BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dewasa ini, kebutuhan akan mobilitas manusia, barang, dan jasa semakin meningkat. Akibatnya, terjadi peningkatan volume lalu lintas yang berpengaruh besar tehadap kondisi perkerasan jalan yang ada. Ruas jalan banyak yang mengalami kerusakan akibat overloading dan terendam banjir. Ketebalan perkerasan maupun kondisi subgrade yang buruk dapat memperparah kondisi kerusakan jalan. Tebal dan kualitas setiap lapis perkerasan dan subgrade perlu diperhatikan pada saat perencanaan jalan. Tebal perkerasan kaku dan subgrade harus dirancang sesuai dengan rencana kapasitas lalu lintas dan perkiraan pertumbuhan di masa depan. Struktur perkerasan dianggap mempunyai stabilitas struktur yang baik apabila hasil analisis lendutan dan tegangan yang terjadi akibat pembebanan pada struktur perkerasan tidak melebihi lendutan dan kapasitas daya dukung tanah dasar. Subgrade sangat penting dalam menentukan keandalan perkerasan jalan. Kerusakan pada subgrade mengharuskan perbaikan menyeluruh pada lapisan perkerasan sehingga membutuhkan banyak biaya. Keandalan subgrade dapat dimonitor dari besar tegangan dan regangan yang terjadi. Besar tegangan dan regangan yang dialami subgrade akibat beban lalu lintas perlu diperhatikan untuk menghindari kegagalan subgrade. Tegangan dan regangan tersebut tidak boleh melebihi kekuatan ijin agar subgrade tidak mengalami deformasi permanen. Evaluasi subgrade dan perkerasan kaku berdasarkan analisis tegangan, regangan, dan defleksi/ penurunan pada pembangunan Jalan Tol Pejagan-Pemalang Seksi 1 dilakukan agar diketahui keandalan subgrade dan tebal perkerasan kaku efektif dengan pembebanan lalu lintas yang terjadi selama umur rencana. 1
2 1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut. a. Berapa nilai tegangan, regangan, dan defleksi pada perkerasan kaku akibat beban lalu lintas? b. Berapa nilai tegangan, regangan, dan penurunan yang dialami subgrade akibat beban lalu lintas? c. Berapa nilai repetisi ijin akibat beban lalu lintas yang dapat diterima perkerasan kaku? d. Berapa nilai repetisi ijin akibat beban lalu lintas yang dapat diterima permukaan tanah dasar? e. Berapa tebal perkerasan efektif yang mampu melayani lalu lintas selama umur rencana? 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan evaluasi yang dilakukan pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut. a. Mengetahui nilai tegangan, regangan, dan defleksi pada perkerasan kaku. b. Mengetahui nilai tegangan, regangan, dan penurunan permukaan subgrade struktur perkerasan kaku Jalan Tol Pejagan-Pemalang Seksi 1 (Pejagan Brebes Barat). c. Mengetahui banyak repetisi sumbu kendaraan yang diijinkan pada perkerasan kaku berdasarkan kerusakan fatik. d. Mengetahui banyak repetisi sumbu kendaraan yang diijinkan pada permukaan tanah dasar. e. Menentukan tebal efektif perkerasan. 1.4 Batasan Penelitian Batasan masalah pada tugas akhir ini adalah sebagai berikut. a. Evaluasi dilakukan pada proyek pembangunan Jalan Tol Pejagan-Pemalang Seksi 1 (Pejagan-Brebes Barat). b. Panjang ruas jalan yang ditinjau adalah 5,0 meter (sesuai dengan ukuran blok perkerasan kaku yang berukuran 5,0 m x 4,6 m).
