PERENCANAAN PERKERASAN KAKU JALAN TOL BALIKPAPAN – SAMARINDA DENGAN
MENGGUNAKAN METODE BINA MARGA 2003 DAN METODE AASHTO
SKRIPSI
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik
Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
Disusun Oleh:
SURYA PRATAMA 201410340311075
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2020
iii
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah Subhanallu Wa Ta’ala yang telah memberikan rahmat, karunia dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul “Perencanaan Perkerasan Kaku Jalan Tol Balikpapan- Samarinda Dengan Menggunakan Metode Bina Marga 2003 Dan AASHTO”.
Tugas akhir ini merupakan syarat yang harus dipenuhi untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.
Pada kesempatan kali ini penulis menyadari bahwa tugas akhir ini tidak dapat terselesaiakn dengan baik tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis banyak menyampaikan terimakasih kepada :
1. Bapak Drs. Fauzan, M.Pd selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Malang.
2. Bapak Dr. Ahmad Mubin, ST., MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.
3. Ibu Ir. Rafikatul Karimah, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang.
4. Bapak Ir.Alik Ansyori, MT selaku Dosen Pembimbing I yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing dan mengarahkan penulisan dalam menyelasaikan tugas akhir ini.
5. Bapak Dr.Ir.Samin, MT selaku Dosen Pembimbing II yang meluangkan waktunya untuk membimbing dan mengarahkan penulisan dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
6. Seluruh pihak Dinas Bina Marga kota Batu yang telah memberikan ijin kepada saya untuk memperoleh data-data yang dibutuhkan dalam menyusun tugas akhir ini.
7. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang yang telah sabar membimbing dan memberikan ilmu pengetahuannya. Semoga ilmu yang diberikan bermanfaat. Aamiin.
v
8. Ibu Fadilla Fatkhul Jannah, ST dan seluruh staf Tata Usaha Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang yang telah memberikan informasi dalam akademik.
9. Keluarga Besar Mahasiswa-Mahasiswi Teknik Sipil dan seluruh teman – teman yang telah memberikan semangat, menyumbangkan tenaga serta pikirannya dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
10. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Akhir kata penulis menyadari bahwa penulisan tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna, untuk itulah kritik dan saran yang membangun senantiasa penulis terima dengan hati lapang dada. Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembacanya.
Malang, 23 Oktober 2020
Penulis
vi
LEMBAR PERSEMBAHAN
Segala puji syukur kehadirat Allah Subhanallah Wa Ta’ala atas rahmat dan hidayah-Nya yang selalu tercurah kepada seluruh hamba-Nya di muka bumi.
Shalawat serta salam kita haturkan kepada junjungan besar kita Rasullulah Nabi Muhammad Shallallahu ‘Alaihi Wa Sallam sebagai suri tauladan bagi seluruh umat yang telah membawa kita dari masa kegelapan menuju masa yang terang benderang seperti sekarang ini. Tugas akhir ini saya persembahkan kepada:
a. Ibu Hj.Yetty Nila Prasutyorini dan Bapak Rudy Subakti selaku orang tua saya yang tak pernah lelah untuk memberikan doa dan dukungan serta bantuan dalam mencukupi kebutuhan saya sebagai anaknya selama berkuliah di perantauan hingga mendapatkan gelar sarjana teknik.
Terimakasih atas semua yang telah diberikan dan yang telah dikorbankan selama ini. Semoga gelar sarjana yang saya dapatkan ini dapat memberi manfaat. Aamiin.
b. Teman-teman yang selama di tanah perantauan yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang mana mereka senantiasa membantu dan memberi semangat dalam peneyelesaian tugas akhir ini.
c. Teman-teman Keluarga Besar Seluruh Mahasiswa-Mahasiswi Teknik sipil terimakasih atas doa dan dukungannya, serta semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu-persatu. Semoga semua pihak yang telah membantu saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini mendapatkan pahala dari Allah Subhanalahu wa Ta’ala. Aamiin.
