Pengaruh Beban Berlebih Truk Batubara Terhadap Umur Sisa dan Umur Rencana Perkerasan Lentur.

(1)

vii Universitas Kristen Maranatha

PENGARUH BEBAN BERLEBIH TRUK BATUBARA

TERHADAP UMUR SISA DAN UMUR RENCANA

PERKERASAN LENTUR

Niko Aditia NRP : 1021049

Pembimbing : Santoso Urip Gunawan, Ir.,MT.

ABSTRAK

Hampir semua truk batubara yang melewati ruas jalan Jatinangor-Cileunyi mengalami beban berlebih yang dapat menyebabkan penurunan kinerja struktural perkerasan dalam menahan beban lalulintas selama umur rencana. Jenis perkerasan lentur akan mudah mengalami kerusakan struktural secara progresif apabila dilintasi oleh kendaraan dengan beban berlebih terutama dengan beban yang besar terutama yang disebabkan oleh truk batubara. Untuk menghitung pengaruh beban berlebih terhadap umur rencana maka harus dilakukan perhitungan umur sisa.

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengurangan umur sisa dan umur rencana perkerasan akibat beban muatan yang melebihi tonase yang diizinkan. Beban berlebih yang terjadi pada penelitian ini ditinjau hanya pada truk batubara dengan truk 3 sumbu. Dalam spesifikasi MST (Muatan Sumbu Terberat) golongan truk 3 sumbu atau truk yang memuat batubara tonase yang diizinkan adalah 24 ton, untuk variasi berat diambil mulai dari berat 26 ton sampai 40 ton dan variasi jumlah truk dengan beban berlebih dimulai dari 0 (keadaan standar) sampai 100% dari volume hasil survei lalulintas untuk truk 3 sumbu yang ditinjau. Hasil Perhitungan dengan Metode AASHTO 1993 Penurunan umur sisa pada keadaan beban standar sebesar 56,21% atau tersisa 5,62 tahun. variasi beban berlebih pada truk batubara akan menghasilkan grafik penurunan umur sisa yang variatif dipengaruhi oleh variasi beban dan jumlah truk. Maka didapatkan penurunan kinerja struktural perkerasan secara progresif yang diakibatkan oleh truk 40 ton mengakibatkan penurunan sebesar 43,96% dari keadaan standar tahun menjadi sebesar 12,25% atau tersisa 1,22 tahun.

(2)

viii Universitas Kristen Maranatha

THE EFFECT OF OVERLOAD COAL TRUCK

TOWARDS TO THE REMAINING LIFE AND DESIGN

PERIOD OF FLEXIBLE PAVEMENT

Niko Aditia NRP : 1021049

Supervisor: Santoso Urip Gunawan, Ir.,MT.

ABSTRACT

Almost all of the coal trucks passing road Cileunyi-Jatinangor experiencing overload that can cause A performance degradation in structural pavement withstand traffic loads over the life of the plan. Type of flexible pavement will easily experience the progressive structural damage when crossed by a vehicle with excess weight, especially with the huge burden primarily caused by coal truck. The calculation of remaining life should be done to know the effect of overload on the design life.

This study aims to analyze the reduction and remaining life design of pavement as a result of overload which exceed the permitted tonnage. Overload that occurred in this study reviewed only on 3 axles coal trucks. In MST (Muatan Sumbu Terberat) specification, a 3-axles loaded class truck is only allowed to carry over 24 tonnes of load, for a variety of heavy weight taken from 26 tons to 40 tons, and vary the number of trucks with overload starts from 0 (the default state) to 100% of the volume of traffic survey for truck 3 axes were reviewed.

The calculation results with the 1993 AASHTO method is on a standard circumstances,the reduction on the remaining life is about 56.77% or 5.67 years. Variation of strain on coal trucks will result a varies remaining life chart affected by load variations and the number of trucks. Then obtained pavement structure performance degradation progressively caused by trucks of 40 tons, resulted in a decrease of 43.31% from 56.77% standard state or remaining 5.67 years amounted to 13.46% or 1.34 years remaining.

