PERBANDINGAN PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN LENTUR METODE BINA MARGA DAN METODE AASHTO (STUDI KASUS PROYEK PERKERASAN JALAN DI CUT MEUTIA

Transkripsi

1 PERBANDINGAN PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN LENTUR METODE BINA MARGA DAN METODE AASHTO (STUDI KASUS PROYEK PERKERASAN JALAN DI CUT MEUTIA FLY OVER BEKASI JAWA BARAT) TUGAS AKHIR Oleh : MANDRA. WINDIARTO NIM : FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN JURUSAN TEKNIK SIPIL 2009

2 LEMBAR PENGESAHAN SIDANG SARJANA KOMPREHENSIF LOKAL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS MERCU BUANA Q No. Dokumen Distribusi Tgl. Efektif 7 MARET 2005 Semester : Genap Tahun Akademik : 2008/2009 Tugas Akhir ini untuk melengkapi tugas tugas dan memenuhi persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik, jenjang pendidikan Strata 1 (S1), Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Mercu Buana, Jakarta. Judul Tugas Akhir : Perbandingan Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Metode BinaMarga dan Metode AASHTO (Studi Kasus Proyek Perkerasan Jalan di Cut Meutia Flyover Bekasi Jawa Barat). Disusun Oleh : Nama : Mandra Windiarto NIM : Jurusan/Program Studi : Teknik Sipil Telah diajukan dan dinyatakan LULUS pada Sidang Sarjana 11 Desember Pembimbing, Ir. Sylvia Indriany, MT Jakarta, 11 Desember 2009 Ketua Sidang Mengetahui, Ketua Program Studi Teknik Sipil Ir. Zainal Arifin, MT Ir. Sylvia Indriany, MT

3 iv ABSTRAK Jalan : Perbandingan Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Metode BinaMarga dan AASHTO (Studi Kasus Proyek Perkerasan Jalan di Cut Meutia Flyover Bekasi Jawa Barat). Nama : Mandra Windiarto NIM : Pembimbing : Ir. Sylvia Indriany, MT Tahun : Jalan Cut Meutia mempunyai panjang jalan 3,148 km, dimulai dari persimpangan jalan Narogong sampai dengan terminal bis Bekasi dan melewati tiga jembatan. Jalan ini sangat padat karena merupakan akses dari terminal ke daerahdaerah perumahan dan pusat perbelanjaan di kota Bekasi. Pada prinsipnya proyek ini adalah pengembangan jalan yaitu penambahan jalur dan lajur (widenning). Desain perkerasan lentur didasarkan pada analisis sistem lapisan dimana beban kendaraan dipikul secara bersamaan oleh semua lapisan perkerasan sebagai satu kesatuan. Kontribusi setiap lapisan perkerasan dalam memikul beban kendaraan, ditentukan oleh karakteristik bahan dan tebal dari masingmasing lapisan perkerasan tersebut. Bahan perkerasan dengan kualitas yang lebih baik pada umumnya digunakan sebagai lapisan perkerasan yang lebih atas. Sedangkan lapisanlapisan dibawahnya menggunakan bahan perkerasan yang kualitasnya lebih rendah, tetapi kualitasnya harus lebih baik daripada kualitas tanah dasar yang mendukungnya. Perkerasan ini umumnya terdiri dari tiga lapis atau lebih. Struktur perkerasan lentur tipikal. Terdiri dari lapisan permukaan, lapisan pondasi, lapisan pondasi bawah, dan lapisan tanah dasar dengan CBR = 4 % (sta ), CBR = 6 % (sta ). Analisa penentuan tebal perkerasan ini menggunakan beberapa parameter penentu seperti data lalu lintas harian ratarata awal tahun rencana, pertumbuhan lalu lintas, lalu lintas ratarata akhir tahun rencana, data curah hujan, kelas jalan dan faktor regional. Perhitungan tebal lapisan perkerasan dapat dihitung dengan beberapa metode perencanaan diantaranya metode Bina Marga dan metode AASTHO. Dari kedua metode tersebut dihasilkan tebal perkerasan yang berbeda, yaitu : Metode Bina Marga CBR 4 % = 44,5 cm, dan Metode AASHTO CBR 4 % = 40 cm, Metode BinaMarga CBR 6 % = 42,5 cm dan Metode AASHTO CBR 6 % = 36 cm. Dari Perhitungan tebal lapisan perkerasan di atas maka dapat diestimasikan biaya yang akan dikeluarkan yaitu untuk memaksimalkan lapisan atas (BinaMarga) CBR 4 % Rp , CBR 6 % Rp Dan AASHTO dengan CBR 4 % Rp , CBR 6 % Rp serta data proyek CBR 6 % Rp , CBR 4 % Rp Kata kunci : Metode BinaMarga, Metode AASHTO dan Perkerasan Lentur.

4 v KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat, hidayah dan karunianya pada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul PERBANDINGAN PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN METODE BINA MARGA DAN METODE AASHTO (STUDI KASUS PROYEK PERKERASAN JALAN DI CUT MEUTIA FLY OVER BEKASI JAWA BARAT). Tugas Akhir ini disusun dengan maksud untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan Pendidikan Strata I Fakltas Teknik Sipil dan Perencanaan pada Universitas Mercubuana. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangannya dan masih jauh dari sempurna. Hal ini dikarenakan keterbatasan waktu dan pengetahuan yang penulis miliki, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik dari berbagai pihak. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penulis tidak terlepas dari bantuan dan bimbingan serta dorongan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Ayah Ibuku tercinta dan adikadikku serta seluruh keluarga yang telah memberikan dorongan secara moril maupun materiil kepada penulis. 2. Ir. Sylvia Indriani, MT selaku Dosen Pembimbing 3. Ir. Agus Iskandar, MT selaku Supervision Engineering PT. Ciriatama Nusawidya Consult.

5 vi 4. Ir. Ridwan Haris, selaku Quality Engineering PT. Ciriatama Nusawidya Consult. 5. IvanYulistian, ST selaku Lab Technician PT. Ciriatama Nusawidya Consult. 6. Beny Susilo, ST selaku Draftman PT. Ciriatama Nusawidya Consult. 7. Ir. Putut Wiku Djatmika, selaku Staff Ahli PT. Pacific Consulindo International 8. Ir. Aryatno Sihombing, MSc selaku Kepala Satuan Kerja Sementara Departemen Pekerjaan Umum 9. Ir. Noor Kamalsyam, selaku Project Officer Departemen Pekerjaan Umum 10. Ir. Firmansyah Ibnu, selaku General Superintendent PT. Istaka Karya 11. Ir. Katamso, selaku Quality Engineer PT. Istaka Karya 12. Riyanto, ST selaku Quantity Engineer PT. Istaka Karya 13. Temanteman Program PKK Angkatan 11 Universitas Mercubuana 14. Elis Damayanti, Amd istriku tercinta 15. Chelsea Reisya Kamali, anakku tercinta 16. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan yang dengan tulus memberikan dorongan dan bantuannya dalam penyusunan Tugas Akhir ini Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat, khususnya bagi penulis sendiri dan umumnya bagi pembaca semua. Jakarta, 07 Desember 2009 Penulis

6 vii DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii LEMBAR SURAT PERNYATAAN... iii ABSTRAK... iv KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR GAMBAR... xv DAFTAR NOTASI... xvii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Ruang Lingkup dan Batasan Masalah Tujuan Metodologi Pembahasan... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Klasifikasi Fungsi Jalan Konstruksi Perkerasan Jalan Perkerasan Lentur (Flexible Pavement) Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) Perkerasan Komposit (Composite Pavement)... 7

7 viii 2.3 Struktur Perkerasan Lentur (Flexible Pavement) Lapisan Tanah Dasar (Subgrade) Lapisan Pondasi Bawah (Subbase Course) Lapisan Pondasi Atas (Base Course) Lapisan Permukaan Jalan (Surface Course) Material Perkerasan Lalu Lintas Rencana Konfigurasi Sumbu dan Faktor Ekivalen Umur Rencana Angka Pertumbuhan Lalu Lintas (i %) Perencanaan Lapisan Perkerasan Perencanaan Jalan Baru Perencanaan Jalan Lama Pertimbangan Perencanaan Faktor Pertimbangan Untuk Estimasi Daya Dukung Perencanaan Perkerasan Metode BinaMarga Presentase Kendaraan Pada Lajur Rencana Angka Ekivalen (E) Daya Dukung Tanah Dasar Faktor Regional (FR) Indeks Permukaan (IP)... 25

8 ix Indeks Permukaan Akhir ( IPt ) Lapis Permukaan Lapis Pondasi Atas Perencanaan Perkerasan Metode AASHTO Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) Lintas Ekivalen Selama Umur Rencana Penetapan Faktor Ekivalen Untuk Perkerasan Lentur Soil Support (S) Reliability (R) Serviceability Definisi Kualitas Drainase Struktur Number (SN) Koefisien Lapisan Perkerasan (a) Ketebalan Lapisan Minimum BAB III METODOLOGI PERENCANAAN 3.1. Metode BinaMarga Jalan Baru Jalan Lama (Overlay) Metode AASHTO...44 BAB IV PERHITUNGAN TEBAL PERKERASAN LENTUR 4.1 Perhitungan Tebal Perkerasan

9 x Metode Bina Marga CBR 4 % Lalu Lintas Rencana Menghitung Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) Menghitung Lintas Ekivalen Akhir (LEA) Menghitung Lintas Ekivalen Tengah (LET) Menghitung Lintas Ekivalen Rencana (LER) Mencari Daya Dukung Tanah Dasar Menentukan Indeks Permukaan Mencari Harga Indeks Tebal Perkerasan (ITP) Menentukan Tebal Lapisan Perkerasan Perhitungan Tebal Perkerasan Metode AASHTO CBR 4 % Lalu Lintas Rencana Menentukan Traffic Equivalent Factor (TEF) Menentukan Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) Total Equivalent 18 Kip Single Axle Load (EAL) Menentukan Nilai Structure Number (SN) Menentukan Koefisien Lapisan Perkerasan Menentukan Tebal Lapisan Perkerasan Perhitungan Tebal Perkerasan Metode Bina Marga CBR 6 % Lalu Lintas Rencana... 61

10 xi Menghitung Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) Menghitung Lintas Ekivalen Akhir (LEA) Menghitung Lintas Ekivalen Tengah (LET) Menghitung Lintas Ekivalen Rencana (LER) Mencari Daya Dukung Tanah Dasar Menentukan Indeks Permukaan Mencari Harga Indeks Tebal Perkerasan (ITP) Menentukan Tebal Lapisan Perkerasan Perhitungan Tebal Perkerasan Metode AASHTO CBR 6 % Lalu Lintas Rencana Menentukan Traffic Equivalent Factor (TEF) Menentukan Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) Total Equivalent 18 Kip Single Axle Load (EAL) Menentukan Nilai Structure Number (SN) Menentukan Koefisien Lapisan Perkerasan Menentukan Tebal Lapisan Perkerasan Perbandingan Metode Bina Marga dan AASHTO dengan CBR 4 % STA Analisis Hasil Perbandingan Perbandingan Konseptual Rencana Perkuatan Jalan Lama...76

11 xii LHR pada tahun Ke Menghitung Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) Menghitung Lintas Ekivalen Akhir (LEA) Menghitung Lintas Ekivalen Tengah (LET) Menghitung Lintas Ekivalen Rencana (LER) Mencari Harga Indeks Tebal Perkerasan (ITP) Menetapkan Lapisan Tambahan Analisa Perhitungan Overlay Analisa Leveling Analisa Biaya Analisis Hasil Perhitungan Biaya...86 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN LEMBAR ASISTENSI

