PERENCANAAN GEOMETRIK DAN PERKERASAN RUAS JALAN PADA PROYEK PELEBARAN MEDAN BELAWAN TUGAS AKHIR Ditulis Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Terapan oleh NADHIA PERMATA SARI NIM : 0905131021 PROGRAM STUDI TEKNIK PERANCANGAN JALAN DAN JEMBATAN JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013
KATA PENGANTAR Dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-nya memberikan pengetahuan, pengalaman, kekuatan serta kesempatan kepada penulis, sehingga mampu menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tugas Akhir yang berjudul PERENCANAAN GEOMETRIK DAN PERKERASAN RUAS JALAN PADA PROYEK PELEBARAN JALAN MEDAN BELAWAN ini merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan program studi Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan. Sesuai dengan judul yang diambil, dalam Tugas Akhir ini akan dibahas mengenai perencanaan geometrik jalan perkotaan, perhitungan tebal lapis perkerasaan lentur, perhitungan tebal lapis tambah dan perhitungan tebal lapis perkerasan Beton Semen pada proyek Pelebaran Jalan Medan Belawan. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, penulis menghadapi berbagai kendala, namun penulis mendapat dukungan dan bimbingan dari berbagai pihak maka Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Oleh karena itu, sudah sepantasnya penulis berterima kasih kepada: 1. Bapak M. Syahrudin, S.T, M. T, Direktur Politeknik Negeri Medan; 2. Bapak Drs. Syaiful Hazmi,M. T, Ketua Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan; 3. Ibu Ir. Hasnita Harahap, MSCE, Kepala Program Studi Teknik Perancangan Jalan dan Jembatan; 4. Bapak Ir.M. Koster Silaen, M. T, selaku dosen pembimbing Tugas Akhir ; 5. Bapak Tambos Nainggolan S. T, selaku Staf Ahli P2JN; 6. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan; 7. Seluruh Sivitas Akademik Politeknik Negeri Medan; 8. Orang tua dan saudara- saudara penulis yang saya cintai yang telah memberikan bantuan moral maupun materi dalam penulisan Tugas Akhir ini; 9. Teman-teman yang telah membantu dalam penulisan Tugas Akhir ini;
10. Dan semua pihak yang turut membantu dalam penyusunan Tugas Akhir ini. Penulis telah beusaha semaksimal mungkin untuk untuk menyusun dan menyelesaikan Tugas Akhir ini, namun penulis menyadari kemungkinan adanya kekurangan, kesilapan, dan kesalahan. Oleh karena itu penulis terbuka untuk menerima kritik dan saran positif dan dapat memperbaiki Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga Tugas Akhir ini dapat berguna bagi semua pihak yang membaca. Medan, September 2013 Hormat saya, Penulis Nadhia Permata Sari NIM : 0905131021
ABSTRAK PERENCANAAN GEOMETRIK DAN PERKERASAN RUAS JALAN PADA PROYEK PELEBARAN JALAN MEDAN BELAWAN oleh : Nadhia Permata Sari (0905131021) Perkembangan jalan raya merupakan salah satu hal yang selalu beriringan dengan kemajuan teknologi dan pemikiran manusia yang menggunakannya, karenanya jalan merupakan fasilitas penting bagi manusia supaya dapat mencapai suatu tujuan daerah yang ingin dicapai. Jalan Medan-Belawan memiliki nilai yang sangat strategis dalam pengembangan dan aktivitas perekonomian Sumut, khususnya Kota Medan. Dengan kondisi yang tidak terlalu lebar Jalan Medan-Belawan sering menjadi lokasi kecelakaan lalu