Malang, 23 Oktober 2020
Penulis
vii ABSTRAK
Perencanaan dan pembangunan jalan raya merupakan salah satu faktor terbentuknya daerah yang berkelanjutan termasuk jenis pembangunan infrastruktur yang berfungsi sebagai salah satu kebutuhan masyarakat yang meliputi proses pembukaan ruangan lalu lintas untuk menghubungkan satu kawasan dengan kawasan yang lain. Jalan KM 13 salah satu jalan utama di Balikapapan yang menghubungkan antara kota Balikpapam menuju Samarinda.Oleh karena itu, maka membutuhkan sarana dan prasarana yang cukup layak untuk membantu segala aktivitas masyarakat kota Balikpapan dan kota Samarinda. Dari hasil perhitungan yang telah di buat pada tugas akhir ini dapat di hasilkan perkerasan kaku dengan tebal perkerasan plat beton K-350 dengan tebal pondasi atas 26 cm, dan tebal pondasi bawah 12,5cm. Diketahui juga rencana anggaran biaya perkerasan kaku untuk umur rencana 20 tahun kedepan sebesar 509.497.475.013.
Kata Kunci : Perkerasan Lentur; Tebal Lapis Tambah; Rencana Anggaran Biaya
viii ABSTRACT
Road planning and construction is one of the factors in the formation of a sustainable area including the type of infrastructure development that serves as one of the needs of the community which includes the process of opening traffic spaces to connect one area to another. Jalan KM 13 is one of the main roads in Balikapapan which connects the city of Balikpapam to Samarinda. Therefore, it requires adequate facilities and infrastructure to help all the activities of the people of Balikpapan and Samarinda city. From the results of the calculations that have been made in this final project, we can produce rigid pavement with a concrete plate pavement thickness of K-350 with a thickness of the foundation above 26 cm and a thickness of the bottom foundation of 12.5 cm. It is also known that the budget plan for rigid pavement for the plan age of 20 years is 509.497.475.013
Keyword : Flexible pavement; Overlay; Budget plan;
ix DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
SURAT PERNYATAAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
LEMBAR PERSEMBAHAN ... vi
ABSTRAK ... vii
ABSTACT ... viii
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ... xvi
BAB 1 PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 3
1.3. Tujuan Perencanaan ... 3
1.4. Manfaat Perencanaan ... 3
1.5. Batasan Masalah... 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1. Perkerasan Jalan Raya ... 5
2.2 Pengertian Perkerasan Kaku ... 6
2.3 Komponen Konstruksi Perkerasan Kaku ... 8
2.3.1 Tanah Dasar (Subgrade) ... 8
2.3.2 Lapis Pondasi (Subbase) ... 8
2.3.3 Tulangan ... 9
2.4 Perencanaan Perkerasan Kaku ... 11
2.4.1 Pertimbangan Konstruksi dan Pemeliharaan ... 11
2.4.2 Pertimbangan Lingkungan ... 11
2.4.3 Evaluasi Lapisan Tanah Dasar ... 12
2.4.4 Material Perkerasan... 12
x
2.4.5 Lalu Lintas Rencana... 13
2.5 Perencanaan Tebal Perkerasan Kaku ... 13
2.5.1 Metode Bina Marga 2003 ... 13
2.5.1.1 Tanah Dasar ... 13
2.5.1.2 Pondasi Bawah ... 13
2.5.1.3 Beton Semen ... 15
2.5.1.4 Lalu-Lintas ... 15
2.5.1.4.1 Lajur Rencana dan Koefisien Distribusi ... 16
2.5.1.4.2 Umur Rencana ... 17
2.5.1.4.3 Pertumbuhan Lalu-Lintas ... 17
2.5.1.4.4 Lalu-Lintas Rencana ... 17
2.5.1.4.5 Faktor Keamanan Beban ... 18
2.5.1.5 Bahu ... 19
