LAPISAN STRUKTUR PERKERASAN JALAN

Transkripsi

1 LAPISAN STRUKTUR PERKERASAN JALAN MAKALAH Disusun untuk Memenuhi Tugas Rekayasa Perkerasan Jalan DOSEN PEMBIMBING Donny DJ Leihitu ST. MT. DISUSUN OLEH NAMA : KHAIRUL PUADI NPM : PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DARWAN ALI KUALA PEMBUANG 2013

2 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah melimpahkan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Makalah dengan judul Rekayasa Perkerasan Jalan dengan baik. Makalah ini diajukan guna memenuhi tugas mata kuliah rekayasa perkerasan jalan. Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu sehingga makalah ini dapat diselesaikan sesuai dengan waktunya. Penulis menyadari dalam penyusunan laporan ini tidak luput dari kesalahan dan kekurang sempurnaan, maka kritik dan saran yang konstruktif dari semua pihak, akan penulis terima dengan senang hati untuk kesempurnaan makalah ini. Akhirnya penulis berharap semoga makalah ini bermanfaat bagi penulis dan semua pihak yang membutuhkan serta dapat menjadi sumber inspirasi untuk kedepan nantinya. Kuala Pembuang, 18 oktober 2013 Penulis ii

3 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR i DAFTAR ISI ii BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan BAB II PEMBAHASAN 2.1. Jenis dan Fungsi Lapisan Perkerasan Konstruksi Perkerasan Lentur Jalan Lapisan Permukaan ( Surface ) Lapisan pondasi Atas ( Base Course) Lapis Pondasi Bawah (Sub-Base Course) Lapisan tanah dasar (Subgrade) Kontruksi Perkerasan Kaku Jenis dan fungsi lapisan perkerasan kaku BAB III PENUTUP 3.1. Kesimpulan Saran-saran DAFTAR PUSTAKA ii

4 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Jalan merupakan salah satu prasarana perhubungan darat yang mengalami perkembangan pesat. Oleh sebab itu pembangunan sebuah jalan haruslah dapat menciptakan keadaan yang aman bagi pengendara dan pejalan kaki yang memakai jalan tersebut. Untuk membuat jalan, agar jalan tersebut dapat dipakai hingga umur yang direncankan diperlukan suatu perkerasan tertentu. Berdasarkan bahan pengikatnya konstruksi perkerasan jalan dapat dibedakan menjadi 3, yaitu perkerasan lentur, perkerasan kaku, dan perkerasan komposit. Setiap perkerasan jalan mempunyai lapisan-lapisan yang berfungsi untuk menerima beban lalu-lintas dan menyebarkannya ke lapisan di bawahnya terus ke tanah dasar. Lapisan-lapisan tersebut mempunyai kontribusi yang sangat besar terhadap kekuatan jalan, sehingga diperlukan material penyusun lapisan yang bermutu serta ketebalan yang tepat Rumusan Masalah 1. Apa saja jenis dan fungsi lapisan perkerasan? 2. Apa saja penyusun lapis perkerasan? 3. Apa saja fungsi dari masing-masing lapis perkerasan? 1.3. Tujuan 1. Untuk mengetahui jenis dan fungsi lapisan perkerasan. 2. Untuk mengetahui penyusun lapis perkerasan. 3. Untuk mengetahui fungsi dari masing-masing lapis perkerasan. 1

5 BAB II PEMBAHASAN 2.1. Jenis dan Fungsi Lapisan Perkerasan Perkerasan jalan adalah campuran antara agregat dan bahan ikat yang digunakan untuk melayani beban lalu lintas. Agregat yang dipakai antara lain adalah batu pecah, batu belah, batu kali dan hasil samping peleburan baja. Sedangkan bahan ikat yang dipakai antara lain adalah aspal, semen dan tanah liat. Berdasarkan bahan pengikatnya, konstruksi perkerasan jalan dapat dibedakan atas : a. Konstruksi perkerasan lentur (Flexible Pavement), yaitu perkerasan yang menggunakan aspal sebagai bahan pengikatnya. Lapisan-lapisan perkerasan bersifat memikul dan menyebarkan beban lalu lintas ke tanah dasar. b. Konstruksi perkerasan kaku (Rigit Pavement), yaitu perkerasan yang menggunakan semen (Portland Cement) sebagai bahan pengikatnya. Pelat beton dengan atau tanpa tulangan diletakkan diatas tanah dasat dengan atau tanpa lapis pondasi bawah. Beban lalu lintas sebagian besar dipikul oleh pelat beton. c. Konstruksi perkerasan komposit (Composite Pavement), yaitu perkerasan kaku yang dikombinasikan dengan perkerasan lentur dapat berupa perkerasan lentur diatas perkerasan kaku atau perkerasan kaku diatas perkerasan lentur. Perbedaan utama antara perkerasan kaku dan lentur diberikan pada tabel 2.1 di bawah ini. 2

