B ERDASARKAN SNI 1732-1989F Artha Wirya Bakti NIM : 0600673002

(1)

iv

UNIVERSITAS BINA NUSANTARA

Major of Civil Engineering Scholar Script

[Even] Terms Year (2005/2006)

ECONOMICAL FLEXIBLE PAVEMENT THICKNESS DESIGN ANALYSIS BASED ON SNI 1732-1989-F

Artha Wirya Bakti NIM : 0600673002

ABSTRACT

Roads are access that connect between one and other places on land. Poad pavement are mainport of road construction. In stability of traffic depends on pavement condition, if the pavement in not condition (damage, hollow, smooth, crack on the surface, etc) then the stability of traffic will be disturb.

On planning the pavement, the pavement is divided in three type of pavement rigid pavement, flexible pavement and composite pavement that is used for they need, cost and time.

The research that will be discuss in this scholar script are flexible pavement which are this pavement is still been use in road construction. One research have been made program as analysis data that been use for analysis correlation between CBR, growth rate (i), design period, phase 1 on phases construction with structural number (SN) and cost.

From experiment, we may make conclusion that That SN linear with cost, CBR non-linear with SN, growth rate linear with SN and design period phase 1 on phases construction non-linear with total pavement cost.

(2)

v

UNIVERSITAS BINA NUSANTARA

Jurusan Teknik Sipil Skripsi Sarjana

Semester Genap Tahun 2005/2006

ANALISA PERENCANAAN TEBAL EKONOMIS PERKERASAN LENTUR

BERDASARKAN SNI1732-1989F

Artha Wirya Bakti NIM : 0600673002

ABSTRAK

Jalan merupakan akses yang menghubungkan satu tempat dengan tempat lainnya dalam satu daratan. Perkerasan jalan adalah bagian utama dari konstruksi jalan raya, kelancaran lalu lintas tergantung dan kondisi perkerasan jalan tersebut. Bila perkerasannya bermasalah (rusak, berlubang, bergelombang, licin, retak, dsb.) maka kelancaran lalu lintas akan terganggu. Dalam perencanaannya, perkerasan terbagi atas 3 jenis perkerasan yaitu : perkerasan kaku, perkerasan lentur, dan perkerasan komposit yang digunakan sesuai dengan kebutuhan, biaya, dan waktu.

Penelitian yang dibahas dalam penulisan skripsi ini adalah perkerasan lentur, dimana perkerasan ini masih banyak digunakan dalam pembangunan jalan. Dalam penelitian dilakukan pembuatan program sebagai alat bantu menganalisa hubungan CBR, angka pertumbuhan (i), dan umur rencana tahap 1 pada konstruksi bertahap terhadap ITP dan biaya.

Dari percobaan tersebut disimpulkan bahwa ITP berbanding lurus dengan biaya, CBR berbanding terbalik terhadap ITP, Angka pertumbuhan (i) berbanding lurus dengan ITP, dan Umur rencana tahap 1 pada konstruksi bertahap berbanding terbalik dengan biaya total perkerasan.

(3)

vi

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur kepada Tuhan Yesus Kristus karena atas kebesaranNya saya diperkenankan untuk dapat membuat dan menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar strata -1 di Universitas Bina Nusantara. Adapun Skripsi ini dibuat dengan judul “ Analisa Perencanaan Tebal Ekonomis Perkerasan Lentur Berdasarkan SNI 1732-1989 F” karena pada prinsipnya semua manusia mendambakan dengan awal yang sedikit ingin mendapatkan hasil yang sebesar-besarnya. Maka penggunaan kata ekonomis adalah hal yang pas dalam kasus ini.

Pembuatan skripsi ini merupakan wujud dari salah satu mata kuliah yang telah dipelajari dalam kuliah sehari-hari yang semoga hasil dari penulisan dan pembuatan program ini dapat bermanfaat bagi banyak orang dan dapat diaplikasikan dalam desain perkerasan jalan di Indonesia.

