LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR PENGARUH KINERJA JEMBATAN TIMBANG KLEPU TERHADAP KONDISI RUAS JALAN SEMARANG - BAWEN (KM 17 KM 25) Disusun oleh : ACHMAD RIFAN TSAMANY ANDIKA PURNOMO PUTRO NIM : L.2A0.03.001 NIM : L.2A0.03.015 Semarang, Desember 2008 Disetujui Dosen Pembimbing I Disetujui Dosen Pembimbing II Dr. Ir. Bambang Riyanto, DEA NIP. 131 668 517 Ir. Djoko Purwanto, MS NIP. 131 753 989 Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Ir. Sri Sangkawati, MS NIP. 130 872 030
iii KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, atas segala berkah, rahmat karunia dan juga kekuatan yang diberikan-nya sehingga kami dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir. Tugas Akhir ini merupakan salah satu mata kuliah wajib dengan bobot sebesar empat Satuan Kredit Semester (SKS) dan juga merupakan syarat akademis dalam menyelesaikan pendidikan Strata I di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Diponegoro. Dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan segala bantuan dan bimbingan, antara lain : 1. Ir. Sri Sangkawati, MS selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. 2. Ir. M. Agung Wibowo, MSc, MM, PhD selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. 3. Ir. Arif Hidayat, CES.MT. Selaku Ketua Bidang Akademis Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang. 4. Dr. Ir. Bambang Riyanto, DEA selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan arahan dan penjelasan kepada kami. 5. Ir. Djoko Purwanto, MS selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan arahan dan penjelasan kepada kami. 6. Ir. Moga Narayudha, Sp1 selaku Dosen Wali kami 7. Seluruh Dosen, Staf, Dan Karyawan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro. 8. Dinas Bina Marga Perencanaan Dan Pengawasan Jalan Dan Jembatan Propinsi Jawa Tengah yang telah banyak memberikan data dan informasi. 9. Dinas Lalu Lintas Dan Angkutan Jalan (DLLAJ) Propinsi Jawa Tengah yang juga telah banyak memberikan data dan informasi. 10. Unit Pelaksanaan Penimbangan Klepu Kab. Semarang atas ijin survei pengamatan penimbangan yang telah diberikan. 11. Ayah, Ibu, Mita, Silvia, dan adik tercinta serta teman teman angkatan 2003 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
iv Semarang yang telah memberikan banyak dorongan, doa dan inspirasi sehingga kami dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini. 12. Semua pihak yang telah memberikan bantuan kepada penulis baik secara moral maupun material dalam pelaksanaan penyusunan Laporan Tugas Akhir. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan dan jauh dari sempurna, untu itu saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan. Akhir kata semoga Laporan ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak yang memerlukannya. Semarang, Desember 2008 Penulis