12 xiv DAFTAR TABEL Tabel 2.1: Tabel 2.2: Tabel 2.3: Tabel 2.4: Tabel 2.5: Tabel 2.6: Klasifikasi Jalan Standart Perencanaan Pedoman Penentuan Jumlah Lajur Koefisien Distribusi Kendaraan Angka Ekivalen ( E ) sumbu kendaraan Faktor Regional Tabel 2.7: Indeks Permukaan pada awal usia rencana ( IPo ) Tabel 2.8: Indeks Permukaan pada akhir usia rencana ( IPt ). Tabel 2.9: Tabel 2.10: Tabel 2.11: Batasbatas minimum tebal lapisan permukaan Batasbatas minimum tebal lapisan Pondasi Atas Nilai N untuk Perhitungan AE 18 KSAL Tabel 2.12: Fakor Ekivalen Jalan untuk Beban Tunggal IPt= 2,5 Tabel 2.13: Fakor Ekivalen Jalan untuk Beban Ganda IPt= 2,5 Tabel 2.14: Tabel 2.15: Tabel 2.16: Tabel 2.17: Tabel 3.1: Tabel 4.1: Tabel 4.2: Tabel 4.3: Nilai Reliability untuk tiap Klasifikasi Jalan Definisi Kualitas Drainase Rekomendasi Nilai m Koefisien Lapis Perkerasan Koefisien Kekuatan Relatif (a) Komposisi dan Jumlah Lalu Lintas Pada Awal dan Akhir Tahun Rencana Indeks Tebal Perkerasan Pada Tiap Jenis Lapisan Perkerasan Indeks Tebal Perkerasan Pada Tiap Jenis Lapisan Perkerasan

13 xiv Tabel 4.4: Perbandingan Lapisan CBR 4% Tabel 4.5: Perbandingan Lapisan CBR 6% Tabel 4.6: Tabel 4.7: Tabel 4.8: Tabel 4.9: Tabel 4.10: Tabel 4.11: Tabel 4.12: Tabel 4.13: Perbandingan Konseptual Analisa Biaya Dengan CBR 6% BinaMarga Analisa Biaya Dengan CBR 4% BinaMarga Analisa Biaya Dengan CBR 6% AASHTO Analisa Biaya Dengan CBR 4% AASHTO Analisa Biaya Dengan CBR 4% Data Proyek Analisa Biaya Dengan CBR 6% Data Proyek Analisa Biaya Overlay

14 xvi DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1: Gambar 2.2: Gambar 2.3: Gambar 2.4: Gambar 3.1: Bagian Lapis Perkerasan Lapis Rigid Pavement Lapis Composite Pavement Grafik Hubungan Antara DDT dan CBR Design Chart Perkerasan Lentur Metode AASHTO Gambar 4.1: Grafik Hubungan Antara DDT dengan CBR 4% Gambar 4.2 : Gambar 4.3: Nomogram Indeks Tebal Perkerasan IPt= 2,5, IPo 4 Susunan Tebal Lapisan Perkerasan dengan Metode Bina Marga dengan CBR 4% Gambar 4.4: Design Chart Perkerasan Lentur Metode AASHTO dengan CBR 4 % Gambar 4.5: Susunan Tebal Lapisan Perkerasan dengan Metode AASHTO dengan CBR 4% Gambar 4.6: Grafik Hubungan Antara DDT dengan CBR 6% Gambar 4.7: Gambar 4.8: Nomogram Indeks Tebal Perkerasan IPt= 2,5, IPo 4 Susunan Tebal Lapisan Perkerasan dengan Metode Bina Marga dengan CBR 6% Gambar 4.9: Design Chart Perkerasan Lentur Metode AASHTO dengan CBR 6 %

15 xvi Gambar 4.10: Susunan Tebal Lapisan Perkerasan dengan Metode AASHTO dengan CBR 6% Gambar 4.11: Gambar 4.12: Grafik Hubungan Antara DDT dengan CBR 5,2% Overlay Nomogram Indeks Tebal Perkerasan IPt= 2,5, IPo 4

16 xiviii DAFTAR NOTASI AASHTO : American Association Of Highway Transportation Officials LASTON : Aspal Beton ITP : Indeks Tebal Perkerasan a1, a2, a3 : Koefisien kekuatan relatif bahan perkerasan D1, D2, D3 : Ketebalan masingmasing dari lapisan perkerasan Fo : Tinggi Ekivalen Mr : Modulus Resillien CBR : California Bearing Ratio DDT : Daya Dukung Tanah IP : Indeks Permukaan IPo : Indeks Permulaan Awal IPt : Indeks Permulaan Akhir LEP : Lintas Ekivalen Permukaan j : Jenis Kendaraan C : Koefisien distribusi kendaraan E : Faktor ekivalen beban lalu lintas LEA : Lintas Ekivalen Akhir LHRn : Lintas Harian Ratarata pada tahun ken i : Pertumbuhan lalu lintas

17 xviii n : Umur rencana LET : Lintas Ekivalen Tengah LER : Lintas Ekivalen Rencana UR : Umur Rencana EAL : Equivalent Axle Load FR : Faktor Regional SN : Structure Number ACWC : Asphalt Concrete Wearing Course ATB : Asphalt Treated Base LPA : Lapisan Pondasi Atas LPB : Lapisan Pondasi Bawah m : Koefisien Drainase

18 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Kota Bekasi terletak disebelah timur kota Jakarta. Mempunyai luas area sebesar km² dan memiliki populasi penduduk sebesar 1,8 juta jiwa pada tahun Kota Bekasi terbagi menjadi beberapa kecamatan yaitu: Pondok Gede, Jatisampurna, Jatiasih, Bantar Gebang, Bekasi Timur, Rawalumbu, Bekasi Selatan, Bekasi Barat, dan Medan Satria. Kota Bekasi menghasilkan GRDP sebesar Rp ,13 milyar pada tahun Dari tahun 2000 sampai tahun 2003 pertumbuhan GRDP adalah sebesar 5,25% per tahun. Angka tersebut lebih tinggi dibandingkan dengan pertumbuhan GRDP Jabotabek yaitu sebesar 4,27%. Dari angka tersebut dapat dilihat bahwa kota Bekasi terus berkembang. Perkembangan kota Bekasi dapat pula dilihat dengan makin pesatnya sektor industri, perdagangan dan properti. Perkembangan kota Bekasi perlu ditunjang dengan infrastruktur yang memadai, salah satunya adalah akses jalan yang memadai. Hal ini diperlukan untuk mengurangi kepadatan dan kemacetan yang sering terjadi dipersimpangan dan jalanan. Terutama di ruas jalan dan persimpangan sepanjang jalan Cut Meutia. Jalan Cut Meutia mempunyai panjang jalan 3,148 km, dimulai dari persimpangan Narogong sampai dengan terminal bis Bekasi dan melewati tiga jembatan. Jalan sangat padat karena merupakan akses dari terminal ke daerahdaerah perumahan dan pusat perbelanjaan di kota Bekasi. Pada prinsipnya proyek ini adalah pngembangan jalan yaitu penambahan jalur dan lajur (Wedening). Pelebaran tersebut oleh Departemen Pekerjaan Umum diserahkan pelaksanaannya kepada PT. Istaka Karya sebagai Kontraktor pelaksana dan PT. Ciriatama Nusawidya Consult sebagai tim pengawasan (Supervisi). 1

19 Jalan Cut Meutia Bekasi merupakan jalan propinsi yang termasuk tipe jalan kelas I yang melayani lalu lintas cepat antar kota dan regional yang keadaan tanah dasarnya tidak stabil dan sering terjadi penurunan (Settlement) akibat beberapa faktor yaitu tingginya jumlah kendaraan yang melintas yang mengakibatkan beban yang dipikul perkerasan menjadi besar dan juga disebabkan kurang lancarnya sistim drainage disisi kiri dan kanan badan jalan, maka untuk itu perlu dilakukan analisa tebal perkerasan ditinjau dari aspek perncanaan teknis dan analisa biaya yang dibutuhkan. 1.2 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah Jenis pekerjaan pada proyek perkerasan jalan tersebut adalah termasuk pembangunan jalan di mana : Panjang jalan : 3,148 km Daerah milik jalan (Damija) : 30 m Banyak jalur dan lajur : 2 jalur 4 lajur Lebar jalur lalu lintas : 2 x 7,750 m Bahu jalan : 2 x 1,5 m Kemiringan jalan : 2% Kemiringan bahu jalan : 4 % Kecepatan rencana : 60 km / jam Kelas jalan : 1 (satu ) Perhitungan perkerasan jalan meliputi : Perhitungan perkerasan lentur methode Binamarga Perhitungan perkerasan lentur methode AASHTO Perhitungan overlay Perhitungan biaya 1.3 Tujuan Tujuan dari penulisan skripsi ini adalah untuk merencanakan lapisan perkerasan yang hemat bahan sehingga biaya yang dibutuhkan untuk pelaksanaan pekerjaan dapat ditekan seminimal mungkin. Sedangkan dari segi mutu jalan tersebut kuat dan tahan lama dalam melayani lalu lintas 2

20 kendaraan yang melintasinya sesuai dengan umur rencana dan pembahasannya meliputi: Mengidentifikasikan kondisi tanah dasar untuk pelebaran jalan (Widening) Mengidentifikasikan beban lalu lintas yang melintasi di atas perkerasan berdasarkan hasil survey Menentukan tebal perkerasan lentur metode Bina Marga dengan CBR 4% dan 6% Menentukan tebal perkerasan lentur metode AASHTO CBR 4% dan 6% Menganalisa perbandingan kedua metode dari segi perencanaan Menganalisa seberapa besar pengaruh nilai CBR terhadap perencanaan tebal lapisan. 1.4 Metode Pembahasan Metode yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir ini adalah : 1. Studi kepustakaan Yaitu metode pengumpulan data dari literatur atau bukubuku yang berkaitan dengan masalah yang dibahas. 2. Studi Kasus Perencanaan Proyek Yaitu metode pengumpulan data yang berasal dari konsultan perencana proyek dalam hal ini PT. Pacific Consulindo International Indonesia 3. Analisa perhitungan tebal lapis perkerasan lentur metode Bina Marga dan metode AASHTO. Susunan materi penuisan tugas akhir ini seluruhnya meliputi 6 Bab sebagai berikut: BAB I : Pendahuluan Membahas mengenai latar belakang, ruang lingkup yang membatasi permasalahan, identifikasi permasalahan, tujuan dan kegunaan penulisan serta sistematika penulisan untuk memudahkan perhitungan terhadap permasalahanpermasalahan yang menjadi obyek dalam penulisan. 3

21 BAB II : Studi Pustaka Membahas tentang perencanaan tebal lapis perkerasan (metode Bina Marga dan metode AASHTO) berdasarkan dari refrensirefrensi buku yang ada. BAB III : Metode Perencanaan Membahas tentang cara yang dipakai untuk perhitungan perkerasan lentur metode Bina Marga dan metode AASHTO berdasarkan dari refrensirefrensi buku yang ada. BAB IV : Perhitungan dan Perbandingan Perkerasan Lentur Metode Bina Marga dan Metode AASHTO Berisikan perhitunganperhitungan untuk perkerasan lentur pada proyek Cut Meutia Flyover (Studi kasus pada proyek perkerasan jalan Cut Meutia Bekasi) serta mengidentifikasikan keadaan tanah dasar dan beban lalu lintas berdasarkan dari data hasil survey serta membahas tentang perbandingan biaya yang dibutuhkan jika menggunakan metode Bina Marga dan metode AASHTO. BAB V : Kesimpulan dan Saran Pada Bab V akan dirumuskan kesimpulan dan saran yang didapat sebagai penutup dari tugas akhir ini. 4

22 BAB II STUDI PUSTAKA 2.1 Klasifikasi Fungsi Jalan Raya Sistem jaringan jalan primer didefiniskan sebagai jaringan jalan raya primer yang merupakan tangung jawab pemerintah pusat dan merupakan sistem jalan untuk membantu pembangunan semua daerah dengan menghubungkan pusat dan masyarakat desa. Klasifikasi jalan tersebut adalah sebagai beikut : Tabel 2.1 Kalsifikasi jalan Klasifikasi Fungsi Kelas Lalu Lintas Harian Rata rata (LHR) dalam smp Utama Sekunder Penghubung I II A II B II C III > sampai sampai < Sumber : Dirjen Bina Marga, Peraturan Perencanaan Geometrik Jalan Raya 2.2 Kontruksi Perkerasan Jalan Perkerasan Lentur ( Flexible Pavement ) Desain perkerasan lentur didasarkan pada analisis sistem lapisan dimana beban kendaraan dipikul secara bersamaan oleh semua lapisan perkerasan sebagai satu kesatuan. Kontribusi setiap lapisan perkerasan dalam memikul beban kendaraan, ditentukan oleh karakteristik bahan dan tebal dari masingmasing lapisan perkerasan tersebut. Bahan perkerasan dengan kualitas yang lebih baik pada umumnya digunakan sebagai lapisan perkerasan yang lebih atas. Sedangkan lapisanlapisan dibawahnya menggunakan bahan perkerasan yang kualitasnya lebih rendah, tetapi kualitasnya harus lebih baik daripada kualitas tanah dasar yang mendukungnya. 5

