ANALISIS PENGARUH KECEPATAN KENDARAAN TERHADAPUMUR RENCANA JALAN DENGAN MENGGUNAKAN Analisis Pengaruh Kecepatan Kendaraan Terhadap Umur Rencana Jalan Dengan Menggunakan Metode Analitis (Studi Kasus Ruas Jalan Rembang - Bulu).

(1)

ANALISIS PENGARUH KECEPATAN KENDARAAN TERHADAP

UMUR RENCANA JALAN DENGAN MENGGUNAKAN

METODE ANALITIS

(STUDI KASUS RUAS JALAN REMBANG - BULU)

Tugas Akhir

untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

diajukan oleh :

ADITYA NUGROHO

NIM : D 100 070 006

NIRM : 07 6 106 03010 50006

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

(2)

LEMBAR PENGESAHAN

ANALISIS PENGARUH KECEPATAN KENDARAAN TERHADAP UMUR RENCANA JALAN DENGAN MENGGUNAKAN

METODE ANALITIS

(STUDI KASUS RUAS JALAN REMBANG - BULU)

Tugas Akhir

Diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran Tugas Akhir di hadapan Dewan Penguji

Pada Tanggal: …………..

Pembimbing Pertama Pembimbing Kedua

(Muslich H. S, S.T., M.T., Ph.D.) (Senja Rum Harnaeni, S.T., M.T.)

NIK. 815 NIK. 795

Dewan Penguji

(Ir. H. Sri Widodo, M.T.) NIK. 542

Tugas Akhir ini diterima untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil.

Mengetahui, Menyetujui,

Dekan Fakultas Teknik Ketua Jurusan Teknik Sipil

(Ir. Agus Riyanto SR., M.T.) (Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T.)

NIK. 483 NIK. 732

LEMBAR PENGESAHAN

METODE ANALITIS

Tugas Akhir

NIK. 815 NIK. 795

Dewan Penguji

NIK. 483 NIK. 732

LEMBAR PENGESAHAN

METODE ANALITIS

Tugas Akhir

NIK. 815 NIK. 795

Dewan Penguji

(3)

PERNYATAAN ORIGINALITAS Saya yang bertanda tangan dibawah ini:

Nama : ADITYA NUGROHO

NIM : D 100 070 006

Program Studi : S1- TEKNIK SIPIL

Judul Skripsi : ANALISIS PENGARUH KECEPATAN KENDARAAN TERHADAP UMUR RENCANA JALAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE ANALITIS (STUDI KASUS RUAS JALAN REMBANG-BULU)

Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi yang saya buat dan serahkan ini, merupakan hasil karya sendiri, kecuali kutipan-kutipan dan ringkasan-ringkasan yang semuanya telah saya jelaskan sumbernya. Apabila dikemudian hari dan atau dapat dibuktikan bahwa skripsi ini hasil juplakan, maka saya bersedia menerima sanksi apapun dari Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik dan atau gelar dan ijazah yang diberikan Universitas Muhammadiyah Surakarta batal saya terima.

Surakarta, Agustus 2012

(4)

MOTTO

“Katakanlah : sesungguhnya sholatku, ibadahku, hidupku dan matiku hanyalah untuk Allah Tuhan semesta alam. Tiada sekutu bagi-Nya dan demikianlah yang diperintahkan kepadaku dan aku adalah orang yang pertama-tama menyerahkan diri kepada Allah”.

(Q.S Al-An’aam:162-163)

Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh – sungguh (urusan) yang lain. Dan hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu berharap.

( QS. Al-Insyirah : 6 – 8 )

Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah nasib suatu kaum kecuali jika mereka mengubah keadaan diri mereka sendiri.

( QS. Ar-Ra’d : 11 )

Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu, sesungguhnya yang demikian itu sangat berat, kecuali bagi orang-orang yang khusyu’.

