PERBANDINGAN TEBAL PERKERASAN KAKU PADA RUAS JALAN BANGKALAN-KETAPANG (Sta .60+15 - Sta. 60+550) DITINJAU DARI VARIASI STABILISASI TANAH.

(1)

(Sta .60+15 - Sta. 60+550) DITINJ AU DARI VARIASI

STABILISASI TANAH

TUGAS AKHIR

Oleh :

ERIC TRI HARYANTO

0653010010

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”

(2)

Dengan mengucap puji syukur atas kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul :

“PERBANDINGAN TEBAL PERKERASAN KAKU PADA RUAS JALAN BANGKALAN-KETAPANG (Sta 60+15 – Sta 60+550) DITINJAU DARI VARIASI STABILISASI TANAH”

Penyusunan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) pada Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, UPN “Veteran” Jawa Timur, juga untuk memperdalam disiplin ilmu yang diperoleh di bangku perkuliahan.

Selesainya Tugas Akhir ini tidak lepas dari bantuan moral, materi dan dorongan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Ibu Ir. Naniek Ratni JAR., M.KES., selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan UPN “Veteran” Jawa Tmur.

(3)

penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini tepat waktu. 4. Ibu Masliyah, ST, MT., selaku Tim Penguji I.

5. Bapak Istiar, ST, MT., selaku Tim Penguji II.

6. Bapak Ir, Hendrata Wibisana, MT., selaku Tim Penguji III.

7. Ibu Dra, Anna Rumintang, MT., selaku dosen wali, terima kasih telah membimbing penulis, baik saran maupun nasehat-nasehatnya.

8. Bapak dan Ibu pengajar, yang telah banyak membantu selama proses perkuliahan.

9. Dinas Pekerjaan Umum Bina Marga, Pemerintahan Provinsi Jawa Timur, terima kasih telah memberi kemudahan dalam memenuhi data-data yang dibutuhkan.

10.Kepada kedua orang tua, kakak serta adik-adik tercinta.

11.Semua teman- teman crew GPP, Fendy, Mike, Hadi, Alip, Acong (Catur), Ajeng (dika), edo, wahyu (garong), Glend (rino). Terima kasih atas suport dukungan dan pengertian kalian semua selama pengerjaan Tugas Akhir. 12.Semua teman-teman angkatan 2006 dan angkatan 2007 yang tidak

disebutkan satu persatu, terima kasih atas dukungan dan bantuan yang penulis butuhkan, semoga tuhan membalas kebaikan kalian.

(4)

akhir ini. Tidak lupa penulis harapkan kesediaan pembaca untuk menyumbangkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi perbaikan dan kemajuan Tugas Akhir ini agar berguna dan bermanfaat bagi siapa saja yang membutuhkan.

Surabaya, 11 Desember 2011

(5)

ABSTRAK …...……...………... i

DAFTAR ISI ………...………... ii

DAFTAR TABEL ………...………... v

DAFTAR GAMBAR ………...…..………... viii

BAB I PENDAHULUAN ………... 1

1.1 Latar Belakang ……..………... 1

1.2 Perumusan Masalah …………...………... 2

1.3 Tujuan ...………..………... 2

1.4 Batasan Masalah ……..………... 3

1.5 Peta Lokasi ….…...…..………...… 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ……..………... 6

2.1 Tinjauan Umum ...…....………...… 6

2.2 Stabilisasi Dangkal …....………...… 7

2.3 Plastisitas Tanah ....…....………...… 7

2.3.1 Batas Cair (Liquit Limit) dari tanah …...……...… 8

2.3.2 Batas Plastis dan Indeks Plastis dari Tanah ...……... 11

2.4 Klasifikasi Tanah ....…....………...… 12

2.5 Perencanaan Perkerasan .………...… 16

2.6 Perkerasan Kaku ....…....………...… 19

2.6.1 Karakteristik Perkerasan Kaku ...……...… 19

2.6.2 Struktur dan Jenis Perkerasan Kaku …...…...…...… 20

(6)

2.6.6 Kekuatan Tanah Dasar …...……...…... 25

2.6.7 Kekuatan Beton ...…...……...…... 26

2.6.8 Prosedur Ketebalan Pelat …...……...…... 26

2.6.9 Arus dan Komposisi Lalu-Lintas …...……...…... 29

2.6.10 Metode Rencana …...……...…... 30

2.7 Tata Cara Perencanaan Penulangan …………...…... 30

2.7.1 Jenis Sambungan …...……...…... 33

2.7.2 Geometrik Sambungan …...……...…... 34

2.7.3 Dowel ...…...……...…... 36

2.7.4 Batang Pengikat (tie bar)...……...…... 37

BAB III METODOLOGI PERENCANAAN ………... 38

3.1 Dasar-Dasar Perencanaan..…....………... 38

3.1.1 Data Primer …...……...…... 38

3.1.2 Data Sekunder …...……...…... 38

3.2 Alur Perencanaan …...………... 39

3.3 Flow Chart Metode Penelitian………... 41

BAB IV PEMBAHASAN ...………... 42

4.1 Analisa Data ...…....………... 42

4.1.1 Data Topografi …...……...…... 42

4.1.2 Lalu Lintas Harian Rata - Rata …...…...…... 38

4.1.3 Data Tanah ... …...…...…... 43

(7)

Campuran Semen ... ...…...…... 47

4.1.3.4 Penelitian CBR Tanah Asli Dicampur Semen ...…... 50

4.2 Perencanaan Perkerasan Jalan …...……….…... 54

4.2.1 Penentuan Laju Laju Pertumbuhan Lalu-Lintas ... …...…...…... 54

4.2.2 Volume Lalu-Linttas Rencana ...…...…... 55

4.2.3 Data –Data Teknis Jalan ...…...…... 57

4.2.4 Perhitungan Perkerasan Kaku ...…...…... 57

4.2.4.1 Mutu Beton Rencana...…...…... 57

4.2.4.2 Beban Lalu Lintas Rencana...…...…... 58

4.2.4.3 Kekuatan Tanah Dasar...…...…... 62

4.2.4.4 Kekuatan Pelat Beton...…...…... 62

4.2.5 Perhitungan Penulangan Perkerasan Kaku ...…... 73

4.2.5.1 Penulangan Pelat Beton untuk LHR Tahun 2012 .…... 73

4.2.5.2 Penulangan Pelat Beton untuk LHR Tahun 2032 .…... 75

4.3 Ringkasan ...………... 77

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN …...………... 81

5.1 Kesimpulan...…....………... 81

(8)

Tabel 2.1 Nilai Indeks Plastisitas dan Macam Tanah ...…...…... 8

Tabel 2.2 Faktor Batas Cair Terhadap Jumlah Pukulan ...…... 10

Tabel 2.3 Bagan I Klasifikasi Tanah USCS ...…... 14

Tabel 2.4 Bagan II Klasifikasi Tanah USCS ...…... 15

Tabel 2.5 Bagan III Klasifikasi Tanah USCS ...…... 16

Tabel 2.6 Koefisien Distribusi Kendaraan Niaga Pada Lajur Rencana ... 25

Tabel 2.7 Faktor Keamanan ...…... 25

Tabel 2.8 Perbandingan Tegangan dan Jumlah Penulangan yang Diijinkan ...…... 28

Tabel 2.9 Distribusi Baban Sumbu Dari Berbagai Jenis Kendaraan ...…... 29

Tabel 2.10 Koefisien Gesekan Antara Pelat Beton Semen Dengan Lapisan Pondasi Dibawahnya ...…... 32

Tabel 4.1 Data Lalu Lintas Harian Rata-Rata (LHR) ... 43

Tabel 4.2 Nilai CBR Tanah Asli... 44

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Atterberg Limit Terhadap Tanah Asli ... 46

Tabel 4.4 Analisa Indeks Plastisitas Tanah Asli Dicampur Semen ... 49

(9)

Tabel 4.7 Nilai CBR Tanah Asli dengan Semen

(Pemeraman 14 Hari) ... 53

Tabel 4.8 Jumlah LHR Tahun 2010 ke Tahun 2012 ... 56

Tabel 4.9 Jumlah LHR Tahun 2022 ke Tahun 2032 ... 56

Tabel 4.10 Jumlah Sumbu Kendaraan Niaga Tahun 2012 ... 59

Tabel 4.11 Jumlah Sumbu Kendaraan Niaga Tahun 2032 ... 60

Tabel 4.12 Persentase Konfigurasi Sumbu dan Jumlah Repetisi Awal Umur Rencana Tahun 2012 ... 61

Tabel 4.13 Persentase Konfigurasi Sumbu dan Jumlah Repetisi Akhir Umur Rencana Tahun 2032 ... 61

Tabel 4.14 Hasil Pengujian CBR Untuk Tanah Asli dan Campuran Semen ... 62

Tabel 4.15 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli ... 65

Tabel 4.16 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli ... 65

Tabel 4.17 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli Campuran 5% Semen ... 66

(10)

Tabel 4.23 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli

Campuran 5% Semen ... 71 Tabel 4.24 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli

Campuran 20% Semen ... 72 Tabel 4.27 Hubungan Kadar Semen dengan Tebal Pelat

Beton LHR Tahun 2012 ... 77 Tabel 4.28 Hubungan Kadar Semen dengan Tebal Pelat

Beton LHR Tahun 2032 ... 78 Tabel 4.29 Penulangan Perkerasan Kaku dengan LHR

Tahun 2012 ... 80 Tabel 4.30 Penulangan Perkerasan Kaku dengan LHR

(11)

Gambar 1.1 Peta Lokasi (Sta. 60+15 – Sta. 60+550)…....………... 4

Gambar 1.2 Peta Lokasi Test CBR dan Pengambilan Tanah …... 5

Gambar 1.3 Peta Lokasi Test CBR Dari Google Maps …... 5

Gambar 2.1 Atterberg Limit …... 9

Gambar 2.2 Struktur Perkerasan Kaku ...…... 20

Gambar 2.3 Hubungan Antara CBR dan Modulus Reaksi Tanah Dasar ... 26

Gambar 2.4 Tata Letak Sambungan pada Perkerasan Kaku ... 36

Gambar 3.1 Flow Chart Metode Penelitian ...…... 41

Gambar 4.1 Denah Lokasi Penyelidikan ... 44

Gambar 4.2 Grafik Nilai CBR Tanah Asli ... 45

Gambar 4.3 Grafik Atterberg Limit ... 47

Gambar 4.4 Grafik Nilai CBR Campuran (Pemeraman 3 Hari) ... 51

Gambar 4.7 Nomogram untuk Sumbu Tunggal Roda Tunggal ... 63

Gambar 4.8 Nomogram untuk Sumbu Tunggal Roda Ganda ... 64

Gambar 4.9 Grafik Hubungan Kadar Semen dengan Tebal Pelat Beton LHR Tahun 2012 ... 78

Gambar 4.10 Grafik Hubungan Kadar Semen dengan Tebal Pelat Beton LHR Tahun 2012 ... 79

(12)

(13)

(Sta .60+15 - Sta. 60+550) DITINJ AU DARI VARIASI

STABILISASI TANAH

ERIC TRI HARYANTO 0 6 5 3 0 1 0 0 1 0

ABSTRAK

Stabilisasi pada tanah lempung merupakan upaya untuk memperbaiki daya dukung tanah dan mampu mendukung bangunan yang berada diatasnya dan juga bertujuan untuk memperbaiki sifat tanah yang semula kurang baik menjadi lebih baik. Tanah dasar yang kurang baik, biasanya lempung (CL), terlihat dari harga batas cair (LL) > 50%, indeks plastis (PI) > 17% dan CBR < 6%. Hal ini mendasari dilakukan usaha stabilisasi dengan semen pada tanah dasar jalan Bangkalan – Ketapang agar sifat fisik tanah dapat diperbaiki.

Hasil penelitian dan perhitungan yang dilakukan pada ruas jalan Bangkalan – Ketapang menunjukkan bahwa sifat fisik tanah lempung ekspansif bisa diperbaiki dengan stabilisasi semen yaitu terlihat dari harga batas cair tanah asli yang semula 31,06% menjadi 17,94% pada campuran 5% semen, CBR tanah asli 48,84% setelah distabilisasi dengan penambahan 5% semen CBR menjadi 36,86% pada pemeraman 14 hari dan PI (indeks plastis) tanah asli 12,67% menjadi 0,76% pada campuran 5% semen.

Peningkatan harga CBR juga berpengaruh terhadap tebal perkerasan jalan, pada kondisi tanah asli dengan LHR 2012 tebal perkerasan 18 cm setelah distabilisasi dengan 5% semen tebal perkerasan menjadi 16 cm. Sedangkan dengan LHR 2032 semula tanah asli tebal perkerasannya 18 cm dengan penambahan 5% semen tebal perkerasan menjadi 16 cm. Pada stabilisasi tanah dengan semen lama pemeraman sangat berpengaruh pada harga CBR.

(14)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Jalan merupakan suatu konstruksi yang berfungsi sebagai prasarana perhubungan darat yang memegang peranan penting dalam kehidupan manusia. Dengan adanya jalan yang memadai dapat memperlancar distribusi barang dan jasa sehingga kebutuhan pemakai jalan dapat terpenuhi.

Jalur Bangkalan - Ketapang (Sta. 60+15 – Sta. 60+550) termasuk jalan provinsi dan merupakan jenis jalan kolektor primer yang banyak dilewati kendaraan berat sehingga keadaan jalan tidak rata dan rusak berat, hal ini diakibatkan karena keadaan tanah yang bersifat labil. Tanah yang kurang baik atau daya dukungnya yang rendah dapat diperbaiki atau ditingkatkan daya dukungnya dengan cara stabilisasi.

Stabilisasi merupakan salah satu cara untuk memperbaiki dan meningkatkan kekuatan tanah dasar (subgrade) sehingga akan mempertipis atau memperkecil tebal lapisan kaku diatasnya. Maka dari itu perlu dilakukan perencanaan stabilisasi tanah dengan campuran semen diambil 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% dari masing-masing sampel tanah yang diambil di lapangan.

(15)

menjadi lebih baik. Dari hasil perencanaan akan dapat diketahui masing-masing tebal perkerasan kaku dengan stabilisasi tanah campuran semen diambil 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20%.

1.2 Per umusan Masalah

Dalam penyusunan tugas akhir ini terdapat masalah pokok yaitu perbandingan tebal perkerasan kaku pada ruas jalan Bangkalan - Ketapang (Sta. 60+15 – Sta. 60+550) ditinjau dari variasi stabilisasi tanah. Masalah pokok tersebut dapat dijabarkan sebagai berikut :

1. Sejauh mana stabilisasi dengan semen dapat memperbaiki sifat fisik tanah?

2. Berapa perbandingan komposisi pada perkerasan kaku yang ditinjau dari stabilisasi tanah diambil 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% dengan metode BINA MARGA?

1.3 Tujuan

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Untuk mengetahui apakah stabilisasi secara kimiawi dapat efektif untuk perbaikan tanah dasar (subgrade).

(16)

1.4 Batasan Masalah

Batasan masalah yang dipakai dalam penyusunan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Merencanakan lapisan perkerasan dan menghitung perencanaan tebal perkerasan kaku sesudah ataupun sebelum distabilisasi yang disesuaikan dengan data - data dan sesuai persyaratan (Metode BINA MARGA) 2. Menekankan stabilisasi tanah dengan bahan pencampur (aditif) semen. 3. Tidak membahas sistem drainase

4. Tidak membahas tentang analisa biaya perkerasan kaku jalan. 5. Alinyemen vertikal dan alinyemen horisontal tidak dihitung 6. Umur rencana dari perkerasan adalah 20 tahun.

7. Stabilisasi tanah di ambil 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% dari masing-masing sampel tanah yang diambil di lapangan.

(17)

(18)

Gambar 1.2 Peta Lokasi Test CBR dan Pengambilan Tanah

(19)

BAB II

TINJ AUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Umum

Stabilisasi merupakan suatu usaha perbaikan sifat teknik tanah yang dapat dilaksanakan secara mekanis maupun kimiawi. Perbaikan secara mekanis berupa campuran dengan bahan pasir atau melalui pemadatan, sedangkan perbaikan secara kimiawi dilakukan dengan memberikan tambahan kapur, semen atau bitumen tanah tersebut.

Cara perbaikan sifat teknis tanah sangat dipengaruhi oleh plastisitas, distribusi butiran, dan lain-lain melalui tes di laboratorium. Apabila tanah tersebut memiliki sifat plastisitas sedang atau tinggi perbaikan yang sesuai adalah secara kimiawi. Prosentasi tambahan bahan kimia semen telah ada batas sebagaimana ditetapkan dalam literatur yaitu :

2 – 4 % : Untuk mencukupi pertukaran ion dan kebutuhan adsorpsi. 3 – 7 % : Digunakan pada kebanyakan aplikasi.

> 10 % : Tanah dengan plastisitas tinggi.

Sehingga untuk prosentasi campuran ditentukan 4%, 6%, 8% dan 10% yang di anggap mewakili.

(20)

sehingga akan menjadi landasan yang kuat bagi perkerasan yang berada di atasnya.

2.2 Stabilisasi Dangkal

Stabilisasi dangkal merupakan teknik stabilisasi yang sering diterapkan di bidang jalan terutama untuk mengubah sifat-sifat tanah dasar (subgrade) atau lapis fondasi bawah (subbase) agar dapat memenuhi standar persyaratan teknik. Dengan kemajuan teknologi dibidang geoteknik, saat ini penggunaan stabilisasi dangkal telah berkembang dan digunakan untuk memperbaiki lapisan tanah lunak yang berada dibawah permukaan. Stabilisasi dangkal yang digunakan pada lapisan bawah permukaan ini bertujuan untuk meningkatkan daya dukung tanah yang rendah dan mengurangi sifat kompresibel/mampet serta mengurangi besarnya penurunan timbunan badan jalan.

2.3 Plastisitas Tanah

(21)

dikandung di tanah, dapat dipisahkan ke dalam empat keadaan dasar, yaitu : padat, semi padat, plastis, dan cair.

