OVERLAY DESIGN EVALUATION OF PD-T B METHOD AND SDPJL METHOD USING KENPAVE PROGRAM ON CASE STUDY OF KLATEN- PRAMBANAN ROAD SEGMENT SKRIPSI

Transkripsi

1 digilib.uns.ac.id EVALUASI PERENCANAAN TEBAL LAPIS TAMBAH (OVERLAY) METODE PD-T B DAN METODE SDPJL MENGGUNAKAN PROGRAM KENPAVE STUDI KASUS RUAS JALAN KLATEN-PRAMBANAN OVERLAY DESIGN EVALUATION OF PD-T B METHOD AND SDPJL METHOD USING KENPAVE PROGRAM ON CASE STUDY OF KLATEN- PRAMBANAN ROAD SEGMENT SKRIPSI Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun Oleh: EDO RIZKIAWAN NIM. I PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit 2016 to user i

2 digilib.uns.ac.id HALAMAN PERSETUJUAN EVALUASI PERENCANAAN TEBAL LAPIS TAMBAH (OVERLAY) METODE PD-T B DAN METODE SDPJL MENGGUNAKAN PROGRAM KENPAVE STUDI KASUS RUAS JALAN KLATEN-PRAMBANAN OVERLAY DESIGN EVALUATION OF PD-T B METHOD AND SDPJL METHOD USING KENPAVE PROGRAM ON CASE STUDY OF KLATEN- PRAMBANAN ROAD SEGMENT Disusun Oleh: EDO RIZKIAWAN NIM. I Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Persetujuan: Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Ir. Ary Setyawan, MSc, PhD. Slamet Jauhari Legowo, ST, MT NIP NIP ii

3 HALAMAN PENGESAHAN EVALUASI PERENCANAAN TEBAL LAPIS TAMBAH (OVERLAY) METODE PD-T B DAN METODE SDPJL MENGGUNAKAN PROGRAM KENPAVE STUDI KASUS RUAS JALAN KLATEN-PRAMBANAN OVERLAY DESIGN EVALUATION OF PD-T B METHOD AND SDPJL METHOD USING KENPAVE PROGRAM ON CASE STUDY OF KLATEN- PRAMBANAN ROAD SEGMENT Disusun Oleh: EDO RIZKIAWAN NIM. I Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada : Hari : Senin Tanggal : 29 Agustus 2016 Nama/NIP Ir. Ary Setyawan, M.Sc, PhD NIP Slamet Jauhari Legowo, S.T, M.T NIP Ir. Djumari, M.T NIP Tim Penguji Tanda Tangan Dr. Dewi Handayani, S.T, M.T NIP Disahkan, Tanggal :.. Kepala Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS Wibowo, ST, DEA NIP iii

4 MOTTO MAN SHABARA ZHAFIRA, MAN SARA ALA DARBI WASHALA Siapa yang bersabar akan beruntung, Siapa yang menapaki jalan-nya akan sampai ke tujuan Maka sesungguhnya beserta kesulitan itu ada kemudahan. Sesungguhnya beserta kesulitan itu ada kemudahan. Maka apabila engkau telah selesai, maka tegaklah. Dan hanya kepada Tuhanmu, hendaklah engkau berharap Q.S Al Insyiraah 5-8 Saya persembahkan karya ini untuk: PERSEMBAHAN Terkhusus untuk Almarhum Ayahanda tercinta, walau tak sempat menunggu hingga kelulusanku menjadi seorang sarjana dan ibu yang luar biasa, terima kasih telah menjadi malaikat yang selalu ada kapanpun dan dimanapun, telah menjadi penyemangatku dalam melakukan usaha apapun. Terima kasih atas doa yang selalu terucap dari munajatmu. Ketiga kakakku tersayang, Herman Dendyansi, Yosa Apriani, dan Weni Mardalena. Terima kasih atas dukungan dalam bentuk apapun dan doa yang penuh dengan kesabaran, sehingga adik kalian ini bisa menjadi seperti sekarang ini. Bapak dan Ibu dosen yang telah sabar dan jujur dalam memberikan ilmunya. Terima kasih untuk 4 tahun yang telah terlewati. Semoga Alloh akan membalas kerja keras kalian dengan pahala yang berlimpah. Jazakumulloh Teman-teman mahasiswa Teknik Sipil UNS 2012 yang selalu memberikan bantuan dan dukungannya. Terima kasih telah menjadi teman-teman yang baik. Teman-teman mahasiswa UNS yang telah menjadi bagian dari hidupku selama menjadi anak perantauan. Teman organisasi kampus yang menginspirasi banyak tentang kehidupan dan teman-teman dari Lahat yang selalu siap membantu. iv