(3)

ix Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN ... iii

PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN ... iv

KATA PENGANTAR ... v BAB II TINJAUAN LITERATUR 2.1 Perkerasan Lentur 4 2.1.1 Parameter Perencanaan Perkerasan 4 2.1.2 Desain Tebal Lapis Tambahan (Overlay) 20 2.2 Kategori Kendaraan 22 2.2.1 Beban Lalu Lintas 24 2.2.2 Angka Ekivalen Kendaraan 24 2.3 Beban Berlebih 25 2.4 Umur Rencana 26 2.5 Umur Sisa 26 2.6 Meninjau Penelitian Yang Sudah Ada 28 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Rencana Kerja 30 3.1.1 Tahap Identifikasi Masalah 31 3.1.2 Kajian Pustaka 31 3.1.3 Pengumpulan Data 31 3.1.4 Perhitungan Nilai ESAL 32 3.1.5 Perhitungan Umur Sisa 33 3.2 Analisis Pengaruh Beban Berlebih Terhadap Umur Rencana 35 BAB IV ANALISIS 4.1 Analisis Data 36 4.1.1 Data Penunjang Perencanaan Perkerasan Lentur 36 4.1.2 Data Kendaraan 38 4.1.3 Konfigurasi Sumbu Kendaraan 39 4.1.4 Angka Ekivalen Kendaraan 39 4.1.5 Perhitungan ESAL aktual Beban Standar 41 4.1.6 Korelasi Nilai ESAL Berdasarkan Tebal Perkerasan

(4)

x Universitas Kristen Maranatha

4.2 Perhitungan Umur Sisa 44

4.3 Analisis Pengaruh Variasi Beban Berlebih Truk Batubara

Terhadap Umur Perkerasan Jalan 45

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 58

5.2 Saran 58

(5)

xi Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kelas Jalan Berdasarkan Fungsi Dan Penggunaannya 5

Tabel 2.2 Faktor Regional 7

Tabel 2.3 Rekomendasi Tingkat Reliabilitas Untuk Setiap Klasifikasi Jalan 9 Tabel 2.4 Nilai Penyimpangan Normal Standar (Standard Normal Deviate)

Untuk Tingkat Reliabilitas Tertentu 10

Tabel 2.5 Jumlah Jalur Berdasarkan Lebar Perkerasan 11

Tabel 2.6 Faktor Distribusi Lajur (DL) 11

Tabel 2.7 Koefisien Distribusi Kendaraan (DD) 12

Tabel 2.8 Definisi Kualits Drainase 12

Tabel 2.9 Koefisien Drainase (m) Untuk Memodifikasi Koefisien

Kekuatan Relative Material Base Dan Subbase Pada Perkerasan

Lentur 13

Tabel 2.10 Indeks Permukaan Awal (Initial Serviceability Index, pi) 14 Tabel 2.11 Indeks Permukaan Akhir (Terminal Serviceability Index, pt) 14

Tabel 2.12 Golongan Dan Kelompok Jenis Kendaraan 23 Tabel 2.13 Angka Ekivalen (E) Beban Sumbu Kendaraan 25

Tabel 4.1 Data Volume Kendaraan 38

Tabel 4.2 Angka Ekivalen Kendaraan Berdasarkan Beban Sumbu 40 Tabel 4.3 Lembar Kerja Perhitungan 18 Kip ESAL Kondisi Beban Standar 41

Tabel 4.4 Perhitungan ESAL per tahun 43

Tabel 4.5 Perhitungan lalulintas Awal 46

Tabel 4.6 Variasi Volume Truk 46

Tabel 4.7 Asumsi Kondisi Beban Berlebih 47

Tabel 4.8 Perhitungan Persen Umur Sisa Akibat Perubahan Berat

Menjadi 26 Ton 47

Menjadi 28 Ton 48

Menjadi 30 Ton 49

Menjadi 32 Ton 50

Menjadi 34 Ton 51

Menjadi 36 Ton 52

Menjadi 38 Ton 53

Menjadi 40 Ton 54

(6)

xii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Peta Lokasi Pengamatan. 3

