BAB 3 METODOLOGI PENULISAN. program sebagai alat bantu adalah sbb: a. Penyelesaian perhitungan menggunakan alat bantu software komputer untuk

Transkripsi

1 BAB 3 METODOLOGI PENULISAN 3.1 SASARAN PENELITIAN Beberapa sasaran yang ingin dicapai dari permodelan menggunakan program sebagai alat bantu adalah sbb: a. Penyelesaian perhitungan menggunakan alat bantu software komputer untuk mendapatkan nilai yang akurat dan secara cepat. b. Penentuan tebal perkerasan lentur dengan meminimalkan faktor kesalahan dalam perhitungan secara manual dan kesalahan membaca grafik pada garisgaris korelasi serta nomogram yang dipermudah dengan adanya persamaan garis. c. Mengetahui pengaruh CBR terhadap ITP dan harga. d. Mengetahui pengaruh angka pertumbuhan lalu lintas (i) terhadap ITP dan harga. e. Mengetahui pengaruh umur rencana masing-masing tahap terhadap ITP dan biaya total perkerasan dalam konstruksi bertahap. 3.2 PROSES PENELITIAN Proses penelitian yang akan dilakukan adalah sebagai berikut: a. Peninjauan Pustaka yang digunakan sebagai acuan penulisan dan penggunaan metode dengan revisi terbaru. 37

2 38 b. Menterjemahkan perumusan setiap Metode dan langkah-langkah ke dalam bahasa komputer dengan menggunakan bagan alir (flowchart) sebagai alat bantu. c. Hasil dan pemrograman kemudian dibandingkan dengan berbagai soal perhitungan perkerasan yang sudah ada., jika hasil yang dicapai belum memenuhi maka dilakukan revisi terhadap program yang dibuat. Tetapi jika hasil yang dicapai sesuai dengan perhitungan manual, maka program bisa disebut layak untuk digunakan. d. Melakukan studi kasus / meneliti pengaruh CBR terhadap ITP, angka pertumbuhan (i) terhadap ITP, dan pengaruh biaya pada kontruksi bertahap. e. Tahap penulisan laporan skripsi. Gambar 3.1 Bagan Alir Penelitian

3 PROGRAM PERHITUNGAN PERKERASAN LENTUR Pada program yang dibuat memiliki 3 jenis perkerasan yang dapat dihitung, antara lain : a. Perkerasan Lentur Normal b. Perkerasan Lentur Konstruksi Bertahap c. Perkerasan Tambahan ( Overlay ) Gambar 3.2 Bagan Alir Program Secara Umum

4 PERHITUNGAN PERKERASAN LENTUR LANGKAH PERHITUNGAN SECARA MANUAL Perhitungan perkerasan lentur untuk jalan baru dibuat dengan langkahlangkah sebagai berikut : a. Data-data masukan / data yang diperlukan untuk perhitungan Lalu lintas harian Fungsi jalan, jumlah lajur, jumlah arah Umur Rencana, Masa Pelaksanaan, jumlah pertumbuhan kendaraan Data CBR yang digunakan Curah hujan / iklim, kelandaian, persentase kendaraan berat Jumlah lapisan dan jenis bahan untuk setiap lapisan b. Menghitung Lintas Harian Rata-rata (LHR) pada awal umur rencana Lintas harian rata-rata pada awal umur perencanaan diperhitungkan terhadap jumlah pertumbuhan lalu lintas selama pelaksanaan pembuatan jalan raya, sehingga desain yang diperkirakan dapat mampu menahan lintasannya hingga waktu yang ditentukan. LHRp yang diperhitungkan untuk setiap masing-masing kendaraan. Rumus yang digunakan adalah : LHRp ) n = K ( 1+ i. (3.1) dimana : K = data kendaraan yang lewat dalam 1 hari ( 1 jenis ) i = Pertumbuhan lalu lintas selama masa pelaksanaan (%) n = Masa pelaksanaan pembangunan jalan (tahun)