5 ABSTRAK Edo Rizkiawan, Ary Setyawan, dan Slamet Jauhari Legowo. Evaluasi Perencanaan Tebal Lapis Tambah( (Overlay) Metode PD-T B dan Metode SDPJL Menggunakan Program Kanpave Studi Kasus Ruas Jalan Klaten-Prambanan. Skripsi. Program Studi Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret. Surakarta Jalan raya merupakan prasarana transportasi darat yang memegang peranan penting dalam sistem perhubungan terutama kesinambungan antara barang dan jasa. Pertumbuhan transportasi darat dari tahun ke tahun semakin meningkat berimbas kepada perkerasan jalan yang menjadi rusak akibat terus menerus mendapatkan beban. Perlu adanya metode perbaikan yang baik agar sistem transportasi menjadi baik, prasarananya menjadi aman, nyaman, dan efisien. Salah satu pedomannya adalah dengan cara overlay. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui tebal lapis tambah dari metode overlay dan menentukan metode yang paling efisien untuk ruas jalan Klaten-Prambanan. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode Pd-T B dan metode SDPJL. Kedua metode tersebut adalah metode overlay yang menggunakan data lendutan dari alat FWD. Dalam penelitian ini selain data lendutan, variabel yang digunakan adalah LHR, RCI, CBR, Temperatur, Pembebanan, modulus elastisitas, dan Poisson s Ratio. Evaluasi kedua metode tersebut menggunakan program mekanistik KENPAVE. Pada penelitian ini, efisien yang dimaksud adalah dengan melihat repitisi beban yang dihasilkan dari perhitungan hasil regangan tekan dari program KENPAVE, kemudian dibandingkan dengan repitisi beban rencana. Repitisi beban yang sama atau lebih besar dari rencana, metode itulah yang paling efisien. Tanpa melihat dari sisi yang lain seperti sisi ekonomi ataupun yang lain. Dari hasil program KENPAVE didapatkan regangan tekan dengan metode Pd-T B sebesar 0, , sedangkan metode SDPJL sebesar 0, Setelah dilakukan perhitungan degan rumus dari Model Asphalt Institute didapat nilai repetisi beban dari perencanaan dengan metode PDT B sebesar ,18, sedangkan metode SDPJL yakni ,38. Pada penelitian ini metode PDT B dapat menghasilkan tebal lapis tambah yang dapat menampung beban sesuai beban rencana. Jadi, metode PDT B adalah metode yang paling efesien untuk ruas jalan Klaten-Prambanan. Kata kunci : Jalan, overlay, Metode PD-T B, Metode software SDPJL, Program KENPAVE, Repetisi Beban v

6 ABSTRACT Edo Rizkiawan, Ary Setyawan, and Slamet Jauhari Legowo. Overlay Design Evaluation of PD-T B Method and SDPJL Method Using Kanpave Program in Case Studies of Klaten-Prambanan Road Segment. Thesis, Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University. Surakarta The higway is a land transportation infrastructure which plays an important role in the transportation system, especially the continuity between goods and services. the growth of land transportation to increase from year to year make a impact to the pavement which is damaged by continually getting loads. It needs a good improvement method in order to be a good transportation system with a secure, convenient, and efficient infrastructure. One of the guidelines is by overlay. The purpose of this study are to determine the thickness of the added layer overlay method and determine the most efficient method for road-prambanan Klaten. The method used in this research is the method of Pd-T B and methods SDPJL. Two methods that overlay which uses data from tool FWD deflection. In this study, in addition to data deflection, variable used is the LHR, RCI, CBR, temperature, imposition, modulus of elasticity, and Poisson's Ratio. And then evaluation method using mechanistic KENPAVE program. In this study, efficient in question is to look load repitition generated from the calculation results of the compressive strain KENPAVE program, and then compared with load repetition plan. Load repetition equal to or greater than the plan, that's the most efficient method. Without looking from the other side as the economic side or the other. From the results obtained KENPAVE program compressive strain by the method of Pd-T B is , whereas SDPJL method of After calculation formula of Model Asphalt Institute load repetition values obtained by the method of planning PDT B amounting to ,18, whereas the method SDPJL ,38. In this study the method PDT B can produce a thick layer added to accommodate the load corresponding design load. Thus, the method of PDT B is the most efficient method for road- Prambanan Klaten. Keywords: Road, Overlay, PD-T B Method, SDPJL Methods, KENPAVE Program, Load Repetition vi

