Jurnal Teknik Sipil Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Vol. III. No. 1 - Maret 2015 ISSN : 2339-0271
PENILAIAN KONDISI PERKERASAN JALAN TERHADAP UMUR LAYAN (Studi Kasus: Ruas Jalan Abepura-Kota Raja Km.11+700-Km.13+300) Djimris Amase Kambuaya1) , Mamok Suprapto2), Syafi’i 3) 1) 2)
Mahasiswa Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret 3) Dosen Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Email:
[email protected]
Abstrak Ruas jalan Abepura-Kota Raja merupakan salah satu ruas jalan kolektor primer yang terletak di kota Jayapura. Kondisi ruas jalan Abepura-Kota Raja saat ini telah mengalami kerusakan, walaupun kerusakan yang terjadi masih bersifat fungsional. Survei kondisi jalan perlu dilakukan untuk penilaian kondisi ruas jalan sebagai bahan evaluasi dalam pengambilan keputusan pemeliharaan dan rehabilitasi. Penilaian kondisi jalan dilakukan dengan menggunakan metode Pavement Condition Index (PCI), dan pengujian lendutan balik menggunakan alat Benkelman Beam yang dilakukan pada Km.11+700-Km.13+300. Segmentasi ruas jalan sebanyak 16 dengan dimensi masing-masing sebesar 100 meter x 7 meter yang terbagi menjadi empat seksi pengamatan. Untuk menentukan prediksi umur layan didasarkan pada Jumlah cumulative equivalent standard axle (CESA) eksisting pada Tahun 2014, khususnya pada Km. 11+700-Km.13+300. Rating PCI adalah seksi I = 67, seksi II = 64, seksi III = 53, seksi IV = 67. Lendutan wakil adalah seksi I = 20,996 mm, seksi II = 27,656 mm pada seksi III = 20,327 mm, dan seksi IV = m 22,379 mm. Prediksi sisa umur layan berdasarkan nilai CESA eksisting tahun 2014 sebesar 505.976,799 ESA, pertumbuhan lalu lintas sebesar 6,633%, diperoleh prediksi sisa umur layan jalan pada Km. 11+700-Km.13+300 berkisar 1,8 tahun. Tebal lapis tambah perkerasan lentur umur rencana 5 tahun adalah 60 cm, 64 cm, 59 cm, dan 61 cm, pada seksi I, II, III, dan IV. Tebal lapis tambah umur rencana 10 tahun adalah 63 cm, 68 cm, 63 cm, dan 64 cm pada seksi I, II, III, dan seksi IV. Ketebalan lapis tambah dipengaruhi oleh besarnya lendutan wakil pada masing-masing seksi. Kata kunci: Kondisi Jalan, Umur Layan, Tebal Perkerasan.
I. PENDAHULUAN Penilaian kondisi perkerasan jalan merupakan salah satu tahapan untuk menentukan jenis pemeliharaan maupun rehabilitasi yang akan dilakukan. Ruas jalan AbepuraKota Raja merupakan salah satu ruas jalan yang berada di Kota Jayapura. Ruas jalan ini merupakan salah satu akses darat yang menghubungkan beberapa daerah di kawasan kota Jayapura, dan beberapa kabupaten dikawasan ini. Kondisi ruas jalan Abepura-Kota Raja saat ini telah mengalami kerusakan pada beberapa station kilometer. Kerusakan yang cukup memprihatinkan, terjadi pada Km.13+000-Km.13+200, sehingga sangat memerlukan tindakan rehabilitasi, (ditunjukkan pada Gambar 1.1). Untuk maksud tersebut, sangat diperlukan pentahapan penanganan, salah satunya adalah melakukan survei kondisi jalan guna memberikan suatu penilaian terhadap kondisi jalan tersebut. Gambar 1.1. Kerusakan ambles (depression), dan retak memanjang (long crack).