lintas karena padatnya jumlah kendaraan yang melintas. Dengan banyaknya kegiatan industri di daerah tersebut ruas jalan Medan- Belawan sering dilalui Truk Kontainer maka Perkerasan Jalan di kawasan tersebut banyak mengalami kerusakan pada perkerasan jalan. Dengan adanya pelebaran pada ruas jalan Medan Belawan maka ada perubahan pada Perencanaan Geometrik pada ruas jalan tersebut dan kondisi konstruksi perkerasan lentur( perkerasan sebelumnya) yang juga telah mengalami penurunan umur layanan dan ruas jalan yang kurang memadai dengan banyaknya kendaraan berat yang melewati ruas jalan tersebut, dengan tidak adanya ketidaksinambungan perkembangan atas kapasitas jalan ( panjang dan lebar jalan) dengan perkembangan jumlah kendraan, sehingga banyak menimbulkan penyebab kemacetan dan kecelakaan lalu lintas. Berdasarkan uraian di atas maka penulis mengambil judul Tugas Akhir yaitu Perencanaan Geometrik dan Perkerasan ruas Jalan pada Proyek Pelebaran Jalan Medan Belawan. Perencanaan Geometrik dengan menggunakan Standar Geometri Jalan Perkotaan (ruas jalan), RSNI T-14-2004, Perhitungan tebal lapis perkerasan dengan menggunakan Metode Analisa Komponen tahun 2002, Perhitungan tebal lapis tambah dengan Metode Lendutan, dan Perhitungan tebal lapis perkerasan beton semen dengan Metode SNI Pd T-14 2002. Kata kunci : Geometrik, perkerasan lentur, lendutan, dan beton semen
DAFTAR ISI LEMBAR PERSETUJUAN... i LEMBAR PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii ABSTRAK... v DAFTAR ISI... vi DAFTAR TABEL... ix DAFTAR GAMBAR... xi BAB I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pemilihan Judul... I-1 B. Rumusan Masalah... I-2 C. Batasan Masalah... I-3 D. Tujuan... I-3 E. Manfaat... I-4 F. Teknik Pengumpulan dan Pengolahan Data... I-4 BAB II. TINJAUAN KEPUSTAKAAN A. Trase Jalan... II-1 B. Geometrik Jalan... II-2 1. Umum... II-3 2. Ketentuan Teknis... II-4 a. Klasifikasi jalan... II-4 b. Penentuan jumlah lajur... II-5 c. Kecepatan rencana... II-6 d. Kendaraan rencana... II-7 e. Bagian-bagian jalan... II-9
f. Potongan melintang... II-10 g. Jarak pandang... II-14 h. Alinyemen horisontal... II-16 C.Konstruksi Perkerasan Jalan... II-35 1. Umum... II-35 a. Tanah dasar... II-35 b. Lapis pondasi bawah... II-36 c. Lapis pondasi... II-37 d. Lapis permukaan... II-37 2. Kriteria Perencanaan... II-38 a. Lalu-lintas... II-38 b. Koefisien drainase... II-41 c. Indeks permukaan (IP)... II-42 d. Koefisien kekuatan relatif... II-43 e. Batas-batas minimum tebal lapisan perkerasan..ii-44 f. Konstruksi bertahap... II-51 3. Prosedur Perencanaan... II-51 a. Analisa komponen perkerasan... II-51 D. Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan Lentur dengan Metode Lendutan... II-54 1. Umum... II-54 2. Ketentuan perhitungan... II-54 a. Lalu lintas... II-54 b. Lendutan dengan Benkelman Beam (BB)... II-57 c. Keseragaman lendutan... II-60 d. Lendutan wakil... II-61 e. Faktor koreksi tebal lapis tambah... II-62 3. Prosedur perhitungan... II-62 E. Perkerasan Beton Semen (Rigid Pavement )... II-66 1. Metode Perhitungan Tebal Perkerasan Beton Semen... II-66 2. Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen dengan menggunakan Metode SNI Pd T-14 2003... II-67