7 PRAKATA Puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT yang maha pengasih dan penyayang atas limpahan rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Evaluasi Perencanaan Tebal Lapis Tambah( (Overlay) Metode PD-T B dan Metode SDPJL Menggunakan Program Kanpave Studi Kasus Ruas Jalan Klaten-Prambanan guna memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik di Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penyusunan skripsi ini dapat berjalan lancar tidak lepas dari bimbingan, dukungan dan motivasi dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1. Segenap Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Segenap Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Ir. Ary Setyawan, MSc, PhD selaku dosen pembimbing I. 4. Slamet Jauhari Legowo, ST, MT selaku dosen Pembimbing II. 5. Ir. Agus Hari Wahyudi, MSc. selaku dosen pembimbing akademik. 6. Dosen penguji skripsi. 7. Segenap bapak dan ibu dosen pengajar di Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 8. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Teknik Sipil. 9. Semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis dengan tulus dan ikhlas. Penulis menyadari skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun untuk perbaikan di masa mendatang. Surakarta, Agustus 2016 Edo Rizkiawan vii

8 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERSETUJUAN... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii MOTTO... iv PERSEMBAHAN... iv ABSTRAK... v ABSTRACT... vi PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR...xiii DAFTAR LAMPIRAN... xv DAFTAR NOTASI... xvi BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Batasan Masalah Manfaat Penelitian... 4 BAB 2 LANDASAN TEORI Struktur Jalan Pengertian Jalan Struktur Perkerasan Lentur Klasifikasi Jalan Menurut Statusnya Pemeliharaan Jalan Ketebalan Aspal Existing Berdasarkan MDP Jumlah Lajur dan Koefisien Distribusi Kendaraan (C) Ekivalen Beban Sumbu Kendaraan (E) Umur Rencana dan Perkembangan Lalu Lintas Akumulasi Ekivalen commit Beban to user Sumbu Standar (CESA)...15 viii

9 2.2 Analisis dengan Metode Pd T B Lendutan dengan Falling Weight Deflectometr (FWD) Keseragaman Lendutan Lendutan Wakil Faktor Koreksi Tebal Lapis Tambah Lendutan Rencana/Ijin Tebal Lapis Tambah Metode Software Desain Perkerasan Jalan Lentur (SDPJL) Pembebanan Titik Kritis Analisa Kerusakan Program Kenpave Tampilan Utama Program Kenpave Menu-menu pada Program Kenpave Kenlayer Submenu Pada Layerinp Menu Kenlayer Data Masukan (Input Program KENPAVE) Data Keluaran (Output Program) Tegangan dan Regangan pada Perkerasan Lentur Modulus Elastisitas Poission s Ratio...46 BAB 3 METODA PENELITIAN Umum Data Penelitian Teknik Pengumpulan Data Data Primer Data Sekunder Tempat Penelitian Bagan Alir Penelitian Pengolahan Data Perhitungan Metode Lendutan Pd T B Tahapan Metode commit SDPJL to... user 55 ix

10 3.6.3 Tahapan Evaluasi Menggunakan Program Kenpave BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Data Data yang Digunakan Data Primer Data Sekunder Nilai CESA Analisis Data dengan Menggunakan Metode Pd-T B Nilai Lendutan Keseragaman Lendutan Lendutan Wakil Lendutan Rencana/Ijin Tebal Lapis Tambah Koreksi Tebal Lapis Tambah Tebal Lapis Tambah Terkoreksi Analisis Data dengan Menggunakan Metode SDPJL Menu Awal Isian Data Input Desain Data Ruas Jalan dan Data Lalu Lintas Analisis Lalu Lintas (Traffic Analysis) Analisis Ruas Jalan Pengelompokkan Data Proses Desain Hasil Keluaran Pembahasan Data Input yang Dibutuhkan dalam Program KENPAVE Evaluasi Perencanaan Tebal Lapis Tambah Metode Pd-T B dan Metode software SDPJL...82 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA... xviii x