Gambar 2.1 Perkerasan Lentur 4

Gambar 2.2 Dasar Kinerja Perkerasan 15

Gambar 2.3 Koefisien Lapis Perkerasan 15

Gambar 2.4 Grafik Perhitungan Lapis Permukaan Aspal Beton Bergradari Rapat Berdasarkan Modulus Elastisitas (Resilient) 16 Gambar 2.5 Variasi Koefisien Relatif Lapis Pondasi Granular (a2 17

Gambar 2.6 Variasi Koefisien Relatif Lapis Pondasi Granular (a2) 18

Gambar 2.7 Variasi Koefisien Relatif Lapis Pondasi Granular (a2) 19

Gambar 2.8 Variasi Koefisien Relatif Lapis Pondasi Bawah (a3) 20

Gambar 2.9 Kapasitas Struktural Menurun Akibat Waktu Dan Lalulintas 21

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian 30

Gambar 3.2. Diagram Alir Pengolahan Data 34

Gambar 4.1 Perkerasan Eksisting 36

Gambar 4.2 Hubungan antara ESAL dan Tahun 44

(7)

xiii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR NOTASI DAN ISTILAH

AASHTO The American Association of State Highway and Transportation Officials. lembaga bukan dari pemerintah yang menerbitkan spesifikasi, protokol uji dan pedoman yang digunakan dalam desain dan konstruksi jalan raya di seluruh Amerika Serikat. Meskipun namanya asosiasi namun lembaga ini mewakili bukan jalan raya saja, tetapi udara, kereta api, air, dan transportasi publik juga.

a1, a2, a3 Koefisien kekuatan relatif bahan perkerasan CBR California Bearing Ratio (%)

D1, D2, D3 Tebal masing-masing lapis perkerasan

ESAL Equivalent Single Axle Load, nilai yang setara dengan beban sumbu tunggal dan dikumulatifkan pada lintas ekivalen lajur rencana.

g faktor pertumbuhan lalu-lintas (%) m2, m3 Koefisien drainase

MR Modulus resilien

n umur rencana perkiraan lalu-lintas dan kinerja

ΔPSI Present Serviceability Index Perbedaan antara indeks permukaan jalan awal (Po) dan Indeks permukaan jalan akhir design (IPt), (IPo-IPt) po Indeks permukaan jalan awal (initial design serviceability index ) Pt Indeks permukaan jalan akhir (terminal serviceability index) Pf Indeks permukaan jalan kritis (minimum 1,5)

So Gabungan standard error untuk.

(8)

xiv Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Data Tebal Perkerasan. 62

Data Survei Lalulintas 63

Data Angka Pertumbuhan 67

Data Konfigurasi Sumbu 69

(9)

61 Universitas Kristen Maranatha

LAMPIRAN A

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

67 Universitas Kristen Maranatha Tabel Laju Pertumbuhan

Sumber BPS 2010 : Jumlah Kendaraan Bermotor tahun 2010 dan Asumsi Pertumbuhan Jangka Panjang

Kota/kab. _{Lalulintas (%/tahun)}Pertumbuhan Kota bandung 6,09

Sumber BPS 2010: Bandung Dalam Angka 2010, Infrastruktur Transportasi Kota Metropolitan Bandung

Kota/Kab.

