ANALISA PERBANDINGAN PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE BINA MARGA, ASPHALT INSTITUTE DAN AASHTO 1993

ANALISA PERBANDINGAN PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE BINA MARGA, ASPHALT INSTITUTE DAN AASHTO 1993

Donatul Mario, Mufti Warman, Hendri Warman Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta, Padang Email : [email protected]

Abstrak Metoda yang tepat dalam merencanakan tebal perkerasan sangat diperlukan agar menghasilkan jalan yang dapat mendukung beban dan lalu lintas kendaraan serta memberikan pelayanan sampai akhir umur rencana. Di Indonesia, hingga saat ini metode yang umumnya digunakan untuk merencanakan tebal perkerasan lentur adalah metode Bina Marga (Analisa Komponen), dan metode AASTHO. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membandingkan hasil perencanaan tebal perkerasan lentur yang dihitung dengan Metode Bina Marga, Metode Asphalt Institute dan Metode AASHTO 1993. Penelitian ini dilakukan pada studi kasus perencanaan peningkatan jalan Ombilin - Bulakan Kabupaten Tanah Datar. Data sekunder berupa data CBR, peta lokasi dan curah hujan, sedangkan data primer berupa volume lalu lintas dan kondisi eksisting lokasi studi. Data yang diperoleh, dihitung menggunakan Metode Bina Marga, Metode Asphalt Institute dan Metode AASHTO 1993. Kata Kunci : Jalan Raya, Perkerasan Lentur, Metode Bina Marga, AASHTO 1993

Jurnal Teknik Sipil Universitas Bang Hatta, Padang.

PAVEMENT THICKNESS COMPARATIVE ANALYSIS PLANNING WITH HIGHWAYS, AND ASPHALT INSTITUTE AASHTO 1993

Donatul Mario, Mufti Warman, Hendri Warman Department of Civil Engineering, Faculty of Civil Engineering and Planning, Bung Hatta University, Padang Email : [email protected]

Abstract Appropriate method for planning of pavement thickness is necessary for generating paths can support the load and vehicle traffic as well as providing services until the end of the design life. In Indonesia, to date methods are commonly used to plan is a method of flexible pavement thickness Highways (Component Analysis), and the method AASTHO. The purpose of this study was to compare the results of the planning of flexible pavement thickness is calculated with method of Highways, Asphalt Institute Method and AASHTO Method 1993. The research was conducted on a case study of planning road improvements Ombilin - Bulakan Tanah Datar. CBR secondary data, map location and rainfall, while the primary data such as traffic volume and condition of the existing location of the study. The data obtained, calculated using the method of Highways, Asphalt Institute Method and AASHTO Method 1993. Keywords : Roads, Pavement Thickness, Highways Method, AASHTO 1993


PENDAHULUAN

METODOLOGI

Perhitungan tebal perkerasan lentur jalan

2.1

Struktur Perkerasan Lentur

raya dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor lokal

Struktur perkerasan lentur terdiri dari

seperti : peranan dan fungsi jalan, volume lalu

lapisan-lapisan material yang diletakkan diatas

lintas, daya dukung tanah dan iklim. Faktor lokal

tanah dasar yang sudah dipadatkan. Lapisan-

ini berbeda pada setiap daerah, oleh karena itu

lapisan tersebut berfungsi untuk menerima beban

sangat diperlukan berbagai macam penelitian dan

lalu-lintas dan menyebarkannya kelapisan yang

survey

ada dibawahnya dalam batas daya dukungnya.

sebelum

merencanakan

suatu

pembangunan perkerasan jalan.

Karena sifat penyebaran gayanya, maka beban

Sesuai dengan kondisi alam Indonesia,

yang

diterima

oleh

masing-masing

lapisan

untuk membangun jalan raya telah mempunyai

berbeda. Semakin kebawah lapisannya, beban

pedoman-pedoman dan peraturan-peraturan dalam

yang diterima akan lebih kecil.

perencanaan struktur tebal perkerasan lentur jalan raya pada saat ini bersumber dari negara-negara

Pada struktur perkerasan lentur terdiri dari lapisan–lapisan sebagai berikut:

maju dengan melakukan beberapa modifikasi.

1. Lapisan Tanah Dasar (Sub Grade).

Perkerasan jalan dibuat dengan tujuan untuk

2. Lapisan Pondasi Bawah (Sub Base Course).

memberikan keamanan dan kenyamanan

3. Lapisan Pondasi Atas (Base Course).

bagi

pengguna jalan dalam berlalu-lintas. Perkerasan

4. Lapisan Permukaan (Surface Course).

jalan harus memiliki kualitas yang baik, dalam hal ini lapisan permukaan yang halus, sehingga

2.6.1

Lapisan Tanah Dasar (Sub Grade)

kendaraan dapat meluncur dengan lancar. Selain

Tanah dasar merupakan permukaan tanah

itu perkerasan harus mempunyai ketebalan yang

asli, permukaan galian atau permukaan tanah

cukup untuk memastikan bahwa beban lalu lintas

timbunan sebagai dasar untuk meletakan lapisan-

terdistribusikan dengan baik sehingga tekanan dan

lapisan

tegangan pada setiap lapisan perkerasan masih

merupakan bagian terpenting dari konstruksi jalan

dapat ditoleransi, yang berarti tegangan dan

raya karena seluruh konstruksi jalan serta beban

regangan yang terjadi lebih kecil dari pada

lalu lintas dipikul oleh tanah dasar. Kekuatan dan

tegangan regangan yang diijinkan.

keawetan konstruksi perkerasan jalan sangat

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk

permukaan

lainnya.

