PENENTUAN TEBAL LAPIS TAMBAH
PERKERASAN LENTUR BERDASARKAN
LENDUTAN BALIK PADA RUAS JALAN
WANAYASA
–
BATAS PURWAKARTA SUBANG
Dinar Ryan Ariestyand NRP: 0121027
Pembimbing : Tan Lie Ing, S.T., M.T.
ABSTRAK
Tebal lapis tambah merupakan lapis perkerasan tambahan yang dipasang di atas konstruksi perkerasan yang ada dengan tujuan meningkatkan kekuatan struktur perkerasan yang ada agar dapat melayani lalulintas yang direncakanan selama kurun waktu yang akan datang. Disamping itu tebal lapis tambah juga merupakan satu alternatif peningkatan pada ruas jalan yang mencapai kondisi kritis atau failure. Perencanaan yang tidak tepat dapat menyebabkan jalan cepat rusak(under design) atau menyebabkan konstruksi tidak ekonomis (over design). Perlu adanya metode efektif dalam perancangan dan perencanaan suatu jalan agar diperoleh hasil yang terbaik dan ekonomis serta memenuhi unsur keselamatan dan penggunaan jalan.
Pada ruas jalan yang diteliti, penelitian dilakukan dengan alat Benkelman Beam untuk memperoleh nilai lendutan balik dan menggunakan metode Bina Marga Pd. T-05-2005-B sebagai metode perhitungan. Total panjang ruas yang dijadikan lokasi penelitian adalah sepanjang 5.1 kilometer yang dibagi kedalam dua segmen yaitu segmen I (Sta. 0+100-Sta 3+300) dan Segmen II (Sta. 2+700-Sta. 4+800). Ruas yang dijadikan lokasi penelitian adalah ruas yang menghubungkan Kota Purwakarta dan Kota Subang.
Hasil analisis lanjutan menunjukkan bahwa dengan pembagian jumlah segmen yang lebih beragam menunjukkan hasil tebal lapis tambah yang cukup seimbang antar segmen. Terdapat perbedaan sebesar sebesar 23% dari besaran terkecil 9 cm dan terbesar 13 cm. Hal ini sangat berbeda bila segmen hanya dibagi kedalam dua segmen saja. Hasil yang diperoleh untuk segmen I adalah 7 cm dan hasil yang diperoleh untuk segmen II adalah 20 cm, terdapat perbedaan sebesar 53.8%. Dengan kata lain, pembagian segmen yang lebih beragam dalam satu ruas akan menghasilkan nilai tebal lapis tambah yang ekonomis.
x Universitas Kristen Maranatha
THE DETERMINATION OF OVERLAY THICKNESS
BASED ON FLEXIBLE PAVEMENT ROAD
DEFLECTION ON THE WANAYASA ROAD-BEYOND
THE BOUNDARIES OF PURWAKARTA SUBANG
Dinar Ryan Ariestyand NRP: 0121027
Supervisor: Tan Lie Ing, S.T., M.T.
ABSTRACT
Overlay thickness is an additional layer of pavement that is placed on top of existing pavement construction with the aim of increasing the power of the existing pavement structure in order to serve the traffic which is planned during the period to come. Besides, overlay thickness is also an alternative to an increase in the road that reaches a critical condition or failure. Improper planning can lead to rapid deterioration path (under design) or cause the construction is not economical (over design). There needs to be an effective method in the design an planning of road in order to obtain the best results and the economical and fulfill the elements of safety and road use.
On the roads studied, the research carried out by means of the Benkelman Beam to get the rebound deflection number and use the method of Bina Marga Pd. T-05-2005-B as a method of calculation. The total length of the segment which is used as the study site is along 5.1 kilometers which is divided into two segments of a segment I (Sta. 0+100-Sta. 3+300) and Segment II (Sta. 2+700-Sta. 4+800). The segment is used as the location of the study is the segment that connects the city of Purwakarta and Subang City.
