HASIL DAN PEMBAHASAN
BEBAN LALU LINTAS (ESAL)
IV.2. EVALUASI TEBAL LAPISAN PERKERASAN METODE BINA MARGA DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM KENPAVE
Setelah didapat tebal perkerasan melalui perhitungan dengan menggunakan metode Bina Marga Pt-T-01-2002-B, tebal perkerasan yang dihasilkan dievaluasi menggunakan program KENPAVE bagian KENLAYER. Data-data pendukung untuk menjalankan program KENLAYER dimasukkan sehingga didapat nilai tegangan, regangan, dan lendutan. Nilai regangan tarik horizontal di bawah lapis permukaan, dan regangan tekan vertikal di bawah lapis pondasi bawah digunakan untuk menghitung nilai repetisi beban. Nilai repetisi beban Nf dan Nd dihitung menggunakan persamaan 2.14 dan persamaan 2.17.
IV.2.1. Perhitungan evaluasi tebal perkerasan metode Bina Marga Struktur Empat Lapis
Evaluasi perencanaan I (CBR 2%, 500.000 ESAL) Struktur Empat Lapis Table 4.5. Data Perencanaan I
Lapisan perkerasan E (kPa) µ Tebal perkerasan
Lapis Permukaan 2800000 0.35 9
Lapis pondasi atas 210000 0.4 19
Lapis pondasi bawah 122500 0.4 38
Tanah dasar 21000 0.45 ∞
IV.2.2. Perhitungan dengan program KENPAVE
Langkah evaluasi tebal perkerasan metode Bina Marga dengan menggunakan program KENPAVE adalah sebagai berikut:
a. Masuk ke menu utama program KENPAVE
Gambar 4.3.Tampilan Menu LAYERINP
c. Pada menu General seperti gambar dibawah isi nilai-nilai sesuai dengan data yang ada.
d. Pada menu zcoord nilai yang diisi adalah analisa perkerasan arah vertikal.
Gambar 4.5. Tampilan Menu zcoord
e. Pada menu layer nilai yang diisi adalah tebal perkerasan dan nilai poisson ratio dari masing-masing lapisan perkerasan.
f. Menu Moduli diisi dengan nilai modulus elastisitas masing-masing lapisan perkerasan.
Gambar 4.7. Tampilan Menu Moduli
Setelah semua data selesai diisi, data disimpan. Selanjutnya kembali ke menu utama program KENPAVE. Pilih menu KENLAYER sehingga data dijalankan dan didapat nilai tegangan dan regangan. Hasil akhir dari program ini dibuka melalui menu editor pada tampilan awal program KENPAVE. Hasilnya adalah sebagai berikut:
Dari data perencanaan I dengan menggunakan program KENPAVE di atas diperoleh nilai regangan tarik di bawah lapis permukaan sebesar 0.0003026 dan regangan tekan di bawah pondasi bawah sebesar 0.0005735. Menggunakan persamaan 2.14 dalam menentukan jumlah repetisi beban dengan analisa retak fatik akan diperoleh nilai Nf sebesar 499131. Jumlah repetisi beban kedua diperoleh dari analisa rutting menggunakan persamaan 2.17 didapat nilai Nd sebesar 443791.
Tabel 4.6. Hasil program KENPAVE
Lokasi Nilai regangan Analisa
Regangan tarik horizontal di
bawah lapis permukaan 0.0003026 Nf = 499131
Regangan tekan vertikal di Bagian atas tanah dasar /bawah lapis pondasi bawah
0.0005735 Nd = 4437911
Evaluasi tebal perkerasan metode Bina Marga dengan program KENPAVE dilanjutkan sampai tebal perencanaan XV menghasilkan nilai regangan seperti pada tabel 4.7. nilai regangan digunakan untuk menghitung jumlah repetisi beban. Analisa tebal perkerasan metode Bina Marga dapat dilihat pada tabel 4.8.
