TUGAS AKHIR
PERENCANAAN PERKERASAN KAKU (RIGID PAVEMENT) DI JALAN WARU – SIDOARJO KM 0+00 S/D KM 2,5+00 DENGAN
METODE MANUAL DESAIN PERKERASAN 2017
MOHAMMAD FARRELL ALAMSYAH NPM : 18.11.0013
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS WIJAYA KUSUMA SURABAYA
LEMBAR PENGESAHAN
Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat Memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST.)
Universitas Wijaya Kusuma Surabaya
Oleh:
Mohammad Farrell Alamsyah 18.11.0013
Tanggal Ujian : 28 Desember 2023 Disetujui oleh :
Dosen Pembimbing,
Dr. Ir. Siswoyo, MT.
NIP/NIK : 92177 – ET Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknik, Ketua Program Studi Teknik Sipil,
Johan Paing H.W, ST.,MT. Dr.Ir.UtariKhatulistiani, M.T
NIP/NIK : 196903102005011002 NIP/NIK: 93190-E
LEMBAR PENGESAHAN REVISI
Judul : PERENCANAAN PERKERASAN KAKU (RIGID PAVEMENT) DI JALAN WARU – SIDOARJO STA 0+00 S/D 2,5+00 DENGAN METODE MANUAL DESAIN PERKERASAN 2017
Nama : Mohammad Farrell Alamsyah NPM : 18.11.0013
Tanggal Ujian : 28 Desember 2023 Disetujui oleh :
Dosen Penguji I, Dosen Penguji II,
Dr, Ir. Soebagio, MT Danang Setiya Raharja, ST.MT NIP/NIK : 9 4 2 2 49 - ET NIP/NIK : 22866-ET
Mengetahui,
, Dosen Pembimbing,
Dr. Ir. Siswoyo, MT.
NIP/NIK : 92177 – ET
PERENCANAAN PERKERASAN KAKU (RIGID PAVEMENT) DI JALAN WARU – SIDOARJO KM 0+00 S/D KM 2,5+00 DENGAN METODE MANUAL
DESAIN PERKERASAN 2017
Nama : Mohammad Farrel Alamsyah
NPM : 18110013
Jurusan : Teknik Sipil
Dosen Pembimbing : Dr. Ir Siswoyo. M.T
Abstraksi
Penelitian ini bertujuan untuk merancang perkerasan kaku (rigid pavement) pada Jalan Waru – Sidoarjo, khususnya pada segmen KM 0+00 hingga KM 2,5+00. Metode yang digunakan dalam perencanaan perkerasan adalah Metode Manual Desain Perkerasan (MDP) 2017, yang merupakan suatu pendekatan terkini dalam industri perkerasan jalan.
Perhatian khusus dalam perencanaan perkerasan diberikan pada faktor-faktor seperti daya dukung tanah dan beban lalu lintas yang diperkirakan. Metode MDP 2017 digunakan sebagai pedoman untuk menghitung ketebalan perkerasan yang memenuhi standar keamanan dan kenyamanan jalan. Hasil perhitungan desain meiputi tebal perkerasan setebal 28,5 cm, lapis pondasi atas lean mix concret setebal 12,5 cm, lapis pondasi agregat base A setebal 15 cm, dan sambungan dowel derdiameter 35 mm dengan panjang 450 mm dan jarak 305 mm. Sambungan memanjang batang pengikat (tie bars) berdiameter 13 mm dengan panjang 700 mm dan jarak batang 750 mm. Sedangkan tulangan memanjang diameter 13 dengan jarak 285 mm dan tulangan melintang diameter 13 dengan jarak 400 mm. Hasil analisis biaya anggaran menunjukkan bahwa pembangunan jalan pada segmen penelitian memerlukan biaya Rp. 40.726.855.000 (Empat Puluh Milyar Tujuh Ratus Dua Puluh Enam Juta Delapan Ratus Lima Puluh Lima Rupiah)
Kata Kunci : Manual Desain Perkerasan 2017, Perkerasan Kaku, Rencana Anggaran Biaya HSPK2023
Rigid Pavement Design on Waru – Sidoarjo Road from KM 0+00 to KM 2.5+00 Using the Manual Pavement Design Method 2017
Student Name : MOHAMMAD FARRELL ALAMSYAH
NPM : 18110024
Department : Teknik Sipil FT-UWKS Supervisor : Dr. Ir. Siswoyo, MT.
Abstract
Design a rigid pavement on the Waru – Sidoarjo Road, specifically in the segment from KM 0+00 to KM 2.5+00. The method employed in pavement planning is the Manual Pavement Design (MDP) 2017, which represents a contemporary approach in the road pavement industry. Special attention in pavement planning is given to factors such as soil bearing capacity and estimated traffic loads. The MDP 2017 method is used as a guideline to calculate the pavement thickness that meets road safety and comfort standards. The design calculations result in a pavement thickness of 28.5 cm, an upper lean mix concrete foundation layer of 12.5 cm, an aggregate base A foundation layer of 15 cm, and dowel joints with a diameter of 35 mm, a length of 450 mm, and a spacing of 305 mm. Longitudinal tie bars with a diameter of 13 mm, a length of 700 mm, and a spacing of 750 mm are used for reinforcement. Meanwhile, longitudinal reinforcement has a diameter of 13 mm with a spacing of 285 mm, and transverse reinforcement has a diameter of 13 mm with a spacing of 400 mm. The budget analysis results indicate that the road construction in the research segment requires a cost of Rp. 40,726,855,000 in Indonesian Rupiah is translated to English as Forty Billion Seven Hundred Twenty-Six Million Eight Hundred Fifty-Five Thousand Rupiah.
Keywords :, Pavement Design Manual 2017, Perkerasan Kaku, Cost Budget Plan HSPK 2023
KATA PENGANTAR
Puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena rahmat dan karunia-Nya penyusun dapat menyelesaikan penyusunan Tugas Akhir ini dengan judul”.
PERENCANAAN PERKERASAN KAKU (RIGID PAVEMENT) DI JALAN WARU – SIDOARJO STA 0+00 S/D 2,5+00 DENGAN METODE BINA MARGA.
Laporan Tugas Akhir ini disusun dengan melewati beberapa tahapan yang tidak lepas dari berbagai motivasi serta dukungan yang diberikan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan memotivasi dalam penyusunan Tugas Akhir. Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada:
1. Tuhan YME yang telah memberikan kelancaran serta kekuatan dalam penyusunan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Johan Paing Heru Wakito, ST., MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Wijaya Kusuma Surabaya.
3. Ibu Dr.Ir. Utari Khatulistiani, M.T selaku Kepala Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Wijaya Kusuma Surabaya.
4. Bapak Dr. Ir. Soebagio, MT. selaku Dosen Wali yang telah banyak memberikan motivasi dan dukungan selama menempuh pendidikan di Fakultas Teknik Universitas Wijaya Kusuma Surabaya.
5. Bapak Dr. Ir. Siswoyo, MT. selaku Dosen pembimbing yang telah banyak memberikan ilmu dan arahan yang baik.
6. Bapak / Ibu Dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Wijaya Kusuma Surabaya.
7. Orang tua yang selalu menjadi penyemangat dan tak henti memberi dukungan moral maupun materil serta doanya.
8. Semua pihak yang telah banyak membantu penyusun, baik secara moril maupun materil, yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
9. Teman –teman angkatan 2018 yang selalu memberi saya semangat selama ini dalam penyususnan ini
Penulis menyadari bahwa penyusunan tugas akhir ini masih memiliki banyak kekurangan. Untuk itu saya berharap adanya saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan laporan ini. penulis berharap semoga laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak khususnya bagi kalangan Teknik Sipil.