The results of further analysis showed that the distribution of a more diverse number of segments showed an overlay thickness a fairly balanced between segments. There is a difference of 23% of the magnitude of the smallest 9 cm and largest 13 cm. This is very different when the segment is only divided into two segments only. The result obtained for segment I is 17 cm and the results obtained for segment II is 10 cm, there is a difference of 53.8%. in other words, the division of the segment is more diverse in one segment will produce an economic value for overlay thickness.
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN TUGAS AKHIR ... iii
PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN TUGAS AKHIR ... iv
SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR ... v
SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan Penelitian Penelitian ... 2
1.3 Ruang Lingkup ... 2
1.4 Sistematika Pembahasan ... 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 4
2.1 Sejarah Perkerasan Jalan ... 4
2.1.1 Perkerasan Di Indonesia ... 6
2.1.2 Perkembangan Metode Perkerasan Jalan Raya Di Indonesia ... 8
2.2 Jenis Konstruksi Perkerasan ... 9
2.3 Kriteria Konstruksi Perkerasan Lentur... 9
2.3.1 Syarat-syarat Berlalulintas ... 9
2.3.2 Syarat-syarat Kekuatan ... 10
2.4 Jenis Dan Fungsi Lapisan Perkerasan Lentur ... 11
2.4.1 Lapisan Permukaan ... 11
2.4.2 Lapisan Pengikat... 15
2.4.3 Lapis Pondasi... 15
2.4.4 Lapis Pondasi Bawah... 16
2.4.5 Lapisan Tanah Dasar ... 18
2.5 Kerusakan Pada Perkerasan Lentur ... 19
2.5.1 Jenis Kerusakan Pada Perkerasan Lentur ... 21
2.5.2 Ringkasan Diskusi Pada Kerusakan Perkerasan Lentur ... 33
2.6 Dasar-dasar Perencanaan ... 34
2.6.1 Umum ... 34
2.6.2 Metode Empiris ... 34
2.6.3 Metode Teoritis ... 35
2.7 Analisis Perhitungan ... 35
xii Universitas Kristen Maranatha
3.1 Tahapan Penelitian ... 57
3.2 Waktu dan Lokasi Pelaksanaan Survei ... 57
3.3 Jenis Survei ... 58
3.4 Metode Pengumpulan Data ... 58
3.5 Data Penelitian ... 61
3.5.1 Data Segmen I (Sta. 0+000–Sta. 3+300) ... 61
3.5.2 Data Segmen II (Sta. 2+700–4+800) ... 62
3.5.3 Data Temperatur Pada Saat Pelaksanaan Penelitian ... 64
BAB IV ANALISIS DATA ... 67
4.1 Lapis Tambah Menurut Pedoman Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan Lentur Dengan Metode Lendutan Pd T-05-2005-B ... 67
4.1.1 Tebal Lapis Tambah Segmen I (Sta. 0+100–Sta. 3+300) Untuk Umur Rencana 10 Tahun ... 67
4.1.2 Tebal Lapis Tambah Segmen II (Sta. 2+700–Sta. 4+800) Untuk Umur Rencana 10 Tahun ... 73
4.2 Analisis Hasil Perhitungan ... 80
4.2.1 Analisis Faktor Keseragaman ... 80
4.2.2 Analisis Lalu Lintas ... 80
4.2.3 Analisis Tebal Lapis Tambah ... 80
4.3 Analisis Lanjutan Berdasarkan Pengamatan ... 81
4.3.1 Analisis Faktor Keseragaman ... 81
4.3.2 Analisis Lalulintas ... 89
4.3.3 Analisis Tebal Lapis Tambah ... 91
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 107
