485
ANALISA NILAI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) UNTUK PERENCANAAN TEBAL LAPISAN PERKERASAN
LENTUR
(STUDI KASUS PADA RUAS JALAN PANTI -TALU)
Dwina Archenita1, Liliwarti2, Syaifullah Ali3, Hadi Darma Safutra4 1 Teknik Sipil, Sarjana Terapan Perancangan Jalan dan Jembatan, Politeknik Negeri
Padang, Padang. Email: Dwina_a@hotmail.com
2Teknik Sipil, Sarjana Terapan Perancangan Jalan dan Jembatan, Politeknik Negeri Padagn, Padang. Email: liliwartie@gmail.com
3Teknik Sipil, Sarjana Terapan Perancangan Jalan dan Jembatan, Politeknik Negeri Padagn, Padang. Email:
4Mahasiswa Teknik Sipil, Sarjana Terapan Perancangan Jalan dan Jembatan, Politeknik Negeri Padang, Padang. Email: hadisafutra36@gmail.com
ABSTRACT
The soil is the basis of a road pavement structure. The best soil to establish a road construction structure is soil that has a high density value. To find out the density / carrying capacity of the soil it is necessary to test California Bearing Ratio (CBR). CBR testing consists of two namely field CBR and laboratory CBR. The quality of a pavement is largely determined by the CBR value of the subgrade and also the methods used in highway planning. In this study the location of the study was carried out on the Panti-Talu Sta road section (2 + 000-7 + 000) located in Pasaman Regency, West Sumatra (this road was damaged). At this location, Dynamic Cone Penetrometer (DCP) and CBR laboratory tests were carried out, as well as a traffic survey. The results of this study indicate that the CBR value in the field is 4.52% from the 26 points tested in the DCP test and 7% for the laboratory CBR value. The thickness of the percussion layer using the 2017 Pavement Design Manual (MDP) method is obtained thick thickness with AC-WC 4 cm, AC-BC 6 cm, LPA class A 40 cm. This result will be utilized by the construction implementers / consultants and the PUPR service in planning the thickness of the pavement layer.
Keywords : Soil, Field CBR, Laboratory CBR, DCP, Pavement
ABSTRAK
Tanah merupakan dasar dari suatu struktur perkerasan jalan. Tanah yang terbaik mendirikan struktur konstruksi jalan adalah tanah yang memiliki nilai kepadatan tinggi.
Untuk mengetahui kepadatan/daya dukung tanah perlu dilakukan pengujian California Bearing Ratio (CBR). Pengujian CBR terdiri dari dua yaitu CBR lapangan dan CBR laboratorium. Kualitas dari suatu perkerasan jalan sangat ditentukan oleh nilai CBR tanah dasar dan juga metoda yang digunakan dalam perencanaan jalan raya. Pada penelitian ini lokasi penelitian dilakukan pada ruas jalan Panti-Talu Sta (2+000-7+000) yang terletak di Kabupaten Pasaman Sumatera Barat (jalan ini mengalami kerusakan). Pada lokasi ini dilakukan pengujian Dynamic Cone Penetrometer (DCP) dan CBR laboratorium, dan juga survey lalu lintas. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa nilai CBR lapangan didapatkan yaitu 4,52% dari 26 titik yang dilakukan pengujian DCP dilapngan dan 7% untuk nilai CBR laboratorium . Tebal lapisan perkersan dengan menggunakan metoda Manual Desaian Perkerasan (MDP) 2017 didapat tebal tebal dengan AC-WC 4 cm, AC-BC 6 cm,
486
LPA kelas A 40 cm. Hasil ini akan dapat dimanfaatkan oleh para pelaksana kontruksi / konsultan dan dinas PUPR dalam merencanakan tebal lapisan perkerasan.