11 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Ketebalan Lapis Perkerasan Sesuai MDP Tabel 2.2 Jumlah lajur berdasarkan lebar perkerasan Tabel 2.3 Koefisien distribusi kendaraan (C) Tabel 2.4 Ekivalen beban sumbu kendaraan (E) Tabel 2.5 Faktor Pertumbuhan Lalu Lintas (i) Minimum untuk desain...17 Tabel 2.6 Satuan English dan SI Tabel 2.7 Modulus Tipikal Bina Marga Tabel 2.8 Besar pengurangan modulus terhadap tebal lapis atas Tabel 2.9 Poisson's Ratio Bina Marga Tabel 3.1 Data Penelitian Tabel 3.2 Data Input Program Kenpave...50 Tabel 4.1 Penampang Melintang Ruas Jalan Klaten-Prambanan...59 Tabel 4.2 Penampang Melintang Ruas Jalan Klaten-Prambanan...60 Tabel 4.3 Penampang Melintang Ruas Jalan Klaten-Prambanan...61 Tabel 4.4 Penampang Melintang Ruas Jalan Klaten-Prambanan...62 Tabel 4.5 Penampang Melintang Ruas Jalan Klaten-Prambanan...63 Tabel 4.6 Data Lendutan Hasil Pengujian dengan Alat FWD...64 Tabel 4.7 Nilai VDF atau Ekivalen Masing-Masing Jenis Kendaraan...65 Tabel 4.8 Perhitungan nilai CESA...66 Tabel 4.9 Nilai Lendutan FWD terkoreksi (dl)...67 Tabel 4.9 Kemungkinan Penyebab Perbedaan Hasil Perencanaan antara Metode Pd-T B dan SDPJL...94 xi

12 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Susunan Lapis Perkerasan Lentur... 6 Gambar 2.2 Rangkaian Alat Falling Weight Deflectometer (FWD) Gambar 2.3 Trailer Alat Falling Weight Deflectometer (FWD) Gambar 2.4 Faktor koreksi tebal lapis tambah/overlay (Fo) Gambar 2.5 Hubungan antara lendutan rencana dan lalu-lintas Hubungan antara lendutan rencana dan lalu-lintas Gambar 2.6 Tebal lapis tambah/overlay (Ho) Gambar 2.7 Faktor koreksi tebal lapis tambah/overlay (Fo) Gambar 2.8 Sumbu Tunggal Roda Ganda...28 Gambar 2.9 Pemodelan Pembebanan saat Analisa Mekanistik...29 Gambar 2.10 Titik kritis yang akan Dianalisa Gambar 2.11 Tampilan Awal Kenpave Gambar 2.12 Tampilan Layar Layerinp Gambar 2.13 Tampilan Menu General Gambar 2.14 Tampilan layar Zcoord Gambar 2.15 Tampilan Layar Layer Gambar 2.16 Tampilan Layar Interface Gambar 2.17 Gambar Layer Modulli Gambar 2.18 Sumbu standar ekivalen di Indonesia Gambar 2.19 Perkerasan dengan Pembebanan Tunggal, Respons Struktur, dan Material Properties Gambar 2.20 Odemark s Transformation of Layer System Gambar 2.21 Kurva Tegangan Regangan Gambar 2.22 Poisson s Ratio Gambar 3.1 Lokasi Penelitian Gambar 3.2 Bagan Alir Penelitian Gambar 3.3 Bagan Analisis Metode PDT B...55 Gambar 3.4 Bagan Analisis Metode SDPJL...57 Gambar 3.5 Bagan Analisis dengan commit Program to user Kenpave...58 xii