5.1 Kesimpulan ... 107
5.2 Saran ... 107
Daftar Pustaka ... 109
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Perkerasan Macadam ... 5
Gambar 2.2 Perkerasan Telford ... 5
Gambar 2.3 Susunan Lapis Perkerasan Lentur ... 7
Gambar 2.4 Jenis Tanah Dasar Ditinjau Dari Muka Tanah Asli ... 18
Gambar 2.5 Retak Halus ... 21
Gambar 2.6 Retak Kulit Buaya... 22
Gambar 2.7 Retak Pinggir ... 23
Gambar 2.8 Retak Sambungan Bahu dan Perkerasan ... 23
Gambar 2.9 Retak Sambungan Jalan ... 24
Gambar 2.10 Retak Sambungan Pelebaran ... 24
Gambar 2.11 Retak Refleksi ... 25
Gambar 2.12 Retak Susut ... 25
Gambar 2.13 Retak Selip ... 26
Gambar 2.14 Alur ... 27
Gambar 2.15 Keriting ... 27
Gambar 2.16 Sungkur ... 28
Gambar 2.17 Amblas ... 29
Gambar 2.18 Jembul ... 29
Gambar 2.19 Lubang ... 30
Gambar 2.20 Pelepasa Butir ... 31
Gambar 2.21 Pengausan ... 31
Gambar 2.22 Kegemukan ... 32
Gambar 2.23 Penurunan Pada Bekas Penanaman Utilitas ... 33
Gambar 2.24 Spesifikasi Truk dan AlatBenkelman Beam ... 37
Gambar 2.25 Skema AlatBenkelman Beam ... 39
Gambar 2.26 Alat Ukur Temperatur Udara dan Temperatur Permukaan ... 40
Gambar 2.27 Perlengkapan Keamanan Bagi Petugas dan Tempat Pemeriksaan ... 41
Gambar 2.28 Faktor Koreksi Lendutan Terhadap Temperature Standar (Ft) ... 49
Gambar 2.29 Faktor Koreksi Tebal Lapis Tambah (FO) ... 52
Gambar 2.30 Faktor Koreksi Tebal Lapis Tambah Penyesuaian (FKTBL) ... 53
Gambar 2.31 Hubungan Antara Lendutan Rencana dan Lalulintas ... 54
Gambar 2.32 Tebal Lapis Tambah (HO) ... 55
Gambar 2.33 Bagan Alir Perhitungan Metode Pd T-05-2005-B... 56
Gambar 3.1 Bagan Alir Penelitian ……… 60
xiv Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel ASTM ... 16
Tabel 2.2 Jumlah Lajur Berdasarkan Lebar Perkerasan ... 45
Tabel 2.3 Koefisien Distribusi Kendaraan (C) ... 45
Tabel 2.4 Ekivalen Beban Sumbu Kendaraan (E) ... 46
Tabel 2.5 Faktor Hubungan Antara Umur Rencana Dengan Perkembangan Lalu Lintas (N) ... 47
Tabel 2.6 Faktor Koreksi Lendutan Terhadap Temperatur Standar (Ft) ... 49
Tabel 2.7 Temperatur Tengah (Tt) dan Temperatur Bawah (Tb) Lapis Beraspal Berdasarkan Data Temperatur Udara (Tu) dan Temperatur Permukaan (Tp) ... 50
Tabel 2.8 Faktor Koreksi Tebal Lapis Tambah Penyesuaian (FKTBL) ... 54
Tabel 3.1 Data Lendutan Balik Untuk Segmen I ... 61
Tabel 3.2 Data Lendutan Balik Untuk Segmen II ... 62
Tabel 3.3 Data Lalulintas Pada Lokasi Penelitian ... 63
Tabel 3.4 Temperatur Pada Lokasi Penelitian ... 64
Tabel 4.1 Tabel Perhitungan Nilai CESA ... 69
Tabel 4.2 Pembagian Segmen I-I ... 81
Tabel 4.3 Pembagian Segmen I-II ... 82
Tabel 4.4 Pembagian Segmen I-III ... 83
Tabel 4.5 Pembagian Segmen I-IV ... 84
Tabel 4.6 Pembagian Segmen II-I ... 85
Tabel 4.7 Pembagian Segmen II-II ... 86
Tabel 4.8 Pembagian Segmen II-III ... 87
Tabel 4.9 Nilai Pertumbuhan Lalulintas Per Tahun di Jawa Barat ... 89
DAFTAR NOTASI
