TUGAS AKHIR PENGARUH NILAI CBR TANAH DAS

82  41  Download (1)

Teks penuh

(1)

TUGAS AKHIR

PENGARUH NILAI CBR TANAH DASAR

TERHADAP TEBAL PERKERASAN LENTUR JALAN KALIURANG DENGAN METODE BINA MARGA 1987 DAN AASHTO 1986

Diajukan Kepada Universitas Islam Indonesia Yogyakarta Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Derajat Sarjana Strata Satu ( S 1 ) Teknik Sipil

DISUSUN OLEH

FAHRURROZI 03511010

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA

(2)
(3)

iii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum wr , wb .

Alhamdulillah puji syukur selalu tercurahkan kehadirat Allah SWT atas pemberian rahmat dan hidayahnya sehingga kita semua di beri jalan mulia untuk mengarungi bahtera kehidupan ini . Shalawat teriring salam selalu terucapkan kepada Nabi Muhammad SAW yang telah membawa kita ke jalan yang di ridhai Allah SWT.

Laporan Tugas Akhir dengan judul “Pengaruh CBR Tanah Dasar Terhadap Tebal Perkerasan Lentur Jalan Kaliurang Dengan Metode Bina Marga dan AASHTO “ ini disusun sebagai satu wujud nyata untuk memenuhi impian yang mana menjadi kewajiban yang harus dipenuhi untuk memperoleh gelar strata satu ( S - 1 ) . Selama melaksanakan dan menyusun laporan ini , penyusun tak lepas dari pihak lain yang telah membantu baik dari segi bimbingan, arahan serta saran dan kritik yang sifatnya membangun. Pada kesempatan ini penyusun ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada semua pihak yang telah memberi dukungan serta motifasi demi selesainya laporan ini .

1. Dr. Ir. H. Ruzardi, MS Selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaaan Universitas Islam Indonesia.

2. Ir. H. Faisol AM, MS , Selaku ketua Jurusan Teknik Sipil

3. Dr. Ir. Edy Purwanto, CES, DEA, Selaku Dosen pembimbing tugas akhir ini, yang telah banyak memberikan masukan dan saran serta meluangkan waktu demi terselesainya tugas akhir ini.

4. Bapak Ir. Akhmad Marzuko, MT dan Bapak Ir. Subarkah, MT selaku dosen penguji

5. Dosen-dosen T.Sipil yang selalu menjadi pencerah ilmu pengetahuan. 6. Abah (Ridwan), Amak (Sumarni), Uwuo (Zulhasmi), Anga (Lismardani),

(4)

iv

7. Semua pihak yang telah memberi dukungan kepada penyusun dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

Penyusun menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan . Oleh karenanya penyusun masih memerlukan masukan dan saran yang sifatnya membangun.

Penyusun berharap Tugas Akhir ini bisa bermanfaat bagi penyusun khususnya dan pihak-pihak yang membutuhkan data perencanaan tebal perkerasan dengan kedua metode ini.

Wabillahitaufik walhidayah. Assalamu’alaikum wr , wb

Yogyakarta , Agustus 2008

(5)

v

ABSTRAK

Yogyakarta menjadi daya tarik yang sangat kuat disektor pendidikan dan pariwisata, sehingga tingkat pergerakan masyarakat ke wilayah ini cukup padat, baik sekedar kunjungan dalam waktu pendek hingga menetap dalam rentang waktu yang lama. Perpindahan ini mengakibatkan kebutuhan trasportasi meningkat signifikan menyebabkan kepadatan pada ruas-ruas jalan.

Jalan kaliurang merupakan jalan arteri yang mempunyai daya pelayanan yang cukup tinggi dalam melayani mobilitas masyarakat Yogyakarta pada khususnya dan masyarakat di luar Yogya pada umumnya. Jalan Kaliurang juga merupakan jalur pariwisata dan jalan alternatif menuju beberapa kota di Jawa Tengah.

Dalam tugas akhir ini ” Pengaruh CBR Tanah Dasar Terhadap Tebal Perkerasan Lentur Jalan Kaliurang Dengan Metode Bina Marga 1987 dan AASHTO 1986 ” studi yang dilakukan adalah dengan cara membandingkan nilai tebal perkerasan lentur jalan antara kedua metode tersebut dengan nilai CBR yang sama untuk tahun 2008.

(6)

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

ABSTRAK ... v

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR NOTASI ... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ... xvi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Penelitian ... 2

1.4 Batasan Masalah ... 3

1.5 Manfaat Penelitian ... 3

1.5 Lokasi Penelitian ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 4

2.1 Umum ... 4

2.2 Penelitian Yang Berkaitan Dengan Tugas Akhir ... 4

BAB III LANDASAN TEORI ... 8

3.1 Tanah ... 8

3.2 Klasifikasi tanah ... 8

3.3 California Bearing Ratio (CBR)... 10

3.4 Kontruksi Perkerasan Jalan ... 11

1. Lapis Permukaan (Surface Course) ... 12

(7)

vii

3. Lapis Pondasi Bawah (Sub Base Course) ... 12

4. Lapis Tanah Dasar (Subgrade)) ... 13

3.5 Metode Bina Marga ... 14

3.5.1 Lalulintas rencana ... 14

3.5.2 Daya Dukung Tanah Dasar ... 18

3.5.3 Faktor Regional ... 19

3.5.4 Indeks Permukaan ... 19

3.5.5 Indeks Tebal Perkerasan ... 21

3.6 Metode AASHTO 1986 ... 23

3.6.1 Persamaan Dasar ... 24

3.6.2 Kriteria Perencanaan ... 24

a Batasan Waktu ... 24

b Beban Lalulintas dan Pertumbuhannya ... 25

c Reliabilitas dan Simpangan Baku Keseluruhan ... 26

d Kondisi Lingkungan ... 27

e Kriteria Kinerja Jalan ... 28

f Resilient Modulus Tanah Dasar (Mr)... 29

g Faktor Drainase ... 29

h Penentuan Struktural Number (SN) ... 30

i Batas Minimum Tebal Lapis Keras ... 32

j Pemilihan Jenis Lapisan Lapis Keras... 32

BAB IV METODE PENELITIAN ... 34

4.1 Metode Penelitian ... 34

4.2 Bahan dan Peralatan Penelitian ... 34

4.2.1 Bahan ... 34

4.2.2 Peralatan ... 34

4.3 Jalannya Penelitian ... 34

4.3.1 Pekerjaan Persiapan ... 34

4.3.2 Pekerjaan Lapangan ... 35

(8)

viii

4.3.4 Metode Analisis ... 35

4.4 Cara Penelitian ... 36

BAB V ANALISIS DATA ... 39

5.1 Sifat-Sifat Tanah ... 39

5.1.1 Sifat Fisik ... 39

5.1.2 Sifat-Sifat Mekanik Tanah ... 42

5.2 Anailis Perhitungan Perkerasan Lentur Dengan Metode Bina Marga 1987 ... 46

5.2.1 Kondisi Lapis Keras ... 46

5.2.2 Beban Lalulintas Primer ... 46

5.2.3 Volume Beban Lalulintas Sekunder... 46

5.2.4 Pertumbuhan Lalulintas ... 47

5.2.5 Prediksi Beban Lalulintas ... 48

5.2.6 Angka Ekivalen (E) Beban Sumbu Kendaraan ... 48

5.2.7 Koefisien Distribusi Kendaraan ... 48

5.2.8 Faktor Regional ... 49

5.2.9 Analisis Komponen Lapis Keras Lentur Tahun 2008 .. 50

5.3 Analisi Perhitungan Perkerasan Lentur Dengan Metode AASHTO ... 54

5.3.1 Data Perhitungan ... 54

a. Lalulintas Harian Rata-Rata (LHR) ... 54

b. Data Pendukung ... 55

c. Nilai LEF (Load Equvalent Factor) ... 55

d. Ekivalen 18 Kips ESAL ... 57

e. Penentuan SN Maksimum ... 58

f. Data Komponen Lapis Keras Lentur ... 59

(9)

ix

BAB VI PEMBAHASAN ... 63

6.1 Pengujian tanah ... 63

6.2 Analisis Tebal Perkerasan Jalan ... 63

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN ... 66

7.1 Kesimpulan ... 66

7.2 Saran ... 66

(10)

x

DAFTAR TABEL

1.1 Jumlah Penduduk dan kepemilikan kendaraan kabupaten Sleman 2

3.1 Sistem klasifikasi Unified 10

3.2 Jumlah lajur berdasarkan lebar perkerasan 14

3.3 Koefisien distribusi kendaraan 15

3.4 Angka ekivalen (E) beban sumbu kendaraan 16

3.5 Faktor regional 19

3.6 Indeks permukaan pada akhir umur rencana (IP) 20 3.7 Indeks permukaan pada awal umur rencana (IPo) 20

3.8 Koefisien kekuatan relatif (a). 21

3.9 Batas-batas minimum tebal lapis keras 22

3.10 Faktor distribusi lajur (DL) 26

3.11 Tingkat reliabilitas (R) metode AASHTO 1986 26

3.12 Simpangan baku normal (ZR) 27

3.13 Kualitas drainase jalan 30

3.14 Koefisien drainase (m) 30

3.15 Koefisien kekuatan relatif bahan AASHTO 31 3.16 Batas-batas minimum tebal lapis perkerasan lentur 32

5.1 Analisis distribusi saringan 39

5.2 Persen butiran tanah 40

5.3 Kadar air tanah 41

5.4 Berat jenis tanah 41

5.5 Berat volume tanah 42

5.6 Hasil uji proktor standar 43

5.7 Nilai CBR yang digunakan 45

5.8 Data lalulintas harian rata-rata 47

5.9 Angka pertumbuhan lalulintas 48

5.10 Data curah hujan tahun 2005 Sleman 49

(11)

xi

5.14 Jumlah kendaraan 18 Kips ESAL 57

5.15 Prediksi kumulatif 18 Kips ESAL terhadap waktu 58 6.1 Perbedaan susunan tebal perkerasan lentur jalan antara metode

Bina Marga dan AASHTO 1986 dengan nilai CBR yang sama 64 6.2 Perbedaan parameter perencanaan metode Bina Marga 1987 dan

AASHTO 1986 65

(12)

xii

DAFTAR GAMBAR

3.1 Grafik korelasi DDT dan CBR 18

3.2 Struktur lapis perkerasan lentur metode AASHTO 1986 33

4.1 Bagan alir penelitian 36

5.1 Analisis distribusi saringan 40

5.2 Hasil uji kepadatan tanah (uji proktor standar) 44

5.3 Tebal lapis lentur 2008 53

5.4 Lapis laston AC dan ATB 59

(13)

xiii

DAFTAR ISTILAH DAN NOTASI

UR : Jumlah waktu dalam tahun dihitung sejak jalan mulai dibuka samapai saat diperlukan pembukaan ( umur rencana ).