v ABSTRAKSI Jembatan Timbang Klepu yang berada di Kabupaten Semarang sebagai fungsi kontrol dalam menangani masalah pelanggaran kelebihan muatan perlu ditinjau kembali kinerjanya. Dalam hal ini kinerja jembatan timbang yang ditinjau adalah menyangkut peraturan mengenai batas toleransi kelebihan muatan yang ditetapkan dalam Peraturan Daerah Jawa Tengah Nomor 4 Tahun 2001 yang setinggi - tingginya 30% dari Jenis Berat DiijinkanI dan batas toleransi kelebihan muatan yang diterapkan di lapangan melalui Standar Operasional Pelaksanaan (SOP) pelaksanaan jembatan timbang hasil kesepakatan 8 propinsi yaitu setinggi-tingginya 15% dari JBI. Selanjutnya dilakukan analisis untuk mengetahui pengaruh dari toleransi kelebihan muatan yang diterapkan berdasarkan peraturan yang ada maupun kelebihan muatan yang terjadi secara riil di lapangan terhadap kondisi ruas jalan Semarang Bawen yang berada pada daerah pengawasan jembatan timbang Klepu. Untuk mengetahui pengaruh dari toleransi kelebihan muatan baik berdasarkan peraturan yang berlaku maupun berdasarkan kecenderungan variasi beban berlebih yang terjadi secara riil di lapangan, dilakukan analisis dengan menghitung penurunan Indeks Permukaan (IP) jalan dan Umur Rencana (UR) jalan yang terjadi, serta penambahan Indeks Tebal Perkerasan (ITP) yang dibutuhkan baik akibat beban standar maupun akibat adanya beban berlebih. Dari hasil analisis dengan menggunakan asumsi nilai Indeks Permukaan awal jalan (IPo) 3,5 dan nilai Indeks Tebal Perkerasan (ITP) jalan 5,4 inch serta Umur Rencana jalan 10 tahun (2003 2013), maka kelebihan beban yang terjadi secara riil di lapangan akan menghasilkan penurunan Indeks Permukaan jalan mencapai 65,8% hingga akhir umur layanan jalan, penambahan Indeks Tebal Perkerasan (ITP) jalan yang dibutuhkan hingga 1,29 % dan penurunan Umur Rencana jalan hingga 77% akibat penerapan Peraturan Daerah Jawa Tengah Nomor 4 Tahun 2001 mengenai batas toleransi kelebihan muatan sebesar 30% akan menghasilkan penurunan Indeks Permukaan mencapai 63,84% hingga akhir umur layanan jalan. Sedangkan akibat penerapan Standar Operasional Pelaksanaan (SOP) di jembatan timbang diperoleh penurunan Indeks Permukaan jalan mencapai 52,48% hingga akhir umur layanan jalan. Upaya penanganan masalah selanjutnya, pemerintah baik di tingkat pusat maupun daerah perlu meninjau kembali peraturan batas toleransi yang telah ditetapkan sebagai Standar Operasional Pelaksanaan (SOP) di jembatan timbang saat ini serta diimbangi dengan ketegasan dari petugas jembatan timbang untuk kembali mengoptimalkan fungsi jembatan timbang sebagai sistem kontrol atau pengawasan terhadap angkutan barang. Kata Kunci : Jembatan Timbang, Indeks Permukaan, Indeks Tebal Perkerasan, Umur Rencana