6 Tabel 2.1. Perbedaan antara perkerasan lentur dan perkerasan kaku Perkerasan lentur Perkerasan kaku 1 Bahan pengikat Aspal Semen 2 Repetisi beban Timbul Rutting (lendutan pada jalur roda) Timbul retak-retak pada permukaan 3 Penurunan tanah dasar Jalan bergelombang (mengikuti tanah dasar) Bersifat sebagai balok diatas perletakan 4 Perubahan temperatur Modulus kekakuan berubah. Timbul tegangan dalam yang kecil Modulus kekakuan tidak berubah. Timbul tegangan dalam yang besar Sumber : Sukirman, S., (1992), Perkerasan Lentur Jalan Raya, Penerbit Nova, Bandung Sesuai dengan pembatasan masalah, maka untuk pembahasan selanjutnya hanya akan dibahas tentang konstruksi perkerasan lentur saja Konstruksi Perkerasan Lentur Jalan Konstruksi perkerasan lentur (flexible pavement), adalah perkerasan yang menggunakan aspal sebagai bahan pengikat dan lapisan-lapisan perkerasannya bersifat memikul dan menyebarkan beban lalu lintas ke tanah dasar. Aspal itu sendiri adalah material berwarna hitam atau coklat tua, pada temperatur ruang berbentuk padat sampai agak padat. Jika aspal dipanaskan sampai suatu temperatur tertentu, aspal dapat menjadi lunak / cair sehingga dapat membungkus partikel agregat pada waktu pembuatan aspal beton. Jika temperatur mulai turun, aspal akan mengeras dan mengikat agregat pada tempatnya (sifat termoplastis). Sifat aspal berubah akibat panas dan umur, aspal akan menjadi kaku dan rapuh sehingga daya adhesinya terhadap partikel agregat akan berkurang. Perubahan ini dapat diatasi / dikurangi jika sifat-sifat aspal dikuasai dan dilakukan langkahlangkah yang baik dalam proses pelaksanaan. Konstruksi perkerasan lentur terdiri atas lapisan-lapisan yang diletakkan diatas tanah dasar yang telah dipadatkan. Lapisan-lapisan tersebut berfungsi untuk menerima beban lalu lintas dan menyebarkan ke lapisan yang ada dibawahnya, 3

7 sehingga beban yang diterima oleh tanah dasar lebih kecil dari beban yang diterima oleh lapisan permukaan dan lebih kecil dari daya dukung tanah dasar. Konstruksi perkerasan lentur terdiri dari : Lapisan Permukaan (surface course) Lapisan Pondasi Atas (base course) Lapisan Pondasi Bawah (sub base course) Lapisan Tanah Dasar (subgrade) Gambar 2.1. Lapisan Konstruksi Perkerasan Lentur Lapisan Permukaan ( Surface ) Lapisan permukaan terletak paling atas pada suatu jalan raya. Lapisan yang biasanya kita pijak, atau lapisan yang bersentuhan langsung dengan ban kendaraan. Lapisan ini berfungsi antara lain sebagai berikut : 1. Lapisan perkerasan penahan beban roda, dengan persyaratan harus mempunyai stabilitas tinggi untuk menahan beban roda selama masa pelayanan. 2. Lapisan kedap air, sehingga air hujan yang jatuh di atasnya tidak teresap ke lapisan di bawahnya dan melemahkan lapisan tersebut 3. Lapis aus (wearing course), lapisan yang langsung menderita gesekan akibat rem kendaraan sehingga mudah menjadi aus. 4. Lapis yang menyebarkan beban ke lapisan bawah, sehingga dapat dipikul oleh lapisan lain dengan daya dukung yang lebih buruk Untuk dapat memenuhi fungsi tersebut di atas, pada umumnya lapisan permukaan dibuat dengan menggunakan bahan pengikat aspal sehingga menghasilkan lapisan kedap air dengan stabilitas yang tinggi dan daya tahan yang lama. 4