Tabel 4.7. Nilai Regangan Tarik Horisontal Dan Regangan Tekan Vertikal Struktur Empat Lapis
Perencanaan Perkerasan Regangan Tarik Horizontal Regangan Tekan Vertikal Perencanaan I CBR 2%, 0.5 × 106 ESAL 0.0003026 0.0005735 Perencanaan II CBR 4%, 0.5 × 106 ESAL 0.0003279 0.0006119 Perencanaan III CBR 6%, 0.5 × 106 ESAL 0.000354 0.0006021 Perencanaan IV CBR 8%, 0.5 × 106 ESAL 0.0003599 0.0005812 Perencanaan V CBR 10%, 0.5 × 106 ESAL 0.0003656 0.0005607 Perencanaan VI CBR 2%, 25 × 106 ESAL 0.0001767 0.0002339 Perencanaan VII CBR 4%, 25 × 106 ESAL 0.0002054 0.0002344 Perencanaan VIII CBR 6%, 25 × 106 ESAL 0.0002224 0.0002386 Perencanaan IX CBR 8%, 25 × 106 ESAL 0.00024 0.0002426 Perencanaan X CBR10%, 25 × 106 ESAL 0.0002577 0.0002307 Perencanaan XI CBR 2%, 200 × 106 ESAL 0.0001328 0.0001328 Perencanaan XII CBR 4%, 200 × 106 ESAL 0.0001572 0.000145 Perencanaan XIII CBR 6%, 200 × 106 ESAL 0.0001772 0.0001417 Perencanaan XIV CBR 8%, 200 × 106 ESAL 0.0001904 0.0001453 Perencanaan XV CBR10%, 200 × 106 ESAL 0.0002047 0.000143
Tabel 4.8. Hasil Evaluasi Tebal Perkerasan Metode Bina Marga Struktur Empat Lapis Dengan Program KENPAVE
Perencanaan Perkerasan Beban lalu lintas rencana Repetisi Beban Analisan Beban Lalu Lintas Nf Nd Perencanaan I 0.5 × 106 499131 443791 Nf dan Nd < Nr Tidak OK Perencanaan II 0.5 × 106 383221 332020 Nf dan Nd < Nr Tidak OK Perencanaan III 0.5 × 106 297841 356908 Nf dan Nd < Nr
Tidak OK Perencanaan IV 0.5 × 106 282072 418068 Nf dan Nd < Nr Tidak OK Perencanaan V 0.5 × 106 267855 490982 Nf dan Nd < Nr Tidak OK Perencanaan VI 25 × 106 2931557 24602789 Nf dan Nd < Nr Tidak OK Perencanaan VII 25 × 106 1786429 24368705 Nf dan Nd < Nr
Tidak OK Perencanaan VIII 25 × 106 1375097 22506196 Nf dan Nd < Nr
Tidak OK Perencanaan IX 25 × 106 1070234 20891834 Nf dan Nd < Nr Tidak OK Perencanaan X 25 × 106 846791 26167882 Nf < Nr Tidak OK Perencanaan XI 200 × 106 7504279 310152202 Nf < Nr Tidak OK Perencanaan XII 200 × 106 4307532 209260908 Nf < Nr Tidak
OK Perencanaan XIII 200 × 106 2904422 231979620 Nf < Nr Tidak
OK Perencanaan XIV 200 × 106 2292820 207333508 Nf < Nr Tidak
OK Perencanaan XV 200 × 106 1806613 222686153 Nf < Nr Tidak
OK Dari hasil perhitungan evaluasi yang ditunjukkan dalam tabel 4.8. tebal perkerasan metode Bina Marga Struktur empat lapis dengan menggunakan program KENPAVE, pada perencanaan I sampai perencanaan V dengan beban lalu lintas rencana 500000 ESAL jumlah repetisi beban Nf dan Nd yang dihasilkan bernilai lebih kecil dari beban lalu lintas rencana, pada perencanaan VI
sampai X dengan beban lalu lintas rencana 25 × 106 juga menghasilkan jumlah repetisi beban Nf dan Nd bernilai lebih kecil dari beban lalu lintas rencana, sedangkan pada perencanaan XI sampai XV dengan beban lalu lintas rencana 200×106 jumlah repetisi beban berdasarkan anlisa rutting Nd lebih besar dari beban lalu lintas rencana akan tetapi jumlah repetisi beban berdasarkan analisa fatigue lebih kecil dari beban lalu lintas rencana. Jadi dapat disimpulkan tebal perkerasan yang direncanakan dengan metode Bina Marga Pt-T-01-2002-B dengan struktur empat lapis tidak mampu menahan beban lalu lintas yang direncanakan.
IV.2.3. Perhitungan Evaluasi Tebal Perkerasan Metode Bina Marga Struktur Dua Lapis (full depth)
Evaluasi perencanaan I (CBR 2%, 500.000 ESAL) Table 4.9. Data Perencanaan I Struktur Dua Lapis
Lapis E (kPa) µ Tebal perkerasan
Lapis Permukaan 2800000 0.35 27
Tanah dasar 21000 0.45 ∞
Dari data perencanaan I struktur dua lapis dengan menggunakan program KENPAVE diperoleh nilai regangan tarik di bawah lapis permukaan sebesar 0.000169 dan regangan tekan di bawah pondasi bawah sebesar 0.0004032.
