Studi Banding Desain Tebal Perkerasan Lentur Menggunakan Metode SNI 1732-1989-F dan Pt T-01-2002-B.

(1)

Universitas Kristen Maranatha

STUDI BANDING DESAIN TEBAL PERKERASAN LENTUR

MENGGUNAKAN METODE SNI 1732-1989-F DAN Pt

T-01-2002-B

Pradithya Chandra Kusuma NRP : 0621023

Pembimbing : Ir. Silvia Sukirman

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA

BANDUNG

ABSTRAK

Semakin tingginya mobilisasi transportasi menyebabkan semakin tinggi pula pergerakan arus lalu lintas sehingga membutuhkan sarana dan prasarana transportasi yang baik. Perkerasan jalan adalah salah satu sarana yang dibutuhkan dalam dunia transportasi, sehingga membutuhkan desain yang optimum. Studi banding antara metode SNI 1732-1989-F dan metode Pt T-01-2002-B adalah hal yang perlu dilakukan guna mendapatkan suatu acuan yang pasti dalam menentukan tebal lapisan perkerasan.

Studi banding dilakukan untuk jalan baru Lingkar Nagreg dengan tipe jalan 2 lajur 1 arah tanpa median (2/1 UD). Perbandingan ketebalan masing-masing lapisan pada jalan Lingkar Nagreg direncanakan dengan menggunakan metode SNI 1732-1989-F dan metode Pt T-01-2002-B. Data diperoleh dari data sekunder dan data dari survei lapangan berupa volume lalu lintas guna memperoleh repetisi beban lalu lintas.

(2)

DAFTAR ISI

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR ... i

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR ... ii

ABSTRAK ... iii

PRAKATA ... iv

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xi

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR LAMPIRAN ... xiv

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Tujuan Penelitian ... 3

1.3 Pembatasan Masalah ... 3

1.4 Sistematika Pembahasan ... 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Perkerasan Jalan ... 7

2.2 Jenis dan Fungsi Lapisan Permukaan ... 9

2.2.1 Lapisan Permukaan (Surface Course) ... 11

2.2.2 Lapisan Pondasi (Base Course) ... 11

2.2.3 Lapisan Pondasi Bawah (Subbase Course) ... 12

(3)

Universitas Kristen Maranatha 2.3 Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

Lentur ... 13

2.3.6 Kinerja Perkerasan Jalan ... 20

2.4 Perencanaan Tebal Perkerasan Berdasarkan Metode Analisis Komponen SNI 1732-1989-F ... ... 24

2.4.1 Penentuan Daya Dukung Tanah Dasar (DDT) ... 24

2.4.2 Penentuan Nilai FR ... 27

2.4.3 Penentuan Beban Lalu Lintas Pada Lajur Rencana (LER) 29 2.4.4 Penentuan Indeks Permukaan awal umur rencana (IP0) .... 32

2.4.5 Penentuan Indeks Permukaan akhir umur rencana (IPt).... 32

2.4.6 Penentuan Indeks Tebal Perkerasan (ITP) ... 33

2.4.7 Rumus Indeks Tebal Perkerasan ……….... 35

(4)

2.5.6 Batas-batas Minimum Tebal Lapisan Perkerasan ... 49

2.6 Prosedur Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Dengan Metode Pt T-01-2002-B ... 50

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Program Rencana Kerja ... 54

3.2 Pengumpulan Data Primer ... 54

3.2.1 Pemilihan Lokasi ... 56

3.2.2 Waktu Pengumpulan Data ... 57

3.2.3 Penggolongan Kelompok Jenis Kendaraan ... 57

3.2.4 Pengumpulan Data Volume Lalu lintas ... 57

3.3 Pengumpulan Data Sekunder ... 60

BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1 Data Perencanaan ... 61

4.2 Perhitungan LHR ... 63

4.3 Perhitungan Tebal Lapis Perkerasan Lentur dengan Metode SNI 1732-1989-F ... 67

4.3.1 Parameter Perencanaan Metode SNI-1732-1989-F ... 67

4.3.2 Beban Lalu Lintas Pada Lajur Rencana ... . 67

4.4 Perhitungan Tebal Lapis Perkerasan Lentur dengan Metode Pt T-01-2002-B ... 72

4.4.1 Perhitungan Repetisi Beban Lalu Lintas (ESAL)... 72

4.4.2 Penentuan Reliabilitas (R) ... 77

4.4.3 Modulus Resilient (MR) ... 78

(5)

