnya secara tipikal sekitar 3-5 Mpa (30-50 kg/cm 2 ) Kuat tarik lentur beton yang diperkuat dengan bahan serat penguat seperti serat baja, aramit atau serat karbon, harus mencapai kuat tarik lentur 5-5,5 Mpa (50-55 kg/cm 2 ). Kekuatan rencana harus dinyatakan dengan kuat tarik lentur karakteristik yang dibulatkan hingga 0,25 Mpa (2,5 kg/cm 2 ) terdekat. Hubungan antara kuat tekan karakteristik dengan kuat tarik-lentur beton dapat didekati dengan rumus berikut :...(2.10) 20

23 dalam kg/cm (2.11) Dengan pengertian : fc : kuat tekan beton karakteristik 28 hari (kg/cm 2 ) fcf : kuat tarik lentur beton 28 hari (kg/cm 2 ) K : konstanta 0,7 untuk agregat tidak dipecah dan 0,75 untuk agregat pecah. Kuat tarik lentur dapat juga ditentukan dari hasil uji kuat tarik belah beton yang dilakukan menurut SNI sebagai berikut : dalam Mpa atau... (2.12) dalam kg/cm 2 (2.13) Dengan pengertian : fcs : kuat tarik belah beton 28 hari. 2.6 Kriteria Konstruksi Perkerasan Lentur Jalan harus memberikan rasa aman dan nyaman kepada si pemakai jalan, untuk itu konstruksi perkerasan jalan haruslah memenuhi syarat-syarat tertentu yang dapat dikelompokkan menjadi dua (Sukirman. S, 1999) yaitu : 1) Dari segi keamanan dan kenyamanan berlalu lintas, harus memenuhi syaratsyarat sebagai berikut : a. Permukaan yang rata, tidak bergelombang, tidak melendut dan tidak berlubang b. Permukaan cukup kaku, sehingga tidak mudah berubah bentuk akibat beban yang bekerja diatasnya c. Permukaan cukup kesat, memberikan gesekan yang baik antara ban dengan permukaan jalan sehingga tidak mudah selip. d. Permukaan tidak mudah mengkilap, tidak silau jika terkena sinar matahari. 21

24 2) Dari segi kemampuan memikul dan menyebarkan beban, harus memenuhi syarat-syarat : a. Ketebalan yang cukup sehingga mampu menyebarkan beban/muatan lalu lintas ketanah dasar b. Kedap terhadap air, sehingga air tidak mudah merembes ke lapisan dibawahnya c. Permukaan mudah mengalirkan air, sehingga air hujan yang jatuh diatasnya dapat dengan cepat dialirkan d. Kekakuan untuk memikul beban yang bekerja tanpa menimbulkan deformasi yang berarti. 2.7 Jenis dan Fungsi Lapisan Perkerasan Konstruksi perkersan lentur terdiri dari lapisan-lapisan yang diletakkan ditanah dasar yang telah dipadatkan. Lapisan-lapisan tersebut berfungsi untuk menerima beban lalu lintas dan menyebarkan kelapisan dibawahnya (Pedoman Perkerasan Lentur Jalan Raya, 1987). Sebagai ilustrasi dapat dilihat pada gambar 2.1 bahwa beban kendaraan dilimpahkan perkerasan jalan melalui bidang kontak roda berupa beban terbagi rata Po. Beban tersebut diterima oleh lapisan permukaan dan disebarkan ketanah menjadi Pi yang lebih kecil dari daya dukung tanah dasar. 2.8 Perencanaan Tebal Perkerasan Dengan Metode AASHTO 1986 Metode AASHTO 1986 merupakan perubahan dari metode AASHTO Kedua metode ini memiliki perbedaan-perbedaan parameter diantaranya DDT yang pada AASHTO 1972 merupakan konversi dari CBR, sedangkan pada AASHTO 1986 dinyatakan dalam Modulus Resilien yang merupakan korelasi dari nilai CBR. Faktor 22

