METODE DISAIN
Metode Empiris dengan atau tanpa
Uji Kekuatan Tanah
(Empirical
Methods)
Kegagalan Geser Terbatas
(Limiting
Shear Failure Methods)
Metode Defleksi Terbatas
(Limiting
METODE DISAIN
Metode Regresi berdasarkan Kinerja
Perkerasan atau Uji Jalan
(Regression Methods Based on
Pavement Performance or Road
Tests)
Metode Mekanistik-Empiris
METODE EMPIRIS
Penggunaan metode empiris tanpa uji kekuatan dimulai pada pengembangan sistem klasifikasi tanah Jalan Umum
(Public Roads) (Hogentogler dan Terzaghi, 1929), di mana
tanah dasar diklasifikasikan sebagai seragam dari A-1
sampai A-8 dan tidak seragam dari B-1 sampai B-3. Sistem PR kemudian dimodifikasi oleh Badan Pengarah Jalan Raya (HRB, 1945), di mana tanah dikelompokkan dari A-1
sampai A-7 dan indeks kelompok ditambahkan untuk membedakan tanah di dalam masing-masing kelompok. Kerugian dari metode empiris adalah bahwa hanya dapat
KEGAGALAN GESER
TERBATAS
Metode kegagalan geser terbatas digunakan untuk
menentukan ketebalan perkerasan sehingga kegagalan
geser tidak terjadi. Sifat utama komponen perkerasan dan tanah dasar yang harus dipertimbangkan adalah kohesi dan sudut gesekan internal. Barber (1946) menerapkan
formula kapasitas bantalan Terzaghi (Terzaghi, 1943) untuk menentukan ketebalan perkerasan. McLeod (1953)
menganjurkan penggunaan spiral logaritmik untuk
menentukan daya dukung perkerasan. Metode ini ditinjau oleh Yoder (1959) dalam bukunya Principles of Pavement Design, namun tidak disebutkan dalam edisi kedua (Yoder dan Witczak, 1975.
METODE DEFLEKSI
TERBATAS
Metode ini digunakan untuk menentukan ketebalan
Perkerasan sehingga defleksi vertikal tidak melebihi batas yang diijinkan. Kansas State Highway Commission (1947) memodifikasi persamaan Boussinesq (Boussinesq, 1885) dan membatasi defleksi tanah dasar menjadi 0,1 inci (2,54 mm).
Angkatan Laut (1953) menerapkan teori dua lapisan Burmister (Burmister, 1943) dan membatasi defleksi
permukaan menjadi 0,25 in (6,35 mm). Penggunaan defleksi sebagai kriteria desain memiliki keuntungan nyata sehingga mudah diukur di lapangan. Sayangnya, kegagalan
perkerasan disebabkan oleh tekanan dan ketegangan yang berlebihan, bukan defleksi.
METODE REGRESI
Contoh yang baik dari penggunaan persamaan regresi untuk perancangan perkerasan adalah metode AASHTO
berdasarkan hasil uji jalan. Kerugian dari metode ini adalah bahwa persamaan desain dapat diterapkan hanya pada
kondisi di lokasi uji jalan.
Persamaan regresi juga dapat dikembangkan dari kinerja perkerasan yang ada, seperti yang digunakan dalam sistem evaluasi perkerasan COPES (Darter et al., 1985) dan
EXPEAR (Hall et aL, 1989).
Persamaan ini dapat menggambarkan efek berbagai faktor pada kinerja perkerasan, kegunaannya dalam desain
perkerasan jalan terbatas karena banyaknya ketidakpastian yang terjadi.
METODE
MEKANISTIK-EMPIRIS
Metode perancangan mekanistik-empiris didasarkan pada mekanisme bahan yang menghubungkan
masukan seperti
beban roda, ke respons keluaran atau perkerasan, seperti tegangan atau regangan. Nilai respons digunakan untuk memprediksi distress dari data uji laboratorium dan data lapangan.
Istilah "aspal campuran panas" identik dengan "beton aspal" yang biasa digunakan. Ini adalah campuran
agregat aspal yang diproduksi pada batch atau drum fasilitas pencampuran yang harus dicampur,
PENGEMBANGAN DISAIN
YANG LAIN
Program Komputer (Computer Programs)
Layanan dan Keandalan (Serviceability
and Reliability)
PROGRAM KOMPUTER
Program CHEV yang dikembangkan oleh Chevron Research Company (Warren dan Dieckmann, 1963). Program ini
hanya bisa diterapkan pada bahan elastis linier namun dimodifikasi oleh Asphalt Institut dalam program DAMA
untuk memperhitungkan bahan granul elastis nonlinier (Hwang dan Witczak, 1979).