IP : Suatu angka yang diperlukan untuk menyatakan kerataan dan kekokohan permukaan jalan yang berhubungan dengan tingkat pelayan bagi lalu lintas yang lewat.

LHR : Volume lalu lintas rata – rata dalam satuan kend/ hari ( lalu lintas harian rata – rata ).

LEP : Jumlah lintas ekivalen harian rata – rata dari sumbu tunggal seberat 8,16 ton ( 18.000 lbs ) pada lajur rencana yang diguka terjadi pada permulaan unmur rencana ( Lintas Ekivalen Permulaan )

LEA : Jumlah lintas ekivalen harian rata – rata dari sumbu tunggal seberat 8,16 ton ( 18.000 lbs ) pada lajur rencana yang diduga terjadi pada akhir rencana ( Lintas Ekivalen Akhir)

LET : Jumlah lintas ekivalen harian rata – rata dari sumbu tunggal seberat 8,16 ton ( 18.000 lbs ) pada lajur rencana yang diduga terjadi pada pertengahan umur rencana ( Lintas Ekivalen Tenggah )

LER : Suatu besaran yang digunakan dalam nomogram penetapan tebal lapis keras untuk menyatakan jumlah lintas ekivalen beban sumbu tunggal sebesar 8,16 ton ( 18.000 lbs ) pada lajur rencana.

i : Proses perubahan volume beban lalu lintas pada ruas jalan yang umumnya dihitung dari tahun ketahun ( tingkat pertumbuhan lalu lintas )

E : Suatu besaran beban sumbu kendaraan yang menyatakan perbandingan tingkat kerusakan lintasan sumbu tunggal kendaraan terhadap tingkat kerusakan lintasan beban standar sumbu tunggal seberat 8,16 ton ( 18.000 lbs ) ( Angka Ekivalen )

(14)

xiv

SN : Strucktur Number / Indeks tebal perkerasan (ITP) PSI : Present Serviceability Indeks / Nilai Indeks Permukaan ZR : Simpangan Baku Normal

So : Simpangan Baku Keseluruhan Mr : Resilient Modulus (psi)

m : Koefisien drainase masing-masing lapisan lapis keras

FR : Faktor setempat menyangkut keadaan lapangan dan iklim yang dapat mempengaruhi keadaan pembebanan , daya dukung tanah dasar dan lapis keras ( Faktor Regional )

AE18KAL : Lintas ekivalen pada jalur rencana

Ai : Jumlah kendaraan untuk jenis kendaraan, dinyatakan dalam kendaraan/ hari/ 2 arah pada tahun perhitungan volume lalulintas. EI : Angka ekivalen beban sumbu untuk satu jenis kendaraan

CI : Koefisien distribusi kendaraan pada jalur rencana

a : Faktor pentumbuhan lalu-lintas tahunan dari perhitungan volume lalu- lintas dilakukan sampai saat jalan tersebut dibuka

n’ : Jumlah tahun dari saat diadakan perhitungan volume lalu-lintas dari jalan tersebut dibuka.

i : Faktor pertumbuhan lalu-lintas dari jalan tersebut dibuka sampai pada umur pengamatan.

n : Jumlah tahun pengamatan W18’ : Kumulatif 18 Kips ESAL

DD : Faktor distribusi arah

DL : Faktor distribusi lajur

W18 : Lintas Ekivalen 18 Kips ESAL

g : Angka pertumbuhan lalulintas

Wt18 : Kumulatif pengulangan 18 Kips ESAL

FP : Suatu besaran untuk perencanaan tebal lapis keras dengan umur rencana yang bukan 10 tahun ( Faktor penyesuaian )

(15)

xv

C : Suatu besaran yang menyatakan distribusi kendaraan ( Koefisien Distribusi Kendaraan )

IPo : Indek permukaan pada awal umur rencana. IPt : Indek permukaan pada akhir umur rencana.

CBR : Penetapan nilai kekuatan bahan penyusun lapis keras untuk lapis pondasi dan tanah dasar( California Bearing Ratio )

a1 : Koefisien kekuatan relatif bahan lapis permukaan. a2 : Koefisien kekuatan relatif bahan lapis pondasi atas a3 : Koefisien kekuatan relatif bahan lapis pondasi bawah D1 : Tabal lapis permukaan

D2 : Tabal lapis pondasi atas D3 : Tabal lapis pondasi bawah.

D10 : Batas atas diameter tanah dengan sebanyak 10 % dari seluruh butir tanah.

D30 : Batas atas diameter tanah dengan sebanyak 30 % dari seluruh butir tanah.

D60 : Batas atas diameter tanah dengan sebanyak 60 % dari seluruh butir tanah.

γk : Berat volume kering tanah. W % : Persentase kadar air.

γb : Berat volume basah.

(16)

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil pengujian sifat fisik dan mekanik tanah 1. Pengujian berat jenis tanah

2. Pengujian berat volume tanah 3. Pengujian kadar air tanah 4. Grain size analysis

5. Grain aize analysis ASTM D1140 – 54 6. Pemadatan tanah Proctor Test

7. Pengujian CBR Laboratorium Lampiran 2 Data sekunder jalan raya

1. Ekivalen maksimum gandar 2. TGF

3. Perhitungan angka ekivalen Bina Marga 4. Grafis penentuan DDT

5. Grafis penentuan ITP

(17)

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Jalan merupakan prasarana transportasi yang paling banyak digunakan oleh masyarakat Indonesia untuk melakukan mobilitas keseharian sehingga volume kendaraan yang melewati suatu ruas jalan mempengaruhi kapasitas dan kemampuan dukungnya. Kekuatan dan keawetan kontruksi perkerasan jalan sangat ditentukan oleh sifat-sifat daya dukung tanah dasar (Silvia Sukirman, 1999).

Tanah merupakan komponen utama subgrade yang memiliki karakteristik, macam, dan keadaan yang berbeda-beda, sehingga setiap jenis tanah memiliki kekhasan perilaku. Sifat tanah dasar mempengaruhi ketahanan lapisan diatasnya (Silvia Sukirman, 1999) Bentang jalan raya yang panjang menunjukkan hamparan karakteristik tanah yang berbeda pula, apabila suatu tanah yang terdapat di lapangan bersifat sangat lepas atau sangat mudah tertekan, atau apabila ia mempunya indeks konsistensi yang tidak sesuai, mempunyai permeabilitas yang terlalu tinggi atau tidak memiliki persyaratan CBR (California Bearing Ratio) yang dibutuhkan untuk subgrade pada jalan raya, maka tanah tersebut harus di stabilisasi dengan tindakan-tindakan menambah kerapatan tanah, menambah material yang tidak aktif sehinga mempertinggi kohesi dan atau tahanan geser yang timbul, merendahkan muka air dengan membuat drainase tanah hingga mengganti tanah-tanah yang jelek.

(18)

2 Tabel 1.1 Jumlah penduduk dan kepemilikan kendaraan kabupaten Sleman.

Tahun 1998 1999 2000 2001 2002

Penduduk

(Jiwa) 828.968 838.628 850.176 862.314 869.586 Kendaraan

Bermotor (Kendaraan)

168.680 175.260 198.363 214.112 352.946

Sumber: Kantor biro statistik Kab. Sleman, 1998-2002

1.2 Rumusan Masalah

1. Seberapa besar pengaruh CBR tanah dasar dan tingkat pertumbuhan lalu- lintas terhadap tebal perkerasan lentur jalan.

2. Seberapa besar perbedaan tebal perkerasan lentur jalan antara metode Bina 1987 dan AASHTO 1986 dengan nilai CBR yang sama.

1.3 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis perbandingan nilai CBR tanah terhadap ketebalan lapis keras lentur jalan Kaliurang yang mempunyai beberapa tujuan, diantaranya:

1. Mengetahui jenis tanah berdasarkan sifat fisik dan mekanik tanah. 2. Mengetahui CBR ( California Bearing Ratio ).

3. Mengetahui nilai tebal perkerasan lentur jalan dengan CBR

(California Bearing Ratio) yang sama menggunakan metode Bina Marga 1987 dan AASHTO 1986.

(19)

3 1.4 Batasan masalah

1. Lokasi pengambilan sampel tanah pada jalan Kaliurang Km. 12. 2. Analisis ini tidak termasuk perencanaan sistem transportasi yang ada. 3. Tidak dilakukan pengujian kuat lapis perkerasan

4. Data lalulintas yang digunakan adalah data yang bersumber dari Bina Marga untuk tahun 2004 dan 2007

1.5 Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapakan memberikan gambaran terhadap kemampuan kapasitas jalan Kaliurang.

1.6 Lokasi Penelitian

(20)

4 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum

Perkembangan jumlah kendaraan di DIY yang mencapai rata-rata 11.9 persen pertahun, sepeda motor 90 % sedangkan sisanya adalah roda empat menunjukan pertumbuhan yang sangat pesat. Pemerintah DIY harus segera menentukan alternatif yang berani untuk mengurangi pertumbuhan kendaraan tersebut, hal itu bisa dilakukan dengan meningkatkan penggunaan angkutan umum. Hal tersebut tentu tidak semerta-merta tanpa melakukan perbaikan sarana dan prasarana berupa penambahan kapasitas jalan raya (Kompas 12 Oktober 2006).

2.2. Penelitian Yang Berhubungan Dengan Tugas Akhir Nama : Miswanto dan Zoelfakar

Tahun : 1994

Judul : Analisis perhitungan tebal lapis keras dengan metoda Bina Marga serta Road Note 29 dan 31 pada jalan lingkar selatan Yogyakarta.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk:

1. Menentukan tebal masing – masing lapis keras secara teoritik ( sub base, base course, surface course ) dengan menggunakan metoda Road Note 29 dan 31 serta metode analisa komponen dari Bina Marga 1987.

2. Membandingkan hasil perhitungan cara Road Note 29 dan 31 serta analisa komponen dari Bina Marga 1987.

3. Menentukan tebal tambahan lapis keras ( over lay ) pada jalan lama bila diperlukan.

Hasil Penelitian

Dari analisis yang ada didapatkan hasil sebagai berikut :

(21)

5 2. Metoda Road Note 29 dan 31 tidak layak digunakan untuk perencanaan di

Indonesia, jika akan tetap digunakan maka perlu ada revisi dan aturan tambahan yang disesuaikan dengan kondisi dan situasi di Indonesia.

3. Analisa komponen dari Bina Marga lebih baik digunakan bila dibandingkan dengan metoda Road Note 29 dan 31, karena metode ini walaupun asalnya dari AASHTO tetapi sudah disesuaikan dengan kondisi Indonesia.