Plastisitas tanah diperoleh melalui tes Atterberg dilaboratorium. Hasil test tersebut berupa parameter tanah seperti harga batas cair (liquid limit) dan batas plastis (plastic limit). Tanah yang mempunyai harga batas cair (LL) 50% atau kurang dikelompokkan sebagai tanah plastisitas rendah. Sebaliknya tanah yang mempunyai harga batas cair lebih dari 50% dikelompokkan sebagai tanah plastisitas tinggi. Sifat plastisitas tersebut hanya dimiliki oleh tanah berkohesi seperti lempung. Tanah non kohesif seperti kerikil, pasir dan lanau tidak mempunyai sifat plastis. Batas mengenai indeks plastis, sifat, macam tanah dan kohesinya diberikan oleh Atterberg sebagaimana tabel berikut :

Tabel 2.1 Nilai Indeks Plastisitas dan Macam Tanah

PI SIFAT MACAM TANAH KOHESI

0 Non Plastis Pasir Non kohesi

< 7 Plastisitas rendah Lanau Kohesi sebagian

7 – 17 Plastisitas sedang Lempung berlanau Kohesif

> 17 Plastisitas tinggi Lempung Kohesif

Sumber : Hardiyatmo, HC (1992)

2.3.1 Batas Cair (Liquid Limit) dar i Tanah

(22)

bagian yang terletak diantara bagian padat dan semi padat disebut sebagai batas penyusutan (shrinkage limit). Selisih antara liquid limit (LL) dan plastic limit (PL) disebut dengan plasticity index (PI). Batasan dan indeks hanya digambarkan dalam angka-angka yang berguna dalam menggolongkan jenis tanah serta membuat pertimbangan dalam hubungan dengan aplikasinya.

Gambar 2.1 Atterberg Limits

Selain bermanfaat dalam mengidentifikasi dan menggolongkan tanah, batas cair dapat juga digunakan untuk menghitung suatu nilai indeks tekanan. Indeks tekanan untuk tanah liat atau lempung diperoleh dengan persamaan :

= 0,009 . ( − 10)………... (2.1)

Dimana :

Cc = Indeks tekan LL = Batas cair

(23)

yang pertama yaitu dengan menghubungkan dua titik-titik pada kurva jatuh (flow curve) antara kadar air dengan 25 pukulan pada percobaan batas cair. Yang kedua dengan menggunakan persamaan yang telah ditentukan, yaitu :

= . ,

………... (2.2)

atau,

= . ………. (2.3)

Dimana :

N = Jumlah nilai pukulan W = Kadar air

K = faktor batas cair

Tabel 2.2 Faktor Batas Cair Terhadap Jumlah Pukulan

N K

JUMLAH PUKULAN FAKTOR DARI BATAS CAIR

20 0.974

21 0.979

22 0.985

23 0.990

24 0.995

25 1.000

26 1.005

27 1.009

28 1.014

29 1.018

30 1.022

(24)

2.3.2 Batas Plastis dan Indeks Plastis dar i Tanah

Plastic limit pada batas Atterberg terletak diantara bagian plastis dan bagian semi solid. Batas plastis diukur berdasarkan kadar air spesifik dan dari sudut pandang fisik adalah kadar air dimana tanah akan mulai menjadi hancur jika digulung sampai menjadi uliran. Pada laboratorium tanah mempunyai kadar air yang rendah bila digulung menjadi ulir sampai diameter ⅛ inch (3,2 mm). dengan tes Atterberg batas plastis dan indeks plastis dapat digunakan untuk mengidentifikasi dan mengklasifikasikan tanah. Indeks plastis secara matematis dapat ditentukan dengan persamaan :

= − ………... (2.4)

Dimana :

PI = Indeks plastis LL = Batas cair PL = Batas plastis

(25)

2.4 Klasifikasi Tanah

Sistem klasifikasi tanah sudah diklasifikasikan dalam beberapa

kelompok yang berbeda tergantung dari spesifikasi yang digunakan.

Contohnya adalah AASHTO Classification System, Unified Soil

Classification System, dan Federal Aviation Administration (FAA). Semua

klasifikasi tanah untuk pekerjaan dengan tujuan rancang bangun

menggunakan batas-batas Atterberg (sedikitnya dengan liquid dan plastic

limits) dan juga analisa ayakan sebagai parameter pembatas. Sistem

klasifikasi tanah yang digunakan dalam pembahasan ini adalah sistem

klasifikasi Unified (ASTM D - 66T) atau disebut juga Unified Soil

Classification System (USCS).

Unified Soil Classification System telah dikembangkan oleh

Casagrande dan telah digunakan pada U.SArmy Corps of Engineers. Dalam

sistem ini, tanah dikelompokkan dalam 3 kelompok besar :

a. Tanah berbutir kasar (coarse grained)

b. Tanah berbutir halus (Fine grained)

c. Tanah sangat organic (highly organic soils).

Kelompok diatas dikategorikan lagi ke dalam 15 dasar

pengelompokan tanah. Dibawah ini adalah simbol yang digunakan dalam

system Unified :

G = Gravel (kerikil)

S = Sand (pasir)

M = Mud / Silt (lanau)

(26)

O = Organic (organik)

PT = Peat (tanah gemuk / mengembang)

W = Well graded (gradasi baik)

P = Poor graded (gradasi jelek)

Biasanya dua simbol digunakan dalam sistem klasifikasi tanah ini, contoh

SW di indikasikan well-graded sand (pasir dengan gradasi baik). Dibawah ini

(27)

Tabel 2.3 Bagan I Klasifikasi Tanah USCS

Pr osedur Klasifikasi Lapangan (tidak ter masuk par tikel-partikel yang lebih besar dar i 75 mm dan mendasar kan atas per kir aan ber at)

T

Kisaran (range) yang cukup luas dalam ukur an butir an dan jumlah yang cukup ber ar ti dar i semua ukur an par tikel antar a

Satu ukur an saja yang banyak ter dapat atau suatu kisar an ukur an dimana beber apa ukur an antar t idak ter dapat

KERIKIL DENGAN BUTIRAN HALUS

(J umlah butir a n halus lebih banyak)

Butir an halus t idak plastis (untuk pr osedur identifikasi lihat ML di bawah)

Butir an halus plastis (untuk pr osedur identifikasi lihat CL di bawah)

P (BUtir an halus tidak

ada atau sedikit)

Kisaran (range) yang cukup luas dalam ukur an butir an dan jumlah yang cukup ber ar ti dar i semua ukur an par tikel antar a

Satu ukur an saja yang banyak ter dapat atau suatu kisar an ukur an dimana beber apa ukur an antar t idak ter dapat

PASIR DENGAN BUTIRAN HALUS

(J umlah butir a n halus l;ebih banyak)

Butir an halus t idak plastis (untuk pr osedur identifikasi lihat ML di bawah)

Butir an halus plastis (untuk pr osedur identifikasi lihat CL di bawah)

T

Kekuatan ker ing Pemuaian (r eaksi ter hadap goncangan)

Ketahanan (konsistensi dekat

batas plastis)

Tidak ada sampai

sedikit Cepat sampai lambat Tidak ada

Sedang sampai tinggi Tidak ada sampai

lambat Sedang

Sedikit sampai

sedang Lambat Sedikit

L

sedikit Tidak ada Tinggi

Sedang sampai tinggi Tidak ada sampai sangat lambat

Sedikit sampai sedang

TANAH SANGAT ORGANIK Langsung dapat diidentifikasi lewat war na, bau, seper ti busa dan tekstur ser abut

(28)

Tabel 2.4 Bagan II Klasifikasi Tanah USCS

Simbol

Kelompok Nama

Keter angan yang dibutuhkan untuk menjelaskan tanah keker asan butir an kasar , nama lokal atau geologi, dan ket er angan penting lainnya da symbol dalam kur un.

Untuk tanah tidak t er ganggu tambahkan keter angan mengenai sufikasi, der ajat kep adatan, sedimentasi, kondisi kelembaban dan kar akter istik dr ainase. GP

Ker ikil ber gr adasi bur uk, campur an ker ikil – pasir sedikit at au tanpa butir an halus

GM Ker ikil berlanau, campur an ker ikil – pasir – lanau bergr adasi bur uk

GC

Ker ikil ber lempung campur an ker ikil – pasir – lanau ber gr adasi bur uk

SW Pasir ber gr adasi baik, pasir ker ikil, sedikit atau tanpa butir an halus

SP Pasir bergr adasi bur uk, pasir ker ikil, sedikit atau tanpa butir an halus

SM Pasir berlanau, campur an pasir – lanau bergr adasi bur uk

SC Pasir ber lempung, campaur an pasir – lanau ber gadr asi bur uk

ML

Lanau anor ganik dan pasir sangat halus, tepung bat uan, pasir halus berlanau atau ber lempung dengan plastisitas r endah

Ber ikan nama, tentukan per kir aan persentase pasir dan ker ikil, ukur an maksimum, ber sudut atau bundar (angular ity), kondisi per mukaan, dan keker asan butir an kasar , nama lokal atau geologi, dan ket er angan penting lainnya da symbol dalam kur un.