5 41 c. Menghitung Lintas Harian Rata-rata (LHR) pada akhir umur rencana Lintas Harian rata-rata pada akhir umur rencana yang diperhitungkan adalah jumlah lintasan kendaraan yang lewat pada akhir umur perencanaan untuk menentukan kapasitas maksimum dari perencanaan desain tebal perkerasan. LHRa dihitung untuk setiap masing-masing jenis kendaraan. Rumus yang digunakan adalah : LHRa ) n = K ( 1+ i. (3.2) dimana : K = Jumlah Lintasan pada awal umur rencana / LHRp i = Pertumbuhan lalu lintas selama umur rencana (%) n = Umur rencana jalan (tahun) d. Menghitung Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) di awal perencanaan Rumus yang digunakan dari rumus 2.3, yaitu : LEP = n j= 1 LHRp xc xe j dimana : LHRp = didapat dari data perhitungan pada langkah b C = Nilai koefisien distribusi kendaraan dari Tabel 2.3 j j E = Angka ekivalen ditentukan dengan Persamaan 2.1 dan 2.2 atau dengan menggunakan Tabel 2.4 j = Jenis kendaraan Lintas ekivalen permulaan merupakan angka kumulatif dari seluruh jenis kendaraan yang lewat pada awal umur rencana.

6 42 e. Menghitung Lintas Ekivalen Akhir (LEA) di akhir perencanaan Rumus yang digunakan dari persamaan 2.4, yaitu : LEA = n j= 1 LHRa xc xe j Nilai koefisien distribusi kendaraan (C) dan angka ekivalen kendaraan (E) yang digunakan sama dengan langkah d, namun LHRa adalah angka yang didapat dari langkah c. Lintas ekivalen akhir adalah angka kumulatif dari seluruh jenis kendaraan yang lewat hingga akhir umur rencana. f. Menghitung Lintas Ekivalen Tengah (LET) pada umur rencana Lintas ekivalen tengah merupakan nilai tengah lintasan yang lewat selama umur rencana, LET dicari menggunakan persamaan 2.5, dimana LEP dari langkah d, dan LEA dari langkah e. g. Menghitung Lintas Ekivalen Rata-rata (LER) Lintas ekivalen rata-rata kendaraan yang lewat selama umur rencana, dihitung dengan rumus 2.6 dimana LET didapat dari langkah f dan FP adalah faktor penyesuaian didapat dari umur rencana dibagi 10. h. Mengolah data tanah (CBR) menjadi daya dukung tanah dasar (DDT) Data tanah dapat diolah sesuai dengan pembahasan pada BAB 2, dimana dicari CBR dengan persentase 90% yang kemudian angka tersebut dikorelasikan menjadi DDT dengan menggunakan Gambar 2.1 i. Menentukan Faktor Regional (FR) berdasarkan Kelandaian, Persen Kendaraan Berat, dan Iklim menggunakan Tabel 2.5. j j

7 43 j. Menentukan bahan-bahan perkerasan, diantaranya lapis permukaan, lapis pondasi dan lapis pondasi bawah beserta nilai koefisien kekuatan relatif masing-masing lapisan berdasarkan Tabel 2.8. k. Menentukan Indeks Permukaan pada akhir umur rencana (IPt) dengan Tabel 2.6 berdasarkan fungsi jalan dan nilai Lintas Ekivalen Rata-rata (LER) dari perhitungan pada langkah g. l. Menentukan Indeks Permukaan pada awal umur rencana (IPo) dengan tabel 2.7 berdasarkan jenis bahan untuk lapisan permukaan. m. Mencari Indeks Tebal Perkerasan (ITP) menggunakan nomogram 1-9 sesuai dengan kebutuhan dari nilai IPo dan IPt. Contoh bentuk nomogram dapat dilihat pada gambar 2.3. n. Menentukan tebal masing-masing lapisan berdasarkan tebal minimum dan menggunakan persamaan ITP = a. (3.3) 1 D1 + a2 D2 + a3 D3 dimana : a = Koefisien kuat relatif bahan D = tebal bahan yang digunakan