Program BISAR, dikembangkan oleh Shell, yang
menganggap tidak hanya beban vertikal tapi juga muatan horizontal (De Jong dkk, 1973).
Program yang dikembangkan di University of California, Berkeley, adalah ELSYM5, untuk sistem lima lapis elastis
PROGRAM KOMPUTER
Finn et al. (1986) mengembangkan sebuah program komputer bernama PDMAP (Probabilistic Distress
Models for Asphalt Pavements) untuk memprediksi retak kelelahan dan rutting di perkerasan aspal.
SAPIV, yaitu program analisis tegangan elemen hingga yang dikembangkan di University of
California, Berkeley.
Khazanovich dan loannides (1995) mengembangkan sebuah program komputer (disebut DIPLOMAT.
PROGRAM KOMPUTER
Kerugian utama dari teori berlapis adalah asumsi
bahwa setiap lapisan homogen dengan sifat yang sama di seluruh lapisan. Asumsi ini membuat sulit untuk menganalisis sistem berlapis yang terdiri dari bahan nonlinier, seperti basis butiran dan substitusinya.
Modulus elastis dari bahan-bahan ini bergantung pada tegangan dan bervariasi di seluruh lapisan, jadi timbul pertanyaan di lapisan nonlinier mana yang harus
PROGRAM KOMPUTER
Jika hanya tegangan, regangan, atau defleksi yang paling kritis yang diinginkan, seperti yang biasanya terjadi pada desain perkerasan, satu titik di dekat beban terapan dapat dipilih secara wajar.
Namun, jika tekanan, ketegangan, atau defleksi pada titik yang berbeda, beberapa di dekat dan beberapa yang jauh dari beban, diinginkan, akan sulit untuk
menggunakan teori berlapis untuk menganalisis bahan nonlinier. Kesulitan ini bisa diatasi dengan
PROGRAM KOMPUTER
Duncan dkk. (1968) pertama kali menerapkan metode elemen hingga untuk analisis perkerasan lentur. Metode ini kemudian digabungkan dalam program komputer ILLI-PAVE (Raad dan
Figueroa, 1980). Besarnya jumlah waktu dan penyimpanan
komputer yang dibutuhkan program tersebut belum digunakan untuk keperluan perancangan rutin. Namun, sejumlah
persamaan regresi, berdasarkan tanggapan yang diperoleh oleh
ILLI-PAVE, dikembangkan untuk digunakan dalam desain
(Thompson dan Elliot, 1985; Gomez-Achecar dan Thompson, 1986).
Metode elemen hingga nonlinear juga digunakan dalam program komputer MICH-PAVE yang dikembangkan di Michigan State
SERVICEABILITY AND
RELIABILITY
Sebagai hasil dari Uji Jalan AASHO, Carey dan Irick (1960) mengembangkan konsep kinerja pelayanan perkerasan dan menunjukkan bahwa ketebalan perkerasan juga harus bergantung pada indeks pelayanan yang dibutuhkan.
Lemer dan Moavenzadeh (1971) mengemukakan
konsep keandalan sebagai faktor desain perkerasan, dan program komputer probabilistik yang disebut VESYS dikembangkan untuk menganalisis sistem
perkerasan viskoelastis tiga lapis (Moavenzadeh et a1, 1974).
SERVICEABILITY AND
RELIABILITY
Konsep keandalan juga digabungkan dalam sistem desain perkerasan lentur Texas (Darter et al., 1973b) dan Panduan Desain AASHTO (AASHTO, 1986).
Meskipun prosedur AASHTO pada dasarnya bersifat empiris, penggantian nilai pendukung tanah empiris oleh modulus resilien pondasi bawah dan koefisien
lapisan empiris dengan modulus resilien pada masing-masing lapisan dengan jelas menunjukkan
kecenderungan metode mekanistik.
DYNAMIC LOADS
Semua metode yang dibahas sejauh ini didasarkan pada beban statis atau bergerak dan tidak
mempertimbangkan efek inersia karena beban dinamis.
Mamlouk (1987) menggambarkan sebuah program komputer yang mampu mempertimbangkan efek
inersia dan menunjukkan bahwa efek tersebut paling terasa saat batuan dangkal atau batuan bawah tanah beku ditemui.
DYNAMIC LOADS
Monismith et al. (1988) menunjukkan bahwa, untuk perkerasan aspal beton, tidak perlu melakukan
analisis dinamik yang lengkap. Efek inersia dapat
diabaikan dan respon dinamis lokal dapat ditentukan dengan metode statis dasarnya dengan menggunakan sifat material yang sesuai dengan laju pemuatan.