13 Gambar 4.1 Keseragaman Lendutan...68 Gambar 4.2 Tampilan Menu Utama SDPJL...70 Gambar 4.3 Tampilan Isian Data SDPJL...71 Gambar 4.4 Tampilan Input Data Ruas Jalan...73 Gambar 4.5 Tampilan Isian Data Lalu Lintas...74 Gambar 4.6 Tampilan Analisis Lalu Lintas...75 Gambar 4.7 Tampilan Analisis Ruas Jalan...76 Gambar 4.8 Tampilan Pengelompokan Data Lebar Perkerasan dan Lebar Rencana Dengan Grafik...77 Gambar 4.9 Tampilan Pengelompokan Data RCI dan RCI Rencana Dengan Grafik...77 Gambar 4.10 Tampilan Pengelompokan Data CBR dan CBR Rencana Dengan Grafik...78 Gambar 4.11 Tampilan Hasil Sorting Pengelompokan Data...78 Gambar 4.12 Tampilan Proses Desain...79 Gambar 4.13 Hasil Keluaran (output)...80 Gambar 4.14 Tampilan Awal Masuk Kenpave...83 Gambar 4.15 Tampilan Setelah memilih menu LAYERINP...83 Gambar 4.16 Tampilan Setelah memilih menu General...84 Gambar 4.17 Tampilan Menu Zcoord Data PD-T B...84 Gambar 4.18 Tampilan Menu Zcoord Data SDPJL...85 Gambar 4.19 Tampilan Pada Menu Layer...85 Gambar 4.19 Tampilan Pada Menu Layer...85 Gambar 4.20 Tampilan pada Menu Moduli...86 Gambar 4.21 Tampilan pada Load...87 Gambar 4.22 Tampilan pada Sub menu X dan Y...87 Gambar 4.23 Tampilan Output Program Kenpave Data PD-T B...89 Gambar 4.24 Tampilan Output Program Kenpave Data SDPJL...91 Gambar 4.25 Hasil Penelitian...93 xiii

14 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN A Data-data...LA-1-14 LAMPIRAN B Surat-surat...LB xiv

15 DAFTAR NOTASI C Ca Drencana Dsbl ov Dstl ov Dwakil d d1 df1 dl dr E FK FKijin Fo Ft FKB-FWD Ho HL Ht L MP m MR N n ns r = koefisien distribusi kendaraan = faktor pengaruh muka air tanah = lendutan rencana = lendutan sebelum overlay = lendutan setelah overlay = lendutan wakil = lendutan = lendutan pada saat beban tepat pada titik pengukuran = lendutan langsung pada pusat beban = lendutan langsung = lendutan rencana = ekivalen beban sumbu kendaraan = faktor keseragaman = faktor keseragaman yang diijinkan = faktor koreksi tabal lapis tambah atau overlay = faktor penyesuaian lendutan terhadap temperatur standar 35oC = faktor koreksi beban uji Falling Weight Deflectometer (FWD) Lataston) = tebal lapis tambah sebelum dikoreksi = tebal lapis beraspal = tebal lapis tambah setelah dikoreksi = lebar perkearasan = mobil penumpang = jumlah masing-masing jenis kendaraan = modulus resilien = faktor hubungan antara umur rencana dengan perkembagan lalu lintas = umur rencana = jumlah titik pemeriksaan pada suatu seksi jalan = angka pertumbuhan lalu lintas xv

16 S SDRG STRG STRT STrRG TPRT Tb TL Tp Tt Tu i CESA a P p Nf εt E Nd εv h v = deviasi standar atau simpangan baku = Sumbu Dual Roda Ganda = Sumbu Tunggal Roda Ganda = Sumbu Tunggal Roda Tunggal = Sumbu Triple Roda Ganda = Temperatur Perkerasan Rata-rata Tahunan = temperatur bawah lapis beraspal = temperatur lapis beraspal = temperatur permukaan perkerasan beraspal = temperatur tengah lapisan beraspal = temperatur udara = Faktor Pertumbuhan Lalu Lintas = akumulasi ekivalen beban sumbu standar = radius bidang kontak = beban roda = Tekanan ban = Jumlah repetisi beban = regangan tarik pada bagian bawah lapis permukaan = modulus elastisitas lapis permukaan = Jumlah repetisi beban = regangan tekan pada lapis atas tanah dasar = tebal lapisan = poisson s ratio xvi