Surabaya,Desember 2023
Mohammad Farrell Alamsyah NPM 18.11.0013
DAFTAR ISI
Cover
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
LEMBAR PENGESAHAN REVISI ... iii
Abstraksi ... iv
Abstract ... v
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GRAFIK ... xvi
DAFTAR GLOSSARY ... xvii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Identifikasi Masalah ... 4
1.3 Rumusan Masalah ... 5
1.4 Maksud dan Tujuan Perencanaan ... 5
1.4.1 Maksud ... 5
1.4.2 Tujuan ... 5
1.5 Manfaat Perencanaan ... 5
1.6 Batasan Masalah ... 6
1.7 Sistematika Penulisan ... 6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 7
2.1 Umum ... 7
2.2 Perkerasan jalan ... 7
2.3 Perencanaan Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) ... 8
2.3.1 Struktur dan Jenis Perkerasan ... 8
2.4 Persyaratan Teknis ... 8
2.4.1 Tanah Dasar ... 8
2.4.2 Pondasi Bawah ... 9
2.5 Perencanaan Tebal Plat ... 11
2.6 Perencanaan Tulangan ... 13
2.7 Perencanaan Sambungan ... 13
2.7.1 Sambungan Memanjang Dengan Batang Pengikat (Tie Bars) ... 14
2.7.2 Sambungan Pelaksanaan Memanjang ... 14
2.7.3 Sambungan Susut Memanjang ... 15
2.7.4 Sambungan Susut dam Sambungan Pelaksanaan Melintang ... 15
2.7.5 Sambungan Susut Melintang ... 15
2.7.6 Sambungan Pelaksanaan Melintang ... 16
2.7.7 Pola Sambungan ... 17
2.7.8 Penutup Sambungan ... 18
2.7.9 Sambungan Isolasi ... 19
2.8 Perkerasan beton semen untuk kelandaian yang curam ... 20
2.9 Penentuan Besaran Rencana ... 21
2.9.1 Lalu Lintas ... 22
2.9.2 Lajur rencana dan koefisien distribusi ... 22
2.9.3 Umur Rencana ... 23
2.9.4 Pertumbuhan Lalu lintas ... 23
2.9.5 Lalu Lintas Rencana ... 25
2.9.6 Faktor Keamanan Beban ... 25
2.9.7 Bahu Jalan ... 26
2.10 Prosedur Perencanaan Perkerasan Beton Semen ... 26
2.10.1 Analisa Kapasitas Jalan ... 27
2.10.2 Menentukan Kelas Jalan ... 27
2.10.3 Pertumbuhan Lalu Lintas Tahunan ... 27
2.10.4 Kapasitas Jalan I ... 28
2.10.5 Level Of Service ... 33
2.11 Penelitian Terdahulu ... 35
BAB III METODOLOGI ... 40
3.1 Konsep Perencanaan ... 40
3.2 Tahapan Persiapan ... 42
3.3 Identifikasi Masalah dan Inventaris Kebutuhan Data ... 42
3.4 Survey ... 42
3.5 Pengumpulan Data ... 43
3.8 Pengolahan Data CBR ... 44
3.9 Analisa Kapasitas Jalan ... 44
3.10 Level of Service ... 44
3.11 Perencanaan Tebal Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) ... 44
3.12 Gambar Rencana ... 45
3.13 Rencana Anggaran Biaya (RAB) ... 45
BAB IV DATA DAN ANALISA DATA ... 46
4.1 Data ... 46
4.1.1 Data Lalu Lintas Harian Rata-Rata ... 46
4.1.2 Data CBR ... 51
4.2 Analisa Data Primer dan Data Sekunder ... 51
4.2.1 Analisa Data Lalu Lintas ... 51
4.2.2 Analisa Rencana Pelebaran Jalan ... 59
4.2.3 Analisa Data CBR ... 64
4,3 Perencanaan Desain Perkerasan ... 66
4.3.1 Menentukan Nilai VDF (Vehicle Damage Factor) ... 67
4.3.2 Faktor distribusi Lajur ... 67
4.3.3 Faktor Distribusi Arah ... 68
4.3.4 Menghitung nilai CESAL (Cumulative Equivalen Single Axle Load) .... 68
4.3 Menentukan Tebal Perkerasan Kaku ... 72
4.4 Perhitungan Sambungan dan Tulangan ... 73
4.5 Perhitungan Batang Pengikat (Tie Bars) ... 73
4.6 Sambungan Dengan Dowel ... 74
4.6.1 Perhitungan Penulangan ... 74
4.7 Perhitungan Drainase Jalan ... 76
4.8 Rencana Anggaran Biaya ... 78
4.8.1 Perhitungan Volume Pekerjaan ... 78
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 83
5.1 Kesimpulan ... 83
5.2 Saran ... 83
DAFTAR PUSTAKA ... 84
LAMPIRAN ... 85
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. 1 Kondisi Jalan Waru Kabupaten Sidoarjo ... 4
Gambar 2. 1 Tipikal Struktur beton semen ... 8
Gambar 2. 2 Tebal Pondasi Bawah Minimum Untuk Perkerasan Beton Semen ... 9
Gambar 2. 3 CBR tanah effektif pondasi bawah ... 10
Gambar 2. 4 Tipikal sambungan memanjang ... 14
Gambar 2. 5 Ukuran Standar Penguncian Sambungan Memanjang ... 15
Gambar 2. 6 Sambungan melintang dengan ruji ... 16
Gambar 2. 7 Sambungan pelaksanaan yang direncanakan dan yang tidak direncanakan untuk pengecoran per lajur. ... 17
Gambar 2. 8 Sambungan pelaksanaan yang direncanakan dan yang tidak direncanakan untuk pengecoran seluruh lebar perkerasan ... 17
Gambar 2. 9 Potongan melintang perkerasan dan lokasi sambungan ... 18
Gambar 2. 10 Detail Potongan melintang sambungan perkerasan... 19
Gambar 2.11 Contoh persimpangan yang membutuhkan sambungan isolasi ... 20
Gambar 2. 12 Sambungan isolasi ... 20
Gambar 2.13 Angker panel ... 21
Gambar 2. 14 Angker blok ... 21
Gambar 3. 1 Kondisi Perkerasan Jalan Waru Kabupaten Sidoarjo ... 43
Gambar 4. 1 Mencari nilai DDT dari nilai CBR 90% ... 66
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Nilai Koefisien Gesekan ... 10
Tabel 2. 2 Langkah-langkah perencanaan tebal perkerasan beton semen ... 12
Tabel 2. 3 Tebal pelat ... ``16
Tabel 2. 4 Penggunaan angker panel dan angker blok pada jalan dengan kemiringan yang curam ... 21
Tabel 2. 5 Jumlah lajur berdasarkan lebar perkerasan dan koefisien distribusi I ... 22
Tabel 2. 6 Umur rencana ... 23
Tabel 2. 7 Faktor laju pertumbuhan lalu-lintas (%) ... 25
Tabel 2. 8 Faktor keamanan beban (FKB) ... 26
Tabel 2. 9 Kapasitas Dasar pada Jalan Luar Kota ... 28
Tabel 2. 10 Faktor Penyesuaian Kapasitas Akibat Lebar Jalur Lalu- Lintas ... 29
Tabel 2. 11 Faktor Penyesuaian Kapasitas Akibat Pemisah Arah ... 29
Tabel 2. 12 Kelas Hambatan Samping ... 30
Tabel 2. 13 Faktor Penyesuaian Kapasitas akibat Hambatan Samping (FCHS)... 31
Tabel 2. 14 EMP (Ekivalen Mobil Penumpang) 4/2 T dan 4/2 TT ... 32
Tabel 2. 15 Klasifikasi Tingkat Pelayanan ... 33
Tabel 2. 16 Karakteristik Tingkat Pelayanan ... 34
Tabel 4. 1 Data Mentah Survey LHR JL. Jenderal S parman 2 Arah ... 47
Tabel 4. 2 Data Mentah Survey LHR JL. Jenderal S parman 2 Arah ... 47
Tabel 4. 3 Data Mentah Survey LHR JL. Jenderal S parman 2 Arah ... 48
Tabel 4. 4 Data Mentah Survey LHR JL. Jenderal S parman 2 Arah ... 48
Tabel 4. 5 Data Mentah Survey LHR JL. Jenderal S parman 2 Arah ... 49
Tabel 4. 6 Data Mentah Survey LHR JL. Jenderal S parman 2 Arah ... 49
Tabel 4. 7 Data Mentah Survey LHR JL. Jenderal S parman 2 Arah ... 50
Tabel 4. 8 Data Lalu Lintas Harian Rata Rata (LHR) ... 50
Tabel 4. 9 Data nilai CBR ... 51
Tabel 4. 10 Hasil Perhitungan (DS) Derajat Kejenuhan Pada Tahun 2023 ... 54
Tabel 4. 11 Hasil Perhitungan (DS) Derajat Kejenuhan Pada Tahun 2043 ... 55
Tabel 4. 12 Hasil Perhitungan (DS) Derajat Kejenuhan Pada Tahun 2063 ... 55
Tabel 4. 13 Rekapitulasi Perhitungan (DS) Derajat Kejenuhan Pada Tahun 2023 – 2029 ... 56
Tabel 4. 14 Rekapitulasi Perhitungan (DS) Derajat Kejenuhan Pada Tahun 2023 – 2029 ... 56
Tabel 4. 15 Rekapitulasi Perhitungan (DS) Derajat Kejenuhan Pada Tahun 2037 – 2043 ... 57
Tabel 4. 16 Rekapitulasi Perhitungan (DS) Derajat Kejenuhan Pada Tahun 2044 – 2050
... 57
Tabel 4. 17 Rekapitulasi Perhitungan (DS) Derajat Kejenuhan Pada Tahun 2051 – 2057 ... 58
Tabel 4. 18 Rekapitulasi Perhitungan (DS) Derajat Kejenuhan Pada Tahun 2058 – 2063 ... 58
Tabel 4. 19 Level of service (Analisa Kinerja Jalan) ... 59
Tabel 4. 20 Hasil Perhitungan (DS) Derajat Kejenuhan Pada Tahun 2023 ... 62
Tabel 4. 21 Hasil Perhitungan (DS) Derajat Kejenuhan Pada Tahun 2043 ... 62
Tabel 4. 22 Hasil Perhitungan (DS) Derajat Kejenuhan Pada Tahun 2063 ... 63
Tabel 4. 23 Level Of Service (Analisa Kinerja Jalan) ... 63
Tabel 4. 24 Nilai R untuk Perhitungan CBR Segmen ... 64
Tabel 4. 25 Perhitungan CBR dengan metode grafis ... 65
Tabel 4. 26 Nilai VDF 4 ... 67
Tabel 4. 27 Faktor Distribusi Lajur (DL) ... 68
Tabel 4. 28 CESAL Rencana ... 69
Tabel 4. 29 Tebal Lapis Perkerasan ... 72
Tabel 4. 30 Ukuran, Panjang Dan Jarak Dowel ... 74
DAFTAR GRAFIK
Grafik 4. 1 CBR Desain tanah dasar ... 65
Grafik 4. 2 NomogramTebal Perkerasan ... 70
Grafik 4. 3 Tebal pondasi bawah minimum untuk perkerasan beton semen ... 70
Grafik 4. 4 CBR tanah dasar efektif ... 71
Grafik 4. 5 Taksiran Tebal Plat Beton ... 71
DAFTAR GLOSSARY
Agregat Kelas A (lapis pondasi agregat kelas A, LFA-A) pondasi agregat untuk perkerasan jalan menggunakan gradasi kelas-A
Beton kurus (Lean Mix Concrete, LMC) Campuran material berbutir dan semen dengan kadar semen yang rendah. Digunakan sebagai bagian dari lapis fondasi perkerasan beton.
