Bab I Pendahuluan
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Metode
desain
tebal
lapis
tambah
(overlay)
terkinimenggunakan
pengukuran lendutan permukaan sebagai input. Apabila kondisi suatu struktur perkerasan lentur semakin lemah, hasil pengukuran lendutan permukaan akan memberikan nilai yang besar dan begitu juga sebaliknya. Saat pengukuran lendutan tersebut nilainya relatif besar, dibutuhkan suatu tebal lapis tambah (overlay) yang mampu mengurangi nilai lendutan/defleksi ini menjadi lebih kecil dari lendutan ijin. Pengukuran lendutan permukaan perkerasan lentur pada metode terkini bertujuan untuk mendapatkan nilai modulus lapisan perkerasan terpasang (eksisting) yang berguna untuk mengetahui nilai sisa (residual value) dari struktur perkerasan tersebut. Selanjutnya, perolehan nilai sisa dari struktur perkerasan ini akan menentukan berapa ketebalan overlay yang dibutuhkan. Oleh karena itu, hasil pengukuran lendutan struktur perkerasan eksisting ini dapat mempengaruhi seluruh rangkaian perencanaan tebal lapis tambah (overlay). Adapun beberapa faktor yang berkaitan dengan lendutan permukaan perkerasan lentur yakni beban lalu lintas yang dipikul struktur perkerasan, tekanan roda, dan modulus lapisan perkerasan dari lapis teratas (aspal) sampai lapis terbawah (subgrade).Dimana setiap faktor-faktor tersebut juga akan mempengaruhi suatu nilai rancang tebal lapis tambah (overlay). Beban lalu lintas dari roda kendaraan akan mengakibatkan struktur perkerasan mengalami lendutan tepat saat beban berada diatas pemukaan perkerasan.
I-1
Bab I Pendahuluan
Apabila beban tersebut mengalami pertumbuhan dalam kurun waktu tertentu, maka lendutan permukaan perkerasan juga akan bertambah besar. Hal ini terjadi karena struktur perkerasan memiliki batas kemampuan terhadap beban yang dipikulnya, dan bila beban tersebut melampaui batas kemampuannya, lendutan permukaan mulai terjadi. Tekanan roda merupakan salah satu faktor yang berkaitan dengan nilai lendutan permukaan dimana besar kecilnya pengaturan tekanan roda kendaraan dapat mengubah nilai lendutan permukaan. Penggunaan angka tekanan roda ini berbeda-beda tergantung dari prosedur perencanaan yang digunakan. Dan pemilihan prosedur perencanaan harus tepat disesuaikan dengan kondisi lokasi perencanaan itu sendiri. Modulus lapisan perkerasan lentur ditentukan dari hasil pengukuran lendutan. Modulus lapisan perkerasan ini juga dipengaruhi oleh beban survey dan temperatur perkerasan saat pengukuran lendutan. Bila beban survey bertambah besar, modulus lapisan permukaan akan bertambah. Tetapi bila temperatur perkerasan yang bertambah, maka nilai modulus lapisan permukaan perkerasan lentur akan menurun. Berdasarkan faktor-faktor tersebut diatas, maka dalam penulisan ini akan dianalisis pengaruh dari variabel beban lalu lintas, variabel tekanan roda, dan variabel modulus lapisan perkerasan terhadap suatu tebal overlay acuan. Faktor-faktor ini kemudian akan dianalisis dengan cara memberikan variasi pada masing-masing variabel dan hasil tebal overlay dari setiap variasi yang diberikan menjadi hasil tebal overlay variasi. Pada penulisan ini, perhitungan tebal overlay perkerasan lentur akan menggunakan bantuan program komputer everseries keluaran Washington Departement of Transportation (WSDOT) yang menggunakan metode mekanistik-empiris dalam perencanaan tebal lapis tambahnya (overlay).