Tidak lupa penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada orang-orang yang telah banyak membantu baik secara langsung maupun tidak langsung hingga skripsi ini terselesaikan, adapun beberapa yang dapat dituliskan diantaranya :

• Bpk Prof.Dr.Drs Gerardus Polla M.App.Sc Sebagai Rektor Univ.Bina Nusantara

• Bpk Iman H. Kartowisastro, Ph.D. Sebagai Dekan Fakultas Teknik

• Ibu Amelia Makmur ST.,MT. Sebagai Ketua Jurusan Teknik Sipil

• Ibu Yuni Ayu Maharani ST. Sebagai Sekretaris Jurusan Teknik Sipil

• Ibu Godeliva Yuliastuti ST.,MT. Sebagai Koordinator Mata Kuliah Jurusan Teknik Sipil

• Bpk Ir. Made Suangga,M.Sc.,D.Eng. Sebagai Ketua Bidang Ilmu Jurusan Teknik Sipil Sekaligus Sebagai Pembimbing, Saya mengucapkan terima kasih atas pelajaran dan bimbingannya selama ini.

• Bpk Irphan Hidayat ST. Sebagai Kepala Laboratorium

• Seluruh Staf Pengajar dan Karyawan Jurusan Teknik Sipil

• Papa Y.F Agus Satya Bakti dan Mama Meliana Dewi yang sudah membesarkan dan memberikan segala fasilitas hingga sekarang. I Love U dad and mom..

• Semua Saudara, kakak dan adik, Doddy Chandra Bakti Nadi, Fransisca, Chris Indrayanto, Benardi Surya, Yunita dan Ollcyaliztacyra.

• Teruntuk yang amat special Meni Risan, thank’s for all the best time u give.

• Teman-teman seperjuangan hingga akhir skripsi, Meni Risan, James Frank Sianturi, Eric Chandravidarma, Raymond, Hadi Sutarji dan Toni. Thank’s Friend..

• Teman-teman angkatan’02 Ferry, Dimas, Bagus, Rio, Noni, Freddy, dan Henry. Tetap semangat till the end..

• For All my best friend, present the best for u all.

• Untuk Semua orang yang saya kenal maupun tidak kenal, trims for all support..

• Dan semua pihak yang tidak cukup lagi untuk disebutkan satu-persatu.

Saya mengucapkan banyak terima kasih atas dukungan dan bantuannya selama ini dan mohon maaf bila ada yang tidak berkenan. Akhir kata tak ada gading yang tak retak, tak ada sesuatu yang sempurna. Mohon maaf bila terjadi kesalahan dalam penulisan Skripsi ini.

(4)

vii

(5)

viii DAFTAR ISI Halaman Judul Luar

Halaman Judul Dalam i

Halaman Persetujuan Hardcover ii

Kata Pengantar iii

Abstrak iv

Daftar Isi v

Daftar Lampiran vii

Daftar Tabel viii

Daftar Gambar ix

Daftar Notasi xi

Daftar istilah / Definisi singkat xiii

BAB 1 Pendahuluan

1.1Latar Belakang 1

1.2Identifikasi masalah 2

1.3Tujuan dan manfaat penelitian 3

1.4Lingkup penelitian 4

1.5Sistematika penulisan 4

BAB 2 Tinjauan Pustaka

2.1 Umum 6

2.2 Perkerasan Lentur 10

2.3 Perkerasan lentur Untuk lapis tambahan 32 2.4 Perkerasan Lentur Untuk Kontruksi bertahap 34 BAB 3 Metodologi Penuliasan