Mobil Penumpang Bus Truk Sepeda Motor

ribu unit pertumbuhan _(%/tahun) ribu _unit pertumbuhan _(%/tahun) ribu _unit pertumbuhan _(%/tahun) ribu _unit pertumbuhan _(%/tahun)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

LAMPIRAN B

(21)

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR

Sesuai dengan persetujuan dari Ketua Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha, melalui surat No. 1324/TA/FTS/UKM/III/2012

tanggal 10 Maret 2012, dengan ini saya selaku Pembimbing Tugas Akhir memberikan tugas kepada:

Nama : Niko Aditia N R P : 1021049

untuk membuat Tugas Akhir bidang Transportasi dengan judul:

PENGARUH BEBAN BERLEBIH TRUK BATUBARA TERHADAP UMUR SISA DAN UMUR RENCANA PERKERASAN LENTUR

Pokok pembahasan Tugas Akhir adalah sebagai berikut: 1. Pendahuluan

2. Tinjauan Literatur

3. Studi Kasus dan Pembahasan 4. Kesimpulan dan Saran

Hal-hal lain yang dianggap perlu dapat disertakan untuk melengkapi penulisan Tugas Akhir ini. Universitas Kristen Maranatha, melalui surat No. 1324/TA/FTS/UKM/III/2012

Hal-hal lain yang dianggap perlu dapat disertakan untuk melengkapi penulisan Tugas Akhir ini.

Bandung, 10 Maret 2012

(22)

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR

Yang bertanda tangan di bawah ini selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir dari mahasiswa:

Menyatakan bahwa Tugas Akhir dari mahasiswa tersebut di atas dengan judul:

dinyatakan selesai dan dapat diajukan pada Ujian Sidang Tugas Akhir (USTA).

Bandung, Desember 2012

Santoso Urip Gunawan, Ir.,MT. Pembimbing

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR

Santoso Urip Gunawan, Ir.,MT. Pembimbing

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR

(23)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Propinsi Jawa Barat pada umumnya dan khususnya Kota Bandung telah

mengalami kemajuan yang pesat akibat dari pembangunan sarana jalan dan

pertumbuhan sosial ekonomi yang mantap. Perkembangan pertumbuhan sosial

ekonomi dan pembangunan sarana jalan yang pesat tersebut membawa dampak

perubahan kondisi angkutan barang berupa peningkatan volume kendaraan

angkutan maupun berat barang yang diangkut.

Salah satu ruas jalan di Kota Bandung yang mengalami peningkatan

tersebut ialah ruas jalan Cileunyi-Jatinangor. Ruas jalan tersebut merupakan jalan

Nasional yang menghubungkan lalulintas arah timur yaitu kota Sumedang dan

lalulintas arah barat yaitu kota Bandung. Jalur lalulintas ini mempunyai volume

yang sangat tinggi, maka dari alasan tersebut jalan ini dikatagorikan sebagai jalan

arteri primer. Ruas jalan Cileunyi-Jatinangor sebagian besar dilalui

kendaraan-kendaraan berat seperti bis antar propinsi dan antar kota, truk-truk barang, truk

gandengan, serta truk angkutan batubara yang semuanya itu memberikan suatu

pengaruh terhadap tingkat pelayanan dan kapasitas jalan yang dilintasi

kendaraan-kendaraan tersebut,

Kebanyakan truk di Indonesia mengalami kelebihan muatan, beberapa di

antaranya memiliki kelebihan yang sangat besar. Menunjukkan bahwa rata-rata

52% truk mengalami kelebihan muatan sekitar 45% di atas batas muatan yang

diizinkan, kebanyakan truk merupakan jenis bak terbuka dan mengalami

modifikasi [The Asia Foundation, 2008]. Dalam penelitian ini truk batubara yang

melintasi ruas jalan Jatinangor-Cileunyi menjadi objek penelitian. Hasil pantauan

Dinas Perhubungan Jawa Barat dalam ekposnya mencatat truk angkutan barang

yang melewati Kabupaten Sumedang menuju Bandung rata-rata sebanyak 220

truk batubara setiap hari yang melintasi jalur ini dengan menggunakan truk 3

sumbu. Dari jumlah tersebut hampir semua truk batubara memiliki beban

(24)