Kata Kunci : Tanah dasar, CBR lapangan,CBR laboratorium, Perkerasan jalan
1. PENDAHULUAN
Jalan raya adalah sarana penghubung antar suatu daerah dengan tujuan tertentu yang dapat dilalui oleh berbagai jenis kendraan dan memenuhi standar perencanaan yang memenuhi prinsip nyaman, aman, selamat, dan sesuai dengan umur rencana. Untuk mencapai tujuan tersebut, maka diperlukan suatu perencanaan jalan yang tepat dan efisien. Tanah dasar (Sub grade) merupakan pondasi yang menahan beban perkerasan yang berasal dari beban / kendaraan yang melewati suatu jalan, oleh karena itu perencanaan suatu jalan salah satu factor yang sangat menentukan adalah daya dukung tanah dasar (sub grade) dan metoda perencanaan yang tepat. Daya dukung tanah dasar ditentukan oleh nilai CBR tanah dasar. Nilai CBR tanah diperoleh dengan melakukan Uji Dynamic Cone Penetration Test (DCP), dan uji CBR laboratorium. Kedua nilai tersebut terdapat perbedaan hasil yang cukup besar, karena DCP adalah insitu test, hasil dari uji ini dipengaruhi oleh kondisi cuaca saat pengujian, sedangkan CBR labor adalah benda uji yang dibuat di labor sesuai dengan standar yang berlaku (tidak dipengaruhi oleh kondisi cuaca). Metoda perencanaan yang digunakan juga sangat menentukan kwalitas desain. Metoda perencanaan Manual Desain Perkerasan Jalan (MDP) 2017 Jalan raya Panti Talu merupakan jalan yang cukup padat dan menghubungkan antara Pasaman Barat dan Pasaman Timur dan ke Sumatera Utara, jalan ini mengalami kerusakan pada badan jalan, retak retak dan bergelombang. Untuk mengatasai hal tersebut perlu adanya tinjauan nilai daya dukung tanah dasar untuk perencanaan tebal lapisan perkersan jalan. Maka pada penelitian ini kami mencoba menggunakan daya dukung dukung tanah dasar berdasarkan data CPT test dan CBR laboratorium untuk desain tebal lapisan perkerasan dengan metoda manual desaina perkerasan 2017.
2. STUDI PUSTAKA
Sukirman (1999), menjelaskan perkerasan jalan diletakkan di atas tanah, maka secara keseluruhan mutu dan daya tahan kontruksi perkerasan tidak lepas dari sifat tanah dasar. Tanah dasar merupakan bagian terakhir yang menerima beban roda kendaraan yang distribusikan dari lapisan permukaan. Metode yang digunakan untuk menentukan daya dukung tanah dasar dapat ditentukan dengan pengujian CBR (Colifornia Bearing Ratio) dan DCP (Dynamic Cone Penetrometer).
Devendra Kumar Choudhary dkk, (2014) meneliti tentang metoda CBR untuk perencanaan tebal lapisan perkesalan lentur, hasil menunjukkan, semakin tinggi nilai CBR maka tebal lapisan perkerasan semakin tipis.
Gill, K.S.dkk (2010), meneliti tentang Estimasi nilai CBR dengan menggunakan penetrasi dinamis (DCP), hasil memperlihatkan nilai CBR dari tes DCP dapat dibuat korelasi dengan nilai CBR laboratorium.
487
Wibowo (2017), meneliti tentang Analisa Desain Perkerasan Jalan Metode Bina Marga 1987, Bina Marga 2002 dan Evaluasi Struktur Perkerasan Jalan Pada (Studi Kasus Ruas Pelebaran Jalan Bantal Mukomuko Bengkulu). Penelitan yang telah dilakukan bertujuan untuk membandingkan metode Bina marga 1987 dan Bina Marga 2002. Hasil yang diperoleh yaitu metode Bina Marga 2002 lebih baik atau relevan karena lebih efisien/hemat dan parameter yang digunakan lebih lengkap.