3.1 Sasaran Penelitian 37

3.2 Proses Penelitian 37

3.3 Program Perhitungan Perkerasan Lentur 39

3.4 Perhitungan Perkerasan Lentur 40

3.4.1 Langkah Perhitungan Secara Manual 40

3.4.2 Langkah Perhitungan Dengan Program 45 3.5 Perhitungan Perkerasan Konstruksi Bertahap 49

3.5.2 Langkah Perhitungan Dengan Program 52

3.6 Perhitungan Perkerasan Tambahan (overlay) 54

3.6.2 Langkah Perhitungan Dengan Program 55

BAB 4 Hasil dan Pembahasan

4.1 Validasi Program 56

4.1.1 Perhitungan Perkerasan Jalan Baru (Kasus 1) 56

4.1.1.1 Perhitungan Secara Manual 58

(6)

ix

4.1.2 Perhitungan Perkerasan Jalan Baru (Kasus 2) 65 4.1.3 Perhitungan Perkerasan Jalan Baru Konstruksi Bertahap 67

4.1.3.2 Perhitungan Dengan Program 74

4.1.4 Perhitungan Perkerasan Tambahan (overlay) 76

4.1.4.2 Perhitungan Dengan Program 80

4.1.5 Perbandingan Perhitungan 84

4.2 Studi Kasus 87

4.2.1 Pengaruh CBR Terhadap ITP dan Biaya 87 4.2.2 Pengaruh Angka Pertumbuhan Lalu Lintas Terhadap ITP

dan Biaya 91

4.2.3 Pengaruh Kombinasi Umur Rencana Tahap 1 dan Tahap 2

Pada Konstruksi Bertahap Terhadap Biaya 95

BAB 5 Kesimpulan Dan Saran

5.1 Kesimpulan 103

5.2 Saran 104

Daftar Pustaka

(7)

x

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Listing Program Untuk Tampilan. Lampiran B Listing Program Utama.

(8)

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbedaan Antara Perkerasan Kaku dan Perkerasan Lentur 8 Tabel 2.2 Jumlah Jalur Berdasarkan Lebar Perkerasan 14

Tabel 2.3 Koefisien Distribusi Kendaraan (C) 15

Tabel 2.4 Angka Ekivalen (E) Beban Sumbu Kendaraan 15

Tabel 2.5 Faktor Regional (FR) 21

Tabel 2.6 Indeks Permukaan Pada Akhir Umur Rencana 22 Tabel 2.7 Indeks Permukaan Pada Awal Umur Rencana 23

Tabel 2.8 Koefisien Kekuatan Relatif (a) 25

Tabel 2.9 Tebal Minimum Lapis Permukaan Berdasarkan ITP 31 Tabel 2.10 Tebal Minimum Lapis Pondasi Berdasarkan ITP 31 Tabel 2.11 Tebal Minimum Lapis Pondasi Bawah Berdasarkan ITP 31

Tabel 2.12 Nilai Kondisi Perkerasan Jalan 33

Tabel 4.1 Perbandingan Perhitungan Perkerasan Jalan Baru Kasus 1 dan Kasus 2 84 Tabel 4.2 Perbandingan Perhitungan Konstruksi Bertahap 85 Tabel 4.3 Perbandingan Perhitungan Perkerasan Tambahan 86 Tabel 4.4 Pengaruh CBR Terhadap ITP pada Kasus 1 88 Tabel 4.5 Pengaruh CBR Terhadap ITP pada Kasus 2 88 Tabel 4.6 Hubungan Angka Pertumbuhan (i) Jalan Dibuka Terhadap ITP pada

Kasus 1 92

Tabel 4.7 Hubungan Angka Pertumbuhan (i) Jalan Dibuka Terhadap ITP pada

Kasus 2 92

Tabel 4.8 Data Perkerasan Bertahap 96

Tabel 4.9 Data Bahan Konstruksi Bertahap 96

Tabel 4.10 Hubungan Umur Rencana Tahap 1 dan Tahap 2 Terhadap Biaya

Konstruksi Perkerasan Jalan Secara Bertahap (Kasus 1a) 97 Tabel 4.11 Hubungan Umur Rencana Tahap 1 dan Tahap 2 Terhadap Biaya

(9)