Tanah

dasar

tergantung dari sifat-sifat dan daya dukung

menganalisa struktur perkerasan jalan Ombilin –

tanahnya.

Bulakan

untuk

kekuatan tanah dasar yang umum dipakai adalah

membandingkan hasil perhitungan yang udah ada

cara CBR (California Bearing Ratio), yaitu CBR

sebelumnya. Penulis menggunakan tiga metode

yang didapat di lapangan.

dengan

maksud

yaitu Metode Bina Marga, Metode Asphalt Institute dan Metode AASTHO 1993. Jurnal Teknik Sipil Universitas Bang Hatta, Padang.

Pemeriksaan

untuk

menentukan

2.6.2

Lapisan Pondasi Bawah (Sub Base

secara langsung menerima beban lalu-lintas paling besar.

Course) Lapisan pondasi bawah terletak antara

Bahan

yang

digunakan

terdiri

dari

campuran agregat kasar dan agregat halus serta

lapisan pondasi atas dan tanah dasar. Tujuan

aspal sebagai bahan pengikatnya.

pemakaian lapisan pondasi bawah adalah untuk

Lapisan permukaan berfungsi sebagai berikut :

mencapai efisiensi penggunaan material yang

1. Bagian lapisan perkerasan untuk menahan

relatif murah, agar lapisan diatasnya dapat dikurangi tebalnya.

beban roda. 2. Lapisan kedap air untuk melindungi jalan dari

Fungsi Lapisan Pondasi Bawah adalah sebagai berikut :

kerusakan akibat cuaca. 3. Lapisan aus (Wearing Course).

1. Sebagai lantai kerja untuk pelaksanaan

4. Untuk meneruskan gaya/beban pada lapisan

konstruksi lapisan diatasnya.

dibawahnya.

2. Lapisan peresapan agar air tanah tidak mengumpul di tanah dasar.

Sedangkan

sifat-sifat

dari

lapisan

permukaan ini adalah :

3. Mendukung dan menyebarkan beban roda lalu-lintas ke tanah dasar.

1. Tahan terhadap keausan beban lalu lintas. 2. Mempunyai kekuatan yang tinggi untuk

4. Mencegah tanah dasar masuk kedalam lapisan pondasi atas.

menahan beban lalu lintas. 3. Mempunyai koefisien gesekan yang cukup tinggi untuk menahan slip roda.

2.6.3

Lapisan Pondasi Atas (Base Course) Lapisan

pondasi

atas

terletak

antara

2.2

Faktor

Yang

Mempengaruhi

lapisan pondasi bawah dengan lapisan permukaan.

Perencanaan Perkerasan

Material untuk lapisan pondasi atas umumnya

Dalam merencanakan tebal perkerasan

harus cukup kuat dan awet agar dapat menahan

jalan, terlebih dahulu harus diperhatikan faktor

beban roda.

yang mempengaruhi perencanaan perkerasan jalan

Lapisan ini berfungsi sebagai :

tersebut. Faktor yang paling utama adalah volume

1. Bagian perkerasan yang menahan beban roda.

lalu lintas. Selain itu faktor keamanan dan

2. Perletakan terhadap lapisan permukaan.

kenyamanan bagi pengguna jalan juga tidak boleh

3. Bantalan pada lapisan permukaan.

diabaikan.

4. Lapisan yang dapat mengurangi tebal lapisan diatasnya atau lapisan permukaan.

2.7.1

Volume Lalu Lintas Volume

2.6.4

lalu-lintas

adalah

jumlah

Lapisan Permukaan (Surface Course)

kendaraan yang melewati satu titik pengamatan

Lapisan permukaan merupakan lapisan

selama satu satuan waktu (hari, jam, menit, detik).

perkerasan jalan raya yang terletak paling atas dan Jurnal Teknik Sipil Universitas Bang Hatta, Padang.

Volume lalu lintas dinyatakan dalam kendaraan /

hari / 2 arah untuk dua arah yang tidak terpisah

mempengaruhi pertumbuhan lalu lintas adalah

dan kendaraan / hari / 1 arah untuk satu arah atau

bertambahnya tingkat kesejahteraan masyarakat

dua arah terpisah. Untuk mengetahui volume lalu

sehingga naiknya kemampuan membeli kendaraan

lintas terlebih dahulu dilakukan survei pada jalan

dan

raya.

perencanaan perlu diperhitungkan perkembangan Berdasarkan hasil survei tersebut diperoleh

data-data

untuk

perencanaan

tebal

Oleh

karena

itu

dalam

lalu lintas yang dinyatakan dalam persen/tahun.

lapisan

perkerasan. Dan data kendaraan yang akan

2.3

diambil adalah :

2.7.2

sebagainya.

Faktor Regional Faktor

Regional

(FR)

adalah

faktor

 Sepeda Motor.

setempat sehubungan dengan iklim, hujan dan

 Mobil Penumpang.

kondisi lapangan secara umum yang akan

 Bus (8 Ton).

berpengaruh terhadap daya dukung tanah dasar

 Truck 2 As (12 Ton).

dan

 Truck 3 As (20 Ton).

berdasarkan



sepanjang satu bagian jalan yang ditinjau dengan

Lalu Lintas Harian Rencana (LHR)

batasan harga.

perkerasan.