8 Jenis lapis permukaan yang umum digunakan di Indonesia antara lain : 1. Lapisan bersifat nonstruktural, berfungsi sebagai lapisan aus dan kedap air. Aspal campuran panas (Hot Mix) dengan jenis A TB, A TS8, HRS, HRSS I AC Aspal campuran dingin (Cold Mix) dengan jenis slurry seal, DGEM, OGEM dan Macadam Emulsion Burtu (laburan aspal satu lapis), merupakan lapis penutup yang terdiri dari lapisan aspal yang ditaburi dengan satu lapis agregat bergradasi seragam, dengan tebal maksimum 2 cm Burda (laburan aspal dua lapis), merupakan lapis penutup yang terdiri dari lapisan aspal ditaburi agregat yang dikerjakan dua kali secara berurutan dengan tebal padat maksimum 3,5 cm 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 1 2 cm Buras (laburan aspal), merupakan lapis penutup yang terdiri dari lapisan aspal taburan pasir dengan ukuran butir maksimum 3/8 inch 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 Lataston (lapis tipis aspal beton), dikenal dengan hot rolled 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 3,0 cm Jenis lapis permukaan di atas walaupun bersifat nonstruktural, namun dapat menambah daya tahan perkerasan terhadap penurunan mutu, sehingga secara keseluruhan menambah masa pelayanan dari konstruksi perkerasan. Jenis perkerasan ini terutama digunakan untuk pemeliharaan jalan. 5

9 2. Lapisan bersifat struktural, berfungsi sebagai lapisan yang menahan dan menyebarkan beban roda kendaraan. 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 di atasnya dan dipadatkan lapis demi lapis. Di atas lapen ini biasanya diberi laburan aspal dengan agregat penutup. Tebal lapisan satu lapis dapat bervariasi antara 4 10 cm. 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 3 5 cm. Laston (Lapis aspal beton), merupakan suatu lapisan pada konstruksi jalan yang terdiri dari campuran aspal keras dan agregat yang mempunyai gradasi menerus, dicampur, dihampar dan dipadatkan pada suhu tertentu Lapisan pondasi Atas ( Base Course) Lapisan perkerasan yang terltak di antara lapis pondasi bawah dan lapis permukaan dinakamakan lapis pondasi atas(base course). Karena terletak tepat di bawah permukaan perkerasan, maka lapisan ini amenerima pembebanan yang berat dan paling menderita akibat muatan, oleh karena itu material yang digunakan harus berkualitas sangat tinggi dan pelaksanaan konstruksi harus dilakukan dengan cermat. Secara umum base course mempunyai fungsi sebagai berikut : 1. Bagian perkerasan yang menahan gaya lintang dari beban aroda dan menyebarkannya ke lapisan di bawahnya. 2. Lapisan peresapan untuk lapisan pondasi bawah. 3. Bantalan terhadap lapisan permukaan. Sebagaimana disebutkan di depan bahwasannya material yang digunakan untuk lapis pondasi atas (base course) adalah material yang cukup kuat. Untuk lapis pondasi atas tanpa bahan pengikat umumnya menggunakan material dengan CBR > 50% Palstisitas Index (PI) < 4%. Bahan-bahan alam seperti batu pecah, kerikil pecah, stabilitas tanah dengan semen dan kapur dapat digunakan sebagai base course. Jenis lapis pondasi atas yang umum digunakan di Indonesia antara lain : 1. Agregat bergradasi baik, dapat dibagi atas batu pecah kelas A, batu pecah kelas B dan batu pecah kelas C. Batu pecah kelas A mempunyai gradasi 6

10 yang lebih kasar dari batu pecah kelas B, dan batu pecah kelas B lebih kasar dari batu pecah kelas C. Kriteria dari masing-masing jenis lapisan di atas dapat diperoleh pada spesifikasi yang diberikan. Sebagai contoh diberikan persyaratan gradasi dari lapisan pondasi atas kelas B. Lapis pondasi kelas B terdiri dari campuran kerikil dan kerikil pecah atau batu pecah dengan berat jenis yang seragam dengan pasir, lanau atau lempung dengan persyaratan di bawah ini : ASTM Standard Persentase Berat Butir Lolos Sieve 1, , No No No No Partikel yang mempunyai diameter kurang dari 0,02 mm harus tidak lebih dari 3% dari berat total contoh bahan yang diuji. 2. Pondasi Macadam 3. Pondasi Telford 4. Penetrasi Macadam (Lapen) 5. Aspal Beton Pondasi (Asphal Concrete Base / Asphalt Treated Base) 6. Stabilisasi, yang terdiri dari : Stabilisasi agregat dengan semen (Cement Treated Base) Stabilisasi agregat dengan kapur (Lime Treated Base) Stabilisasi agregat dengan aspal (Asphalt Treated Base) 7