2.5.1.6 Sambungan ... 19
2.5.1.7 Prosedur Perencanaan ... 22
2.5.2 Metode American Association Of State High-Way Transportation Official Atau AASHTO 1993 ... 22
2.5.2.1 Lalu-Lintas ... 23
2.5.2.2 Tanah Dasar ... 24
2.5.2.3 Material Konstruksi Perkerasan ... 24
2.5.2.4 Reliability ... 24
2.5.2.5 Koefisien Drainase (Drainage Coefficient) ... 26
2.5.2.6 Load Transfer ... 28
2.6 Rencana Anggran Biaya ... 29
2.6.1 Pengertian Rencana Anggaran Biaya ... 29
2.6.2 Tujuan Rencana Anggaran Biaya ... 30
2.6.3 Fungsi Rencana Anggaran Biaya ... 30
2.7 Analisa Harga Satuan Dasar (HSD) ... 30
2.7.1 Langkah Perhitungan HSD Tenaga kerja ... 31
2.7.2 Langkah Perhitungan HSD Alat ... 31
2.7.3 Langkah Perhitungan HSD Bahan ... 31
xi
BAB III METODE PERENCANAAN ... 33
3.1 Lokasi Studi ... 33
3.2 Diagram Alir Perencanaan ... 33
3.2.1 Studi Pustaka ... 35
3.2.2 Pengumpulan Data ... 35
3.2.3 Pengolahan Data ... 36
3.2.4. Perencanaan Tebal Perkerasan Kaku ... 36
3.2.5 Rencana Anggaran Biaya ... 38
3.2.6 Kesimpulan Dan Saran ... 38
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN ... 39
4.1 Perhitungan Data Lalu Lintas ... 39
4.2 Perhitungan Tebal Perkerasan Kaku Metode Bina Marga 2003 ... 41
4.2.1 Analisa Lalu Lintas ... 41
4.2.2 Perhitungan Repetisi Sumbu ... 46
4.2.3 Perhitungan Tebal Plat Beton ... 47
4.2.4 Perhitungan Ruji (Dowel) Dan Batang Pengikat (Tie Bar)... 77
4.3 Perhitungan Tebal Perkerasan Kaku Metode AASHTO 1993 ... 80
4.3.1 Analisa Lalu Lintas ... 80
4.3.2 Reliability ... 85
4.3.3 Serviceability ... 86
4.3.4 Modulus Reaksi Tanah Dasar ... 87
4.3.5 Modulus Elastisitas Beton ... 87
4.3.6 Flexural Strength ... 88
4.3.7 Koefisien Penyaluran Beban (Load Transfer Coefficient) ... 88
4.3.8 Koefisien Drainase (Drainage Coeffiient) ... 88
4.3.9 Perhitugan Tebal Perkerasan ... 89
4.3.10 Perhitungan Dowel Dam Tie Bar ... 92
4.4 Rencana Anggaran Biaya ... 96
4.4.1 Harga Satuan Dasar Tenaga dan Bahan ... 96
xii
4.4.2 Harga Satuan Dasar Peralatan ... 96
BAB V PENUTUP ... 104
5.1. Kesimpulan ... 104
5.2. Saran ... 104
DAFTAR PUSTAKA ...
Lampiran ...
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tipikal struktur perkerasan beton semen ... 7
Gambar 2.2 Tebal pondasi bawah minimum untuk perkerasan beton semen 14 Gambar 2.3 CBR tanah dasar efektif dan tebal pondasi bawah ... 14
Gambar 2.4 Tipikal sambungan memanjang ... 20
Gambar 2.5 Sambungan pelaksanaan yang direncanakan dan yang tidak direncanakan untuk pengecoran per lajur ... 21
Gambar 2.6 Sambungan pelaksanaan yang direncanakan dan yang tidak direncanakan untuk pengecoran per lajur ... 22
Gambar 3.1 Peta Jalan Tol Balikpapan – Samarinda ... 33
Gambar 3.2 Diagram Alir Perencanaan ... 34
Gambar 4.1 Grafik CBR tanah dasar efektif dan tebal pondasi bawah ... 49
Gambar 4.2 Grafik CBR tanah dasar efektif dan tebal pondasi bawah ... 50
Gambar 4.3 Analisis fatik dan beban repetisi ijin berdasarkan rasio tegangan, dengan/tanpa bahu beton untuk STRT (t = 26 cm) ... 56
Gambar 4.4 Analisis fatik dan beban repetisi ijin berdasarkan rasio tegangan, dengan/tanpa bahu beton untuk STRG (t = 26 cm) ... 57
Gambar 4.5 Analisis fatik dan beban repetisi ijin berdasarkan rasio tegangan, dengan/tanpa bahu beton untuk STdRG (t = 26 cm) ... 58