Faktor

perkiraan

regional

kadar

air

ditentukan dan

jalan

Tabel 2.3 : Lalu lintas Harian Rencana Jenis Kendaraan

Kendaraan/Hari

Sepeda motor

197

Mobil penumpang 2 ton

14

2.8.1 Kelandaian Berdasarkan kepentingan arus lalu lintas kelandaian ideal adalah datar (0%). Sebaiknya ditinjau dari segi drainase jalan yang mempunyai

(1+1) Bus 8 ton ( 3 + 5 )

kelandaian ideal dalam perencanaan disarankan

25

Truk 2 as 12 ton ( 2 + 4 ) 299

menggunakan :

Truk 3 as 20 ton ( 5 + 8 247

1. Landai datar untuk jalan-jalan diatas tanah timbunan yang tidak mempunya kreb, lereng

) Sumber : Dinas Prasarana Jalan Propinsi

melintang

jalan

dianggap

cukup

untuk

Sumatera Barat

mengalirkan air diatas badan jalan dan kelandaian kelereng jalan.

2.7.3

2. Landai sebesar 0,3 - 0,5 % dianjurkan untuk

Perkembangan Lalu Lintas Karena semakin meningkatnya sektor

jalan-jalan

didaerah

galian

yang

ekonomi, sosial dan jumlah penduduk, secara

mempergunakan kreb lereng melintang hanya

langsung

cukup mengalirkan air hujan yang jatuh diatas

akan

berpengaruh

terhadap

perkembangan lalu lintas. Jumlah pengguna jalan

badan

jalan

bertambah dari tahun ketahun. Faktor yang

dibutuhkan untuk membuat kemiringan dasar saluran samping.


sedangkan

landai

jalan

yang diperoleh kemudian dipakai untuk berbagai

2.8.2 Iklim dan Curah Hujan Iklim dan curah hujan merupakan faktor yang

berpengaruh

pada

perhitungan

muatan roda kendaraan.

tebal

perkerasan jalan. Data-data ini dapat diperoleh di

PERHITUNGAN

badan Metereologi dan Geofisika.

4.1

Data Perencanaan Pada bab ini penulis akan menghitung

tebal perkerasan pada peningkatan ruas jalan

2.8.3 Draenase Jalan Drainase jalan adalah sistim drainase yang

Ombilin - Bulakan Kabupaten Tanah Datar

dibuat untuk mengendalikan air (limpahan)

Propinsi Sumatera Barat.

permukaan pada jalan sebagai sarana untuk

perencanaannya adalah :

mengumpulkan, menjalankan dan membuang air

a. Berdasarkan survey lalu lintas pada tahun

permukaan yang berasal dari atau dekat jalan atau

2007 (pada awal masa konstruksi) diperoleh

yang mengalir yang melintasi daerah milik jalan

data-data sebagai berikut :

tersebut.

Sepeda motor

Adapun data-data

= 197 kend / hari / 2 arah

Mobil Penumpang =

14 kend / hari / 2 arah

Umur Rencana

Bus 8 ton

=

25 kend / hari / 2 arah

Umur rencana perkerasan jalan adalah

Truk 2 As 12 Ton


jumlah tahun pada saat jalan dibuka untuk lalu-

Truk 3 As 20 Ton


lintas

Σ

= 782 kend / hari

2.4

kendaraan

sampai

diperlukan

suatu

perbaikan yang bersifat struktural. Selama umur rencana tersebut pemeliharaan perkerasan jalan

b. Data Tanah Dasar ( CBR )

tetap dilakukan seperti Lapisan non struktural

Lokasi yang dijadikan objek adalah peningkatan

yang berfungsi sebagai lapisan aus. Umur rencana

jalan yang terletak di Ombilin - Bulakan pada

untuk perkerasan lentur jalan umumnya diambil

STA 0 + 000 s/d 2 + 370 maka harga CBR

10 tahun.

ditentukan dari hasil pemeriksaan tanah lapangan. Data-data CBR ditabelkan sebagai berikut :

2.5

Pemeriksaan CBR CBR (California Bearing Ratio) adalah

Tabel 4.1. Data CBR

perbandingan kualitas bahan standar berupa batu

STA

CBR

pecah yang mempunyai nilai CBR 100% dalam

0+000

5

memikul beban akibat lalu lintas. CBR ini

0+200

5

dikembangkan

Hihgway

0+400

5

Departement sebagai cara untuk menilai kekuatan

0+600

5

tanah dasar dan bahan lain yang akan dipakai

0+800

6

oleh

California

untuk pembuatan perkerasan jalan. Nilai CBR Jurnal Teknik Sipil Universitas Bang Hatta, Padang.