23 Perkerasan ini umumnya terdiri dari tiga lapis atau lebih. Struktur perkerasan lentur tipikal. Terdiri dari lapisan permukaan, lapisan pondasi, lapisan pondasi bawah, dan lapisan tanah dasar. Apabila beban roda yang terjadi pada permukaan jalan berupa P ton, maka beban ini akan diteruskan kelapisan bawahnya dengan sistem penyebaran tekanan, sehinggan semakin kebawah, tekanan yang diterima semakin kecil. P ton Lapis Permukaan Lapis Pondasi Tebal Perkerasan Lapis Pondasi Bawah Sumber : Pedoman Penentuan Tebal Perkerasan Lentur Jalan Raya, 1983 Gambar 2.1 : Bagian Lapis Perkerasan Perkerasan Kaku ( Rigid Pavement ) Rigid pavement adalah perkerasan tegar/kaku/rigid dengan bahan perkerasan yang terdiri dari bahan ikat (semen portland, tanah liat) dengan batuan. Bahan ikat semen portland digunakan untuk lapis permukaan yang terdiri atas campuran batu dan semen (beton) yang diebut beton. Dikarenakan beton akan segera mengeras setelah pengecoran, dan perubahan beton tidak dapat menerus, maka pada perkerasan ini 6

24 terdapat sambungan beton atau joint. Pada perkerasan ini slab beton akan ikut memikul beban roda, sehingga kualitas beton sangat menentukan kualitas perkerasan kaku ini. Joint Joint Tebal Slab Beton Lapis Pondasi Subgrade Sumber : Pedoman Penentuan Tebal Perkerasan Lentur Jalan Raya, 1983 Gambar 2.2 : Lapis Rigid Pavement Perkerasan Komposit Perkerasan ini merupakan kombinasi antara perkerasan lentur dengan perkerasan kaku. Perkerasan Lentur Perkerasan Kaku Sumber : Pedoman Penentuan Tebal Perkerasan Lentur Jalan Raya, 1983 Gambar 2.3 : Lapis Composite Pavement 2.3 Struktur Perkerasan Lentur ( Flexible Pavement ) Lapisan Tanah Dasar ( Subgrade ) Subgrade adalah bagian yang akan mendukung tebal perkerasan. Subgrade terletak pada seluruh lebar jalan, sehingga dapat berada pada daerah galian, timbunan, dan permukaan tanah. 7

25 Bahan untuk subgrade diambil dari tanah setempat, kecuali kondisi tanahnya jelek ( CBR < 2% ), maka perlu perbaikan tanah. Beban kendaraan yang dilimpahkan kelapisanlapisan dibawahnya dan akhirnya diterima oleh tanah dasar. Dengan demikian tingkat kerusakan konstruksi perkerasan selama masa pelayanan tidak saja ditentukan oleh kekuatan dari lapisan perkerasan tetapi juga oleh tanah dasar. Daya dukung tanah dasar dipengaruhi oleh jenis tanah, tingkat kepadatan, kadar air, kondisi drainase dll. Tanah dengan tingkat kepadatan tinggi mengalami perubahan volume yang kecil jika terjadi perubahan kadar air, dan mempunyai daya dukung yang lebih besar jika dibandingkan dengan tanah sejenis yang tingkat kepadatannya lebih rendah. Daya dukung tanah dasar / Subgrade pada perencanaan perkerasan lentur dinyatakan dengan nilan CBR (California Bearing Ratio). CBR adalah perbandingan antara beban yang dibutuhkan untuk penetrasi dengan beban yang ditahan oleh batu pecah standar. Harga CBR dinyatakan dalam persen. Jadi harga CBR adalah nilai yang menyatakan kualitas tanah dasar dibandingkan dengan bahan sandar berupa batu pecah yang mempunyai nilan CBR Sebesar 100% dalam memikul bahan lalu lintas Lapisan Pondasi Bawah ( Subbase Course ) Lapis perkerasan yang terletak antara lapis pondasi atas dan tanah dasar dinamakan lapis pondasi bawah. Lapis pondasi bawah ini berfungsi sebagai : a. Bagian dari konstruksi perkerasan untuk menyebarkan beban roda ke tanah dasar. Lapisan ini harus cukup kuat, mempunyai CBR 20%. b. Efisiensi penggunaan material. Material pondasi bawah relatif lebih murah dibandingkan dengan lapisan perkerasan diatasnya. c. Mengurangi tebal lapisan diatasnya yang lebih mahal. d. Lapisan peresapan, agar air tanah tidak berkumpul di pondasi. 8

26 e. Lapis pertama, agar pekerjaan dapat berjalan lancar. Hal ini sehubungan dengan keadaan dilapangan yang memaksa harus segera menutup tanah dasar dari pengaruh cuaca, atau lemahnya daya dukung tanah dasar menahan rodaroda alat berat. f. Lapisan untuk mencegah partikelpartikel halus dari tanah dasar naik kelapis pondasi atas Lapisan Pondasi Atas ( Base Course ) Lapisan ini terletak diantara lapis pondasi bawah dan lapis permukaan. Material yang digunakan untuk lapisan pondasi atas merupakan bahan pengunci dari lapisan kontruksi pondasi bawah. Bahanbahan seperti batu pecah, kerikil pecah, dapat dipergunakan sebagi lapis pondasi atas. Fungsi dari lapis pondasi atas ini antara lain : a. Bantalan terhadap lapisan permukaan. b. Lapisan peresapan untuk lapisan pondasi bawah. c. Bagian perkerasan yang menahan roda, dan menyebarkan beban kelapisan dibawahnya Lapisan Permukaan Jalan ( Surface Course ) Lapisan yang terletak paling atas disebut lapis permukaan, dan berfungsi sebagai : 1. Lapis perkerasan penahan beban roda, lapisan ini mempunyai stabilitas tinggi untuk menahan beban roda selama masa pelayanan. 2. Lapisan kedap air, sehingga air hujan yang jatuh diatasnya tidak meresap kelapisan dibawahnya dan melemahkan lapisanlapisan tersebut. 3. Lapis aus (Wearing Course) lapisan yang langsung menderita gesekan akibat rem kendaraan sehingga mudah menjadi aus. 4. Lapis yang menyebarkan beban dilapisan bawah, sehingga dapat dipikul oleh lapisan lain yang mempunyai daya dukung yang lebih jelek. 9

27 Untuk memenuhi fungsi tersebut diatas, pada umumnya lapisan permukaan dibuat dengan menggunakan bahan pengikat aspal sehingga menghasilkan lapisan yang kedap air dengan stabilitas yang tinggi dan daya tahan yang lama. Jenis lapis permukaan yang umum dipergunakan di Indonesia : 1. Lapisan bersifat nonstruktural, berfungsi sebagai lapisan aus dan kedap air, antara lain: a. Burtu (laburan aspal satu lapis), merupakan lapis penutup yang terdiri dari lapisan aspal yang ditaburi dengan satu lapis aggregat bergradasi seragam, dengan tebal maksimum 2 cm. b. Burda (laburan aspal dua lapis), merupakan lapis penutup yang terdiri dari lapisan aspal ditaburi aggregat yang dikerjakan dua kali secara berurutan dengan tebal pada t maksimum 3.5 cm. c. Latasir (lapis tipis aspal pasir), merupakan lapis penutup yang terdiri dari lapisan aspal dan pasir alam bergradasi menerus dicampur, dihampar dan dipadatkan pada suhu tertentu dengan tebal padat 12 cm. d. Buras (laburan aspal), merupakan lapis penutup terdiri dari lapisan aspal ditaburkan pasir dengan ukuran butir maksimum 3/8 inchi. e. Latasbum (lapis tipis asbuton murni), merupakan lapis penutup yang terdiri dari campuran asbuton dan bahan pelunak dengan perbandingan tertentu yang dicampur secara dingin dengan tebal padat maksimum 1 cm. f. Lataston (lapis tipis aspal beton), dikenal dengan nama hot roll sheet (HRS), merupakan lapis penutup yang terdiri dari campuran antara agregat bergradasi timpang, mineral pengisi (filler) dan aspal keras dengan perbandingan tertentu, yang dicampur dan dipadatkan dalam keadaan panas. tebal padat antara 2,5 3 cm. 10

28 Jenis lapisan permukaan tersebut diatas walupun bersifat nonstruktural, namun menambah daya tahan perkerasan terhadap penurunan mutu, sehingga secara keseluruhan menambah masa pelayanan dari konsruksi perkerasan. Jenis perkerasan ini terutama digunakan untuk memelihara jalan. 2. Lapisan bersifat struktural, berfungsi sebagai lapisan yang menahan dan menyebarkan beban roda. a. Penetrasi Macadam (Lapen), merupakan lapis perkerasan yang terdiri dari agregat pokok dan agregat pengunci bergradasi terbuka dan seragam yang diikat oleh aspal dengan cara disemprotkan diatasnya dan dipadatkan lapis demi lapis. Diatas lapen ini biasanya diberi laburan aspal dengan agregat penutup. Tebal lapisan satu lapis dapat bervariasi dari 4 10 cm. b. Lasbutag, merupakan suatu lapisan pada konstruksi jalan yang terdiri dari campuran antara agregat asbuton dan bahan pelunak yang diaduk, dihampar dan dipadatkan secara dingin. Tebal pada tiap lapisannya antara 35 cm. c. Laston (Lapis aspal beton), merupakan suatu lapisan pada kontrusksi jalan yang terdiri dari campuran aspal keras dari campuran aspal keras dan agregat yang mempunyai gradasi menerus, dicampur, dihampar, dan dipadatkan pada suhu tertentu. Dari standar perencanaan geometrik jalan ketentuan mengenai bahan lapis permukaan sebagai berikut : 11

29 Tabel 2.2 : Standar Perencanaan Kelas jalan Lapisan permukaan jalan I Aspal beton II A Aspal beton II B Penetrasi berganda II C Penetrasi tunggal III Pelaburan dengan aspal Sumber : Rekayasa Jalan Raya, Material Perkerasan Bahan perkerasan yang utama adalah bahan ikat yang berupa aspal dari bahan batu berupa batu pecah, batu nelah kerikil dan pasir. Material perkerasan dapat dibedakan menjadi 4 kategori sehubungan dengan sifat dasarnya, akibat beban lalu lintas yaitu : 1. Material berbutir terdiri dari agregat/kerikil atau batu pecah. Agregat/batuan merupakan salah satu bahan perkerasan jalan selain aspal. Lapisan perkerasan jalan mengandung 7580% agregat berdasarkan presentase volumenya. Dengan demikian daya dukung, keawetan, dan mutu perkerasan jalan ditentukan juga dari sifat agregat dan hasil campuran agregat dengan material lain. Untuk meningkatkan dalam pelaksanaan seringkali dilakukan pencampuran (mix). 2. Material terikat. Material yang dihasilkan dengan menambah semen, kapur, atau zat cair lainnya dalam jumlah tertentu untuk menghasilkan bahan yang terikat dengan kuat tarik. 3. Aspal Aspal adalah material utama pada lapis perkerasan lentur (flexible pavement) jalan raya, yang berfungsi sebagai campuran dan bahan pengikat agregat, karena mempunyai daya lekat yang kuat, mempunyai sifat adesi, kedap air dan mudah dikerjakan. Aspal merupakan bahan yang plastis yang dengan kelenturannya mudah diawasi untuk dicampur 12