C (Kapasitas Jalan) merupakan arus lalu lintas (stabil) maksimum yang dapat dipertahankan pada kondisi tertentu.
CO (Kapasitas Dasar) merupakan arus lalu lintas total pada suatu bagian jalan untuk kondisi tertentu yang telah ditentukan sebelumnya (kodisi lingkungan, volume lalulintas, dan geometrik jalan).
CBR (California Bearing Ratio) adalah perbandingan antara beban penetrasi suatu lapisan tanah atau perkerasan terhadap bahan standar dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama.
CESAL (Cummulative Equivalent Standart Axel Load) merupakan kumulatif ekivalen beban sumbu standar yang melewati jalan.
Dowel Bars adalah merupakan sarana yang digunakan sebagai penyambung/pengikat pada sambungan memanjang pelat beton perkerasan jalan (Rigid Pavement).
DS (Degree of saturation) merupakan Derajat kejenuhan/rasio arus lalu-lintas terhadap kapasitas. Catatan: Biasanya dihitung per jam.
ESAL (Equivalent Standart Axel Load) merupakan ekivalen beban sumbu standar tiap kendaraan yang melewati jalan.
FCIJ (Faktor Penyesuaian Kapasitas Akibat Jalur Lalu Lintas) meruoakan lebar jalur jalan yang dilewati lali lintas kendaraan, tidak termasuk bahu jalan.
FCPA (Faktor Penyesuaian Kapasitas Akibat Pemisah Arah) merupakan pembagian arah arus pada jalan dua arah yang dinyatakan dalam prosentase dari arah arus total masig-masing arah.
FCHS (Faktor Penyesuaian Kapasitas Akibat Jalur Lalu Lintas) merupakan dampakterhadap kinerja lalu lintas yang berasal dari aktivitas samping segmen jalan.
LHR (Lalu Lintas Harian Rata-Rata) merupakan jumlah kendaraan rata-rata perhari yang melewati ruas jalan dalam satu tahun. Dihitung melalui survei selama 5 hari.
RAB (Rencana Anggaran Biaya) adalah perencanaan besarnya biaya untuk membangun suatu infrastruktur.
Tie Bars adalah merupakan sarana yang digunakan sebagai penyambung/pengikat pada sambungan melintang pelat beton perkerasan jalan (Rigid Pavement).
Umur rencana adalah lamanya umur jalan mampu melayani lalu lintas berdasarkan perencanaan awal.
VDF (Vehicle Damaging Factor) merupakan besaran beban sumbu kendaraan yang memberikan beban pada perkerasan jalan
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Jalan adalah suatu prasarana perhubungan darat yang memiliki peranan penting bagi pertumbuhan dan perekonomian sosial budaya, pengembangan wilayah pariwisata dan juga pertahanan keamanan untuk menunjang adanya pembangunanan secara nasional maka dari itu pemerintahan negara lagi gencar gencarnya membangunan suatu prasarana yang memadai sehingga kemanan dan kenyamanan warga negara dapat terjamin (Undang-Undang No 13 Tahun 1980)
Indonesia sekarang mengalami adanya pertumbuhan penduduk yang pesat, sehingga mengakibatkan adanya peningkatan kegiatan dan kebutuhan manusia yang sangat signifikan sehingga kebutuhan sarana transportasi dan pertumbuhan arus lalulintas mengalami peningkatan sehingga mengakibatkan kepadatan dan kemacetan jalan. Hal ini dikarenakan prasarana yang tersedia tidak mampu melayani arus lalu lintas. Untuk itu perlu dilakukan upaya yang bisa memenuhi kebutuhan transportasi yang dapat memenuhi dengan secara baik. (Afrijal 2010).
Indonesia sebagai negara berkembang menghadapi banyak hambatan dan kendala dalam melaksanakan program program pembangunan, hamabatan dan kesulitan ini disebabkan oleh kondisi prasarana yang kurang memadai terutaama disektor transportasi, dengan adanya peningkatan taraf hidup sosial ekonomi yang cepat mengakibatkan peningkatan mobilitas yang pada giliranya meningkatkan pula jumlah kendaraan bermotor, dengan bertambahnya volume kendaraan meningkat begitu pula jumlah repitisi yang menjadi beban perkerasan jalan. Umumnya rusaknya suatu perkerasan jalan bukan disebabkan oleh beban berat, melainkan dari evaluasi para ahli perencanaan perkerasan jalan bahwa kerusakan diakibatkan oleh frekuensi repitisi beban lalu lintas yang tinggi.
(Syahri Ramadhan 2019).
Perencanaan perkerasan jalan merupakan bagian dari perencanaan jalan yang harus direncanakana secara efektif. konstruksi perkerrasan kaku adalah perkerasan yang pada umumnya menggunakan bahan campuran beton semen sebagai lapisan permukaan serta bahan berbutir sebagai lapisan bawhnya. Konstruksi lapisan perkerasan ini akan melindungi jalan dari kerusakan. Pada saat ini jalan beton relative banyak digunkan dijalan –jalan besar maupun jalan didaerah yang mempunyai tingakat kepadatan alulintas yang tinggi seperti jalan tol maupun jalan kota. Beban yang relative besar dan arus lalulintas yang padat menjadi suatu alasan perencanaan menggunakan (rigid pavement) (Rizky Efrida 2010).
Perencana melakukan studi kasus di wilayah Waru, Kota Sidoarjo, Jawa timur mengingat di wilayah tersebut mengalami kemacetan dan juga jalan yang tidak sebegitu bagus maka dari itu peningkatan jalan harus diperhatikan. Jadi daerah tersebut memerlukan peningkatan jalan dengan metode perkerasan jalan. Perkerasan jalan adalah bagian jalan yang diperkeras dengan lapis konstruksi tertentu yang memiliki ketebalan, kekuatan dan kekakuan serta kestabilan tertentu agar bisa menyalurkan beban lalu lintas di atasnya ketanah dasar secara aman (Hamirhan 2005).
Perkerasan jalan memiliki jenis jenis yang sangat berbeda, yaitu perkerasan lentur {flexible pavement) adalah perkerasan yang umumnya menggunakan bahan campuran beraspal sebagai lapis permukaan serta bahan berbutir sebagai lapisan di bawahnya. Dan juga perkerasan kaku (rigid pavement) yaitu konstruksi perkerasan dengan bahan baku agregat dan menggunakan semen sebagai bahan pengikatnya, sehingga mempunyar tingkat kekakuan yang relatif cukup tinggi. Selain dari dua jenis tersebut, sekarang telah banyak digunakan jenis gabungan (composite pavement), yaitu perpaduan antara lentur dan kaku (Sukirman, 1992).
Jenis jenis perkerasan tersebut perencana mengunakan perkerasan kaku (rigid pavement). Perkerasan kaku (rigid pavement) adalah perkerasan konstruksi perkerasan dengan bahan baku agregat dan menggunakan semen sebagai bahan pengikatnya sehingga mempunyai tingkat kekakuan yang sangat tinggi dibandingkan perkerasan lentur (flexible pavement). Maka dari itu untuk jenis perkerasan kaku cocok untuk direncanakan di wilayah yang lalu lintasnya cukup berat dan memiliki kapasitas kepadatan yang cukup, (Purwanto 2001).
Kenyamanan dan keamanan bagi pengendara jalan harus didukung oleh perkerasan yang baik , perkerasan jalan merupakan campuran antara agregat dan bahan pengikat yang fungsinya untuk menahan beban lalu lintas. Salah satu jenis perkerasan jalan adalah perkerasan kaku (rigid pavement). Perkerasan kaku adalah jenis perkerasan yang menggunakan bahan pengikat berupa semen portland, pelat beton dengan tulangan yang diletakan diatas tanah dasar dengan pondasi atau tanpa pondasi bawah, beban lalu lintas sebagain besar ditahan oleh pelat beton (Tenriajeng, AT,1999).
Perkerasan kaku memiliki kekakuan atau modulus elastisitas yang lebih besar ,konstruksi perkerasan kaku mempunyai kemampuan penyebaran beban yang lebih tinggi dari perkerasan lentur, sebagai akibatnya , lendutan menjadi lebih kecil serta tegangan yang bekerja pada tanah dasar juga rendah , maka dari itu perkerasan kaku tidak memerlukan daya dukung pondasi yang kuat , dan dimana tidak boleh ada perubahan yang mencolok dari daya dukung tanah dasar tersebut (Diklat Perkerasan kaku 2017).