Beban berlebih menyebabkan penurunan kinerja struktur perkerasan dalam

menahan beban lalulintas selama umur rencananya, bahkan struktur perkerasan

akan mengalami kerusakan struktural secara progresif. Oleh karena itu, Tugas

Akhir ini akan mengidentifikasi pengaruh beban berlebih yang diakibatkan oleh

truk 3 sumbu yang memuat batubara terhadap umur rencana, dengan melakukan

pengukuran dan penghitungan umur sisa jalan.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan dari Penelitian ini yaitu, menganalisis pengurangan umur sisa dan

umur rencana perkerasan akibat beban muatan yang melebihi tonase yang

diizinkan.

1.3 Ruang Lingkup

Pada penyusunan Penelitian ini dibatasi dengan beberapa ruang lingkup,

yaitu:

1. Ruas jalan yang menjadi lokasi penelitian adalah ruas jalan

Cileunyi-Jatinangor km.20 lajur arah ke Cileunyi (Bandung) dengan jenis konstruksi

perkerasan adalah perkerasan lentur (flexible pavement).

2. Data untuk beban kendaraan berdasarkan spesifikasi MST (Muatan Sumbu

Terberat) yang ditetapkan oleh Kementerian Perhubungan Direktorat Jenderal

Perhubungan Darat dan data pada jembatan timbang.

3. Beban berlebih hanya ditinjau pada golongan kendaraan jenis truk 3 sumbu,

sedangkan untuk golongan kendaraan lain dianggap konstan atau standar.

4. Dalam penelitian ini data karakteristik tanah, data lapis perkerasan jalan, dan

data-data parameter desain lainnya merupakan data sekunder dari Badan Leger

Jalan, dan Satuan Kerja Non Vertikal Tertentu (SNVT) Perencanaan dan

(25)

Gambar 1.1 Peta Lokasi Pengamatan

Ket. Gambar : Lajur jalan yang menjadi lokasi penelitian

1.4 Sistematika Penulisan

Penulisan laporan Tugas Akhir ini terdiri dari lima (5) bab dengan

sistematika penulisan sebagai berikut :

BAB I, berisi pendahuluan, membahas latar belakang, tujuan umum penulisan,

ruang lingkup pembahasan, dan sistematika penulisan.

BAB II, berisi tinjauan literatur, membahas dasar teori mengenai tentang

pengaruh kelebihan muatan kendaraan terhadap kekuatan umur rencana jalan

raya, arti penting dari mengetahui beban standar yang dapat melintas di suatu

perkerasan jalan, beserta parameter perencanaan perkerasan jalan dan uraian

metode analisa yang dipakai dalam penelitian ini.

BAB III, berisi metode penelitian, membahas alur pembahasan masalah mulai dari

identifikasi masalah sampai pembahasan analisis.

BAB IV, berisi analisis, membahas analisis pelaksanaan penelitian yang dimulai

dari pengolahan data kendaraan yang telah di dapat dengan menghitung angka

ekivalen masing-masing kendaraan, perhitungan umur sisa, sampai perhitungan

perhitungan pengaruh variasi beban kendaraan terhadap umur perkerasan jalan.

BAB V, berisi kesimpulan dan saran hasil dari penelitian.

Ke Cileunyi, Bandung

Ke Sumedang

(26)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

Berdasarkan perhitungan dan analisis terhadap data yang didapatkan,

diperoleh kesimpulan serta saran yang dapat dijadikan pertimbangan dalam

pelaksanaan di masa yang akan datang.

5.1 KESIMPULAN

1. Pada penelitian ini Umur Sisa pada saat beban standar sebesar 56,21% atau

tersisa 5,62 tahun dari umur rencana selama 10 tahun.

2. Penurunan Umur Sisa yang signifikan terlihat pada berat truk lebih dari 36

ton, sehingga dapat menyebabkan penurunan kinerja struktural perkerasan

secara progresif.

