STUDI KASUS: JALAN RUAS KM. 35 PULANG PISAU Adi Sutrisno 06/198150/TK/32229
Jalan Raya Flexible Pergerakan bebas Jarak Dekat Penelitian Metode Lokasi Kerusakan = Kerugian Materi Korban Batasan Masalah Data Perencanaan Metode
Panjang jalan = 41 Km Status = jalan propinsi Fungsi = jalan kolektor
Lapis Permukaan (surface course) o o o Aspal beton (LASTON) Aspal buton agregat (LASBUTAG) Penetrasi Makadam (LAPEN) Fondasi (Base Course) o o o Batu Pecah Tanah distabilisasi Aspal Beton Fondasi Bawah (Subbase Course) o o Pasir dan Batu (sirtu) Tanah atau lempung kepasiran Tanah Dasar (Subgrade)
Empiris o Penelitian terhadap jalan yang sudah ada o Faktor yang dipertimbangkan bervariatif o Analisa Komponen Empirik-mekanistik o Persamaan dasar mekanistik o Faktor Empiris masih diperhitungkan o AASHTO 1993 Mekanistik o Berdasarkan regangan akibat repetisi beban o Teori elastik (modulus elastisitas dan rasio poisson) o AUSTROADS 1992 DASAR PERENCANAAN PERKERASAN DI DESAIN UNTUK RUNTUH!!!
CBR Hasil uji DCP Jarak titik 200 m Hidrologi Data Curah Hujan 1996-2005 3952 mm/tahun Lalulintas Survey PU Tahun 2007 2 arah 16 jam (06.00-22.00) Kelandaian Lengkung vertikal 5,62%
Kelompok Jenis Kendaraan Dalam Perhitungan Lalulintas
Faktor Pertumbuhan 6,5 % Proyeksi LHR 2011 Jenis Kendaraan Km. 35 Pulang Pisau LHR LHR Pulang Pisau Km.35 2007 2011 Gol 2 & 3 385 441 826 1063 Gol 4 106 180 286 368 Gol 5a 22 22 44 57 Gol 5b 5 10 15 19 Gol 6a 202 130 332 427 Gol 6b 23 15 38 49 Gol 7a 13 10 23 30 Lalulintas Harian Rata Rata (ADT) 1564 2012
CBR kumulatif ruas Km. 35 Pulang Pisau Nilai CBR Jumlah Data Jumlah Nilai CBR Yang % Nilai CBR Sama Atau Lebih Besar Kumulatif 2 3 200 100 3 34 197 98,50 3,5 32 163 81,50 4 49 131 65,50 4,5 30 82 41,00 5 41 52 26,00 5,5 6 11 5,50 6 4 5 2,50 7,5 1 1 0,50
100% 90% 80% 70% % kumulatif 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2 3 4 5 6 7 8 CBR Rencana 3,25 % CBR Tanah Dasar
LHR akhir umur rencana Lintas Ekivaelen Rencana (LER) Hasil perhitungan lalulintas harian rata rata pada akhir umur rencana (LHR t ) Jenis Kendaraan LHR 2011 (kend/hari/2 jurusan) Pertumbuhan Lalulintas (%) LHR 2021 (kend/hari/2 jurusan) Gol 2 & 3 1063 6,5 1995 Gol 4 368 6,5 691 Gol 5a 57 6,5 106 Gol 5b 19 6,5 36 Gol 6a 427 6,5 802 Gol 6b 49 6,5 92 Gol 7a 30 6,5 56
Lintas Ekivaelen Rencana (LER) koefisien distribusi kendaraan (C) Jalan Km. 35 Pulang Pisau memiliki 2 lajur dan 2 arah Koefisien distribusi kendaraan pada lajur (C) Jumlah Lajur Kendaraan Ringan *) Kendaraan Berat **) 1 Arah 2 Arah 1 Arah 2 Arah 1 Lajur 1,00 1,00 1,00 1,00 2 Lajur 0,60 0,50 0,70 0,50 3 Lajur 0,40 0,40 0,50 0,475 4 Lajur - 0,30-0,45 5 Lajur - 0,20-0,425 6 Lajur - 0,10-0,40 (Sumber: SNI 1732-1989-F, 1987) *) Berat total < 5 ton misalnya: mobil penumpang, pick up, sub urban dan minibus. **) Berat total 5 ton misalnya: bus, truk, traktor, semitrailler, trailler.