Untuk tanah tidak t er ganggu tambahkan keter angan mengenai sufikasi, der ajat kep adatan, sedimentasi, kondisi kelembaban dan kar akter istik dr ainase. CL

Lempung anor ganik dengan

plastisitas r endah sampai sedang, lempung ber ker ikil, lempung berpasir, lempung ber lanau, lempung kur us

OL Lanau or ganik dan lanau lempung or ganik dengan plastisitas r endah

MH

Lanau anor ganik, tanah ber pasir atau ber lanau halus mengandung mika atau diatoma, lanau elastic

CH Lempung anor ganik dengan

plastisitas tinggi, lempung gemuk

OH Lempung or ganik dengan plastisitas sedang sampai tinggi

Pt Gambut (peat), r awang (muck), gambut r awa (peat bog), dll

(29)

Tabel 2.5 Bagan III Klasifikasi Tanah USCS

Kr iter ia Klasifikasi Laborator ium

P

Tidak memenuhi semua syar at gr adasi untuk GW

Batas Atter ber g di bawah gar is mer upakan batas antar a yang membutuhkan symbol

ganda

= Lebih besar dar i 6 = ( )

diantar a 1 dan 3

Tidak memenuhi semua syarat gr adasi unt uk SW

Batas Atter ber g di bawah gar is mer upakan batas antar a yang membutuhkan symbol

ganda Sumber : Joseph E. Bowles, PhysicalAnd Geotechnical PropertiesOf Soil (1984)

2.5 Per encanaan Per k er asa n

Dalam proses perencanaan perkerasan jalan, bahan perkerasan jalan

merupakan bagian yang diutamakan dalam pertimbangan analisis parameter

perancangan, karena salah satu perameter kekuatan konstruksi jalan terletak

pada pemilihan yang tepat dan material yang digunakan dalam suatu

rancangan perkerasan jalan.

Perkerasan merupakan bagian dari perencanaan jalan yang

direncanakan dapat memberikan tingkat pelayanan yang tinggi bagi lalu lintas

(30)

optimal, namun tujuan agar tersedianya jalan yang mempunyai standar mutu

yang tinggi sesuai dengan fungsinya, artinya dapat menyediakan lapisan

perkerasan jalan yang berlapis dengan susunan tertentu.

Konstruksi perkerasan dipandang dari rasa nyaman dan keamanan

berlalu-lintas harus memenuhi syarat :

1. Permukaan jalan yang rata, tidak bergelombang, tidak melendut dan

berlubang.

2. Permukaan jalan cukup kaku sehingga tidak mudah berubah bentuk

akibat beban yang bekerja diatasnya.

3. Permukaan jalan yang cukup kasar, sehingga memberikan gesekan yang

baik antara roda kendaraan dengan permukaan jalan

Konstruksi perkerasan jalan yang dipandang dari kekuatan dalam

memikul dan menyebarkan beban haruslah memenuhi syarat :

1. Ketebalan perkerasan yang cukup, sehingga dapat menyebarkan beban

lalu lintas ke arah dasar.

2. Kedap terhadap air.

3. Permukaan mudah mengalirkan air.

4. Kekakuan untuk memikul beban yang bekerja tanpa menimbulkan

deformasi yang berarti.

Jenis perkerasan dibedakan berdasarkan bahan pengikatnya adalah :

1. Perkerasan lentur(Flexible Pavement)

yaitu konstruksi perkerasan yang menggunakan aspal sebagai bahan

(31)

2. Perkerasan kaku (Rigid Pavement)

Yaitu konstruksi perkerasan yang menggunakan semen sebagai bahan

pengikatnya. Pelat beton dengan atau tanpa tulangan diletakkan diatas

tanah dasar dengan atau tanpa pondasi bawah, pelat tersebut yang

memikul sebagian besar beban roda lalu lintas.

3. Perkerasan komposit (Composite Pavement)

Yaitu perkerasan gabungan baik itu berupa perkerasan lentur diatasnya

perkerasan kaku atau perkerasan kaku diatas perkerasan lentur.

Berbeda dengan konstruksi bangunan yang lebih banyak mengacuh

pada prinsip kekuatan struktur material padat, persyaratan konstruksi jalan

lebih mengacuh pada teori elastisitas untuk semi padat, oleh karena itu

struktur perkerasan jalan terdiri dari beberapa lapisan elemen struktur

perkerasan. Pada struktur perkerasan lentur terdiri dari tanah dasar

(subgrade), lapisan pondasi bawah (subbase course), lapisan pondasi atas

(base course) dan lapisan permukaan (surface course). Pada struktur

perkerasan kaku terdiri dari lapisan tanah dasar, lapisan pondasi bawah dan

plat beton. Masing-masing elemen mempunyai nilai elastisitas bahan sendiri.

Sehingga boleh dikatakan elemen struktur perkerasan merupakan gabungan

dari komposisi bahan, yang masing masing berbeda elastisitasnya. Dengan

demikian persyaratan konstruksi untuk konstruksi jalan lebih mengacuh pada

persyaratan toleransi tehadap suatu nilai kekuatan yang ditetapkan. Pada

perkerasan jalan ada beberapa jenis perkerasan yang dipakai, perkerasan yang

(32)

2.6. Per ker asan Kaku

Struktur jalan kaku (rigid pavement) disebut juga perkerasan jalan

beton semen dan pelaksanaannya dilakukan pada kondisi daya dukung tanah

dasar yang kurang baik (kecil, berkisar nilai 2%), atau beban lalu lintas yang

dilayani relatif besar, maka dibuat solusi dengan perkerasan kaku (rigid

pavement) atau disebut juga perkerasan beton semen karena bahan dasarnya

terbuat dari beton semen.

Fungsi pokok perkerasan adalah untuk memikul beban lalu lintas agar

cukup aman dan nyaman sehingga tidak terjadi kerusakan berat selama umur

rencana. Untuk dapat memenuhi fungsi tersebut perkerasan kaku harus

memenuhi:

1. Mereduksi tegangan yang terjadi pada tanah dasar (sebagai akibat

beban lalu lintas) sampai batasan yang mampu dipikul tanah dasar

tersebut, tanpa menimbulkan perbedaan lendutan atau penurunan yang

berarti pada lapisan perkerasan.

2. Direncanakan sedemikian rupa sehingga mengatasi pengaruh kembang

susut dan penurunan kekuatan tanah dasar, serta pengaruh cuaca dan

kondisi lingkungan.

2.6.1. Kar ater istik Per ker asa n Kak u

Tiga faktor desain untuk perencanaan perkerasan kaku yang sangat

(33)

1. Kekuatan tanah dasar (subgrade), dan lapisan pondasi bawah (sub -

base), yang diindikasikan lewat parameter k (subgrade reaction),

atau CBR.

2. Modulus keruntuhan lentur beton (flexural strength) dan

3. Beban lalu lintas

Untuk mendapatkan pelayanan maksimal dari perkerasan kaku pelat

beton harus terjamin mempunyai landasan yang kuat dan uniforms. Pada

struktur perkerasan kaku hanya mempunyai lapisan pondasi bawah,

sedangkan pada lapisan pondasi atas tidak diperlukan (dibandingkan dengan

perkerasan lentur). Lapisan pondasi bawahpun tidak perlu terlalu kuat,

kekuatan secukupnya asal bisa menjamin kedudukan pelat beton pada bidang

rata, dan mampu mengatasi pumping, inflitrasi air dari bawah pondasi.

2.6.2. Str uktur dan J enis Per kerasan Kaku

Perkerasan kaku adalah suatu struktur dari pelat beton semen (PC)

yang bersambung (tidak menerus) atau menerus dengan atau tanpa tulangan,

terletak diatas pondasi bawah (sub - base) dengan atau tanpa lapis sebagai

lapisan permukaan.

Gambar 2.2 Struktur Perkerasan Kaku

Pelat Beton

Tanah Dasar

(34)

Dari penjelasan diatas Perkerasan kaku dapat dikelompokan kedalam

beberapa macam di antaranya perkerasan beton semen (rigid pavement).

Perkerasan beton semen, yaitu perkerasan kaku dengan beton semen sebagai

lapis aus. Perkerasan ini dibagi menjadi :

a. Perkerasan beton semen bersambung tanpa tulangan

Yaitu jenis perkerasan beton yang dibuat tanpa tulangan dengan

ukuran pelat mendekati bujur sangkar dimana panjang dari pelatnya

dibatasi oleh sambungan melintang. Panjang pelat dari sambungan ini

berkisar antara 5-6 meter.

b. Perkerasan beton semen bersambung dengan tulangan

Yaitu jenis perkerasan beton yang dibuat dengan tulangan dengan

ukuran pelat berbentuk empat persegi panjang, dimana panjang dari

pelatnya dibatasi oleh sambungan melintang. Panjang pelat jenis ini

berkisar antara 13-30 meter

c. Perkerasan beton semen menerus dengan tulangan

Yaitu jenis perkerasan yang dibuat dengan panjang pelat yang

menerus yang hanya dibatasi oleh adanya sambungan muai melintang.

Panjang pelat jenis ini berkisar antara 100 meter.

d. Perkerasan beton semen pratekan

Umumnya jenis perkerasan beton menerus, tanpa tulangan yang

menggunakan kabel pratekan guna mengurangi pengaruh susut, muai

dan lenting akibat temperatur dan kelembaban.

