PENGGUNAAN MATERIAL BATU KAPUR SEBAGAI LAPISAN SUBBASE COURSE PERKERASAN JALAN PADA SUBGRADE TANAH GRANULER

PENGGUNAAN MATERIAL BATU KAPUR SEBAGAI LAPISAN

SUBBASE COURSE

PERKERASAN JALAN PADA

SUBGRADE

TANAH GRANULER

THE LIMESTONE USAGE AS SUBBASE COURSE OF PAVEMENT STRUCTURE ON GRANULAR SUBGRADE

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh :

LUKMAN FAHREZA NUSKARA I0112089

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

PERSEMBAHAN

Untuk : Ayahanda Prahasnu Aliaskar, Ibunda Nunung Sulistyaningsih, Sdr. Adam Ghifari,

Sdri. Sarah Adella, Sdri. Erma Yuniati,

Keluarga besar KBK Geoteknik dan Lab. Mekanika Tanah, Estu Waskita Aji,

Fajar Andi Baihaqi,

v

MOTTO

“Sebaik-baik manusia adalah yang paling bermanfaat bagi

manusia”

Tirmidzi)-ABSTRAK

Lukman Fahreza Nuskara, 2016. Penggunaan Material Batu Kapur sebagai Lapisan Subbase Course Perkerasan Jalan pada Subgrade Tanah Granuler. Skripsi, Program Studi Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret. Surakarta.

Kerusakan perkerasan jalan tidak hanya disebabkan oleh kualitas permukaan perkerasannya, tetapi juga dapat disebabkan oleh kualitas struktur lapis pondasi atas (base course), lapis pondasi bawah (subbase course) dan tanah dasar (subgrade). Penelitian ditujukan untuk menganalisis pengaruh ketebalan lapisansubbase course material batu kapur pada subgrade tanah granuler terhadap nilai CBR dan kv.

Penelitian dilakukan dengan mensimulasikan struktur lapisan perkerasan jalan di dalam laboratorium. Pengujian CBR dilakukan terhadap lapisan subgrade, sedangkan pengujian plate load test dilakukan pada lapisan subbase course dan base course.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan ketebalansubbase coursesetiap 5 cm mampu meningkatkan nilai CBR padasubbase course berturut-urut sebesar 15,93%; 38,73% dan 3,35%. Penambahan ketebalan subbase course setiap 5 cm mampu meningkatkan nilai CBR pada base course berturut-urut sebesar 4,63%; 34,09%; 21,99% dan 2,68%. Penambahan ketebalan subbase course setiap 5 cm mampu meningkatkan nilai kv pada subbase course berturut-urut sebesar 6,79;

58,82 dan 3,03%. Penambahan ketebalan subbase coursesetiap 5 cm juga mampu meningkatkan nilaikvpadabase courseberturut-urut sebesar 12,20; 30,85; 9,30 dan

3,61%. Lapisan subbase course terbukti memiliki performa yang lebih baik dibandingkan lapisan base course. Hal ini ditunjukkan dengan nilai CBR subbase course yang 33,33% lebih besar daripada nilai CBR base course, pada ketebalan total struktur perkerasan jalan 40 cm. Hal ini juga ditunjukkan dengan nilai kv

subbase course yang 26,83% lebih besar daripada nilai kv base course, pada

ketebalan total struktur perkerasan jalan 40 cm

vii

ABSTRACT

Lukman Fahreza Nuskara, 2016. The Limestone Usage as Subbase Course of Pavement Structure on Granular Subgrade.. Skripsi, Program Studi Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret. Surakarta.

Pavement structure’s damage doesn’t only caused by its surface course quality, but it could be also occurred because of its base course, subbase course and subgrade quality. The purpose of this research is to analyze the influence of subbase course thickness on granular subgrade to CBR and kv values. The research is conducted

by simulating a pavement structure in the laboratory. CBR test is applied to the subgrade, whereas plate load test is applied to subbase course and base course.

The result shows that every 5 cm increase of subbase course thickness could increase the CBR value on subbase course respectively 15,93%; 38,73% and 3,35%. Every 5 cm increase of subbase course thickness could also increase the CBR value on base course respectively4,63%; 34,09%; 21,99% and 2,68%. Every 5 cm increase of subbase course thickness could also increase the kv value on

subbase course respectively 6,79; 58,82 and 3,03%. Every 5 cm increase of subbase course thickness could also increase the kvvalue on base course respectively 12,20;

30,85; 9,30 and 3,61%. Subbase course has better performance than base course in terms of kvvalue. It’s proven by the result that the CBR value on subbase course

is 33,33% greater than CBR value on base course.The other proof is that the kv

value on subbase course is 26,83% greater than the kvvalue on base course, at the

pavement structure thickness of 40 cm.