vi DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... LEMBAR PENGESAHAN... KATA PENGANTAR... ABSTRAKSI... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... i ii iii v vi x xiii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 3 1.3 Maksud... 3 1.4 Tujuan... 3 1.5 Pembatasan Masalah... 4 1.6 Ruang Lingkup Wilayah Studi... 4 1.7 Sistematika Penulisan... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 8 2.1 Tinjauan Umum... 8 2.2 Fungsi dan Kewenangan Jembatan Timbang... 10 2.2.1 Evaluasi, Monitoring, dan Kinerja Jembatan Timbang... 10 2.2.2 Pemeriksaan Kendaraan Bermotor... 11 2.2.3 Jenis jenis Kendaraan Wajib Timbang... 12 2.2.4 Muatan Kendaraan Bermotor... 14 2.2.5 Tata Cara Penimbangan dan Perhitungan Berat Muatan... 15
vii 2.2.6 Kerugian Berat Muatan... 16 2.2.7 Sanksi Kelebihan Muatan... 16 2.3 Klasifikasi dan Peruntukan Jalan... 17 2.3.1 Sistem Jaringan dan Klasifikasi Jalan... 18 2.3.1.1 Klasifikasi Menurut Fungsi Jalan... 18 2.3.1.2 Klasifikasi Menurut Kelas Jalan... 19 2.3.1.3 Klasifikasi Menurut Wewenang Pembinaan Jalan... 19 2.3.1.4 Klasifikasi Menurut Peraturan Daerah... 21 2.3.2 Kerusakan Jalan... 21 2.3.2.1 Tipe dan Jenis Kerusakan Jalan... 21 2.3.2.2 Faktor Penyebab Kerusakan Jalan... 27 2.4 Kinerja Perkerasan Jalan... 30 2.5 Volume Lalu Lintas... 32 2.5.1 Lalu Lintas Harian Rata-rata (LHR)... 32 2.5.2 Pertumbuhan LHR... 32 2.6 Desain Pelapisan Tambahan (Overlay)... 33 2.7 Analisa Kepekaan Jalan... 34 2.7.1 Prosentase Kendaraan Pada Jalur Rencana... 37 2.7.2 Angka Ekivalen... 38 2.7.3 Lalu Lintas... 41 2.7.4 Faktor Regional... 42 2.7.5 Indeks Permukaan... 43 2.7.6 Daya Dukung Tanah Dasar... 44 2.7.6.1 Cara Analitis... 44 2.7.6.2 Cara Grafis... 45 2.8 Studi yang Pernah Dilakukan... 52 BAB III METODOLOGI... 54 3.1 Tinjauan Umum... 54 3.2 Tahap penyusunan Tugas Akhir... 54 3.3 Pendekatan Studi... 57 3.4 Metodologi Studi... 58 3.4.1 Kebutuhan dan Sumber Data... 58
viii 3.4.2 Metoda Pengumpulan Data... 59 3.4.2.1 Data Primer... 59 3.4.2.2 Data Sekunder... 60 3.4.3 Kebutuhan Survai... 60 3.4.4 Waktu Pelaksanaan Survai... 61 3.4.5 Metoda Pengolahan dan Analisis Data... 61 3.4.5.1 Analisis Terhadap Indeks Permukaan Jalan... 61 3.4.5.2 Analisis Kepekaan Perkerasan Jalan Akibat Variasi Beban... 62 3.4.5.3 Analisis Pengaruh Besarnya Lendutan Terhadap Penurunan Umur Rencana... 63 BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA... 65 4.1 Tinjauan Umum... 65 4.2 Kondisi Umum Wilayah Studi... 65 4.2.1 Kondisi Fisik Dasar... 65 4.2.2 Kondisi Lalu Lintas... 66 4.2.3 Kondisi Jalan... 66 4.2.3.1 Kondisi Geometrik Jalan... 66 4.2.3.2 Kondisi Perkerasan Jalan Saat Ini... 67 4.2.4 Kondisi dan Kinerja Jembatan Timbang... 70 4.3 Kompilasi dan Pengolahan Data... 72 4.3.1 Data Lalu Lintas... 72 4.3.1.1 Data Primer... 72 4.3.1.2 Data Sekunder... 73 4.3.1.3 Pertumbuhan lalu lintas... 75 4.3.1.4 Perhitungan LHR... 76 4.3.2 Data Penimbangan... 78 4.3.3 Data CBR (California Bearing Ratio)... 85 4.3.4 Data Lendutan Balik (Benkleman Beam)... 88