Naufal dkk (2015), Meneliti tentang Analisis Perbandingan Perencanaan Tebal Perkerasan Jalan Lentur Menggunakan Beberapa Metode Bina Marga Studi kasus : (Ruas Jalan Piringsurat Batas Kedu Timur). Penelitian yang telah dilakukan bertujuan untuk mengidentifikasi masing-masing metode sehingga menghasilkan evaluasi tiap pedoman manual desain perkerasan jalan lentur. Hasil yang diperoleh dari penelitian yaitu pada metode Bina Marga 2002 memiliki parameter perencanaan yang cukup baik namun, dalam beberapa parameter perencanaan tidak memiliki parameter acuan tulis yang jelas sehingga membingungkan para perencanaan dalam merencanakan tebal perkerasan.
Ulya dkk (2017), Meneliti tentang Analisis Tebal Perkerasan Lentur dengan Metode Manual Desain Perkerasan Jalan 2013 dan Metode AASHTO 1993 (Studi Kasus Ruas Jalan Baron-Tepus). Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan metode Manual Desain 2013 dan AASHTO 1993. Hasil yang diperoleh dari penelitian yaitu Manual Desain 2017 lebih baik dikarenakan metode ini sudah disesuaikan dengan kondisi di Indonesia.
Sukirman (1999), menjelaskan perkerasan jalan diletakkan di atas tanah, maka secara keseluruhan mutu dan daya tahan kontruksi perkerasan tidak lepas dari sifat tanah dasar. Tanah dasar merupakan bagian terakhir yang menerima beban roda kendaraan yang distribusikan dari lapisan permukaan. Metode yang digunakan untuk menentukan daya dukung tanah dasar dapat ditentukan dengan pengujian CBR (Colifornia Bearing Ratio) dan DCP (Dynamic Cone Penetrometer).
Manual Perkerasan Jalan 2017 merupakan revisi terhadap Manual Perkerasan Jalan 2013 yang meliputi perubahan struktur penyajian untuk mempermudah pemahaman pengguna dan penambahan serta perbaikan kandungan manual
Hasil yang didapatkan dalam pengujian DCP yang dilakukan dilapangan terdapat pada tabel dibawah ini :
Tabel 1. 1 Hasil pengujian DCP STA 2+000 Banyak
Tumbukan
Kumulatif Tumbukan
Penetrasi (mm)
488
0 0 0
2 2 35
2 4 89
2 6 111
2 8 181
2 10 254
2 12 310
2 14 351
2 16 426
2 18 478
2 20 590
2 22 701
Setelah didapat data pengujian dilapangan, data yang didapatkan 26 titik dilampirkan maka selanjunya lakukan analisa data DCP lapangan.
Tabel 1. 2 Persamaan nilai CBR titik pengujian CBR Jumlah % nilai yang >/=
3,2 1 100%
3,8 1 95.15%
4,2 1 92,3%
4,6 1 88.61%
5,2 1 84.61%
5,9 5 65.38%
6,1 1 61.53%
6,2 3 50%
7 3 38.46%
8 1 34.61%
8,5 1 30.76%
9 4 15.38%
9,5 1 11.53%
10 1 7.69%
10,9 1 3.84%
489
Gambar 1. 1 Grafik CBR Design
CBR desain yang didapatkan dilapangan dengan metode grafis yaitu 4,52 %.
Nilai CBR (California Bearing Ratio) pada tanah dasar kepadatan kering maksimum kondisi terendam selama 4x24 jam pada suhu ruang, pengujian CBR Laboratorium sesuai SNI 03-1744-1989.