Perencanaan perkerasan tersebut memliki aturan panduan yang perlu diikuti oleh setiap negara. Antara panduan perkerasan adalah dari American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO), National Association of Australian State Road Authorities (NAASRA) dan juga dari Metode Bina Marga. Perencanaan menggunakan panduan Metode Bina Marga. Yang dimaksud Metode Bina Marga adalah Pelaksanaan survey yang dilakukan secara visual terhadap penilaian kondisi jalan.
Metode ini ditinjau dari volume lalu lintas dan serta kerusakan jalan yang terjadi di daerah wilayah studi kasus yaitu di Waru, Kabupaten Sidoarjo, Jawa Timur (Sukirman 1999).
Jalan Waru, Kabupaten Sidoarjo Jawa Timur saat ini memeliki kepadatan lalu lintas yang padat, berbagai macam kendaraan yang dilalui contoh nya truk kendaran kecil maupun kendaraaan berat, dikarenakan jalan waru ini adalah jalan utama untuk menuju Kabupaten Sidoarjo dan juga Kota Surabaya, disepanjang jalan ini terdapat sebuah perkantoran dan juga pabrik maupun ruko ruko , maka tidak heran Jalan Waru memiliki kepadatan yang sangat signifikan bisa terlihat pada gambar 1.1 kondisi jalannya.
Pemilihan lokasi tersebut dikarenakan pada ruas Jalan Waru Sidoarjo meruppakan jalan mempunyai peran penting perekonomian Kabupaten Sidoarjo, sehingga sangat penting untuk menjaga kinerja ruas jalan tersebut Survey lapangan oleh perencana dan
dikarenakan jalan tidak mampu menerima beban muatan yang melampui batas maksimum.dan selain itu di Jalan Waru Sidoarjo mengalami kerusakan salah satunya karena nilai daya dukung tanah yang tidak memenuhi persyaratan di daerah tersebut.
Selama ini jalan tersbut hanya dilakukan perawatan penambalan jalan yang belubang saja dan tidak ada perawatan perbaikan yang secara menyeluruh. Sehingga perlu adanya penanganan yang lebih diperhatikan seperti perencanaan perkerasan kaku ( rigid pavement ) agar dapat menambah umur rencana jalan menjadi lama hingga 20 -40 tahun mendatang. Agar dapat meningkatkan keamanan dan kenyamanan bagi pengguna jalan.
1.2 Identifikasi Masalah
Jalan Waru, Kabupaten Sidoarjo merupakan jalan perbatasan Kota Sidoarjo menuju Surabaya sehingga banyak dilalui oleh pengendara yang hendak bekerja maupun berpergian antar kota, sehingga volume kendaraan yang melewati jalan tersebut cukup padat. Banyak kendaraan ringan maupun berat yang melewati jalan tersebut. Sehingga mengalami kerusakan jalan yang perlu diperhatikan. Berdasarkan pernyataan diatas banyak menimbulkan permasalahan yang terjadi didaerah tersebut maka penulis sekaligus perencana mengambil sebuah judul proposal tugas akhir yang berjudul:
Perencanaan Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) Jalan Waru Sidoarjo Dengan Metode Bina Marga. Perencanaan ini dilakukan atas hasil survey yang dilakukan perencana yaitu banyaknya kerusakan jalan yang terjadi di jalan Waru Sidoarjo. Dan selama ini jalan
Gambar 1. 1 Kondisi Jalan Waru Kabupaten Sidoarjo
tersebut juga belum pernah dilakukan penanganan yang serius hanya sebatas perbaikan berupa penambalan biasa saja, untuk itu perlu di rencanakan ulang dan juga menabah umur rencana jalan tersebut.
1.3 Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang akan dibahas pada perencanaan ini adalah sebagai berikut:
1. Berapa ketebalan pekerasan jalan (Rigid Pavement) untuk umur rencana jalan 40 tahun mendatang dengan metode Bina Marga dengan MDP 2017 (Metode Desain Perkerasan 2017?
2. Berapa rencana anggaran biaya pekerjaan perkerasan kaku Jalan Waru – Sidoarjo?
1.4 Maksud dan Tujuan Perencanaan 1.4.1 Maksud
Maksud perencanaan ini untuk mengetahui berapa ketebalan perkerasan jalan dan juga berapa umur rencana jalan yang akan diteliti agar bisa agar mampu mengatasi volume lalu lintas sesuai dengan pertumbuhan lalu lintasnya pada jalan tersebut.
1.4.2 Tujuan
Tujuan dari perencanaan ini adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui berapa ketebalan pekerasan jalan (Rigid Pavement) dengan umur yang direncanakan 40 tahun mendatang
2. Mengetahui berapa rencana anggaran biaya pekerjaan pekerasan kaku di Jalan Waru Sidoarjo
1.5 Manfaat Perencanaan
Dari perencanaan ini dapat memberi manfaat bagi pihak pihak terkait yaitu sebagai berikut :
1. Diharapkan hasil dari perencanaan ini dapat memberi refrensi penelitian selanjutnya dan juga sebagai pertimbangan dalam melakukan perbaikan Jalan Waru – Kabupaten Sidoarjo
2. Diharapkan dari perencanaan ini dapat memberi kenyamanan dan keamanan bagi pengguna jalan yang ada di Jala Waru – Kabupaten Sidoarjo
1.6 Batasan Masalah
Mengingat permasalahan jalan yang sangat luat maka penulis memberikan batsan masalah yaitu sebagai berikut?
1. Tidak merencanakan desain pelengkap seperti jembatan dan gorong gorong 2. Rencana anggaran biaya hanya dibatasi pada konstruksi perkerasaan saja 1.7 Sistematika Penulisan
BAB I PENDAHULUAN
Berisi : Latar Belakang, Rumusan masalah, Maksud dan Tujuan, Manfaat, Batasan masalah , Sistematika penulisan
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Berisi : Umum, Perkerasan jalan, Perencanaan Perkerasan Kaku (Rigid Pavement), Persyaratan teknis Beton Semen, Perencanaan Tebal Plat,Perencaan Tulangan, Perencanaan Sambungan, Analisa Kapasitas Jalan(C), Rencana Anggaran Biaya, Harga Satuan Pekerjaan, Penelitian Terdahulu
BAB III METODOLOGI
Berisi: Konsep Perencanaan, Tahapan persiapan , Idetifikasi Masalah dan Inventaris Kebutuhan data, Survey dan Pengumpulan Data , Analisi dan Pengolahan Data, Perencanaan Tebal Perkerasan Kaku (Rigid Pavement)
BAB IV DATA DAN ANALISA DATA
Berisi: Analisa data Lalu Lintas, Analisa Data CBR, Perencanaan Desain Perkerasan, Rencana Anggaran Biaya
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Berisi: Kesimpulam dan saran
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Umum
Jalan adalah sarana transportasi darat yang sangat penting bagi masyarakat untuk mempelancar bebagai kegiatan seperti pekerjaan berpergian antar kota dan berbagai macam kegiatan lainnya .
Faktor penyebab utama kerusakan jalan adalah peningkatan beban volume lalu lintas, dan juga akibat pemeliharaan drainase yang tidak dilakukan dengan baik dan rutin sehingga terjadi penyumbatan oleh sampah atau tanaman yang tumbuh pada drainase, serta daya dukung tanah yang tidak memenuhi syarat batas ideal sehingga kondisi tanah yang tidak stabil akan merusak jalan tersebut ( Andreas Wibowo 2017).
Maka dari itu upaya yang harus dilakukan untuk mencegah dari kerusakan jalan adalah dengan cara meningkatkan jalan dengan cara melalui perencanaan perkerasan kaku (rigid pavement). Perkerasan kaku atau (rigid pavement) dikenal sebagai jalan beton maka materialnya terdiri dari semen beton dan memiliki biaya dan umur rencana tinggi yaitu 15-40 tahun (Adhita Maharani 2018).
Perkerasan beton semen adalah suatu konstruksi (perkerasan) dengan bahan baku agregat dan menggunakan semen sebagai bahan ikatnya terletak di atas lapis pondasi bawah atau tanah dasar, tanpa atau dengan lapis permukaan beraspal. (Mulyono. 2004)
Keungulan dari perkerasan beton semen itu sendiri yaitu daya dukung terhadap beban tinggi sehingga cocok untuk pembebanan lalulintas yang padat maupun beban lalulintas yang rendah (PT Wijaya karya beton persero). Sehingga alasan itulah yang menjadi dasar pemilihan jalan berupa beton, maka jalan beton juga lebih efektif fipakai untuk mengatasi kerusakna kerusankan pada jalan beraspal.
2.2 Perkerasan jalan
Perkerasan jalan merupakan suatu konstruksi yang dibangun diatas tanah dasar dengan maksud untuk menahan beban lalu lintas dan serta menahan tanah agar melindungi akibat perubahan cuaca, sehingga diharapakan tidak terjadi kerusakan terhadap jalan,(Sapto Budi Warsono 2018).