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirabbil‘alamin, puji dan syukur penyusun panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi/tugas akhir dengan judul “Penggunaan Material Batu Kapur sebagai Lapisan Subbase Course Perkerasan Jalan pada Subgrade Tanah Granuler”.

Penulisan laporan penelitian ini merupakan salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada tahun 2016.

Penulisan laporan penelitian ini dapat berjalan lancar tidak lepas dari bimbingan, dukungan dan motivasi dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, penyusun menyampaikan terima kasih kepada:

1. Segenap Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Dr. Bambang Setiawan, S.T., M.T. dan R. Harya Dananjaya H. I. S.T., M.Eng. selaku dosen pembimbing I dan II yang telah membimbing penulis dengan baik dari awal hingga akhir proses pengerjaan tugas akhir ini.

3. Orang tua dan keluarga yang selalu memberikan dukungan moral maupun material serta spiritual.

4. Dr. (Eng.) Ir. Syafi’i, M.T. selaku dosen pembimbing akademik yang telah mendampingi, mengarahkan serta membimbing penulis selama masa akademik.

5. Yusep Muslih Purwana, S.T., M.T., Ph.D selaku Ketua Laboratorium Mekanika Tanah beserta jajaran pengelola laboratorium yang telah memfasilitasi penelitian penulis dengan sangat baik.

6. Rekan-rekan mahasiswa KBK Geoteknik yang telah bekerjasama dengan sangat baik selama penelitian berlangsung.

7. Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.

Penulis mengharap kritik dan saran untuk kemajuan penelitian berikutnya. Semoga penelitian ini dapat bermanfaat sebesar-besarnya bagi semua pihak.

Surakarta, Juli 2016

ix

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI... ix

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR TABEL... xiii

DAFTAR GRAFIK ... xiv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ... xv

DAFTAR LAMPIRAN ... xvi

BAB I PENDAHULUAN... 1

1.1 Latar Belakang... 1

1.2 Rumusan Masalah... 2

1.3 Batasan Masalah ... 2

1.4 Tujuan Penelitian ... 3

1.5 Manfaat Penelitian ... 3

BAB II DASAR TEORI... 4

2.1 Tinjauan Pustaka... 4

2.2 Dasar Teori ... 5

2.2.1 Struktur perkerasan jalan ... 5

2.2.1.1 Lapisan tanah dasar (subgrade) ... 6

2.2.1.2 Lapis pondasi bawah (subbase course) ... 7

2.2.2 California Bearing Ratio (CBR) ... 9

2.2.3 Koefisien reaksisubgradearah vertikal (kv) ... 10

2.2.4 Plate load test... 11

BAB III METODE PENELITIAN ... 14

3.1 Gambaran Umum... 14

3.1.1 Alat ... 14

3.1.2 Material... 17

3.1.3 Variasi penelitian... 18

3.1.4 Persiapan material... 18

3.1.5 Pengujian awal... 19

3.1.6 Proses pemadatan dan pengujian sampel... 20

3.1.7 Analisis data dan pembahasan ... 23

3.2 Hipotesis Penelitian ... 25

3.3 Alur Penelitian ... 26

BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN ... 27

4.1 Hasil Pengujian Awal ... 27

4.1.1 Hasil pengujian materialsubgrade... 27

4.1.1.1 Hasil pengujianindex properties... 27

4.1.1.2 Hasil pengujian pemadatan laboratorium ... 28

4.1.2 Hasil pengujianindex propertiesmaterialsubbase course... 28

4.1.3 Hasil pengujianindex propertiesmaterialbase course... 28

4.2 Hasil Pengujian Sampel Penelitian... 29

4.2.1 Hasil pengujian CBR lapisansubgrade... 29

4.2.2 Hasil pengujianplate load testlapisansubbase course... 31

xi

4.2.5 Pengaruh ketebalan lapisansubbase courseterhadap nilaikv... 36

4.2.5.1 Pengaruh ketebalan lapisansubbase courseterhadap nilai defleksi ... 36

4.2.5.2 Pengaruh ketebalan lapisansubbase courseterhadap nilaiCBR... 37

4.2.5.3 Pengaruh ketebalan lapisansubbase courseterhadap nilaikv... 39

4.2.5.4 Pengaruh penambahan lapisansubbase coursedan base courseterhadap nilaikvsubgrade... 40

4.2.5.5 Perbandingan nilaiCBRseluruh kombinasi lapisan... 41

4.2.5.6 Perbandingan nilaikvseluruh kombinasi lapisan ... 43

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 45

5.1 Kesimpulan ... 45

5.2 Saran ... 46

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1Tipikal potongan melintang struktur perkerasan jalan ...5