1. Pemadatann ( Compaction)
Gambar 1. 2 Grafik pemadatan kering dengan kadar air titik 1 2. CBR desain laboratorium
Data hasil pengujian yang di peroleh dengan menggunkan 3 energi pemadatan digambarkan dalam bentuk kurva. Data yang digambarkan tersebut menunjukan respons tanah pada suatu rentang kadar air yang ditentukan dengan densitas kering antara minimum yang ditentukan dan densitas kering yang dihasilkan melalu pemadatan dalam rentang kadar air yang ditentukan. Seperti gambar dibawah ini
490
Tabel 1. 3 Hasil Percobaan CBR laboratorium Titik 1
Nilai CBR 2,61 8,62 10,60 Berat isi kering 1,305 1,482 1,547
Gambar 1. 3 CBR desain laboratorium Hasil perhitungan nilai CBR lapangan dan CBR Laboratorium
Tabel 1. 4 Nilai CBR Lapangan dan CBR Laboratorium CBR Lapangan CBR Laboratorium STA CBR% CBR%
4,52% 7%
26 titik (Lampiran)
Hasil yang didapatkan dalam melakukan pengujian CBR laboratorium dan CBR lapangan mendapatkan hasil yang berbeda, namum dalam melakukan desain perkerasan lentur menggunakan Manual Desain Perkerasan 2017 menggunakan CBR Laboratorium yaitu 7% karena nilai yang didapatkan dari CBR laboratoium tidak dipengaruhi oleh kondisi cuaca, kesalahan dalam pemukulan hummer, dan lain-lain. Sehingga akurasi yang didapatkan dari pengujian CBR lebih akurat dari CBR lapangan.
Perencanaan tebal lapisan perkerasan jalan lentur dengan Metode Manual Desain 2017
Adapun langkah yang harus dilakukan dalam merencakan tebal perkerasan sebagai berikut.
Menetukan Umur Rencana
Tabel 1. 5 Umur Rencana Perkerasan
491 Faktor pertumbuhan Lalu Lintas
Tabel 1. 6 Pertumbuhan lalu lintas
Faktor DD yang dipakai yaitu 100% persen karena memiliki lajur 1 untuk 2 arah Menghitung nilai beban sumbu standar kumulatif
Tabel 1. 7 Perhitungan nilai CESA 5
Setelah mendapat nilai ESA5 selanjutnya kita mentukan mentukan Traffic Multiflier (TM). Nilai TM lapisan aspal untuk kondisi pembebanan yang berlebih di Indonesia adalah berkisar di antara 1,8 - 2. Jadi yang dipakai untuk mentukan CESA5 yaitu 2 yang merupakan nilai maksimum sehingga didapatkan nilai CESA5
CESA5 = ESA5 X TM CESA5 = 457891,867 x 2 CESA5 = 915782 ESAL
492
Dalam melakukan desain pondasi nilai CBR yang dimasukan yaitu untuk CBR lapangan dengan metode grafis 4,52 % sedangkan menggunakan CBR laboratorium didapatkan nilai CBR 7%
Tabel 1. 8 Desain Fondasi jalan minimum
Sehingga desain perkerasan lentur yang digunkan dalam perencanaa tebal perkerasan lentur menggunakan Manual desain Perkerasan 2017
Tabel 1. 9 Desain perkerasan lentur opsi biaya minimum termasuk CTB
Hasil perhitungan tebal perkerasan lentur dengan metode Manualm Desain Perkerasan 2017 diperoleh tebal lapis permukaan AC-WC adalah 4 cm, tebal AC-BC adalah 6 cm dan LPA kelas A adalah 10 cm. Untuk desain fondasi jalan yang didapatkan menggunakan CBR laboratorium adalah 7% yaitu tidak diperlukan perbaikan sedangkan menggunakan CBR lapangan dengan nilai 4,52% didapatkan fondasi minimum lapis permukaan bawah dengan tebal 10 cm. Dalam perkembangan kedepan korelasi antara CBR laboratorium dan CBR lapangan harus dipengecekan ulang kembali terhadap nilai CBR yang didapatkan karena dapat mempengaruhi tebal lapis fondasi minimum yang didapatkan menggunakan Manual Desain Perkerasan 2017.
493 3. KESIMPULAN
Hasil nilai CBR yang didapat dari pengujian lapangan dan laboratorium yatitu 4,52 %, dan 7%.