Berbagai riset tentang penilaian kondisi jalan serta tindakan pemeliharaan, dan rehabilitasi telah banyak dilakukan orang dalam berbagai bentuk kajian, dan dalam kurung waktu yang cukup panjang. Leo santoso, (2012), menyimpulkan bahwa salah satu faktor yang menyebabkan pengurangan terhadap umur layan adalah beban kendaraan yang berlebihan (overload). Akibat dari kelebihan beban tersebut, menyebabkan besarnya nilai kerusakan (demage faktor) yang salurkan melalui sumbu kendaraan terhadap lapisan perkerasan jalan. Pengurangan terhadap umur layan juga diteliti oleh Sudiono, (2013), menyimpulkan bahwa jumlah ESAL yang terjadi, telah mengurangi Indeks tebal perkerasan (ITP) sebesar 11,6% per tahun.
39
Untuk mengupayakan agar kondisi eksisting perkerasan jalan dapat melayani pergerakan lalu lintas yang nyaman, sangat diperlukan tindakan pemeliharaan dan rehabilitasi berdasarkan hasil evaluasi survei kondisi jalan. Ada beberapa jenis metode yang sering atau biasanya dipakai dalam menilai suatu kondisi ruas jalan antara lain metode Bina Marga, Metode Pavement Condition Index (PCI), dan pengujian destruktif maupun non destruktif. Penilaian kondisi jalan yang dilakukan oleh Bolla, (2012), dengan menggunakan dua metode yaitu metode PCI, dan metode Bina Marga, pada ruas jalan Kali Urang – Kota Malang, menyimpulkan bahwa kondisi jalan tersebut masih dalam batas kewajaran (fair). Rekomendasi penilaian kondisi jalan yang diperoleh, akan dijadikan acuan pemeliharaan dan rehabilitasi. Salah satu bentuk tindakan pemeliharaan maupun rehabilitasi yang dilakukan adalah memberikan lapis tambahan (overlay), dan rekonstruksi dengan perkerasan kaku. Kualitas suatu desain perkerasan jalan sangat bergantung pada jumlah repetisi beban rencana, kondisi tanah dasar, dan berbagai parameter lain yang dianggap memenuhi spesifikasi desain perkerasan jalan. Andri., dkk, (2012), menyimpulkan bahwa ketebalan yang diperoleh berdasarkan metode SNI 1732-1989-F, dan metode ASSTHO 1993, dipengaruhi oleh paramater dan variabel dalam perhitungan.
Lokasi studi kasus yang dipilih dalam penelitian ini adalah ruas jalan Abepura-Kota Raja di Kota Jayapura, Provinsi Papua dengan panjang ruas jalan yang akan ditinjau pada Km. 11+700 sampai dengan Km.13+300, dengan lebar jalan kurang lebih 7,00 m. 2.1. Penilaian Kondisi Jalan dengan metode PCI 1.
Menentukan Kadar Kerusakan (Density) (1) Atau, (2)
2. 3. 4. 5.
6.
Menentukan nilai pengurangan (Deduct Value) Menentukan Total Deduct Value (TDV) Menentukan Corrected Deduct Value (CDV) Menentukan nilai Pavement Condition Index tiap unit (PCIs) (3) Menentukan nilai Pavement Condition Index (PCI) (4)
II. METODE PENELITIAN Tabel 1.1. Panduan Keputusan Pemeliharaan Jalan Waktu Perbaikan Freeway Memadai > 85 6 sampai 10 tahun 76 s/d 85 1 sampai 5 tahun 66 s/d 75 Rehabilitasi sekarang 60 s/d 65 Rekonstruksi sekarang < 60 Sumber: (Shahin, 1994)
Arteri > 85 76 s/d 85 56 s/d 75 50 s/d 55 < 50
2.2. Umur Layan 1.
6.