30 dengan agregat. Lebih jauh lagi, aspal sangat tahan terhadap asam, basa, dan garam. Ini berarti jika aspal dipergunakan sebagai pengikat dengan mutu yang baik dapat memberikan lapisan kedap air dan tahan terhadap pengaruh cuaca dan reaksi kimia yang lain. Sifat aspal akan berubah akibat panas dan umur, aspal akan menjadi kaku dan rapuh. Pada akhirnya daya adhesinya/kemampuan aspal untuk mengikat agregat akan berkurang. Sedangkan kohesi adalah kemampuan aspal untuk tetap mempertahankan agregat tetap ditempatnya setelah terjadi peningkatan 4. Beton semen Beton semen adalah agregat yang dicampur dengan PC secara basah. Lapisan beton semen dapat digunakan sebagai lapisan pondasi bawah pada perkerasan lentur dan kaku dan sebagai lapisan pondasi atas pada perkerasan kaku. Beton pondasi bawah Untuk pondasi bawah pada perkerasan lentur beton mempunyai kelebihan kemampuan untuk ditempatkan dengan dituangkan begitu saja pada area dengan kondisi tanah dasar jelek (poor subgrade) tanpa digilas. Untuk maksud perencanaan struktur, karakteristik penting yang harus diketahui dan dievaluasi adalah modulus, angka poisson dan penampilan pada saat pembebanan ulang. Beton yang digunakan untuk dipakai keperluan pondasi bawah mempunyai kuat tekan 28 hari minimum 5 Mpa jika menggunakan campuran abu batu (flyash) dan 7 Mpa jika tanpa abu batu. Pondasi atas Perkerasan kaku dapat didefinisikan sebagai perkerasan yang mempunyai alas / dasar atau landasan beton semen. Prinsip parameter perencanaan untuk perencanaan beton didasarkan pada kuat lentur 90 hari. Kuat lentur rencana beton 90 hari dianggap estimasi paling baik digunakan untuk menentukan tebal perkerasan. 13

31 2.5 Lalu lintas rencana Kondisi lalu lintas yang akan menentukan perkerasan jalan adalah jumlah sumbuh yang lewat, beban sumbu, konfigurasi sumbu. Untuk semua jenis perkerasan, penampilan perkerasan dipengaruhi terutama oleh kendaraan berat. 1. Konfigurasi sumbu dan faktor ekivalensi Jenis kendaraan yang memakai jalan beraneka ragam, bervariasi baik ukuran, berat total, konfigurasi, dan beban sumbu, daya dan lainlain. Pengaruh dari masingmasing jenis kendaraan tersebut baik terhadap kualitas layanan lalu lintas maupun terhadap struktur pekerasan tentunya akan berbedabeda. Besarnya pengaruh tersebut dinyatakan dalam faktor SMP (Satuan Mobil Penumpang). Oleh karenanya untuk analisa lajur, jalur, volume lalu lintas dihitung dalam SMP bukan dalam satuan kendaraan. Sedangkan pengaruh berbagai jenis kendaraan terhadap intergritas struktur perkerasan lentur lebih ditentukan oleh beban sumbu kendaraan dan lama pembebanan. Kendaraan yang berat dan sedang berhenti akan lebih merusak struktur perkerasan dibandingkan dengan kendaraan yang ringan dan sedang berjalan. Besarnya beban sumbu terhadap kerusakan perkerasan jalan dinyatakan dalam Faktor Ekivalen (FE). 2. Umur rencana Umur rencana adalah jangka waktu dalam tahun sampai perkerasan harus diperbaiki atau ditingkatkan. Perbaikan terdiri dari pelapisan ulang, penambahan, atau peningkatan. Beberapa tipikal umur rencana : Lapisan perkerasan aspal baru, tahun Lapisan perkerasan kaku baru, tahun Lapisan tambahan (aspal, 10 15), (batu pasir, 10 20) tahun 14

32 Kondisi lalulintas yang akan menentukan pelayanan adalah : Jumlah sumbu yang lewat Beban sumbu Konfigurasi sumbu Untuk semua jenis perkerasan, penampilan dipengaruhi terutama oleh kendaraan berat. Sumbu kendaraan dan Ekivalensi : Jarak sumbu Jumlah roda / sumbu Beban sumbu Untuk kebutuhan perencanaan kendaraan yang diperhitungkan adalah empat jenis, sebagai berikut : Sumbu tunggal roda tunggal Sumbu tunggal roda ganda Sumbu tandem roda ganda Sumbu triple roda ganda 3. Lajur rencana Pembangunan lapisan perkerasan yang baru atau pelapisan tambahan akan dilaksanakan pada 2 lajur atau lebih yang kemungkinan bisa berbeda kebutuhannya terhadap ketebalan lapisan, tetapi untuk praktisnya akan dibuat sama. Untuk itu dibuat lajur rencana yang menerima beban terbesar. 4. Angka Pertumbuhan Lalulintas Jumlah lalu lintas akan bertambah baik pada keseluruhan usia rencana atau pada sebagian masa tersebut. Angka petumbuhan lalu lintas dapat ditentukan dari hasil survey untuk setiap proyek. 5. Metoda Perhitungan Lalu lintas Rencana Metoda yang akan digunakan tergantung dari data lalu lintas yang ada dan prosedur perencanaan yang akan digunakan. Secara ideal data lalu lintas harus mencakup jumlah dan berat setiap jenis sumbu. 15

33 2.5.1 Konfigurasi Sumbu dan Faktor Ekivalensi Jenis kendaraan yang memakai jalan beraneka ragam, bervariasi baik ukuran, berat total, konfigurasi dan beban sumbu, daya dan lainlain. Pengaruh dai masingmasing jenis kendaraan tersebut baik terhadap kwalitas pelayanan lalulintas maupun terhadap kerusakan struktur perkerasan tentunya akan berbedabeda. Besarnya pengaruh tersebut dinyatakan dalam faktor SMP (Satuan Mobil Penumpang). Oleh karenanya untuk analisis lajur jalur, volume lalu lintas dihitung dalam SMP bukan dalam satuan kendaraan. Sedangkan pengaruh berbagai jenis kendaraan terhadap integritas struktur perkerasan lentur lebih ditentukan oleh beban sumbu kendaraan dan lama pembebanan. Kendaraan yang berat dan sedang berhenti akan lebih merusak struktur perkerasan dibandingkan dengan kendaraan yang ringan dan sedang berjalan. Besarnya pengaruh beban sumbu terhadap kerusakan perkerasan dinyatakan dengan Faktor Ekivalen (FE) Umur Rencana Umur rencana perkerasan jalan adalah jumlah tahun dari saat jalan tersebut dbuka untuk lalulintas kendaran sampai diperlukan suatu perbaikan yang bersifat struktural (sampai diperlukan overlay lapisan perkerasan). Selama umur rencana tersebut pemeliharaan perkerasan jalan tetap harus dilakukan seperti pelapisan nonstruktural yang berfungsi sebagai lapis aus. Umur rencana untuk pekerjaan lentur jalan baru, umumnya diambil 20 tahun, dan untuk peningkatan jalan 10 tahun. Umur rencana yang lebih besar dari 20 tahun, tidak lagi ekonomis karena perkembangan laullintas yang terlalu besar dan sukar mendapat ketelitian yang memadai (tambahan tebal lapisan perkerasan menyebabkan biaya awal yang cukup tinggi) Angka Pertumbuhan Lalu Lintas ( i % ) Jumlah kendaraan yang memakai jalan bertambah dari tahun ke tahun. Faktor yang mepengaruhi pertumbuhan lalulintas adalah perkembangan daerah, bertambahnya kesejahteraan masyarakat, 16

34 naiknya kemampuan membeli kendaraan dan lainlain. Faktor pertumbuhan lalulintas dinyatakan dalam persen per tahun. 2.6 Perencanaan Lapisan Perkerasan Perkerasan jalan adalah konstruksi yang dibangun diatas lapisan tanah dasar (subgrade), yang berfungsi untuk menopang beban lalu lintas Perencanaan Jalan Baru Design perkerasan lentur didasarkan pada analisis sistem lapisan dimana beban kendaraan dipikul secara bersamaan oleh semua lapisan perkerasan sebagai satu kesatuan. Kontribusi setiap lapisan perkerasan dalam memikul beban kendaraan, ditentukan oleh karakteristik bahan dan tebal dari masingmasing lapisan tersebut. Bahan perkerasan dengan kualitas yang lebih baik pada umumnya digunakan sebagai lapisan perkerasan yang lebih atas. Sedangkan lapisanlapisan dibawahnya menggunakan bahan perkerasan yang kualitasnya lebih rendah, tetapi kualitasnya lebih baik daripada kualitas tanah dasar yang mendukungnya. Perkerasan ini umumnya terdiri dari tiga lapis atau lebih. Struktur perkerasan lentur terdiri dari lapisan permukaan, lapisan pondasi, lapisan pondasi bawah, dan lapisan tanah dasar Perencanaan Jalan Lama (Overlay) Pemeliharaan konstruksi jalan terus menerus dapat juga memperpanjang umur konstruksi jalan raya khususnya perkerasan jalannya. Kerusakan yang terjadi pada konstruksi jalan raya sebagian besar disebabkan oleh pengaruh air, baik yang berasal dari atas (air hujan) maupun dari dalam tanah (air tanah), karena itu pemeliharaan terhadap kelancaran pembuangan air (Drainase) perlu mendapat perhatian yang sungguhsungguh. Untuk pelaksanaan pemeliharaan jalan dapat diberi lapis tambahan (Overlay) yang merupakan tindakan yang tepat untuk mencegah kerusakan yang lebih parah atau merupakan usaha memperpanjang umur konstruksi perkerasan. Overlay dapat terdiri dari lapisan beton aspal atau butas. 17

35 2.6.3 Pertimbangan Perencanaan Berbagai pertimbangan yang diperlukan dalam perencanaan tebal perkerasan antara lain meliuputi halhal sebagai berikut : 1. Pertimbangan Konstruksi dan Pemeliharaan Konstruksi dan pemeliharaannya kelak setelah digunakan, harus dijadikan pertimbangan dalam merencanakan tebal perkerasan. Faktor yang perlu dipertimbangkan, yaitu : Perluasan dan jenis drainase (saluran). Penggunaan konstruksi berkotak kotak (segmental). Ketersediaan peralatan khususnya peralatan : pencampur material, penghamparan dan pemadatan (alat berat). Penggunaan konstruksi bertahap. Penggunaan stabilisasi. Kebutuhan dari segi lingkungan dan keamanan pemakai. Pertimbangan sosial dan strategi pemeliharaan. Resiko resiko yang mungkin terjadi. 2. Pertimbangan Lingkungan Kelembaban Kelembaban secara umum berpengaruh terhadap penampilan perkerasan, sedangkan kekakuan/kekuatan material yang lepas dan tanah dasar tergantung dari kadar air materialnya. Suhu Lingkungan Suhu lingkungan pengaruhnya cukup besar pada penampilan permukaan perkerasan lentur, karena karakteristik dan sifat aspal yang kaku dan regas pada temperatur rendah dan sebaliknya akan lunak dan viskoelastis pada suhu tinggi Cuaca/Iklim Cuaca sangat berpengaruh terhadap umur rencana perkerasan terutama pada perkerasan lentur. 18