8 44 Gambar 3.3 Proses Perhitungan Secara Manual

9 LANGKAH PERHITUNGAN DENGAN PROGRAM Perhitungan perkerasan lentur untuk jalan baru menggunakan program dibuat dengan langkah-langkah sebagai berikut : a. Input Data-data masukan / data yang diperlukan untuk perhitungan Lalu lintas harian, Angka ekivalen masing-masing kendaraan Fungsi jalan, jumlah lajur, jumlah arah Umur Rencana, Masa Pelaksanaan, jumlah pertumbuhan kendaraan Data CBR yang digunakan Curah hujan / iklim, kelandaian, persentase kendaraan berat Jumlah lapisan dan jenis bahan untuk setiap lapisan b. Menghitung Lintas Harian Rata-rata (LHR) pada awal dan akhir umur rencana, perhitungan dilakukan berdasarkan persamaan 3.1 dan 3.2. c. Menghitung Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) di awal perencanaan berdasarkan persamaan 2.3 dengan koefisien distribusi kendaraan (C) merupakan data yang tersimpan dalam program sesuai dengan SNI F dan angka ekivalen kendaraan (E) merupakan input. d. Menghitung Lintas Ekivalen Akhir (LEA) di akhir perencanaan berdasarkan persamaan 2.4 dengan koefisien distribusi kendaraan (C) merupakan data yang tersimpan dalam program sesuai dengan SNI F dan angka ekivalen kendaraan (E) merupakan input.

10 46 e. Menghitung Lintas Ekivalen Tengah (LET) pada umur rencana Lintas ekivalen tengah merupakan nilai tengah lintasan yang lewat selama umur rencana, LET dicari menggunakan persamaan 2.5, dimana LEP dari langkah c, dan LEA dari langkah d. f. Menghitung Lintas Ekivalen Rata-rata (LER) Lintas ekivalen rata-rata kendaraan yang lewat selama umur rencana, dihitung dengan persamaan 2.6 dimana LET didapat dari langkah f dan FP adalah faktor penyesuaian didapat dari umur rencana dibagi 10. g. Mengolah data tanah (CBR) menjadi daya dukung tanah dasar (DDT) Input data tanah diolah dengan diurutkan terlebih dahulu menggunakan quickshort yang kemudian dicari nilai CBR pada 90 % menggunakan metode polinom Newton. Selanjutnya nilai CBR yang didapat dikorelasikan menjadi DDT menggunakan persamaan 2.8 dan 2.9. h. Menentukan Faktor Regional (FR) berdasarkan Kelandaian, Persen Kendaraan Berat, dan Iklim menggunakan hasil input yang diolah berdasarkan Tabel 2.5. i. Menentukan bahan-bahan perkerasan, diantaranya lapis permukaan, lapis pondasi dan lapis pondasi bawah beserta nilai koefisien kekuatan relatif (a) masing-masing lapisan berdasarkan Tabel 2.8. atau dengan menentukan jenis bahan sendiri dan koefisien sesuai dengan bahan tersebut.

11 47 j. Menentukan Indeks Permukaan pada akhir umur rencana (IPt) dengan Tabel 2.6 berdasarkan fungsi jalan dan nilai Lintas Ekivalen Rata-rata (LER) dan Indeks Permukaan pada awal umur rencana (IPo) dengan Tabel 2.7 berdasarkan jenis bahan untuk lapisan permukaan. k. Mencari Indeks Tebal Perkerasan (ITP) menggunakan rumus hasil modifikasi dari AASHTO 72 yang menjadi seperti pada persamaan 2.16 dan l. Menentukan tebal masing-masing lapisan berdasarkan perhitungan dan menggunakan persamaan ITP = a1 D1 + a2 D2 + a3 D3 yang dipengaruhi oleh harga masing-masing jenis bahan yang digunakan.

12 48 ( ln( )) DDT = CBR ITP Gt LogWt18 = 9,36Log ( + 1) 0, ,40 + ITP ( + 1) ,372 ( DDT 3,0) 5,19 Gambar 3.4 Bagan Alir Program Perencanaan Perkerasan Lentur