25 regional tidak dipergunakan lagi pada metode AASHTO 1986 tetapi diganti dengan nilai simpangan reabilitas, simpangan baku keseluruhan dan koefisien drainase. Dalam perencanaan ini parameter-parameter yang digunakan antara lain sebagai berikut: Persamaan dasar Untuk memenuhi persyaratan tersebut AASHTO memberikan persamaan dasar berikut ini: PSI / (4,2 1,5) Log W 18 = Zr(So)+ 9.36log(SN+1)- 0,2 + +2,3log... (2.14) 0, / (SN +1) 5,19 Mr 8,07 SN =(a 1 D 1 + a 2 D 2 m 2 +a 3 D 3 M 3 ) ΔPSI = IPo IPt Dengan : W 18 = Lintas ekivalen selama umur rencana (18 Kips ESAL) SN = Structure Number/ Indeks tebal perkerasan (ITP) ΔPSI = Present Serviceability Indeks/ Nilai Indeks Permukaan Zr = Simpangan Baku Normal So = Simpangan Baku Keseluruhan Mr = Resilient Modulus (psi) a = Koefisien Kekuatan Relatif bahan D = Tebal masing-masing lapisan lapis keras Mm = Koefisien drainase masing-masing lapisan lapis keras IPo = Indeks permukaan pada awal umur rencana IPt = Indeks permukaan pada akhir umur rencana 23

26 2.8.2 Kriteria perencanaan 1. Batasan Waktu Batasan waktu adalah masa pelayanan diperlukan perbaikan atau penambahan. Batasan waktu mengizinkan perencana untuk memilih strategi konstruksi untuk pembangunan sekali jadi, pembangunan bertahap dan perencanaan peningkatan. 2. Beban Lalu Lintas dan Tingkat Pertumbuhannya Parameter ini digunakan agar lintas ekivalen kumulatif selama umur kinerja jalan dapat terpenuhi. Prosedur perencanaan didasarkan pada jumlah kumulatif 18 KIP Eqivalent Single Axle Load (ESAL) yang diharapkan selama periode analisa (W 18 ). AASHTO memberikan persamaan sebagai berikut: AE18KAL = 365 x Ai x E 1 C 1 x (1+a) ʼn x [{(1+a) ʼn -1}/ i]...( 2.15 ) Dengan : AE18KAL = Lintas ekivalen pada lajur rencana Ai =Jumlah kenderaan untuk jenis kenderaan, dinyatakan dalam kenderaan/ hari/ 2 arah pada tahun volume lalu lintas. E 1 C 1 a = Angka ekivalen beban sumbu untuk satu jenis kenderaan = Koefisien distribusi kenderaan pada jalur rencana = Faktor pertumbuhan lalulintas tahunan dari perhitungan volume lalulintas dilakukan sampai saat jalan tersebut dibuka n = Jumlah tahun dari saat diadakan perhitungan volume lalu lintas dari jalan tersebut dibuka i = Faktor pertumbuhan lalu-lintas dari jalan tersebut dibuka sampai pada umur pengamatan n = Jumlah tahun pengamatan 24

27 W 18 = D D.D L.W 18 Wt 18 = W 18 {(1 + g) t 1} / g Dengan : Wt 18 W 18 D D D L W 18 g = Kumulatif 18 Kips ESAL = Faktor distribusi arah = Faktor distribusi lajur = Lintas ekivalen 18 Kips ESAL = Angka pertumbuhan lalulintas = Kumulatif pengulangan 18 Kips ESAL Jumlah beban sumbu ekivalen 18 Kips ESAL menunjukkan jumlah beban untuk semua lajur dan kedua arah. Untuk perencannaan, jumlah beban ini harus didistribusikan menurut arah dan lajur rencana. Faktor distribusi arah biasanya 505 atau tetapkan dengan cara lain, sedangkan faktor distribusi lajur dapat dilihat pada Tabel 2.8 sebagai berikut. Tabel 2.8. Faktor distribusi lajur (D L ) Jumlah lajur kedua arah Persen Wt18 (18 Kips ESAL) pada lajur rencana Sumber :Affand. F, Realibilitas dan Simpangan Baku Keseluruhan Parameter ini adalah jaminan bahwa lalu lintas yang akan memakai jalan tersebut dapat terpenuhi. Tingkat reabilitas (Level of Reability) atau R menurut AASHTO-86 adalah sebagai berikut : 25