Lintas Ekivaelen Rencana (LER) Angka ekivalen (E) beban sumbu kendaraan Jenis Kendaraan Hasil perhitungan angka ekivalen (E) berdasarkan jenis kendaraan GVW (ton) Konfigurasi Beban Angka Ekivalen Depan Belakang Lain Depan Belakang Lain Total Gol 2 & 3 2 1 1 0,00023 0,00023 0,000451 Gol 4 5,3 1,8 3,5 0,00237 0,03385 0,036214 Gol 5a 8 2,7 5,3 0,01199 0,17797 0,189955 Gol 5b 14,2 4,8 9,4 0,11973 1,76097 1,880696 Gol 6a 8,3 2,8 5,5 0,01386 0,20639 0,220254 Gol 6b 15,1 5,1 10 0,15259 2,25548 2,40807 Gol 7a 26 6,5 19,5 0,40262 2,80463 3,207252
Lintas Ekivaelen Rencana (LER) Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) dan Lintas Ekivaelen Akhir (LEA) Jenis Kendaraan Hasil perhitungan lintas ekivalen permulaan dan lintas ekivalen akhir LHR 2011 (kend/hari/2 jurusan) LHR 2021 (kend/hari/2 jurusan) Koefisien Distribusi Kendaraan (C) Angka Ekivalen (E) Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) Lintas Ekivalen Akhir (LEA) Gol 2 & 3 1063 1995 0,5 0,000451 0,239672 0,4498979 Gol 4 368 691 0,5 0,036214 6,662105 12,505687 Gol 5a 57 106 0,5 0,189955 5,376154 10,09178 Gol 5b 19 36 0,5 1,880696 18,14589 34,062324 Gol 6a 427 802 0,5 0,220254 47,03603 88,293088 Gol 6b 49 92 0,5 2,40807 58,86012 110,48853 Gol 7a 30 56 0,5 3,207252 47,44925 89,068768 Total 183,7692 344,96007
Lintas Ekivaelen Rencana (LER) Lintas Ekivalen Tengah (LET) Lintas Ekivalen Rencana (LER) Umur Rencana 10 tahun
Daya Dukung Tanah (DDT) Daya dukung tanah (DDT) adalah suatu skala yang dipakai dalam nomogram penetapan tebal perkerasan untuk menyatakan kekuatan tanah dasar. CBR Rencana = 3,25 % Persamaan dari Bina Marga:
Indeks Permukaan (IP) Indeks permukaan (IP) adalah suatu angka yang dipergunakan untuk menyatakan kerataan/kehalusan serta kekokohan permukaan jalan yang bertalian dengan tingkat pelayanan bagi lalulintas yang lewat Indeks permukaan awal umur rencana (IP 0 ) Jenis Lapis Perkerasan IP 0 Roughness (mm/km) LASTON 4 1000 3,9 3,5 > 1000 LASBUTAG 3,9 3,5 2000 3,4 3,0 > 2000 HRA 3,9 3,5 2000 3,4 3,0 > 2000 BURDA 3,9 3,5 < 2000 BURTU 3,4 3,0 < 2000 LAPEN 3,4 3,0 3000 2,9 2,5 > 3000 LATASBUM 2,9 2,5 BURAS 2,9 2,5 LATASIR 2,9 2,5 Jalan Tanah 2,4 Jalan Kerikil 2,4 (Sumber: SNI 1732-1989-F, 1987)
Indeks Permukaan (IP) Indeks permukaan akhir umur rencana (IP t ) LER = 264,365 LER = Lintas Ekivalen Klasifikasi Jalan Rencana *) Lokal Kolektor Arteri Tol < 10 1,0 1,5 1,5 1,5 2,0-10 100 1,5 1,5 2,0 2,0-100 1000 1,5 2,0 2,0 2,0 2,5 - > 1000-2,0 2,5 2,5 2,5 (Sumber: SNI 1732-1989-F, 1987) IP Penjelasan 1,0 menyatakan permukaan jalan dalam keadaan rusak berat sehingga mengganggu lalulintas kendaraan 1,5 Tingkat pelayanan terendah yang masih mungkin (jalan tidak putus) 2,0 Tingkat pelayanan rendah bagi jalan yang masih mantap 2,5 Permukaan jalan masih cukup stabil dan baik (Sumber: SNI 1732-1989-F, 1987) Nilai indeks permukaan (IP)