11 Lapis Pondasi Bawah (Sub-Base Course) Lapis perkerasan yang terletak antara lapis pondasi atas dan tanah dasar dinamakan lapis pondasi bawah (sub-base course) yang berfungsi sebagai : 1. Bagian dari konstruksi perkerasan untuk menyebarkan beban roda ke tanah dasar. Lapisan ini harus cukup kuat, mempunyai CBR < 20% dan Plastisitas Indeks (PI) > 10%. 2. Efisiensi penggunaan material. Material pondasi bawah relatif murah dibandingkan dengan lapisan perkerasan di atasnya. 3. Mengurangi tebal lapisan di atasnya yang lebih mahal. 4. Lapisan peresapan, agar air tanah tidak berkumpul di pondasi. 5. Lapisan pertama, agar pekerjaan dapat berjalan lancer. Hal ini sehubungan dengan kondisi lapangan yang memaksa harus segera menutup tanah dasar dari pengaruh cuaca, atau lemahnyas daya dukung tanah dasar menahan roda-roda alat berat. 6. Lapisan untuk mencegah partikel-parikel halus dari tanah dasar naik ke lapis pondasi atas. Untuk itu lapisan pondasi bawah haruslah memenuhi syarat filter yaitu : Dimana : D15 : diameter nutir pada keadaan banyaknya persen yang lolos = 15% D85 : diameter butir pada keadaan banyaknya persen yang lolos = 85% Jenis lapisan pondasi bawah yang umum digunakan di Indonesia adalah : a) Agregat bergradasi baik, dibedakan atas sirtu/pitrun yang terbagi dalam kelas A, kelas B dan kelas C. sirtu kelas A bergradasi lebih kasar dari sirtu kelas B, yang masing-masing dapat dilihat pada spesifikasi yang diberikan. b) Stabilisasi, yang terdiri dari : Stabilisasi agregat dengan semen (Cement Trreated Subbase) Stabilisasi agregat dengan kapur (Lime Treated Subbase) 8

12 Stabilisasi tanah dengan semen ( Soil Cement Stabilization) Stabilisasi tanah dengan kapur (Soil Lime Stabilization) Lapisan tanah dasar (Subgrade) Kekuatan dan keawetan konstruksi perkerasan jalan sangat tergantung pada sifat- sifat dan daya dukung tanah dasar. Dalam pedoman ini diperkenalkan modulus resilien (MR) sebagai parameter tanah dasar yang digunakan dalam perencanaan Modulus resilien (MR) tanah dasar juga dapat diperkirakan dari CBR standar dan hasil atau nilai tes soil index. Korelasi Modulus Resilien dengan nilai CBR (Heukelom & Klomp) berikut ini dapat digunakan untuk tanah berbutir halus (fine-grained soil) dengan nilai CBR terendam 10 atau lebih kecil. MR (psi) = x CBR Persoalan tanah dasar yang sering ditemui antara lain : Perubahan bentuk tetap (deformasi permanen) dari jenis tanah tertentu sebagai akibat beban lalu-lintas. Sifat mengembang dan menyusut dari tanah tertentu akibat perubahan kadar air. Daya dukung tanah tidak merata dan sukar ditentukan secara pasti pada daerah dan jenis tanah yang sangat berbeda sifat dan kedudukannya, atau akibat pelaksanaan konstruksi. Lendutan dan lendutan balik selama dan sesudah pembebanan lalu-lintas untuk jenis tanah tertentu. Tambahan pemadatan akibat pembebanan lalu-lintas dan penurunan yang diakibatkannya, yaitu pada tanah berbutir (granular soil) yang tidak dipadatkan secara baik pada saat pelaksanaan konstruksi. 9