36 2.6.4 Faktor pertimbangan untuk estimasi daya dukung. Faktorfaktor yang perlu dipertimbangkan dalam mengestimasi nilai kekuatan dan kekakuan lapisan tanah dasar : Urutan pekerjaan tanah dari penghamparan dan pemadatan yang dilakukan layer per layer ± cm. Penggunaan air pada saat pemadatan (compact) dan kepadatan lapangan (γd) yang dicapai. Perubahan kadar air selama usia pelayanan. Variabilitas tanah dasar Ketebalan lapisan perkerasan. Pengukuran daya dukung subgrade Pengukuran daya dukung subgrade yang digunakan, dilakukan dengan : California Bearing Ratio (CBR) Parameter elastis Modulus reaksi tanah dasar (k) 2.7 Perencanaan Perkerasan Metode Bina Marga Persentase Kendaraan pada lajur rencana Jalur Rencana (JR) merupakan jalur lalulintas dari suatu ruas jalan raya yang terdiri dari satu lajur atau lebih. Jika jalan tidak memiliki tanda batas lajur, maka jumlah lajur ditentukan dari lebar perkerasan. Tabel 2.3 : Pedoman Penentuan Jumlah Lajur Lebar perkerasan (L) L< 5,5 m 5,5 m < L < 8,25 m 8,5 m < L < 11,25 m 11,25 m < L < 15,00 m 15,00 m < L < 18,75 m 18,75 m < L < 22,00 m Sumber : SNI F Jumlah lajur (n) 1 Lajur 2 Lajur 3 Lajur 4 Lajur 5 Lajur 6 Lajur 19

37 Koefisien distribusi kendaraan (C) untuk kendaraan ringan dan berat yang lewat pada jalur rencana ditentukan menurut daftar dibawah ini : Tabel 2.4 : Koefisien Distribusi Kendaraan Jumlah Lajur Kendaraan Ringan Kendaraan Berat 1 arah 2 arah 1 arah 2 arah 1 Lajur 2 Lajur 3 Jalur 4 Jalur 5 Jalur 6 Jalur 1,00 0,60 0,40 1,00 0,50 0,40 0,30 0,25 0,25 1,00 0,70 0,50 1,00 0,50 0,475 0,45 0,425 0,40 Sumber : SNI F Kendaraan Ringan < 5 ton, misal mobil penumpang, pick up, mobil hantaran. Kendaraan Berat 5 ton, misal bus, truk, traktor, semi trailer, trailer Angka Ekivalen ( E ) Beban Sumbu Kendaraan a. Angka Ekivalen Sumbu Tunggal E = ( b es bu tamu nndb gau) b. Angka Ekivalen Sumbu Ganda 4 E = 0,086 ( b es bu tamu nndb gau)

38 Tabel 2.5 : Angka Ekivalen ( E ) sumbu kendaraan Beban Satu Sumbu Angka ekivalen Kg Lbs Sumbu tunggal Sumbu ganda , ,0036 0, ,0183 0, ,0577 0, ,1410 0, ,2923 0, ,5415 0, ,9238 0, ,000 0, ,4798 0, ,2555 0, ,3022 0, ,6770 0, ,4419 0, ,6647 0, ,4148 0, ,7815 1,2712 Sumber : SNI F 21

39 2.7.3 Daya Dukung Tanah Dasar. Daya dukung tanah dasar perlu diperhatikan karena fungsinya sebagai penerima beban lapis terakhir. Sifat sifat tanah dasar yang akan berpengaruh terhadap lapis perkerasan diantaranya : 1. Perubahan bentuk tetap (deformasi permanen). 2. Sifat mengembang dan menyusut. 3. Daya dukung tanah yang tidak merata dan susah ditentukan. 4. Landutan dan lendutan balik selama dan sesudah pembebanan lalu lintas. 5. Tambahan Pemadatan akibat pembebanan lalu lintas. Karena sifat sifat di atas maka perlu dukungan pondasi yang berfungsi : 1. Melindungi tanah dasar terhadap air hujan. 2. Mendapatkan Permukaan lantai kerja yang cukup rata, kuat dan uniform. 3. Memberikan sumbangan kenaikan daya dukung tanah dasar. Dalam BinaMarga, DDT ditetapkan berdasarkan grafik korelasi CBR DDT. Nilai CBR yang dipakai ditentukan dari nilai CBR ratarata untuk suatu lajur tertentu. 22

40 Gambar 2.4 : Grafik Hubungan Antara DDT dan CBR Sumber : Penuntun Praktis Perencanaan Teknik Jalan 23

41 2.7.4 Faktor Regional ( FR ) Faktor Regional ( FR ) adalah Faktor koreksi sehubungan dengan adanya perbedaan kondisi setempat dengan kondisi percobaan AASHTO Road Test dan disesuaikan dengan keadaan di Indonesia. FR ini dipengaruhi oleh bentuk alinyemen, persentase kendaraan berat yang berhenti, serta iklim. Halhal yang mempengaruhi faktor regional antara lain : 1. Keadaan medan 2. Persentase kendaraan berat. 3. Pertimbangan teknis dari perencanaan, misalnya : persimpangan, pemberhentian, tikungan, dan daerah rawarawa. Tabel 2.6 : Faktor Regional Kelandaian I Kelandaian II Kelandaian III ( < 6 % ) ( 6 10% ) ( >10% ) % Kendaraan Berat 30% > 30 % 30% > 30 % 30 % > 30 % Iklim I < 900 mm/th 0,5 1,0 1,5 1 1,5 2,0 1,5 2,0 2,5 Iklim II 900 mm/th 1,5 2,0 2,5 2 2,5 3,0 2,5 3,0 3,5 Sumber : SNI F Catatan : Pada bagian jalan tertentu seperti persimpangan, pemberhentian, atau tikungan tajam (jarijari 30m) FR ditambah dengan 0,5. pada daerah rawa FR ditambah 1,0. 24

42 2.7.5 Indeks Permukaan Dalam menentukan indeks permukaan (IP) pada akhir umur rencana, perlu dipertimbangkan faktor faktor klasifikasi fungsional jalan dan jumlah lintas ekivalen rencana (LER) seperti berikut : IP = 1,0 : adalah menyatakan permukaan jalan dalam keadaan rusak berat sehingga sangat menganggu lalu lintas kendaraan. IP = 1,5 : adalah tingkat pelayanan terendah yang masih mungkin (jalan tidak terputus). IP = 2,0 : adalah tingkat pelayanan rendah bagi jalan yang masih cukup stabil dan baik. IP =2,5 : adalah menyatakan permukaan jalan masih cukup stabil dan baik. 1. Indeks Permukaan Awal ( IPo ) Adalah nilai kerataan / kehalusan serta kekokohan permukaan jalan pada awal usia rencana. Nilai IPo dapat dilihat pada tabel berikut ini. Tabel 2.7 : Indeks Permukaan pada awal usia rencana ( IPo ) Jenis Lapisan Perkerasan IPo Roughness *)mm LASTON ,9 3,0 > 1000 HRA 3,9 3, ,4 3,0 > 2000 BURDA 3,9 3,5 < 2000 BURTU 3,4 3,0 < 2000 LAPEN 3,4 3, ,9 2,5 > 3000 LATASBUM 2,9 2,5 BURAS 2,9 2,5 Lapis Pelindung 2,9 2,5 Jalan Tanah 2,4 Jalan Kerikil 2,4 Sumber : SNI F 25

43 2.7.6 Indeks permukaan Akhir ( IPt ) Adalah nilai kerataan / kehalusan serta kekokohan permukaan jalan pada akhir usia rencana. Nilai IPt dapat dilihat pada tabel berikut ini. Tabel 2.8 : Indeks Permukaan pada akhir usia rencana ( IPt ). LER = Lintas Klasifikasi Jalan Ekivalen Lokal Kolektor Arteri Tol Rencana < 10 1,0 1,5 1,5 1,5 2,0 10 < 100 1,5 1,5 2,0 2,0 100 < ,5 2,0 2,0 2,0 2,5 > ,0 2,5 2,5 2,5 Sumber : SNI F Catatan : IP = 1,0 IP = 1,5 IP = 2,0 Pada proyekproyek penunjang jalan, jalan murah, atau jalan darurat maka IP dapat diambil 1.0 Menyatakan permukaan keadaan rusak berat sehingga dapat menganggu lalulintas kendaraan Adalah tingkat pelayanan terendah yang masih mungkin ( jalan tidak terputus ) Adalah tingkat pelayanan terendah bagi jalan yang mantap 26

44 2.7.7 Lapisan Permukaan Tabel 2.9 : Minimum tebal lapisan permukaan Tebal Minimum ITP Bahan (cm) < 3,00 3,00 6,70 6,71 7,49 7,50 9,99 10, ,5 7,75 10 Lapis pelindung : (Buras/Burtu/Burda) Lapen/Aspal macadam/hra, Lasbutag Laston. Lapen/Aspal macadam/hra, Lasbutag Laston. Lasbutag, Laston. Laston. Sumber : SNI F Lapisan Pondasi Atas Tabel 2.10 : Batasbatas minimum tebal lapisan Pondasi Atas ITP Tebal minimum Cm < *) Bahan Batu pecah, stabilitas tanah dengan semen, stabilitas tanah dengan kapur. Batu pecah, tabilitas tanah dengan semen, stabilitas tanah dengan kapur. LASTON Atas Batu pecah, stabilitas tanah dengan semen, stabilitas tanah dengan kapur, pondasi Macadam LASTON Atas Batu pecah, stabilitas tanah dengan semen, stabilitas tanah dengan kapur, pondasi Macadam, LAPEN 27

45 dan LASTON atas. Batu pecah, stabilitas tanah dengan semen, stabilitas tanah dengan kapur, pondasi Macadam, LAPEN dan LASTON atas. Sumber : SNI F *) Batas 20 cm tersebut dapat diturunkan menjadi 15 cm bila untuk pondasi bawah digunakan material berbutir kasar Lapisan Pondasi Bawah Untuk nilai setiap ITP bila digunakan pondasi bawah, tebal minimum adalah 10 cm Perencanaan Perkerasan Metode AASHTO Prinsip dasar yang dikembangkan AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Official) road test adalah dengan menggunakan grafikgrafik berdasarkan anallisa lalulintas selama umur rencana 20 tahun, sedangkan untuk perencanaan kurang dari 20 tahun grafikgrafik tersebut memerlukan suatu koreksi sebesar UR/ Lintas Ekivalen Permulaan Adalah jumlah lintasan kendaraan ratarata pada tahun permulaan pada jalur rencana dengan satuan as tunggal 8,16 ton ( lbs = 18 kips ) atau 18 KSAL (15 Kips Single Axle Load). i=n Rumus : LEP = Aj x Ej x Cj x ( 1 + i ) J=1 n Dimana : Aj = Jumlah kendaraan untuk 1 jenis kendaraan Ej = Angka ekivalen beban sumbu untuk 1 jenis kendaraan Cj = Koefisien distribusi kendaraan pada lajur rencana 28

46 I = Faktor pertumbuhan lalulintas tahunan n = Jumlah tahun dari saat diadakan pengamatan sampai jalan tersebut dibuka. Catatan : Pada perencanaan tebal perkerasan, mobil penumpang atau kendaraan ringan ( berat kosong <1500 kg ) tidak diperhitungkan Lintas Ekivalen Selama Umur Rencana ( AE 18 KSAL ) AE 18 KSAL (Accumulative Ekivalen 18 Kips Single Axle Load) adalah jumlah kendaraan yang lewat pada jalan tersebut selama masa pelayanan. Rumus = AE 18 KSAL = 365 x LEP x N Dimana = AE 18 KSAL = Lintas Ekivalen Selama Umur Rencana 365 = Jumlah hari dalam setahun LEP = Lintas Ekivalen Awal Umur Rencana untuk setiap kendaraan kecuali kendaraan ringan. N = Faktor Umur Rencana yang disesuaikan dengan perkembangan lalu lintas Umur Rencana Tabel 2.11 : Nilai N untuk Perhitungan AE 18 KSAL Faktor Pertumbuhan Lalu Lintas 2 % 4 % 5 % 6 % 8 % 10 % 1,01 1,02 1,02 1,03 1,04 1,05 2,04 2,08 2,10 2,12 2,16 2,21 3,09 3,18 3,23 3,30 3,38 3,48 4,16 4,33 4,42 4,51 4,69 4,87 5,25 5,53 5,66 5,80 6,10 6,41 6,37 6,77 6,97 7,18 7,63 8,10 7,51 8,06 8,35 8,65 9,28 9,96 8,70 9,51 9,62 10,20 11,05 12,00 29

