PERENCANAAN TEBAL RIGID PAVEMENT DENGAN
METODE BINA MARGA 2003 DAN AASHTO 1993
PADA JALAN TOL PASURUAN – PROBOLINGGO
SEKSI 2 RUAS TONGAS – PROBOLINGGO STA.15+400 – STA.29+000
SKRIPSI
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik Dalam
Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
Disusun Oleh:
RAVI DWI LESMANA
201310340311238
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2020
iii
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : Ravi Dwi Lesmana NIM : 201310340311238 Jurusan : Teknik Sipil Fakultas : Teknik
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Dengan ini saya menyatakan sebenar-benarnya bahwa: Tugas Akhir dengan judul,“ PERENCANAAN TEBAL RIGID PAVEMENT DENGAN METODE BINA MARGA 2003 DAN AASHTO 1993 PADA JALAN TOL PASURUAN – PROBOLINGGO SEKSI 2 RUAS TONGAS - PROBOLINGGO STA.15+400 – 29+000” adalah hasil karya saya dan bukan karya tulis orang lain, dan dalam naskah tugas akhir ini tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan orang lain untuk memperoleh gelar akademik di suatu Perguruan Tinggi dan tidak terdapat karya atau pendapat orang yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan atau daftar pustaka. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan apabila pernyatan ini tidak benar saya bersedia mendapat sanksi akademis.
iv
LEMBAR PERSEMBAHAN
Segala puji bagi Allah SWT atas karunia dan rahmat-Nya yang tidak pernah kurang sedikitpun kepada hamba-Nya yang selalu meminta kepada-Nya. Shalawat serta salam kita haturkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW sebagai suri tauladan bagi umat-Nya. Tugas akhir ini saya persembahkan kepada:
1. Bapak H. Aman, S. Sos dan Ibu Hj. Susiana selaku kedua orang tua yang tiada henti-hentinya memberikan Do’a, dukungan serta bantuan keuangan yang rela kerja banting tulang, dan juga telah bersabar menunggu demi anaknya bisa mendapatkan gelar sarjana. Terimakasih atas semuanya yang telah engkau berikan selama ini. Semoga gelar sarjana yang saya dapatkan ini dapat membuat engkau bangga. Amiiin.
2. Saudara kakak laki-laki saya Frandika Amanudin, S. ST yang telah memberi semangat terus menerus, tidak lupa pula selalu mengingatkan apabila hal yang terburuk terjadi.
3. Keluarga Bapak Dr. Lasim Muzammil, S. Pd., M. Pd yang telah senantiasa membantu memberikan naungan serta dukungan tanpa henti-hentinya, dan juga terimakasih berkat putri beliau Fiorence Syazilli, S.T apabila tidak ada dia saya bukanlah apa-apa sekarang.
4. Teman-teman Keluarga Besar Teknik Sipil E dan seluruh angkatan 2013 terimakasih atas do’a dan dukungannya, serta semua pihak yang telah membantu saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini yang tidak dapat disebutkan satu-persatu. Semoga semua pihak yang telah membantu saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini mendapatkan pahala dari Allah SWT. 5. Semua pihakyang telah membantu saya dalam menyelesaikan tugas akhir
ini.
Semoga semua pihak yang telah membantu saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini mendapatkan pahala dari Allah SWT.
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, karunia, dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul “PERENCANAAN TEBAL RIGID PAVEMENT DENGAN METODE BINA MARGA 2003 DAN AASHTO 1993 PADA JALAN TOL PASURUAN – PROBOLINGGO SEKSI 2 RUAS TONGAS -
PROBOLINGGO STA.15+400 – 29+000”.
Tugas akhir ini merupakan syarat yang harus dipenuhi untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. Pada kesempatan kali ini penulis menyadari bahwa tugas akhir ini tidak akan dapat terselesaikan dengan baik tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis banyak menyampaikan terimakasih kepada:
1. Bapak Drs. Fauzan, M.Pd selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Malang.
2. Bapak Dr. Ahmad Mubin, ST., MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.
3. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang.
4. Bapak Dr. Ir. Sunarto, MT selaku Dosen Pembimbing I yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
5. Bapak Ir. Andi Syaiful Amal, MT selaku Dosen Pembimbing II yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
6. Seluruh pihak WASKITA kantor seksi 2 PASPRO yang mana telah memberikan izin kepada saya untuk memperoleh data-data yang dibutuhkan dalam menyusun tugas akhir ini.
7. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang yang telah sabar membimbing dan
vi
memberikan ilmu pengetahuannya. Semoga ilmu yang diberikan bermanfaat. Amiin
8. Ibu Fadilla Fatkul Jannah dan seluruh staf Tata Usaha Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Malang yang telah membantu banyak hal terhadap semua mahasiswa yang terlambat ini.