4. Adanya perbedaan hasil yang didapatkan pada masing – masing metoda dikarenakan adanya faktor lingkungan, lalu lintas, tanah dasar dan bahan perkerasan.

Nama : Jumadi dan Emil Salim Tahun : 1999

Judul : Analisis Tebal Lapis Keras Ruas Jalan Solo KM 8,8 dengan Metode Bina Marga dan AASHTO 1986

Rumusan Masalah

Pertumbuhan lalu lintas pada ruas jalan merupakan suatu akses bertambahnya volume beban lalu lintas yang akan melintasi ruas jalan. Hal ini akan memberikan dampak negatif pada ruas jalan yang mengakibatkan turunnya tingkat pelayanan ruas jalan tersebut dalam mendukung beban lalu lintas.

Mengingat ruas jalan Solo km 8,8 sampai km 12 terletak pada daerah yang diprediksikan akan mengalami lonjakan arus lalu lintas dimasa datang, maka kemampuan ruas jalan dalam mendukung beban lalu lintas akan semakin menurun, sehingga akan menimbulkan permasalahan seperti yang telah di uraikan sebelumnya.

Tujuan penelitian

Tujuan analisis ini dengan menggunakan metode Bina Marga dan AASHTO 1986 adalah sebagai berikut ini:

(22)

6 b. Membandingkan hasil analisis dan perhitungan kedua metode tersebut

terhadap kondisi lapis perkerasan yang ada sekarang.

c. Menentukan tebal lapisan masing – masing lapisan lapis keras dengan metode kedua tersebut.

d. Memprediksi kemampuan lapis keras lentur ruas jalan dalam mendukung beban lalu lintas dalam kurun waktu tertentu.

Hasil Penelitian

a. Ruas jalan Solo km 8,8 sampai km 12, tidak mampu mendukung beban lalu lintas sampai tahun 2009 berdasarkan analisis menggunakan metode Bina Marga dan AASHTO 1986.

b. Hasil akhir analisis yang dilakukan berdasarkan Metode Bina Marga 1987 dan AASHTO 1986 adalah berbeda. Metode Bina Marga 1987 lebih tebal dibandingkan dengan Metode AASHTO 1986.

c. Perbedaan hasil akhir analisis disebabkan oleh : faktor lalu lintas, asumsi, parameter dan prosedur analisis yang digunakan pada masing – masing metode.

Nama : Tri Haryo Wibisono dan Hadi Praptoyo. Tahun : 2005

Judul : Evaluasi Tebal Lapis Keras Jalan Ruas Jalan Magelang – krepekan Kabupaten Magelang hingá Tahun 2015.

Rumusan Masalah

(23)

7 Tujuan Penelitian

Tujuan analisis tabal lapis keras ruas jalan Magelang – Krepekan hingá tahun 2015 adalah sebagai berikut.

a. Evaluasi nilai struktural berdasarkan nilai lendutan balik jalan, dan

b. Mengevalusi kemampuan lapis perkerasan ruas jalan tersebut dalam kurun waktu setahun yang akan datang dalam mendukung beban lalu lintas.

Hasil Penelitian

1. Nilai CBR yang didapat dalam pemeriksaan dengan alat DCP pada ruas jalan Magelang – Krepekan sebesar 6,7 % maka lebih besar dari spesifikasi Dinas Bina Marga yaitu sebesar 4,8 %.

2. Penggunaan aspal yang tidak seragam pada tiap titik menyebabkan terjadinya bleeding yang kadar aspal yang berlebihan, sedangkan untuk kadar aspal yang kurang menjadikan ikatan antar agregat menjadi kurang atau jelek sehingga mudah terjadi degradasi pada agregat.

3. Umur sisa layanan jalan 2,34 tahun atau 28 bulan 3 hari sehingga perlu diberi lapis tambahan untuk meningkatkan umur layanan jalan.

4. Tebal lapis tambahan untuk masa layanan jalan 10 tahun yang akan datang setebal 5 cm.

(24)

8 BAB III

LANDASAN TEORI

3.1 Tanah

Dalam pengertian teknik secara umum, Braja M Das (1988) mendefenisikan tanah sebagai bahan yang terdiri dari agregat mineral – mineral padat yang tidak terikat secara kimia antara satu sama lain dari bahan – bahan organik yang telah melapuk yang berpartikel padat disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang – ruang kosong diantara partikel partikel padat tersebut.

Menurut Craig ( 1997 ) yang dimaksud dengan tanah adalah akumulasi partikel mineral yang tidak mempunyai ikatan antara atau lemah ikatan antara partikel yang terbentuk karena pelapukan batuan.Yang memperlemah ikatan tersebut adalah pengaruh karbonat atau oksida atau pengaruh kandungan organik.

Menurut Joseph E Bowles (1986), tanah merupakan campuran dari partikel-partikel yang terdiri dari salah satu atau seluruh jenis berikut: Kerikil (Gravel)- partikel batuan berukuran 5 mm sampai 150 mm. Pasir (sand)- partikel batuan yang berukuran 0,0074 mm sampai 5 mm. Berkisar dari kasar (5 mm sampai 3 mm) sampai halus (< 1 mm).

Lanau (Silt)- partikel batuan berukuran 0,002 mm sampai 0,074 mm Kuantitas deposit yang disedimentasikan kedalam danau-danau atau dekat garis-garis pantai pada muara sungai.

Lempung (Clay) – Partikel mineral yang berukuran lebih kecil dari 0.002 mm Koloid (colloids)-Partikel mineral diam, berukuran lebih kecil dari 0.001 mm.

3.2 Klasifikasi Tanah

(25)

9 memberi simbol pada setiap jenis yang teridiri dari limabelas jenis seperti pada Tabel 3.1.

Untuk tanah berbutir kasar dibagi atas kerikil dan tanah kerikilan (G), pasir dan tanah kepasiran (S). Yang termasuk dalam kerikil adalah tanah yang mempunyai persentase lolos saringan No.4 < 50 % sedangkan tanah yang mempunyai lolos saringan No.4 > 50 % termasuk kelompok pasir.

(26)

10 Tabel 3.1 Sistem klasifikasi Tanah Unified.

3.3 California Bearing Ratio (CBR)

Besarnya nilai CBR tanah akan menentukan ketebalan lapis keras yang akan dibuat sebagai lapisan perkerasan diatasnya. Makin tinggi nilai CBR tanah dasar (subgrade ) maka akan semakin tipis lapis keras yang dibutuhkan dan semakin rendah suatu nilai CBR maka semakin tebal lapis keras yang dibutuhkan.

Ada 2 macam pengukuran CBR yaitu:

(27)

11

2 Nilai CBR untuk tekanan pada penetrasi 0,508 cm ( 0,2 ” ) terhadap tekanan standar yang besarnya 105,56 kg/cm² ( 1500 psi )

Nilai CBR =

Menurut head ( 1986 ) nilai CBR dilaporkan dengan aturan berikut ini : 1. Untuk nilai CBR dibawah 30 % dibulatkan ke 1 % terdekat. Contoh 25, 3 %

dilaporkan 25 %.

2. Untuk nilai CBR antara 30 % sampai 100 % dibulatkan ke 5 % terdekat. Contohnya 42 % dilaporkan menjadi 40 %.

3. Untuk nilai CBR diatas 100 % dibulatkan ke 10 % terdekat , contohnya 104 % dilaporkan menjadi 100 %.

3.4 Kontruksi Perkerasan Jalan

(28)

12 Menurut AASHTO dan Bina Marga kontruksi jalan terdiri dari:

1. Lapis permukaan ( Surface Course ).

Lapisan permukaan ( Surface Course ) adalah lapisan yang terletak paling atas ( Sukirman Silvia, 1999), dan berfungsi sebagai :

a. Struktural, yaitu berperan mendukung dan menyebarkan beban kendaraan yag diterima oleh lapis keras.

b. Non struktural, yaitu berupa lapisan kedap air untuk mencegah masuknya air kedalam lapis perkerasan yang ada dibawahnya dan menyediakan permukaan yang tetap rata agar kendaraan berjalan dengan lancar.

2. Lapis Pondasi Atas ( Base Course )

Lapisan pondasi atas ( Base Course ) adalah lapisan perkerasan yang terletak diantara lapis pondasi bawah dan lapis permukaan ( Sukirman Silvia, 1999), dan berfungsi sebagai:

a. Bagian perkerasan yang menahan gaya lintang dari beban roda dan menyebarkan beban kelapisan di bawahnya,

b. Lapisan peresapan untuk lapisan pondasi bawah, c. Bantalan terhadap lapisan permukaan.

3. Lapis Pondasi Bawah ( Subbase Course )

Lapis Pondasi Bawah ( Subbase Course ) adalah lapis perkerasan yang terletak antara lapisan pondasi atas dan tanah dasar ( Sukirman Silvia, 1999), dan berfungsi sebagai :

a. Bagian dari konstruksi perkerasan untuk menyebarkan beban roda pada tanah dasar,

b. Efesiensi pengunaan material,

c. Mengurasi ketebalan lapis keras yang ada diatasnya,

d. Sebagai lapisan peresapan, agar air tanah tidak berkumpul pada pndasi, e. Sebagai lapian pertama agar memudahkan pekerjaan selanjutnya,

(29)

13 4. Lapis Tanah Dasar ( Subgrade )

Tanah dasar ( Subgrade ) adalah permukaan tanah semula, permukaan tanah galian atau timbunan yang dipadatkan dan merupakan dasar untuk perletakan bagian lapis keras lainnya.

Perencanaan tebal lapis keras jalan baru pada umumnya dibedakan menjadi dua metode, ( Silvia, 1993 ).

a. Metode Empiris, metode ini dikembangkan berdasarkan pengalaman dan penelitian dari jalan – jalan yang dibuat khusus untuk penelitian atau jalan yang sudah ada. Terdapat banyak metode empiris yang telah dikembangkan oleh berbagai negara seperti: AASHTO Amerika Serikat, Metode Bina Marga Indonesia, Metode NAASRA Australia, Metode Road Note 29 Inggris, Metode Road Note 31 Inggris.

b. Metode teoritis ( analitis ), Metode ini dikembangkan berdasarkan teori matematis dan sifat tegangan dan regangan pada lapis keras akibat beban berulang dari lalu lintas.

Persyaratan dasar dalam perencanaan tebal lapis keras adalah sebagai berikut ini, ( Suprapto, 1994 ):

a. Penyediaan permukaan jalan yang selalu rata dan kuat.

b. Menjamin keamanan yang tinggi untuk masa yang lama sesuai umur rencana jalan.

c. Memerlukan biaya pemeliharaan yang sekecil – kecilnya.