Gambar 2.2Hubungan antara nilai CBR dengan nilai kv...11

Gambar 2.3Sketsaplate load test(nptel.ac.in)...11

Gambar 2.4Grafik hubungan antara tekanan dengan defleksi secara tipikal (theconstructioncivil.org)...12

Gambar 2.5Hubungan antara diameter pelat beban dengan nilaikv (Hardiyatmo, 2011 dalam Setiawan, 2015)...13

Gambar 3.1Sketsa pengujian model struktur perkerasan jalan dalammould...15

Gambar 3.2Set alat pembebanan ...16

Gambar 3.3Sketsa pengujian CBR lapangan untuk lapisan subgrade...20

Gambar 3.4Pengujian CBR lapisansubgrade...21

Gambar 3.5Sketsa pengujianplate load test...21

Gambar 3.6Pengujianplate load test...22

Gambar 3.7Diagram alir penelitian ...26

Gambar 4.1Pengujian CBR lapisansubgrade...30

Gambar 4.2Pengujianplate load testlapisansubbase course...31

Gambar 4.3Pengujianplate load testlapisanbase course...33

Gambar 4.4Hasil pemadatan sampel pengujian dengan ketebalansubbase course 5 cm...35

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1Ketebalansubbase courseberdasarkan mutusubgrade

(Departemen Pekerjaan Umum, 2002)...7

Tabel 2.2Persyaratan gradasi lapis pondasi (Departemen Pekerjaan Umum, 2006) ...8

Tabel 2.3Persyaratan karakteristik material lapis pondasi (Departemen Pekerjaan Umum, 2006)...9

Tabel 3.1Variasi ketebalan lapisansubbase course...17

Tabel 3.2Jenis pengujian awal...19

Tabel 3.3Tahapan pengujian sampel ...23

Tabel 4.1Hasil pengujianindex propertiesmaterialsubgrade...27

Tabel 4.2Hasil pengujian pemadatan modifikasi laboratorium material subgrade...28

Tabel 4.3Hasil pengujianindex propertiesmaterialsubbase course...28

Tabel 4.4Hasil pengujian CBR lapisansubgrade...30

Tabel 4.5Hasil pengujianplate load testlapisansubbase course...32

Tabel 4.6Hasil pengujianplate load testlapisanbase course...34

Tabel 4.7Perbandingan nilaikvlapisansubgradedengan penambahansubbase course danbase course...40

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1Hubungan antara tekanan dan lendutan pelat pada kombinasi

subgrade+subbase course5 cm ...32

Grafik 4.2Hubungan antara ketebalansubbase coursedengan nilai defleksi pelat ...37

Grafik 4.3Hubungan antara ketebalansubbase coursedengan nilaiCBR...38

Grafik 4.4Hubungan antara ketebalan lapisansubbase coursedengan nilaikv

lapisansubbase coursedanbase course...39

Grafik 4.5Perbandingan nilaiCBRseluruh kombinasi lapisan...42

xv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

CBR : nilaiCalifornia Bearing Ratio(%) d : diametermoulduji (cm)

Gs :specific gravity

h : tinggimoulduji (cm)

kv : modulus reaksisubgradearah vertikal (kN/m3)

LL : batas cair (%)

p : tekanan pada pengujianplate load test(kPa) PI : indeks plastisitas (%)

PL : batas plastis (%) r2 _{: koefisien determinasi}

w : kadar air (%)

wopt : kadar air optimum pada pengujian pemadatan (%)

γd max : berat isi kering tanah maksimum pada pengujian pemadatan

(gr/cm3₎

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Data Hasil Penelitian Awal Laboratorium



Pengujianindex propertiesmaterialsubgrade



Pengujianindex propertiesmaterialsubbase course



Pengujianindex propertiesmaterialbase course

Lampiran B Data Hasil Penelitian Utama

Lampiran C Dokumentasi Penelitian