Menggunakan persamaan 2.14 dalam menentukan jumlah repetisi beban dengan analisa retak fatik diperoleh nilai Nf sebesar 3394522. Jumlah repetisi beban kedua diperoleh dari analisa rutting menggunakan
Tabel 4.10. Hasil program KENPAVE
Lokasi Nilai regangan Analisa
Regangan tarik horizontal di
bawah lapis permukaan 0.000169 Nf = 3394522
Regangan tekan vertikal di Bagian atas tanah dasar /bawah lapis pondasi bawah
0.0004032 Nd = 2148905
Evaluasi tebal perkerasan metode Bina Marga struktur dua lapis dengan program KENPAVE dilanjutkan sampai perencanaan XV. Hasil perhitungan dan analisa dapat dilihat pada tabel 4.11. di bawah ini:
Tabel 4.11. Nilai Regangan Tarik Horisontal Dan Regangan Tekan Vertikal Struktur Dua Lapis
Perencanaan Perkerasan Regangan Tarik Horizontal Regangan Tekan Vertikal Perencanaan I CBR 2%, 0.5 × 106 ESAL 0.000169 0.0004032 Perencanaan II CBR 4%, 0.5 × 106 ESAL 0.0002126 0.0004767 Perencanaan III CBR 6%, 0.5 × 106 ESAL 0.0002192 0.0004793 Perencanaan IV CBR 8%, 0.5 × 106 ESAL 0.000231 0.0005011 Perencanaan V CBR 10%, 0.5 × 106 ESAL 0.0002465 0.0005374 Perencanaan VI CBR 2%, 25 × 106 ESAL 0.00007496 0.0001846 Perencanaan VII CBR 4%, 25 × 106 ESAL 0.00008843 0.0002139 Perencanaan VIII CBR 6%, 25 × 106 ESAL 0.0001037 0.0002269 Perencanaan IX CBR 8%, 25 × 106 ESAL 0.0001126 0.0002373 Perencanaan X CBR10%, 25 × 106 ESAL 0.0001252 0.0002609 Perencanaan XI CBR 2%, 200 × 106 ESAL 0.0000471 0.0001173 Perencanaan XII CBR 4%, 200 × 106 ESAL 0.0000592 0.000139 Perencanaan XIII CBR 6%, 200 × 106 ESAL 0.00006377 0.0001443 Perencanaan XIV CBR 8%, 200 × 106 ESAL 0.00007055 0.0001548 Perencanaan XV CBR10%, 200 × 106 ESAL 0.00007613 0.0001626
Tabel 4.12. Hasil Evaluasi Tebal Perkerasan Metode Bina Marga Struktur Dua Lapis Dengan Program KENPAVE
Perencanaan Perkerasan
Beban lalu lintas rencana
Repetisi Beban Analisan Beban Lalu Lintas Nf Nd Perencanaan I 0.5 × 106 3394522 2148905 Nf & Nd > Nr OK Perencanaan II 0.5 × 106 1594936 1015381 Nf & Nd > Nr OK Perencanaan III 0.5 × 106 1442273 990953 Nf & Nd > Nr
OK Perencanaan IV 0.5 × 106 1213687 812028 Nf & Nd > Nr OK Perencanaan V 0.5 × 106 980131 593731 Nf & Nd > Nr OK Perencanaan VI 25 × 106 49282155 70992643 Nf & Nd > Nr OK Perencanaan VII 25 × 106 28608459 36709542 Nf & Nd > Nr
OK Perencanaan VIII 25 × 106 16936589 28187828 Nf < Nr Tidak
OK Perencanaan IX 25 × 106 12916385 23063471 Nf < Nr Tidak OK Perencanaan X 25 × 106 9110411 15086142 Nf < Nr Tidak OK Perencanaan XI 200 × 106 227427004 540611713 Nf & Nd > Nr OK Perencanaan XII 200 × 106 107162565 252845594 Nf < Nr Tidak
OK Perencanaan XIII 200 × 106 83899854 213844107 Nf < Nr Tidak
OK Perencanaan XIV 200 × 106 60165863 156144999 Nf & Nd < Nr
Tidak OK Perencanaan XV 200 × 106 46833175 125298534 Nf & Nd < Nr
Tidak OK Dari hasil evaluasi tebal perkerasan metode Bina Marga struktur dua lapis (full depth) dengan menggunakan program KENPAVE diatas, pada perencanaan I sampai perencanaan V dengan beban lalu lintas rencana 500000 ESAL jumlah repetisi beban Nf dan Nd yang dihasilkan lebih besar dari beban lalu lintas
yang direncanakan. Pada perencanaan VI sampai perencanaan X dengan beban lalu lintas rencana 25 × 106 hanya pada perencanaan VI dan VII yang menghasilkan jumlah repetisi beban Nf dan Nd lebih besar dari beban lalu lintas rencana, perencanaan VII, perencanaan IX, dan Perencanaan X jumlah repetisi beban yang dihasilkan lebih kecil dari beban lalu lintas yang direncanakan. Pada perencanaan XI sampai XV dengan beban lalu lintas rencana 200 × 106 hanya pada perencanaan XI yang menghasilkan repetisi beban Nf dan Nd lebih besar dari beban lalu lintas yang direncanakan, sedangkan pada perencanaan XII sampai XV jumlah repetisi beban yang dihasilkan lebih kecil dari beban lalu lintas rencana.
IV.3. PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN LENTUR