47 9 9,85 10,79 11,3 11,84 12,99 14, ,05 12,25 12,9 13,60 15,05 16, ,45 20,25 22,15 29,90 28,30 33, ,55 30,40 33,9 37,95 47,70 60,20 Sumber : AASHTO, Penetapan Faktor Ekivalen Untuk Perkerasan Lentur Perencanaan perkerasan lentur berdasarkan pada berbagai jenis kendaraan, baik kendaraan bersumbu tunggal maupun yang bersumbu ganda, dimana sumbu tunggal mempunyai berat 2 sampai 40 kips dan sumbu ganda mempunyai 10 sampai 48 kips maka harus diekivalenkan dengan sumbu beban standar sumbu tunggal yaitu 18 kips. Faktor ekivalen untuk struktur number dari 1 sampai 6 serta IPt = 2,5 dapat dilihat pada tabel dibawah ini. Tabel 2.12 : Faktor Ekivalen Jalan untuk Beban Tunggal IPt= 2,5 Axle Load Structural Number ( SN ) Kips KN Sumber : AASHTO,

48 Tabel 2.13 : Fakor Ekivalen Jalan untuk Beban Ganda IPt= 2,5 Axle Load Structural Number ( SN ) Kips KN Sumber : AASHTO, Soil Support ( S ) Persamaan dasar yang dikembangkan AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) hanya berlaku satu nilai daya dukung tanah yang mewakili keadaan tanah dasar sebagai badan jalan yang terletak disekitar lokasi pengetesan. Untuk tujuan perencanaan tebal perkerasan perlu mengasumsikan 31

49 nilai daya dukung tanah yang diambil dari macam variasi density dan kelembaban yang dapat diharapkan pada konstruksi normal. Variasi ini akan berpengaruh dengan kualitas kontrol pengunaan, agar prosedur perencanaan mengenai berbagai macam tanah badan jalan, perlu pengumpamaan tingkat daya dukung tanah untuk dapat mewakili variasi tanah dilokasi yang berbeda. AASHTO road test, daya dukung tanah dinyatakan dalam Soil Support Value ( S ), karenanya diperlukan grafik yang menyatakan hubungan antara Soil Support Value dengan bersaran lain yang menyatakan daya dukung tanah, misalnya CBR, Ressistance Value ( R ), Group Index, dan lainlain Reliability ( R ) Konsep reliability untuk perencanaan perkerasan didasarkan pada beberapa ketidaktentuan dalam proses perencanaan untuk meyakinkan alternatifalternatif berbagai perencanaan. Tingkatan reliability ini digunakan tergantung pada volume lalulintas, klasifikasi jalan yang akan direncanakan maupun ekspetasi dari pengguna jalan. Relibility didefinisikan sebagai kemungkinan bahwa tingkat pelayanan dapat tercapai pada tingkatan tertentu dari sisi pandangan para pengguna jalan sepanjang umur yang direncanakan. Hal ini memberikan implikasi bahwa repetisi beban yang direncanakan dapat tercapai hingga mencapai tingkatan pelayanan tertentu. Pengaplikasian dari konsen reliability ini diberikan juga dalam parameter standar deviasi yang mempresentasikan kondisikondisi lokal dari ruas jalan yang direncanakan serta type perkerasan antara lain perkerasan lentur ataupun perkerasan kaku. Secara garis besar pengaplikasian konsep reliability adalah sebagai berikut : a. Menentukan klasifikasi ruas jalan yang direncanakan. Klasifikasi ini mencakup apakah jalan tersebut adalah jalan dalam kota (Urban) atau jalan antar kota (Rural). 32

50 b. Menentukan tingkat reliability yang dibutuhkan dengan menggunakan tabel yang ada pada metode AASHTO. Semakin tingggi tingkay reliability yang dipilih maka akan semakin tebal lapisan perkersan yang dibutuhkan. c. Memilih standar deviasi (So). Nilai ini mewakili dari kondisikondisi lokal yang ada. Berdasarkan data dari jalan percobaan AASHTO ditentukan nilai So sebesar 0,25 untuk rigid pavement dan 0,35 untuk flexible pavement. Hal ini berhubungan dengan total standar deviasi sebesar 0,35 dan 0,45 untuk lalu lintas untuk jenis perkerasan rigid dan flexible. Tabel 2.14 : Nilai Reliability untuk tiap Klasifikasi Jalan Nilai Reliability Klasifikasi Ruas Jalan Jalan dalam Kota ( Urban ) Jalan antar Kota ( Rural ) Jalan Lintas 85 99, ,9 Arteri Kolektor Sumber : AASHTO, 1993 Lokal Serviceability Index Serviceability merupakan tingkat pelayanan yang diberikan oleh sistem perkerasan yang kemudian dirasakan oleh pengguna jalan. Untuk serviceability ini parameter utama yang dipertimbangkan adalah nilai Present Serviceability Index (PSI). Nilai serviceability ini merupakan nilai yang menjadi penentu tingkat pelayanan fungsional dari suatu sistem perkerasan jalan. Secara numerik serviceability ini merupakan fungsi dari beberapa parameter antara lain ketidakrataan, jumlah lobang, luas tambalan,dll. 33

51 Nilai Serviceability ini diberikan dalam beberapa tingkatan antara lain : a. Untuk perkerasan yang baru dibuka (Open traffic) nilai Serviceability ini diberikan sebesar 4,0 4,2. Nilai ini dalam terminologi perkerasan diberikan sebagai nilai Initial Serviceability (Po). b. Untuk perkerasan yang harus dilakukan perbaikan pelayanannya, nilai serviceability ini diberikan sebesar 2,0. Nilai ini dalam terminologi perkerasan diberikan sebagai nilai terminal serviceability (Pt). c. Untuk perkerasan yang sudah rusak dan tidak bisa dilewati, maka nilai serviceability ini akan diberikan sebesar 1,5. Nilai ini dalam terminologi perkerasan diberikan sebagai nilai Failure Serviceability (Pf) Definisi Kualitas Drainase Tabel 2.15 : Definisi Kualitas Drainase Kualitas Drainase Pergerakan Air Sempurna Baik Sedang Kurang Baik Tidak Baik 2 Jam 1 Hari 1 Minggu 1 Bulan Air Tidak Bergerak Sumber : AASHTO, 1993 Kualitas Drainase Sempurna Baik Sedang Kurang Baik Tidak Baik Tabel 2.16 : Rekomendasi Nilai m 1 % 1 5 % 5 25 % 25 %

52 2.8.8 Structure Number ( SN ) Merupakan harga yang berhubungan dengan penentuan tebal perkerasan, yang besarnya tergantung kepada analisa lalulintas yang diekivalenkan terhadap beban gandar tunggal 18 kips dan kondisi jalan. Hubungan ini dinyatakan dalam rumus : SN Dimana : a 1, a 2, a 3 D1, D 2, D 3 m2, m 3 = a 1.D 1 + a 2.D 2 m 2 + a 3.D 3 m = merupakan Koefisien kekuatan relatif bahan untuk masingmasing lapisan. = merupakan tebal untuk masingmasing lapisan. = Koefisien Drainase masingmasing lapisan Koefisien lapisan Perkerasan ( a ) Material untuk lapisan perkerasan mempunyai kekuatan yang berbeda sesuai dengan fungsi dari masingmasing lapisan. Karena pada lingkungan yang bermacammacam lalulintas dan pelaksanaan konstruksi, disarankan didalam perencanaan menggunakan koefisien lapisan berdasarkan percobaan sendiri. 3 Tabel 2.17 : Koefisien Lapisan Perkerasan Surface Course Base Course Sub Base Course Material Koefesien Lapisan Perkerasan ( a ) Asphalt Concrete 0,44 Crushed Stone Stabilized Base Material Sumber : AASHTO, ,14 0,30 0,40 Crushed Stone 0,11 35

53 Ketebalan Lapisan Minimum Untuk menghindari perencanaan yang terlalu ekonomis dan tidak bermanfaat maka ketebalan didalam perencanaan lapisan perkerasan perlu diperhatikan. Setiap lapisan perkerasan mempunyai batas ketebalan minimum yaitu : a. Lapisan Permukaan = 5 cm b. Lapis Pondasi Base = 10 cm c. Lapis Pondasi Subbase = 10 cm 36

54 BAB III METODOLOGI PERENCANAAN START PERKERASAN LENTUR METODE PERHITUNGAN TEBAL PERKERASAN LENTUR METODE BINAMARGA METODE AASHTO JALAN LAMA (OVER LAY) DATADATA : SEKUNDER Jalur Rencana Angka Ekivalen Perhitungan lalu Lintas CBR Faktor Regional (FR) Indeks Permukaan Indeks Tebal perkerasan JALAN BARU (WIDENING) DATADATA : SEKUNDER Jalur Rencana Angka Ekivalen Perhitungan lalu Lintas CBR Faktor Regional (FR) Indeks Permukaan Indeks Tebal perkerasan DATADATA : SEKUNDER Jalur Rencana Traffic Ekivalen Faktor (TEF) Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) Ekivalen Axle Load (EAL) Soil Support (S) Reliability (R) Present Servicebility Indeks (PSI) Struktur Number (SN) Indeks Permukaan Koefesien lapis Perkerasan (a) ANALISA PERBANDINGAN ANALISA BIAYA KESIMPULAN DAN SARAN FINISH 37

55 38 KONSULTAN SUPERVISI: PT. Ciriatama Nusawidya Consult. 38

56 Proyek perkerasan jalan ini berlokasi di jalan Cut Meutia Bekasi Timur dengan keadaan daya dukung tanah dasar dibagi secara segmental : STATION CBR KETERANGAN % JEMB. FLYOVER % JEMB. KALI MALANG % JEMB. PLN % 3.1 Metode Bina Marga Jalan Baru. Dalam penentuan tebal perkerasan kontruksi jalan dengan cara Bina Marga, didasari oleh anggapan bahwa bahan material harus bersifat elastis dan isotropis ( bersifat ke segala arah sama ), hanya berlaku untuk material berbutir ( batu pecah ) dan tidak berlaku untuk konstruksi perkerasan dengan menggunakan batubatu besar serta pemeliharaan terusmenerus. Datadata yang diperlukan untuk perencanaan perkerasan adalah : a. Data tanah dasar : CBR b. Lalu lintas : Volume, komposisi, konfigurasi as / sumbu dan beban, angka pertumbuhan. c. Material yang tersedia : sifat sifat d. Ketentuan lain : umur rencana, keadaan umum disekitarnya, alignment (faktor regional) dan lainlainnya. Prinsipprinsip cara Bina Marga 1989 dengan memakai nomogram yang ada dibuat berdasarkan analisa lalulintas 10 tahun. Untuk keadaan lalu lintas (umur rencana) tidak selama 10 tahun, 39

57 nomogram tersebut masih dapat dipergunakan dengan menggunakan Faktor Penyesuaian (FP). UR FP = 10 Besaranbesaran yang diperlukan untuk penggunaan nomogram tersebut adalah : a. Daya Dukung Tanah (DDT) b. Lintas Harian Ratarata (LHR) c. Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) d. Lintas Ekivalen Rencana (LER) 1. Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) Adalah jumlah lintasan kendaraan ratarata pada tahun permulaan pada jalur rencana dengan satuan as tunggal 8,16 ton ( lbs = 18 kips) atau 18 KSAL ( 18 Kips Single Axle Load ). n LEP = LHRj x Cj x Ej J=1 Di mana :LHR= Lalu lintas harian ratarata j C E = Jenis Kendaraan = Koefisien kendaraan = Angka Ekivalen 2. Lintas Ekivalen Akhir ( LEA) Adalah jumlah lintasan kendaraan rata rata pada tahun akhir dari masa pelayanan pada jalur rencana dengan satuan as tunggal 8,16 ton. 40

58 n LEA = LHRj (1+i) UR x Cj x Ej J=1 Dimana : LHR i UR j C E = Lalu lintas harian ratarata = Pertumbuhan lalu lintas = Usia Rencana = Jenis Kendaraan = Koefisien kendaraan = Angka Ekivalen 3. Lintas Ekivalen Tengah (LET) Adalah jumlah lintasan kendaraan ratarata slama masa pelayanan pada jalur rencana dengan satuan as tunggal 8,16 ton. LET = L E+ PL E 2 4. Lintas Ekivalen Rencana (LER) UR LER 10 = LET + 10 Indeks Permukaan ( IP ) Adalah nilai kerataan / kehalusan serta kekokohan permukaan yang berhubungan dengan tingkat pelayanan bagi lalulintas yang lewat. Indeks Permukaan Awal ( IPo ) Adalah nilai kerataan / kehalusan serta kekokohan permukaan jalan pada awal usia rencana. 41