( QS. Al-Baqarah : 45 )

“Demi waktu. Sesungguhnya manusia itu benar-benar berada dalam kerugian, kecuali orang-orang yang beriman dan mengerjakan amal shaleh dan nasehat-menasehati supaya mentaati kebenaran dan menetapi kesabaran”.

(QS Al-Ashr : 1-3)

Orang yang bahagia adalah orang yang panjang umurnya dan baik amalnya. Orang yang beruntung adalah orang yang banyak hartanya dan banyak melakukan kebaikan. Dan orang yang mendapatkan berkah Adalah orang yang bertambah ilmunya, lalu semakin tambah taqwanya.

(A.Al-Qarni)

Sebaik-baik manusia adalah yang bermanfaatbagi orang lain.

(5)

PERSEMBAHAN

Tugas Akhir ini aku persembahkan kepada :  Allah SWT.

Alhamdulillah atas restu-Nya lah Tugas Akhir ini dapat selesai.  Keluarga-ku tercinta.

Ayah & bunda serta adik-ku, terima kasih atas segala dukungan baik berupa doa

maupun dukungan semangat serta materil.

 Semua orang - orang yang mendukung dibelakangku. Terima kasih atas semua doa dan dukungannya.

 Rekan - rekan mahasiswa Teknik Sipil UMS angkatan 2007.

Terima kasih atas hangatnya persahabatan selama ini, memberi suntikan semangat

(6)

PRAKATA

ﻪﺕﺎﮔﺭﺒﻮﷲﺍﺔﻣﺤﺮﻮﻢﮑﻴﻟﻋﻢﻼﺳﻠﺍ

Puji syukur kehadirat Allah SWT, atas nikmat yang diberikan kepada Penulis, tak lupa sholawat serta salam kepada junjunganku Nabi Besar Muhammmad SAW, sehingga penyusunan Tugas Akhir ini dapat selesai sebagaimana yang diharapkan.

Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan program pendidikan Sarjana Strata I pada jurusanTeknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta yang mempunyai arti penting, dengan harapan mahasiswa terbiasa berpikir kritis, objektif dan rasional. Terwujudnya Tugas Akhir ini atas bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak.

Terwujudnya Tugas Akhir ini atas bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:

1. Allah SWT.

2. Bapak Ir. Agus Riyanto, M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik UMS.

3. Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil UMS.

4. Bapak Ir. Muh. Ujianto, M.T., selaku Pembimbing Akademik.

5. Bapak Muslich Hartadi S, ST, MT., PhD, selaku Dosen Pembimbing Utama. 6. Ibu Senja Rum Harnaeni, ST, M.T., selaku Dosen Pembimbing Kedua. 7. Bapak Ir. H. Sri Widodo, M.T., selaku Dosen Penguji.

8. Seluruh staf dan dosen Jurusan Teknik Sipil UMS, terima kasih atas segala pemberian ilmu yang bermanfaat selama kuliah di UMS.

(7)

10. Ayah dan Bunda tercinta, yang senantiasa memberikan doa dan restu, nasehat dan bimbingan, semangat, serta pengorbanan yang tiada henti, adinda sadar bahwa masih jauh perjalanan untuk bisa membalas budi orang tua, semoga tidak mengecewakan.

11. Adikku tersayang, serta keponakanku yang lucu, untuk segala bantuan dan semangat.

12. Rekan - rekan mahasiswa Teknik Sipil UMS baik senior maupun junior, khususnya angkatan 2007. Terima kasih atas segala dukungan moral maupun spiritualnya.

13. Teman seperjuangan dalam Proyek Bisar 3.0, Nola, Agung, Gangsar, Desnata, Arya, Himawan, Yudi, Nirwan dan Lilis terimakasih atas kerja samanya.

14. Dan semua pihak yang belum dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah membantu hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini.