Faktor Regional (FR) Faktor regional (FR) adalah faktor setempat, menyangkut keadaan lapangan dan iklim, yang dapat mempengaruhi keadaan pembebanan, daya dukung tanah dasar dan perkerasan. Kelandaian I (< 6 %) Kelandaian II (6-10 %) Kelandaian III (> 10 %) Curah Hujan % Kendaraan Berat % Kendaraan Berat % Kendaraan Berat 30 % > 30 % 30 % > 30 % 30 % > 30 % Iklim I < 900 mm/th 0,5 1,0-1,5 1,0 1,5-2,0 1,5 2,0-2,5 Iklim II > 900 mm/th 1,5 2,0-2,5 2,0 2,5-3,0 2,5 3,0-3,5 (Sumber: SNI 1732-1989-F, 1987) Gradien = 5,62 % Curah hujan = 3952 mm/tahun Jenis Kendaraan Berat Kendaraan (ton) Kategori Kendaraan*) LHR Jumlah Persentase Kendaraan Gol 2 & 3 2 Ringan 826 Gol 4 5,3 Ringan 286 Gol 5a 8 Ringan 44 1488 95,14% Gol 6a 8,3 Ringan 332 Gol 5b 14,2 Berat 15 Gol 6b 15,1 Berat 38 76 4,86% Gol 7a 26 Berat 23 1564 1564 100% Kendaraan Ringan < 13 ton Kendaraan Berat 13 ton
IP 0 4 dan IP t 2,0 nomogram 3 Indeks Tebal Perkerasan (ITP) DDT = 3,9 FR = 1,5 LER = 264,365 ITP = 9,2
Koefisien Kekuatan Relatif Koefisien Kekuatan Relatif Kekuatan Bahan a 1 a 2 a 3 MS (kg) Kt (kg/cm 2 ) CBR (%) 0,4 - - 744 - - 0,35 - - 590 - - 0,32 - - 454 - - 0,30 - - 340 - - 0,35 - - 744 - - 0,31 - - 590 - - 0,28 - - 454 - - 0,26 - - 340 - - 0,30 - - 340 - - 0,26 - - 340 - - 0,25 - - - - - 0,20 - - - - - - 0,28-590 - - - 0,26-454 - - - 0,24-340 - - - 0,23 - - - - - 0,19 - - - - - 0,15 - - 22 - - 0,13 - - 18 - - 0,15 - - 22 - - 0,13 - - 18 - - 0,14 - - - 100-0,13 - - - 80-0,12 - - - 60 - - 0,13 - - 70 - - 0,12 - - 50 - - 0,11 - - 30 - - 0,10 - - 20 (Sumber: SNI 1732-1989-F, 1987) Jenis Bahan Laston Labutag HRA Aspal Macadam Lapen (mekanis) Lapen (manual) Laston atas Lapen (mekanis) Lapen (manual) Stab. Tanah dengan Semen Stab. Tanah dengan Kapur Batu Pecah (kelas A) Batu Pecah (kelas B) Batu Pecah (kelas C) Sirtu/pitrun (kelas A) Sirtu/pitrun (kelas B) Sirtu/pitrun (kelas C) Tanah/lempung kepasiran Lapis Permukaan Aspal MS 800 kg Lapis Fondasi Atas CBR 70 % a 2 0,125 Lapis Fondasi Bawah CBR 70 % a 3 0,13
Tebal Lapis Perkerasan Lapis Permukaan Aspal MS 800 kg Tebal 11 cm a 1 0,421 Lapis Fondasi Atas CBR 70 % Tebal 20 cm a 2 0,125 Lapis Fondasi Bawah CBR 70 % a 3 0,13 Tebal 16 cm
ITP = 9,2 ITP Tebal Minimum (cm) Bahan 5 5 7,5 7,75 10 < 3,00 3,00 6,70 6,71 7,49 7,5 9,99 10,00 Tebal Minimum Lapis Perkerasan Tebal minimum Lapis Permukaan (Sumber: SNI 1732-1989-F, 1987) Tebal minimum Lapis fondasi Lapis Pelindung: (Buras/Burtu/Burda) Lapen/aspal macadam, HRA, Lasbutag, Laston. Lapen/aspal macadam, HRA, Lasbutag, Laston. Lasbutag, Laston Laston ITP Tebal Minimum (cm) Bahan < 3,00 15 3,00 7,49 7,5 9,99 10 12,24 12,25 20 *) (Sumber: SNI 1732-1989-F, 1987) Tebal minimum Lapis fondasi bawah = 10 cm. 10 20 15 20 25 Tebal laston = 11 cm. Tebal fondasi = 20 cm. Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur. Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur. Laston atas. Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur, fondasi macadam. Laston atas. Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur, fondasi macadam, lapen, laston atas. Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur, fondasi macadam, lapen, laston atas. Tebal fondasi bawah = 16 cm.
