PERENCANAAN PERKERASAN JALAN (Pavement Design) Menggunakan CBR
Dosen : Runi Asmaranto (runi_asmaranto@ub.ac.id)
Secara umum perkerasan jalan harus cukup kuat untuk memenuhi dua syarat, yaitu :
(a) Secara keseluruhan, perkerasan jalan harus cukup kuat untuk memikul berat kendaraan-kendaraan yang akan memakainya.
(b) Permukaan jalan harus dapat menahan terhadap gaya gesekan dari keausan roda-roda kendaraan, juga
Bilamana perkerasan jalan tidak mempunyai kekuatan secukupnya secara keseluruhan (yaitu tidak memenuhi syarat a) maka jalan tersebut akan mengalami penurunan dan pergeseran, baik pada perkerasan jalan maupun pada tanah dasar. Akhirnya jalan tersebut akan bergelombang besar dan berlubang-lubang, sampai menjadi rusak sama sekali.
GAMBAR A.
Sebagai titik tolak untuk mengerti cara perencanaan perkerasan jalan kita dapat mempelajari keadaan tegangan tanah yang
timbul pada perkerasan akibat muatan roda yang bekerja pada permukaan. Tegangan-tegangan ini dapat dilihat pada
Gambar-A.
Grafik-grafik pada gambar tersebut memperlihatkan tegangan geser serta tegangan vertikal dibawah suatu plat yang
berbentuk bulat. Muatan dari pada kendaraan juga dapat
•Tentu perkerasan jalan sebenarnya terdiri dari bahan yang
tidak seragam dan tidak elastik benar sehingga pada gambar A ini merupakan perkiraan saja. Walaupun demikian grafik ini
cukup tepat untuk menunjukkan suatu hal yang penting. Yaitu bahwa tagangan-tegangan dalam perkerasan jalan (akibat
muatan roda) adalah sangat tinggi dekat pada permukaan jalan, tetapi semakin kebawah maka tegangan tersebut
semakin turun dengan segera. Pada dalam 25 cm, tegangan-tegangan ini sudah menjadi kurang dari pada separuh nilai pada permukaan sedangkan pada dalam 50 cm menjadi
kurang lebih seperdelapan nilai pada permukaan. Bahan yang dipakai untuk perkerasan harus cukup kuat untuk menahan
tegangan-tegangan yang timbul ini, sehingga semakin
kebawah dari permukaan jalan maka semakin kecil kekuatan bahan yang perlu dipakai itu.
•Teranglah disini bahwa bilamana kita membuat jalan diatas tanah lunak maka perkerasan harus tebal supaya tegangan yang bekerja pada tanah lunak dapat dipertahankan kecil. •Apabila jalan dibuat diatas tanah yang keras maka tebal
Terang juga bahwa bilamana jalan dibuat diatas tanah lunak, tidak perlu seluruh perkerasan dibuat dari bahan yang sama. Pada bagian atas (dekat permukaan) harus dipakai bahan dengan kekuatan tinggi, tetapi pada
bagian bawah dapat dipakai bahan lain dengan kekuatan lebih rendah, karena tegangan-tegangan yang harus
ditahan disini lebih rendah.
Jadi perkerasan dapat dibuat dari beberapa lapisan yang kekuatannya makin kebawah makin menurun. Tentu
CBR (
California Bearing Ratio
).
Cara CBR ini dikembangkan oleh California State Highway Department sebagai cara untuk menilai kekuatan tanah dasar jalan (subgrade). Kemudian cara ini dipakai dan diperkembangkan lebih lanjut oleh badan-badan lain, terutama oleh U.S. Army Corps of Engineers.
Jadi secara definisi, CBR (California Bearing Ratio) merupakan suatu perbandingan antara beban percobaan (test load) dengan beban standar (standar load) dan dinyatakan dalam persentase. Lebih jelas lagi dapat dinyatakan dengan persamaan :
Percobaan CBR.
Alat serta cara melakukan percobaan CBR dapat dilihat pada Gambar di atas. Dengan mempergunakan dongkrak mekanis sebuah piston
penetrasi ditekan supaya masuk ke tanah dengan kecepatan 0,05 inci per menit. Luas piston tersebut adalah 3 inci persegi. Untuk menentukan
beban yang bekerja pada piston ini dipakai sebuah "proving ring" yang terpasang antara piston dan dongkrak. Pada nilai-nilai penetrasi tertentu, beban yang bekerja pada piston tercatat sehingga kemudian dapat dibuat grafik beban terhadap penetrasi.
Contoh grafik semacam ini dapat dilihat pada Gambar D.
Jika bagian permulaan grafik ini cekung keatas, maka pada titik nol harus diadakan koreksi. Cara melakukan koreksi ini dapat dilihat pada gambar, yaitu titik nol digeser kekanan sehingga tidak terdapat lagi bagian yang cekung ketas.
Penetrasi Plunyer
Beban Standar
0,10 in (2,50 mm) 0,20 in (5,00 mm) 0,30 in (7,50 mm) 0,40 in (10,00 mm) 0,50 in (12,50 mm)
Cara mepergunakan grafik ini untuk mendapatkan tebal perkerasan dari suatu nilai CBR tertentu diperlihatkan
dengan garis berbentuk panah.
Jadi umpamanya kita mempunyai bahan dengan nilai CBR sebesar 4, dan kita akan membuat jalan untuk muaton as
sebesar 7 ton dan kategori lalu lintas sedang. Kita
memasang garis dari nilai CBR 4 (titik A) sampai garis
muatan as 7 ton, kemudian ditarik kekiri secara horisontal untuk mendapat titik B.
Kemudian ditarik garis lurus lagi dari titik B melalui titik lintas sedang untuk mendapatkan titik C pada skala tebal perkerasan. Dalam hal ini diperoleh tebal perkerasan
Percobaan CBR dapat dilakukan pada contoh tanah asli (undisturbed samples), ataupun pada contoh yang dipadatkan (compacted samples). Percobaan CBR juga dapat dilakukan dilapangan, langsung pada tanah
yang mau dicoba. Contoh yang dipadatkan (compacted samples) untuk percobaan CBR biasanya dibuat dalam cetakan yang mempunyai
diameter 6 inci. Tinggi contoh dibuat sama seperti pada percobaan pemadatan, dan cara memadatkan tanahnya juga sama, yaitu dengan memakai alat pemukul dan jumlah lapisan yang sama. Karena luas
cetakan CBR lebih besar dari pada luas cetakan pemadatan, maka banyaknya pukulari harus ditambah untuk mendapatkan daya
pemadatan yang sama. Yaitu :
Banyaknya pukulan pada contoh CBR =
Contoh Soal :
Dari suatu percobaan CBR dilaboratorium diperoleh data-data sebagai
berikut :
Beban plunyer (kN) Penetrasi (mm)
0,32
Dari hasil pengujian nilai CBR untuk perkerasan jalan raya didapatkan data sebagai berikut :
Lapisan Jenis Tanah Nilai
CBR (%)
Tanah dasar (sub grade)
Lapis fondasi bawah (sub base)
Lapis fondasi atas (base) (well graded gravel)
9
22
Data kurva CBR untuk menentukan tebal konstruksi
CBR (%) Tebal lapisan konstruksi (mm)