Prosedur perancangan saat ini tidak
mempertimbangkan kerusakan yang disebabkan oleh kekasaran perkerasan. Karena truk menjadi lebih
besar dan berat, beberapa keuntungan dapat diperoleh dengan merancang sistem suspensi yang tepat untuk
Construction of Pavement Structures Evaluation of Pavement Structures
Maintenance Programs of Pavement Structures Design of Pavement Materials
Aggregates Asphalt/PCC
Laboratory Exp.
ROAD CONSTRUCTION
BAHAN PERKERASAN JALAN
METODE PELAKSANAAN PERKERASAN JALAN
MANAJEMEN
KLASIFIKASI TANAH
SISTEM UNIFIED
Dikembangkan oleh Casagrande secara garis
besar membedakan tanah menjadi 3 bagian:
Tanah berbutir kasar, <50% lolos saringan no. 200. Secara visual terlihat berbutir kasar.
Tanah berbutir halus, >50% lolos saringan no. 200. Tanah organik, dapat dikenali dari warna, bau dan
sisa tumbuh-tumbuhan yang terkandung didalamnya.
KLASIFIKASI TANAH
SISTEM UNIFIED
KLASIFIKASI TANAH
SISTEM AASHTO
Menurut sistem ini tanah dibagi menjadi 8 kelompok yang diberi nama dari A-1 sampai A-8.
A-8 adalah kelompok tanah organik yang pada revisi terakhir oleh AASHTO diabaikan, karena kelompok ini memang tidak stabil sebagai bahan lapis perkerasan. Kelompok tanah berbutir kasar (<35% lolos saringan
No. 200)
Kelompok tanah berbutir halus (>35% lolos saringan No. 200)
KLASIFIKASI TANAH
SISTEM AASHTO
KELOMPOK TANAH BERBUTIR KASAR
A-1, adalah kelompok tanah yang terdiri dari kerikil dan pasir kasar dengan sedikit atau tanpa butir-butir halus, dengan atau tanpa sifat-sifat plastis
A-2, sebagai kelompok batas antara tanah berbutir kasar dengan tanah berbutir halus. Kelompok ini terdiri dari campuran kerikil/pasir dengan tanah berbutir halus yang cukup banyak (<35%)
A-3, adalah kelompok tanah yang terdiri dari pasir halus dengan sedikit sekali butir-butir halus lolos
KLASIFIKASI TANAH
SISTEM AASHTO
KELOMPOK TANAH BERBUTIR HALUS
A-4, adalah kelompok tanah lanau dengan sifat plastisitas rendah
A-5, adalah kelompok tanah lanau mengandung lebih banyak butir-butir plastis, sehingga sifat plastisnya lebih besar dari kelompok A-4
A-6, adalah kelompok tanah lempung yang masih
mengandung butir-butir pasir dan kerikil tetapi sifat perubahan volumenya cukup besar
A-7, adalah kelompok tanah lempung yang lebih
ASUMSI GRUP INDEKS
AASTHO
1. Semua kelompok yang termasuk dalam kelompok
A-1, A-2, dan A-3 kecuali A-2-6 dan A-2-7 adalah
kelompok tanah yang baik untuk tanah dasar
jalan atau dapat digunakan sebagai tanah dasar
jalan dengan penambahan sedikit bahan pengikat
2. Material pada kelompok lain termasuk A-2-6 dan
A-2-7 merupakan material yang kualitasnya
sebagai tanah dasar berkurang dari A-2-5
sehingga membutuhkan lapisan pondasi bawah
atau penambahan tebal lapisan pondasi atas
ASUMSI GRUP INDEKS
AASTHO
3. Anggapan bahwa batasan tanah berbutir
halus adalah 35% lolos saringan No.200
dan mengabaikan sifat plastisitasnya
4. Anggapan bahwa batas cair (liquid limit)
adalah 40%
5. Anggapan bahwa batasan indeks plastis
adalah 10%
GRUP INDEKS (GI)
Dimana:
GI = grup indeks
F = jumlah persen lolos saringan No. 200
berdasarkan material yang lolos saringan 3” LL = batas cair
PI = indeks plastis
35
0
.
2
0
.
005
40
0
.
01
15
10
F
LL
F
PI
KEPADATAN DAN DAYA
DUKUNG TANAH
Daya dukung tanah dipengaruhi oleh jenis tanah, tingkat kepadatan, kadar air, kondisi drainase, dan lain-lain
Tingkat kepadatan tanah dinyatakan dalam prosentase berat volume kering tanah terhadap berat volume
kering maksimum
Daya dukung tanah dasar (subgrade) pada
perencanaan perkerasan lentur dinyatakan dengan nilai CBR (California Bearing Ratio)
CBR adalah perbandingan antara beban yang