Tingkat Pelayanan (Serviceability) Tingkat Pelayanan Awal (p i ) Tingkat pelayanan awal berdasar AASHTO diharuskan sama atau lebih dari 4,0. Nilai tingkat pelayanan awal (p i ) yang direkomendasikan oleh AASHTO Road Test adalah 4,2. Tingkat Pelayanan Akhir (p t ) ADT = 2012 Volume lalulintas ADT Terminal Serviceability (p t ) High Volume > 10.000 3,0 3,5 Medium Volume 3.000 10.000 2,5 3,0 Low Volume < 3.000 2,0 2,5 (Sumber: MaineDOT/ ACM Pavement Committe, 2007) Penurunan Tingkat Pelayanan ( PSI)
Lalulintas Rencana ESAL (Design Traffic ESAL) Faktor Pertumbuhan (Growth Factor) Faktor pertumbuhan = 6,5% per tahun Umur rencana = 10 tahun Faktor ESAL (LEF) Fungsi Perbandingan Kehilangan Tingkat Pelayanan (G)
Lalulintas Rencana ESAL (Design Traffic ESAL) Fungsi Desain dan Variasi Beban Sumbu (β) SN = 3,65181 1 ton = 2,2046 kips Sumbu Standar 18 kips Sumbu yang dievaluasi
Lalulintas Rencana ESAL (Design Traffic ESAL) Faktor ESAL (LEF)
Lalulintas Rencana ESAL (Design Traffic ESAL) Hasil Perhitungan Faktor ESAL Sumbu Depan Jenis Kendaraan Beban Depan ton kips L 2 β 18 β x W x /W 18 LEF Gol 2 & 3 1 2,204623 1 0,774888 0,401195 3941,369 0,000254 Gol 4 1,8 3,968321 1 0,774888 0,404924 484,7479 0,002063 Gol 5a 2,7 5,952481 1 0,774888 0,414576 98,0899 0,010195 Gol 5b 4,8 10,58219 1 0,774888 0,475783 9,068086 0,110277 Gol 6a 2,8 6,172943 1 0,774888 0,416122 84,6215 0,011817 Gol 6b 5,1 11,24358 1 0,774888 0,490671 7,041489 0,142015 Gol 7a 6,5 14,33005 1 0,774888 0,587427 2,569496 0,389181 Hasil Perhitungan Faktor ESAL Sumbu Belakang Jenis Kendaraan Beban Belakang ton kips L 2 β 18 β x W x /W 18 LEF Gol 2 & 3 1 2,204623 1 0,774888 0,401195 3941,369 0,000254 Gol 4 3,5 7,716179 1 0,774888 0,430254 33,81654 0,029571 Gol 5a 5,3 11,6845 1 0,774888 0,501648 5,998353 0,166712 Gol 5b 9,4 20,72345 1 0,774888 0,977839 0,556113 1,798195 Gol 6a 5,5 12,12542 1 0,774888 0,51351 5,140955 0,194516 Gol 6b 10 22,04623 1 0,774888 1,099398 0,428801 2,332082 Gol 7a 19,5 42,99014 2 0,774888 1,046799 0,346794 2,883553
Lalulintas Rencana ESAL (Design Traffic ESAL) Hasil Perhitungan Faktor ESAL Total Jenis Kendaraan GVW (ton) LEF Depan Belakang Lain Total LEF Gol 2 & 3 2 0,000254 0,000254 0,000507 Gol 4 5,3 0,002063 0,029571 0,031634 Gol 5a 8 0,010195 0,166712 0,176907 Gol 5b 14,2 0,110277 1,798195 1,908472 Gol 6a 8,3 0,011817 0,194516 0,206334 Gol 6b 15,1 0,142015 2,332082 2,474098 Gol 7a 26 0,389181 2,883553 3,272735 Hasil Perhitungan Lalulintas Rencana ESAL untuk 2 arah Jenis Kendaraan LHR 2011 GF Lalulintas Rencana Faktor ESAL Lalulintas Rencana ESAL Gol 2 & 3 1063 13,5 5233903 0,000507 2655,881 Gol 4 368 13,5 1812223 0,031634 57328,33 Gol 5a 57 13,5 278804 0,176907 49322,34 Gol 5b 19 13,5 95047 1,908472 181393,9 Gol 6a 427 13,5 2103699 0,206334 434064,1 Gol 6b 49 13,5 240785 2,474098 595725,3 Gol 7a 30 13,5 145738 3,272735 476962,5 Total 1797452
Lalulintas Rencana ESAL (Design Traffic ESAL) Distribusi kendaraan berdasarkan jumlah lajur (D L ) Jumlah Lajur Tiap Arah 1 2 3 4 atau lebih (Sumber: AASHTO, 1993) % 18-kips ESAL Desain 100 80 100 60 80 50 75 D D dapat bervariasi dari 0,3 sampai 0,7 tergantung pada arah yang terisi beban dan yang tidak terisi beban. Nilai D D biasanya ditentukan sebesar 0,5 (50%) pada kebanyakan jalan. Nilai Kumulatif Prediksi ESAL