Kemampuan untuk memenuhi persyaratan tersebut tergantung pada hal – hal berikut ini ( Suprapto, 1994 ) :

a. Kebutuhan dan tuntutan lalu lintas didaerahnya. b. Keadaan tanah serta iklim disuatu daerah, dan

c. Kemampuan pendanaan untuk pelaksanaan pembangunan lapis keras. Tanah dasar ( subgrade ) adalah bagian terbawah suatu konstruksi perkerasan yang dibuat secara berlapis–lapis seperti yang biasa dipergunakan dalam konstruksi jalan raya ( Imam Soekoto, 1984 )

(30)

14 3.5 Metode Bina Marga

Untuk perkerasan lentur digunakan metoda Bina Marga, metoda yang digunakan adalah ”Metoda Analisa Komponen” SKBI:2.3.26.1987/ SNI 03-1732-1989.

3.5.1 Lalulintas Rencana

1. Persentase Kendaraan pada Lajur Rencana.

Jalur Rencana (JR) merupakan jalur lalulintas dari suatu ruas jalan raya yang terdiri daris satu lajur atau lebih, jumlah lajur berdasarkan lebar jalan dapat dilihat pada Tabel 3.2 berikut ini:

Tabel 3.2 Jumlah lajur berdasarkan lebar perkerasan. Lebar Perkerasan ( L ) Jumlah Lajur ( n )

L < 5,5 m 1 Lajur

5,5 m ≤ L < 8,25 m 2 Lajur

8,25 m ≤ L < 11,25 m 3 Lajur

11,25 m ≤ L < 15,00 m 4 Lajur 15,00 m ≤ L < 18,75 m 5 Lajur 18,75 m ≤ L < 22,00 m 6 Lajur Sumber : Bina Marga, 1987

(31)

15 Tabel 3.3. Koefisien distribusi kendaraan ( C )

Jumlah Lajur

Kendaraan ringan *) Kendaraan berat **)

1 arah 2 arah 1 arah 2 arah Sumber Bina Marga, 1987

* ) Berat total < 5 ton , misalnya: mobil penumpang , pick up, mobil hantaran ** ) Berat total ≥ 5 ton , misalnya : bus , truk, traktor, semi trailer, trailer

2. Angka Ekivalen (E) Beban Sumbu Kendaraan a. Angka Ekivalen sumbu tunggal:

E =

b. Angka Ekivalen sumbu ganda:

(32)

16 Selain menggunakan rumus diatas, penentuan angka ekivalen dapat

ditentukan melalui Tabel yang telah dikeluarkan oleh Bina Marga seperti yang terlihat pada Tabel 3.4.

Tabel 3.4 Angka Ekivalen (E) beban sumbu kendaraan. Golongan Kendaraan Angka Ekivalen

Kg Lbs Sumbu Tunggal Sumbu Ganda

1000 2205 0.0002 -

2000 4409 0.0036 0.0003 3000 6614 0.0183 0.0016 4000 8818 0.0577 0.0050 5000 11023 0.1410 0.0121 6000 13228 0.2923 0.0251 7000 15432 0.5415 0.0466 8000 17637 0.9238 0.0794 8160 18000 1.0000 0.0860 9000 19841 1.4798 0.1273

10000 22046 2.2555 0.1940

11000 24251 3.3022 0.2840

12000 26455 4.6770 0.4022

13000 28660 6.4419 0.5540

14000 30864 8.6647 0.7452

(33)

17 3. Perhitungan Lalulintas

a. Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) Cj = Koefisien distribusi kendaraan,dan

Ej = Angka ekivalen ( E ) beban sumbu kendaraan. b. Lintas Ekivalen Akhir (LEA)

LEA = n UR j j

Cj = Koefisien distribusi kendaraan,dan

Ej = Angka ekivalen ( E ) beban sumbu kendaraan. c. Linta Ekivalen Tengah (LET)

LET =

LET : Lintas Ekivalen Tengah LEP : Lintas Ekivalen Permukaan LEA : Lintas Ekivalen Akhir d. Lintas Ekivalen Rencana

(34)

18 FP=

10 UR

FP= faktor penyesuaian UR= umur rencana, (tahun)

3.5.2 Daya Dukung Tanah Dasar

Daya dukung tanah dasar (DDT) ditetapkan berdasarkan grafik korelasi seperti pada Gambar 3.1. Daya dukung tanah dasar diperoleh dari nilai CBR atau Plate Bearing Test DCP dll.

(35)

19 3.5.3 Faktor Regional

Faktor regional (FR) adalah faktor koreksi sehubungan dengan adanya perbedaan kondisi dengan kondisi percobaan AASHTO Road Test dan disesuaikan denga keadaan Indonesia. FR dipengaruhi oleh bentuk elemen, persentase kendaraan berat yang berhenti serta iklim, penentuan FR menggunakan Tabel 3.5.

Tabel 3.5. Faktor Regional

Kategori % kendaraan berat % kendaraan berat % kendaraan berat

≤ 30 % > 30 % ≤ 30 % > 30 % ≤ 30 % > 30 %

Dari:SKBI 2.3.26.1987/SNI 03-1732-1989

3.5.4 Indeks Permukaan

Indeks permukaan adalah nilai kerataan/ kehalusan serta kekokohan permukaan yang bertalian dengan tingkat pelayanan bagi lalulintas yang lewat. Nilai Indeks permukaan beserta artinya adalah sebagai berikut :

a. IP = 1,0 menyatakan permukaan jalan dalam keadaan rusak berat sehingga menganggu lalu lintas kendaraan.

b. IP = 1,5 menyatakan tingkat pelayanan rendah yang masih mungkin ( jalan tidak terputua )

c. IP = 2 menyatakan tingkat pelayanan rendah bagi jalan yang masih cukup. d. IP = 2,5 menyatakan permukaan jalan masih cukup stabil dan baik.

(36)

20 Tabel 3.6. Indeks permukaan pada akhir umur rencana (IP)

LER

Klasifikasi Jalan

Lokal Kolektor Arteri Tol

< 10 Dari:SKBI 2.3.26.1987/SNI 03-1732-1989

* ) LER dalam satuan angka ekivalen 8,16 ton beban sumbu tunggal. Catatan : Pada proyek – proyek penunjang jalan, JAPAT/ jalan murah atau jalan

darurat maka IP dapat diambil 1,0 .

Dalam menentukan Indeks permukaan pada awal umur rencana ( IPo ) perlu diperhatikan jenis lapis permukaan jalan ( kerataan/ kehalusan serta kekokohan ) pada awal umur rencana seperti yang tercantum dalam Tabel 3.7.

Tabel 3.7. Indeks permukaan pada awal umur rencana ( IPo )

Jenis Lapis perkerasan IPo Roughness *)

(37)

21 Lanjutan Tabel 3.7. Indeks permukaan pada awal umur rencana ( IPo ) LATASIR

3.5.5 Indeks Tebal Perkerasan

ITP= a1D1 + a2D2 + a3D3 ... (3.9)

ITP= indeks tebal perkerasan

3 , 2 , 1a a

a = Koefisien kekuatan relative bahan lapis keras

3 , 2 ,

1D D

D = Tebal masing – masing lapisan lapis keras

Untuk koefisien relatif bahan (a) yang akan digunakan pada persamaan 3.8 dapat dilihat pada Tabel 3.9 berdasarkan jenis bahan yang digunakan.

Tabel 3.8. koefisien kekuatan relatif ( a ) Koefisien kekuatan

relatif Kekuatan bahan Jenis bahan

(38)

22 Lanjutan Tabel 3.8. koefisien kekuatan relatif ( a )

0,25 Stab. Tanah dengan semen Dari:SKBI 2.3.26.1987/SNI 03-1732-1989

Sedangkan besarnya tebal minimum yang digunakan adalah sesuai Tabel 3.9 berikut ini:

Tabel 3.9. Batas – batas minimum tebal lapis keras. Lapis permukaan ( surface course )

ITP Tebal minimum Bahan

Lapis pelindung : ( Buras/ burtu/burda) Lapen/aspal Macadam , HRA, Lasbutag, laston

Lapen/aspal Macadam , HRA, Lasbutag, laston

(39)

23 Lanjutan Tabel 3.9. Batas – batas minimum tebal lapis keras.

≥ 10,00 10 Laston

Lapis pondasi atas ( Base Course )

ITP Tebal minimum

Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur

Batu pecah, stabilisasi dengan semen, stabilisasi dengan kapur

Laston atas

Batu pecah, stabilisasi dengan semen, stabilisasi dengan kapur, pondasi macadam Laston atas

Batu pecah, stabilisasi dengan semen, stabilisasi dengan kapur, pondasi macadam, lapen , laston atas.

Batu pecah, stabilisasi dengan semen, stabilisasi dengan kapur, pondasi macadam, lapen , laston atas.

Lapis pondasi bawah ( sub base course )

Untuk setiap ITP jika digunakan pondasi bawah tebal minimum adalah 10 cm Dari:SKBI 2.3.26.1987/SNI 03-1732-1989

3.6 Metode AASHTO 1986

(40)

24 3.6.1 Persamaan Dasar

Persyaratan dasar yang perlu di perhatikan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur menggunakan merode AASHTO adalah jalan harus memiliki permukaan yang tetap, rata, kuat dapat memberikan keamanan dan kenyamanan bagi pengguna jalan dan bernilai ekonomis.