9. Keluarga Besar Sipil E dan seluruh teman-teman Teknik Sipil Angkatan 2013 yang telah memberikan semangat, menyumbangkan tenaga serta pikirannya dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
10. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Akhir kata penulis meyadari bahwa penulisan tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna, untuk itulah kritik dan saran yang membangun senantiasa penulis terima dengan lapang dada. Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembacanya.
Malang, Juli 2020
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN... ii
SURAT PERNYATAAN ... iii
LEMBAR PERSEMBAHAN ... iv
KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
ABSTRAK ... xv ABSTRACT ... xvi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 7 1.3 Tujuan Perencanaan ... 7 1.4 Manfaat Perencanaan ... 7 1.5 Batasan Masalah ... 8
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Jalan Tol ... 9
2.2 Perkerasan Jalan Raya ... 9
2.3 Pengertian Perkerasan Kaku... 12
2.4 Komponen Konstruksi Perkerasan Kaku ... 14
2.4.1 Elemen Tanah Dasar ... 15
2.4.2 Elemen Lapis Pondasi ... 15
2.4.3 Elemen Pelat Beton ... 16
2.4.4 Sambungan ... 18
2.5 Perencanaan Perkerasan Kaku ... 20
2.5.1 Pertimbangan konstruksi dan pemeliharaan ... 21
2.5.2 Evaluasi lapisan tanah dasar ... 21
viii
2.5.4 Material perkerasan ... 22
2.5.5 Lalu lintas rencana ... 22
2.6 Perencanaan Tebal Perkerasan Kaku ... 23
2.6.1 Metode Bina Marga 2003 ... 23
2.7 Prosedur Perencanaan Tebal Perkerasan Kaku ... 34
2.7.1 Metode AASHTO 1993 ... 35
2.8 Rencana Anggaran Biaya ... 49
2.8.1 Komponen Rencana Anggaran Biaya ... 49
BAB III METODE PERENCANAAN 3.1 Lokasi Perencanaan ... 52
3.2 Diagram Alir Perencanaan ... 54
3.3 Studi Pustaka ... 55
3.4 Pengumpulan Data ... 55
3.5 Pengolahan Data ... 56
3.6 Perencanaan Tebal Perkerasan Kaku ... 56
3.7 Kesimpulan dan Saran ... 58
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Perhitungan Data Lalu-Lintas ... 59
4.2 Perhitungan Tebal Perkerasan Kaku Metode Bina Marga 2003 ... 61
4.2.1 Analisa Lalu-lintas ... 61
4.2.2 Perhitungan Repetisi Sumbu yang Terjadi ... 68
4.2.3 Perhitungan Tebal Plat Beton ... 69
4.2.3 Perhitungan Dowel dan Tie Bar ... 88
4.3 Perhitungan Tebal Perkerasan Kaku dengan Methode AASHTO 1993 ... 91
4.3.1 Analisa Lalu – Lintas ... 91
4.3.2 Reliability ... 95
4.3.3 Serviceability ... 97
4.3.4 Modulus Reaksi Tanah Dasar ... 97
4.3.5 Modulus Elastisitas Beton ... 98
4.3.6 Flexural Strength ... 98
ix
4.3.8 Koefisien Drainase (Drainage Coeffient) ... 99
4.3.9 Perhitungan Tebal Perkerasan Kaku ... 100
4.3.10 Perhitungan Dowel dan Tie Bar ... 102
4.4 Hasil Perhitungan Tebal Perkerasan Kaku dengan Metode Bina Marga 2003 dan Metode AASHTO 1993 ... 105
4.5 Perhitungan Rencana Anggaran Biaya Perkerasan Kaku ... 106
4.5.1 Rencana Anggaran Biaya Metode Bina Marga 2003 ... 106
4.5.2 Rencana Anggaran Biaya Metode AASTHO 1993... 116
4.6 Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya Metode Bina Marga 2003 dan Metode AASTHO 1993 ... 122
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 123 5.2 Saran ... 124 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Perbandingan Antara Perkerasan Kaku Dan Perkerasan Lentur .... 11
Tabel 2.2 Jumlah Lajur Berdasarkan Lebar Perkerasan Dan Koefisien Distribusi Kendaraan Niaga Pada Lajur Rencana ... 28
Tabel 2.3 Faktor Pertumbuhan Lalu Lintas ... 29