1+000

6

1+200

6

1+400

5

1+600

5

1+800

5

2+000

4

2+200

5

2+370

5

- Truk 3 As 20 Ton = 247 (1 + 0,04)10 =

365,6203

Kend/hari

Σ

= 1.157,5510

3. Menghitung lebar perkerasan LHR = LHRa x Koefisien - Sepeda motor =

= 291,6081 x 1

291,6081

smp

- Mobil Penumpang = 20,7234 x 2 =

c. Data-data Lain - Curah Hujan

= 2378 mm/ Tahun

- Kelandaian

= <6 %

- Umur Rencana

= 10 Tahun

41,4468

smp

- Bus 8 ton =

= 37,0061 x 2,5

92,5153

smp

- Truk 2 As 12 Ton

- Perkembangan lalu lintas = 4 % / Tahun

= 1.327,7791

smp

- Truk 3 As 20 Ton 4.2

= 1.096,8610

Penentuan Tebal Perkerasan

= 442,5930 x 3

= 365,6203 x 3 smp

Σ = 2.850,2104

4.2.1 Metode Bina Marga 1. Menghitung LHR Awal umur rencana LHRo = LHRs (1 + i)UR =197(1+0)1=197 Kend/hr

- Sepeda motor

- Mobil Penumpang =14(1+0)1 = 14 Kend/hr

Dari total lintas harian rata-rata umur rencana dan daftar klasifikasi jalan berdasarkan SMP dan tabel (terlampir) perencanaan geometrik didapat :

- Bus 8 ton

=25(1+0)1 = 25Kend/hr

- Kelas jalan

- Truk 2 As 12 Ton

=299(1+0)1 =299Kend/hr

- Lebar Jalur jalan : 6,0 meter

- Truk 3 As 20 Ton

=247(1+0)1 =247Kend/hr

- Lebar Bahu Jalan : 1,0 meter

= 782

Berdasarkan Tabel 3.1, jumlah jalur yang

Σ

Kend/hari

: Kelas II B

didapat adalah 2 Jalur. 2. Menghitung LHR Akhir umur rencana - Sepeda motor =

291,6081

10

= 197 (1 + 0,04) Kend/hari

- Mobil Penumpang = 14 (1 + 0,04)10 =

20,7234

- Bus 8 ton =

37,0061

Pada Tabel 3.2 didapat koefisien distribusi kendaraan (C) adalah : - Koefisien kendaraan ringan

= 0,5

- Koefisien kendaraan berat

= 0,5

Kend/hari = 25 (1 + 0,04)10

4. Menghitung

Angka

Ekivalen

kendaraan (E)

Kend/hari 10

- Truk 2 As 12 Ton = 299 (1 + 0,04)

= 442,5930 Kend/hari Jurnal Teknik Sipil Universitas Bang Hatta, Padang.

- Sepeda motor, E = 0,0000 + 0,0000 = 0,0000

Sumbu

- Mobil Penumpang (1+1)ton, E = 0,0002 + 0,0002 = 0,0004 - Bus 8 Ton (3+5)ton,

7. Menghitung Lintas Ekivalen Tengah (LET) LET

E = 0,0183 + 0,1410 = 0,1593

=

LEP  LEA 2

=

232  344 = 288 Kend/hari 2

- Truk 2 As 12 Ton (5+7)ton, E = 0,1410 + 0,5415 = 0,6825 - Truk 3 As 20 Ton(6+7.7)ton,

8. Menghitung Lintas Ekivalen Rencana (LER) LER10

= LET x

E = 0.2923 + 0,7452 = 1,0375 = 288 x 5. Menghitung Lintas Ekivalen Permulaan LEP = LHRo x C x E - Sepeda motor

= 197 x 0,5 x 0,0000 = 0 Kend/hari

- Bus 8 ton - Truk 2 As 12 Ton - Truk 3 As 20 Ton

= 288

% Kendaraan Berat =

LHRokendaraanberat x 100% LHR

=

25  299  247 = 73,0179 % 782

= 25 x 0,5 x 0,1593

Didapat curah hujan > 900 mm/tahun, %

= 1,9913 Kend/hari

kendaraan berat ≥ 30%, kelandaian < 6 %.

= 299 x 0,5 x 0,6825

Dengan nilai tersebut, pada Tabel 3.5 didapat nilai

= 102,0338 Kend/hari

FR = 2,0 - 2,5.

= 247 x 0,5 x 1,0375 = 128,1313 Kend/hari

Σ

10 10

9. Menghitung Faktor Regional

- Mobil Penumpang = 14 x 0,5 x 0,0004 = 0,0028 Kend/hari

UR 10

= 32,1591 Kend/hari

10. Menentukan nilai Daya Dukung Tanah (DDT)

6. Menghitung Lintas Ekivalen Akhir LEA = LHRa x C x E - Sepeda motor

Penentuan

design

dibagi

Tabel 4.2. Segmen I ( STA 0+000 s/d 0+800 ) CBR -

- Mobil Penumpang = 0,0041 Kend/hari

- Bus 8 ton = 37,0061 x 0,5 x 0,1593

CBR

menjadi beberapa segmen :

= 291,6081 x 0,5 x 0,0000 = 0 Kend/hari

= 20,7234 x 0,5 x 0,0004

nilai

= 2,9475 Kend/hari

- Truk 2 As 12 Ton = 442,5930 x 0,5 x 0,6825 =151,035Kend/hari - Truk 3 As 20 Ton = 365,6203 x 0,5 x 1,0375 =189,666Kend/hari Σ = 343,652 Kend/hari Jurnal Teknik Sipil Universitas Bang Hatta, Padang.