Reliabilitas (Reliability) Reliabilitas adalah nilai profitabilitas dari kemungkinan tingkat pelayanan yang dipandang dari sudut pemakai jalan. Nilai Rencana ESAL = 898726,2 Nilai Rencana ESAL (10 6 ) Reliabilitas (%) < 0,1 75 0,1 5,0 85 5,0 10,0 90 > 10,0 95 (Sumber: Alberta Transport and Utilities, 1997) Korelasi antara nilai deviasi standar normal (Z R ) dan reliabilitas (R) Reliabilitas (R) 50 60 70 75 80 85 90 91 92 Deviasi Standar Normal (Z R ) -0,000-0,253-0,524-0,674-0,841-1,037-1,282-1,340-1,405 (Sumber: AASHTO, 1993) Reliabilitas (R) 93 94 95 96 97 98 99 99,9 99,99 Deviasi Standar Normal (Z R ) -1,476-1,555-1,645-1,751-1,881-2,054-2,327-3,090-3,750
Standar deviasi keseluruhan (S 0 ) adalah gabungan simpangan standar dari perkiraan lalulintas dan pelayanan perkerasan. standar deviasi (S 0 ) = 0,35 0,45 Digunakan nilai S 0 = 0,45 Standar Deviasi (S 0 ) Modulus Resilient Tanah Dasar Resilient Modulus adalah nilai hubungan dinamis antara tegangan dan regangan yang mempunyai karakteristik nonlinear. CBR Rencana 3,25 %
Persamaan Dasar AASHTO SN = 3,65181 memenuhi sebagai SN Rencana
Koefisien Kekuatan Relatif Dan Koefisie Drainasi nilai standar koefisien drainasi sesuai AASHTO Road Test = 1,0 Lapis Fondasi Atas CBR 70 % m 2 1,0 Lapis Permukaan Aspal 2000 MPa a 1 0,4 a 2 0,13 a 3 0,13 Lapis Fondasi Bawah CBR 70 % m 3 1,0
Tebal Perkerasan Lapis Permukaan Aspal 2000 MPa a 1 = 0,4 D 1 = 11 cm = 4,330709 Lapis Fondasi Atas CBR 70 % m 2 = 1,0 a 2 = 0,13 D 2 = 20 cm = 7,874016 Lapis Fondasi Bawah CBR 70 % m 3 1,0 a 3 0,13 D 3 = 18 cm = 7,086614 = 17,5046 cm
Tebal Minimum Perkerasan Nilai Rencana ESAL = 898726,2 Volume Lalulintas ESAL Beton Aspal (inch) Fondasi Agregat (inch) < 50.000 50.001 150.000 150.001 500.000 500.001 2.000.000 2.000.001 7.000.000 > 7.000.000 1,0 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4 4 4 6 6 6 (Sumber: AASHTO, 1993) D 1 = 11 cm = 4,330709 D 2 = 20 cm = 7,874016 D 3 = 18 cm = 7,086614
Lalulintas Rencana (Design Traffic) Faktor ESA Aspal Tanah Dasar Konfigurasi Sumbu Tunggal Tunggal Tunggal Ganda Tandem Ganda Tripel Ganda Beban (kn) 53 80 135 181 (Sumber: AUSTROADS, 1992)
Lalulintas Rencana (Design Traffic) Hasil Perhitungan Faktor ESA Aspal Jenis GVW Konfigurasi Beban Faktor ESA Kendaraan (ton) Depan Belakang Lain Depan Belakang Lain Total Gol 2 & 3 2 1 1 0,000239 0,000239 0,000478 Gol 4 5,3 1,8 3,5 0,004518 0,125592 0,13011 Gol 5a 8 2,7 5,3 0,034311 0,127623 0,161935 Gol 5b 14,2 4,8 9,4 0,609294 2,239697 2,848991 Gol 6a 8,3 2,8 5,5 0,041154 0,15359 0,194744 Gol 6b 15,1 5,1 10 0,825033 3,051758 3,876791 Gol 7a 26 6,5 19,5 2,774517 6,28788 9,062397 Hasil Perhitungan Faktor ESA Tanah Dasar Jenis GVW Konfigurasi Beban Faktor ESA Kendaraan (ton) Depan Belakang Lain Depan Belakang Lain Total Gol 2 & 3 2 1 1 0,0000067 0,0000067 0,000013 Gol 4 5,3 1,8 3,5 0,0004480 0,0516792 0,052127 Gol 5a 8 2,7 5,3 0,0081023 0,0528770 0,060979 Gol 5b 14,2 4,8 9,4 0,4928704 3,1627901 3,65566 Gol 6a 8,3 2,8 5,5 0,0105046 0,0688854 0,07939 Gol 6b 15,1 5,1 10 0,7598386 4,9196872 5,679526 Gol 7a 26 6,5 19,5 4,2940951 13,8122369 18,10633