Gambar 4.6 Analisis erosi dan jumlah repetisi beban ijin berdasarkan faktor erosi, dengan bahu beton untuk STRT (t = 26 cm) ... 59
Gambar 4.7 Analisis erosi dan jumlah repetisi beban ijin berdasarkan faktor erosi, dengan bahu beton untuk STRG (t = 26 cm) ... 60
Gambar 4.8 Analisis erosi dan jumlah repetisi beban ijin berdasarkan faktor erosi, dengan bahu beton untuk STdRG (t = 26 cm) ... 61
Gambar 4.9 Analisis fatik dan beban repetisi ijin berdasarkan rasio tegangan, dengan/tanpa bahu beton untuk STRT (t = 27 cm) ... 63
Gambar 4.10 Analisis fatik dan beban repetisi ijin berdasarkan rasio tegangan, dengan/tanpa bahu beton untuk STRG (t = 27 cm) ... 64
Gambar 4.11 Analisis fatik dan beban repetisi ijin berdasarkan rasio tegangan, dengan/tanpa bahu beton untuk STdRG (t = 27 cm) ... 65
xiv
Gambar 4.12 Analisis erosi dan jumlah repetisi beban ijin berdasarkan faktor erosi, dengan bahu beton untuk STRT (t = 27 cm) ... 66
Gambar 4.13 Analisis erosi dan jumlah repetisi beban ijin berdasarkan faktor erosi, dengan bahu beton untuk STRG (t = 27 cm) ... 67 Gambar 4.14 Analisis erosi dan jumlah repetisi beban ijin berdasarkan faktor erosi, dengan bahu beton untuk STdRG (t = 27 cm) ... 68 Gambar 4.15 Analisis fatik dan beban repetisi ijin berdasarkan rasio tegangan, dengan/tanpa bahu beton untuk STRT (t = 28 cm) ... 70 Gambar 4.16 Analisis fatik dan beban repetisi ijin berdasarkan rasio tegangan, dengan/tanpa bahu beton untuk STRG (t = 28 cm) ... 71 Gambar 4.17 Analisis fatik dan beban repetisi ijin berdasarkan rasio tegangan, dengan/tanpa bahu beton untuk STdRG (t = 28 cm) ... 72
Gambar 4.18 Analisis erosi dan jumlah repetisi beban ijin berdasarkan faktor erosi, dengan bahu beton untuk STRT (t = 28 cm) ... 73
Gambar 4.19 Analisis erosi dan jumlah repetisi beban ijin berdasarkan faktor erosi, dengan bahu beton untuk STRG (t = 28 cm) ... 74 Gambar 4.20 Analisis erosi dan jumlah repetisi beban ijin berdasarkan faktor erosi, dengan bahu beton untuk STdRG (t = 28 cm) ... 75 Gambar 4.21 Perencanaan Tebal Perkerasan ... 76 Gambar 4.22 Struktur tebal perkerasan dan detail sambungan dowel pada perkerasan kaku dengan metode Bina Marga 2003. ... 78 Gambar 4.23 Struktur tebal perkerasan dan detail sambungan tie bar pada perkerasan kaku dengan metode Bina Marga 2003 ... 79 Gambar 4.24 Gambar detail segmen pada perkerasan kaku dengan menggunakan metode Bina Marga 2003 ... 79 Gambar 4.25 Perencanaan Tebal Perkerasan ... 94 Gambar 4.26 Struktur tebal perkerasan dan detail sambungan dowel pada perkerasan kaku dengan metode AASHTO 1993 ... 94 Gambar 4.27 Struktur tebal perkerasan dan detail sambungan tie bar pada perkerasan kaku dengan metode AASHTO 1993. ... 94
xv
Gambar 4.28 Gambar detail segmen pada perkerasan kaku dengan menggunakan metode AASHTO 1993 ... 95
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Jumlah lajur berdasarkan lebar perkerasan dan koefisien distribusi (C)
kendaraan niaga pada lajur rencana ... 16
Tabel 2.2 Faktor pertumbuhan lalu- lintas (R) ... 17
Tabel 2.3 Faktor keamanan beban (FKB) ... 1
Tabel 2.4 Diameter Ruji ... 21
Tabel 2.5 Reliability (R) disarankan ... 25
Tabel 2.6 Standar normal deviation (ZR) ... 25
Tabel 2.7 Quality of drainage ... 27
Tabel 2.8 Koefisien drainase ... 28
Tabel 2.9 Load transfer coefficient ... 28