Nilai CBR

( CBR - CBR

STA

CBR

rata-rata

2 rata )

0+000

5

-0,20

0,04

0+200

5

-0,20

0,04

0+400

5

-0,20

0,04

0+600

5

-0,20

0,04

0+800

6

0,80

0,64

26

0,80

rata-

CBR rata-rata

=

 CBR n

=

Tabel 4.4. Segmen III ( STA 1+600 s/d 2+370 )

26 = 5.2 5

Standar Deviasi =

=

rata rata

)

2

1

n 1 0,80 5 1

= 0,45

CBR design = CBR rata-rata – ( 1 x Standar Deviasi ) = 5,2 – ( 1 x 0,45 )

CBR

CBR

CBR rata-rata

2 rata-rata )

1+600 5

0,20

0,04

1+800 5

0,20

0,04

2+000 4

-0,80

0,64

2+200 5

0,20

0,04

2+370 5

0,20

0,04

STA

n

 (CBR  CBR

Nilai

24

0,80

= 4,75 % CBR rata-rata

=

Tabel 4.3. Segmen II ( STA 0+800 s/d 1+600 ) ( Nilai

CBR

- ( CBR - CBR

CBR

- CBR

=

-

 CBR n

24 = 4,8 5

rata-rata

n

 (CBR  CBR

2

rata rata

STA

CBR

CBR rata-rata

)

0+800

6

0,40

0,16

1+000

6

0,40

0,16

1+200

6

0,40

0,16

1+400

5

-0,60

0,36

1+600

5

-0,60

0,36

CBR design

1,20

= CBR rata-rata – ( 1 x Standar Deviasi )

28

Standar Deviasi =

=

= 4,8 – ( 1 x 0,45 ) CBR rata-rata

=

 CBR n

=

28 5

n 1 0,80 5 1

= 0,45

= 4,35 %

11. Menentukan indeks tebal perkerasan (ITP)

n

- LER

= 288

1

- FR

= 2,0 - 2,5

- Ipo

=≥4

- Ipt

= 2,0

Berdasarkan

harga

 (CBR  CBR ratarata ) 2 =

1

Dari hasil data yang diperoleh diketahui :

= 5,6

Standar Deviasi =

)2

n 1 1,20 5 1

= 0,55

CBR design

DDT,

LER,

FR,

= CBR rata-rata – ( 1 x Standar Deviasi )

dengan menarik garis nomogram 3 pada standar

= 5,6 – ( 1 x 0,55 )

perkerasan didapat harga :

= 5,05 %


D3=

ITP  a1 (d1 )  a 2 (d 2 ) a3

D3=

8,80  0,4(7,5)  0,14(20) 0,12

Tabel 4.5. Indeks tebal perkerasan (ITP) STA

DDT

LER

FR

Ipt

Ipo

ITP

ITP

0+000 - 0+800

4,55

288

2.0

2.0

≥4

7,70

8,55

0+800 - 1+600

4,70

288

2.0

2.0

≥4

7,60

8,50

1+600 - 2+370

4,40

288

2.0

2.0

≥4

7,95

8,80

D3= 25,00 cm ≈ 25 cm

Menentukan harga al, a2, a3 berdasarkan kekuatan

4.2.2

Metode Asphalt Institute

relatif material dan daftar

1. Menentukan Lalu lintas Harian Rata-rata Umur Rencana

Sub base = Sirtu kelas ( kelas B ) Base

= Batu pecah ( kelas A )

-

Sepeda motor

Surface

= Laston

-

Mobil Penumpang = 14 kend / hari / 2 arah

-

Bus 8 ton

Kekuatan relatif :



al

= 0,4

-

Truk 2 As 12 Ton = 299 kend / hari / 2 arah

a2

= 0,14

-

Truk 3 As 20 Ton = 247 kend / hari / 2 arah

a3

= 0,12

Σ


Segmen I Lapisan permukaan

Dl = 7,5 cm

Lapisan pondasi

D2 = 20 cm

LHRa= LHRo ( 1 + i )n ; dengan i = 4% - Sepeda motor

ITP  a1 (d1 )  a 2 (d 2 ) D3 = a3 D3 =

2. Menentukan LHR Akhir Umur Rencana

= 291,6081 kend/hari - Mobil Penumpang = 14 (1 + 0,04)10

8,55  0,4(7,5)  0,14(20) 0,12

= 20,7234 kend/hari - Bus 8 ton

D3 = 22,92 cm ≈ 23 cm

= 25 (1 + 0,04)10 =

Segmen II

D3=

= 197 (1 + 0,04)10

Lapisan permukaan

Dl = 7,5 cm

Lapisan pondasi

D2 = 20 cm

- Truk 2 As 12 Ton

= 299 (1 + 0,04)10 = 442,5930 kend/hari

- Truk 3 As 20 Ton

ITP  a1 (d 1 )  a 2 (d 2 ) a3

37,0061 kend/hari

= 247 (1 + 0,04)10 = 365,6203 kend/hari

Σ

8,50  0,4(7,5)  0,14(20) D3= 0,12

= 1.157,5510 kend/hari

3. Menentukan IDT (Initial Daily Traffic)

D3= 22,5 cm ≈ 23 cm

Dari LHRa didapat IDT 1.157,5510 kend / hari / 2

Segmen III Lapisan permukaan

Dl = 7,5 cm

Lapisan pondasi

D2 = 20 cm


arah

4. Menentukan Persentase Heavy Truck Total

10. Menentukan

Kendaraan (A)