(35)

2.6.3. Dasar Perencanaan

Dalam perencanaan perkerasan kaku, tebal pelat beton dihitung agar

mampu memiliki tegangan yang ditimbulkan oleh :

1. Beban roda kendaraan

2. Perubahan suhu dan kadar air

3. Perubahan volume pada lapisan dibawahnya

Untuk mengatasi repetisi pembebanan lalu lintas sesuai dengan

konfigurasi dan beban sumbu, dalam perhitungan tebal pelat diterapkan

prinsip “Kelelahan” (fatigue). Prinsip tersebut didasarkan pada anggapan

bahwa apabila perbandingan tegangan lentur atau perbandingan antara

tegangan lentur beton akibat beban roda dengan kuat beton (MR) menurun,

maka jumlah repetisi pembebanan sampai runtuh (failure) akan meningkat.

Apabila perbandingan tegangan lentur tersebut rendah (dibawah

batas ketahanan lentur beton), maka beton akan mampu memikul repetisi

tegangan yang tidak terbatas, tanpa kehilangan kekuatannya. Sebaliknya

pada perbandingan tegangan yang tinggi beton hanya mampu memikul

reptisi tegangan yang sangat terbatas sebelum beton tersebut runtuh

Untuk proses perencanaan tebal perkerasan pada jenis perkerasan

kaku didasarkan pada :

1. Kekuatan tanah dasar yang dinyatakan dalam modulus reaksi tanah

dasar.

2. Tebal dan jenis pondasi bawah yang diperlukan untuk melayani lalu

(36)

perubahan volume tanah dasar, serta untuk mendapatkan keseragaman

daya dukung di bawah pelat.

3. Kekuatan beton yang dinyatakan kuat lentur (MR) untuk mengatasi

tegangan yang diakibatkan beban roda dari lalu lintas rencana.

Kekuatan beton tidak dinyatakan dalam kekuatan tekan (compressive

strength), mengingat bentuk keruntuhan pada perkerasan beton berupa

retakan yang diakibatkan tegangan lentur tarik yang lebih.

Adapun persyaratan dan pembatasan yang ditetapkan dalam

perkerasan kaku adalah sebagai berikut :

1. Modulus elastisitas tanah dasar (k), minimal = 2kg/cm3

2. Kuat lentur tarik beton (MR), pada umur 28 hari dianjurkan = 40

kg/cm2 (dalam keadaan terpaksa diijinkan Mrmin = 30 kg/cm2)

3. Kelandaian maksimum = 10%

4. Pelaksanaan harus sesuai dengan petunjuk pelaksanaan perkerasan

kaku (beton semen).

2.6.4 Penentuan Besar an Rencana

1. Dalam perencanaan perkerasan kaku umumnya umur rencana (r)

dilaksanakan antara 20 tahun sampai 40 tahun.

2. Sedangkan hasil perhitungan volume lalu lintas dan konfigurasi

sumbu, berdasarkan data terakhir (≤ 2 tahun terakhir) dari pos-pos

resmi setempat.

3. Untuk perkerasan kaku hanya kendaraan niaga dengan berat total

(37)

2.6.5 Pr osedur Penentuan Lalu lintas Rencana

a. Hitung volume lalu lintas (LHR)

b. Hitung jumlah sumbu kendaraan niaga (JSKN) selama umur rencana

dengan persamaan:

JSKN = 365 x JKNH x R ...………..(2.5)

Dimana :

JSKN = Jumlah sumbu kendaraan niaga maksimum

JKNH = Jumlah kendaraan niaga kendaraan harian

R = Faktor pertumbuhan lalu lintas (I), dan umur rencana (n)

apabila pertumbuhan lalu lintas tahunan selama umur

rencana

R dihitung dengan cara sebagai berikut:

Untuk i ≠ 0

R = ………..(2.6)

c. Hitung jumlah repetisi kumulatif tiap-tiap kombinasi konfigurasi atau

beban sumbu pada jalur rencana dangan mengalihkan jumlah sumbu

kendaraan niaga (JSKN) dengan persentase tiap-tiap kombinasi

terhadap (JSKNH) dan koefisien distribusi (cd) jalur rencana

JSKN x % kombinasi terhadap JSKNHx Cd………(2.7) ( 1 + i )n-1

e

(38)

Tabel 2.6 Koefisien Distribusi Kendaaraan Niaga Pada Lajur Rencana

Sumber: Pedoman Perencanaan Perkerasan Kaku, Departemen Pekerjaan Umum

Sebagian besar rencana, beban sumbu untuk tiap konfigurasi harus

dikalikan dengan faktor keamanan (FK) seperti pada tabel 2.7 berikut

ini

Tabel 2.7 Faktor Keamanan Pada Perkerasan Kaku

Peranan Jalan Faktor keamanan (FK)

jalan tol

Sumber: Pedoman Perencanaan Perkerasan Kaku, Departemen Pekerjaan Umum

2.6.6. Kekuatan Tanah Dasar

kekuatan tanah dasar dinyatakan dalam nilai modulus reaksi tanah

dasar (k). nilai modulus reaksi tanah dasar (k) diperoleh berdasarkan korelasi

antara nilai k dan CBR seperti pada gambar 2.3 dibawah ini.

Jumlah jalur Kendaraan niaga

(39)

Gambar 2.3 Hubungan Antara CBR dan Modulus Reaksi Tanah Dasar

2.6.7. Kekuatan Beton

Kekuatan beton dinyatakan dalam nilai kekuatan tarik lentur pada

umur 28 hari. Selain perbandingan hubungan antara kuat tarik lentur dan kuat

tekan pada umur 28 hari dapat diperoleh pada gambar 2.3 diatas.

2.6.8. Pr osedur Ketebalan Pelat

Untuk mengetahui tebal pelat yang diperlukan maka diperhatikan

langkah- langkah sebagai berikut:

a. Pilih suatu harga pelat tertentu sesuai tabel 2.8

b. Untuk setiap kombinasi konfigurasi atau beban maka harus

(40)

1. Tegangan lentur pelat beton

2. Perbandingan tegangan dihitung dengan membagi tegangan

lentur pelat beton dengan MR beton

3. Jumlah pengulangan beban yang diijinkan ditentukan

berdasarkan harga perbandingan tegangan seperti yang

ditunjukan pada tabel 2.8

c. Persentase fatigue untuk tiap-tiap kombinai konfigurasi atau beban

sumbu

d. Langkah a sampai c diulang sampai mendapatkan tebal terkecil

(41)

Tabel 2.8. Perbandingan Tegangan dan Jumlah Penulangan Yang Diijinkan

(42)

Tabel 2.9. Distribusi Beban Sumbu Dari Berbagai Jenis Kendaraan

Sumber: Perencanaan teknik jalan raya, oleh Shierly L H)

2.6.9. Ar us dan Komposisi Lalu-Lintas

Dalam pengecekan manual nilai arus lalu lintas (Q) mencerminkan

komposisi lalu lintas dengan menyatakan arus dalam satuan mobil

penumpang (smp), semua nilai arus lalu lintas diubah menjadi satuan mobil

penumpang (smp) yang diturunkan secara empiris untuk tipe kendaraan

(43)

a. Kendaraan ringan (LV) (termasuk mobil penumpang, mini bus,

pick-up, truk kecil dan jeep).

b. Kendaraan berat (HV) (termasuk truk dan bus).

c. Sepeda motor (MC).

Pengaruh kendaraan tak bermotor dimasukkan sebagai kejadian

terpisah dalam faktor penyesuaian hambatan samping, ekiuvalen mobil

penumpang (emp) untuk masing-masing tipe kendaraan tergantung pada tipe

jalan dan arus lalu lintas total yang dinyatakan dalam kendaraan/jam.

2.6.10. Metode Rencana

Untuk memilih metode rencana tidak harus keluar dari periode yang

dapat diramalkan untuk lalu lintas periode 20 tahun sering digunakan, untuk

beberapa faktor periode 30 tahun tidak sesuai karena nilai sekarang (Present

worth) dari biaya dan keuntungan dari periode 30 tahun tersebut tidak sesuai

dengan keadaan sekarang yang mungkin dikarenakan keadaan moneter,

inflasi yang tidak cocok dengan perkiraan dan lain-lain.

Dalam studi transportasi umur yang dipakai untuk perkerasan lentur

adalah antara 10 tahun sampai dengan 20 tahun, dan menurut pengalaman di

lapangan perkerasan lentur belum mencapai umur 20 tahun sudah rusak dan

harus ada investasi ulang pada tahun ke-10, sedangkan untuk perkerasan

kaku umur rencana antara 20 tahun sampai dengan 40 tahun.

2.7. Tata Cara Per encanaan Penulangan

Tujuan dasar distribusi penulangan baja adalah untuk mencegah

(44)

timbul pada daerah dimana beban terkonsentrasi agar tidak terjadi pembelaan

pelat beton pada daerah retak tersebut, sehingga kekuatan pelat tetap dapat

dipertahankan.

Banyaknya tulangan baja yang didistribusikan sesuai dengan

kebutuhan untuk keperluan ini ditentukan oleh jarak sambungan susut, dalam

hal ini dimungkinkan penggunaan pelat yang lebih panjang agar dapat

mengurangi jumlah sambungan melintang sehingga dapat meningkatkan

kenyamanan.