Penulis menyadari, bahwa ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu segala koreksi dan saran yang bersifat membangun Penyusun harapkan guna penyempurnaan Tugas Akhir ini. Besar harapan Penyusun semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi Penyusun dan Pembaca.Amin yaa robbal alamin.

ﻪﺕﺎﮐﺮﺑﻮﷲﺍﺔﻤﺣﺮﻮﻡﻜﻳﺎﻋﻢﻼﺳﻠﺍﻮ

Surakarta, Juli 2012

(8)

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN... ii

HALAMAN MOTTO... iii

HALAMAN PERSEMBAHAN... iv

PRAKATA ... v

DAFTAR ISI... vii

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR TABEL... xi

DAFTAR LAMPIRAN ... xii

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ... xiii

ABSTRAKSI... xv

I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1

B. Rumusan Masalah ... 2

C. Tujuan Penelitian ... 2

D. Manfaat Penelitian ... 2

E. Batasan Masalah ... 3

F. Keaslian Tugas Akhir ... 3

II TINJAUAN PUSTAKA A. Perkerasan Jalan ... 7

B. Perkerasan Lentur ... 8

1. Lapis Permukaan ... 8

2. Lapis Pondasi Atas ... 9

3. Lapis Pondasi bawah ... 9

4. Tanah Dasar ... 8

C. Umur Rencana Jalan ... 10

(9)

III LANDASAN TEORI

A.Konsep Metode Analitis ... 13

B. Rumus-rumus yang Digunakan ... 17

1. Beban Gandar Standar ... 17

2. Kekakuan Tanah Dasar dan Material Berbutir ... 18

3. Temperatur Desain ... 20

4. Kekakuan Bitumen ... 21

5. Kekakuan Campuran Elastik ... 24

6. Jumlah Kumulatif Gandar Standar... 24

7. Angka Ekivalen Beban Gandar Sumbu Kendaraan ... 26

8.Structural Number(SN) atau IP0 ... 27

9. Indeks Permukaan pada Akhir Umur Rencana ... 28

10. Umur Rencana . ... 28

IV METODE PENELITIAN A. Metode Dasar ... 30

B. Lokasi Penelitian ... 30

C. Data Penelitian ... 30

D. Tahapan Penelitian ... 31

V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A.Temperatur Design ... 33

B. Lama pembebanan ... 33

C. Kekakuan tanah dasar ... 34

D. Kekakuan lapisan granuler ... 35

E. Lapis permukaan (dengan bahan pengikat aspal) ... 36

F. Kekakuan bitumen ... 38

G. Kekakuan campuranelastik ... 40

H. Regangan horisontal ... 44

I. Regangan vertikal ... 45

J. Parameter kumulatif gandar standar dalam retak lelah ... 46

K. Parameter kumulatif gandar standar dalam penurunan ... 47

(10)

M. Umur rencana keadaan retak lelah ... 50 N. Umur rencana keadaan penurunan ... 51 O. Pembahasan ... 54

VI KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ... 56 B. Saran ... 56

(11)

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1. Hubunganstress, straindanloading time... 11

Gambar III.1. Bagan Alur Pekerjaan Progam BISAR 3.0 ... 15

Gambar III.2. Tampilanworksheetprogam BISAR 3.0 ... 16

Gambar III.3.Fatique cracking and crtical strain... 17

Gambar III.4. Sumbu standar 8,16 ton ... 18

Gambar III.5. Variasi koefisien kekakuan lapis pondasi granular (2)... 19

Gambar III.6. Variasi koefisien kekakuan lapis pondasi granular (3)... 20

Gambar III.7. Nomogram kekakuanbitumen... 22

Gambar IV.1. Peta lokasi penelitian ... 30

Gambar IV.2. Bagan alir penelitian ... 32

Gambar V.1. Struktur perkerasan ... 34

Gambar V.2. Grafik dalam kondisifatique... 54

(12)