Faktor Perkembangan lalu lintas
Prediksi sisa umur layan
Akumulasi Ekuivalen Beban Sumbu Standar (CESA) CESA
MP
m 365 E C N
TracktorTrailer
2.3. Metode Lendutan 5.
(9)
(10) Lendutan wakil, (lendutan sebelum overlay) Dwakil = DR + 1,64 s ; (11) untuk jalan kolektor (tingkat kepercayaan 95%). 8. Faktor Koreksi Temperatur Fo = 0,5032 x EXP(0,0194 x TPRT) (12) 9. Lendutan rencana Drencana = 22,208 x CESA(-0,2307) (13) 10. Faktor Koreksi Tebal (14) FKTBL = 12,51 x MR -0,333
(7) 4.
dB = 2 x (d3 – d1) x Ft x Ca x FKB-BB Keseragaman lendutan
7.
(6) 3.
Lokal > 80 66 s/d 80 46 s/d 65 40 s/d 45 < 40
Pertumbuhan lalu lintas (5)
2.
Kolektor > 80 71 to 80 51 to 70 45 to 50 <45
(8)
11. Tebal Lapis Tambah (overlay) Ho = (15) 12. Tebal lapis tambah terkoreksi Ht = Ho x Fo
(16)
Lendutan Benkelman Beam
40
III.
HASIL PENELITIAN
3.1. Penilaian Kondisi Jalan Metode PCI Nilai PCI per segmen ditunjukkan pada Gambar 1.2, dan hasil lendutan terkoreksi ditunjukkan pada Gambar 1.3.
PCI = 62,50
Gambar 1.2. Nilai PCI per masing-masing segmen Hasil Lendutan Terkoreksi Gambar 1.3. Lendutan terkoreksi, lendutan rata-rata, dan lendutan Ijin.
LHR Tahun 2014 = 13.044 Pertumbuhan lalu lintas = 6,633% Faktor perkembangan lalu lintas = 13,58 Hasil perhitungan prediksi umur layan berdasarkan pengurangan nilai CESA eksisting terhadap nilai CESA rencana, ditunjukkan dalam Tabel 1.3.
3.2. Prediksi Umur Layan LHR Tahun 2011 = 11.550 LHR Tahun 2012 = 12.374 Tabel 1.3. Prediksi sisa umur layan Tahun
Pertumbuha n Lalu lintas R%/Tahun
CESA Rencana
CESA aktual
Faktor Pertumbuhan (N) = CESA Rencana CESA aktual
2011
6,633
6.871.165
292.865,520
23,461
2012
6,633
6.871.165
499.398,520
13,758
2014
6,633
6.871.165
505.976,799
13,580
Sisa umur layan (n) dalam Tahun = log (2N + 2/R+ =1) - log (2/R +1) log (R + 1 + ) 1,682 = 1,944 Tahun 0,865 1,458 = 1,685 Tahun 0,865 1,452 = 1,679 Tahun 0,865
Sumber: Hasil Perhitungan
41
CESA eksisting = 505.976,799
Gambar 1.4. Hubungan antara nilai CESA dan prediksi sisa umur layan Dari perhitungan yang disajikan dalam Tabel 1.3, diperoleh prediksi sisa umur layan pada ruas jalan Abepura-Kota Raja, (Km.11+700-Km.13+300), hanya berkisar 1,679 tahun. Persamaan yang diperoleh dari hubungan antara nilai CESA dan sisa umur layan adalah y = -0,392ln(x) + 6,8708, dengan koefisien korelasinya R2 = 0,9392, ditunjukkan pada Gambar 1.4. Penilaian dengan metode Pavement Condition Index, (PCI), Berdasarkan pembagian seksi pada masing-
masing pengamatan yaitu seksi I, II, III, dan IV, diperoleh rekomendasi penanganan yang berbeda pula. Jika dibandingkan dengan lendutan terkoreksi hasil pengujian alat Benkelman Beam, ternyata lendutan ratarata yang terjadi telah melewati batas lendutan ijin sebesar 3 mm, ditunjukkan dengan garis hijau pada Gambar 1.3. Lendutan rata-rata dan nilai PCI untuk masing-masing seksi ditunjukkan pada Tabel 1.4.