28 Tabel 2.9 Tingkat Reliabilitas (R) Fungsi Jalan Tingkat Keandalan (R) % Urban Rural Jalan Tol Arteri Kolektor Lokal Sumber : Affand. F, Kondisi Lingkungan Kondisi lingkungan sangat mempengaruhi masa pelayanan jalan seperti perubahan kadar air, tingkat pengembangan juga dipengaruhi oleh perubahan musim, perbedaan temperatur san kelelahan bahan. Besarnya indeks permukaan ditentukan dengan persamaan: IPswell = x Vr x Ps x (1-e Φt ) (2.16) IPswell = Perubahan indeks permukaan akibat pengembangan tanah dasar. Vr = Besarnya potensi merembes keatas, (Inchi). PS = Probabilitas pengembangan (%). Φ = Tingkat pengembangan tetap. t = jumlah tahun yang ditinjau, dihitung dari saat jalan itu dibuka. 5. Kriteria Kinerja Jalan Kriteria Kinerja jalan dinyatan dalam Po awal umur rencana dan Pt akhir umur rencana. Tingkat pelayanan suatu perkerasan didefinisikan sebagai kemampuan untuk melayani kendaraan yang melewati jalan tersebut. Present Servicibility Index (PSI) yang bervariasi dari angka yang berarti jalan putus, sampai angka 5 yang 26

29 berarti jalan sempurna. Pemilihan PSI izin terendah/ tingkat pelayanan akhir (Pt) didasarkan pada indeks terendah yang dapat diterima sebelum perbaikan, pelapisan ulang dan rekontruksi diperlukan. Menurut penelitian uji jalan AASTHO, nilai 2,5 lebih disarankan untuk kebanyakkan perencana jalan. Tingkat pelayanan awal menjadi faktor yang harus dipertimbangkan, karena waktu dari suatu perkerasan untuk mencapai suatu nilai tingkat pelayanan akhir tergantung dari volume kendaraan dan tingkat pelayanan awalnya (Po). Jika nilai Po dan Pt sudah ditetapkan, maka persamaan PSI = Po-Pt, dapat digunakan untuk menentukan perubahan total tingkat pelayanan. 6. Resilient Modulus (Mr) Tanah Dasar/ Sifat Bahan Lapisan Perkerasan Sifat bahan yang dimaksud adalah modulus elastisitas atau resilien yang merupakan sifat teknis utama untuk bahan perkerasan. Modulus resilien berpegangan pada sifat tegangan bahan dibawah kondisi pembebanan normal (MR). Notasi lain untuk menyatakan modulus lapis pondasi bawah (Esb), untuk pondasi atas (Ebs) dan untuk aspal beton (Eac). Perhitungan Modulus Resilien tergantung kepada jenisnya. Untuk pengukuran elastisitas tanah dasar dinyatakan dengan Modulus Resilien (Mr) yang dapat diperoleh dari korelasi dengan nilai CBR dengan persamaan berikut ini: Mr = 1500 x CBR (Psi) Besarnya kerusakan relatif setiap kondisi tanah dasar dihitung dengan persamaan: U = 1.18 x 10 8 x Mr Dengan : U = Kerusakan relatif, dan Mr = Modulus Resilien (Resilient Modulus), dinyatakan dengan PSI 7. Penentuan Strucktural Number (SN) Strucktural Number (SN) disebut juga sebagai Indeks tebal perkerasan (ITP) yang merupakan suatu besaran untuk menentukan tebal lapis keras lentur. 27

