ANALISA PERHITUNGAN TEBAL LAPIS PERKERASAN LENTUR (FLEXIBLE PAVEMENT) PADA PROYEK PEMBANGUNAN JALAN AKSES KUALA NAMU DENGAN METODE ANALISA KOMPONEN SNI–1732–1989–F LAPORAN Ditulis untuk Menyelesaikan Mata Kuliah Tugas Akhir Semester VI Pendidikan Program Diploma III
Oleh:
SAKTI REGINA F. TAMBA NIM. 1005022135
TRISNO MANURUNG NIM. 1005022145
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013
KATA PENGANTAR Puji dan syukur kami ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat, rahmat, dan karunia-Nya sehingga kami bisa menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Laporan Tugas Akhir yang berjudul ”ANALISA PERHITUNGAN TEBAL LAPIS PERKERASAN LENTUR (FLEXIBLE PAVEMENT) PADA PROYEK PEMBANGUNAN JALAN AKSES KUALA NAMU DENGAN METODE ANALISA KOMPONEN SNI – 1732 – 1989 – F ” ini merupakan satu syarat yang harus dilaksanakan untuk menyelesaikan pendidikan program studi Diploma III Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan. Sesuai dengan judulnya, dalam laporan ini akan dibahas mengenai Perhitungan tebal lapis perkerasan lentur (flexible pavement) pada proyek pembangunan jalan akses kuala namu dengan metode analisa komponen SNI-1732-1989-F. Dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini, penulis menghadapi berbagai kendala, namun berkat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, maka Laporan Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Pada kesempatan ini selayaknya penulis menyampaikan terima kasih kepada : 1.
Bapak M.Syahrudin, ST, M.T. Direktur Politeknik Negeri Medan;
2.
Bapak Drs. Syaiful Hazmi, M.T. Ketua Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Medan;
3.
Bapak Ir. Sudarto, M.T. Ketua Program Studi D-III Teknik Sipil;
4.
Bapak Gallio Budianto Simanjuntak, BET, M.Sc. sebagai Dosen Pembimbing Laporan Tugas Akhir (T.A);
5.
Bapak Indra Syahputra, S.T. sebagai Alumnus Politeknik Negeri Medan yang membantu kami memperoleh data;
6.
Bapak dan Ibu dosen Jurusan Teknik Sipil;
7.
Seluruh sivitas akademi Politeknik Negeri Medan;
8.
Beserta orang lapangan lainnya yang telah membantu kami, yang namanya tidak dapat kami sebutkan satu persatu;
9.
Orang tua dan keluarga kami yang telah memberikan dukungan baik secara moral maupun materil;
10. Seluruh rekan – rekan mahasiswa khususnya SI-6E atas kerjasama, dukungan dan semangatnya yang telah diberikan kepada kami dalam pelaksanaan penyusunan laporan. Penulis telah berusaha semaksimal mungkin untuk menyusun dan menyelesaikan laporan ini, namun tidak tertutup kemungkinan masih terdapat kesalahan-kesalahan dalam penyusunan laporan ini, untuk itu penyusun mengharapkan masukan–masukan, segala kritik, saran dan pendapat yang bersifat membangun guna memperbaiki Laporan Tugas Akhir ini. Akhir kata Penyusun mengucapkan terima kasih dan semoga Laporan ini dapat berguna dan bermanfaat bagi siapa saja yang membaca.