ix BAB V ANALISA PERKERASAN JALAN... 95 5.1 Penurunan Kinerja Lapis Perkerasan... 95 5.1.1 Penurunan Indeks Permukaan Jalan Berdasarkan Kondisi Jalan Saat Ini (Tahun 2008)... 95 5.2 Respon Perkerasan Jalan Terhadap Variasi Beban... 111 5.2.1 Penambahan Indeks Tebal Perkerasan dan Penurunan Umur Rencana Akibat Kenaikan Beban Tiap 10%... 111 5.2.2 Analisa Variasi Beban yang Cenderung Terjadi di Lapangan... 126 5.2.3 Analisa Pengaruh Besarnya Lendutan Terhadap Umur Rencana (UR)... 130 5.3 Hasil Pembahasan Analisis Perkerasan Jalan... 140 BAB VI PENUTUP... 143 6.1 Kesimpulan... 146 6.2 Saran... 155 DAFTAR PUSTAKA Lampiran A Data Penimbangan Angkutan Barang Lampiran B Data Pelanggaran Kelebihan Muatan Lampiran C Data Lalu Lintas Lampiran D Data Lendutan Balik Lampiran E Data Tanah Dan CBR Lampiran F Data Perhitungan ESA Lampiran G Surat-Surat Tugas Akhir Lampiran H Peraturan - Peraturan
x DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Jenis jenis Kendaraan Wajib Timbang... 13 Tabel 2.2 Klasifikasi Menurut Kelas Jalan... 19 Tabel 2.3 Jenis jenis Kerusakan Jalan... 22 Tabel 2.4 Ketentuan Nilai RCI Terhadap Perkerasan Jalan Secara Visual... 30 Tabel 2.5 Nilai Kesetaraan Antara RCI dan IRI... 31 Tabel 2.6 Pedoman Penentuan Jumlah Lajur... 37 Tabel 2.7 Koefisien Distribusi Kendaraan (C) ke Lajur Rencana... 38 Tabel 2.8 Angka Ekivalen (E)... 40 Tabel 2.9 Distribusi Beban Sumbu Dari Berbagai Jenis Kendaraan... 41 Tabel 2.10 Faktor Regional (FR)... 42 Tabel 2.11 Indeks Permukaan Awal Umur Rencana (IPo)... 43 Tabel 2.12 Indeks Permukaan Akhir Umur Rencana (IPt)... 44 Tabel 2.13 Nilai R untuk Perhitungan CBR Segmen... 45 Tabel 2.14 Tebal Minimum Lapis Perkerasan... 47 Tabel 2.15 Tebal Minimum Lapis Pondasi... 48 Tabel 3.1 Kebutuhan dan Sumber Data... 58 Tabel 4.1 Kondisi Perkerasan Eksisting... 68 Tabel 4.2 Profil Jembatan Timbang Klepu... 70 Tabel 4.3 Jumlah Kendaraan Menurut Golongan Kendaraan (kend/hari)... 73 Tabel 4.4 Jumlah Kendaraan Menurut Golongan Kendaraan (smp/hari)... 74 Tabel 4.5 Jumlah Kendaraan Menurut Golongan Kendaraan (smp/hari)... 74 Tabel 4.6 Angka Pertumbuhan Lalu Lintas Tahun 2001 2007... 75 Tabel 4.7 Perhitungan LHR Beban Standar... 77 Tabel 4.8 Perhitungan LHR Beban Berlebih... 77
xi Tabel 4.14 Identifikasi Kelebihan Beban... 85 Tabel 4.15 Data CBR Ruas Jalan Semarang Bawen... 85 Tabel 4.16 Besaran Nilai r... 86 Tabel 4.17 Data Lendutan Balik... 89 Tabel 5.1 LHR Beban Standar... 100 Tabel 5.2 Perhitungan Lintas Ekivalen Permulaan Beban Standar... 100 Tabel 5.3 Perhitungan Penurunan IP Beban Standar... 100 Tabel 5.4 Perhitungan LHR Akibat Beban Berlebih > 30%... 101 Tabel 5.5 Perhitungan Lintas Ekivalen Permulaan Beban Berlebih > 30%... 102 Tabel 5.6 Perhitungan Penurunan Indeks Permukaan Beban Berlebih > 30%... 103 Tabel 5.7 Perhitungan LHR Akibat Beban Berlebih (1 30%)... 105 Tabel 5.8 Perhitungan Lintas Ekivalen Permulaan Beban Berlebih (1 30%)... 106 Tabel 5.9 Perhitungan Penurunan Indeks Permukaan Beban Berlebih (1 30%)... 107 Tabel 5.10 Perhitungan LHR Akibat Beban Berlebih (1 15%)... 107 Tabel 5.11 Perhitungan Lintas Ekivalen Permulaan Beban Berlebih (1 15%)... 