2.3 Perencanaan Perkerasan Kaku (Rigid Pavement)
Pekerasan kaku adalah suatu konstruksi yang dibangun diatas tanah dasar dengan maksud untuk dapat menahan beban lalu-lintas atau kendaraan serta menahan tanah terhadap perubahan cuaca yang terjadi. Dilihat dari cara penyebaran tegangan akibat beban kendaraan ke tanah dasar (subgrade) dan memiliki bahan pengikat berupa semen dan juga memiliki umur rencana mencapai 15 -40 tahun (Adhitama,Sapto 2018)
2.3.1 Struktur dan Jenis Perkerasan
Berdasarkan Menurut SNI Perkerasan Beton Semen Pd T-14-2003. Perkerasan kaku dapat dibedakan menjadi 4 jenis yaitu :
1. Perkerasan beton semen bersambung tanpa tulangan 2. Perkerasan beton semen bersambung dengan tulangan 3. Perkersan beton semen menerus dengan tulangan 4. Perkersan beton semrn prategang
Secara tipikal struktur beton semen terlihat pada Gambar 2.1 sebagai berikut:
Gambar 2. 1 Tipikal Struktur beton semen Sumber : SNI Pekerasan Beton Semen Pd T-14-2003 2.4 Persyaratan Teknis
2.4.1 Tanah Dasar
Daya dukung tanah dasar ditentukan berdasarkan pengujian CBR (California Bearing Ratio) sesuai dengan SNI 03-1731-1989 atau CBR laboratorium sesuai dengan P3-1744-1989, masing-masing untuk tebal pekerasan lama dan perkerasan jalan baru.
Apabila tanah dasar mempunyai nilai CBR lebih kecil dari 2 %, maka harus dipasang pondasi bawah yang terbuat dari beton kurus (Lean-Mix Concrete) setebal 15 cm yang dianggap mempunyai nilai CBR tanah dasar efektif 5 %. (Bina Marga 2003)
2.4.2 Pondasi Bawah
Material bahan yang digunakan pondasi bawah yaitu sebagai berikut 1. Bahan berbutir
2. Stabillisasi atau dengan kur us giling padat 3. Campuran beton kurus
Lapis pondasi bawah perlu dipelebar 60cm diluar tepi perkerasan beton semen, untuk tanah ekspansif perlu dipertimbangkan secara khusus perihal jenis dan penentuan lebar lapisan dnegan memperhitungkan tegangan pengembangan yang mungkin akan timbul. Pemasangan lapis pondasi dengan lebar sampai ketepi luar lebar jalan merupakan salah satu cara mereduksi prilaku tanah ekspansif. Tebal lapisan pondasi minimum 10 cm yang paling sedikit memiliki mutu sesuai dengan SNI No 03-6388-2000 dan AASHTO M-155 serta SNI 03-1743 -1989. Bila direncanakan perkerasan beton semen bersambung tanpa ruji, pondasi bawah harus menggunakan campuran beton kurus (CBK). Tebal lapis pondasi bawah minimum yang disarankan dapat dilihat pada Gambar 2.2. dan pada CBR tanah effektif fapat dilihat di Gambar2.2.
Gambar 2. 2 Tebal Pondasi Bawah Minimum Untuk Perkerasan Beton Semen Sumber: SNI Perkerasan Beton Semen Pd T-14-2003
Gambar 2. 3 CBR tanah effektif pondasi bawah Sumber: SNI Perkerasan Beton Semen Pd T-14-2003 Koefisien Gesekan
Perencanaan ini berdasarkan bahwa antara pelat dan pondasi bahwa tidak ada ikatan jenis pemecah ikatan dan koefisien gesakan nya dapat dilihat dari tabel 2.1
Tabel 2. 1 Nilai Koefisien Gesekan
No. Lapis pemecah ikatan Koefisien
gesekan () 1 Lapis resap ikat aspal di atas permukaan pondasi bawah 1,0
2 Laburan parafin tipis pemecah ikat 1,5
3 Karet kompon (A chlorinated rubber curing compound) 2,0
Sumber:SNI Perkerasan Beton Pd T-14 (2003) Semen Beton
Kekuatan beton dapat dinyatakan dalam nilai kuat tarik lentur umur 28 hari yang didapatkan dari hasil pengujian balik dengan pembebanan 3 titik (ASTM C-78) dan secara besarnya tipikal sekitar 3-5 MPa (30-50 kg/cm2). Kuat tarik lentur beton yang diperkuat dengan bahan penguat serat baja aramit dan serat karbon harus mencapai titk lentur 5-5,5 MPa (50 -55 kg/cm2). Kekuatan rencana harus mencapai kuat tarik lentur karakteristik yang dibulatkan hingga menjadi 0,25 MPa (2,5 kg/cm2) terdekat.
Hubungan antara kuat tekan karakteristik dengankuatb tarik lentur beton dapat didekati dengan rumus sebagai berikut :
fcf = K (fc’) 0,50 dalam MPa atau ... (2.1) fcf = 3,13 K (fc’) 0,50 dalam (kg/cm2) ... (2.2)
* Jika CBR < 2% gunakan tebal pondasi bawah CBK 150 mm dan anggap mempunyai nilai CBR
Dengan pengertian :
fc’ : kuat tekan beton karakteristik 28 hari (kg/cm2) fcf : kuat tarik lentur beton 28 hari (kg/cm2)
K : konstanta 0,7 agregat tidak pecah dan 0,75 untuk agrgat pecah.
Kuat tarik lentur dapat juga ditentukan dari hasil uji kuat tarik belah beton yang dilakukan menurut SNI 03 – 2491 – 1991 sebagai berikut :
fcf = 1,37 fcs dalam MPa atau ... (2.3) fcf = 13,44,fcs dalam (kg/cm2) ... (2.4) dengan pengertian :
fcs : kuat tarik belah beton 28 hari
Beton dapat diperkuat dengan serat baja (steel fiber) untuk meningkatkan kuat tarik lentur dan mengendalikan retak pada plat untuk bentuk yang tidak lazim. Serat baja dapat juga digunakan sebagai campuran pada beton untuk jalan tol ,putaran dan perhentian bus. Panjang serat baja antara 15 mm dan 50 mm yang bagian ujunng melebar sebagai angker atau sekrup penguat intuk memperkuat ikatan. Secara tipikal serat panjangnya 15-50 mm dapat ditambahkan ke dalam adukan beton masing- masing sebanyak 75 dan 45 kg/m3. Semen yang digunakan pada pekerjaan beton harus dipilih sesuai dengan lingkungan dimana perkerasan yang akan dilaksanakan.
2.5 Perencanaan Tebal Plat
Tebal plat taksiran dipilih dan total fatik serta kerusakan erosi dihitung berdasarkan komposisi lalu lintas selama umur rencana. Jika nilai kerusakan fatik atau erosi lebih dari 100% tebal taksiran dinaikan dan proses perencanaan diulangi. Tebal rencana merupakan tebal taksiran yang paling kecil yang mempunyai total fatik atau total kerusaan erosi lebih kecil atau sama dengan 100 %. Langkah-langakah perencanaan tebal pelat dilihat pada Tabel 2.2
Tabel 2. 2 Langkah-langkah perencanaan tebal perkerasan beton semen
Sumber : SNI Perkerasan Beton Semen Pd T-14 (2003)
NO Uraian Kegiatan
1 Pilih jenis perkerasan beton semen, bersambung tanpa ruji, bersambung dengan ruji, atau menerus dengan tulangan.
2 Tentukan apakah menggunakan bahu beton atau bukan.
3 Tentukan jenis dan tebal pondasi bawah berdasarkan nilai CBR rencana dan perkirakan jumlah sumbu kendaraan niaga selama umur rencana sesuai dengan Gambar 2
4 Tentukan CBR efektif bedasarkan nilai CBR rencana dan pondasi bawah yang dipilih sesuai dengan Gambar 3,
5 Pilih kuat tarik lentur atau kuat tekan beton pada umur 28 hari (fcf)
6 Pilih faktor keamanan beban lalu lintas (FKB)
7 Taksir tebal pelat beton (taksiran awal dengan tebal tertentu berdasarkan pengalaman atau menggunakan contoh yang tersedia atau dapat menggunakan Gambar 24 sampai dengan
Gambar 31
8 Tentukan tegangan ekivalen (TE) dan faktor erosi (FE) untuk STRT dari Tabel 8 atau Tabel 9 9 Tentukan faktor rasio tegangan (FRT) dengan membagi tegangan ekivalen (TE) oleh kuat
tarik-lentur (fcf).
10 Untuk setiap rentang beban kelompok sumbu tersebut, tentukan beban per roda dan kalikan dengan faktor keamanan beban (Fkb) untuk menentukan beban rencana per roda.
Jika beban rencana per roda 65 kN (6,5 ton), anggap dan gunakan nilai tersebut sebagai batas tertinggi pada Gambar 19 sampai Gambar 21
11 Dengan faktor rasio tegangan (FRT) dan beban rencana, tentukan jumlah repetisi ijin untuk fatik dari Gambar 19, yang dimulai dari beban roda tertinggi dari jenis sumbu STRT tersebut.