Hasil tebal perkerasan menggunakan Manual Desain Perkerasan 2017 dengan AC-WC 4 cm, AC-BC 6 cm, LPA kelas A 40 cm. Untuk desain fondasi menggunakan CBR laboratorium Tidak diperlukan perbaikan dan CBR lapangan diperlukan timbunan pilihan dengan tebal 10 cm .
4. DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2017. Manual Perkerasan Jalan No.04/SE/Db/2017, Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat Direktorat Jenderal Bina Marga, Jakarta.
Aris, Analisi Perbandingan Perencanaan Tebal Perkerasan Jalan Lentur Menggunakan Beberapa Metode Bina Marga Studi Kasus : (Ruas Jalan Piringsurat-Batas Kedu Timur)
melalui http://ejournal-sl.undip.ac.id/index.php/jkts pada tanggal 27 Mei 2018.
Bukhari, R.A dan Sofyan, M.S., 2002, Rekayasa Lalu Lintas I, Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh
Croney & Croney, 1998, Design and Performance of Road Pavement, 3rd Ed, McGraw.
Gill, K.S. et all (2010) CBR Value Estimation Using Dynamic Cone Penetrometer https://gndec.ac.in/~igs/ldh/conf/2010/articles/063.pdf
Ricky Theo dkk (2013), Analisis Tebal Perkerasan Lentur Jalan Baru menggunakan manual Desain Perkerasan Jalan (MDP)
https://ejournal.unsrat.ac.id/index.php/jss/article/viewFile/14795/14364
Analisa Tebal Perkerasan Lentur Dengan Metode Manual Desain Perkerasan Jalan 2013 dan Metode AASHTO 1993 (Studi Kasus Ruas Jalan Baron-Tepus (Planja- Tepus)
Yogyakarta,diakses melalui http://repository.umy.ac.id/ pada tanggal 28 Mei 2018.
Analisis Desain Perkerasan Jalan Metode Bina Marga 1987, Bina marga 2002 dan Evaluasi Struktur Perkerasan Jalan (Ruas Pelebaran Jalan Bantal-MukoMuko Bengkulu) .[Skripsi]. Universitas Muhammadiyah Surakarta, diakses melalui http://eprints.ums.ac.id/ pada tanggal 28 Mei 2018.
Burhanuddin. 2018. Hubungan Empiris Daya Dukung Tanah Dasar Menggunakan Alat Dynamic C0ne Penetrometer (DCP) dan California Bearing Ratio (CBR) Rendaman Untuk Desaian Tebal Perkerasan Jalan Raya. Universitas Syiah Ku- ala.
494
Roy , P.Y. 2018. Korelasi Nilai CBR Lapangan Dan CBR Laboratorium Untuk Lapisan Subgrade pada Jalan Padang Tambak Liwa-Batas Kota Liwa. Universitas Lampung.
Aris, Analisi Perbandingan Perencanaan Tebal Perkerasan Jalan Lentur Menggunakan Beberapa Metode Bina Marga Studi Kasus : (Ruas Jalan Piringsurat-Batas Kedu Timur)
melalui http://ejournal-sl.undip.ac.id/index.php/jkts pada tanggal 27 Mei 2018.
Croney & Croney, 1998, Design and Performance of Road Pavement, 3rd Ed, McGraw.
Muhammadiyah Yogyakarta,diakses melalui http://repository.umy.ac.id/ pada tanggal 28 Mei 2018.
5. UCAPAN TERIMAKASIH
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Politeknik Negeri Padang yang membantu dalam melakukan penelitian, Ibu Dwina Archenita, ST.,MT dan Liliwarti, ST.,MT yang selalu meberikan bekal pengetahuan selama melaksanakan penitian dan kepada Bapak Risnaldi yang mambantu setiap pekerjaan dilaboratorium tanah Teknik Sipil.