Medan,
Sebtember 2013
Hormat Penulis,
Mahasiswa I
SAKTI REGINA F. TAMBA NIM. 1005022135
Mahasiswa II
TRISNO MANURUNG NIM. 1005022145
ABSTRAK ANALISA PERHITUNGAN TEBAL LAPIS PERKERASAN LENTUR (FLEXIBLE PAVEMENT) PADA PROYEK PEMBANGUNAN JALAN AKSES KUALA NAMU DENGAN METODE ANALISA KOMPONEN SNI – 1732 – 1989 – F Oleh: Sakti Regina (1005022135) dan Trisno Manurung (1005022145) Jalan raya merupakan prasarana transportasi darat yang memegang peran yang sangat penting dalam sektor perhubungan dan menunjang laju pertumbuhan pembangunan, sarana aktifitas penduduk, dan mempermudah hubungan dari suatu daerah kedaerah lain. Pada perencanaan konstruksi jalan raya, tebal perkerasan harus ditentukan sebaik mungkin sehingga jalan yang direncanakan dapat memberikan pelayanan semaksimal mungkin kepada lalu lintas sesuai dengan fungsi dan umur rencananya. Bandara udara Polonia yang sekarang berada di kota medan sudah tidak mampu lagi menampung kapasitas jumlah penumpang dan lalu lintas udara saat ini. Sehingga pemerintah telah menetapkan untuk membangun bandara udara baru di daerah Kabupaten Deli Serdang. Pembangunan bandara udara Kualanamu berfungsi untuk mendukung pengoperasian lalu lintas udara. Salah satu penunjang bandara kuala namu adalah di rencanakan jalan akses kuala namu pada STA 07+00 – 10+.00 dengan menggunakan metode analisa komponen SNI-1732-1989-F yang berada pada simpang kayu besar arah Lubuk Pakam Kabupaten Deli Serdang dengan panjang jalan 14 + 825 Km dan lebar 26 meter. Sejalan dengan hal tersebut diatas, untuk itu dilaksanakan pembangunan jalan akses bandara Kuala Namu yang nantinya jalan ini akan berfungsi untuk memperlancar arus lalu lintas dari arah Medan dan Lubuk Pakam menuju Bandara Kuala Namu. Berdasarkan uraian diatas maka penyusun mengambil judul Tugas Akhir yaitu “Analisa Perhitungan Tebal Lapis Perkerasan Lentur (FLEXILE PAVEMENT) Pada Proyek Pembangunan Jalan Akses Bandara Kuala Namu dengan Metode Analisa Komponen SNI-1732-1989-F”. Dari hasil perhitungan perencana didapat tebal lapis permukaan (Surface Course) 10 cm, Lapis Pondasi Atas Base A = 20 cm, dan Lapis Pondasi Bawah (Sub Base) = 32 cm. Sedangkan penulis mendapat tebal lapis permukaan = 10 cm, Base A = 25 cm, dan Lapis Pondasi Bawah (Sub Base) = 52 cm. Data-data yang digunakan dalam perhitungan ini umumnya sama dengan yang digunakan oleh pihak perencana. Pengambilan data dari PPK Pembangunan Jalan dan Jembatan Metropolitan Medan Wilayah II, antara lain: Rekapitulasi Data Lalu Lintas, susunan lapisan perkerasan Data CBR, Typical Cross Section dan Long Section, dan data pendukung lainnya yang berkaitan. Kata kunci : Tebal Lapis Perkerasan
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAAN ...................................................................... ...
iii
KATA PENGANTAR ......................................................................................
iv
ABSTRAK ........................................................................................................
vi
DAFTAR ISI .....................................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................
ix
DAFTAR TABEL .............................................................................................
x
DAFTAR LAMPIRAN .....................................................................................
xii
BAB I.
BAB II.
PENDAHULUAN A. Latar Belakang ..........................................................................
1
B. Permasalahan.............................................................................
2
C. Maksud dan Tujuan Pembahasan ..............................................
3
D. Pembatasan Masalah ...............................................................
3
E. Manfaat .....................................................................................
4
F. Teknik Pengumpulan dan Pengolahan Data .............................
4
G. Sitematika Penulisan .................................................................
5
TINJAUAN UMUM PROYEK A. Data Umum Proyek ....................................................................
6
B. Data Teknis Proyek ...................................................................
6
C. Data Perencanaan ......................................................................
7
BAB III. TINJAUAN KEPUSTAKAAN A. Perkerasan Jalan .......................................................................
10
B. Sejarah Perkerasan Jalan ...........................................................
12
C. Jenis Konstruksi Perkerasan Jalan .............................................
14
D. Perencanaan Perkerasan Lentur.................................................
18
1. Metode Empiris ....................................................................
18
2. PerhitunganTebal Lapis Perkerasan Cara Bina Marga 1989...........................................................................
19
3. Metode Analisa Komponen SNI 1989 .................................
20
4. Metode SNI 2002 Pt-T-01-2002-B.......................................
30
5. Resume perbedaan antara analisa Komponen dengan SNI 2002 Pt-T-01-2002-B ....................................................
40
E. Parameter Perencanaan Tebal Lapisan Perkerasan
BAB.IV
Lentur Jalan ...............................................................................
41
F. Komponen Perkerasan Lentur ...................................................
45
F. Kriteria Konstruksi Perkerasan Lentur Jalan ............................
53
ANALISA PERENCANAAN A. Perhitungan Tebal Perkerasan dengan Metode Analisa Komponen SNI 1732-1989-F....................................................
59
B. Perhitungan Tebal Perkerasan oleh perencana pada ahun 2007 dengan Metode Analisa Komponen SNI 1732-1989-F ......................................................................