12 Hitung persentase dari repetisi fatik yang direncanakan terhadap jumlah repetisi ijin.
13 Dengan menggunakan faktor erosi (FE), tentukan jumlah repetisi ijin untuk erosi, dari Gambar 20 atau 21.
14 Hitung persentase dari repetisi erosi yang direncanakan terhadap jumlah repetisi ijin.
15 Ulangi langkah 11 sampai dengan 14 untuk setiap beban per roda pada sumbu tersebut sampai jumlah repetisi beban ijin yang terbaca pada Gambar 19 dan Gambar 20 atau Gambar 21
yang masing-masing menapai 10 juta dan 100 juta repetisi.
16 Hitung jumlah total fatik dengan menjumlahkan persentase fatik dari setiap beban roda pada STRT tersebut. Dengan cara yang sama hitung jumlah total erosi dari setiap beban roda pada STRT
tersebut.
17 Ulangi langkah 8 sampai dengan langkah 16 untuk setiap jenis kelompok sumbu lainnya.
18 Hitung jumlah total kerusakan akibat fatik dan jumlah total kerusakan akibat erosi untuk seluruh jenis kelompok sumbu.
19 Ulangi langkah 7 sampai dengan langkah 18 hingga diperoleh ketebalan tertipis yang menghasilkan total kerusakan akibat fatik dan atau erosi 100%. Tebal tersebut sebagai tebal
perkerasan beton semen yang direncanakan.
2.6 Perencanaan Tulangan
Tujuan utama dari penulangan yaitu membatasi lebar retakan , agar kekuatan pelat atap dapat dipertahankan ,memmungkinkan penggunaan pelat yang lebih pajang dapat mrngurangi jumlah sambungan melintang sehingga dapat meningkatkan kenyamananfan mengurangi biaya pemeliharaan jumlah tulangan.
Pada SNI Perkerasan Beton Semen Pd Td-14-2003 perkerasan beton semen bersambung tanpa tulangan kumungkinan perlu untuk penulangan perlu di pasang guna untuk mengendalikan retakan. Bagian pelat yang mengalami retak akibat dari konsentrasi tegangan yang tidak dapat dihindari dengan pengaturan pola sambungan maka pelat harus diberi tulangan.
Pada umumnya perkerasan ini lebarnya 1 lajur dengan panjang 4-5 meter, perkerasan ini tidak menggunakan tulangan namun menggunakan ruji (dowel) dan batang pengikat (tie bar). Penerapan tulangan umumnya dilaksanakan pada pelat denganbentuk tak lazim, maksud dari pelat yang tidak lazim itu apabila perbandingan antar panjang dengan lebar lebih besar dari 1,25 atau bila pola sambungan pada pelat tidak benar-benar berbentuk bujur sangkar atau berpersegi panjang, pelat dengan sambungantidak sejalur dan juga pelat yang berlubang.
2.7 Perencanaan Sambungan
Tujuan sambungan dari perkerasan beton semen yaitu :
1. Membatasi tegangan dan pengendalian retak yang disebabkan oleh penyusutan 2. Pengaruh lenting serta beban lalu lintas
3. Memudahkan pelaksanaan 4. Mengakomodasi gerakan pelat
Selain daripada itu perkerasan beton semen memiliki jenis jenis sambungan yaitu :
1. Sambungan memanjang 2. Sambungan melintang 3. Sambungan isolasi
Gambar 2. 4 Tipikal sambungan memanjang 2.7.1 Sambungan Memanjang Dengan Batang Pengikat (Tie Bars)
Tujuan pemasangan sambungan memanjang untuk mengendalikan terjadinya retakan memanjang. Jarak antar sambungan memanjang sekitar 3-4 m dan sambungan memanjang harus dilengkapi dengan batang ulir dengan mutu minimum BJTU-24 dan berdiameter 16 mm. Ukuran batang pengikat dihitung dengan persamaaan sebagai berikut:
At = 204 x b x h dan l = (38,3 x
Dengan pengertian :
At : luas penampang tulangan per meter panjang sambungan (mm2)
b : jarak terkecil antar sambungan atau jarak sambungan dengan tepi perkerasan h : tebal pelat (m)
l : panjang batang pengikat (mm)
: diameter batang jarak batang pengikat yang digunakan adalah 75 cm Tipikal dari sambungan memanjang dilihat pada Gambar 2.4 yaitu sebagai berikut :
(a) Sambungan dibuat saat pelaksanaan (b) Pengecoran selebar jalur
Tulangan pengikat berulir
2.7.2 Sambungan Pelaksanaan Memanjang
Sambungan pelaksanaan memanjang pada umumnya dilakukan dengan car penguncian, bentuk dan ukuran penguncian dapat berbentuk trapesium atau setengah lingkaran bisa dilihat pada Gambar 2.5
(a)Trapesium (b) Setengah lingkaran
Sebelum pelaksanaan pelat beton di sampingnya maka permukaan sambungan pelaksanaan harus di cat terlebih dahulu dengan bahan aspal atau kapur tembok untuk mencegah terjadinya ikatan beton lam dengan yang baru.
2.7.3 Sambungan Susut Memanjang
Sambungan susut memanjang dapat dilaksanakan dengan cara menggergaji atau membentuk pada saat beton masih plastis dengan kedalaman sepertiga dari tebal pelat.
2.7.4 Sambungan Susut dam Sambungan Pelaksanaan Melintang
Ujung dari sambungan ini harus ditempatkan tegaklurus terhadap sumbu memanjang jalan dan tepi perkerasan. Untuk itu mengurangi beban dinamis, sambungan melintang harus dipasang dengan kemiringan 1:10 searah jarum jam.
2.7.5 Sambungan Susut Melintang
Kedalaman sambungan kurang lebih mencapai seperempat dari tebal pelat untuk perkerasan dengan lapis pondasi berbutir atau sepertiga dari tebal pelat untuk lapis pondasi stabilisasi semen sebagai mana diperlihatkan pada Gambar 2.6 dan 2.7. Jarak sambungan susut melintang untuk perkerasan beton bersambung tanpa tulangan sekitar 4 - 5 m, sedangkan untuk perkerasan beton bersambung dengan tulangan 8 - 15 m dan untuk sambungan perkerasan beton menerus dengan tulangan sesuai dengan kemampuan pelaksanaan. Sambungan ini harus dilengkapi dengan ruji polos panjang 45 cm, jarak antara ruji 30 cm, lurus dan bebas dari tonjolan tajam yang akan mempengaruhi gerakan bebas pada saat pelat beton menyusut. Setengah panjang ruji polos harus dicat atau dilumuri dengan bahan anti lengket untuk menjamin tidak ada ikatan dengan beton.
Gambar 2. 5 Ukuran Standar Penguncian Sambungan Memanjang
Tabel 2. 3 Tebal pelat
Sumber: SNI Perkerasan Beton Semen Pd T -14- (2003)
Sambungan yang dibuat dengan menggergaji atau dibentuk saat
pengecoran
Gambar 2. 6 Sambungan melintang dengan ruji Sumber: SNI Perkerasan Beton Semen Pd T -14 (2003) 2.7.6 Sambungan Pelaksanaan Melintang
Sambungan pelaksanaan melintang yang tidak direncanakan (darurat) harus menggunakan batang pengikat berulir, sedangkan pada sambungan yang direncanakan harus menggunakan batang tulangan polos yang diletakkan di tengah tebal pelat. Tipikal sambungan pelaksanaan melintang diperlihatkan pada Gambar 2.7 dan Gambar 2.8
Sambungan pelaksanaan tersebut di atas harus dilengkapi dengan batang pengikat berdiameter 16 mm, panjang 69 cm dan jarak 60 cm, untuk ketebalan pelat sampai 17 cm. Untuk ketebalan lebih dari 17 cm.
No Tebal pelat beton, h (mm) Diameter ruji (mm)
1 125 < h < 140 20
2 140 < h < 160 24
3 160 < h < 190 28
4 190 < h < 220 33
5 220 < h < 250 36
Gambar 2. 7 Sambungan pelaksanaan yang direncanakan dan yang tidak direncanakan untuk pengecoran per lajur.
Sumber : SNI Perkerasan Beton Semen Pd T -14 (2003) 2.7.7 Pola Sambungan
Pola sambungan pada perkerasan beton semen harus mengikuti batasan- batasan sebagai berikut :
a. Hindari bentuk panel yang tidak teratur. Usahakan bentuk panel sepersegi mungkin. Perbandingan maksimum panjang panel terhadap lebar adalah 1,25.
b. Jarak maksimum sambungan memanjang 3 - 4 meter.
c. Jarak maksimum sambungan melintang 25 kali tebal pelat, maksimum 5,0 meter.
d. Semua sambungan susut harus menerus sampai kerb dan mempunyai kedalaman seperempat dan sepertiga dari tebal perkerasan masing-masing untuk lapis pondasi berbutir dan lapis stabilisasi semen.
e. Antar sambungan harus bertemu pada satu titik untuk menghindari terjadinya retak refleksi pada lajur yang bersebelahan.
f. Sudut antar sambungan yang lebih kecil dari 60 derajat harus dihindari dengan mengatur 0,5 m panjang terakhir dibuat tegak lurus terhadap tepi perkerasan.
g. Apabila sambungan berada dalam area 1,5 meter dengan manhole atau bangunan Gambar 2. 8 Sambungan pelaksanaan yang direncanakan dan yang tidak
direncanakan untuk pengecoran seluruh lebar perkerasan
sambungan dengan manhole atau bangunan yang lain tersebut membentuk sudut tegak lurus. Hal tersebut berlaku untuk bangunan yang berbentuk bundar.
h. Untuk bangunan berbentuk segi empat, sambungan harus berada pada sudutnya atau diantara dua sudut.
i. Semua bangunan lain seperti manhole harus dipisahkan dari perkerasan dengansambungan muai selebar 12 mm yang meliputi keseluruhan tebal pelat.
j. Perkerasan yang berdekatan dengan bangunan lain atau manhole harus ditebalkan 20% dari ketebalan normal dan berangsur-angsur berkurang sampai ketebalan normal sepanjang 1, 5 meter seperti diperlihatkan pada Gambar 2.10.
k. Panel yang tidak persegi empat dan yang mengelilingi manhole harus diberi tulangan berbentuk anyaman sebesar 0, 15% terhadap penampang beton semen dan dipasang 5 cm di bawah permukaan atas. Tulangan harus dihentikan 7, 5 cm dari sambungan.