13 2.3. Kontruksi Perkerasan Kaku Perkerasan jalan beton semen atau secara umum disebut perkerasan kaku, terdiri atas plat (slab) beton semen sebagai lapis pondasi dan lapis pondasi bawah (bisa juga tidak ada) di atas tanah dasar. Dalam konstruksi perkerasan kaku, plat beton sering disebut sebagai lapis pondasi karena dimungkinkan masih adanya lapisan aspal beton di atasnya yang berfungsi sebagai lapis permukaan. Perkerasan beton yang kaku dan memiliki modulus elastisitas yang tinggi, akan mendistribusikan beban ke bidang tanah dasar yang cukup luas sehingga bagian terbesar dari kapasitas struktur perkerasan diperoleh dari plat beton sendiri. Hal ini berbeda dengan perkerasan lentur dimana kekuatan perkerasan diperoleh dari tebal lapis pondasi bawah, lapis pondasi dan lapis permukaan. Karena yang paling penting adalah mengetahui kapasitas struktur yang menanggung beban, maka faktor yang paling diperhatikan dalam perencanaan tebal perkerasan beton semen adalah kekuatan beton itu sendiri. Adanya beragam kekuatan dari tanah dasar dan atau pondasi hanya berpengaruh kecil terhadap kapasitas struktural perkerasannya. Lapis pondasi bawah jika digunakan di bawah plat beton karena beberapa pertimbangan, yaitu antara lain untuk menghindari terjadinya pumping, kendali terhadap sistem drainase, kendali terhadap kembang susut yang terjadi pada tanah dasar dan untuk menyediakan lantai kerja (working platform) untuk pekerjaan konstruksi. Gambar 3 Perkerasan Kaku 10

14 Jenis dan fungsi lapisan perkerasan kaku Jenis dan fungsi dari tiap lapisan perkerasan kaku adalah : 1. Lapisan Tanah Dasar - Nilai CBR sesuai dengan SNI atau CBR laboratorium sesuai dengan SNI Apabila nilai CBR < 2% maka harus dipasang pondasi bawah dari beton kurus (lean mix concrete) setebal 15 cm yang dianggap mempunyai nilai CBR 5%. 2. Lapisan Pondasi Bawah - Dapat berupa bahan berbutir, beton kurus giling padat (lean rolled concrete) dan campuran beton kurus (lean mix concrete). - Perlu diperlebar sampai 60 cm di luar tepi perkerasan beton semen. - Tebal lapisan minimum 10 cm. - Bersifat non struktural. - Berfungsi untuk : a. Mengendalikan pengaruh swelling and shrinkage tanah dasar. b. Mencegah intrusi dan pemompaan pada sambungan, retakan dan tepi-tepi plat. c. Memberikan dukungan yang mantap dan seragam pada plat. d. Sebagai penahan pumping. e. Sebagai lantai kerja selama pelaksanaan. 3. Lapisan Perkerasan Beton Semen - Kuat beton dalam kuat tarik lentur (flexural strength) umur 28 hari dengan besar sekitar 3-5 Mpa (30-50 kg/cm2). - Sambungan berfungsi sebagai pengendali retak, memudahkan pelaksanaan dan mengakomodasi gerakan plat. - Beton dapat diperkuat dengan serat baja (steel fibre) untuk meningkatkan kuat tarik lenturnya. 11

15 BAB III KESIMPULAN 3.1 Kesimpulan 1. Perkerasan jalan adalah campuran antara agregat dan bahan ikat yang digunakan untuk melayani beban lalu lintas 2. Konstruksi perkerasan lentur (flexible pavement), adalah perkerasan yang menggunakan aspal sebagai bahan pengikat dan lapisan-lapisan perkerasannya bersifat memikul dan menyebarkan beban lalu lintas ke tanah dasar. 3. Konstruksi perkerasan lentur terdiri atas lapisan-lapisan yang diletakkan diatas tanah dasar yang telah dipadatkan. Lapisan-lapisan tersebut berfungsi untuk menerima beban lalu lintas dan menyebarkan ke lapisan yang ada dibawahnya, sehingga beban yang diterima oleh tanah dasar lebih kecil dari beban yang diterima oleh lapisan permukaan dan lebih kecil dari daya dukung tanah dasar. 4. Konstruksi perkerasan lentur terdiri dari : - Lapisan Permukaan (surface course) - Lapisan Pondasi Atas (base course) - Lapisan Pondasi Bawah (sub base course) - Lapisan Tanah Dasar (subgrade) 5. Perkerasan jalan beton semen atau secara umum disebut perkerasan kaku, terdiri atas plat (slab) beton semen sebagai lapis pondasi dan lapis pondasi bawah (bisa juga tidak ada) di atas tanah dasar. 6. Konstruksi perkerasan kaku terdiri dari - Lapisan Tanah Dasar - Lapisan Pondasi Bawah - Lapisan Perkerasan Beton Semen 12

16 3.2 Saran Semoga makalah ini dapat berguna bagi penyusun dan pembaca. Kritik dan saran sangat diharapkan untuk pengerjaan berikutnya yang lebih baik. 13

17 Daftar Pustaka