a. Prosedur perencanaan... II-67 a) Perencanaan tebal pelat... II-68 b) Persyaratan teknis... II-68 c) Beton semen... II-70 d) Lalu-lintas... II-71 e) Faktor keamanan beban... II-75 BAB III. METODOLOGI A. Identifikasi Masalah... III-1 B. Studi Literatur... III-1 C. Pengumpulan Data Sekunder... III-1 D. Perencanaan... III-2 E. Hasil Akhir Perencanaan... III-4 F. Bagan Alir... III-5 BAB IV. ANALISA PERENCANAAN A. Pengolahan Data Perencanaan Geometrik... IV-1 B. Pengolahan Data Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur... IV-26 C. Pengolahan Data Perencanaan Tebal Lapis Tambah... IV-34 D. Pengolahan Data Perencanaan Tebal Perkerasan Metode SNI Pd- T14 2003... IV-40 BAB V. PENUTUP A. Kesimpulan... V-1 B. Saran... V-2 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Klasifikasi jalan secara umum menurut kelas, fungsi, dimensi Kendaraan maksimum dan muatan sumbu terberat ( MST )... II-4 Tabel 2.2 Tabel 2.3 Tabel 2.4 Tabel 2.5 Tabel 2.6 Tabel 2.7 Tabel 2.8 Tabel 2.9 Ekivalensi mobil penumpang (emp) untuk jalan perkotaan tak terbagi (UD)... II-5 Kecepatan rencana ( V R ) sesuai klasifikasi jalan di kawasan perkotaan... II-7 Dimensi kendaraan rencana (m)... II-7 Tipe-tipe jalan... II-11 Lebar lajur jalan dan bahu jalan... II-12 Jarak pandang henti (S )... II-13 s Panjang bagian lengkung minimum... II-19 Jari-jari tikungan minimum, R (m) (e = 6 %)... II-20 min max Tabel 2.10 Hubungan parameter perencanaan lengkung horisontal dengan kecepatan rencana kecepatan rencana ( V R ) sesuai klasifikasi jalan di kawasan perkotaan... II-21 Tabel 2.11 Panjang minimum lengkung peralihan, L (m)... II-22 S Tabel 2.12 Tingkat perubahan kelandaian melintang maksimum, Δ (m/m)... II-22 Tabel 2.13 Jari-jari tikungan yang tidak memerlukan lengkung peralihan... II-23 Tabel 2.13 Nilai Perhitungan & Perencanaan untuk Pelebaran Jalan pada Jarijari Jalan (2 jalur 2 lajur, 1 lajur atau 2 lajur) untuk kendaraan rencana truk as tunggal (SU)... II-29 Tabel 2.14 Nilai Perhitungan dan Perencanaan untuk Pelebaran Jalan pada Jarijari Jalan (2 jalur 2 lajur, 1 lajur atau 2 lajur) untuk kendaraan rencana truk semi trailer kombinasi sedang (WB-12)... II-30 Tabel 2.15 Rekomendasi tingkat reliabilitas untuk bermacam-macam klasifikasi jalan... II-38 Tabel 2.16 Nilai penyimpangan normal standar(standard normal deviate ) untuk tingkat reliabilitas tertentu.... II-39 Tabel 2.17 Faktor Distribusi Lajur (DD)... II-40
Tabel 2.18 Definisi kualitas drainase... II-40 Tabel 2.19 Koefisien drainase (m) untuk memodifikasi koefisien kekuatan relative material untreated base dan subbase pada perkerasan lentur. II-41 Tabel 2.20 Indeks permukaan pada akhir umur rencana (IPt)... II-42 Tabel 2.21 Indeks permukaan pada awal umur rencana (IP 0 )... II-42 Tabel 2.22 Tebal minimum lapis permukaan berbeton aspal dan lapis pondasi agregat (inci)... II-44 Tabel 2.23 Jumlah lajur berdasarkan lebar perkerasan... II-53 Tabel 2.24 Koefisien distribusi kendaraan (C)... II-54 Tabel 2.25 Ekivalen beban sumbu kendaraan (E)... II-55 Tabel 2.26 Faktor hubungan antara umur rencana dengan perkembangan lalu lintas (N)... II-56 Tabel 2.27 Faktor koreksi lendutan terhadap temperatur standar (Ft)... II-58 Tabel 2.28 Temperatur tengah (Tt) dan bawah (Tb) lapis beraspal berdasarkan