3. Rendahnya Umur Sisa yang terjadi akibat truk 36 sampai 40 ton

disebabkan nilai angka ekivalen yang terbilang tinggi.

4. Penurunan terbesar diakibatkan oleh truk 40 ton dengan persentase

penurunannya sebesar 43,96% dari keadaan standar sehingga umur sisa

menjadi 12,25 atau tersisa 1,22 tahun.

5.2 SARAN

1. Perlu dilakukan survei secara periodik setiap 1 tahun sekali untuk

memantau perubahan kinerja struktural perkerasan dan besarnya angka

pertumbuhan terhadap arus lalulintas yang ada.

2. Untuk mengevaluasi kondisi struktur perkerasan lentur lebih teliti lagi,

maka harus dilakukan pengujian tebal perkerasan dilapangan dengan

pengujian coredrill, agar diperoleh tebal perkerasan secara pasti.

3. Sebaiknya pengukuran kinerja struktural dilakukan bersamaan dengan

pengukuran kinerja fungsional seperti pengukuran roughness, sehingga

(27)

DAFTAR PUSTAKA

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

Washington DC, USA

2. Arsjad, A.,H., 1996, Tinjauan Terhadap Besar Perkembangan Lendutan Pada

Perkerasan Lentur Untuk Memprakirakan Umur Sisa. Universitas katolik

Parahyangan, Bandung.

3. Badan Leger dan Satuan Non Vertikal Tertentu Perencanaan dan Pengawasan

Jalan Nasional, Data Tebal Perkerasan Ruas Jalan Jatinangor-Cileunyi,

Bandung.

4. Direktorat Jenderal Bina Marga, 1987, Petunjuk Perencanaan Tebal

Perkerasan Lentur Jalan Raya Dengan Metode Analisa Komponen,

Departemen Pekerjaan Umum.

5. Direktorat Jenderal Perhubungan Darat, 2008, Surat Edaran Tentang Paduan

Batasan Maksimum Perhitungan JBI (Jumlah Berat yang di Ijinkan) dan JBKI (Jumlah Berat Kombinasi yang di Ijinkan) untuk Mobil Barang, Kenderaan Khusus, Kendaraan Penarik, berikut Kereta Tempelan/ Kereta Gandengan,

Jakarta.

6. Ferdian, T., 2008, Analisis Struktur Perkerasan Lentur Menggunakan Program

Everseries dan Metoda AASHTO 1993, Institut Teknologi Bandung.

7. Hendarsin, S.,L., 2000, Perencanaan Teknik Jalan Raya, Politeknik Negeri

Bandung

8. Kementerian Pekerjaan Umum, 2002, Pedoman Perencanaan Perkerasan

Lentur, No.Pd T-05-2002-B, Dep.PU, Jakarta.

9. Kementerian Pekerjaan Umum, 2005, Pedoman Perencanaan Tebal Lapis

Tambah Perkerasan Lentur dengan Metoda Lendutan, No.Pd T-05-2002-B,

(28)

10. Ridwan, F., 2012, Evaluasi Kondisi Struktural Perkerasan Lentur

Menggunakan Metode AASHTO 1993, Institut Teknologi Bandung

11. Rifai, A.,H., 2010, Evaluasi Umur Sisa Jalan Kartasura-Klaten, Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

12. Saodang, H., 2005, Konstruksi Jaln Raya Jilid 2. Penerbit Nova, Bandung

13. Sukirman, S., 1992, Perkerasan Lentur Jalan Raya Jilid 2. Penerbit Nova,

Bandung.

14. Suseno, Triswan, Sujarwo dan Jafril. Booming Batubara Dalam Industri

Tekstil Di Wilayah Bandung Dan Masalah Transportasinya. Pusat Penelitian

dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara, Bandung.

15. The Asia Foundation, 2008, Biaya Transportasi Barang Angkutan, Regulasi,