Lalulintas Rencana (Design Traffic) Nilai ESA Hasil Perhitungan nilai ESA aspal dan tanah dasar Jenis LHR Faktor ESA Faktor ESA N SA N SS Kendaraan 2011 Aspal Tanah Dasar Gol 2 & 3 1063 0,000478 0,000013 0,508194 0,014324 Gol 4 368 0,13011 0,052127 47,87132 19,17916 Gol 5a 57 0,161935 0,060979 9,166231 3,451706 Gol 5b 19 2,848991 3,65566 54,97697 70,54326 Gol 6a 427 0,194744 0,07939 83,17653 33,908 Gol 6b 49 3,876791 5,679526 189,5197 277,6477 Gol 7a 30 9,062397 18,10633 268,1448 535,7433 Total 653,3638 940,4875
Lalulintas Rencana (Design Traffic) Faktor Pertumbuhan Faktor pertumbuhan = 6,5% per tahun Umur rencana = 10 tahun Nilai Rencana ESA Aspal Tanah Dasar
Lalulintas Rencana Disesuaikan (Modified Design Traffic) Kekasaran (Roughness) Prosedur perencanaan untuk perkerasan lentur baru berdasar pada dasar pemikiran bahwa kekasaran perkerasan saat akhir dari periode rencana akan menjadi sekitar 150 counts/km dengan anggapan kekasaran awal adalah sekitar 50 counts/km. Perubahan ini hanya digunakan pada kasus dimana kriteria tekanan tanah dasar menentukan. Pengali usia perkerasan (pavement life multipliers) PLM (pavement life multipliers) digunakan untuk memasukan dalam perhitungan dampak dari perbedaan suhu dan gambaran beban lalulintas pada perkerasan granular dengan permukaan aspal. Harus diingat bahwa PLM tidak dapat digunakan pada perkerasan yang menggunakan bahan bersemen. Asumsi Awal Fatigue criterion = aspal Tidak menggunakan bahan bersemen
Lalulintas Rencana Disesuaikan (Modified Design Traffic) Suhu rata rata tahunan perkerasan yang diberatkan Kota WMAPT Barrow Creek 37,8 Bandara Panarung Palangkaraya = 36,1 Daly Waters 40,1 Darwin 40,7 Katherine 40,7 Tennants Creek 39,8 (Sumber: AUSTROADS, 1992) Nilai faktor PLM D dan PLM N untuk wilayah Australia Utara Kota Barrow Creek Daly Waters Darwin Katherine Tennant Creek Tebal Aspal 50 mm 75 mm 100 mm PLM D PLM N PLM D PLM N PLM D PLM N 4,60 5,00 5,00 5,00 5,00 0,25 0,51 2,66 0,75 0,43 4,60 5,00 5,00 5,00 5,00 (Sumber: AUSTROADS, 1992) 0,86 1,10 2,66 1,32 1,09 4,60 5,00 5,00 5,00 5,06 1,39 1,55 2,66 1,75 1,62
Lalulintas Rencana Disesuaikan (Modified Design Traffic) Perhitungan PLM P D ditetapkan 90% Hasil Perhitungan PLM Tebal Perkerasan 50 mm 75 mm 100 mm PLM D 4,60 4,60 4,60 PLM N 0,25 0,86 1,36 PLM 1,678832 3,205835 3,736996 (Sumber: AUSTROADS, 1992) Perhitungan Lalulintas Rencana Disesuaikan (Modified Design Traffic)
Tanah Dasar Parameter Elastis (Elastic Parameter)
Parameter Elastis (Elastic Parameter) Material Granular Aspal
Regangan Vertical (Vertical Strain) Jari Jari Roda Faktor Pengali (Multipliers) (Sumber: AUSTROADS, 1992)
Regangan Vertical (Vertical Strain) Output Circly V 5.0 Aspal με = 439,07 microstrain Tanah Dasar με = 946,29 microstrain
Aspal Nilai sumbu standar yang diijinkan (allowable number of Standard Axles) Kriteria Shell Perkiraaan persen volume bitumen (V B ) Nomogram Kekakuan Bitumen (Van der Poel) Nomogram Modulus Aspal (Bonnaure) Data Input Nomogram Kekakuan Bitumen