Persamaan yang digunakan untuk menghitung luas tulangan:

Dimana :

As = Luas tulangan yang diperlukan

F = Koefisien gesekan antara pelat beton dengan lapisan dibawahnya

L = Jarak antar sambungan (m)

H = Tebal pelat (m)

Fs = Tegangan tarik baja ijin (Mpa) (±240 Mpa)

Catatan : As minimum menurut SNI 03-2847-2002, untuk segala keadaan

0,14% dari penampang beton.

Fr = 0,62 f’c ( Mpa) ……….2.9 As =

11,76(F x L x H) fs

(45)

Tabel 2.10 Koefisien Gesekan Antara Pelat Beton Semen Dengan Lapisan

Pondasi Dibawahnya

J enis pondasi Faktor gesekan (F)

Burtu, lapen, dan konstruksi sejenis Aspal beton, laston

mencapai sambungan. Jarak yang sama harus disediakan di antara tulangan

memanjang paling luar dengan tipe pelat. Bila digunakan anyaman dalam

arah memanjang sama dengan jarak antara batang dalam arah melintang,

sedangkan lebar tumpang tindih dalam arah melintang sama dengan jarak

antara dalam arah memanjang.

Untuk tulangan biasa, tumpang tindih yang diperlukan adalah 30 kali

diameter atau minimum 480 mm. Tulangan pada perkerasan beton bertulang

bersambung dipasang pada kedalaman tidak kurang dari 50 mm tetapi tidak

lebih besar dari 1/3 tebal pelat (diukur dari permukaan pelat).

Perencanaan sambungan pada perkerasan kaku, merupakan bagian

yang harus dilakukan pada perencanaan baik jenis perkerasan beton

bersambung tanpa atau dengan tulangan maupun pada jenis perkerasan beton

(46)

2.7.1. J enis Sambungan

Sambungan dibuat atau ditempatkan pada perkerasan beton

dimaksudkan untuk menyiapkan tempat muai dan susut akibat terjadinya

tegangan yang disebabkan perubahan lingkungan (suhu dan kelembaban),

gesekan dan keperluan konstruksi (pelaksanaan).

Sambungan pada perkerasan beton umumnya terdiri dari 3 jenis yang

berfungsi sebagai:

1. Sambungan susut atau sambungan pada bidangnya yang diperlemah

(dummy) dibuat untuk mengalihkan tegangan tarik akibat suhu,

kelembaban, gesekan sehingga mencegah retak. Jika sambungan

susut tidak dipasang maka akan terjadi retak acak pada permukaan

beton.

2. Sambungan memuai, fungsi utamanya untuk menyiapkan ruang muai

pada perkerasan sehingga mencegah terjadinya tegangan tekan yang

akan menyebabkan perkerasan tertekuk.

3. Sambungan konstruksi (pelaksanaan), diperlukan untuk kebutuhan

konstruksi (berhenti dan mulai pengecoran). Jarak antar sambungan

memanjang disesuaikan dengan lebar alat atau mesin penghampar

(paving machine) dan oleh tebal perkerasan.

Selain tiga jenis sambungan tersebut, jika pelat perkerasan cukup

lebar (>7m kapasitas alat) maka diperlukan sambungan ke arah

memanjang yang berfungsi sebagai penahan gaya lenting (warping)

(47)

2.7.2. Geometr ik Sambungan

Geometrik sambungan adalah tata letak secara umum dan jarak antara

sambungan.

1. Jarak sambungan

Pada umumnya jarak sambungan konstruksi memanjang dan

melintang tergantung keadaan bahan dan lingkungan setempat,

dimana sambungan muai dan tata letaknya. Untuk sambungan muai,

jarak untuk mencegah retak sedang akan mengecil koefisien panas,

perubahan suhu atau gaya gesek tanah dasar bertambah jika tegangan

tarik beton bertambah. Jarak berhubungan dengan tebal pelat dan

kemampuan daya ikat sambungan untuk menetukan jarak sambungan

yang akan mencegah retak, yang terbaik dilakukan dengan mengacuh

petunjuk dari catatan kemampuan pelayanan setempat. Pengalaman

setempat penting diketahui karena perubahan jenis agregat kasar akan

memberi dampak yang nyata pada koefisien panas beton konsekuensi

jarak sambungan yang dapat diterima. Sebagai petunjuk kasar, jarak

sambungan untuk beton biasa ≤ 2 h (dua kali tebal pelat beton)

dalam satuan berbeda misalkan tebal pelat h = 8 inci maka jarak

sambungan = 16 kaki, jadi kalau dengan SI unit jarak sambungan = 24

– 25 kali tebal pelat, misalkan tebal pelat = 200 mm maka jarak

sambungan = 4800 mm dan secara umum perbandingan antara lebar

pelat dibagi panjang pelat ≤ 1,25. Penggunaan sambungan muai

(48)

kompleksitas dan penampilannya, sehubungan digunakan pada

struktur dimana jenis perkerasan berubah (misalnya : dari jenis

menerus ke jenis bersambung) pada persimpangan. Jarak antara

sambungan konstruksi biasanya di lapangan dan kemampuan

peralatan. Sehubungan konstruksi memanjang harus ditempatkan pada

tepi lajur untuk memaksimalkan kerataan perkerasan dan

meminimalkan persoalan pengalihan beban. Sambungan konstruksi

melintang terjadi pada akhir pekerjaan atau penghentian pengecoran.

2. Tata letak sambungan

Sambungan menyerong atau acak (random), akan meminimalkan

dampak kekerasan sambungan sehingga dapat diperbaiki mutu

pengendalian. Sambungan melintang serong akan meningkatkan

penampilan dan menambah usia perkerasan kaku, yaitu biasa atau

bertulang, dengan atau tanpa ruji. Sambungan harus serong

sedemikian agar beban roda dari masing - masing sumbu dapat

melalui sambungan pada saat yang tidak bersamaan. Sudut tumpul

pada sisi luar perkerasan harus dibagian depan sambungan pada arah

lalu lintas, karena sudut akan menerima dampak beban roda terbesar

secara tiba-tiba. Keuntungan dari sambungan serong adalah sebagai

berikut:

a. Mengurangi lendutan dan tegangan pada sambungan, sehingga

menambah daya dukung beban pelat dan memperpanjang usia

(49)

b. Mengurangi dampak reaksi kendaraan pada saat melintas

sambungan dan memberikan kenyamanan yang lebih.

Untuk lebih meningkat penampilan perkerasan biasa adalah dengan

menggunakan sambungan serong pada jarak saat acak atau tidak

teratur. Pada jarak acak mecegah irama atau resonansi pada kendaraan

yang bergerak pada kecepatan normal. Dari hasil penelitian

menunjukan bahwa pada pola jarak 2,5 m harus dihindarkan.

2.7.3. Dowel

Dowel berupa batang baja tulangan polos maupun profil, yang

digunakan sebagai sarana penyambung atau pengikat pada beberapa jenis

sambungan pelat beton perkerasan jalan.

Tie bar

Bahu

Tepi luar _{Samb. Melintang serong}

Dowel

Tie bar

Jarak sambungan melintang lajur 1

lajur 2

lajur 3

Tepi dalam Samb. memanjang

Dowel Tie bar

(50)

Dowel berfungsi sebagai penyalur beban pada sambungan, yang

dipasang dengan separuh panjang terikat dan separuh panjang dilumasi atau

di cat untuk memberikan kebebasan bergeser.

2.7.4. Batang Pengikat (tie bar)

Batang pengikat (tie bar) adalah potongan baja yang diprofilkan yang

dipasang pada sambungan lidah alur dengan maksud untuk mengikat pelat

(51)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Dasar -Dasar Penelitian

Metode yang dipakai dalam penelitian stabilisasi tanah dengan semen ini

adalah metode yang mengacu pada aturan-aturan yang terdapat dalam ASTM,

sedangkan perencanaan perkerasan kaku jalan ini mengacu pada metode perkerasan

yang telah ditetapkan oleh Bina Marga. Oleh karena itu pengambilan koefisien angka

keamanan maupun batasan-batasan ijin perencanaan menggunakan aturan dan cara

yang telah ditetapkan oleh Bina Marga.

3.1.1 Data Pr imer

Data primer yang digunakan dalam penelitian disini adalah pengambilan

contoh tanah terganggu (disturb) di sekitar ruas jalan Bangkalan – Ketapang (Sta.

60+15 – Sta. 60+550). Selain itu penulis melakukan survei lapangan yang bertujuan

untuk mengetahui secara langsung kondisi serta medan jalan. Sehingga nantinya

dapat diketahui bahwa kondisi lapangan perlu diadakan peningkatan jalan.

3.1.2 Data Sek under

Pengambilan data jalan yang diperlukan dalam perencanaan diperoleh dari

Departemen Pekerjaan Umum Provinsi Jawa Timur, data yang diperoleh tersebut

(52)

1. Data kondisi jalan

2. Gambar layout

3.2 Alur Penelitian

Secara umum,alur penelitian yang dilakukan sebagai berikut :

1. Pengumpulan data literaur

2. Menganalisa dan mengolah data kondisi jalan ( CBR & LHR )

3. Pengambilan contoh tanah dari ruas jalan Bangkalan – Ketapang (Sta.

60+15 – Sta. 60+550) untuk pengujian fisis tanah untuk menentukan

klasifikasi tanah dan jalan. Pengambilan contoh tanah ini diambil tanah

yang terganggu (disturb). Untuk sampel tanah asli, tanah diambil

menggunakan hand boring dengan kedalaman 1 meter. Untuk sampel

tanah terganggu (disturb) diambil dari jarak 3 meter dari ruas jalan

dengan menggunakan cetok.