Tabel 4.1 Perhitungan nilai pertumbuhan kendaraan ... 39
Tabel 4.2 Perhitungan LHR pada awal dan akhir umur rencana ... 40
Tabel 4.3 Konfigurasi sumbu kendaraan niaga ... 41
Tabel 4.4 Perhitungan jumlah sumbu berdasarkan jenis dan bebannya ... 42
Tabel 4.5 Jumlah lajur berdasarkan lebar perkerasan dan koefisien distribusi (C) kendaraan niaga pada lajur rencana ... 44
Tabel 4.6 Faktor pertumbuhan lalu-lintas (R) ... 45
Tabel 4.7 Perhitungan repetisi sumbu rencana ... 46
Tabel 4.8 Faktor keamanan beban (FKB) ... 48
Tabel 4.9 Data CBR ... 48
Tabel 4.10 Klasifikasi tanah berdasarkan nilai CBR tanah ... 49
Tabel 4.11 Tegangan Ekivalen dan Faktor Erosi untuk Perkerasan dengan Bahu Beton ... 51
Tabel 4.12 Interpolasi Nilai CBR 33% ... 52
Tabel 4.13 Analisa Fatik dan Erosi untuk Tebal Perkerasan 26 cm ... 54
Tabel 4.14 Analisa Fatik dan Erosi untuk Tebal Perkerasan 27 cm ... 62
Tabel 4.15 Analisa Fatik dan Erosi untuk Tebal Pelat 28 cm ... 69
Tabel 4.16 Hasil Analisa Fatik dan Erosi sesuai Tebal Plat ... 76
xvii
Tabel 4.17 Ukuran Jarak dan Batang Dowel yang Disarankan ... 77
Tabel 4.18 Konfigurasi Sumbu dan nilai Vehicle Damage Factor ... 81
Tabel 4.19 Faktor distribusi lajur (DL) ... 82
Tabel 4.20 Perhitungan Nilai Equivalent Single Axel Load ... 84
Tabel 4.21 Reliability ... 85
Tabel 4.22 Standard Normal Deviate (ZR) ... 86
Tabel 4.23 Terminal Serviceability index (pt) ... 86
Tabel 4.24 Load transfer coefficient ... 88
Tabel 4.25 Jumlah hari hujan per tahun ... 88
Tabel 4.22 Rekomendasi Dowel ... 93
Tabel 4.27 Tie Bar ... 94
Tabel 4.28 Analisis harga satuan lapisan pondasi bawah ... 97
Tabel 4.29 Hasil analisa harga satuan lapisan pondasi bawah ... 99
Tabel 4.30 Analisis harga satuan lapisan perkerasan beton ... 100
Tabel 4.31 Hasil analisa harga satuan lapisan perkerasan beton ... 103
Tabel 4.32 Rekapitulasi rencana anggaran biaya ... 104
DAFTAR PUSTAKA
Alamsyah, Alik. 2001. Rekayasa Jalan Raya. UMM Pres Malang.
Departemen Pemukiman dan Prasarana Wilayah. 2003. Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen (Pd T-14-2003).
Hardiyatmo, Hary. 2007. Pemeliharaan Jalan raya. Gajah Mada University Press.
Hendarsin, Shirley. 2000. Penuntun Praktis Perencanaan Teknik Jalan Raya.
Politeknik Negeri Bandung Jurusan Teknik Sipil. Bandung.
Pemerintah Republik Indonesia. 2016. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Tahun 2016 tentang Analisis Harga Satuan Pekerjaan Bidang Pekerjaan Umum. Jakarta
Pemerintah Republik Indonesia. 2004. Undang-Undang Nomor 38 Tahun 2004 tentang Jalan. Sekretaris Negara Republik Indonesia, Jakarta.
Suryawan, Ari. 2009. Perkerasan Jalan Beton Semen Portland (Rigid Pavement).
Beta Offset Yogyakarta. Yogyakarta.
Syawadi, Nurcholid 2003, Rencana Anggaran Biaya, academia.edu, viewed 15 oktober 2020,
https://www.academia.edu/6217551/Materi_Ajar_Rencana_Anggaran_Biaya _OLEH_NURCHOLID_SYAWALDI_EKO_HERI_SISWANTO
Joni, Aris 2018. Kadisdukcapil Balikpapan Sebut Pendatang di Balikpapan Bisa Mencapai 25.000 Orang Tiap Tahun, viewed 15 oktober 2020,
https://kaltim.tribunnews.com/2018/08/30/kadisdukcapil-balikpapan-sebut- pendatang-di-balikpapan-bisa-mencapai-25000-orang-tiap-tahun.
Yoder, E. J., & Witczak, M. W. 1975. Principles of Pavement Design. Beta Offset John Wiley & Sons