4.4.5 Penentuan Koefisien Kekuatan Relatif ... 78

4.4.6 Perhitungan Structural Number (SN) ... 79

4.4.7 Perhitungan Tebal Lapis Perkerasan Lentur ... 81

4.4.8 Modifikasi Tebal Masing-masing Lapisan ... 84

4.5 Pembahasan ... 85

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 87

5.2 Saran ... 88

DAFTAR PUSTAKA ... 89

(6)

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

% = persen

Σ = jumlah

a = radius bidang kontak a1 = koefisien lapis permukaan

a2 = koefisien lapis pondasi

a3 = koefisien lapis pondasi bawah

DA = faktor distribusi arah

DL = faktor distribusi lajur

D1 = tebal (inci) lapis permukaan

D2 = tebal (inci) lapis pondasi

D3 = tebal (inci) lapis pondasi bawah

EBS = modulus elastisitas lapis pondasi

ESB = modulus elastisitas lapis pondasi bawah

K = konstanta yang ditentukan berdasarkan nilai tingkat kepercayaan yang dipergunakan

k = faktor volume jam perencanaan m = koefisien drainase

m2 = koefisien drainase untuk lapis pondasi

m3 = koefisien drainase untuk lapis pondasi bawah

N = faktor umur rencana P = beban roda

p = tekanan ban R = reliabilitas

r = pertumbuhan lalu lintas

S = nilai simpangan baku dari seluruh nilai yang ada dalam satu segmen So = Overall Standard Deviation

ZR = Standard Normal Deviated

(7)

Universitas Kristen Maranatha cm = centimeter

DCP = Dynamic Cone Penetrometer

DDT = Daya Dukung Tanah

ESAL = Equivalent Single Axle Load, repetisi beban lalu lintas FP = Faktor Penyesuaian

FR = Faktor Regional IP = Indeks Permukaan

IP0 = Indeks Permukaan di awal umur rencana

IPt = Indeks Permukaan di akhir umur rencana

ITP = Indeks Tebal Perkerasan Kt = Kuat tekan

LEA = Lintas Ekivalen Akhir LEP = Lintas Ekivalen Permulaan LER = Lintas Ekivalen Rencana LET = Lintas Ekivalen Tengah LHR = Lalu lintas Harian Rata-rata

LHRT = Lalu lintas Harian Rata-rata Tahunan Lss = Lintasan Sumbu Standar

MKJI = Manual Kapasitas Jalan Indonesia MR = Modulus Resilient

MS = Marshall Stabilitas SN = Structural Number

UD = jalur tidak terbagi

(8)

Gambar 2.1 Pelimpahan Beban Kendaraan ke Perkerasan Jalan ... 18

Gambar 2.2 Skala Indeks Perkerasan (IP) ... 22

Gambar 2.3 Bagan Alir Metode Analisis Komponen ... 25

Gambar 2.4 Nomogram perencanaan tebal perkerasan Metode Pt T01 -2002-B ... 45

Gambar 2.5 Grafik Untuk Memperkirakan Koefisien Kekuatan Relatif Lapis Permukaan Beton Aspal Bergradasi Padat (a1) ... 46

Gambar 2.6 Koefisien Kekuatan Relatif, a2 ... 47

Gambar 2.7 Koefisien Kekuatan Relatif, a3 ... 48

Gambar 2.8 Konsep Penentuan Tebal Masing-masing Lapisan Sesuai Pt T-01-2002-B ... 52

Gambar 2.9 Bagan Alir Metode Pt T-01-2002-B ... 53

Gambar 3.1 Bagan Alir Penelitian ... 55

Gambar 3.2 Posisi Petugas Pencatat Volume Lalu Lintas ... 59

Gambar 4.1 Tebal Masing-masing Lapisan Perkerasan Lentur Metode SNI-1732-1989-F ... 71

Gambar 4.2 Penentuan Structural Number (SN) dengan Nomogram ... 80

Gambar 4.3 Tebal Masing-masing Lapisan Perkerasan Lentur Metode Pt T 01-2002-B ... 83

(9)

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1 Persentase Volume Jam Puncak (VJP) Berdasarkan Tipe