30 SN dipengaruhi kekuatan bahan penyusun (a), untuk bahan perkerasan dengan aspal, nilainya ditetapkan dengan Marshall Stability,bahan perkerasan dengan semen atau kapur dengan pengujian alat uji kuat tekan (Triaxial Test) dan lapis pondasi dengan nilai CBR (California Bearing Ratio). Tabel 2.10 Koefisien kekuatan relatif bahan AASHTO Layer Surface Course Base Course Lime treated Sub Base Sand Gravel Course Sand or Sandy Clay Sumber : Affand. F, 2003 persamaan: Koefisien kekuatan relatif bahan pondasi atas (a2),ditentukan dengan a2 = x Log EBS EBS = Modulus Resilien lapis pondasi atas. persamaan: Koefisien kekuatan relatif bahan pondasi bawah (a3),ditentukan dengan a3 = x Log ESB Pavement Component ESB = Modulus Resilien lapis pondasi bawah. Penentuan SN untuk tahap awal dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur jalan adalah menggunakan nomogram AASHTO Coeficient Road Mix (Low Stability) 0.20 Plant Mix (Hight Stability) 0.44 Sand Asphalt 0.40 Sand Gravels 0.07 Crushed Stone 0.14 Cement Treated (No. Soil 0.23 Cement), Conpresive 7 day Bituminous treated 650 Psi or more (4.48 Mpa) 400 to 650 Psi ( Mpa) 400 Psi or less (0.76 Mpa) Course graded Sand Asphalt

31 Untuk lapis aspal beton ini dapat digunakan untuk menghitung koefisien lapisan permukaan aspal beton bergradasi rapat berdasarkan modulus elastisitas (Eas) pada temperatur 68 F. 8. Faktor Drainase Sistem drainase jalan sangat berpengaruh terhadap kinerja jalan tersebut. Tingkat kecepatan pengeringan air yang jatuh pada konstruksi jalan raya bersamasama dengan beban lalu lintas dan kondisi permukaan jalan sangat mempengaruhi umur pelayanan jalan. Penanganan drainase untuk perkerasan lentur adalah dengan menggunakan koefisien lapisan yang disebut nilai (m) yang kemudian dimasukkan kedalam persamaan angka struktur (Structure Number). Tabel 2.11 Kualitas drainase jalan AASHTO 1986 Kualitas Drainase Baik sekali Baik Cukup Buruk Buruk sekali Waktu yang diperlukan untuk mengeringkan air 2 Jam 1 Hari 1 Minggu 1 Bulan Air tidak mungkin kering Sumber : Affand. F, 2003 Dengan berdasarkan kualitas drainase dapat ditentukan koefisien drainase dari lapis keras lentur. AASHTO memberikan daftar koefisien drainase seperti Tabel 2.12 dibawah ini. 29

32 Tabel 2.12 Koefisien drainase (m) Persen waktu dalam keadaan lembab jenuh Kualitas drainase ( <1 ) ( 1-5 ) ( 5-25 ) ( >25 ) Baik sekali Baik sekali Cukup Buruk Buruk sekali Sumber : Affand. F, Batas Minimum Tebal Lapis Keras AASHTO memberikan batas-batas minimum tebal lapis keras lentur seperti Tabel 2.13 dibawah ini. Tabel 2.13 Batas-batas minimum tebal lapis perkerasan lentur Traffic (ESAL) Kenderaan/ Tahun < > Sumber : Affand. F, 2003 Asphalt Concrete (Inchi) " (Or Surface treatment) 2.0" 2.5" 3.0" 3.5" 4.0" Agregate Base (Inchi) 4" 4" 4" 6" 6" 6" 30

33 10. Pemilihan Jenis lapisan Lapis Keras Pada pemilihan jenis lapisan lapis keras ini digunakan besarnya asumsi koefisien relatif dan modulus resilient dari setiap lapisan yang akan digunakan seperti yang terlihat pada Gambar 2.3 berikut ini. Gambar 2.3 Struktur lapis perkerasan lentur metode ASHTO 1986 SN1 SN2 SN3 D1 D2 D3 Lapis Permukaan (Surface Course), a1 Lapis Pondasi atas (Base Course), a2, m2 Lapis Pondasi bawah (Sub base Course), a3, m3 Sumber : Affand. F, 2003 Lapis tanah dasar (Subgrade) Penentuan lapisan tebal keras lentur menggunakan persamaan sebagai berikut: D 1 SN 1 / a 1 SN 1 * + a 1.D 1 * SN 1 D 2 (SN 2 SN 1 *) / (a 2.m 2 ) SN 1 *+ SN 2 * SN 2 D 3 * (SN 3 * - (SN 1 * + SN 2 *)) / (a 3.m 3 ) Dengan : a = Koefisien kekuatan relatif bahan masing-masing lapisan D = Tebal masing-masing lapisan M = Koefisien drainase masing-masing lapisan, dan 31