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Perkerasan Lentur 7

Gambar 2.2 Perkerasan Kaku 7

Gambar 2.3 Perkerasan Komposit 8

Gambar 2.4 Skema Pembagian Beban Pada Perkerasan Jalan Raya 8

Gambar 2.5 Korelasi CBR – DDT 18

Gambar 2.6 Contoh Pengambilan Nilai CBR 19

Gambar 2.7 Hubungan CBR-DDT 20

Gambar 2.8 Contoh Bentuk Nomogram 27

Gambar 3.1 Bagan Alir Penelitian 38

Gambar 3.2 Bagan Alir Program Secara Umum 39

Gambar 3.3 Bagan Alir Perhitungan Perkerasan Jalan Baru Secara Manual 44 Gambar 3.4 Bagan Alir Program Perkerasan Lentur Jalan Baru 48 Gambar 3.5 Bagan Alir Perhitungan Program Konstruksi Bertahap 53 Gambar 3.6 Bagan Alir Perhitungan Program Perkerasan Tambahan 55

Gambar 4.1 Nomogram Untuk Mencari ITP Pada Kasus 1 61 Gambar 4.2 Input Data Kasus 1 Pada Program Perkerasan Lentur 63 Gambar 4.3 Hasil Perhitungan Lalu lintas Kasus 1 64 Gambar 4.4 Pengolahan Data Tanah dan Faktor Regional Kasus 1 64

Gambar 4.5 Hasil Akhir Perhitungan Kasus 1 65

Gambar 4.6 Nomogram Untuk Mencari ITP Perkerasan Tahap 1 71

Gambar 4.7 Nomogram Untuk Mencari ITP Tahap 2 72

Gambar 4.8 Input Data Konstruksi Bertahap Pada Program Perkerasan Lentur 74 Gambar 4.9 Hasil Perhitungan Lalu lintas Konstruksi Bertahap 75 Gambar 4.10 Pengolahan Data Tanah dan Faktor Regional Konstruksi Bertahap 75 Gambar 4.11 Hasil Akhir Perhitungan Konstruksi Bertahap 76

Gambar 4.12 Nomogram Untuk Kasus 2 79

Gambar 4.13 Input Data Perkerasan Tambahan pada Program Perkerasan Lentur 81 Gambar 4.14 Hasil Perhitungan Lalu lintas Perkerasan Tambahan 82 Gambar 4.15 Pengolahan Data Tanah dan Faktor Regional

pada Perkerasan Tambahan 82

Gambar 4.16 Hasil Akhir Perhitungan Perkerasan Tambahan 83

Gambar 4.17 Grafik Hubungan Antara CBR dan ITP 89

Gambar 4.18 Grafik Hubungan CBR dan Biaya 89

(10)

xiii

(11)

xiv

DAFTAR NOTASI

1. β = Fungsi dari desain dan variasi beban sumbu yang berpengaruh terhadap bentuk grafik IP terhadap Wt

2. ρ = Fungsi dari desain danvariasi beban sumbu yang menyatakan jumlah perkiraan banyaknya lintasan sumbu yang diperlukan sehingga permukaan perkerasan mencapai tingkat pelayanan IP=1,5 3. a = Koefisien kekuatan relatif bahan

4. C = Koefisien distribusi kendaraan 5. CBR = California bearing ratio 6. D = Tebal lapisan perkerasan 7. E = Agka ekivalen kendaraan 8. FP = Faktor penyesuaian 9. FR = Faktor Regional

10.Gt = Fungsi logaritma dari perbandingan antara kehilangan tingkat pelayanan dari IPo sampai IPt dengan kehilangan tingkat pelayanan sebesar 1,5

11.i = Angka pertumbuhan lalu lintas 12.IP = Indeks permukaan

13.IPo = Indeks permukaan pada awal umur rencana, yang besarnya tergantung pada jenis dan mutu lapis permukaan. Untuk jalan dengan lapis permukaan aspal beton maka, IPo = 4,2