Kota dan Jalan ... 16

Tabel 2.2 Hubungan Antara IPt dan Kinerja Struktur Perkerasan ... 23

Tabel 2.3 Indeks Permukaan Pada Awal Umur Rencana (IP0) ... 23

Tabel 2.4 Indeks Permukaan Pada Akhir Umur Rencana (IPt) ... 24

Tabel 2.5 Korelasi antara CBR dan DDT ... 28

Tabel 2.6 Faktor Regional ... 28

Tabel 2.7 Jumlah Lajur Berdasarkan Lebar Jalur ... 30

Tabel 2.8 Koefisien Distribusi ke Lajur Rencana ... 31

Tabel 2.9 Koefisien Kekuatan Relatif ... 36

Tabel 2.10 Tebal Minimum Lapis Permukaan ... 37

Tabel 2.11 Tebal Minimum Lapis Pondasi ... 37

Tabel 2.12 Faktor Distribusi Lajur (DL) ... 39

Tabel 2.13 Rekomendasi Tingkat Reliabilitas Sesuai Fungsi Jalan ... 41

Tabel 2.14 Nilai Standard Normal Deviate (ZR) Untuk Tingkat Reliabilitas Tertentu (R) ... 42

Tabel 2.15 Definisi Kualitas Drainase ... 43

Tabel 2.16 Koefisien Drainase (m) ... 43

(10)

Universitas Kristen Maranatha Tabel 4.1 Data Berat Kendaraan Dan Distribusi Beban Sumbu

Kendaraan ... 62 Tabel 4.2 Volume Lalu lintas Berdasarkan Jenis Kendaraan Arah

Jateng – Nagreg ... 63 Tabel 4.3 Volume Jam Perencanaan dan LHR ... 65 Tabel 4.4 Lalu lintas Harian Rata-rata (LHR) Tahun 2010 ... 66

Tabel 4.5 Angka Ekivalen Beban Sumbu Kendaraan (E) Berdasarkan Metode SNI-1732-1989-F ... 68 Tabel 4.6 Hasil Perhitungan LEP dan LEA ... 69 Tabel 4.7 Nilai Total LEP dan LEA ... 70 Tabel 4.8 Angka Ekivalen Beban Sumbu Kendaraan Berdarakan

Metode Pt T-01-2002-B ... 74 Tabel 4.9 Repetisi Beban Lalu Lintas (ESAL) ... 76 Tabel 4.10 Jumlah ESAL Tiap Kendaraan ... 77

Tabel 4.11 Tebal Masing-masing Lapis Perkerasan Sesuai Perhitungan Metode Pt T-01-2002-B ... 83 Tabel 4.12 Perbedaan Metode SNI 1732-1989-F dan Metode Pt

T-01-2002-B ... 86 Tabel 4.13 Persamaan Metode SNI 1732-1989-F dan Metode Pt

(11)

DAFTAR LAMPIRAN

(12)

90

LAMPIRAN A

(Angka Ekivalen Untuk Roda Ganda)

PRADITHYA CHANDRA KUSUMA

(13)

91

Universitas Kristen Maranatha Tabel 1 Nilai Angka Ekivalen AASHTO’93 Untuk Sumbu Tunggal, IPt = 2,5

Beban sumbu Angka Struktural (SN)1) SNI

1732-1989-F2)

kips Ton 1 2 3 4 5 6 Roda ganda

2 0,9 0,0004 0,0004 0,0003 0,0002 0,0002 0,0002 0,0002

(14)

92

Tabel 2 Nilai Angka Ekivalen AASHTO’93 Untuk Sumbu Tandem, IPt = 2,5

Beban sumbu Angka Struktural (SN)1) SNI

1732-1989-F2)

kips ton _{1 2} ₃ ₄ ₅ ₆

2 0,9 0,0001 0,0001 0,0001 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

4 1,8 0,0005 0,0005 0,0004 0,0003 0,0003 0,0002 0,0002

6 2,7 0,002 0,002 0,002 0,001 0,001 0,001 0,001

8 3,6 0,004 0,006 0,005 0,004 0,003 0,003 0,003

10 4,5 0,008 0,013 0,011 0,009 0,007 0,006 0,008

12 5,4 0,015 0,024 0,023 0,018 0,014 0,013 0,017

14 6,4 0,026 0,041 0,042 0,033 0,027 0,024 0,031

16 7,3 0,044 0,065 0,070 0,057 0,047 0,043 0,054

18 8,2 0,070 0,097 0,109 0,092 0,077 0,070 0,086

20 9,1 0,107 0,141 0,162 0,141 0,121 0,110 0,131

22 10,0 0,160 0,198 0,229 0,207 0,180 0,166 0,192

24 10,9 0,231 0,273 0,315 0,292 0,260 0,242 0,272

26 11,8 0,327 0,370 0,420 0,401 0,364 0,342 0,374

28 12,7 0,451 0,493 0,548 0,534 0,495 0,470 0,504

30 13,6 0,611 0,648 0,703 0,695 0,658 0,633 0,664

32 14,5 0,813 0,843 0,889 0,887 0,857 0,834 0,859

34 15,4 1,06 1,08 1,11 1,11 1,09 1,08 1,09

(15)