59 5. Indeks Tebal Perkerasan ( ITP ) Adalah besaran yang menyatakan nilali kontrusksi perkerasan yang besarnya tergantung pada tebal masingmasing lapisan serta kekuaan relatif dari lapisanlapisan tersebut. ITP = a 1.D 1 + a 2.D 2 + a 3.D a = Koefisien lapisan D = Tebal lapisan ( cm) 3 Tabel 3.1 : Koefisien kekuatan Relatif ( a ) Koefisien kekuatan Kekuatan Bahan Relatif Ms Kt CBR a1 a2 a3 (Kg) ((Kg/cm) (%) Jenis Bahan 0,40 0, LASTON 0,32 0, ,35 0, LASBUTAG 0,28 0, ,30 0,26 0,25 0, HRA Aspal Macadam LAPEN (mekanis) LAPEN (manual) 0,28 0, LASTON Atas 0, ,23 0,19 LAPEN ( mekanis ) LAPEN ( manual ) 0,15 0, Stabilitas Tanah dengan semen 0,15 0, Stabilitas Tanah dengan kapur 0,14 0,13 0, Batu Pecah (kelas A) Batu Pecah (kelas B) Batu Pecah (kelas C) 0,13 0,12 0, SIRTU/Pitrun(kelas A) SIRTU/Pitrun(kelas B) SIRTU/Pitrun(kelas C) 0,10 20 Tanah/Lempung kepasiran Sumber : SNI F 42

60 3.1.2 Jalan Lama (Overlay) Untuk perhitungan pelapisan tambahan (Overlay), kondisi perkerasan jalan lama (Existing Pavement) dinilai sesuai daftar dibawah ini 1. Lapis permukaan : Umumnya tidak retak, hanya sedikit deformasi Pada jalur roda % Terlihat retak halus, sedikit deformasi pada jalur Roda namun masih tetap stabil % Retak sedang, beberapa deformasi pada jalur roda, Pada dasarnya masih menunjukan kestabilan % 2. Lapis pondasi : a. Pondasi aspal beton atau penetrasi Macadam. Umumnya tidak retak % Terlihat retak halus, namun masih tetap stabil % Retak sedang, pada dasarnya masih menunjukan Kestabilan % Retak banyak, menunjukan gejala ketidakstabilan % b. Stabilisasi tanah dengan semen atau kapur : Indek plastisitas (plasticity index = PI) % c. Pondasi Macadam atau batu pecah : Indek plastisitas (plasticity index = PI) % 3. Lapis pondasi bawah : Indek plastisitas (plasticity index = PI) % Indek plastisitas (plasticity index = PI) > % Dari kondisi tersebut ditentukan nilai ITP sisa. Tahap selanjutanya adalah sebagai berikut : 1. Penentuan ITP awal sesuai dengan kebutuhan lalu lintas. 2. Penentuan Parameter lainnya : DDT awal Lintas Harian Rata rata Ipo, Ipt, LER 10, FR. 3. Penentuan Tebal overlay D o = ITPawal ITPsisa a o 43

61 3.2 Metode AASHTO Tahapan pengerjaan Metode AASHTO : 1. Jalur Rencana Rumus : LHR n = ( 1 + i ) n. LHR 2. Traffic Ekivalen faktor (TEF) 3. Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) i=n Rumus : LEP = Aj x Ej x Cj x ( 1 + i ) J=1 4. Ekivalen Axle Load (EAL) n AE 18 KSAL = 365 x LEP x N 5. Struktur Number (SN) 6. Soil Support (S) 7. Reliabillity (R) 8. Present Servicebillity Indeks (PSI) 9. Indeks Permukaan 10. Tebal Lapis Permukaan (IP) SN = a 1.D 1 + a 2.D 2 m 2 + a 3.D 3 m 3 + a 4.D 4 m Koefisien Lapis Perkerasan (a) 44

62 Desain Chart Perkerasan Lentur Metode AASHTO Grafik 3.1 Desain Chart Perkerasan Lentur Metode AASHTO 45

63 LEMBAR PENGESAHAN PERBANDINGAN PERECANAAN TEBAL PERKERASAN LENTUR METODE BINA MARGA DAN METODE AASHTO ( STUDI KASUS PROYEK PERKERASAN JALAN DI CUT MUETIA FLY OVER BEKASI ) Oleh : MANDRA WINDIARTO NIM : FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN PROGRAM S1 TEKNIK SIPIL Disetujui Dosen Pembimbing ( Ir. SYLVIA INDRIANI, MT ) 46

64 BAB IV PERHITUNGAN TEBAL PERKERASAN LENTUR Proyek pengembangan jalan Cut Meutia berawal dari persimpangan jalan Narogong (STA ) sampai dengan terminal Bekasi (STA ) atau sepanjang 3,148 Km. Berikut adalah data teknis proyek pengembangan jalan Cut Meutia: 1. Daerah milik jalan (Damija) : 30 meter 2. Panjang Jalan : 3,148 Km 3. Banyak jalur dan lajur : 2 jalur dan 4 lajur 4. Lebar jalur lalulintas : 2 x meter 5. Bahu Jalan : 2 x 1,5 6. Kemiringan jalan : 2 % 7. Kemiringan Bahu : 4 % 8. Kecepatan rencana : 60 Km/jam 9. Kelas jalan : 1 ( Satu ) Data lalulintas yang dipakai dalam kajian ini diperoleh dari pengumpulan data sekunder, yang berasal dari survey konsultan PT. Pacific Consulindo International Indonesia (PCI). 46

65 Tabel 4.1 : Komposisi dan Jumlah Lalu Lintas Pada Awal dan Akhir Tahun Rencana No. Jenis Kendaraan Awal Umur rencana Tahun 2008 (kendaraan/hari) Akhir Umur Rencana Tahun 2017 (kendaraan/hai) 1. Motor Cycle Car Bus Truck Total Sumber: Survey PT. Pacific Consulindo International Indonesia 1. Umur rencana : 10 tahun 2. Tingkat pertumbuhan lalulintas ( i ) : 6,24 % 3. Angka Ekivalen beban sumbu kendaraan ( E ) terhadap beban sumbu kendaraan standar 8,16 ton ( 18 kips ) unuk masingmasing jenis kendaraan sebagai berikut: Car 2 ton (1+1) = 0, ,0002 = 0,0004 Bus 8 ton (3+5) = 0, ,0183 = 0,1593 Truck 2 as, 13 ton (5+8) = 0, ,9238 = 1, Koefisien distribusi ( C ) = 0,3 untuk 4 lajur, 2 arah untuk kendaraan 4. Bahan perkerasan yang digunakan : ringan = 0,4 untuk 4 lajur, 2 arah untuk kendaraan berat Asphalt Concrete Wearing Course (ACWC) Asphalt Treated Base (ATB) 47

66 Lapis Pondasi Agregat (LPB) kelas A Lapis Pondasi Agregat (LPB) kelas B 5. Nilai CBR Subgrade adalah 4 % (Sta ) dan 6 % (Sta ). 6. Kelandaian 7 % 4.1 Perhitungan Tebal Perkerasan Metode Bina Marga CBR 4 % Lalulintas Rencana Rumus : LHRn = (1 + i) n. LHR Dimana : 0 LHRn = Lalulintas Harian Ratarata tahun ke n LHRo = Lalulintas Harian Ratarata tahun ke 0 i n = Tingkat pertumbuhan lalulintas = Tahun ke n LHR pada tahun 2008 ( awal tahun rencana ) Car = kendaraan Bus = kendaraan Truck = 275 kendaraan LHR 2008 = kendaraan LHR pada tahun ke10 (2017) LHRn = (1 + i) n. LHR 0 i = 6,24 % 48

67 1. Car = 9288 (1+0,0624) ¹º = kendaraan 2. Bus = 2735 (1+0,0624) ¹º = 4016 kendaraan 3. Truck = 275 (1+0,0624) ¹º = 406 kendaraan Mencari angka Ekivalen (E) masingmasing kendaraan 1. Car 2 ton. As depan = 1 ton = 0,0002 As belakang = 1 ton = 0, Bus 8 ton. 0,0004 As depan = 3 ton = 0,0183 As belakang = 5 ton = 0, Truk 13 ton 0,1593 As depan = 5 ton = 0,1410 As belakang = 8 ton = 0,9238 1, Menghitung Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) n Rumus : LEP = LHRj x Cj X Ej J=I Dimana : LEP LHR j = Lintas Ekivalen Permulaan = Lalulintas Harian Ratarata = Jenis Kendaraan 49

68 C E = Koefisien kendaraan = Angka Ekivalen Kendaraan ringan 2 ton (1+1) = 0,3 x 0,0004 x = 1,114 Bus 8 ton (3+5) = 0,45 x 0,1593 x = 196,058 Truck 2 as, 13 ton (5+8) = 0,45 x 1,0648 x 275 = 131,769 LEP = 328, Menghitung Lintas Ekivalen Akhir (LEA) ke 10 Tahun 2017 n Rumus : LEA = LHRj (1+ i) UR x Cj x Ej J=1 LEA10 = LEP (1 + i) UR ( hasil substitusi rumus baku LEP dan LEA ), dimana : i UR = Tingkat Pertumbuhan lalulintas = Usia Rencana LEA 10 = 328,941 (1 + 0,0624) 10 LEA 10 = 602, Menghitung Lintas Ekivalen Tengah ( LET ) Tahun ke 10 LEP + LEA 10 Rumus : LET 10 = 2 328, ,554 LET 10 = 2 LET 10 = 465,

69 4.1.5 Menghitung Lintas Ekivalen Rencana (LER) Tahun ke 10 Rumus : LER 10 = LET x UR 10 LER 10 LER 10 = 465,7475 x = 466 kendaraan Mencari Daya Dukung Tanah Dasar (DDT) Dengan menarik garis mendatar kesebelah kiri pada grafik hubungan DDT dan CBR ( gambar 2.4 ), maka akan didapatkan nilai DDT. Untuk nilai CBR 4 %, maka didapat nilai DDT sebesar 4, Menentukan Indeks Permukaan ( IP ) Indeks Permukaan Awal ( IPo ) Direncanakan lapis permukaan LASTON dengan roughness 1000 mm/km (tabel 2.7) dan didapat IPo 4 Indeks permukaan Akhir ( IPt ) Jalan Arteri LER 10 = 466 kendaraan Dari tabel 2.8 IPt = 2,0 2,5 diambil 2,5 51

70 Gambar 4.1 : Grafik Hubungan Antara DDT dan CBR Didapat nilai DDT 4,25 Sumber : Penuntun Praktis Perencanaan Teknik Jalan Raya Mencari Harga Indeks Tebal Perkerasan ( ITP ) ke 10 (2017) IPo 4 IPt = 2,5 LER 10 = 466 kendaraan DDT = 4,25 FR = 1 ( tabel 2.6 ) 52

71 Dengan menggunakan Nomogram Indeks Tebal Perkerasan IPt = 2,5 dan IPo 4, didapat nilai ITP = 8,98 Gambar 4.2 : Nomogram Indeks Tebal Perkerasan IPt= 2,5, IPo 4 Sumber : Penuntun Praktis Perencanaan Teknik Jalan Raya Menentukan Tebal Lapisan Perkerasan Dari tabel 3.1 ; 2.8 dan 2.9 untuk memaksimalkan lapis permukaan didapat : 53