13 PERHITUNGAN PERKERASAN KONSTRUKSI BERTAHAP LANGKAH PERHITUNGAN SECARA MANUAL Perhitungan perkerasan kontruksi bertahap menggunakan metode sisa umur untuk jalan baru dibuat dengan langkah-langkah sebagai berikut : a. Data-data masukan / data yang diperlukan untuk perhitungan Lalu lintas harian Fungsi jalan, jumlah lajur, jumlah arah Umur Rencana, Masa Pelaksanaan, Perencanaan Tahap 1 dan Tahap 2 Jumlah pertumbuhan kendaraan Data CBR yang digunakan Curah hujan / iklim, kelandaian, persentase kendaraan berat Jumlah lapisan dan jenis bahan untuk setiap lapisan b. Menghitung Lintas Harian Rata-rata (LHR) pada awal umur rencana Lintas harian rata-rata pada awal umur perencanaan diperhitungkan terhadap jumlah pertumbuhan lalu lintas selama pelaksanaan pembuatan jalan raya, LHRp yang diperhitungkan untuk setiap masing-masing kendaraan. Persamaan yang digunakan adalah persamaan 3.1. c. Menghitung Lintas Harian Rata-rata (LHR) pada akhir umur rencana Lintas Harian rata-rata akhir umur rencana (LHRa) pada kontruksi Tahap 1 dan Lintas harian rata-rata pada akhir kontruksi Tahap 2. Persamaan yang digunakan sama dengan persamaan 3.2.

14 50 d. Menghitung Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) di awal perencanaan Persamaan yang digunakan dari persamaan 2.3, dimana LEP pada kontruksi Tahap 1 diperhitungkan dengan LHRp dan LEP pada Kontruksi Tahap 2 diperhitungkan dengan menggunakan LHRa pada kontruksi Tahap 1. e. Menghitung Lintas Ekivalen Akhir (LEA) di akhir perencanaan Persamaan yang digunakan dari persamaan 2.4, dimana LEA pada kontruksi Tahap 1 menggunakan LHRa pada Tahap 1, dan LEA pada kontruksi Tahap 2 diperhitungkan menggunakan LHRa pada umur Tahap 2. nilai LHR didapatkan dari langkah b dan c. f. Menghitung Lintas Ekivalen Tengah (LET) pada umur rencana Lintas ekivalen tengah merupakan nilai tengah lintasan yang lewat selama umur rencana Tahap 1 dan Tahap 2, LET dicari menggunakan persamaan 2.5, dimana LEP dari langkah d, dan LEA dari langkah e. dimana LET dihitung berdasarkan tahap. g. Menghitung Lintas Ekivalen Rata-rata (LER) Lintas ekivalen rata-rata kendaraan yang lewat selama umur rencana Tahap 1 dan Tahap 2, dihitung dengan persamaan 2.6 dimana LET didapat dari langkah f dan FP adalah faktor penyesuaian didapat dari umur rencana dibagi 10. dari langkah ini didapatkan 2 LER, LER 1 adalah pada kontruksi Tahap 1 dan LER 2 pada kontruksi Tahap 2.

15 51 h. Mengolah data tanah (CBR) menjadi daya dukung tanah dasar (DDT) Data tanah dapat diolah sesuai dengan pembahasan pada BAB 2, dimana dicari CBR dengan persentase 90% yang kemudian angka tersebut dikorelasikan menjadi DDT dengan menggunakan Gambar 2.1 i. Menentukan Faktor Regional (FR) berdasarkan Kelandaian, Persen Kendaraan Berat, dan Iklim menggunakan Tabel 2.5. j. Menentukan bahan-bahan perkerasan, diantaranya lapis permukaan, lapis pondasi dan lapis pondasi bawah beserta nilai koefisien kekuatan relatif masing-masing lapisan berdasarkan Tabel 2.8. k. Menentukan Indeks Permukaan pada akhir umur rencana (IPt) dengan Tabel 2.6 berdasarkan fungsi jalan dan nilai Lintas Ekivalen Rata-rata (LER) dari perhitungan pada langkah g. l. Menentukan Indeks Permukaan pada awal umur rencana (IPo) dengan Tabel 2.7 berdasarkan jenis bahan untuk lapisan permukaan. m. Mencari Indeks Tebal Perkerasan (ITP) menggunakan nomogram 1-9 sesuai dengan kebutuhan dari nilai IPo dan IPt. Contoh bentuk nomogram dapat dilihat pada gambar 2.3. Dimana data LER yang digunakan adalah : LERpakai tahap 1 = 1,67 x LER 1 dan LERpakai tahap 2 = 2,5 LER 2. sehingga nilai ITP yang didapat adalah untuk tahap 1 dan tahap 2. n. Menentukan tebal masing-masing lapisan untuk tahap 1 berdasarkan tebal minimum dan menggunakan persamaan 3.3. o. Dari Hasil tebal perkerasan tersebut dengan Tebal yang sama dihitung mengguanakan ITP pada tahap 2, dan dicari tebal lapisan permukaan.