93

LAMPIRAN B

(Nomogram SNI-1732-1989-F)

(16)

(17)

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Transportasi merupakan salah satu hal pokok untuk perkembangan suatu

bangsa dan negara. Transportasi banyak digunakan untuk memenuhi kebutuhan

manusia itu sendiri maupun orang banyak, baik dalam bidang sosial, ekonomi,

(18)

2

Universitas Kristen Maranatha Setiap tahun perkembangan dalam bidang transportasi maju dengan pesat,

begitu juga dengan pergerakan arus lalu lintas yang semakin padat, sehingga

menyebabkan terjadinya tingkat kecelakaan dan kemacetan yang semakin tinggi.

Dalam mengatasi masalah kecelakaan dan kemacetan diperlukan

infrastruktur dan jaringan jalan yang baik dimana juga ditunjang oleh perkerasan

jalan sebagai prasarana transportasi yang sesuai dengan kebutuhan dan kokoh

selama masa pelayanan (kinerja struktur) sesuai yang ditetapkan oleh pengelola

jalan, memberikan rasa nyaman (kinerja fungsi), dan aman (kinerja keamanan)

kepada pengguna jalan.

Jalur Nagreg, dapat dicapai dengan melalui jalan Raya Cibiru kemudian

berlanjut ke jalan Raya Cileunyi, ke arah Utara melalui jalan Raya Rancaekek,

Cicalengka, hingga ke jalan Cagak di kecamatan Nagreg Kabupaten Bandung.

Jalur Nagreg menjadi salah satu simpul kemacetan, selama ini kawasan pertigaan

Nagreg kerap menjadi sumber kemacetan karena perpotongan kendaraan antara

yang menuju Garut dan Tasikmalaya serta Jateng dari Bandung dan sebaliknya.

Penyebab lain adalah perlintasan kereta api Pamucatan, letaknya sebelum

melintasi Cagak dari arah Bandung. Pintu KA kerap menjadi efek “leher botol”

karena jalur yang dilalui sebelumnya sudah dalam kondisi lebar kemudian

tiba-tiba menyempit. Jadwal kereta api yang padat juga menyebabkan arus kendaraan

yang sedang “merayap” harus bergerak bergantian dengan kereta yang melintas.

Proyek jalan baru Lingkar Nagreg adalah solusi yang disebut-sebut dapat

mengatasi kemacetan di kawasan ini. Jalan Lingkar Nagreg memungkinkan arus

lalu lintas selepas Cagak, Nagreg menjadi satu jalur sebelum berbelok di pertigaan

(19)

3

Universitas Kristen Maranatha berbaur bersama arus kendaraan dari timur seperti Tasik, Banjar, dan Jawa

Tengah yang akan melalui pertigaan Cagak ke Bandung bersama arus dari Garut.

Sementara arus menuju timur yang berasal dari Bandung dan Jakarta dapat

menjadi relatif lancar, karena kebijakan satu jalur itu. Pengerjaan jalan lingkar

menjadi bagian dari proyek keseluruhan rekayasa jalur di Nagreg yang merupakan

bagian dari pengerjaan total jalan tembus sepanjang 5,3 km seperti pada Gambar

1.1. Jalan Nagreg diharapkan dapat mengurangi beban kemacetan di Nagreg. Jadi

jalur Nagreg sangat membutuhkan perencanaan tebal perkerasan lentur sesuai

dengan kebutuhan arus lalu lintas di jalur tersebut. Dalam perencanaan digunakan

dua metode untuk melakukan perbandingan yaitu metode SNI 1732-1989-F dan

metode Pt T-01-2002-B. Beberapa bagian dari pengerjaan jalan Lingkar Nagreg

dapat dilihat pada Gambar 1.2 dan 1.3.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan Penelitian Tugas Akhir ini adalah membandingkan desain tebal

perkerasan lentur jalan baru Lingkar Nagreg dengan menggunakan metode

SNI-1732-1989-F dan Pt T-01-2002-B.

1.3 Pembatasan Masalah

Permasalahan-permasalahan dalam penelitian ini dilakukan pembatasan

sebagai berikut:

1. Data yang digunakan adalah data sekunder yang diperoleh dari PU

Jabar dan data survei berupa data volume lalu lintas.

(20)

4

Universitas Kristen Maranatha 3. Analisis data dengan menggunakan metode SNI-1732-1989-F dan Pt

T-01-2002-B.