34 D* dan SN*= Nilai yang sebenarnya digunakan dapat sama lebih besar dari nilai yang diperlukan. 2.9 Peneliti Terdahulu Berdasarkan judul laporan tugas akhir yang diambil, maka didapatkan jurnal jurnal yang berkaitan dengan penelitian yang akan dilakukan, yaitu sebagai berikut : 1. Berdasarkan penelitian terdahulu yang dilakukan oleh Ir. Sri Wiwoho Mudjanarko, MT (2009) dengan judul Analisa Perencanaan Perkerasan Kaku untuk Jalan Akses Jembatan Suramadu Penelitian ini melakukan studi untuk menganalisa perbandingan beberapa metode perencanaan perkerasan kaku untuk jalan akses Jembatan Suramadu dengan menggunakan metode AASTHO. Dari hasil studi literatur yang dibahas mengenai perbandingan beberapa metode perencanaan perkerasan kaku untuk jalan raya dapat disimpulkan bahwa terjadi perbedaan dalam mendapatkan hasil akhir perhitungan ketebalan pelat beton dari masing-masing metode. Hal ini disebabkan adanya pengambilan besaran yang tidak sama, misalnya dalam metode AASTHO adanya faktor serviceability index. Metode termudah dalam mendapatkan ketebalan pelat adalah dengan metode AASTHO, karena dengan hanya mengetahui jumlah kumulatif dari standar axle dapat diketahui ketebalan pelat yang dibutuhkan dimana nilai CBR tanah dasar dari 2% sampai dengan 15% dapat menggunakan grafik nomograf yang sama. Sedangkan kedua metode lainnya cukup menyita waktu karena nilai ketebalan pelat didapatkan dengan cara coba-coba. Dengan mudahnya metode AASTHO tidak berarti kita harus memilih metode ini, karena dari perhitungan untuk mendapatkan ketebalan pelat banyak faktor yang tidak ditinjau sehingga mungkin terjadi pemborosan material. 32

35 2. Berdasarkan penelitian terdahulu yang dilakukan oleh Leo Sentosa dan Asri Awal Roza (2012) dengan judul Analisis Dampak Beban Overloading Kendaraan pada Struktur Rigid Pavement Terhadap Umur Rencana Perkerasan (Studi Kasus Ruas Jalan Simp Lago Sorek Km 77 S/D 78). Dilatarbelakangi oleh kerusakan yang terjadi pada jalan yang ada di Riau dimana 45% kerusakan tersebut disebabkan oleh beban berlebih dari kendaraan. Oleh karna itu, pemerintah meninggikan badan jalan 1-3 m dan jenis konstruksinya menggunakan struktur rigid pavement.berat kendaraan dibagi berdasarkan distribusi beban sumbu kendaraan yang sesuai dengan jenis/golongan kendaraan. Angka ekivalen didapatkan dengan menyubstitusikan beban sumbu kendaraan pada Analisis kumulatif ESAL yaitu analisis lalu lintas dengan menyubstitusikan nilai LHR, angka ekuivalen dan koefisien yang dibutuhkan. Dari perhitungan ini akan didapatkan nilai kumulatif ESAL pada tahun pertama jalan dibuka sampai dengan akhir umur rencana. Analisis umur sisa pelayanan perkerasan akan didapatkan yaitu membandingkan nilai ESAL pada tahun survey dengan nilai ESAL pada akhir umur rencana. Dari analisis ini akan didapat besar persentase umur sisa dari perkerasan. Berdasarkan hasil analisis dampak beban overloading kendaraan pada struktur rigid pavement terhadap umur rencana perkerasan (studi kasus ruas jalan Simp Lago Sorek KM 77 S/D 78), maka di dapat penurunan umur rencana berakhir pada tahun ke 12, atau terjadi penurunan umur layan sebesar 8 tahun. 33