AE 18 KSAL = Accumulative Equivalent 18 Kip Single Axle Load
C = Koefisien distribusi kendaraan
Ca = Faktor pengaruh muka air tanah
CBR = California Bearing Ratio
CD = Characteristic Deflection
CESA = Cummulative Equivalent Single Axle
d = Lendutan (mm)
d1 = Lendutan pada saat beban tepat pada titik awal (mm) d2 = Lendutan pada saat beban berada pada jarak 40 cm d3 = Lendutan pada saat beban berada pada jarak 6 meter dari
dari titik awal (mm)
DCP = Dynamic Cone Penetrometer
dl = Lendutan balik kiri
dL = Lendutan langsung
dr = Lendutan balik kanan
dR = Lendutan rata-rata pada suatu seksi jalan DRencana/Wakil = Lendutan rencana (mm)
DSebelumOverlay = Lendutan sebelum Lapis Tambah (mm) DWakil = Lendutan wakil (mm)
E = Ekivalen beban sumbu kendaraan
Fe = Faktor lingkungan atau regional
FK = Faktor Keseragaman
FKB-BB = Faktor Koreksi beban ujiBenkelman Beam FKIjin = Faktor Keseragaman yang diijinkan
FKTBL = Faktor Koreksi tebal lapis tambah penyesuaian
Fm = Faktor beban
Fo = Faktor koreksi tebal lapis tambah
Ft = Faktor penyesuaian lendutan terhadap temperature 35°C
HL = Tebal lapis beraspal
Ho = Tebal lapis tambah sebelum dikoreksi (cm) Ht = Tebal lapis tambah setelah dikoreksi (cm)
K = Modulus reaksi tanah dasar
L = Lebar perkerasan (m)
LHR = Lalulintas Harian Rata-rata
LHRT = Lalulintas Harian Rata-rata Tahunan
m = Jumlah masing-masing jenis kendaraan
MR = Modulus Resilient
N = Faktor hubungan antara umur rencana dengan
perkembangan lalulintas
n = Umur Rencana (Tahun)
ns = Jumlah titik pemeriksaan pada suatu seksi jalan Perkembangan lalulintas
r = Angka pertumbuhan lalulintas (%)
s = Standar Deviasi
xvi Universitas Kristen Maranatha
SMP = Satuan Mobil Penumpang
STRG = Sumbu Tunggal Roda Ganda
STRT = Sumbu Tunggal Roda Tunggal
STrRG = Sumbu Tripel Roda Ganda
Tb = Temperatur bawah lapis beraspal (°C)
TD = Tebal lapis tambah sebelum dikoreksi titik awal (mm) TO = Tebal lapis tambah setelah dikoreksi
TP = Temperatur permukaan perkerasan beraspal (°C) TPRT = Temperatur Perkerasan Rata-rata Tahunan TT = Temperatur tengah lapisan beraspal (°C) UE 18 KSAL = Unit Equivalent 18 Kip Single Axle Load
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran L1 Formulir Pencatatan Data Lapangan I ... 110
Lampiran L2 Formulir Pencatatan Data Lapangan II ... 111
Lampiran L3 Formulir Pencatatan Data Lapangan III ... 112
Lampiran L4 Formulir Pencatatan Data Lapangan IV ... 113
Lampiran L5 Formulir Pencatatan Data Perkerasan Jalan ... 114
Lampiran L6 Formulir Pencatatan Data Lendutan Maksimum Dan Cekung Lendutan ... 115
Lampiran L7 Formulir Pencatatan Data Struktur Perkerasan Jalan ... 116
Lampiran L8 Formulir Perhitungan Kemiringan Titik Belok ... 117
Lampiran L9 Formulir Perhitungan Lalulintas Rencana... 118
Lampiran L10 Formulir Perhitungan Tebal Lapis Tambah ... 119
Lampiran L11 Formulir Perhitungan Umur Jalan ... 120
Lampiran L12 Formulir Peneraan AlatBenkelman Beam ... 121