Nilai sumbu standar yang diijinkan (allowable number of Standard Axles) Nomogram Kekakuan Bitumen Nomogram Modulus Aspal (Campuran)
Nilai sumbu standar yang diijinkan (allowable number of Standard Axles) Aspal με= 439,07 microstrain V B = 14,08 % S mix = 2000 MPa N rencana = 430571,77 Tanah Dasar με = 946,29 microstrain N rencana = 619794,3 Damage Factor Aspal & Tanah Dasar < 1 Asumsi tebal perkerasan... OK Damage Factor Aspal > Tanah Dasar Asumsi Roughness & PLM... OK
Sub Lapisan (sub layers) Kondisi: Bahan butiran langsung diatas subgrade Syarat: Tebal sublapisan 50 150 mm Rasio modular < 2 Tebal fondasi 380 mm Jumlah sub lapisan Ketebalan dari bahan butiran 100-150 151-300 301-450 451-600 601-750 751-900 901-1050 E Top /E Subgrade < 2 2 3.9 4 7.9 8 15.9 16 30 1 2 3 4 5 6 7 (Sumber: AUSTROADS, 1992) 2 2 3 4 5 6 7 3 3 3 4 5 6 7-4 4 4 5 6 7 - - 5 5 5 6 7
Sub Lapisan (sub layers) Rasio Modular Parameter Elastis Hasil Perhitungan Parameter Elastis sublapisan Sub lapisan D 1 R V V = V H E V E H 1 13 1,829576 0,35 59,46121 29,7306 2 13 1,829576 0,35 108,7888 54,39438 3 12 1,746504 0,35 190 95
Analisa Komponen AASHTO AUSTROADS Faktor Beban Sumbu Angka Ekivalen Beban Sumbu Kendaraan. - Beban sumbu (kg) - Jenis sumbu Faktor ESAL - Beban sumbu (kips) - Jenis sumbu - SN (faktor tebal perkerasan) - p 0 & p t (indeks pelayanan) Faktor ESA - Beban sumbu (kn) - Jenis sumbu dan jumlah roda per sumbu - Material Faktor Pertumbuhan dengan: i = persentase pertumbuhan lalulintas (%) n = umur rencana (tahun) Lintas Ekivalen Rencana (LER) - Lalulintas awal - Lalulintas akhir - Angka ekivalen - Faktor pertumbuhan dengan: g = persentase pertumbuhan lalulintas n = umur rencana (tahun) Lalulintas Rencana Design traffic ESAL - Lalulintas akhir - Faktor ESAL - Faktor pertumbuhan dengan: R = persentase pertumbuhan lalulintas (%) P = umur rencana (tahun) Design traffic ESA - Lalulintas akhir - Faktor ESA - Faktor pertumbuhan
Analisa Komponen AASHTO AUSTROADS Faktor Penyesuaian Faktor regional (FR) Reliabilitas (R) Pengali usia perkerasan (PLM) - Curah hujan - Fungsi jalan - Suhu - % kendaraan berat - facility - Gambaran lalulintas - kelandaian Standar deviasi keseluruhan - Material yang menentukan - Jenis perkerasan kriteria kelelahan (fatique - Variasi lalulintas criterion) Indeks pelayanan awal - Jenis perkerasan - Kekasaran Indeks pelayanan akhir - Klasifikasi jalan - Lintas ekivalen rencana Daya dukung tanah (DDT) - CBR rencana (%) Faktor Kondisi Perkerasan (Awal dan Akhir) Indeks pelayanan awal Kekasaran (Roughness) - Jenis perkerasan - Kelas fungsi jalan Indeks pelayanan akhir - Material yang menentukan - % masyarakat yang tidak kriteria kelelahan (fatique menerima criterion) - Facility - ADT Tanah Dasar Modulus Resilient (psi) - CBR rencana (%) Parameter elastis (MPa) - CBR rencana (%) Nomogram ITP - Indeks pelayanan awal - Indeks pelayanan akhir - Faktor regional - Lintas ekivalen rencana - Daya dukung tanah Penentu tebal perkerasan Persamaan dasar AASHTO - Standar deviasi keseluruhan - Indeks pelayanan awal - Indeks pelayanan akhir - Reliabilitas - Modulus Resilient tanah dasar - SN Lalulintas Rencana ESA untuk masing masing lapisan - Lalulintas rencana - Material - PLM (bila sesuai) - Roughness (bila sesuai)