Faktor

Konversi

Kekuatan

Relatif Bahan

Dari tabel Tabel 3.12 didapat A = 15%

5. Menentukan Persentase Heavy Truck Yang

Laston (MS 454)

al

= 0,8

Batu Pecah (Kls B)

a2

= 0,325

Sirtu (Kis C)

a3

= 0,275

Melewati Jalur Rencana Keseluruhan Heavy Truck (B ) untuk 2 jalur

11. Menentukan Tebal Perkerasan

Dari Tabel 3.13 didapat B = 50 %

6. Menentukan Heavy Truck yang lewat pada Design Line C

TA

= a1 D1 + a2 D2 + a3 D3

CBR segmen I

= 5,2 = 7,6“ = 19,3 cm

CBR segmen II

= 5,6 = 7,3“ = 18,6 cm

CBR segmen III

= 4,8 = 7,9“ = 20,1 cm

= IDT x A x B = 1.157,5510 x 15% x 50%

12. Tebal Perkerasan

= 86,8163

Segmen I

:

19,3 = (0,8 x 7,5 ) + (0,325 x 20 ) + (0,275 x D3) 7. Menentukan Initial Traffic Number (ITN) Data = berat rata-rata Heavy Truck 30.000

D3 = 24,73 cm Segmen II

≈ 25 cm

:

lbs (Tabel 3.11) dimana harga standar Single Axle

18,6 = (0,8 x 7,5 ) + (0,325 x 20 ) + (0,275 x D3)

load

D3

(SAL)

18000

lbs

Sehingga

untuk

= 22,18 cm

≈ 23 cm

menentukan Initial Traffic Number (ITN) dari

Segmen III

Garfik ITN didapat 35” > 10“ maka tidak perlu di

20,1 = (0,8 x 7,5 ) + (0,325 x 20 ) + (0,275 x D3)

koreksi.

D3

8. Menghitung Faktor Penyesuaian ( FP )

4.2.3

( 1  r ) ur - 1 FP = 20 x r

=

( 1  0,04 )10 - 1 20 x 0,04

= 0,600

9. Menentukan Daily Traffic Number (DTN)

:

= 27,64 cm

≈ 28 cm

Metode AASTHO 1993

1. Faktor Pertumbuhan Besarnya pertumbuhan lalu lintas telah ditetapkan 4 % untuk semua jenis kendaraan selama umur rencana. Pertumbuhan lalu lintas dihitung dengan persamaan: Growth Factor =

DTN = ITN x FP = 35 x 0.600 = 21 kend / hari Jurnal Teknik Sipil Universitas Bang Hatta, Padang.

Growth Factor =

(1  g ) n  1 g

(1  0,04)10  1  12% 0,04

2. Lalu lintas Harian Rata-rata Dalam

metode

AASHTO

5. Faktor ESAL LHR

disebut

Sebelum melakukan perhitungan lebih lanjut,

Averange Daily Traffic (ADT) seperti yang tersaji

perlu ditentukan terlebih dahulu SN asumsi. Nilai

pada Tabel 4.6 berikut ini :

SN diasumsikan sebesar 2,121 yang telah

Tabel 4.6. Lalu lintas Harian Rata-rata (ADT)

disesuaikan dengan perhitungan.

Jenis

Pertumbuhan ADT

a. Faktor Desain dan Variasi Beban Sumbu

Kendaraan

Lalu lintas

(Kend/Hari)

Sepeda

4.00

197

 0,081 x ( Lx  L2 x )3, 23  βx = 0,40 +  3,23  5,19  ( SN + 1) x L2 x 

Motor Mobil

4.00

β2,2046

14

Penumpang Bus 8 ton

4.00

 0,081 x (18  1) 3, 23  β18 = 0,40 +  = 3,3749 5,19 3,23   (2,121 + 1) x 1 

25

Truck 2 as 4.00

 0,081 x (1  1) 3, 23  = 0,40 +  = 0,4021 5,19 3,23   (2,121 + 1) x 1 

299

12 ton Truck 3 as 4.00

Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada

247

Tabel 4.7.

20 ton Lalu lintas Harian Rata- 782

Tabel 4.7. Hasil Perhitungan Variasi Desain dan

rata (ADT)

Beban Sumbu Depan Jenis

3. Tingkat Pelayanan Berdasarkan Tabel 3.16 dengan volume lalu

Lx

L2x SN

Kendaraan 1,00 1

2,121 0,4021

1,80 1

2,121 0,4061

2,72 1

2,121 0,4153

∆PSI = Pi - Pt

Truck 2 as 4,83 1

2,121 0,4655

∆PSI = 4,2 – 2,0 = 2,2

12 ton

lintas harian rata-rata sebesar 782 < 3.000 diperoleh nilai indeks pelayanan akhir umur rencana (Pt) 2,0 – 2,5 dipakai Pt = 2,0. Sedangkan nilai indeks pelayanan awal (P0) yang dianjurkan

Sepeda Motor Mobil Penumpang Bus 8 ton

oleh AASHTO adalah sebesar 4,2.

Truck 3 as 6,25 1 20 ton

4. Standar Deviasi (So) Untuk

βx

perkerasan

lentur

dengan

mempertimbangkan variasi lalu lintas digunakan standar deviasi keseluruhan (So) sebesar 0,45.