data temperatur udara (Tu) dan temperatur permukaan (Tp)... II-59 Tabel 2.29 Nilai koefisien gesekan (μ)... II-69 Tabel 2.30 Jumlah lajur berdasarkan lebar perkerasan dan koefisien distribusi (C) kendaraan niaga pada lajur rencana... II-71 Tabel 2.31 Faktor pertumbuhan lalu-lintas ( R)... II-72 Tabel 2.32 Faktor keamanan beban (FKB)... II-73 Tabel 2.33 Langkah-langkah perencanaan tebal perkerasan beton semen... II-75 Tabel 2.34 Tegangan Ekivalen dan Faktor Erosi untuk Perkerasan Tanpa Bahu Beton... II-76 Tabel 2.35 Tegangan Ekivalen dan Faktor Erosi untuk Perkerasan Dengan Bahu Beton... II-79 Tabel 4.1 Data koordinat dan sudut azimuth... IV-3 Tabel 4.2 Nilai CBR ruas jalan Medan - Belawan... IV-27 Tabel 4.3 Data lalu-lintas harian rata-rata tahun 2010... IV-34 Tabel 4.4 Jumlah Lajur berdasarkan lebar perkerasan... IV-35 Tabel 4.5 Koefesien distribusi kendraan (C)... IV-35 Tabel 4.6 Faktor hubungan antara umur rencana dengan perkembangan lalu lintas... IV-35
Tabel 4.7 Akumulasi ekivalen beban sumbu standar (CESA)... IV-36 Tabel 4.8 Nilai lendutan BB terkoreksi... IV-37 Tabel 4.9 Perhitungan Jumlah Sumbu Berdasarkan Jenis Bebannya... IV-41 Tabel 4.10 Jumlah lajur berdasarkan lebar perkerasan dan koefisien distribusi (C) kendaraan niaga pada lajur rencana... IV-41 Tabel 4.11 Perhitungan Repetisi Sumbu Rencana... IV-42 Tabel 4.12 Faktor keamanan beban (FKB)... IV-43 Tabel 4.13 Tegangan Ekivalen dan Faktor Erosi untuk Perkerasan Tanpa Bahu Beton (hasil interpolasi) Tebal slab 150 mm... IV-44 Tabel 4.14 Analisa Fatik dan Erosi Tebal slab 150 mm... IV-44 Tabel 4.15 Tegangan Ekivalen dan Faktor Erosi untuk Perkerasan Tanpa Bahu Beton (hasil interpolasi) Tebal slab 210 mm... IV-45 Tabel 4.16 Analisa Fatik dan Erosi Tebal slab 210 mm... IV-45 Tabel 4.17 Tegangan Ekivalen dan Faktor Erosi untuk Perkerasan Tanpa Bahu Beton (hasil interpolasi) Tebal slab 250 mm... IV-46 Tabel 4.18 Analisa Fatik dan Erosi Tebal slab 250 mm... IV-46 Tabel 4.19 Tegangan Ekivalen dan Faktor Erosi untuk Perkerasan Tanpa Bahu Beton (hasil interpolasi) Tebal slab 300 mm... IV-47 Tabel 4.20 Analisa Fatik dan Erosi Tebal slab 300 mm... IV-47
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Kendaraan Rencana... II-8 Gambar 2.2 Tipikal Damaja, Damija dan Dawasja... II-9 Gambar 2.3 Tipikal penampang melintang jalan perkotaan 2-lajur-2-arah tak terbagi yang dilengkapi jalur pejalan kaki... II-10 Gambar 2.4 Tipikal potongan melintang jalan 2-lajur-2-arah tak terbagi, yang dilengkapi jalur hijau, jalur sepeda, trotoar dan saluran samping yang ditempatkan di bawah trotoar... II-10 Gambar 2.5 Tipikal potongan melintang jalan yang dilengkapi median (termasuk jalur tepian), pemisah jalur, jalur lambat dan trotoar... II-11 Gambar 2.6 Diagram ilustrasi komponen untuk menentukan jarak pandang horizontal (daerah bebas samping)... II-14 Gambar 2.7 Batasan perancangan pengendalian disain untuk jarak pandang henti pada tikungan... II-15 Gambar 2.8 Lengkung Spiral Circle Spiral... II-16 Gambar 2.9 Lengkung Full Circle... II-17 Gambar 2.10 Lengkung Spiral Spiral... II-18 Gambar 2.11 Pencapaian superelevasi pada tikungan tipe SCS... II-25 Gambar 2.12 Pencapaian superelevasi pada tikungan tipe FC... II-26 Gambar 2.13 Metoda pencapaian