3 c. Keadaan struktur jalan yang ditinjau pada subgrade dengan tebal lapisan perkerasan kaku yang direncanakan oleh konsultan perencana proyek dan yang divariasikan oleh peneliti. d. Analisis pada subgrade menggunakan teori Boussinesq. e. Analisis pada perkerasan kaku menggunakan teori Westergaard. f. Perhitungan sumbu rancangan menggunakan metode Bina Marga untuk perkerasan kaku yang terdapat pada Pd T-14-2003. g. Asumsi pertumbuhan lalu lintas selama umur rencana adalah 4%. h. Asumsi volume lalu lintas yang masuk pada jalan tol sama dengan volume lalu lintas pada ruas Jalan Jendral Sudirman (Brebes) pada tahun 2014, tanpa dilakukan pemisahan arus. i. Kekuatan tulangan pada perkerasan tidak diperhitungkan dalam mendukung beban. j. Analisis yang dilakukan pada tugas akhir ini bersifat teoritis tanpa dilakukan validasi data tanah dan perkerasan kaku dengan uji lab dan uji lapangan. 1.5 Manfaat Penelitian Evauasi subgrade dan perkerasan kaku dalam tugas akhir ini diharapkan dapat menjadi pertimbangan selama proses konstruksi bagi pihak kontraktor, serta menjadi masukan bagi Direktorat Jendral Bina Marga dalam mengoperasikan Jalan Tol Pejagan-Pemalang Seksi 1 agar selalu dilakukan pemantauan terhadap jumlah lintasan pembebanan dan kapasitas pembebanan. Diharapkan wawasan penulis dan pembaca mengenai hubungan kualitas subgrade dengan besar beban lalu lintas yang dapat diterima untuk menjaga keandalan fungsi perkerasan selama umur rencana semakin bertambah dengan adanya tugas akhir ini. 1.6 Keaslian Penelitian Evaluasi subgrade dan perkerasan kaku berdasarkan analisis tegangan, regangan, dan defleksi/ penurunan pada pembangunan Jalan Tol Pejagan-Pemalang Seksi 1 belum pernah dilakukan sebelumnya. Penelitian sejenis yang pernah dilakukan antara lain sebagai berikut.
4 a. Perhitungan tebal setara metode Boussinesq-Exel dan FWD-ELMOD pada perkerasan lentur Hardiwiyono (2012) menghitung tebal perkerasan lentur di Jalan Soekarno-Hatta Cikampek Purwakarta Bandung dengan metode Boussinesq-Exel untuk melihat tegangan dan regangan yang terjadi di kedalaman titik perkerasan lentur yang dikehendaki dan melihat kolerasinya dengan hasil perhitungan menggunakan uji FWD (Falling Weight Diagram). Penelitian ini mengaplikasikan prinsip perhitungan sistem perkerasan lentur dengan sistem banyak lapisan (multi layers system) yang diusulkan oleh Odemark (1949). Sistem banyak lapisan ini mengubah setiap lapisan pada perkerasan menjadi seragam dengan menyamakan nilai modulus elastisitas (E). Setelah lapisan dibuat seragam, perhitungan tegangan-regangan dilakukan dengan menggunakan metode Boussinesq. Metode ini juga digunkan dalam perhitungan tegangan, regangan, dan defleksi pada tugas akhir ini. Pengujian FWD bertujuan untuk membaca lendutan yang terjadi pada perkerasan jika diaplikasikan beban tertentu di atasnya. Penelitian ini menggunakan berat beban jatuh sebesar 4,1 ton yang diletakkan di atas pelat bulat berjari jari 150 mm dan menghasilkan tegangan normal permukaan perkerasan (σ 0 ) 580 kpa. Lendutan hasil pembacaan FWD kemudian dikorelasikan dengan modulus elastisitas hasil perhitungan menggunakan metode Boussinesq yang memiliki hasil yang cukup baik (nilai R 2 > 0,5 dan R 2 > 0,65). b. Analisis Struktur Perkerasan Jalan di atas Tanah Ekspansif Surat (2011) menghitung tegangan-regangan yang terjadi pada tanah ekspansif di ruas Jalan Purwodadi-Blora dengan menggunakan software BISAR 3.0 dan Sap2000. Analisis dilakukan untuk memperoleh hasil tegangan-regangan yang terjadi pada subgrade di bawah perkerasan kaku dan perkerasan lentur. Hasil pemodelan perkerasan kaku dan perkerasan lentur yang dilakukan menggunakan BISAR 3.0 dan Sap2000 menunjukkan bahwa stabilitas dan daya dukung perkerasan kaku lebih baik daripada perkerasan lentur. Struktur perkerasan kaku dan perkerasan lentur yang dimodelkan dalam penelitian ini mampu meredam
5 tekanan mengembang tanah dasar serta tegangan dan lendutan maksimal yang terjadi di bawah kedua struktur perkerasan tidak melampaui batas tegangan dan lendutan ijinnya. c. Pengaruh beban lalu lintas terhadap tegangan dan regangan pada perkerasan Nugraha (2005) menganalisis tegangan dan regangan pada lapisan perkerasan lentur menggunakan multilayered elastic system dengan jumlah lapisan perkerasan tiga lapis.