2,121 0,5324

Tabel 4.8. Hasil Perhitungan Variasi Desain dan Beban Sumbu Belakang Jenis

Lx

L2x SN

1,00

1

Βx

Kendaraan Sepeda

2,121 0,40

Motor

21

Mobil

3,50

1

2,121 0,42

Penumpang

84

Bus 8 ton

5,28

1

2,121 0,48 33

Truck 2 as 9,37

1

2,121 0,82

12 ton

08

Truck 3 as 18,75 2

2,121 0,82

20 ton

14

a. Perbandingan ekivalen sumbu x terhadap sumbu standar

Wx  L18  L2 x    W18  Lx + L2 x 

4 , 79

 βGx   10    G  x ( L2 x ) 4,33 10  18   

 4,2  Pt  G  log    4,2  1,5 

 4,2  2,0  G  log    - 0,0889  4,2  1,5  G = Faktor perbandingan kehilangan tingkat pelayanan W2, 2046  18  1   W18  2,2046 + 1

4, 79

0889  00,,4021  10     0,0889  x (1) 4,33 10 3,3749   

 48.228,29

Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel.


Tabel 4.9. Hasil Perhitungan Perbandingan sumbu x terhadap sumbu standar Jenis Kendaraan

Depan

Belakang

G

β18

Lx

L2x

Lx

L2x

Sepeda Motor

1,00

1

1,00

1

-0,0889

Mobil Penumpang

1,80

1

3,50

1

Bus 8 ton

2,72

1

5,28

Truck 2 as 12 ton

4,83

1

Truck 3 as 20 ton

6,25

1

βx

Wx/W18

Depan

Belakang

Depan

Belakang

3,3749

0,4021

0,4021

48228,29

48228,29

-0,0889

3,3749

0,4061

0,4284

9624,357

992,2712

1

-0,0889

3,3749

0,4153

0,4833

2468,558

201,6063

9,37

1

-0,0889

3,3749

0,4655

0,8208

287,5494

19,0103

18,75

2

-0,0889

3,3749

0,5324

0,8214

101,6977

17,4946

b. Faktor ESAL (LEF)

LEF = 0,000021 + 0,000021 = 0,000042 Perhitungan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel. Tabel 4.10. Hasil Perhitungan Faktor ESAL (LEF) Jenis Kendaraan

Wx/W18 Depan

LEF Belakang

LEF

Depan

Belakang TOTAL

Sepeda Motor

48228,29 48228,29

0,000021

0,000021 0,000042

Mobil Penumpang

9624,357 992,2712

0,000104

0,001008 0,001112

Bus 8 ton

2468,558 201,6063

0,000405

0,004960 0,005365

Truck 2 as 12 ton

287,5494 19,0103

0,003478

0,052603 0,056081

Truck 3 as 20 ton

101,6977 17,4946

0,009833

0,057161 0,066994

6. Lalu lintas Rencana ESAL Lalu lintas Rencana ESAL = LHR × GF × 365 × LEF

Lalu lintas Rencana ESAL = 197 × 12,0061 × 365 × 0,000042 = 36,26


Tabel 4.11. Hasil Perhitungan Lalu lintas Rencana

9. Kontrol SN Rencana

ESAL

log W18 = ZR(S0) + 9.36 log(SN+1) – Lalulintas

Jenis

LHR

Kendaraan

GF

LEF

Rencana

[ (

]

+ 2.32 logMr – 8.07

)

ESAL

Sepeda Motor Mobil Penumpang Bus 8 ton Truck 2 as 12 ton

197

12,0061

14

12,0061

25

12,0061

299

12,0061

0,000042

36,26

0,001112

68,20

log73.344,22=(-0,674×0,45)+9.36 log(2,121+1)– [ (

]

+ 2.32 log 6.450–8.07

)

0,005365

587,79

4,8653 = -0,3033 + 4,6266 – 0,20 – 0,0263 +

0,056081

73.481,67

8,8382 – 8,07

0,066994

72.514,52

4,8653 = 4,8651

Truck 3 as 20 ton

247

12,0061

Nilai SN 2,121 memenuhi persamaan AASHTO, maka nilai SN asumsi dapat digunakan sebagai SN rencana.

∑ ̅̅̅̅̅ = 146.688,44 Selanjutnya nilai Equivalent Single Axle Load (ESAL)

ditentukan

dengan

menggunakan

10. Koefisien Drainase (m) Digunakan faktor drainase (m) = 0,80 dengan

persamaan:

kualitas drainase Cukup (Tabel 3.21).

W18

= DD × DL × ̅̅̅̅̅

DD

= 0,5 (faktor distribusi arah dan lajur)

DL

= 1,0 (tabel 2.15)

W18

= 0,5 × 1,0 × 146.688,44

 a1 untuk lapisan Laston MS 744 Kg = 0,4

= 73.344,22

 a2 , menggunakan nomogram

11. Koefisien Lapisan Perkerasan

koefisien

kekuatan relatif lapis pondasi atas (gambar 7. Reliabilitas (R) Berdasarkan nilai lalu lintas rencana ESAL (W18 = 73.344,22) pada Tabel 3.18 diperoleh nilai reliabilitas (R) = 75%. Korelasi antara nilai deviasi standar normal (ZR) dan reliabilitas (R) dapat dilihat pada Tabel 3.19,

3.1) dengan material Batu Pecah (Kelas A) CBR 100%, diperoleh a2 = 0,14  a3 , menggunakan nomogram koefisien kekuatan relatif lapis pondasi atas (gambar 3.2) dengan material Sirtu/pitrun (Kelas B) CBR 50% diperoleh a3 = 0,128

didapat ZR = -0,674. 12. Tebal Minimum Lapisan Perkerasan 8. Modulus Resilen Tanah Dasar (MR) MR (PSI) = 1500 × CBR MR (PSI) = 1500 × 4,3 = 6.450,00

a. Untuk lapisan permukaan, dengan traffic (ESAL) = 73.344,22

berdasarkan batas minimum pada tabel 3.22 adalah 2” (5,08 cm)