DAFTAR TABEL

Tabel I.1. Perbedaan dan persamaan penelitian ini dengan sebelumnya ... 5

Tabel III.1. Golongan dan konfigurasi sumbu kendaraan... 26

Tabel III.2. Indeks Permukaan pada Akhir Umur Rencana (Ipt)... 28

Tabel III.3. Faktor Distribusi Lajur (DL) .... 29

Tabel V.1. Kecepatan rata-rata kendaraan ... 33

Tabel V.2. CBR tanah dasar... 34

Tabel V.3. Hasil uji mutu material untuk agregat klas B ... 35

Tabel V.4. Hasil uji mutu material untuk agregat klas A ... 35

Tabel V.5. Hasil uji penetrasi... 36

Tabel V.8. Hasil uji sifat-sifat campuran aspal panas AC-BaseModified.... 40

Tabel V.9. Hasil uji sifat-sifat campuran aspal panas AC-BCModified... 41

Tabel V.10. Hasil uji sifat-sifat campuran aspal panas AC-WCModified... 43

Tabel V.11. Nilai kekakuan campuranelastik(Sme) kondisifatique... 44

Tabel V.12. Nilai regangan horisontal (εt)... 45

Tabel V.13. Nilai kekakuan campuranelastik(Sme) kondisideformasi... 45

Tabel V.14. Nilai regangan vertikal (εz)... 46

Tabel V.15. Nilai kadar aspal (VB) ... 46

Tabel V.16. Lalu lintas harian rata-rata ... 47

Tabel V.17. Ekivalen roda ganda ... 49

Tabel V.18. Rekapitulasi hasil perhitungan variasi kecepatan ... 52

(13)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. NilaiBitumen StiffnessDari Nomogram Van Der Poel Lampiran 2. Nilai Lapis Pondasi Atas dan Lapis Pondasi Bawah Lampiran 3. Perhitungan Dengan Program BISAR

Lampiran 4. Data Perkerasan AC-WC Lampiran 5. Data Perkerasan AC-BC Lampiran 6. Data Perkerasan AC-BASE Lampiran 7. Data Pondasi Atas

Lampiran 8. Data Pondasi Bawah Lampiran 9. Data Kecepatan

Lampiran 10. Data Gambar Melintang Jalan Lampiran 11. Data LHR

Lampiran 12. Data Tebal Perkerasan

(14)

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

a2 : Koefisien kekuatan relatif lapis pondasi atas. a3 : Koefisien kekuatan relatif lapis pondasi bawah. AC-Base : (Asphalt Concrete Base).

AC-BC : (Asphalt Concrete Binder Course). AC-WC : (AsphaltConcrete-WearingCourse)

C : Nilai koefisien distribusi kendaraan ringan dan berat.

CBR :California Bearing Ratio.

DLLAJR : Dinas Lalu Lintas Angkutan Jalan Raya. DD : Faktor distribusi arah.

DL : Faktor distribusi kendaraan.

E : Angka ekivalen beban gandar standar sumbu kendaraan (8,16 ton) fr : Faktor bekas roda.

g : Tingkat pertumbuhan lalulintas (% pertahun). Ga : Berat jenis campuran aggregat

h : Ketebalan lapis permukaan aspal Ip : Indeks plastisitas tanah

IPt : Indeks permukaan pada akhir umur rencana. IP0 : Indeks permukaan pada awal umur rencana. JMF : Rumus campuran kerja.

LHR : Lalu lintas Harian Rata-rata

MA : Persentase dari berat aggregat dalam campuran. MB : Persentase dari berat aspal dalam campuran. MSA : Gandar standar dalam jutaan.