superelevasi pada tikungan tipe SCS dengan bentuk tiga dimensi... II-27 Gambar 2.14 Tikungan majemuk searah yang harus dihindarkan... II-31 Gambar 2.15 Tikungan majemuk searah dengan sisipan bagian lurus minimum sepanjang 20 meter... II-32 Gambar 2.16 Tikungan majemuk balik arah yang harus dihindarkan... II-32 Gambar 2.17 Tikungan majemuk balik arah dengan sisipan bagian lurus minimum sepanjang 30 meter... II-33 Gambar 2.18 Susunan lapis perkerasan jalan... II-34 Gambar 2.19 Grafik untuk memperkirakan koefisien kekuatan relatif lapis permukan bereton aspal bergradasi rapat (a1)... II-45 Gambar 2.20 Variasi koefisien kekuatan relatif lapis pondasi granular (a2)... II-46 Gambar 2.21 Variasi koefisien kekuatan relatif lapis pondasi bersemen (a2)... II-47
Gambar 2.22 Variasi koefisien kekuatan relatif lapis pondasi beraspal (a2)... II-48 Gambar 2.23 Variasi koefisien kekuatan relatif lapis pondasi granular (a3)... II-49 Gambar 2.24 Nomogram untuk perencanaan tebal perkerasan lentur... II-52 Gambar 2.25 Faktor koreksi lendutan terhadap temperatur standar (Ft)... II-58 Gambar 2.26 Faktor koreksi tebal lapis tambah/overlay (Fo)... II-62 Gambar 2.27 Hubungan antara lendutan rencana dan lalu-lintas... II-64 Gambar 2.28 Tebal lapis tambah/overlay (Ho)... II-64 Gambar 2.29 CBR tanah dasar efektif dan tebal pondasi bawah... II-68 Gambar 2.30 Langkah-langkah Perencanaan Tebal Plat... II-74 Gambar 2.31 Analisis fatik dan beban repetisi ijin berdasarkan rasio tegangan, dengan /tanpabahu beton... II-82 Gambar 2.32 Analisis erosi dan jumlah repetisi beban ijin, berdasarkan faktor erosi, tanpa bahu beton... II-83 Gambar 2.33 Analisis erosi dan jumlah repetisi beban berdasarkan faktor erosi, dengan bahan beton... II-84 Gambar 3.1 Bagan Alir Perencanaan Geometrik... III-5 Gambar 3.2 Bagan alir perkerasan lentur... III-6 Gambar 3.3 Bagan alir perkerasan beton semen... III-7 Gambar 4.1 Sket jalan Medan Belawan... IV-3 Gambar 4.2 Lengkung SCS PI 1... IV-11 Gambar 4.3 Diagram Superelevasi PI 1... IV-11 Gambar 4.4 Lengkung SCS PI 2... IV-15 Gambar 4.5 Diagram superelevasi PI 2... IV-15 Gambar 4.6 Lengkung SCS PI 3... IV-19 Gambar 4.7 Diagram Superelevasi PI 3... IV-19 Gambar 4.8 Lengkung FC PI 4... IV-22 Gambar 4.9 Diagram Superelevasi PI 4... IV-22 Gambar 4.10 Lengkung FC PI 5... IV-25 Gambar 4.11 Diagram Superelevasi PI 5... IV-25 Gambar 4.12 Susunan Lapis Perkerasan Jalan... IV-33 Gambar 4.13 Susunan Lapis Perkerasan... IV-39 Gambar 4.14 CBR tanah dasar efektif dan tebal pondasi bawah... IV-39
DAFTAR LAMPIRAN Gambar grafik untuk memperkirakan koefesien kekuatan relatif lapis permukaan beton aspal bergradasi rapat Gambar variasi koefesien kekuatan relatif lapis pondasi granular Gambar variasi koefesien kekuatan relatif lapis pondasi granular Gambar nomogram untuk perencanaan tebal perkerasan lentur Gambar tebal lapis tambah/ overlay Gambar hubungan antara lendutan rencana dan lalu lintas Rekapitulasi data CBR Rekapitulasi data lalu lintas Data beankleman beam test Formulir asistensi bimbingan Formulir persetujuan dosen pembimbing dalam penyerahan laporan Formulir revisi tim penguji ujian pertanggungjawaban laporan Formulir bukti bebas revisi Gambar typkal potongan melintang Gambar plan profil