4. Melakukan test Atterberg limits untuk menentukan klasifikasi tanah asli

dan campuran semen.

5. Uji kekuatan tanah untuk mendapatkan nilai CBR baik tanah asli maupun

campuran semen.

6. Titik pengamatan untuk sampel tanah berada pada Sta. 60+15 sampai Sta.

60+550 dengan rincian sebagai berikut :

a. Titik pengamatan 1 berada pada Sta. 60+15.

(53)

d. Titik pengamatan 4 berada pada Sta. 60+500.

e. Titik pengamatan 5 berada pada Sta. 60+550.

7. Mengolah data tanah dan menghitung tebal perkerasan kaku, sehingga

akan diketahui perbedaan tebal perkerasan setiap variasi stabilisasi tanah

dengan kadar semen diambil 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% sesuai

(54)

3.3. Flow Char t Metode Penulisan

Gambar 3.1 Flow Chart Perbandingan Tebal Perkerasan Kaku Pada Ruas Jalan Lintas Utara

Pulau Madura Ditinjau Dari Kadar Semen Mulai

Persiapan : - Study Literatur - Pengumpulan

Data

Per hitungan str uktur perkerasan kaku metode BINA MARGA

Kesimpulan

Selesai

Per bandingan tebal perkerasan kaku ter hadap campur an semen diambil 0% , 5% , 10% , 15% , dan 20% dengan

(55)

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Analisa Data

4.1.1 Data Topogr afi

Ruas jalan Bangkalan – Ketapang memiliki panjang 17,95 km dan

mempunyai lebar 4,00 m. Percobaan di lapangan untuk menentukan nilai

CBR tanah dan pengambilan contoh tanah untuk pengujian di laboratorium

dilakukan pada Sta. 60+15 sampai Sta. 60+550, dengan kondisi sebelah

kanan dan kiri jalan berupa area perkebunan, persawahan, dan sebagian

berupa perumahan penduduk. Jalan ini juga merupakan alternatif terdekat

yang bisa dicapai kendaraan dari Kabupaten Bangkalan menuju Ketapang.

Analisa topografi sangat penting karena diperlukan sekali dalam

menyangkut hubungan antara keadaan medan, kondisi tanah serta kemiringan

jalan yang nantinya akan berpengaruh pada besar kecilnya biaya pelaksanaan

jalan tersebut. Namun dalam pembahasan pada tugas akhir ini yang akan

dibahas hanya meliputi perbandingan tebal perkerasan kaku terhadap kondisi

tanah sebelum distabilisasi maupun setelah distabilisasi dengan semen dan

pengaruhnya yang akan dibangun pada ruas jalan Bangkalan-Ketapang.

4.1.2 Lalu-lintas Har ian Rata-r ata (LHR)

Untuk mengetahui perkembangan lalu-lintas pada tahun rencana jalan

(56)

tahun 2010. Tabel berikut merupakan data LHR tahun 2006-2010 dari

Bangkalan ke ketapang

Tabel 4.1 Data Lalu-lintas Harian Rata-rata (LHR)

No. J enis Kendaraan

Volume Lalu Lintas Har ian Rata-Rata (Kend/J am)

Sumber: Dinas Pekerjaan Umum Bina Marga

:

4.1.3 Data Tanah

Data tanah yang diperoleh dari penelitian yang dilakukan sebelumnya

oleh Ajeng Setyo Mahardika (2011) melalui pengujian atterberg limit

digunakan untuk mengetahui karakteristik fisik tanah dasar dan tanah

campuran. Dari data tersebut dapat diketahui hubungan antara kadar semen

dengan PI (plasticity index) sebelum dan sesudah distabilisasi.

4.1.3.1 Hasil Penelitian CBR Tanah Asli

Penelitian ini dilakukan di lapangan (mulai KM. 60+15) pada setiap

titik dari 5 titik yang diambil contoh tanahnya, dimana dalam setiap titik

tersebut dilakukan 3 kali percobaan untuk penyelidikan nilai CBR

(California Bearing Ratio) menggunakan alat DCP (Dynamic Cone

(57)

meter, 2 meter dan 3 meter kearah samping dari jalan raya. Titik 1.a berada

pada bagian pinggir jalan dengan jarak 1 meter. Sedangkan titik 1.b berada

pada bagian pinggir jalan dengan jarak 2 meter dan titik 1.c pada jarak 3

meter dari pinggir jalan. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 4.1

berikut :

Gambar 4.1 Denah Lokasi Penyelidikan CBR Lapangan

Hasil yang diperoleh dari penyelidikan CBR lapangan dapat dilihat

pada tabel 4.2 berikut :

Tabel 4.2 Nilai CBR Tanah Asli

Titik Pengamatan Nilai CBR (% )

1

A 19.57

B 2.56

C 7.16

2

A 27.98

B 8.76

(58)

Lanjutan tabel 4.2

Sumber : Penelitian Tanah di Lapangan Ajeng Setyo Mahardika (2011)

Dari tabel 4.2 di atas dapat diketahui nilai CBR setiap titik

pengamatan, Titik pengamatan dititik a memiliki nilai CBR yang lebih besar

daripada dititik b, sedangkan nilai CBR di titik b rata-rata lebih besar dari

titik c, untuk melihat peningkatan CBR di setiap titik pengamatan dapat

dilihat pada gambar 4.2.

Gambar 4.2 Grafik Nilai CBR Tanah Asli

(59)

4.1.3.2 Batas- Batas Atterberg Tanah Asli

Bila campuran tanah berbutir halus dan air yang cukup banyak

diaduk, maka butiran-butiran tanahnya akan merupakan suspensi dan

campuran itu secara keseluruhan berlaku sebagai cairan. Bila kadar air dari

suspensi tersebut berangsur-angsur diturunkan dengan proses pengeringan,

maka campuran tadi berangsur-angsur akan beralih dari keadaan cair ke

keadaan padat. Tiap titik pengamatan diambil 6 sampel dimana sampel

tanah ini diambil dari tanah yang lolos ayakan No. 60 (0.25 mm) dan

menentukan presentasi kelembaban (berdasarkan berat kering) dimana

setiap perubahan berlangsung dengan konsisten. Berikut hasil penelitian

atterberg limit, dapat dilihat pada tabel 4.3 dibawah ini:

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Atterberg Limit Terhadap Tanah Asli

Titik

Pengamatan Batas Cair (LL) Batas Plastis (PL) Indeks Plastisitas (PI) 1 22.50% 11,45% 11,05%

2 21.60% 8,93% 12,67%

3 18.35% 13,51% 4,84%

4 21.89% 17,63% 4,26%

5 31.06% 22,91% 8,15%

Sumber : Penelitian Tanah di Laboratorium Oleh Ajeng Setyo Mahardika (2011)

Dalam hubungan dengan batas-batas ini ada suatu harga yang

sering dipakai, yang disebut dengan “indeks plastisitas” (plasticity index

atau PI). Indeks plastisitas adalah selisih aljabar antara batas cair dan

batas plastis. Dengan demikian, indeks plastisitas menyatakan lebar

daerah nilai kadar air dimana tanah berada dalam keadaan plastis. Seperti

(60)

Gambar 4.3 Grafik Atterberg Limit

4.1.3.3. Per hitungan Batas Atterberg Tanah Asli Campur an Semen

Dalam hubungan dengan batas-batas ini (batas Atterberg) ada suatu

harga yang sering dipakai, yang disebut dengan “indeks plastis” (plasticity

index atau PI). Indeks plastisitas adalah selisih aljabar antara batas cair dan

batas plastis. Dengan demikian, indeks plastisitas menyatakan lebar daerah

nilai kadar air dimana tanah berada dalam keadaan plastis. Batas yang

terpenting adalah batas cair dan batas plastis, jadi juga indeks plastisitas.

Dalam penyelidikan yang menyangkut tanah-tanah berbutir halus,

percobaan untuk penentuan harga-harga batas ini biasa dilakukan sebagai

suatu prosedur rutin.

Plastisitas dapat kita nyatakan sebagai sifat yang menyangkut

dapatnya suatu bahan diubah bentuknya atau dimanipulasi tanpa

menunjukkan gejala-gejala retak atau patah pada daerah nilai kadar air

yang lebar.

Secara umum dapat dikatakan bahwa indeks plastisitas merupakan

fungsi dari lempung yang terkandung dalam tanah. Sementara batas cair

(61)

maupun macam lempung yang terkandung dalam tanah. Indeks plastisitas

dapat mencapai nilai 70% sampai 80%, yaitu pada lempung-lempung yang

sangat plastis. PI dari lempung biasanya berkisar antara 20% sampai 40%,

sedang PI dari bahan-bahan kelanauan biasanya berkisar antara 10%

sampai 20%. Bila batas cair ataupun batas plastis itu tidak akan ditentukan,

maka indeks plastisitas dilaporkan saja sebagai non-plastis. Bila nilai batas

plastis ternyata sama atau lebih besar dari nilai batas cair maka dalam

laporan nilai indeks plastisitas itu dicantumkan sebagai non-plastis.