72 Asphalt Concrete Wearing Course (ACWC) a 1 = 0,30 D 1 = x cm Asphalt Treated Base (ATB) Lapis Pondasi Agregat (LPB) Kelas A Lapis Pondasi Agregat (LPB) Kelas B a2 = 0,26 D 2 = 15 cm a3 = 0,13 D 3 = 10 cm a4 = 0,10 D 4 = 10 cm ITP = a1.d 1 + a 2.D 2 + a 3.D 3 + a 4.D 8,98 = (0,30xD 8,98 6,2 = 0,3 x D 1 1 ) + (0,26x15) + (0,13x10) + (0,10x 10) 4 D 1 = 9,26 9,5 cm Tabel 4.2 Indeks Tebal Perkerasan Pada Tiap Jenis Lapisan Perkerasan No 1. Jenis Lapis Perkerasan AC Wearing Course Koefisien Kekuatan Relatif 0,30 Tebal Lapisan ( Cm ) 9,5 2. AC Base (ATB) 0, Base Kelas A 0, Base Kelas B 0,

73 Susunan Lapisan Perkerasan Lentur Umur Rencana 10 tahun ( ) Sta ,5 ACWC AC Base Agregat Base Kelas A Agregat Base Kelas B 44,5 Tanah Dasar CBR 4% Gambar 4.3 Susunan Tebal Lapisan Perkerasan dengan Metode Bina Marga 55

74 4.2 Perhitungan Tebal Perkerasan Metode AASHTO CBR 4 % Lalulintas Rencana Rumus : LHR n = ( 1 + i ) n. LHR Dimana : LHR n LHR i n 0 = Lalulintas Harian Ratarata tahun ke n = Lalulintas Harian Ratarata tahun ke 0 = Tingkat pertumbuhan lalulintas = Tahun ke n LHR pada tahun 2008 (awal tahun rencana) Car = kendaraan Bus = kendaraan Truck = 275 kendaraan LHR 2008 = kendaraan LHR pada tahun ke10 (2017) LHRn = (1 + i) n. LHR i = 6,24 % Car = kendaraan Bus = kendaraan Truck = 406 kendaraan 0 LHR 2017 = kendaraan 56

75 4.2.2 Menentukan Traffic Equivalent Factor ( TEF ) IPt = 2,5 Ditaksir SN = 4 Dari tabel 3.11 didapat nilai TEF : Kendaraan ringan 2 ton (1+1) = 0, ,0002 = 0,0004 Bus 8 ton (3+5) = 0,01 + 0,10 = 0,11 Truck 2 as, 13 ton (5+8) = 0,10 + 0,65 = 0, Menentukan Lintas Ekivalen Permulaan ( LEP ) i=n Rumus : LEP = Aj x Ej x Cj x ( 1 + i ) J=1 n Dimana : Aj Ej Cj i n = Jumlah kendaraan untuk 1 jenis kendaraan = Angka ekivalen beban sumbu untuk 1 jenis kendaraan = Koefisien distribusi kendaraan pada lajur rencana = Faktor pertumbuhan lalulintas tahunan = Jumlah tahun dari saat diadakan pengamatan sampai jalan tersebut dibuka. LEP yang dipakai ( kendaraan ringan tidak diperhitungkan ) : Bus 8 ton (3+5) = 0,45 x 0,11 x 2735 = 135,3825 Truck 2 as, 13 ton (5+8) = 0,45 x 0,75 x 275 = 92,8125 LEP = 228,195 57

76 4.2.4 Total Ekivalen 18 Kip Single Axle Load ( EAL ) AE 18 KSAL = 365 x LEP x N Dimana : AE 18 KSAL = Lintas Ekivalen Selama Umur Rencana 365 = Jumlah hari dalam setahun LEP = Lintas Ekivalen Awal Umur Rencana kecuali untuk setiap kendaraan kecuali kendaraan ringan. N = Faktor Umur Rencana yang disesuaikan dengan perkembangan lalu lintas ( tabel 2.11 ) AE 18 KSAL = 365 x 228,195 x 13,6 AE 18 KSAL = ,133 x Menentukan Nilai Structure Number ( SN ) a. Reliabilitas ( R ) = 0,90 b. Simpang baku / Standar Deviasi ( So ) untuk perkerasan lentur = 0,35 c. Total Equivalent 18 Kips Axle Load ( KSAL ) = 1,133 x 10 d. Mr = 1500 x CBR = 1500 x 4 = 6000 psi e. Δ IP, dari lampiran gambar grafik antara Ip swell = 1,85 f. Present Serviceability Index (PSI), Po = 4,0 ; Pt = 2,5 g. Dengan menggunakan gambar Design Chart for Flexible Pavement, maka didapat Stucture Number = 3,5 h. Kualitas drainase bagus nilai m = 1,

77 Gambar 4.4 Design Chart for Flexible Pavement SN=3,5 Sumber : AASHTO, Menentukan Koefisien Lapisan Perkerasan Dari lampiran diatas metode AASHTO, didapat nilai a 1, a 2, a 3. Asphalt Concrete Wearing Course (MS 744) a1 = 0,44 D 1 = 2 inchi Asphalt Treated Base (ATB) inchi a2 = 0,44 D 2 = 2 Lapisan Pondasi Agregat (LPA) kelas A a3 = 0,12 D 3 = 6 inchi 59

78 Lapisan Pondasi Agregat (LPA) kelas B a 4 = 0,11 D 4 = x inchi Menentukan Tebal Lapis perkerasan SN = a 1.D 1 + a 2.D 2 m 2 + a 3.D 3 m 3 + a 4.D 4 m 4 3,5 = (0,44 x 2) + (0,44 x 3 x 1,0) + (0,14 x 5 x 1,0) + (0,11 x D 4 x 1,0) 3,5 2,9 = 0,11 D 4 D 4 = 5,45 inchi = 13,97 cm 14 cm Tebal Lapis Perkerasan : a 1 a a 2 3 = 2 inchi = 5 cm = 3 inchi = 8 cm = 5 inchi = 13 cm a4 = 5,5 inchi = 14 cm Susunan Lapisan Perkerasan Lentur Umur Rencana 10 tahun ( ) Sta

79 Gambar 4.5 Susunan Tebal Lapisan Perkerasan dengan Metode AASHTO 4.3 Perhitungan Tebal Perkerasan Metode Bina Marga CBR 6 % Lalulintas Rencana Rumus : LHRn = (1 + i) n. LHR Dimana : 0 LHRn = Lalulintas Harian Ratarata tahun ke n LHRo = Lalulintas Harian Ratarata tahun ke 0 i n = Tingkat pertumbuhan lalulintas = Tahun ke n LHR pada tahun 2008 ( awal tahun rencana ) Car = kendaraan Bus = kendaraan Truck = 275 kendaraan LHR 2008 = kendaraan LHR pada tahun ke10 (2017) LHRn = (1 + i) n. LHR 0 i = 6,24 % 1. Car = 9288 (1+0,0624) ¹º = kendaraan 2. Bus = 2735 (1+0,0624) ¹º = 4016 kendaraan 3. Truck = 275 (1+0,0624) ¹º = 406 kendaraan 61

80 Mencari angka Ekivalen (E) masingmasing kendaraan 1. Car 2 ton. As depan = 1 ton = 0,0002 As belakang = 1 ton = 0, Bus 8 ton. 0,0004 As depan = 3 ton = 0,0183 As belakang = 5 ton = 0, Truk 13 ton 0,1593 As depan = 5 ton = 0,1410 As belakang = 8 ton = 0,9238 1, Menghitung Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) n Rumus : LEP = LHRj x Cj X Ej J=I Dimana : LEP LHR j = Lintas Ekivalen Permulaan = Lalulintas Harian Ratarata = Jenis Kendaraan 62

81 C E = Koefisien kendaraan = Angka Ekivalen Kendaraan ringan 2 ton (1+1) = 0,3 x 0,0004 x = 1,114 Bus 8 ton (3+5) = 0,45 x 0,1593 x = 196,058 Truck 2 as, 13 ton (5+8) = 0,45 x 1,0648 x 275 = 131,769 LEP = 328, Menghitung Lintas Ekivalen Akhir (LEA) ke 10 Tahun 2017 n Rumus : LEA = LHRj (1+ i) UR x Cj x Ej J=1 LEA10 = LEP (1 + i) UR ( hasil substitusi rumus baku LEP dan LEA ), dimana : i UR = Tingkat Pertumbuhan lalulintas = Usia Rencana LEA 10 = 328,941 (1 + 0,0624) 10 LEA 10 = 602, Menghitung Lintas Ekivalen Tengah ( LET ) Tahun ke 10 LEP + LEA 10 Rumus : LET 10 = 2 328, ,554 LET 10 = 2 LET 10 = 465,

82 4.3.5 Menghitung Lintas Ekivalen Rencana (LER) Tahun ke 10 Rumus : LER 10 = LET x UR 10 LER 10 LER 10 = 465,7475 x = 466 kendaraan Mencari Daya Dukung Tanah Dasar (DDT) Dengan menarik garis mendatar kesebelah kiri pada grafik hubungan DDT dan CBR ( gambar 2.4 ), maka akan didapatkan nilai DDT. Untuk nilai CBR 4 %, maka didapat nilai DDT sebesar 4, Menentukan Indeks Permukaan ( IP ) Indeks Permukaan Awal ( IPo ) Direncanakan lapis permukaan LASTON dengan roughness 1000 mm/km (tabel 2.7) dan didapat IPo 4 Indeks permukaan Akhir ( IPt ) Jalan Arteri LER 10 = 466 kendaraan Dari tabel 2.8 IPt = 2,0 2,5 diambil 2,5 64

83 Gambar 4.6 : Grafik Hubungan Antara DDT dan CBR Didapat nilai DDT 4,9 Sumber : Penuntun Praktis Perencanaan Teknik Jalan Raya Mencari Harga Indeks Tebal Perkerasan ( ITP ) ke 10 (2017) IPo 4 IPt = 2,5 LER 10 = 466 kendaraan 65

84 DDT = 4,9 FR = 1 ( tabel 2.6 ) Dengan menggunakan Nomogram Indeks Tebal Perkerasan IPt = 2,5 dan IPo 4, didapat nilai ITP = 8,38 Gambar 4.7 : Nomogram Indeks Tebal Perkerasan IPt= 2,5, IPo 4 Sumber : Penuntun Praktis Perencanaan Teknik Jalan Raya 66

85 4.3.9 Menentukan Tebal Lapisan Perkerasan Dari tabel 3.1 ; 2.7 dan 2.8 untuk memaksimalkan lapis permukaan didapat : Asphalt Concrete Wearing Course (ACWC) a 1 = 0,3 D 1 = x cm Asphalt Treated Base (ATB) Lapis Pondasi Agregat (LPB) Kelas A Lapis Pondasi Agregat (LPB) Kelas B a2 = 0,26 D 2 = 15 cm a3 = 0,13 D 3 = 10 cm a4 = 0,1 D 4 = 10 cm ITP = a1.d 1 + a 2.D 2 + a 3.D 3 + a 4.D 4 8,38 = (0,3xD 8,38 6,4 = 0,3 x D 1 1 ) + (0,26x15) + (0,13x10) + (0,10x 10) D 1 = 7,26 cm 7,5 cm Tabel 4.3 Indeks Tebal Perkerasan Pada Tiap Jenis Lapisan Perkerasan No Jenis Lapis Perkerasan Koefisien Kekuatan Relatif Tebal Lapisan ( Cm ) 1. AC Wearing Course 0,30 7,5 2. AC Base (ATB) 0, Base Kelas A 0, Base Kelas B 0,

86 Susunan Lapisan Perkerasan Lentur Umur Rencana 10 tahun ( ) Sta Gambar 4.8 Susunan Tebal Lapisan Perkerasan dengan Metode Bina Marga 4.4 Perhitungan Tebal Perkerasan Metode AASHTO CBR 6 % Lalulintas Rencana Rumus : LHR n = ( 1 + i ) n. LHR Dimana : LHR n LHR i n 0 = Lalulintas Harian Ratarata tahun ke n = Lalulintas Harian Ratarata tahun ke 0 = Tingkat pertumbuhan lalulintas = Tahun ke n LHR pada tahun 2008 (awal tahun rencana) Car = kendaraan Bus = kendaraan Truck = 275 kendaraan LHR 2008 = kendaraan 68