107 Tabel 5.12 Perhitungan Penurunan Indeks Permukaan Beban Berlebih (1 15%)... 108 Tabel 5.13 Identifikasi Penurunan Indeks Permukaan Tiap Tahun... 109 Tabel 5.14 Angka Ekivalen Truk Ringan (Sumbu 1.1 dan 1.2 JBI < 8 Ton)... 113 Tabel 5.15 Angka Ekivalen Truk Medium (Sumbu 1.2 JBI > 8 Ton)... 114 Tabel 5.16 Angka Ekivalen Truk Besar (Sumbu 1.22 JBI < 8 Ton)... 115 Tabel 5.17 Angka Ekivalen Truk Gandeng (Sumbu 1.2 + 2.2 JBI < 8 Ton)... 116 Tabel 5.18 Angka Ekivalen Truk Trailler (Sumbu 1.2 2.2 JBI < 8 Ton)... 117
xii Tabel 5.19 Perhitungan ITP dan Umur Rencana Terhadap Beban Sumbu Truk Ringan... 119 Tabel 5.20 Perhitungan ITP dan Umur Rencana Terhadap Beban Sumbu Truk Medium... 120 Tabel 5.21 Perhitungan ITP dan Umur Rencana Terhadap Beban Sumbu Truk Besar... 121 Tabel 5.22 Perhitungan ITP dan Umur Rencana Terhadap Beban Sumbu Truk Gandeng... 122 Tabel 5.23 Perhitungan ITP dan Umur Rencana Terhadap Beban Sumbu Truk Trailler... 123 Tabel 5.24 Nilai LEP dan LEA Beban Standar... 127 Tabel 5.25 Nilai LEP dan LEA Beban Berlebih... 129 Tabel 5.26 Resume Nlai Lendutan... 130 Tabel 5.27 Resume Nilai Pertumbuhan lalu Lintas... 132 Tabel 5.28 Prosentase Jumlah Lalu Lintas Rencana... 135 Tabel 5.29 Faktor Umur Rencana... 136 Tabel 5.30 Perhitungan AE 18 KSAL... 137 Tabel 5.31 Prosentase Penurunan IPt... 141
xiii DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1 Peta Lokasi Ruas Jalan Semarang Bawen (KM 17 KM 25)... 6 Gambar 1.2 Peta Lokasi Jembatan Timbang Klepu pada KM 30 ruas Jalan Semarang - Bawen... 7 Gambar 2.1 Grafik Hubungan IP Beban Lalu Lintas... 34 Gambar 2.2 Sumbu Standar 8,16 Ton... 39 Gambar 2.3 Grafik Korelasi Antara DDT dengan CBR... 46 Gambar 2.4 Nomogram Untuk IPt = 2,5 dan IPo 4... 49 Gambar 2.5 Nomogram Untuk IPt = 2,5 dan IPo 3,5 3,9... 50 Gambar 2.6 Nomogram Untuk IPt = 2,0 dan IPo 4... 51 Gambar 3.1 Bagan Alir Metodologi... 56 Gambar 4.1 Penampang Melintang Jalan... 67 Gambar 4.2 Kerusakan Jalan (Jembul dan Retak Rambut)... 68 Gambar 4.3 Grafik E Konfigurasi Sumbu 1.1 dan 1.2 dengan JBI < 8 Ton... 79 Gambar 4.4 Grafik E Konfigurasi Sumbu 1.2 dengan JBI > 8 Ton... 80 Gambar 4.5 Grafik E Konfigurasi Sumbu 1.22 dengan JBI > 8 Ton... 81 Gambar 4.6 Grafik E Konfigurasi Sumbu 1.2 + 2.2 dengan JBI > 8 Ton... 82 Gambar 4.7 Grafik E Konfigurasi Sumbu 1.2 2.2 dengan JBI > 8 Ton... 83 Gambar 4.8 Posisi Beban dan Jenis Pembacaan... 88 Gambar 4.9 Alat Benkleman Beam... 88 Gambar 4.10 Grafik Lendutan Balik... 94 Gambar 4.11 Hubungan AE 18 KSAL dengan Lendutan Ijin... 101 Gambar 5.1 Grafik Penurunan Indeks Permukaan Beban Standar dan Batas Toleransi Beban 15%, 30%, dan >30%... 110
xiv Gambar 5.2 Hubungan Antara Kelebihan Beban Sumbu Masing masing Jenis Kendaraan Terhadap Indeks Tebal Perkerasan (ITP)... 124 Gambar 5.3 Hubungan Antara Kelebihan Beban Sumbu Masing masing Jenis Kendaraan Terhadap Umur Rencana... 125 Gambar 5.4 Resume Grafik Lendutan Balik... 131 Gambar 5.5 Hubungan AE 18 KSAL dengan Lendutan Ijin... 138