14.IPt = Indeks permukaan pada akhir umur rencana 15.ITP = Indeks Tebal Permukaan

16.ITP1 = Indeks Tebal Permukaan tahap pertama 17.ITP2 = Indeks Tebal Permukaan tahap kedua 18.LHR = Lintas harian rata-rata

19.LEP = Lintas ekivalen permulaan

(12)

xv

21.LEP2 = Lintas ekivalen permulaan tahap kedua 22.LEA = Lintas ekivalen akhir

23.LEA1 = Lintas ekivalen akhir tahap pertama 24.LEA2 = Lintas ekivalen akhir tahap kedua 25.LET = Lintas ekivalen tengah

26.LET1 = Lintas ekivalen tengah tahap pertama 27.LET2 = Lintas ekivalen tengah tahap kedua 28.LER = Lintas ekivalen rencana

29.LER1 = Lintas ekivalen rencana tahap pertama 30.LER2 = Lintas ekivalen rencana tahap kedua

31.L1 = Beban sumbu tunggal atau ganda dalam 1000 pon, karena digunakan beban sumbu tunggal 18.000 pon maka L1 = 18

32.L2 = Kode sumbu (untuk sumbu tunggal L2 = 1, untuk sumbu ganda L2= 2) karena digunakan sumbu tunggal 18.000 pon, maka L2 selalu = 1. 33.n = Umur rencana

34.Nt18 = Jumlah lintas sumbu 18.000 pon 35.Wt = Beban lalu lintas

(13)

xvi

DAFTAR ISTILAH / DEFINISI SINGKAT

1. Jalur Rencana adalah salah satu jalur lalu lintas dari suatu sistem jalan raya, yang menampung lalu lintas terbesar. Umumnya jalur rencana adalah salah satu jalur dari jalan raya dua jalur tepi luar dari jalan raya berjalur banyak.

2. Umur Rencana (UR) adalah jumlah waktu dalam tahun dihitung sejak jalan tersebut mulai dibuka sampai saat diperlukan perbaikan berat atau dianggap perlu diberi lapis permukaan baru.

3. Indeks Permukaan (IP) adalah suatu angka yang dipergunakan untuk menyatakan kerataan / kehalusan serta kekokohan permukaan jalan yang bertalian dengan tingkat pelayanan bagi lalu lintas yang lewat.

4. Lalu Lintas Harian Rata-rata (LHR) adalah jumlah rata-rata lalu lintas kendaraan bermotor beroda 4 atau lebih yang dicatat selama 24 jam sehari untuk kedua jurusan. 5. Angka Ekivalen (E) dari suatu beban sumbu kendaraan adalah angka yang

menyatakan perbandingan tingkat kerusakan yang ditimbulkan oleh suatu lintasan beban sumbu tunggal kendaraan terhadap tingkat kerusakan yang ditimbulkan oleh satu lintasan beban standar sumbu tunggal tersebut 8,16 ton (18.000 lb).

6. Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) adalah jumlah lintas Ekivalen harian rata-rata dari sumbu tunggal 8,16 ton (18.000 lb) pada jalur rencana yang diduga terjadi pada permulaan umur rencana.

7. Lintas Ekivalen Akhir (LEA) adalah jumlah lintas Ekivalen harian rata-rata dari sumbu tunggal 8,16 ton (18.000 lb) pada jalur rencana yang diduga terjadi pada akhir umur rencana.

8. Lintas Ekivalen Tengah (LET) adalah jumlah lintas Ekivalen harian rata-rata dari sumbu tunggal 8,16 ton (18.000 lb) pada jalur rencana pada pertengahan umur rencana.

9. Lintasan Ekivalen Rencana (LER) adalah suatu besaran yang dipakai dalam monogram penetapan tebal perkerasan untuk menyatakan jumlah lintas ekivalen sumbu tunggal seberat 8,16 ton (18.000 lb) pada jalur rencana.