Tabel 2.4 Faktor Keamanan Beban ... 30
Tabel 2.5 Diameter Ruji Bina Marga 2003 ... 34
Tabel 2.6 Faktor Distribusi Lajur ... 36
Tabel 2.7 Reliability ... 39
Tabel 2.8 Standard Normal Deviate ... 39
Tabel 2.9 Terminal Serviceability Index ... 40
Tabel 2.10 Faktor Loss of Support ... 41
Tabel 2.11 Quality of Drainage ... 43
Tabel 2.12 Koefisien Drainase ... 44
Tabel 2.13 Koefisien Penyaluran Beban ... 45
Tabel 2.14 Ketentuan Dimensi dan Jarak Pemasangan Dowel ... 47
Tabel 2.15 Ketentuan Dimensi dan Jarak Pemasangan Tie Bar ... 48
Tabel 4.1 Perhitungan LHR Awal dan Akhir Umur Rencana ... 60
Tabel 4.2 Konfigurasi Sumbu Kendaraan Niaga ... 62
Tabel 4.3 Perhitungan Jumlah Sumbu ... 63
Tabel 4.4 Jumlah Lajur Berdasarkan Lebar Perkerasan Dan Koefisien Distribusi Kendaraan Niaga Pada Lajur Rencana ... 66
Tabel 4.5 Faktor Pertumbuhan Lalu Lintas ... 67
Tabel 4.6 Perhitungan Repetisi Sumbu Rencana ... 69
Tabel 4.7 Faktor Keamanan Beban ... 71
Tabel 4.8 Tegangan Ekivalen dan Faktor Erosi untuk Perkerasan dengan Bahu Beton ... 73
Tabel 4.9 Interpolasi Nilai CBR 40% untuk Tegangan Ekivalen dan Faktor Erosi ... 74
xi
Tabel 4.11 Analisa Fatik dan Erosi (t=270 mm) ... 82
Tabel 4.12 Hasil Analisa Fatik dan Erosi sesuai Tebal Plat ... 89
Tabel 4.13 Ukuran Jarak dan Batang Dowel yang Disarankan ... 89
Tabel 4.14 Konfigurasi Sumbu dan Nilai Vehicle Damage Factor ... 93
Tabel 4.15 Faktor Distribusi Lajur ... 94
Tabel 4.16 Perhitungan Nilai Equivalent Single Axel Load ... 95
Tabel 4.17 Reliability ... 97
Tabel 4.18 Standard Normal Deviate ... 97
Tabel 4.19 Terminal Serviceability Index ... 98
Tabel 4.20 Load Transfer Coeffecient ... 99
Tabel 4.21 Jumlah Hari Hujan per Tahun ... 100
Tabel 4.22 Rekomendasi Dowel ... 103
Tabel 4.23 Tie Bar ... 104
Tabel 4.24 Hasil Perbandingan Tebal Rigid Pavement ... 106
Tabel 4.25 Daftar Item Pekerjaan Metode Bina Marga 2003 ... 107
Tabel 4.26 Volume Pekerjaan Metode Bina Marga 2003 ... 108
Tabel 4.27 Analisa Harga Satuan Pekerjaan Lapis Pondasi Bawah ... 111
Tabel 4.28 Analisa Harga Satuan Pekerjaan Lapis Beton Semen ... 112
Tabel 4.29 Analisa Harga Satuan Pekerjaan Bekisting Plat ... 113
Tabel 4.30 Analisa Harga Satuan Pekerjaan Dowel Ø32 (Polos) ... 114
Tabel 4.31 Analisa Harga Satuan Pekerjaan Tie Bar D16 (Ulir) ... 115
Tabel 4.32 Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya Bina Marga 2003 ... 116
Tabel 4.33 Daftar Item Pekerjaan AASTHO 1993 ... 117
Tabel 4.34 Volume Pekerjaan AASTHO 1993 ... 118
Tabel 4.35 Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya AASTHO 1993 ... 122
Tabel 4.36 Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya Bina Marga dan AASTHO 1993 ... 122
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tipikal Struktur Perkerasan Beton Semen ... 12
Gambar 2.2 Tebal Pondasi Bawah Minimum Untuk Perkerasan Kaku ... 24
Gambar 2.3 CBR Tanah Dasar Efektif Dan Tebal Pondasi Bawah ... 25
Gambar 2.4 Konfigurasi Beban Sumbu ... 27
Gambar 2.5 Tipikal Sambungan Memanjang ... 32
Gambar 2.6 Sambungan Susut Melintang Tanpa Ruji ... 33
Gambar 2.7 Sambungan Susut Melintang Dengan Ruji ... 33
Gambar 3.1 Lokasi Perencanaan ... 53
Gambar 3.2 Layout Jalan Tol Pasuruan – Probolinggo Seksi II ... 54
Gambar 3.3 Diagram Alir Perencanaan ... 55
Gambar 4.1 Grafik CBR Tanah Dasar Efektif Dan Tebal Pondasi Bawah ... 72