Gambar 2. 9 Potongan melintang perkerasan dan lokasi sambungan
Sumber : SNI Perkerasan Beton Semen Pd T -14 (2003) 2.7.8 Penutup Sambungan
Penutup sambungan dimaksudkan untuk mencegah masuknya air dan atau benda lain ke dalam sambungan perkerasan. Benda-benda lain yang masuk ke dalam sambungan dapat menyebabkan kerusakan berupa gompal dan atau pelat beton yang saling menekan ke atas (blow up). Dapat dilihat pada gambar 2.11
Gambar 2. 10 Detail Potongan melintang sambungan perkerasan Sumber : SNI Perkerasan Beton Semen Pd T -14 (2003)
Keterangan :
A = Sambungan isolasi
B = Sambungan pelaksanaan memanjang C = Sambungan susut memanjang D = Sambungan susut melintang
E = Sambungan susut melintang yang direncanakan
F = Sambungan pelaksanaan melintang yang tidak direncanakan 2.7.9 Sambungan Isolasi
Sambungan isolasi memisahkan perkerasan dengan bangunan yang lain, misalnya manhole, jembatan, tiang listrik, jalan lama, persimpangan dan lain sebagainya. Contoh persimpangan yang membutuhkan sambungan isolasi diperlihatkan pada Gambar 2.12.
Sambungan isolasi harus dilengkapi dengan bahan penutup (joint sealer) setebal 5 – 7 mm dan sisanya diisi dengan bahan pengisi (joint filler) sebagai mana diperlihatkan
Gambar 2.11 Contoh persimpangan yang membutuhkan sambungan isolasi
Gambar 2. 12 Sambungan isolasi
Sumber : SNI Perkerasan Beton Semen Pd T -14 (2003) 2.8 Perkerasan beton semen untuk kelandaian yang curam
Untuk jalan dengan kemiringan memanjang yang lebih besar dari 3%, perencanaan serta prosedur mengacu pada Butir 6 dan harus ditambah dengan angker panel (panel anchored) dan angker blok (anchor block). Jalan dengan kondisi ini harus dilengkapi dengan angker yang melintang untuk keseluruhan lebar pelat sebagaimana diuraikan pada Tabel 2.4 dan diperlihatkan pada Gambar 2.14 dan 2.15.
Gambar 2.13 Angker panel
Gambar 2. 14 Angker blok
Tabel 2. 4 Penggunaan angker panel dan angker blok pada jalan dengan kemiringan yang curam
Catatan : Panjang panel adalah jarak antara sambungan melintang Sumber : SNI Perkerasan Beton Semen Pd T -14 (2003) 2.9 Penentuan Besaran Rencana
Perencanaan jalan memerlukan data-data lalu lintas selama umur rencana mencakup volume kendaraan, jenis kendaraan dan muatan sumbu kendaraan. Untuk memudahkan pengumpulan data lalu lintas namun masih dalam batas layak untuk dijadikan masukan bagi perencanaan jalan, dibuat pengelompokan jenis-jenis kendaraan.
Kemiringan (%) Angker panel Angker blok
3 – 6 Setiap panel ketiga Pada bagian awal kemiringan 6 – 10 Setiap panel ke dua Pada bagian awal kemiringan
> 10 Setiap panel Pada bagian awal kemiringan dan pada setiap interval 30 meter berikutnya
2.9.1 Lalu Lintas
Penentuan beban lalu-lintas rencana untuk perkerasan beton semen, dinyatakan dalam jumlah sumbu kendaraan niaga (commercial vehicle), sesuai dengan konfigurasi sumbu pada lajur rencana selama umur rencana. Lalu-lintas harus dianalisis berdasarkan hasil perhitungan volume lalu-lintas dan konfigurasi sumbu, menggunakan data terakhir atau data 2 tahun terakhir. Kendaraan yang ditinjau untuk perencanaan perkerasan beton semen adalah yang mempunyai berat total minimum 5 ton. Konfigurasi sumbu untuk perencanaan terdiri atas 4 jenis kelompok sumbu sebagai berikut :
Sumbu tunggal roda tunggal (STRT).
Sumbu tunggal roda ganda (STRG).
Sumbu tandem roda ganda (STdRG).
Sumbu tridem roda ganda (STrRG).
2.9.2 Lajur rencana dan koefisien distribusi
Lajur rencana merupakan salah satu lajur lalu lintas dari suatu ruas jalan raya yang menampung lalu-lintas kendaraan niaga terbesar. Jika jalan tidak memiliki tanda batas lajur, maka jumlah lajur dan koefsien distribusi (C) kendaraan niaga dapat ditentukan dari lebar perkerasan sesuai Tabel 2.5.
Tabel 2. 5 Jumlah lajur berdasarkan lebar perkerasan dan koefisien distribusi I
kendaraan niaga pada lajur rencana
Sumber : SNI Perkerasan Beton Semen Pd T -14 (2003)
Lebar perkerasan (Lp) Jumlah lajur (nl) Koefisien distribusi
1 Arah 2 Arah
Lp 5,50 m 5,50 m Lp 8,25 m 8,25 m Lp 11,25 m 11,23 m Lp 15,00 m 15,00 m Lp 18,75 m 18,75 m Lp 22,00 m
1 Lajur 2 lajur 3 lajur 4 lajur 5 lajur 6 lajur
1 0,70 0,50 - - -
1 0,50 0,475
0,45 0,425
0,40
2.9.3 Umur Rencana
Umur rencana perkerasan jalan ditentukan atas pertimbangan klasifikasi fungsional jalan, pola lalu-lintas serta nilai ekonomi jalan yang bersangkutan, yang dapat ditentukan antara lain dengan metode Benefit Cost Ratio, Internal Rate of Return, kombinasi dari metode tersebut atau cara lain yang tidak terlepas dari pola pengembangan wilayah.
Umumnya perkerasan beton semen dapat direncanakan dengan umur rencana (UR) 20 tahun sampai 40 tahun. Berikut adalah tabel umur rencana yang sudah disesuaikan oleh bina marga dapat dilihat di tabel 2.6
Tabel 2. 6 Umur rencana Jenis
Perkerasan
Elemen Perkerasan Umur
Rencana (tahun)
Perkerasan lentur
Lapisan aspal dan lapisan berbutir(2). 20 Fondasi jalan
40 Semua perkerasan untuk daerah yang
tidak dimungkinkan pelapisan ulang (overlay), seperti: jalan perkotaan, underpass, jembatan, terowongan.
Cement Treated Based (CTB) Perkerasan
kaku
Lapis fondasi atas, lapis fondasi bawah, lapis beton semen, dan fondasi jalan.
Jalan tanpa
penutup Semua elemen (termasuk fondasi jalan) Minimum 10 Sumber : Manual Desain Perkerasan jalan 2017
2.9.4 Pertumbuhan Lalu lintas
Volume lalu-lintas akan bertambah sesuai dengan umur rencana atau sampai tahap di mana kapasitas jalan dicapai denga faktor pertumbuhan lalu-lintas yang dapat ditentukan berdasarkan rumus sebagai berikut :
R = (1+𝑖)
𝑈𝑅−1
𝑖 ... (2.6) Keterangan :
R : Faktor pertumbuhan lalu lintas
UR : Umur rencana (tahun)
Tabel 2. 7 Faktor laju pertumbuhan lalu-lintas (%)
Sumber : Manual Desain Perkerasan jalan 2017 2.9.5 Lalu Lintas Rencana
Lalu-lintas rencana adalah jumlah kumulatif sumbu kendaraan niaga pada lajur rencana selama umur rencana, meliputi proporsi sumbu serta distribusi beban pada setiap jenis sumbu kendaraan. Beban pada suatu jenis sumbu secara tipikal dikelompokkan dalam interval 10 kN (1 ton) bila diambil dari survai beban. Jumlah sumbu kendaraan niaga selama umur rencana dihitung dengan rumus berikut :
JSKN= JSKNH x 365 x R x C ... (2.7) Keterangan :
JSKN : Jumlah total sumbu kendaraan niaga selama umur rencana
JSKNH : Jumlah total sumbu kendaraan niaga per hari pada saat jalan dibuka R :Faktor pertumbuhan komulatif dari Rumus (Tabel 2.7) atau (Tabel 2.8) yang besarnya tergantung dari pertumbuhan lalu lintas tahunan dan umur rencana.