1.4 Sistematika Penulisan

Sistematika pembahasan Tugas Akhir ini disusun dalam beberapa bab,

yaitu sebagai berikut:

Bab 1, Pendahuluan, berisikan latar belakang masalah, tujuan penelitian,

pembatasan masalah dan sistimatika penulisan. Bab 2, Tinjauan Pustaka, memuat

pembahasan tentang faktor yang mempengaruhi tebal perkerasan lentur dan desain

tebal perkerasan lentur berdasarkan metode SNI-1732-1989-F dan Pt

T-01-2002-B. Bab 3, Metodologi Penelitian, berisikan diagram alir penelitian, dan

pengumpulan data. Bab 4, Analisis Data dan Pembahasan, memuat perhitungan

tebal perkerasan dengan mengikuti prosedur perencanaan dengan mengolah data

yang sudah diperoleh. Bab 5, Kesimpulan dan Saran, memuat kesimpulan dan

(21)

5

Universitas Kristen Maranatha Keterangan:

= Jalan Lingkar Nagreg

(22)

6

Universitas Kristen Maranatha Gambar 1.2 Potongan Melintang Lokasi Studi

(23)

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan perbandingan hasil desain tebal perkerasan lentur pada jalan

Lingkar Nagreg diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

1. Dengan menggunakan metode SNI 1732-1989-F diperoleh tebal lapis

permukaan jenis Laston memiliki tebal 10 cm, lapis pondasi dengan batu

pecah kelas A (agregat A) memiliki tebal 15 cm, lapis pondasi bawah

dengan lapisan sirtu/pitrun kelas B (agregat B) memiliki tebal 55 cm.

2. Dengan menggunakan metode Pt T-01-2002-B diperoleh lapis permukaan

(24)

88

Universitas Kristen Maranatha A (agregat A) memiliki tebal 15 cm, lapis pondasi bawah dengan lapisan

sirtu/pitrun kelas B (agregat B) memiliki tebal 59 cm.

3. Tebal lapisan pondasi bawah menggunakan metode Pt T-01-2002-B lebih

tebal dari metode SNI-1732-1989-F.

4. Pada metode Pt T-01-2002-B diperoleh parameter perencanaan yang baru

yaitu reliabilitas, koefisien drainase lapisan pondasi dan koefisien drainase

lapisan pondasi bawah.

5. Perbedaan kedua metode diperoleh dalam hal menghitung angka ekivalen,

beban lalu lintas, dan kondisi lingkungan.

6. ITP berdasarkan SNI 1732-1989-F dinyatakan dalam satuan cm,

sedangkan berdasarkan Pt T-01-2002-B dinyatakan dalam satuan inchi.

5.2 Saran

Ada beberapa saran yang dapat disampaikan sehubungan dengan

penelitian ini, yaitu sebagai berikut:

1. Disarankan agar data perencanaan diperoleh secara lengkap seperti CBR,

pertumbuhan lalu lintas, distribusi lalu lintas, dan beban kendaraan .

2. Disarankan untuk mencoba mendesain dengan nilai reliabilitas yang lebih

tinggi.

(25)

DAFTAR PUSTAKA

1. AASHTO, 1972, Interim Guide for Design of Pavement Structures.

2. AASHTO, 1993, Guide for Design of Pavement Structures.

3. Departemen Pekerjaan Umum, 1987, Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan Raya Dengan Metode Analisa Komponen, Yayasan Badan Penerbit Pekerjaan Umum, No.1732-1989-F, Jakarta.

4. Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah, 2002, Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur, Pt T-01-2002-B.

5. Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah, 2007, Spesifikasi Umum Bidang Jalan dan Jembatan, Puslitbang Jalan dan Jembatan Badan Penelitian dan Pengembangan.

6. Direktorat Jenderal Bina Marga, 1997, Manual Kapasitas Jalan Indonesia (MKJI), Departemen Pekerjaan Umum, No.036/T/BM/1997, Jakarta.

7. Siagian, Jonatan M, 2008, Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan Lingkar Nagreg di Kabupaten Bandung, Tugas Akhir, Institut Teknologi Nasional, Bandung.

8. Sukirman, Silvia, 1992, Perkerasan Lentur Jalan Raya, Nova, Bandung.

9. Sukirman, Silvia, 1994, Dasar-dasar Perencanaan Geometrik Jalan, 1994, Nova, Bandung.

10. Sukirman, Silvia, 2006, Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur, Institut Teknologi Nasional, Bandung.