I-2
Bab I Pendahuluan
1.2
Maksud dan Tujuan
Tujuan dari penulisan tugas akhir ini dibagi menjadi dua yaitu: ü Menganalisis variabel lalu lintas, variabel tekanan roda dan variabel modulus perkerasan yang menentukan tebal overlay ü Menentukan variabel mana yang lebih mempengaruhi tebal lapis tambah perkerasan lentur diantara variabel lalu lintas, variabel tekanan roda dan variabel modulus perkerasanpada desain tebal perkerasan. Dan diharapkan penulisan tugas akhir ini bermanfaat untuk penelitian lebih lanjut dalam perencanaan tebal lapis tambah (overlay) perkerasan lentur dengan ataupun tanpa program EVERSERIES (secara online).
I-3
Bab I Pendahuluan
1.3
Ruang Lingkup
Untuk menghindari penyimpangan pembahasan dan agar tidak terlalu jauh pembahasan hasil analisisnya, maka diperlukan penentuan ruang lingkup pada penulisan ini, dimana maksud perencanaan overlay tersebut adalah berupa perkerasan lentur (HMA) diatas perkerasan lentur (HMA), dan pembahasan pada penulisan ini mencakup: 1. Menghitung tebal overlay secara mekanistik-empiris dengan program everseries bagian everpave. 2. Menganalisis pengaruh dari variasi beban lalu lintas dalam bentuk CESA (cumulative equivalent single axle) terhadap suatu tebal overlay acuan. 3. Menganalisis pengaruh dari variasi tekanan roda terhadap tebal ovelay. 4. Menganalisis pengaruh dari variasi modulus lapisan perkerasan terhadap tebal overlay acuan yang merupakan nilai yang lebih kecil. Data-data yang digunakan merupakan data-data asumsi, dan data-data lainnya ditentukan berdasarkan kondisi yang sering terjadi atau sesuai dengan keadaan di Indonesia.
I-4
Bab I Pendahuluan
1.4 Metodologi
Untuk mencapai tujuan dari penulisan tugas akhir ini sebagaimana telah disebutkan diatas, maka perlu dilakukan beberapa tahapan. Berikut adalah tahapan analisis faktor yang mempengaruhi tebal lapis tambahan (overlay) pada perkerasan lentur: 1. Penentuan nilai variasi a. Variasi modulus lapisan • Hitung persentase rata-rata dari perbandingan modulus lapisan pondasi (E2) terhadap modulus lapisan permukaan (E1), dan perbandingan modulus lapisan subgrade (E3) terhadap lapisan permukaan (E1) yang diambil dari modulus lapisan suatu struktur perkerasan • Lalu tentukan nilai variasi modulus lapisan dari hasil perhitungan persentase rata-rata perubahan nilai modulus lapisan pondasi (E2) dan modulus lapisan subgrade (E3) terhadap modulus lapisan permukaan (E1). Dimana E1 ditentukan untuk empat tipe perkerasan yang berbeda, yaitu: 2000 MPa, 3000 MPa, 4000 MPa, 5000 MPa b. Variasi beban lalu lintas 6
• Variasi beban lalu lintas rencana ditentukan dari nilai 1x10 CESA sampai 7
6
1x10 dengan kelipatan 2.5x10 CESA c. Variasi tekanan roda • Variasi tekanan roda ditentukan berdasarkan ketetapan Asphalt Institute
(AI) dengan jarak roda 34.5 cm dengan tekanan roda 483 KPa (70 psi), dan variasinya adalah 1035 KPa (150 psi) dan 1380 KPa (200 psi)
I-5
Bab I Pendahuluan
2. Perhitungan tebal overlay dari run program Everpave a. Tentukan data-data masukan (input data) untuk program Everpave b. Jalankan program Evepave untuk menghitung tebal overlay dari variasi yang ada 3. Perhitungan pengaruh setiap variasi a. Hitung besarnya pengaruh setiap variasi dari hasil tebal overlay yang didapat dengan cara cari rata-rata perubahan tebal overlay hasil variasi dalam persen (%). Berikut adalah rumusannya:
Dimana :
Tov1: tebal overlay nilai variasi ke-1 (cm) Tov2: tebal overlay nilai variasi ke-2 (cm) Tov3: tebal overlay nilai variasi ke-3 (cm) Pto : persentase perubahan tebal overlay ke-n (%)
4. Bandingkan perolehan hasil persentase (%) perubahan overlay tiap variasi dari semua variabel tersebut dan tentukan variabel yang lebih berpengaruh terhadap tebal overlay.