Untuk memenuhi persyaratan tersebut AASHTO memberikan persamaan dasar berikut:

logW18= Zr(So)+9.36log(SN+1)-0.2+

07

W18 = Lintas ekivalen selama umur rencana (18 Kips ESAL)

SN = Strucktur Number / Indeks tebal perkerasan (ITP) PSI = Present Serviceability Indeks / Nilai Indeks Permukaan ZR = Simpangan Baku Normal

So = Simpangan Baku Keseluruhan Mr = Resilient Modulus (psi)

a = Koefisien kekuatan relatif bahan D = Tebal masing-masing lapisan lapis keras

m = Koefisien drainase masing-masing lapisan lapis keras IPo = Indeks permukaan pada awal umur rencana

IPt = Indeks permukaan pada akhir umur rencana

3.6.2 Kriteria Perencanaan a. Batasan Waktu

(41)

25 dimana pada akhir masa pelayanan dibutuhkan rehabilitas atau overlay. Umur rencana dapat sama atau lebih besar dari umur kinerja jalan.

b. Beban Lalu-lintas dan Pertumbuhannya

Beban lalu-lintas merupakan beban yang lansung mengenai permukaan lapis keras. Kerusakan suatu jalan sebagian besar disebabkan oleh beban lalu-lintas tersebut yang merupakan beban berulang. Lintas ekivalen kumulatif selama umur rencana dan selama umur kinerja jalan tersebut, dapat ditentukan dengan mengetahui beban lalu-lintas dan tingkat pertumbuhannya. AASHTO memberikan persamaan sebagai berikut:

AE18KAL = 365 x Ai x EICI x (1+a)n’ x

[

{

(1+a)n'−1

}

/i

]

... (3.11)

Dimana:

AE18KAL = Lintas ekivalen pada lajur rencana

Ai = Jumlah kendaraan untuk jenis kendaraan, dinyatakan dalam kendaraan/ hari/ 2 arah pada tahun perhitungan volume lalulintas. EI = Angka ekivalen beban sumbu untuk satu jenis kendaraan

CI = Koefisien distribusi kendaraan pada jalur rencana

a = Faktor pentumbuhan lalu-lintas tahunan dari perhitungan volume lalu- lintas dilakukan sampai saat jalan tersebut dibuka

n’ = Jumlah tahun dari saat diadakan perhitungan volume lalu-lintas dari jalan tersebut dibuka.

i = Faktor pertumbuhan lalu-lintas dari jalan tersebut dibuka sampai pada umur pengamatan.

n = Jumlah tahun pengamatan

W18’ = DD .DL .W18 ... (3.12)

Wt18 = W18’ |{(1+g)t-1}/g| ... (3.13)

Dengan:

W18’ = Kumulatif 18 Kips ESAL

DD = Faktor distribusi arah

(42)

26 W18 = Lintas Ekivalen 18 Kips ESAL

g = Angka pertumbuhan lalulintas

Wt18 = Kumulatif pengulangan 18 Kips ESAL

Jumlah beban sumbu ekivalen 18 Kips ESAL menunjukkan jumlah beban untuk semua lajur dan kedua arah. Untuk perencanaan, jumlah beban ini harus didistribusikan menurut arah dan lajur rencana. Faktor distribusi arah biasanya 505 atau ditetapkan dengan cara lain, sedangkan faktor distribusi lajur dapat dilihat pada Tabel 3.10 Berikut ini:

Tabel 3.10, Faktor Distribusi Lajur (DL)

Jumlah lajur ke-dua arah Persen Wt18 (18 Kips ESAL) pada lajur rencana

1 100

2 80 - 100

3 60 - 80

≥4 50 - 75

Sumber AASHTO 1986

c. Reliabilitas dan Simpangan Baku Keseluruhan

Reliabilitas adalah nilai probabilitas dari kemungkinan tingkat pelayanan dapat dipertahankan selama masa pelayanan, dipandang dari pemakai jalan yang merupakan nilai jaminan bahwa perkiraan beban lalu-lintas yang akan melintasi jalan tersebut dapat terpenuhi. AASHTO memberikan tingkat reliabilitas seperti tercantum dalam Tabel 3.11 berikut ini:

Tabel 3.11 Tingkat Reliabilitas (R).

Fungsi Jalan

Tingkat Keandalan (R) %

(43)

27 Simpangan baku normal akibat dari perkiraan beban lalu-lintas dan kondisi perkerasan yang dianjurkan oleh AASHTO dapat dilihat pada Tabel 3.12 yang dicantumkan berdasarkan nilai tingkat reliabilitas pada Tabel 3.11.

Tabel 3.12 Simpangan Baku Normal (ZR)

Reliabilitas % Standar Normal Deviate

50 0.00 60 -0.256 70 -0.524 75 -0.574 80 -0.841 85 -1.037 90 -1.282 91 -1.34 92 -1.405 93 -1.476 94 -1.555 95 -1.645 96 -1.751 97 -1.881 98 -2.054 99 -2.327 99.9 -3.09 99.99 -3.75 Sumber: AASHTO 1986

Simpangan baku keseluruhan (So) akibat dari perkiraan beban lalu-lintas dan kombinasi perkerasan yang diajukan oleh AASHTO adalah antara 0.35-0.45.

d. Kondisi Lingkungan

(44)

28 Pengaruh perubahan musim, perbedaan temperatur, kerusakan-kerusakan akibat lelahnya bahan, sifat material yang dipergunakan, dapat pula mempengaruhi umur rencana jalan. Berarti terdapat pengurangan nilai indeks permukaan jalan akibat kondisi lingkungan saja. Khusus untuk tanah dasar, hal ini dapat dikolerasikan dengan hasil penyelidikan tanah berupa boring, pemeriksaan laboratorium terhadap sifat-sifat tanah dari contoh tanah yang diperoleh pada waktu pemboran disepanjang jalan tersebut.

Besarnya indeks permukaan ditentukan dengan persamaan berikut:

IPswell= 0.00335 x Vr x Ps x (1-eΦt) ... (3.14)

Dimana,

IP swell= Perubahan indeks permukaan akibat penggambangan tanah dasar. Vr = Besarnya potensi merembes keatas, dinyatakan dalam inch PS = Probabilitas pengembangan, dinyatakan dalam persen

Φ = Tingkat pengembangan tetap

t = Jumlah tahun yang ditinjau, dihitung dari saat jalan tersebut dibuka untuk umum

e. Kriteria Kinerja Jalan

Kinerja jalan yang diharapakan dinyatakan dalam nilai indeks permukaan (IP) pada awal umur rencana (IPt)

Konsep yang digunakan AASHTO dalam menyatakan kekuatan dan kerataan suatu permukaan jalan adalah berdasarkan kerusakan yang terjadi pada ruas jalan, sehingga tingkat pelayanan jalan menurun. Angka yang menyatakan tingkat kekuatan dan kerataan permukaan jalan selanjutnya disebut Nilai Indeks permukaan (Present Servicebility Indeks/ PSI)

(45)

29 PSI yang diberikan AASHTO berkisar antara 0-5, yang ditentukan oleh jenis lapis permukaan dan kelas jalan. Pada jalan yang baru dibuka untuk lalu-lintas, IPo= 4.2, dalam waktu tertentu IPo= 4.2 tersebut akan mengalami penurunan sampai mencapai indeks permukaan terminal (IPt) 2.5 atau 2.

f. Resilient Modulus Tanah Dasar (Mr)

Kekuatan daya dukung tanah pada suatu ruas jalan tidak tersebar secara merata sepanjang jalan, sehingga diperlukan suatu penyeragaman. Nilai daya dukung tanah ditetapkan berdasarkan nomogram korelasi terhadap berbagai cara pengujian, seperti: CBR ”R-Value” dan Group Indeks. Untuk mendapatkan nilai daya dukung tanah dengan menggunakan nomogram, masing-masing cara lansung dikorelasikan pada skala yang menyatakan nilainya.

Penentuan ukuran elastisitas untuk tanah dasar dinyatakan dengan Resilient Modulus tanah dasar (Mr) yang dapat diperoleh dari pemeriksaan AASHTO T.274 atau korelasi dengan nilai CBR dengan persamaan berikut.

Mr = 1500 x CBR (Psi)

Pemeriksaan Mr sebaiknya dilakukan selama 1 tahun penuh, sehingga dapat dipoleh besarnya Mr sepanjang musim. Besarnya kerusakan relatif dari setiap kondisi tanah dasar dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:

U= 1.18 x 108 x Mr-2.32... (3.15) Dengan:

U = Kerusakan relatif, dan

Mr = Resilient modulus, dinyatakan dengan Psi

Resilient modulus untuk tanah dasar yang digunakan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur adalah harga korelasi yang diperleh dari kerusakan relatif rerata.

g. Faktor Drainase

(46)

30 AASHTO membagi kualitas drainase menjadi lima tingkat seperti yang tercantum dalam Tabel 3.13 berikut ini:

Tabel 3.13 Kualitas drainase jalan

Kualitas drainase Waktu yang digunakan untuk mengeringkan air Baik sekali

Air tidak mungkin kering

Sumber: AASHTO 1986

Berdarkan kualitas drainase pada lokasi jalan tersebut dapat ditentukan koefisien drainase (m) dari lapis keras lentur. AASHTO memberikan daftar koefisien drainase seperti yang terdapat dalam Tabel 3.14 berikut ini.

Tabel 3.14 Koefisien drainase (m) Kualitas

drainase

Persen waktu dalam keadaan lembab jenuh

<1 1-5 5-25 >25 Sumber: AASHTO 1986

h. Penentuan Strucktural Number (SN)

Struktural Number (SN) disebut juga sebagai Indeks tebal perkerasan (ITP) yang merupakan suatu besaran untuk penentuan tabal lapis keras lentur.

(47)

31 koefisien kekuatan relatif masing-masing bahan dapat dilihat pada Tabel 3.15 berikut ini.

Tabel 3.15 Koefisien kekuatan relatif bahan AASHTO

Layer Pavement Component Coeficient

Surface Course

Road Mix (Low Stability) 0.20

Plant Mix (High Stability) 0.44

Sand Asphalt 0.40

Base Course

Sand Gravels 0.07

Crushed Stone 0.14

Cement Treated (no.Soil Cement), Conpresive

Lime Treated 0.16-0.30

Sub Base Course

Sand Gravel 0.05-0.10

Sand or Sandy Clay Sumber: AASHTO 1986

Selain nilai kekuatan relative bahan yang disebut diatas, AASHTO memberikan nomogram untuk menentukan nilai koefisien kekuatan relatif bahan lapis keras. Nilai yang diperoleh dengan menggunakan nomogram tersebut, mendekati sama dengan nilai dari hasil penelitian yang dilakukan AASHTO seperti yang terdapat dalam Tabel 3.17 tersebut.

Koefisient kekuatan relatif bahan pondasi atas/ Granular base layer (a2), dapat ditentukan selain dengan uji laboratorium dapat juga digunakan persamaan berikut ini.

a2 = 0.249 x LogEBS – 0.977 ... (3.16)

EBS = Modulus elastis / resilient modulus lapis pondasi atas.

Koefisient kekuatan relatif bahan pondasi atas/ Granular base layer (a3),

(48)

32 a3 = 0.227 x LogESB – 0.839 ... (3.17)

Dengan:

a3 = Koefisient kekuatan relatif lapis pondasi bawah, dan

ESB = Modulus elastis /resilient modulus lapis pondasi bawah

Penentuan SN untuk tahap pertama dalam perencanaan tebal lapis keras lentur jalan adalah dengan mempergunakan nomogram AASHTO 1986.

i. Batas Minimum Tebal lapis Keras

AASHTO memberikan batas-batas minimum tebal lapis keras lentur seperti yang dapat dilihat pada Tabel 3.16 berikut ini.