36 BAB III METODE PENELITIAN Metodologi penelitian adalah langkah-langkah dan rencana dari proses berfikir dan memecahkan masalah yang dimulai dari penelitian pendahuluan, penemuan masalah, pengamatan, pengumpulan data baik dari referensi tertulis maupun observasi langsung di lapangan. Melakukan pengolahan dan interprestasi data sampai penarikan kesimpulan atas permasalahan yang diteliti. Pada tahapan metode penelitian ini dimulai dengan mengumpulkan data-data yang ada di studi kasus, selanjutnya dilakukan persiapan untuk mendapatkan tahapan informasi dengan mengumpulkan data primer dan data sekunder. Data primer didapat dari pengamatan langsung di lapangan seperti DCP/Data CBR, data lalulintas, dan data sekunder terdiri dari Gambar potongan melintang, literatur dari internet dan kepustakaan. Setelah data-data terkumpul maka dilakukan pengolahan data, setiap data yang telah dihitung kembali maka dilanjutkan dengan menganalisa studi kasus yang ada. Setelah analisa selesai, maka dilakukan perhitungan hasil yang menggunakan beberapa alternatif, sehingga nilai produktivitas biaya dan waktu yang didapat lebih efektif dan efisien. 3.1 Subyek dan Objek Penelitian Objek penelitian akan dilakukan pada jalan T. Iskandar Daod Area Kampus Universitas Teuku Umar. Subjek penelitian ini adalah untuk mengetahui perencanaan tebal perkerasan kaku yang efisien dan ekonomis, serta mendapat hasil perencanaan yang optimal. 34

37 3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian Lokasi penelitian yaitu pada jalan T. Iskandar Daod Area Kampus Universitas Teuku Umar, Kecamatan Meureubo Kabupaten Aceh Barat. Untuk meningkatkan aksebilitas dan mobilitas wilayah dalam mendukung pertumbuhan ekonomi dan kesejahteraan masyarakat sebagai akses dari berkembangnya kampus yang memiliki mahasisa tidak sedikit, dengan menyediakan jaringan jalan yang andal, terpadu dan berkelanjutan, dimana salah satu sasaran yang ingin dicapai adalah meningkatnya kuantitas dan kualitas pengguna jalan melalui preservasi dan peningkatan kapasitas pengguna jalan kampus. Waktu penelitian dan penyusunan proposal ini yaitu dimulai dari bulan Agustus 2015 dengan mengumpulkan data-data yang mendukung penelitian. Untuk mengetahui peta lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar lampiran B Halaman Proses Penelitian Agar dapat mencapai maksud dan tujuan dari pada penulisan proposal tugas akhir ini mencakup kegiatan-kegiatan yang harus dilaksanakan serta keluaran yang dihasilkan dari kegiatan tersebut yaitu sebagai berikut : 1. Kegiatan persiapan yaitu, menyediakan format yang dipakai untuk pengambilan data dilapangan yaitu nilai-nilai CBR rencana dan perhitungan LHR (Lampiran ). 2. Mencatat kondisi fisik ruas jalan (existing) panjang, lebar dan lain-lain. 3. Menghitung jumlah/jenis kendaraan yang lewat pada jalan tersebut (LHR), yaitu mulai dari sepeda, sepeda motor, mobil penumpang, truk ringan sampai dengan alat berat. 4. Menetapkan panjang ruas jalan tersebut yang perlu dilaksanakan kontruksi perkerasan kaku (Rigid Pavement) dan perkerasan lentur. 35

38 3.4 Pengumpulan Data Data primer Data primer adalah data yang dikumpulkan ataupun diperoleh langsung di lapangan. Tujuan dari pengambilan data primer adalah untuk mencari data yang sifatnya realitatif pelaksanaan pekerjaan lapangan. Pada penulisan proposal ini yang merupakan data primer seperti : California Bearing Ratio (CBR). Data Lalulintas. Data yang diperoleh dari hasil pengamatan itu akan digunakan untuk menghitung tebal perkerasan kaku secara optimal Data sekunder Data sekunder adalah berupa data penunjang yang dikumpulkan melalui studi kepustakaan yang diambil dari literatur-literatur, hasil penulisan terdahulu, data dari internet dan lain sebagainya. Tujuan dari pengumpulan data sekunder ini adalah untuk mendapatkan data instansional yang selanjutnya akan diolah dan dianalisa. Adapun data sekunder disini meliputi : Gambar potongan melintang, Peta lokasi dan literatur terkait. 3.5 Prosedur Perencanaan Prosedur perencanaan tebal perkerasan kaku didasarkan atas dua model kerusakan yaitu : 1. Retak fatik (lelah) pada pelat beton. 2. Erosi pada pondasi bawah atau tanah dasar yang diakibatkan oleh lendutan berulang pada sambungan tempat retak yang direncanakan. 36