Tabel 1.4. Hasil penilaian PCI dan Lendutan terkoreksi per seksi SEKSI I, (11,7-12,0) SEKSI II, (12,0 -12,4) SEKSI III, (12,4-12,8) Lendutan PCI Lendutan PCI Lendutan PCI 66 70 70 14 8 19 64 62 60 8 8 11 80 68 72 6 16 29 56 57 64 15 13 25 PCI rata-rata = 67 PCI rata-rata = 64 PCI rata-rata = 67 Rekomendasi: Rehabilitasi Rekomendasi: Rekomendasi: sekarang. Rehabilitasi 1-5 tahun Rehabilitasi 1-5 tahun Sumber: Hasil Perhitungan data primer dan data sekunder Dari hasil lendutan yang ada pada masing-masing seksi, digunakan untuk mendesain tebal lapis tambah (overlay) perkerasan lentur, karena lebih mencerminkan kelemahan dari kondisi lapis perkerasan. Tabel 1.5. Perhitungan nilai CESA untuk 5 dan 10 tahun. M 11.470 1458 78 13 25
Jumlah hari per tahun
356 356 356 356 356 Total CESA Sumber: Hasil perhitungan 1.
E 0,019 1,071 4,464 3,372 1,480
3.3. Rehabilitasi Desain Tebal Perkerasan Metode Lendutan Seksi I Menghitung nilai Cumulative Equivalent Standard Axle (CESA), sesuai persamaan 1. Nilai CESA (tahun) N=5 N=10 (m x Jh x E x C x N) (m x Jh x E x C x N) 434.885,363 990.401,471 3.144.674,418 7.161.634,849 1.712.566,053 3.900.172,512 219.757,088 500.471,531 74.544,540 169.766,630 5.511.882,921 12.552.680,362
C 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
Menentukan nilai Lendutan Rencana Sesuai persamaan 13. D renc. (5Thn) = 22,208 x CESA(-0,2307) = 22,208 x 5.511.882,921 = 0,618 mm
SEKSI IV, (12,8-13,3) Lendutan PCI 52 15 49 19 50 20 60 11 PCI rata-rata = 53 Rekomendasi: Rehabilitasi sekarang.
2.
D renc. (10Thn) = 22,208 x CESA(-0,2307) = 22,208 x 12.552.680,362 (-0,2307) = 0,512 mm Menentukan Faktor Koreksi Tebal Lapisan
(-0,2307)
42
3.
4.
5.
diambil temperatur perkerasan rata-rata tahunan 35,20oC berdasarkan hasil survei pada 187 lokasi di Indonesia, sesuai persamaan 12. Fo = 0,5032 x EXP(0,0194x35,2) = 0,996 mm Menentukan Modolus Resilient (MR), dan Stabilitas Marshall Jenis lapis tambah (overlay) yang digunakan dalam dalam penelitian ini adalah Laston dengan karakteristik sebagai berikut: - Modolus Resilient (MR) = 2000 MPa - Stabilitas marsal minimum = 800 kg Menentukan Faktor Koreksi terhadap Tebal Lapisan. Faktor koreksi tebal lapis tambah diperoleh sesuai dengan persamaan 14. = 12,51 x 200-0,333 = 0,996 Menentukan Lendutan Wakil, (Dwakil) Diambil salah Dwakil pada seksi I sebagai contoh dalam perhitungan desain tebal lapis tambah, persamaan 11. Dwakil atau Dsbl ov = dr + 2s = 16,316 mm + (1,64 x 5,798) = 23,744 mm
6.
Menentukan Tebal Lapis Tambah
Tabel 1.6. Parameter Desain Tebal Perkerasan per Seksi SEKSI I, Parameter (11,7-12,0) Lendutan Rata-rata (mm) 16,079 Deviasi Standar (s) 3,841 Tingkat Keseragaman (%) 23,891 D wakil (mm) 20,996 CESA 5 Tahun 5.511.883 CESA 10 Tahun 12.552.680 D rencana (mm), 5 Tahun 0,618 D rencana (mm), 10 Tahun 0,511 Ho (cm), 5 Tahun 5,964 Ho (cm), 10 Tahun 6,382 Fo 0,996 FK TBL 0,995 Ht koreksi Tebal (cm), (5 Tahun) 60,639 Ht koreksi Tebal (cm), (10 Tahun) 63,819 Sumber: Hasil perhitungan
Menentukan tebal lapis tambah (overlay), sesuai persamaan 15.