Gambar 4.2 Analisa Fatik Dan Repetisi Beban Ijin berdasarkan Ratio Tegangan, dengan Bahu Beton untuk STRT (t=260 mm) ... 76
Gambar 4.3 Analisa Fatik Dan Repetisi Beban Ijin berdasarkan Ratio Tegangan, dengan Bahu Beton untuk STRG (t=260 mm) ... 77
Gambar 4.4 Analisa Fatik Dan Repetisi Beban Ijin berdasarkan Ratio Tegangan, dengan Bahu Beton untuk STdRG (t=260 mm) ... 78
Gambar 4.5 Analisa Erosi dan Repetisi Beban Ijin berdasarkan Faktor Erosi, dengan Bahu Beton untuk STRT (t=260 mm) ... 79
Gambar 4.6 Analisa Erosi dan Repetisi Beban Ijin berdasarkan Faktor Erosi, dengan Bahu Beton untuk STRG (t=260 mm) ... 80
Gambar 4.7 Analisa Erosi dan Repetisi Beban Ijin berdasarkan Faktor Erosi, dengan Bahu Beton untuk STdRG (t=260 mm) ... 81
Gambar 4.8 Analisa Fatik Dan Repetisi Beban Ijin berdasarkan Ratio Tegangan, dengan Bahu Beton untuk STRT (t=270 mm) ... 83
Gambar 4.9 Analisa Fatik Dan Repetisi Beban Ijin berdasarkan Ratio Tegangan, dengan Bahu Beton untuk STRG (t=270 mm) ... 84
Gambar 4.10 Analisa Fatik Dan Repetisi Beban Ijin berdasarkan Ratio Tegangan, dengan Bahu Beton untuk STdRG (t=270 mm) ... 85
Gambar 4.11 Analisa Erosi dan Repetisi Beban Ijin berdasarkan Faktor Erosi, dengan Bahu Beton untuk STRT (t=270 mm) ... 86
xiii
Gambar 4.12 Analisa Erosi dan Repetisi Beban Ijin berdasarkan Faktor Erosi, dengan Bahu Beton untuk STRG (t=270 mm) ... 87 Gambar 4.13 Analisa Erosi dan Repetisi Beban Ijin berdasarkan Faktor Erosi, dengan Bahu Beton untuk STdRG (t=270 mm) ... 88 Gambar 4.14 Detail struktur tebal perkerasan dan detail sambungan tiebar pada
rigid pavement menggunakan metode Bina Marga 2003. ... 105
Gambar 4.15 Detail struktur tebal perkerasan dan detail sambungan dowel pada
rigid pavement menggunakan metode Bina Marga 2003 ... 105
Gambar 4.16 Potongan memanjang jalan ... 91 Gambar 4.17 Detail struktur tebal perkerasan dan detail sambungan tiebar pada
rigid pavement menggunakan metode AASHTO 1993 ... 98
Gambar 4.18 Detail struktur tebal perkerasan dan detail sambungan dowel pada
DAFTAR PUSTAKA
AASHTO. 1993. Guide For Design of Pavement Structures. American Assosiation of State Highway and Transportation Officials. Washington, D.C Aly, M. A. 2004. Jalan Beton Semen. Yayasan Pengembang Teknologi dan Manajemen. Jakarta
Departemen Pemukiman dan Prasarana Wilayah. 2003. Perencanaan Perkerasan
Jalan Beton Semen (Pd T-14-2003)
Dipohusodo, Istimawan. 1996. Manajemen Proyek dan Konstruksi Jilid 1. Penerbit Andi. Yogyakarta
Hendarsin, Shirley. 2000. Penuntun Praktis Perencanaan Teknik Jalan Raya. Politeknik Negeri Bandung Jurusan Teknik Sipil. Bandung
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 38 Tahun 2004 tentang jalan.
Jakarta:Pemerintah Indonesia
Sukirman, Silvia. 1999. Perkerasan Lentur Jalan Raya. Nova. Bandung
Suryawan, Ari. 2009. Perkerasan Jalan Beton Semen Portland (Rigid Pavement). Beta Offset Yogyakarta. Yogyakarta
Peraturan Menteri Pekerjaan Umum No.11/2013. Analisis Harga Satuan
Pekerjaan (AHSP) Bidang Bina Marga. Jakarta
Saodang, Hamirhan. 2005. Kontruksi Jalan Raya Buku 2 Perancangan
Mahasiswa/i atas nama,
Nama : Ravi Dwi Lesmana
NIM : 201310340311238
Telah dinyatakan memenuhi standar maksimum plagiasi dengan hasil,
BAB 1 7 % ≤ 10%
BAB 2 25 % ≤ 25%
BAB 3 27 % ≤ 35%
BAB 4 15 % ≤ 15%
BAB 5 5 % ≤ 5%
Naskah Publikasi 20 % ≤ 20% Malang, 16 Juli 2020
Surat keterangan ini digunakan untuk mendaftar
sidang Tugas Akhir khusus Wisuda Periode III 2020 Rizki A. T. Cahyani