Tabel 3.16 Batas-batal minimum tebal lapis perkerasan lentur. Traffic (ESAL)

(Kendaraan/ Tahun)

Asphalt Concrete (Inchi)

Agregat Base (Inchi)

1 2 3

<0.000 1.0 ”(Or Surface treatment) 4”

50.000-150.000 2.0” 4”

150.000-500.000 2.5” 4”

500.000-2.000.000 3.0” 6”

2.000.000-7.000.000 3.5” 6”

>7.000.000 4.0” 6” Sumber: AASHTO 1986

j. Pemilihan Jenis Lapisan Lapis Keras

(49)

33

SN1 SN2 SN3

D1

D2

D3

Lapis tanah dasar (sub grade)

Gambar 3.2 Struktur lapis perkerasan lentur metode AASHTO 1986

Penentuan tebal lapisan keras lentur adalah dengan menggunakan persamaan berikut ini:

D1≥SN1/a1 ...(3.18)

SN1* + a1.D1* SN1 ... (3.19)

D2*≥ (SN2-SN1*)/(a2.m2) ...(3.20)

SN1* + SN2*≥SN2...(3.21)

D3*≥(SN3* - (SN1* + SN2*))/(a3.m3) ...(3.22)

Dengan :

a = Koefisien kekuatan relatif bahan masing-masing lapisan D = Tebal masing-masing lapisan

m = Koefisien drainase masing-masing lapisan, dan

D* dan SN* = Nilai yang sebenarnya digunakan dapat sama lebih besar dari nilai yang diperlukan.

(50)

34 BAB IV

METODE PENELITIAN

4.1. Metode Penelitian

Penelitian yang dilakukan meruapakan komparasi metode perhitungan Lapisan perkerasan lentur jalan raya dengan menggunakan metode Bina Marga 1987 dan AASHTO 1986, analisis ini dengan mempertimbangkan metode bina marga merupakan standar perencanaan lalu lintas lapis keras lentur di Indonesia yang dalam dasar penentuannya menggunakan metode AASHTO.

4.2. Bahan dan Peralatan Penelitian

4.2.1. Bahan a) Tanah

Tanah yang dipergunakan untuk penelitian adalah tanah yang berasal dari daerah sekitar jalan kaliurang Km 12.

b) Air

Air yang digunakan berasal dari Laboratorim Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta.

4.2.2. Peralatan

Peralatan yang di gunakan adalah semua alat yang terletak di Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan Unversitas Islam Indonesia.

4.3. Jalannya Penelitian

Penelitian ini di lakukan dengan tahapan, sebagai berikut: 4.3.1. Pekerjaan Persiapan.

(51)

35 4.3.2. Pekerjaan Lapangan

Pekerjaan lapangan adalah pengambilan sampel tanah di lokasi, pekerjaan lapangan dilakukan dalam beberapa tahap, pemilihan lokasi dan pengambilan sampel tanah. Lokasi sampel dipilih berdasarkan letak dan tujuannya, sedangkan pengambilan sampel tanah dilakukan untuk tanah terganggu ( disturbed ).

4.3.3. Pekerjaan Laboratorium

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Islam Indonesia. Beberapa pengujian yang akan dilakukan diantaranya:

a) Pengujian sifat fisik tanah • Analisa saringan • Kadar air tanah • Berat jenis tanah • Berat volume tanah b) Pengujian sifat mekanik tanah

• Proktor Standar

• CBR (California Bearing Ratio) 4.3.4. Metode Analisis

Ada beberapa yang dilakukan pada metode analisis ini diantaranya : a. Studi Pustaka

Studi pustaka diperlukan sebagai acuan analisis setelah subjek ditentukan. Studi pustaka merupakan landasan teori bagi analisis yang mengacu pada buku – buku, pendapat dan teori – teori yang berhubungan dengan penelitian. Studi pustaka yang digunakan dalam analisis ini dijelaskan pada bab tersendiri.

b. Metode Pengumpulan Data

(52)

36 Pada penelitian ini, penulis menggunakan data sekunder yang diperoleh mengumpulkan data yang merujuk dari instansi terkait. Data sunder yang digunakan dalam analisis diantaranya : Fungsi jalan, Volume beban lalu lintas, Data curah hujan, dll.

4.4 Cara Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan sesuai dengan diagram alur seperti pada Gambar 4.1 berikut.

Gambar 4.1. Bagan alir penelitian

Pengumpulan buku referensi Pengambilan sample tanah dan pengumpulan data

Penelitian dilaboratorium

Klasifikasi Tanah Uji Sifat Fisik

Uji Sifat Mekanik Tanah - Uji Proktor standar - Uji CBR Laboratorium

Pembahasan

Selesai

Kesimpulan dan Saran Mulai

Desain Bina Marga

(53)

39

BAB V

ANALISIS DATA

Pada bab ini disajikan hasil uji laboratorium tanah dan Desain yang direncanaakan untuk tebal perkerasan lentur dengan metode Bina Marga 1987 dan AASHTO 1986 pada jalan Kaliurang Km.12 yang memiliki 2 lajur yang terbagi 2 arah tanpa dipisahkan dengan median (tipe 2/2 UD). Lebar total badan jalan adalah ± 6,2 meter dan dilengkapi dengan bahu jalan disisi kanan dan kiri masing-masing selebar ± 1 m.

5.1. Sifat-Sifat Tanah 5.1.1 Sifat Fisik Tanah

Dari hasil pemeriksaan bahan dasar di Laboratorium diperoleh suatu hasil yang berkaitan dengan karakteristik tanah sebagai berikut: Warna coklat kehitaman, berbentuk butiran.

a. Analisa Distribusi Saringan.

Tanah yang di ambil di jalan Kaliurang Km 12 pada kedalaman ± 1 meter dibawah permukaan jalan sebanyak ± 20 Kg merupakan tanah yang berkerikil bila diamati sepintas. Berdasarkan hasil pengujian di Laboratorium dengan analisis granuler pada tanah tersebut di dapatkan data seperti pada Tabel 5.1 berikut ini:

Tabel 5.1. Analisis distribusi saringan

Sieve Diameter butiran % finer

No ( mm ) by mass

4 4.750 58.32

10 2.000 49.67

20 0.850 35.18

40 0.425 16.05

60 0.250 9.17

140 0.106 6.12

(54)

40 GRAIN SIZE ANALYSIS

ASTM D1140-54

Gambar 5.1. Analisis distribusi saringan. Tabel 5.2. Persen butiran tanah

Finer # 200 4.91 % D10 (mm)

D30 (mm)

Gravel 41.68 % D60 (mm)

Sand 53.40 % Cu = D60/D10

Silt 4.91 % Cc = D30² / (D10xD60)

Dari Tabel 3.1. sistem klasifikasi Unified di dapatkan simbol kelompoknya SP dan nama jenis, pasir gradasi buruk, pasir berkerikil dan sedikit atau tidak mengandung butiran halus .

(55)

41 b. Pengujian Kadar air.

Dari pengujian kadar air di laboratorium, didapat kadar air seperti pada Tabel 5.3.

Tabel 5.3. Kadar air tanah

1 No Pengujian

1

a b c

2 Berat Container (W1) (gram) 21.77 22.01 22

3 Berat Container + Tanah Basah (W2) (gram) 107.88 81.62 81.19

4 Berat Container + Tanah Kering (W3) (gram) 95.98 73.02 73.18

5 Berat Air (Wa) (gram) 11.9 8.6 8.01

6 Berat Tanah Kering (Wt) (gram) 74.21 51.01 51.18

7 Kadar Air (Wa/Wt) x 100% ( % ) 16.036 16.859 15.651

8 Kadar Air rata-rata (%) 16.182

c. Pengujian Berat Jenis Tanah.

Dari pengujian di Laboratorium didapat berat jenis tanah seperti pada Tabel 5.4.

Tabel 5.4. Berat jenis tanah

1 No. Pengujian

1

a b

2 Berat Piknometer (W1) (gram) 16.67 16.55

3 Berat Piknometer + tanah kering (W2) (gram) 29.6 29.29

4 Berat piknometer + tanah basah (W3) (gram) 50.25 50.03

5 Berat piknometer + air (W4) (gram) 41.96 42.01

6 Temperatur (Co) 28 29

7 Berat Jenis Gs (Co) 2.65 2.69

8

Gs pada 27.5 oc = Gs (to).[Bj air ot/Bj air t

27.5] 2.690 2.830

(56)

42 d. Pengujian Volume Tanah.

Dari pengujian di Laboratorium didapat berat volume tanah seperti pada Tabel 5.5.

Tabel 5.5. Berat volume tanah

1 No Pengujian 1 2

9 Berat volume rata-rata (gr/cm³) 1.596

5.1.2. Sifat – Sifat Mekanik Tanah

a. Uji Kepadatan Tanah ( Uji Proktor Standar ).

Uji proktor dilakukan untuk mencari kadar air optimum yang menjadi acuan kepadatan tanah maksimum. Untuk menghitungnya digunakan rumus:

γb = V W

Keterangan :

W = Berat tanah yang dipadatkan pada cetakan V = Volume cetakan ( cm ³ )

Pada setiap percobaan besarnya kadar air dalam tanah yang dipadatkan dapat ditentukan dilaboratorium. Bila kadar air diketahui, maka berat volume kering (γd ) dari tanah tersebut dapat dihitung dengan persamaan :

γd =

(57)

43 puncak dan grafik nerupakan kadar air optimum dan berat volume kering maksimum, hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 5.6 berikut.

Tabel 5.6. Hasil Uji Proktor Standar

No pengujian 1 2 3 4 5

Berat silinder + tanah padat ( gram )

35

Berat Slinder + tanah rata-rata 3543,5 3633,5 3727,5 3745 3707,5 Berat tanah padat ( gram ) 1813,5 1903,5 1997,5 2015 1977,5 Berat volume tanah 1,942 2,038 2,139 2,157 2,117

Kadar air ( % ) 7,66 10,32 13,80 15,81 18,86

Berat volume tanah kering ( gram/cm³ ) 1,804 1,847 1,879 1,863 1,781

(58)

44

Gambar. 5.2. Hasil uji kepadatan tanah ( Uji proktor standar )

Dari Gambar 5.2. didapatkan berat volume kering maksimum ( γd maks ) adalah sebesar 1,88 gr/cm³ dan kadar air optimum sebesar 13,51 %.

b Uji CBR ( California Bearing Ratio )

Harga CBR ( California Bearing Ratio ) adalah nilai yang menyatakan kualitas tanah dibandingkan dengan bahan standar berupa batu pecah yang mempunyai nilai CBR 100 % dalam memikul beban lalu lintas.( Djatmiko Soedarmo, 1993 ).

Pada percobaan ini dikehendaki nilai CBR pada berat volume kering tertentu, dicari dengan mengunakan grafik hubungan antara nilai CBR berat volume kering, dan CBR dengan kadar air optimum dari pangujian proktor standar. Untuk menentukan nilai CBR rencana maka dipakai cara AASHTO T – 193.

(59)

45 yang berbeda tetap didapatkan penetrasi 0,2” lebih besar hingga dilakukan tiga kali pengujian dan didapat CBR 0,2” lebih besar.