7.
Tebal Lapis Tambah Terkoreksi (Ht) Menentukan tebal lapis tambah terkoreksi sesuai persamaan 16. Ht = Ho + Fo Ht (5 tahun) = 59,269 cm + 0,996 mm = 62,698 cm ≈ 60 cm Ht (10 tahun) = 62,450 cm + 0,996 mm = 65,879 cm ≈ 65 cm
Tebal lapis tambah untuk seksi II, III, dan IV, dihitung sesuai dengan perhitungan tebal perkerasan pada seksi I. Hasil tebal perkerasan untuk masing-masing seksi ditunjukkan dalam Tabel 1.6. SEKSI II, (12,0 -12,4) 21,043 4,032 19,163 27,656 5.511.883 12.552.680 0,618 0,511 5,910 6,744 0,996 0,995 64,257 68,434
SEKSI III, (12,4-12,8) 11,233 5,546 49,369 20,327 5.511.883 12.552.680 0,618 0,511 5,910 6,228 0,996 0,995 59,100 63,277
SEKSI IV, (12,8-13,3) 16,079 3,841 23,891 22,379 5.511.883 12.552.680 0,618 0,511 6,071 6,389 0,996 0,995 61,707 64,887
ketebalan masing-masing seksi untuk umur rencana 5 tahun 10 tahun ditunjukkan pada Gambar 1.4, dan 1,5.
Gambar 1.4. Tebal Perkerasan umur rencana 5 tahun
Gambar 1.5. Tebal Perkerasan umur rencana 10 tahun
43
IV. KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
Berdasarkan penilaian dan perhitungan sesuai data yang diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1. Rekomendasi Penilaian metode PCI untuk masingmasing seksi adalah seksi I = 43, seksi II = 53, seksi III = 64, dan seksi IV = 53, dengan demikian diperlukan tindakan rehabilitasi sekarang pada keseluruhan pembagian seksi ruas jalan Abepura-Kota Raja, (Km.11+700-Km.13+300). 2. Lendutan yang terjadi pada masing-masing seksi sebagai berikut, yaitu seksi I = 16, 079 mm, seksi II = 21,043 mm, seksi III = 11,233 mm, dan seksi IV = 16,079 mm. Lendutan yang ada telah melebihi lendutan batas sebesar 3mm. Sedangkan prediksi sisa umur layan berdasarkan jumlah CESA tahun 2011, 2012, dan jumlah CESA eksisting tahun 2014, maka diperoleh prediksi sisa umur layan sebesar 1,679 Tahun. 3. Tebal lapis tambah perkerasan lentur metode lendutan yang diperoleh untuk masing-masing seksi terhadap umur rencana, dipengaruhi oleh besarnya lendutan wakil, lendutan rencana, dan CESA rencana.