Lampiran L13 Spesifikasi Beban Sumbu Kendaraan ... 122
Lampiran L14 Faktor Hubungan Antara Umur Rencana Dengan Perkembangan Lalulintas ... 123
1 Universitas Kristen Maranatha
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Konstruksi jalan yang telah habis masa layannya, atau kondisi jalan yang karena satu hal perlu ditingkatkan kualitasnya, perlu diberi lapis tambahan agar dapat kembali mempunyai nilai kekuatan, kenyamanan, kekedapan terhadap air, dan tingkat kecepatannya untuk mengalirkan air. Selain untuk mempunyai kembali nilai-nilai tersebut diatas, penambahan lapis pada perkerasan lentur pada jalan raya tersebut, juga diharapkan dapat menambah nilai kepatutan pada jalan penghubung antar kota atau pada jalan dalam kota itu sendiri. Oleh karena itu, diperlukan sebuah pengujian sebelum dilakukan penambahan lapisan pada perkerasan lentur(Flexible Pavement)tersebut.
Alasan yang mendukung penulis dalam pemilihan judul ini adalah perlunya metode efektif dalam perancangan dan perencanaan suatu jalan agar diperoleh hasil yang terbaik dan ekonomis serta memenuhi unsur keselamatan dan penggunaan jalan, sehingga penulis terdorong untuk membahas dan merencanakan tebal lapis tambah pada Proyek Peningkatan Jalan di ruas Jalan Wanayasa-Batas Purwakarta/Subang. Jalan Wanayasa-Batas Purwakarta/Subang merupakan jalan kolektor yang menghubungkan Kota dan Kabupaten di Purwakarta ke Kota dan Kabupaten di Subang. Panjang efektif dari ruas jalan ini adalah 20.17 kilometer.
Metode yang digunakan untuk menambah lapisan perkerasan lentur adalah dengan cara Metode Alat Benkelman Beam. Dengan mengacu kepada “Pedoman
1.2 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah:
1. Melakukan survei lapangan terhadap kondisi perkerasan lama dan melakukan pengumpulan data yang diperlukan.
2. Mencari nilai lendutan balik pada ruas jalan Wanayasa-Batas Purwakarta/Subang untuk kemudian diolah dan didapatkan hasil untuk keperluan lapis tambah pada ruas jalan tersebut.
3. Menganalisis hasil dari metode Pedoman Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan Lentur Dengan Metode Lendutan Pd T-05-2005-B dan membuat analisis lanjutan terhadap parameter pendukung dari metode yang digunakan.
1.3 Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Penelitian dilakukan di ruas jalan Wanayasa-Batas Purwakarta/Subang. 2. Penelitian dilakukan pada tanggal 06 Januari 2011.
3. Panjang ruas jalan pada saat berlangsungnya survei adalah 5.1 Km.
4. Penelitian hanya terbatas mencari lendutan balik tiap titik untuk setiap segmen sampai diperolehnya hasil tebal lapis tambah.
5. Data diperoleh dari Dinas Bina Marga saat berlangsungnya penelitian pada ruas jalan tersebut.
6. Perhitungan dan pengolahan data dilakukan dengan menggunakan metode Pedoman Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan Lentur Dengan Metode Lendutan Pd T-05-2005-B.