Namun apabila nilai batas cair lebih besar dari pada nilai batas plastis

maka indeks plastisitas yang didapat akan bernilai positif sehingga nilai

indeks plastisitas dicantumkan sebagai plastis.

Syarat indeks plastisitas adalah:

• Bila batas cair > batas plastis, maka indeks plastisitas = plastis (P)

• Bila batas cair < batas plastis, maka indeks plastisitas = non-plastis

(NP)

• Bila batas cair = batas plastis, maka indeks plastisitas = non-plastis

(NP)

Sifat plastisitas tersebut telah ditentukan sifatnya oleh atterberg

antara lain : PI ≤ 0% memiliki sifat non plastis, PI < 7% memiliki sifat

plastisitas rendah, PI berkisar antara 7% – 17% memiliki sifat plastisitas

sedang, dan PI > 17% memiliki sifat plastisitas tinggi.

Hasil perhitungan analisa indeks plastisitas untuk keseluruhan titik

(62)

Tabel 4.4 Analisa Indeks Plastisitas Tanah Asli Dicampur Semen

Plastisitas Nilai IP

1

Sumber : Analisa Perhitungan Tanah Oleh Ajeng Setyo Mahardika (2011)

Dari tabel 4.4 diatas dapat dilihat bahwa dengan data stabilisasi di

atas dapat memperkuat struktur tanah sehingga tebal perkerasan kaku

dapat diperkecil semaksimal mungkin. Sebagaimana syarat yang

ditetapkan oleh Bina Marga bahwa nilai batas cair maksimal adalah 25%

dan nilai indeks plastisitas adalah 4% - 8%. Sehingga campuran tanah

dengan semen yang memenuhi persyaratan adalah pada persentase 15%

karena memiliki sifat plastisitas rendah yang dapat dilihat dari indeks

(63)

4.1.3.4. Penelitia n CBR Tanah Asli Dicampur Semen

Penelitian ini dilakukan di lapangan dari 5 titik pengamatan yang

diambil contoh tanahnya, masing-masing titik diambil campuran semen

sebesar 5%, 10%, 15%, dan 20%. Kedalaman maksimum yang dipakai

untuk setiap pengujian CBR adalah sebesar 200 mm (0,2 m). Dalam tiap

persen campuran tanah dengan semen, diuji dengan alat DCP (Dynamic

Cone Penetrometer) setelah dilakukan pemeraman selama 3 hari, 7 hari,

dan 14 hari.

a) Hasil yang diperoleh dari penyelidikan CBR pemeraman 3 hari dapat

dilihat pada tabel 4.5 berikut :

Tabel 4.5 Nilai CBR Tanah Asli dengan Semen (Pemeraman 3 Hari)

Titik Pengamatan Campur an Semen Nilai CBR

1

5% 25.19%

10% 29.78%

15% 34.25%

20% 37.63%

2

5% 21.76%

10% 30.48%

15% 32.29%

20% 39.46%

3

5% 23.15%

10% 28.72%

15% 33.13%

(64)

Lanjutan tabel 4.5

4

Dari tabel 4.5 dapat dilihat bahwa nilai CBR dari masing-masing

campuran tanah pada tiap titik mengalami peningkatan. Hal ini disebabkan

karena pengaruh dari stabilisasi tanah dengan bahan pencampur semen

sehingga dapat meningkatkan kekuatan tanah sebagai sub-grade

perkerasan jalan. Peningkatan nilai CBR dapat dilihat pada gambar 4.4

berikut :

Gambar 4.4 Grafik Nilai CBR Campuran (Pemeraman 3 Hari)

(65)

Tabel 4.6 Nilai CBR Tanah Asli Dicampur Semen (Pemeraman 7 Hari)

Titik Pengamatan Campuran Semen Nilai CBR

1

Sama seperti campuran tanah asli dengan semen masa pemeraman

selama 3 hari, campuran tanah asli dengan semen masa pemeraman 7 hari

juga mengalami peningkatan CBR yang cukup signifikan di tiap

persentase campurannya. Hal ini dapat dilihat pada gambar 4.5 dibawah

(66)

c) Hasil penelitian nilai CBR dengan masa pemeraman 14 hari dapat dilihat

pada tabel 4.7 di bawah ini :

Tabel 4.7 Nilai CBR Tanah Asli dengan Semen (Pemeraman 14 Hari)

(67)

Lanjutan Tabel 4.7

4 15% 43.89%

Nilai CBR pada masa pemeraman 14 hari juga mengalami

peningkatan dibandingkan dengan masa pemeraman selama 3 hari dan 7

hari pada tiap-tiap persentase. Peningkatan dapat dilihat pada gambar 4.6

berikut :

4.2 Per enca naan Per ker asan jalan

4.2.1. Penentua n Laju Per tumbuhan Lalu Lintas

Besarnya laju pertumbuhan lalu lintas dihitung dengan rumus sebagai

(68)

i = LHR20 10− LHR2006

LHR20 06 × 10 0%

i = 7 396− 5 675

5 675 × 10 0%

i = 30,33%

Jadi pertumbuhan rata-rata lalu lintas tahun 2006 sampai tahun 2010

adalah :

i = 30,33 %

5 = 6,07% ≈6 %

Dimana :

= Laju pertumbuhan

4.2.2. Volume Lalu lintas Rencana

Proyeksi pertumbuhan lalu lintas ke depan untuk 2 tahun dengan

persamaan :

LHR : ( 1 + i )n x VLL

LHR : Volume lalu lintas dalam satuan mobil penumpang

i : Pertumbuhan lalu lintas

n : Jumlah umur rencana

Dari data LHR tahun 2010 di proyeksikan ke tahun 2012 dengan i =

(69)

Tabel 4.8 Jumlah LHR Tahun 2010 ke Tahun 2012

Sumber : Analisa Perhitungan

Untuk proyeksi jumlah kendaraan pada akhir umur rencana 20 tahun

(tahun 2012-2032) dengan awal tahun rencana 2012 dan akhir tahun rencana

2032 :

Data LHR Pada Akhir Tahun Rencana (2032)

Dengan persamaan : LHR2032 = LHR2012 ( 1 + i )n :

Tabel 4.9 Jumlah LHR Tahun 2012 ke Tahun 2032

No. J enis Kendar aan LHR Tahun

(70)

Dari perhitungan sebelumnya diperoleh jumlah volume lalu-lintas

pada tahun 2012-2032 sebagai berikut :

a) Untuk tahun 2012 sebanyak = 2.625 smp/hari

b) Untuk tahun 2032 sebanyak = 8.418 smp/hari

4.2.3. Data- Data Tek nis J alan

a) Pertumbuhan lalu lintas = 6 %

b) Peranan jalan = kolektor

c) Umur rencana = 20 tahun

d) Baja = U24 (teg. Leleh 2400 kg/cm2)

e) Lebar jalur lalu lintas = 4,00 m

f) Panjang pelat beton = 20 m

4,2,4 Per hitungan Per k er asa n Kaku

4.2.4.1 Mutu beton Rencana

Pada perencanaan jalan Bangkalan – Ketapang ini digunakan beton dengan

kuat tekan 28 hari sebesar 350 kg/cm2

MR = gb k

11 + 9

MR = 350

(71)

4.2.4.2 Beban Lalu lintas Rencana

a. J umlah Sumbu Kendar aan Niaga

Untuk perhitungan jumlah sumbu kendaraan niaga (JSKN) pada awal

tahun rencana 2012 dan akhir umur rencana tahun 2032 dapat ditabelkan

(72)

(73)

(74)

b. J umlah Repetisi Beban

Dari tabel 2.6 dapat diketahui nilai Cd = 0.5 karena termasuk jalan 2

jalur 2 arah sehingga diperoleh harga repetisi komulatif dari tiap

konfigurasi/beban sumbu pada jalur rencana seperti tabel dibawah.

Tabel 4.12 Persentase Konfigurasi Sumbu dan Jumlah Repetisi Awal Umur Rencana Tahun 2012

Konfigur asi

Sumber : Analisa Perhitungan

Tabel 4.13 Persentase Konfigurasi Sumbu dan Jumlah Repetisi Akhir Umur Rencana Tahun 2032

(75)

4.2.4.3 Kekuatan Tanah Dasar

Data tanah yang diperoleh dari penelitian sebelumnya oleh Setyo Ajeng

Mahardika (2011) diketahui nilai CBR dari tanah asli yaitu 48,84 dan hasil

CBR tanah asli dengan campuran semen dapat dilihat pada tabel 4.14

berikut :

Tabel 4.14 Hasil Pengujian CBR untuk Tanah Asli dan Campuran Semen

Kadar Semen Pemeraman CBR

4.2.4.4 Kekuatan Pelat Beton

Perhitungan dilakukan untuk awal umur rencana 2012, dan akhir umur

rencana tahun 2032 dengan bantuan grafik NAASRA dapat dilihat pada

gambar 4.7 dan gambar 4.8 kemudian diperiksa apakah estimasi tabel plat

cukup atau tidak dari jumlah persentase fatigue yang disyaratkan ( <

(76)