39 3.6 Metode Analisi Data Metode analisis data pada perhitungan yang dilakukan adalah meliputi Perhitungan tebal perkerasan kaku (rigid pavement) dan perkerasan lentur (flexible pavement) pada ruas jalan tersebut Perhitungan Tebal Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) Analisis dan perhitungan tentang tebal perkerasan kaku (rigid pavement), adalah, meliputi : 1. Kekuatan Lapisan Tanah dasar. 2. Kekuatan Beton. 3. Perhitungan Lalu Lintas Rencana. 4. Lapisan Pondasi Bawah (Sub Base Course). 5. Tebal Pelat Beton. 37

40 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Perhitungan Perkerasan Kaku Dengan Metode AASHTO Perhitungan tebal lapis perkerasan kaku jalan Teuku Iskandar Daod Area Kampus Universitas Teuku Umar dengan metode AASHTO dilakukan dengan tahapan sebagai berikut: Data Lalu Lintas Harian Rata-Rata (LHR) Lalu Lintas Harian Rata-rata yang digunakan adalah LHR yang diperoleh dari pengamatan dilapangan dengan menggunakan asumsi pada jalan Nasional Meulaboh Tapak Tuan, data LHR seperti yang tersaji pada table berikut ini : Tabel 4.1 Data LHR Sepeda Waktu Motor (Kend/Jam) MP Bus (Kend/Jam) (Kend/Jam) Bus Truck 2 Truck 2 Truck 3 Besar As Kecil As besar As (Kend/Jam) (Kend/Jam) (Kend/Jam) (Kend/Jam) Hari Selasa Hari Rabu Hari Kamis LHR Rata- Rata

41 Perhitungan Tebal Pelat Beton Semen Diketahui data parameter perencanaan sebagai berikut : CBR tanah dasar : 12,4 % Kuat tarik lentur (fcf) : 4,0 Mpa (f c = 285 kg/cm 2, silinder) Bahan pondasi bawah : stabilisasi Mutu baja tulangan : BJTU 39 (fy : tegangan leleh = 3900 kg/cm 2 ) untuk BMTD dan BJTU 24 ( fy : tegangan leleh = 2400 kg/cm 2 ) untuk BBDT. Koefisien gesek antara pelat beton dengan pondasi (µ) : 1,3 Bahu jalan : Ya (beton) Data lalu-lintas harian rata-rata : - Sepeda Motor : 7186 buah/hari - Mobil Pribadi : 2130 buah/hari - Bus : 29 buah/hari - Truck 2as kecil : 119 buah/hari - Truck 2as besar : 54 buah/hari - Truck 3as : 8 buah/hari Direncanakan perkerasan beton semen untuk jalan 2 lajur 1 arah untuk jalan arteri. Perencanaan meliputi : Perkerasan beton bersambung tanpa tulangan (BBTT) Perkerasan beton bersambung dengan tulangan (BBDT) Perkerasan beton menerus dengan tulangan (BMDT) 39

42 a) Analisis lalu-lintas Tabel 4.2 Perhitungan jumlah sumbu berdasarkan jenis dan bebannya. Konfigurasi beban Jml. Jml. Jml. STRT STRG STdRG pjenis sumbu (ton) Kendaraan Sumbu per Sumbu BS JS BS JS BS JS Kendaraan Kendaraan RD RB RGD RGB (bh) (bh) (bh) (ton) (bh) (ton) (bh) (hb) (bh) Sepeda Motor Mobil Pribadi Bus Truck 2 as kecil Truck 2 as besar Truck 3 as Total Jumlah sumbu kendaraan niaga (JSKN) selama umur rencana (20 tahun). JSKN = 365 x JSKNH x R = 365 x 420 x 33,07 = 5,06 x 10 6 JSKN rencana = 0,7 x 5,06 x 10 6 = 3,54 x