I-6
Bab I Pendahuluan
5. Metode Perhitungan/Dasar-dasar Perhitungan Di dalam metoda analisis desain overlay/lapis tambah terdapat suatu faktor variasi jenis beban kendaraan yang menjadi salah satu parameter penting dalamperencanaan desain overlay, berdasarkan pada data lendutan menggunakan alat Falling Weight Deflectometer (FWD). Dari data lendutan, nilai modulus resilien pada setiap lapisan dapat ditentukan. Dengan mempertimbangkan teori kerusakan kumulatif dan tekanan/tegangan yang diijinkan pada setiap lapisan, ketebalan overlay yang diperlukan dapat diperoleh. Hasil ini dapat dibandingkan dengan hasil perhitungan menggunakan metoda semi-analitis, misalnya metoda AASHTO 1993. Nilai modulus resilien setiap lapisan dapat menggambarkan tingkat kelemahan suatu lapisan dalam struktur perkerasan dimana lapisan yang lemah ditunjukan oleh nilai modulus yang lebih rendah. Nilai kerusakan kumulatif (Cumulative Damage) pada setiap bagian-bagian jalan dapat menunjukkan lokasi mana yang perlu memperoleh overlay. Jika kerusakan kumulatif aktual nilainya lebih besar dari yang diijinkan, maka pada lokasi jalan tersebut perlu dilakukan overlay. Hal ini berarti struktur perkerasan tersebut berada dalam kondisi yang buruk dan perlu diperbaiki secepatnya.
I-7
Bab I Pendahuluan
Gambar 1.1 Diagram Alir Metodologi
Keterangan Gambar 1.1 : Gambar menunjukkan Diagram Alir Metodologi
I-8
Bab I Pendahuluan
1.5 Sistematika Penulisan
BAB I
PENDAHULUAN Pada bab ini membahas mengenai latar belakang mengapa Penulis
mengangkat judul Penulisan Tugas Akhir Analisis Pengaruh Lalu Lintas Beban Berat untuk Perencanaan Tebal Lapis Tambah (Overlay) Perkerasan Lentur dengan Program Everseries, membahas mengenai maksud dan tujuan penulisan topik tersebut, batasan-batasan topic mengenai pengaruh lalu lintas beban berat untuk perencanaan overlay perkerasan lentur dengan program everseries, metode penulisan dengan mendapatkan data lalu lintas dari pihak Jasa Marga Tol Jakarta-Cikampek. Data lalu lintas ini digunakan agar kita dapat mengetahui analisa perencanaan overlay dengan program everseries, membandingkan sesuai atau tidaknya hasil analisa/data keluaran yang diperoleh dengan metode kerja di lapangan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA Yaitu membahas mengenai Perencanaan Mekanistik – Empiris
OverlayPerkerasan Lentur, Pemodelan Lapisan, Pemodelan Pertemuan Antar Lapisan,Perhitungan Empiris, Parameter Tebal Overlay, Parameter Khusus dalam penulisan tugas akhir Analisis Pengaruh Lalu Lintas Beban Berat untukPerencanaan Tebal Lapis Tambah (Overlay) Perkerasan Lentur dengan Program Everseries.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN Membahas mengenai Program Everseries, dengan memasukan data lalu
lintas beban berat jalan tol Jakarta-Cikampek untuk dapat menghasilkan keluaran data yang digunakan untuk diperlukannya perencanaan overlay.
I-9
Bab I Pendahuluan
BAB IV
HASIL DAN ANALISIS Pada bab ini membahas mengenai proses analisis faktor yang
mempengaruhi tebal overlay dilakukan dengan memvariasikan nilai-nilai beban lalu lintas rencana, tekanan roda, modulus lapisan perkerasan.
BAB V
PENUTUP Bab ini merupakan bab terakhir dalam penulisan tugas akhir ini yang
akan membahas mengenai kesimpulan dari pembahasan pada bab sebelumnya dan kemudian dilengkapi dengan saran-saran Penulis.
I - 10