Agus, S., Wardani, S., dan Hary, C., 2008, Evaluasi Tingkat Kerusakan Jalan Dengan Methode Pavement Condition Index (PCI) Untuk Menunjang Pengambilan Keputusan (studi kasus: Jalan Lingkar Selatan Yogyakarta), Jurnal Forum Teknik Sipil UGM, No. 18, hal. 934-945. ASTM D 6433-07, 2008, Standard Practice for Roads and Parking Lots Pavement Condition Index Surveys1. Bolla, M.E., 2013, Perbandingan Metode Bina Marga dan Metode PCI (Pavement Condition Index) dalam Penilaian Kondisi Perkerasan Jalan (studi: Kasus Ruas Jalan Kaliurang, Kota Malang), Jurnal Teknik Sipil Universitas Nusa Cendana, Vol.1 No.3, hal.105116. Departemen Pemukiman dan Prasarana Wilayah, 2002, Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan Raya Pt T01-2002-B, Jakarta. Fuentes, L.G., Macea, L.F., Vergara, A., Flintsch, G.W., Alvarez, A.E., and Reyes O.J., 2012, Evaluation of Truck Factors for Pavement Design in Developing Countries, Procedia - Social and Behavioral Sciences, Vol.53 No.4, hal.1139-1148. Herman, F., dan Sofyan, M., S., 2011, Biaya Preservasi Jalan Akibat Truk Dengan Beban Berlebihan Di Jalan Pesisir Timur Provinsi Aceh, Jurnal Transportasi Universitas Syiah Kuala, Vol. 11 No. 3, hal. 219-228. Pusat Bahasa Departemen Pendidikan Nasional, Kamus Besar Bahasa Indonesia, Jakarta, 2008. Leo, S., dan Roza, A.A., 2012, Analisis Dampak Beban Overloading Kendaraan pada Struktur Rigid Pavement Terhadap Umur Rencana Perkerasan (studi kasus Ruas Jalan Simp Lago – Sorek Km 77 S/D 78), Jurnal Teknik Sipil, Vol. 19 No.2, hal. 161-168. Mardhatila, A., Zulkarnain A, M., 2013, Kajian Metode Perencanaan Struktur Perkerasan Daur Ulang (Pavement Recycling), Jurnal Teknik Sipil, USU, Vol 2, No 1, hal. 1-10. 21+700 s.d Km 24+700), Jurnal Teknik Sipil UNTAN, Vol.13 No.1, hal. 129-138. Wahyuningsih, T.H., dan Setyawan, A., 2013, Kondisi Kemantapan Jalan Berdasarkan Beban Lalu lintas dan Ketersediaan Dana Penanganan, Jurnal Teknik Sipil UNS, Vol.1 No.1, hal. 1-6. Yogesh, U., Jain, S.S., Tiwari, D., and Jain, M. K., 2013, Development of Overall Pavement Condition Index for Urban Road Network, Procedia - Social and Behavioral Sciences, Vol. 104, hal. 332–341. Zhong Wu., Xingwei Chen., Kavin G, Zhoungjie, Z., 2008, Structural Overlay Design of Flexible Pavement By Non Destruktive Test
V.
REKOMENDASI
Rekomendasi atau saran, sebagai berikut: 1. Perlu dilakukan penelitian terhadap efisiensi penilaian kondisi jalan antara metode PCI, dan uji lendutan yang disesuikan dengan alat, waktu, dan biaya. 2. Peningkatan operasional Jembatan Timbang waena kota Jayapura, guna pengawasan terhadap beban kendaraan, dalam hal ini Dinas Perhubungan Provinsi Papua. 3. Perlu dilakukan penelitian terhadap pemilihan alternatif jenis rehabilitasi, antara lain , recycling base, stabilisasi tanah dasar, dan saluran drainase, sehingga tindakan rehabilitasi yang dilakukan lebih efektif.
Mardianus., 2013, Studi Penanganan Jalan Berdasarkan Tingkat Kerusakan Perkerasan Jalan (studi kasus: Jalan Kuala Dua Kabupaten Kubu Raya), Jurnal Teknik Sipil UNTAN, Vol.13 No.1, hal. 149-160. Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Metode Lendutan Pd-T-05-2005-B, Departemen Pekerjaan Umum, 2005. Petunjuk Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan Lentur Metode Pt T-01-2002-B, Departemen Pekerjaan Umum, 2002. Supardi., 2013, Evaluasi Perkerasan Jalan pada Perkerasan Rigid dengan menggunakan metode Bina Marga (studi kasus Ruas jalan Seidurian-Rasai Jaya, Km Methods in Lousiana, 87th Transportation Research Board Annual Meeting, Washington, D.C., January 13-17, 2008. Zulkarnaen, A., Fadhlan., 2013, Evaluasi Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Metode Bina Marga Pt T-01-2002-B dengan menggunakan Program KENPAVE, Jurnal Teknik Sipi USU, Vol 2, No. 2, hal. 1-10.
44