(kendaraan/Tahun)

b. Untuk lapisan pondasi atas, dengan traffic (ESAL)

=

73.344,22

(kendaraan/Tahun)

c. Segmen III Sta 1+600 s/d Sta 2+370 No

Lapisan

berdasarkan batas minimum pada tabel 3.22 adalah 4” (10,16 cm)

13. Tebal masing-masing Lapisan Perkerasan

Bina

Asphalt

AASTHO

Marga Institute 1993 1

D1

7,5

7,5

6,0

2

D2

20

20

11

3

D3

25

28

22

SN = SN1 + SN2 + SN3 SN = (a1 × D1) + (a2 × D2 × m2) + (a3 × D3 × m3) 2,121 = (0,4 × 2) + (0,14 × 4 × 0,80) + (0,128 × D3 × 0,80)

Berdasarkan

hasil

perhitungan

tebal

perkerasan lentur (Flexible Pavement) dari ketiga (

D3 =

KESIMPULAN

)

= 8,5254

metode perkerasan jalan Ombilin – Bulakan segmen II Kabupaten Tanah Datar Propinsi Sumatera

Maka :

Barat,

penulis

≈6c

kesimpulan

D2= 4”= 10,16 cm

≈11 c

menggunakan metode AASHTO 1993 lebih kecil ≈22 cm

ketebalan

mengambil

D1= 2”= 5,08 cm

D3= 8,5254”= 21,70 cm

bahwa

dapat

perkerasan

dibandingkan perhitungan metode Bina Marga dan Asphalt Institute. Dengan hasil perhitungan

4.3

Perbandingan Hasil Perhitungan

perkerasan yang lebih kecil, otomatis biayanya

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah

lebih murah dibandingkan dari kedua metode

dilakukan maka didapatkan hasil sebagai berikut : a. Segmen I Sta 0+000 s/d Sta 0+800 No

Lapisan

Bina

Asphalt

AASTHO


D1

7,5

7,5

6,0

2

D2

20

20

11

3

D3

23

25

22

b. No

Segmen II Sta 0+800 s/d Sta 1+600 Lapisan

Bina

Asphalt

AASTHO


D1

7,5

7,5

6,0

2

D2

20

20

11

3

D3

23

23

22


tersebut. Tetapi di Indonesia kebanyakan dipilih metode Bina Marga, karena dalam perencanaan tebal perkerasan lentur memperhitungkan faktor regional yang telah disesuaikan dengan kondisi alam di Indonesia yaitu persentase kelandaian jalan, curah hujan, dan persentase kendaraan berat yang akan melalui jalan tersebut.

DAFTAR PUSTAKA Sukirman, Silvia, Perkerasan Lentur Jalan Raya. Nova; Bandung. Oglesby, Clarkson H. R. Gary Hick, Teknik Jalan Raya, Erlangga, Jakarta, 1996. Dinas Pekerjaan Umum Direktorat Jendral Bina Marga, Petunjuk Perencanaan Tebal

Perkersan

Lentur

Jalan

Raya.

No.04/PD/BM/1974.

Bandung, 2010.

Direktorat Jendral Bina Marga Depertemen Pekerjaan

Umum,

Penentuan

Tebal

Lentur

Komponen Dan Metode AASTHO

Perkerasan

1993 Untuk Perbandingan Nilai

Raya.

Tebal Lapisan Perkerasan Lentur

No.01/PD/BM/1983.

Jalan

Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Bina Marga, Manual Pemeriksaan Jalan

Dengan

Benkelman

Alat Beam.

No.01/MN/B/1983. Asphalt

Institute,

Asphalt

Technology

and

Hendarsin, Shirley L, Perencanaan Teknik Raya,

Bandung

Politeknik

Jurusan

Negri

Teknik

Sipil,

Bandung, 2000. Perkerasan Kontruksi Jalan Lentur Jalan Raya

dan

Jalan

Kerja”,Badan

Penerbit PU 1987 MKJI

(Manual

Kapasitas

Indonesia),Depertemen Umum,

Direktorat

Jalan Pekerjaan

Jendral

Bina

Marga,Jakarta Februari 1997. Djoko Untung Soedarsono, Ir. Konstruksi Jalan Raya, Badan Penerbit PU 1987. AASHTO Guide for Design of Pavements Structures, Washington, 1993. Norma,

Jenis-jenis

Perkerasan

Jalan,

www.repository.usu.ac.id. 2009. Frisky Ridwan A.Melania Care, dkk, Evaluasi Kondisi

Struktural

Perkerasan

Lentur

Menggunakan

Metoda


Raya,

Universitas

Wisnuwardhana Malang. Siegfried, Sri Atmaja P. Rosyidi, Deskripsi Perencanaan Jalan AASHTO

Construction Practice. 1993.

Jalan

Taufikkurrahman, Penggunaan Metode Analisa

Pedoman

Jalan

Perkerasan

AASHTO 1993, Institut Teknologi

Tebal

Menggunakan 1993,

Perkerasan Metode Universitas

Muhammadiyah Yogyakarta, 2007.

ANALISA PERBANDINGAN PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE BINA MARGA, ASPHALT INSTITUTE DAN AASHTO 1993

Recommend Documents