1.4 Sistematika Pembahasan
Pada Bab I Tugas Akhir akan dibahas mengenai latar belakang, tujuan penelitian, ruang lingkup penelitian, dan sistematika pembahasan. Pada Bab II berisi tinjauan teori mengenai perkerasan lentur yang dikutip dari beberapa literatur yang sudah ada. Bab III membahas mengenai rencana kerja, pemilihan lokasi dan waktu survei, bagan alir penelitian dan pengumpulan data.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil perhitungan untuk penentuan tebal lapis tambah untuk ruas Jalan Wanayasa-Batas Purwakarta Subang dengan menggunakan Pedoman Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan Lentur Dengan Metode Lendutan Pd T-05-2005-B, didapatkan beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Pembagian segmen yang kurang beragam memberikan hasil tebal lapis tambah yang cenderung tidak seimbang antara segmen I dan segmen II dengan perbedaan sebesar 7 centimeter .
2. Untuk mendapatkan hasil tebal lapis tambah yang sesuai dengan kebutuhan, dilakukan analisis ulang dengan memperhatikan beberapa faktor seperti pembagian segmen yang lebih beragam, faktor pertumbuhan lalulintas berdasarkan jenis kendaraan pada dinas terkait, dan data lendutan balik pada titik-titik yang mengalami kerusakan setempat dengan cara menggunakan data asumsi.
3. Titik-titik yang tidak mempunyai data lendutan balik karena kerusakan dan lain hal kembali diteliti dengan cara mengambil data dari titik terdekat atau terlebih dahulu dilakukan perbaikan pada titik yang mengalami kerusakan.
4. Data asumsi yang digunakan pada titik yang mengalami kerusakan atau dilewati dilakukan karena pada lokasi penelitian sedang berlangsung kegiatan pemeliharaan pada titik yang mengalami kerusakan sehingga tidak memungkinkan untuk kembali dilakukan penelitian ulang.
108 Universitas Kristen Maranatha
5.2 Saran
1. Sebelum dilakukan pengambilan data lendutan balik, ada baiknya jika ruas jalan yang diteliti terlebih dahulu mengalami perbaikan guna mendapatkan data yang lebih akurat
2. Pembagian segmen dalam penelitian ini harus lebih beragam guna mencegah terjadinya lonjakan nilai lendutan balik. Apabila terdapat data lendutan balik yang menunjukkan perbedaan yang signifikan, bisa ditanggulangi dengan cara menyamakan data lendutan balik dengan data lendutan balik pada titik yang ada di dekatnya atau dengan melakukan perbaikan setempat.
3. Nilai lalulintas harian rata-rata sebaiknya menggunakan data pertumbuhan lalulintas yang sebenarnya yang bisa diperoleh dari dinas terkait.
4. Yang perlu menjadi pertimbangan dalam mencari nilai lendutan balik adalah penggunaan benda uji. Bilamana ruas jalan yang diteliti mempunyai lebar≤ 4.5
DAFTAR PUSTAKA
1. Corne P.C., M.E, (Australia), 1983,Optimisting Pavement Overlay Design In Indonesia, Jakarta.
2. Direktorat Jenderal Bina Marga, 1983, Manual Kapasitas Pemeriksaan Perkerasan Jalan Dengan Alat Benkelman BeamNo. 01/MN/B/1983, Jakarta. 3. Direktorat Jenderal Bina Marga, 1983,Petunjuk Pelaksanaan Lapis Aspal No.
01-11/PT/B/1983, Jakarta.
4. Direktorat Jenderal Bina Marga, 2005, Pedoman Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan Lentur Dengan Metoda Lendutan Pd T-05-2005-B, Jakarta.
5. Molenaar A.A.A., 1994, Structural of Pavement Design, TU Delft (Delft University of Technology), Netherland.
6. Shell Bitumen UK, 1990, The Shell Bitumen Hand Book, University of Nottingham, Nottingham.
7. Sukirman, S., 1992,Perkerasan Lentur Jalan Raya, Nova, Bandung.