10.Tanah Dasar adalah permukaan tanah semula atau permukaan galian atau permukaan tanah timbunan, yang dipadatkan dan merupakan permukaan dasar untuk perletakan bagian-bagian perkerasan lainnya.

(14)

xvii

12.Lapis Pondasi adalah bagian perkerasan yang terletak antara lapis permukaan dengan lapis pondasi bawah (atau dengan tanah dasar bila tidak menggunakan lapis pondasi bawah).

13.Lapis Permukaan adalah bagian perkerasan yang paling atas.

14.Daya Dukung Tanah Dasar (DDT) adalah suatu skala yang dipakai dalam monogram penetapan tebal perkerasan untuk menyatakan kekuatan tanah dasar.

15.Faktor Regional (FR) adalah faktor setempat, menyangkut keadaan lapangan dan iklim, yang dapat mempengaruhi keadaan pembebanan, daya dukung tanah dasar dan perkerasan.

16.Indek Tabel Perkerasan (ITP) adalah suatu angka yang berhubungan dengan penentuan tebal perkerasan.

17.Lapis Aspal Beton (LASTON) adalah merupakan suatu lapisan pada konstruksi jalan yang terdiri dari agregat kasar, agregat halus, filler dan aspal keras, yang dicampur, dihampar dan dipadatkan dalam keadaan panas pada suhu tertentu.

18.Lapis Penetrasi Macadam (LAPEM) adalah merupakan suatu lapis perkerasan yang terdiri dari agregat pokok dengan agregat pengunci bergradasi terbuka dan seraga, yang diikat ole aspal keras dengan cara disemprotkan di atasnya dan dipadatkan lapis demi lapis dan apabila akan digunakan sebagai lapis permukaan perlu dilapisi laburan aspal dengan batu penutup.

19.Lapis Asbuton Campuran Dingin (LASBUTAG) adalah campuran yang terdiri dari agregat kasar, agregat halus, asbuton, bahan peremaja dan filler (bila diperlukan) yang dicampur, dihampar dan dipadatkan secara dingin.

20.Hot Rolled Asphalt (HRA) merupakan lapisan penutup yang terdiri dari campuran agregat bergradasi timpang, filler dan aspal keras dengan perbandingan tertentu, yang dicampur dan dipadatkan dalam keadaan panas pada suhu tertentu.

21.Laburan Aspal (BURAS) adalah merupakan lapis penutup terdiri dari lapisan aspal taburan pasir dengan ukuran butir maksimum 9,6 mm atau 3/8 inch.

22.Laburan Batu Satu Lapis (BURTU) adalah merupakan lapis penutup yang terdiri dari lapisan aspal yang ditaburi dengan satu lapis agregat bergradasi seragam. Tebal maksimum 20 mm.

(15)

xviii

24.Lapis Aspal Beton Pondasi Atas (LASTON ATAS) adalah merupakan lapis pondasi perkerasan yang terdiri dari campuran agregat dan aspal dengan perbandingan tertentu, dicampur dan dipadatkan dalam keadaan panas.

25.Lapis Aspal Beton Pondasi Bawah (LASTON BAWAH) adalah pada umumnya merupakan lapis perkerasan yang terletak antara lapis pondasi dan tanah dasar jalan yang terdiri dari campuran agregat dan aspal dengan perbandingan tertentu dicampur dan dipadatkan pada temperatur tertentu.

26.Lapis Tipis Aspal Beton (LATASTON) adalah merupakan lapis penutup yang terdiri dari campuran antara agregat bergradasi timpang, filler dan aspal keras dengan perbandingan tertentu yang dicampur dan dipadatkan dalam keadaan panas pada suhu tertentu. Tebal padat antara 25 sampai 30 mm.

27.Lapis Tipis Aspal Pasir (LATASIR) adalah merupakan lapis penutup yang tediri dari campuran pasir dan aspal keras yang dicampur, dihampar dan dipadatkan dalam keadaan panas pada suhu tertentu.