Tabel 5.7 Nilai CBR yang digunakan No Percobaan Nilai CBR 0,1”

( % )

Nilai CBR 0,2” ( % )

Nilai CBR Yang digunakan

1 Tanah asli ( 5 kg ) 27 38 38

2 Tanah asli ( 5 kg ) 32 40 40

3 Tanah asli ( 5 kg ) 28 37 37

Rata-rata 38

(60)

46 5.2.Analisis Perhitungan Perkerasan Lentur

Dengan Metode Bina Marga 1987 5.2.1. Kondisi Lapis Keras.

Kondisi lapis keras ruas jalan yang dianalisis adalah sebagai berikut : a. Tipe jalan : Arteri

b. Jenis lapis keras : Lapis keras lentur ( Flexible Pavement ) c. Jumlah jalur : 2 arah

d. Jumlah lajur : 2 buah e. Lebar jalur : 6,2 m f. Lebar bahu jalan : 1 m

g. Kondisi medan : Lurus dan datar h. Kelandaian jalan : < 6%

i. Nilai CBR tanah dasar : 38 %

5.2.2. Beban Lalu Lintas Primer.

Berbagai model angkutan yang mempunyai karakteristik berlainan, berbaur milintasi ruas jalan. Moda angkutan tersebut terdiri dari :

a. Sepeda motor, baik yang beroda dua maupun tiga, dengan berbagai merek dan jenisnya.

b. Kendaraan ringan seperti : kendaraan pribadi ( sedan , jeep, mini bus , stasion wagon ), mobil angkutan penumpang ( taksi, mikro bus ) dan kendaraan angkutan barang ( pick up, mikro truk, dan colt box )

c. Kendaraan berat yang didominasi oleh truk dan bus, seperti: bus mini, bus pariwisata, truk 2 as, dan truk 3 as.

5.2.3. Volume Beban Lalu Lintas Sekunder.

(61)

47 5.2.4. Pertumbuhan Lalu Lintas

Pertumbuhan lalu lintas dalam analisis ini dimaksudkan untuk menentukan angka pertumbuhan kendaraan ( i ) yang dapat dijadikan dasar untuk memprediksi arus beban lalu lintas yang akan datang, untuk menghitung angka pertumbuhan tersebut digunakan rumus bunga berganda / bunga majemuk ( Harahap dan Negoro, 1989.

Tabel 5.8. Data Lalulintas Harian Rata-rata. (Kend/Hari) Golongan

Kendaraan

Yogyakarta -Kaliurang Tahun 2004 Tahun 2007

2 10136 12279

(62)

48 Tabel 5.9. Angka pertumbuhan lalulintas.

Golongan

n 2004 Maks E ESAL (a) 2007 Maks E ESAL (b) i= [ (b/a )^1/n - 1 ] x 100 % Kendaraan

2 3 10136 0,0004 4,054 12279 0,0004 4,911 6,60 3 3 2168 0,0004 0,867 1040 0,0004 0,416 -21,72 4 3 2059 0,0004 0,823 1880 0,0004 0,752 -2,99 5a 3 11 0,3006 3,306 123 0,3006 36,97 123,62 5b 3 24 0,3006 7,2144 24 0,3006 7,214 0,00 6a 3 337 0,2174 73,26 538 0,2174 116,96 16,87

6b 3 0 5,0264 0 0 5,0264 0 0,00

7a 3 15 2,7416 41,124 17 2,7416 46,607 4,26 7b 3 5 4,9283 24,641 2 4,9283 9,856 -26,32

7c 3 1 6,1179 6,117 1 6,1179 6,117 0,00

Persen pertumbuhan lalulintas 10,03

5.2.5. Prediksi Beban Lalu Lintas.

Prediksi beban lalu lintas di tentukan berdasarkan volume beban lalu lintas maksimum pada ruas jalan, dengan pertumbuhan lalu lintas ( i ) awal umur rencana ( Tabel 5.8 ) serta pertumbuhan lalu lintas ( i ) selama umur rencana adalah sebesar 10,3 %

5.2.6. Angka Ekivalen ( E ) Beban Sumbu Kendaraan.

Angka Ekivalen ( E ) beban sumbu kendaraan dan konfigurasi beban sumbu ditentukan berdasarkan lampiran.

5.2.7. Koefisien Distribusi Kendaraan.

Ruas jalan Kaliurang merupakan 2 jalur, 2 lajur. Berdasarkan Tabel 3.3 dapat ditentukan nilai koefisien distribusi kendaraan ( C ) berikut ini :

(63)

49 5.2.8. Faktor Regional.

Tabel 5.10. Data curah hujan Sleman

No Bulan Data hujan (mm)

2003 2004 2005

1 Januari 63 65 58

Jumlah rata-rata 534

Sumber badan Meteorologi Stasiun Pakem, Sleman.

a. Menurut data curah hujan dan jumlah hujan di Kabupaten Sleman yang diperoleh dari Badan stasiun pengamatan hujan Pakem, Sleman seperti pada Tabel 5.10, memiliki curah hujan 534 mm/tahun ( Tabel 3.5 ) < 900 mm/ tahun maka termasuk iklim I.

b. Kelandaian jalan < 6 %, termasuk kelandaian I (Bidang Bina Marga, KimPrasWil, DIY)

c. Berdasarkan LHR untuk kendaraan berat:

(64)

50 d. Berdasarkan Tabel 3.6. dipeoleh nilai FR = 1,0 – 1,5; dipakai 1,5.

5.2.9. Analisis Komponen Lapis Keras Lentur Tahun 2008

Dalam analisis ini, tahun 2008 merupakan awal umur rencana ( tahun pertama operasional jalan ), umur rencana jalan di tetapkan selama 10 tahun. Analisis dilaksanakan melalui tahapan – tahapan sebagai berikut.

a. Lintas Ekivalen Permulaan ( LEP2008 )

Lintas Ekivalen Permulaan ( LEP2008 ) ditentukan dengan persamaan 3.5

dan hasilnya dapat dilihat pada Tabel 5.11. berikut ini.

Tabel 5.11. Lintas Ekivalen Permulaan ( LEP ) Analisa tahun 2008 Golongan

LHR C E

LEP = Σ LHR . C . E Kendaraan ( 8,16 ton beban sumbu tunggal )

2 13511 0.5 0.0004 2.70

Lintas Ekivalen Akhir ( LEA 2018 ) hasilnya dapat dilihat pada Tabel 5.12.

Tabel 5.12. Lintas Ekivalen Akhir ( LEA) Analisis Tahun 2018 Golongan

LHR. ( 1 + I ) ^

UR C E

LEA = Σ LHR ( 1 + I ) ^ UR. C . E Kendaraan ( 8,16 ton beban sumbu tunggal )

(65)

51

6b 0 0.5 5.0264 0.00

Lanjutan Tabel 5.12. Lintas Ekivalen Akhir ( LEA) Analisis Tahun 2018

7a 49 0.5 2.7416 66.69

7b 6 0.5 4.9283 14.10

7c 3 0.5 6.1179 8.75

Total LEA 2018 329

c. Lintas Ekivalen Tengah ( LET10 )

Lintas Ekivalen Tengah ( LET10 ) dihitung dengan mengunakan

persamaan 3.7 dengan perhitungan sebagai berikut: LET 10 = ( LEP 2008 + LEA 2018 ) / 2

= ( 126 + 329 ) / 2

= 229 smp/hari/1 arah ( 8,16 ton beban sumbu tunggal ) d. Lintas Ekivalen Rencana ( LER10 )

Lintas Ekivalen Rencana ( LER10) ditentukan dengan persamaan 3.8 dan

persamaan 3.10 dengan perhitungan berikut ini : LER 10 = LET 10 x FP ( persamaan 3.8 )

= LET 10 x ( UR / 10 ) ( persamaan 3.8 )

= 229 x ( 10 / 10 )

= 229 smp/hari/1 arah ( 8,16 ton beban sumbu tunggal ) e. Analisis Tebal Komponen

Analisis tebal komponen lapis keras lentur untuk tahun 2008 dilakukan sebagai berikut :

1. Untuk melakukan perencanaan tebal perkerasan diambil asumsi material penyusun lapisan sebagai berikut:

a. Lapis permukaan berupa material laston ( AC ), koefisien relatif a1 = 0.4 b. Lapis pondasi atas berupa agregat kelas A dengan koefisien relatif a2 =

(66)

52 2. Data Pendukung.

1. LER 10 = 229 smp/hari/1 arah

2. FR = 1,5 ( Tabel 3.5 )

3. IPt = 2,0 – 2,5 ( Tabel 3.6 ) dalam analisis ini digunakan IPt = 2,5 4. Ipo = ≥ 4 ( Tabel 3.7 ).

f. Penentuan Tebal Komponen.

1. Penentuan tebal lapisan permukaan. a. Data perencanaan

CBR = 100 % (CBR pondasi atas)

2. Penentuan tebal lapisan pondasi atas a. Data perencanaan

(67)

53 ITP = 3,8

ITP = 4,5

Lapisan tanah dasar

Gambar 5.3. Tebal lapis lentur 2008 Lapis permukaan a1= 0,4

Lapis pondasi atas a2 = 0,14

D1= 10 cm

(68)

54 5.3.Analisis Perhitungan Perkerasan Lentur Dengan Metode AASHTO 1986

Analisis tebal lapis keras lentur ruas jalan Kaliurang dengan metode AASHTO dilakukan dengan tahapan sebagai berikut ini.