N : Jumlah kumulatif dari beban standar sumbu roda kendaraan (MSA) Nf : Jumlah aplikasi beban sampai terjadinya kegagalan akibat retak lelah P : Proporsi kendaraan angkutan barang yang menggunakan jalur lambat

di umur pertengahan

(15)

PIr : Indeks penetrasi recovered dari aspal r : Laju pertumbuhan tahunan dari lalu lintas

Sb : Kekakuan aspal

Sg : Kekakuan elastik dari lapisan yang berbutir. SKBI : Standar Konstruksi Bangunan Indonesia. Sm : Modulus kekakuan campuran aspal

Sme : Modulus kekakuan campuran aspal di dalam daerah yang elastik SN :Structural Number.

SNI : Standar Nasional Indonesia. SPi, : Titik lembek aspal permulaan SPr : Titik lembek aspal recovered Ss : Kekakuan elastik dari tanah

T : Suhu rencana

t : Waktu pembebanan

v : Kecepatan rata-rata kendaraan VB : Persentase volume binder

VMA : Volume rongga di dalam campuran aggregat Vv : Persentase volume rongga udara

W : Beban roda kendaraan

x : Umur rencana di dalam tahun

εt : Regangan tarik horisontal maksimum pada bagian bawah lapisan aspal

(16)

ANALISIS PENGARUH KECEPATAN KENDARAAN TERHADAP UMUR RENCANA JALAN DENGAN MENGGUNAKAN

METODE ANALITIS

(STUDI KASUS : RUAS JALAN PANTURA)

ABSTRAKSI

Jalan Pantura merupakan jalan nasional sebagai jalur utama penghubung antara Jakarta – Semarang – Surabaya yang berperan penting untuk menggerakkan perekonomian nasional dan khusunya daerah Pulau Jawa bagian Utara. Seiring dengan meningkatnya kepadatan lalu lintas yang melintas pada perkerasan jalan tersebut menyebabkan berbagai kendala, salah satunya adalah kerusakan pada bagian konstruksi jalan yang tidak sesuai dengan umur rencana perkerasan jalan, salah satu penyebab dari kerusakan itu adalah faktor loading time sebagian akibatnya dari kecepatan kendaraan. Berkaitan dengan hal tersebut dalam penelitian ini akan dibahas mengenai pengaruh kecepatan dengan variasi kecepatan yaitu, kecepatan rencana 43 km/jam sedangkan variasi kecepatannya 20 km/jam, 30 km/jam, 60 km/jam, 80 km/jam.

Metode analitis yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode

Nottingham Design Method dengan menggunakan bantuan program BISAR

(Bitumen Analysis in Roads) 3.0, data-data pendukung seperti data lalu lintas harian rata-rata (LHR), data CBR, data temperature tahunan rata-rata, data kecepatan, dan lain sebagainya diperoleh dari Dinas Bina Marga Jawa Tengah. Data-data yang sudah terkumpul kemudian dianalisis untuk mencari nilai yang dibutuhkan sebagai input ke Program BISAR (Bitumen Analysis in Roads) 3.0. Output dari Program BISAR (Bitumen Analysis in Roads) 3.0 yaitu asphalt mix tensile strain untuk kondisifatigue (ԑt) dan asphalt mix vertikal straindeformasi (ԑz) yang dipakai untuk menghitung besarnya umur rencana perkerasan jalan.

Berdasarkan hasil tentang analisis pengaruh kecepatan kendaraan terhadap umur rencana jalan berdasarkan metode analitis (Nottingham Design Method)

dengan alat bantu program BISAR (Bitumen Analysis in Roads) 3.0, bahwa kecepatan kendaraan berpengaruh terhadap umur rencana jalan. Dapat ditunjukkan dengan persamaan regresi, untuk kriteria retak lelah pengaruh kecepatan terhadap umur rencana jalan dalam kondisi kritis yaitu y = 0,000x + 0,012 dan untuk kondisi gagal yaitu y = 0,004x + 0,072. Sedangkan untuk kriteria deformasi, pengaruh kecepatan terhadap umur rencana jalan dalam kondisi kritis yaitu y = 0,001x + 0,294 dan kondisi gagal yaitu y = 0,007x + 2,261.