C : Koefisien distribusi kendaraan 2.9.6 Faktor Keamanan Beban
Pada penentuan beban rencana, beban sumbu dikalikan dengan faktor keamanan beban (FKB). Faktor keamanan beban ini digunakan berkaitan adanya berbagai tingkat realibilitas perencanaan seperti telihat pada Tabel 2.8
JENIS JALAN
Jawa Sumater
a Kalimantan Rata-rata Indonesia Arteri dan
perkotaan
4,80 4,83 5,14 4,75
Kolektor rural 3,50 3,50 3,50 3,50
Jalan desa 1,00 1,00 1,00 1,00
Tabel 2. 8 Faktor keamanan beban (FKB)
No. Penggunaan Nilai
FKB
1 Jalan bebas hambatan utama (major freeway) dan jalan berlajur banyak, yang aliran lalu lintasnya tidak terhambat serta volume kendaraan niaga yang tinggi.
Bila menggunakan data lalu-lintas dari hasil survai beban (weight- in-motion)
dan adanya kemungkinan route alternatif, maka nilai faktor keamanan beban dapat dikurangi menjadi 1,15.
1,2
2 Jalan bebas hambatan (freeway) dan jalan arteri dengan volume kendaraan niaga menengah.
1,1
3 Jalan dengan volume kendaraan niaga rendah. 1,0 Sumber : SNI Perkerasan Beton Semen Pd T -14 (2003)
2.9.7 Bahu Jalan
Bahu dapat terbuat dari bahan lapisan pondasi bawah dengan atau tanpa lapisan penutup beraspal atau lapisan beton semen. Perbedaan kekuatan antara bahu dengan jalur lalu-lintas akan memberikan pengaruh pada kinerja perkerasan. Hal tersebut dapat diatasi dengan bahu beton semen, sehingga akan meningkatkan kinerja perkerasan dan mengurangi tebal pelat.Yang dimaksud dengan bahu beton semen dalam pedoman ini adalah bahu yang dikunci dan diikatkan dengan lajur lalu-lintas dengan lebar minimum 1,50 m, atau bahu yang menyatu dengan lajur lalu-lintas selebar 0,60 m, yang juga dapat mencakup saluran dan kereb.
2.10 Prosedur Perencanaan Perkerasan Beton Semen
Prosedur perencanaan perkerasan beton semen didasarkan atas dua model kerusakan yaitu :
1) Retak fatik tarik lentur pada pelat.
2) Erosi pada pondasi bawah atau tanah dasar yang diakibatkan oleh lendutan berulang pada sambungan dan tempat retak yang direncanakan.
Prosedur ini mempertimbangkan ada tidaknya ruji pada sambungan atau bahu beton. Perkerasan beton semen menerus dengan tulangan dianggap sebagai perkerasan bersambung yang dipasang ruji. Data lalu-lintas yang diperlukan adalah jenis sumbu dan distribusi beban serta jumlah repetisi masing-masing jenis sumbu/kombinasi beban yang diperkirakan selama umur rencana.
2.10.1 Analisa Kapasitas Jalan
Analisa kapasitas jalan bertujuan untuk mengetahui kapasitas jalan pada arah tertentu yang diperlukan untuk mempertahankan perilaku lalu lintas yang dikehendaki sekarang dan yang akan datang. Sesuai dengan PKJI tahun 2014, kapasitas jalan dilakukan pada masing-masing jalur jalan yang direncanakan.
2.10.2 Menentukan Kelas Jalan
Menurut UU 38/2004 pasal 8 tentang jalan, pada dasarnya jalan umum dibagi dalam 5 kelompok berdasarkan fungsinya yaitu :
a) Jalan Arteri, yaitu jalan yang melayani angkutan utamadengan ciri-ciri perjalanan jarak jauh, kecepatan rata-ratatinggi, dan sejumlah jalan masuk dibatasi secara efisien.
b) Jalan Kolektor, yaitu jalan yang melayani angkutan pengumpulan / pembagian dengan ciri-ciri perjalanan sedang,dan jumlah jalan masuk dibatasi.
c) Jalan Lokal, yaitu jalan yang melayani angkutan setempatdengan ciri-ciri perjalanan jarak dekat, kecepatan rata-rata rendah, dan jumlah jalan masuk tidak dibatasi.
d) Jalan Nasional, yaitu jalan umum yang pembinaannyadilakukan 27haract. Jalan umum yang termasuk jalan nasional disebut Jalan Negara.
e) Jalan Daerah, yaitu jalan umum yang pembinaannya dilakukan oleh pemerintah daerah
2.10.3 Pertumbuhan Lalu Lintas Tahunan
Pertumbuhan Lalu lintas (%) merupakan perhitungan yang akan digunakan untuk menghitung volume lalu lintas rencana. Dalam perencanaan pertumbuhan lalu lintas yang akan diperhitugkan sebagai berikut :
a) Pertumbuhan lalu lintas sebelum jalan dibuka adalah penambahan volume lalu lintas yang telah menggunakan jalan sebelum jalan dibuka, diambil dari data lalu lintas harian rata – rata, sebaiknya minimal 5 tahun ke belakang.
b) Pertumbuhan lalu lintas pada saat ini, penambahan volume lalu lintas pada saat jalan baru dibuka yang terdiri dari volume sebelum jalan dibuka ditambah lalu lintas yang tertarik setelah jalan dibuka.
2.10.4 Kapasitas Jalan I
Kapasitas didefinisikan sebagai arus lalu lintas (stabil) maksimum yang adapat dipertahankan pada kondisi geometriknya, distribusi arah dan kombinasi lalu lintas serta lingkungan.
Kapasitas Dasar (Co)
Kapasitas dasar merupakan arus lalu lintas total pada suatu bagian jalan untuk kondisi tertentu yang telah ditentukan sebelumnya (kondisi lingkungan, volume lalu lintas Tipe jalan mempengaruhi kapasitas dasar total bagian jalan seperti ditunjukkan pada tabel 2.9 sebagai berikut.
Tabel 2. 9 Kapasitas Dasar pada Jalan Luar Kota
Tipe jalan Tipe alinemen Kapasitas dasar total kedua arah (smp/jam)
4/2TT
Datar 3100
Bukit 3000
Gunung 2900
4/2 T
Datar 1900
Bukit 1850
Gunung 1800
Sumber : PKJI 2014 Jalan Luar Kota
Faktor Penyesuaian Kapasitas Akibat Jalur Lalu Lintas (𝑭𝑪𝑳𝑱)
Merupakan lebar jalur jalan yang dilewati lalu lintas kendaraan, tidak termasuk bahu jalan dapat dilihat pada tabel 2.10 sebagai berikut :
Tabel 2. 10 Faktor Penyesuaian Kapasitas Akibat Lebar Jalur Lalu- Lintas
Tipe Jalan Lebar Efektif Jalur Lalu Lintas (LLj-E), m
FCLJ
4/2T &
6/2T Per Lajur
3,00 0,91
3,25 0,96
3,50 1,00
3,75 1,03
4/2TT Per Lajur
3,00 0,91
3,25 0,96
3,50 1,00
3,75 1,03
2/2TT Per Lajur
5,00 0,69
6,00 0,91
7,00 1,00
8,00 1,08
9,00 1,15
10,00 1,21
11,00 1,27
Sumber: PKJI 2014 Jalan Luar Kota Penyesuaian Kapasitas Akibat Pemisah Arah (FCPA)
Merupakan pembagian arah arus pada jalan dua arah yang dinyatakan dalam prosentase dari arah arus total masing-masing arah, dapat dilihat dalam tabel 2.11 sebagai berikut:
Tabel 2. 11 Faktor Penyesuaian Kapasitas Akibat Pemisah Arah
Pemisahan Arah PA % - % 50 – 50 55 – 45 60 – 40 65 – 35 70 – 30
FCPA Dua Lajur : 6L2A 1,00 0,97 0,94 0,91 0,88
Empat Lajur : 4L2A 1,00 0,975 0,95 0,925 0,90
Faktor Penyesuaian Kapasitas Akibat Hambatan Samping (FCHS)
Hambatan Samping adalah dampak terhadap kinerja lalu lintas yang berasal dari aktivitas samping segmen jalan. Cara menentukan 30harac penyesuaian kapasitas akibat hambatan samping adalah berdasarkan pada tabel 2.12 sebagai berikut :
Tabel 2. 12 Kelas Hambatan Samping Kelas
Hambatan Samping
Kode
Frekeunsi Berbobot dan
Kejadian (Kedua Sisi) Kondisi Khas
Sangat Rendah
VL < 50 Pedesaan : Pertanian atau
belum berkembang
Rendah L 50 – 50
Pedesaan : Beberapa bangunan dan kegiatan samping jalan
Sedang M 120 – 250 Kampung : Kegiatan
pemukiman
Tinggi H 250 – 250 Kampung : Kegiatan pasar
Sangat
Tinggi VH > 350
Hampir perkotaan : banyak pasar / kendaraan
Niaga Sumber : PKJI 2014 Jalan Luar Kota
Cara menentukan penyesuaian kapasitas akibat hambatan samping adalah berdasar pada lebar efektif bahu (Ws) dan kelashambatan samping. Berikut adalah tabel untuk menentukan penyesuaian kapasitas akibat hambatan samping.