5.3.1 Data Perhitungan

Data perhitungan yang digunakan dalam analisis ini adalah: a. Lalulintas Harian Rata-rata LHR

LHR yang digunakan adalah LHR yang dalam istilah metode ini disebut Avarage Daily Traffic (ADT) seperti yang tersaji pada Tabel 5.13 berikut ini:

Tabel 5.13 Data LHR/ ADT Analisis dengan metode AASHTO 1986. Golongan

Kendaraan

Type Sumbu

Berat (Ton)

Jumlah pada tahun 2007 (kend)

Jumlah ADT pada Tahun 2018 (kend)

2 1.1 2 12279 24548

3 1.1 2 1040 2079

4 1.1 2 1880 3758

5a 1.2 9 123 246

5b 1.2 9 24 48

6a 1.2L 8,3 538 1076

6b 1.2H 18,2 0 0

7a 1.22 25 17 34

7b 1.2+2.2 31,4 2 4

7c 1.2-2 26,2 1 2

(69)

55 b. Data Pendukung

Data pendukung dalam analisis ini adalah: a. Umur rencana : 10 Tahun, b. Pertumbuhan lalulintas : 10,03 % c. Klasifikasi jalan : Arteri d. Fungsi jalan : Urban

d. asumsi awal : 1. SN = 3 2. Pt = 2,0 dan 3. IPo = 4,2 c. Nilai LEF (Load Equivalent Factor)

LEF Merupakan angka ekivalen beban sumbu kendaraan yang menunjukkan jumlah lintasan dari sumbu tunggal sebesar 18000 Lbs (18 Kips) dapat menyebabkan kerusakan sama atau penurunan Indeks permukaan yang sama jika kendaraan melintas satu kali

1. Golongan kendaraan 2–4

Berat total kendaraan adalah 2 ton, dengan distribusi beban kendaraan 50% - 50%. Penentuan LEF dilakukan sebagai berikut:

a. As depan tunggal = 2 ton . 50 % = 1 ton =2,205 Kips Berdasarkan lampiran didapat nilai LEF = 0,000384

b. As belakang tunggal = 2 ton . 50 % = 1 ton =2,205Kips Berdasarkan lampiran didapat nilai LEF = 0,000384

Total nilai LEF = 0,000384+ 0,000384 =0,000768 2. Golongan kendaraan 5a - 5b

Berat total kendaraan adalah 9 ton, dengan distribusi beban kendaraan 34 % - 66 %. Penentuan LEF dilakukan sebagai berikut:

a. As depan tunggal = 9 ton . 34 % = 3,06 ton =6,75 Kips Berdasarkan lampiran didapat nilai LEF = 0,565

(70)

56 Total nilai LEF = 0,565+ 0,278 = 0,843

3. Golongan kendaraan 6a

Berat total kendaraan adalah 8,3 ton, dengan distribusi beban kendaraan 34 % - 66 %. Penentuan LEF dilakukan sebagai berikut:

a. As depan tunggal = 8,3 ton . 34 % = 2,82 ton =6,22 Kips Berdasarkan lampiran didapat nilai LEF = 0,137

b. As belakang ganda = 8,3 ton . 66 % = 5,48 ton =12,08Kips Berdasarkan lampiran didapat nilai LEF = 0,1964

Total nilai LEF = 0,137+ 0,1964 = 0,3334 4. Golongan kendaraan 6b

Berat total kendaraan adalah 18,2 ton, dengan distribusi beban kendaraan 34 % - 66 %. Penentuan LEF dilakukan sebagai berikut:

a. As depan tunggal = 18,2 ton . 34 % = 6,19 ton =13,64Kips Berdasarkan lampiran didapat nilai LEF = 0,3208

b. As belakang ganda = 18,2 ton . 66 % =12,01 ton=26,48Kips Berdasarkan lampiran didapat nilai LEF = 0,39

Total nilai LEF = 0,3208+ 0,39 = 0,7108 5. Golongan kendaraan 7a

Berat total kendaraan adalah 25 ton, dengan distribusi beban kendaraan 25 % - 75 %. Penentuan LEF dilakukan sebagai berikut:

a. As depan tunggal = 25 ton . 25 % = 6,25 ton =13,78Kips Berdasarkan lampiran didapat nilai LEF = 0,3310

b. As belakang ganda = 25 ton . 75 % =18,75 ton=41,34Kips Berdasarkan lampiran didapat nilai LEF = 2,47

Total nilai LEF = 0,3310+ 2,47 = 2,801 6. Golongan kendaraan 7b

Berat total kendaraan adalah 31,4 ton, dengan distribusi beban kendaraan 17 % - 35 % - 24 % - 24 %. Penentuan LEF dilakukan sebagai berikut:

a. As depan tunggal = 31,4 . 17 % = 5,33 ton =11,75kips Berdasarkan lampiran didapat nilai LEF = 0,1775

(71)

57 Berdasarkan lampiran didapat nilai LEF = 0,271

c. As gandeng depan ganda = 31,4 . 24 % = 7,53ton =16,61kips Berdasarkan lampiran didapat nilai LEF = 0,059

d. As gandeng belakang ganda = 31,4 . 24 % = 7,53ton =16,61kips Berdasarkan lampiran didapat nilai LEF = 0,059

Total nilai LEF = 0,1775+0,271+0,059+0,059 = 0,566 6. Golongan kendaraan 7c

Berat total kendaraan adalah 26,2 ton, dengan distribusi beban kendaraan 18 % - 41 % - 41 %. Penentuan LEF dilakukan sebagai berikut:

a. As depan tunggal = 26,2 . 18 % = 4,72 ton =10,41kips Berdasarkan lampiran didapat nilai LEF = 0,1105

b. As belakang ganda = 26,2 . 41 % =10,74ton =23,68kips Berdasarkan lampiran didapat nilai LEF = 0,248

c. As gandeng belakang ganda = 26,2 . 41 % =10,74ton =23,68kips Berdasarkan lampiran didapat nilai LEF = 0,248

Total nilai LEF = 0,1105 + 0,248+ 0,248 = 0,6065

d. Ekivalen 18 Kips ESAL

Perhitungan 18 Kips ESAL berada pada Tabel 5.14 berikut ini: Tabel 5.14. Jumlah kendaraan 18 Kips ESAL

(72)

58

Total 18 Kips ESAL 4048

Berdasarkan Tabel 5.14 , pengulangan kumulatif 18 Kips ESAL pada lajur rencana diperoleh dengan menggunakan persamaan berikut ini:

Wt18’ = DD . DL . W18

Sehingga, DD = 100 %

DL = 80 % - 100 %, dipakai 100%

W18 = 4080

Wt18’ = 1 . 1 . 4080 = 0,004 , 106 (Kips ESAL)

Penentuan pengulangan beban diperoleh dengan perhitungan Tabel 5.15 berikut: Tabel 5.15, Prediksi kumulatif 18 Kips ESAL terhadap waktu.

Tahun t Wt18

2007 0 0

2008 1 4080

2009 2 8160

2010 3 12240

2011 4 16320

2012 5 20400

2013 6 24480

2014 7 28560

2015 8 32640

2016 9 36720

2017 10 40800

2018 11 44880

2019 12 48960

e. Penentuan SN Maksimum

Penentuan SN maksimum selama periode analisis dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut.

a. R (tingkat reliabilitas ) = 80 % - 99 % dalam hal ini digunakan nilai R sebesar 99 %. (Tabel 3.12)

Figur

Tabel 1.1 Jumlah penduduk dan kepemilikan kendaraan kabupaten Sleman.

Tabel 1.1

Jumlah penduduk dan kepemilikan kendaraan kabupaten Sleman. p.18
Tabel 3.1 Sistem klasifikasi Tanah Unified.

Tabel 3.1

Sistem klasifikasi Tanah Unified. p.26
Tabel 3.4 Angka Ekivalen (E) beban sumbu kendaraan.

Tabel 3.4

Angka Ekivalen (E) beban sumbu kendaraan. p.32
Gambar 3.1. Grafik korelasi DDT dan CBR

Gambar 3.1.

Grafik korelasi DDT dan CBR p.34
Tabel 3.6. Indeks permukaan pada akhir umur rencana (IP)

Tabel 3.6.

Indeks permukaan pada akhir umur rencana (IP) p.36
Tabel 3.8. koefisien kekuatan relatif ( a )

Tabel 3.8.

koefisien kekuatan relatif ( a ) p.37
Tabel 3.12 Simpangan Baku Normal (ZR)

Tabel 3.12

Simpangan Baku Normal (ZR) p.43
Tabel 3.15 Koefisien kekuatan relatif bahan AASHTO

Tabel 3.15

Koefisien kekuatan relatif bahan AASHTO p.47
Tabel 3.16 Batas-batal minimum tebal lapis perkerasan lentur.

Tabel 3.16

Batas-batal minimum tebal lapis perkerasan lentur. p.48
Gambar 3.2 Struktur lapis perkerasan lentur metode AASHTO 1986

Gambar 3.2

Struktur lapis perkerasan lentur metode AASHTO 1986 p.49
Gambar 4.1.  Bagan alir penelitian

Gambar 4.1.

Bagan alir penelitian p.52
Gambar 5.1. Analisis distribusi saringan.

Gambar 5.1.

Analisis distribusi saringan. p.54
Tabel 5.4. Berat jenis tanah

Tabel 5.4.

Berat jenis tanah p.55
Tabel 5.3. Kadar air tanah

Tabel 5.3.

Kadar air tanah p.55
Tabel 5.5. Berat volume tanah

Tabel 5.5.

Berat volume tanah p.56
Tabel 5.6. Hasil Uji Proktor Standar

Tabel 5.6.

Hasil Uji Proktor Standar p.57
Gambar. 5.2. Hasil uji kepadatan tanah ( Uji proktor standar )
Gambar. 5.2. Hasil uji kepadatan tanah ( Uji proktor standar ) p.58
Tabel 5.7 Nilai CBR yang digunakan

Tabel 5.7

Nilai CBR yang digunakan p.59
Tabel 5.8. Data  Lalulintas Harian Rata-rata. (Kend/Hari)

Tabel 5.8.

Data Lalulintas Harian Rata-rata. (Kend/Hari) p.61
Tabel 5.9. Angka pertumbuhan lalulintas.

Tabel 5.9.

Angka pertumbuhan lalulintas. p.62
Tabel 5.10. Data curah hujan Sleman

Tabel 5.10.

Data curah hujan Sleman p.63
Tabel 5.12. Lintas Ekivalen Akhir  ( LEA ) Analisis Tahun 2018

Tabel 5.12.

Lintas Ekivalen Akhir ( LEA ) Analisis Tahun 2018 p.64
Tabel 5.11. Lintas Ekivalen Permulaan ( LEP ) Analisa tahun 2008

Tabel 5.11.

Lintas Ekivalen Permulaan ( LEP ) Analisa tahun 2008 p.64
Gambar 5.3. Tebal lapis lentur 2008

Gambar 5.3.

Tebal lapis lentur 2008 p.67
Tabel 5.13 Data LHR/ ADT Analisis dengan metode AASHTO 1986.

Tabel 5.13

Data LHR/ ADT Analisis dengan metode AASHTO 1986. p.68
Tabel 5.14. Jumlah kendaraan 18 Kips ESAL

Tabel 5.14.

Jumlah kendaraan 18 Kips ESAL p.71
Tabel 5.15, Prediksi kumulatif 18 Kips ESAL terhadap waktu.

Tabel 5.15,

Prediksi kumulatif 18 Kips ESAL terhadap waktu. p.72
Gambar 5.5. Tebal perkerasan jalan, metode AASHTO 1986

Gambar 5.5.

Tebal perkerasan jalan, metode AASHTO 1986 p.76
Tabel 6.1. Perbedaan susunan tebal perkerasan lentur jalan.

Tabel 6.1.

Perbedaan susunan tebal perkerasan lentur jalan. p.78
Tabel 6.2 Perbedaan parameter perencanaan metode Bina Marga 1987 dan

Tabel 6.2

Perbedaan parameter perencanaan metode Bina Marga 1987 dan p.79

Referensi

Memperbarui...