Analisa Komponen AASHTO AUSTROADS Tebal perkerasan rencana ITP (Indeks Tebal Perkerasan) SN (Structural Number) fatigue criterion (N ijin ) - Koefisien kekuatan - Koefisien lapis - Regangan vertikal (microstrain) relatif(a i ) perkerasan (a i ) - Parameter elastis (MPa) - Tebal lapisan perkerasan (D i ) - Tebal lapisan perkerasan (D i ) - % volume bitumen dalam campuran untuk aspal - Koefisien drainasi (m i ) Hasil perencanaan Lapis permukaan - Aspal MS 800 kg - a 1 0,421 - Tebal 11 cm Tebal Fondasi 36 cm Fondasi atas - Batu pecah CBR 70 % - a 2 0,125 - Tebal 20 cm Fondasi bawah - Batu pecah CBR 70 % - a 3 0,13 - Tebal 16 cm Lapis permukaan - Aspal Modulus 2000 MPa - a 1 0,40 - Tebal 11 cm Tebal Fondasi 38 cm Fondasi atas - Granular CBR 70% - a 2 0,13 - m 2 1,0 - Tebal 20 cm Fondasi bawah - Granular CBR 70% - a 3 0,13 - m 3 1,0 - Tebal 18 cm Lapis permukaan - Aspal Modulus 2000 MPa - Angka poisson 0,4 - V B 14,08 % - Tebal 11 cm Tebal Fondasi 38 cm Sub lapisan 1 - Granular modulus vertikal 59,5 Mpa - Tebal 13 cm Sub lapisan 2 - Granular modulus vertical 108,8 MPa - Tebal 13 cm Sub lapisan 3 - Granular modulus vertikal 190 MPa - Tebal 12 cm
Nilai CBR rencana adalah 3,25%. Bahan Lapis permukaan adalah Aspal dengan modulus 2000 MPa atau Marshall Stability 800 kg. Bahan Fondasi adalah bahan butiran (granular) dengan nilai CBR 70% atau 27500 Psi atau 190 Mpa Hasil Metode Analisa Komponen: o Lapis permukaan menggunakan bahan aspal MS 800 kg tebal 11 cm. o Lapis Fondasi dengan tebal 36 cm: Lapis fondasi atas menggunakan bahan batu pecah CBR 70 % tebal 20 cm. Lapis fondasi bawah mengunakan bahan sirtu CBR 70% tebal 16 cm Hasil Metode AASHTO 1993: o Lapis permukaan menggunakan bahan aspal 2000 MPa tebal 11 cm. o Lapis Fondasi menggunakan bahan butiran (granular) dengan tebal 38 cm : Lapis fondasi atas modulus 27500 psi dengan tebal 20 cm. Lapis fondasi bawah modulus 18500 psi dengan tebal 18 cm Hasil Metode AUSTROADS 1992: o Lapis permukaan menggunakan bahan aspal 2000 Mpa, V B 14,08%, dan tebal 11 cm. o Lapis Fondasi menggunakan bahan butiran dengan tebal 38 cm: Sublapisan 1 modulus 59,5 MPa dengan tebal 13 cm. Sublapisan 2 modulus 108,8 MPa dengan tebal 13 cm. Sublapisan 3 modulus 190 MPa dengan tebal 12 cm.
Koordinasi untuk penentuan batasan beban sumbu pada setiap jenis kendaraan di pengawas muatan sumbu (jembatan timbang), pemberi ijin muatan sumbu kepada produsen kendaraan, metode yang digunakan untuk perencanaan, dan SOP survey lalulintas sehingga dapat menghasilkan pendekatan lalulintas rencana yang optimal. Dibutuhkan studi lebih lanjut mengenai hubungan stabilitas marshall dan modulus elastis aspal dengan variasi suhu terhadap repetisi lalulintas. SNI yang sudah cukup lama tidak diganti sebaiknya dievaluasi dengan kondisi saat ini. Batasan -batasan yang cukup lebar pada SNI, AASHTO dan AUSTROADS sebaiknya dipersempit dengan pendekat yang relevan. Penentuan ITP SNI dan kekakuan bitumen pada AUSTROADS dengan metode grafis memiliki tingkat kesalahan yang cukup tinggi sehingga membutuhkan keteletian lebih.