16 52 p. Hasil perhitungan tebal lapis permukaan pada langkah o dikurangi dengan tebal lapis permukaan pada langkah n, sehingga didapatkan tebal perencanaan untuk tahap ke LANGKAH PERHITUNGAN DENGAN PROGRAM Secara garis besar langkah perhitungan dengan program yang dibuat adalah sama dengan langkah perhitungan secara manual, hanya saja yang membedakan adalah permodelan nomogram untuk mencari ITP pada masing - masing tahap ditentukan menggunakan rumus hasil modifikasi dari AASHTO 72 yang menjadi seperti pada persamaan 2.16 dan 2.17.

17 53 Mulai Tabel Koefisien Distribusi (C) Tabel Faktor Regional Data-data Lalulintas, fungsi jalan, jumlah lajur,arah, UR tahap 1, UR tahap 2, i, kelandaian,iklim,data bahan, jumlah lapisan, jenis lapisan, harga. Hitung LHRa dan LHRp Hitung LEP 1 dan LEP 2 Data CBR/DDT Pengurutan data CBR dengan Quickshort, Penentuan CBR 90 % dengan Polinom Newton Hitung LEA 1 dan LEA 2 Hitung LET 1 dan LET 1 Faktor Regional (FR) CBR DDT ( ln( )) DDT = CBR Hitung LER 1 dan LER 2 Hitung ITP 1 dan ITP 2 ITP Gt LogWt18 = 9,36Log ( + 1) 0, ,40 + ITP ( + 1) ,372 ( DDT 3,0) 5,19 Mencari nilai IPo dan IPt Dengan ITP 1, Hitung tebal masing-masing Lapisan hingga Harga Minimum ITP = a1*d1+a2*d2+a3*d3 Data Koefisien Bahan, tabel tebal minimum, tabel IPo dan IPt Tebal Lapisan Tahap 2 dengan nilai d1 = (ITP 2 - ITP 1) / a1 Print out LHR, LEP, LEA, LET, LER CBR, FR ITP, D1, D2, D3 Selesai Gambar 3.5 Bagan Alir Perhitungan Perkerasan Konstruksi Bertahap.

18 PERHITUNGAN PERKERASAN TAMBAHAN (OVERLAY) LANGKAH PERHITUNGAN SECARA MANUAL Langkah langkah perhitungan pada perkerasan lapis tambahan, secara garis besar adalah sebagai berikut : a. Data masukan / data yang diperlukan untuk perhitungan : Data LEP pada awal akan dilakukan perkerasan tambahan. Jika tidak ada, LEP dihitung dengan langkah seperti pada perkerasan lentur. Data tebal masing-masing lapisan yang ada dan berdasarkan pengamatan kondisi perkerasan lama. Nilai CBR tanah dasar Faktor Regional, umur rencana b. Menghitung LER berdasarkan data LEP yang ada. c. Korelasi nilai CBR menjadi DDT d. Mencari Nilai ITP dengan menggunakan nomogram 1-9 tergantung pada nilai IPo dan IPt jalan yang direncanakan. e. Menghitung ITP yang ada dari perkerasan jalan yang lama dengan mengalikan nilai kondisi lapisan berdasarkan Tabel f. ITP yang diperlukan untuk lapisan tambahan adalah ITP yang didapat dari perhitungan dikurangi dengan ITP yang ada. g. ITP perlu kemudian dibagi dengan koefisien bahan sehingga didaptkan tebal lapisan tambahan.

19 LANGKAH PERHITUNGAN DENGAN PROGRAM Langkah perhitungan dengan program secara keseluruhan adalah sama dengan perhitungan secara manual. Hanya dalam perhitungan ITP rumus yang digunakan adalah permodelan nomogram berdasarkan rumus AASHTO 72 yang sudah dimodifikasi dan disesuaikan dengan kondisi di Indonesia. ( ln( )) DDT = CBR ITP Gt LogWt18 = 9,36 Log ( + 1) 0, ,40 + ITP ( + 1) ,372 ( DDT 3,0) 5,19 Gambar 3.6 Bagan Alir Program Perkerasan Tambahan