BAB.V
68
PENUTUP A. Kesimpulan ...............................................................................
77
B. Saran .........................................................................................
77
DAFTAR KEPUSTAKAAN LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 : Susunan tebal perkerasan yang direncanakan ................................... 7 Gambar 3.1 : Penyebaran beban roda melalui lapisan perkerasan ............................... 11 Gambar 3.2 : Susunan Lapis Perkerasan Kaku ............................................................. 15 Gambar 3.3 : Susunan Lapis Perkerasan Lentur ........................................................... 16 Gambar 3.4 : Penyebaran Gaya pada Perkerasan Lentur ( Flexible Pavement ) dan Perkerasan kaku ( Rigid Pavement ) ............................. 17 Gambar 3.5 : Nomogram untuk menentukan ITP ........................................................ 27 Gambar 3.6 : Grafik untuk memperkirakan koefisien kekuatan relative lapis permukaan beton aspal bergradasi rapat ........................................ 37 Gambar 3.7 : Variasi koefisien kekuatan relative lapis pondasi granular (a2) ........................................................................................... 38 Gambar 3.8 : Variasi koefisien kekuatan relative lapis pondasi bersemen (a2) ......................................................................................... 39 Gambar 4.1 : Grafik CBR ............................................................................................. 57 Gambar 4.2 : Perkembangan Lalu Lintas ..................................................................... 58 Gambar 4.3 : Susunan Lapis Perkerasan dengan metode analisa komponen................................................................................................ 67 Gambar 4.4 : Perkembangan Lalu Lintas ..................................................................... 68 Gambar 4.5 : Susunan Lapis Perkerasan dengan metode analisa komponen ............... 76
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Lalu lintas harian rata-rata ..................................................................... 8 Tabel 3.1. Perbedaan antara Perkerasan Lentur dan Perkerasan Kaku ................... 16 Tabel 3.2. Jumlah Jalur Rencana Berdasarkan Lebar Perkerasan .......................... 20 Tabel 3.3 Koefisien distribusi kendaraan ( C ) ...................................................... 21 Tabel 3.4. Angka Ekivalen ( E ) beban sumbu kendaraan ..................................... 22 Tabel 3.5. Nilai Faktor Regional............................................................................. 25 Tabel 3.6. Indeks Permukaan Akhir Umur Rencana ( IP ) ..................................... 26 Tabel 3.7. Indeks Permukaan Awal Umur Rencana ( Ipo ) .................................... 26 Tabel 3.8. Koefisien Kekuatan Relatif..................... ............................................... 28 Tabel 3.9. Batas – batas Minimum Tebal Lapisan Permukaan .............................. 29 Tabel 3.10. Batas Minimum Tebal Lapis Pondasi .................................................... 29 Tabel 3.11. Rekomendasi tingkat reabilitas untuk bermacam-macam kondisi jalan ........................................................................................... 31 Tabel 3.12. Nilai Penyimpangan Normal Standar .................................................... 32 Tabel 3.13 Faktor Distribusi Lajur (DL) ................................................................. 33 Tabel 3.14. Defenisi Kualitas Drainase (m).............................................................. 34 Tabel 3.15. Koefisien Drainase (m) untuk modifikasi koefisien kekuatan Relative material untreatedbase dan subbase pada perkerasan Lentur ..................................................................................................... 35 Tabel 3.16. Indeks Permukaan pada Akhir Umur Rencana (Ipt) ............................. 35 Tabel 3.17. Indeks Permukaan pada Awal Umur Rencana (Ipo) ............................. 36 Tabel 3.18. Tebal minimum untuk lapis permukaan berbeton aspal dan Lapis Pondasi Agregat..................................................................... ...... 40 Tabel 3.19. Perbedaan antara Analisa Komponen dengan SNI 2002.................. ..... 40 Tabel 3.20. Konfigurasi beban sumbu ...................................................................... 44 Tabel 3.21. Tebal Nominal Rancangan Campuran Aspal......................................... 52
Tabel 4.1 Nilai CBR .............................................................................................. 55 Tabel 4.2. Nilai R untuk Perhitungan CBR ............................................................ 56 Tabel 4.3 LHR yang disurvey perencana ............................................................... 59 Tabel 4.4. LHR awal umur rencana jalan ............................................................... 60 Tabel 4.5. LHR akhir umur rencana jalan............................................................... 61 Tabel 4.6. Perhitungan Ekivalen Kendaraan (E) .................................................... 61 Tabel 4.7. Koefisien distribusi kendaraan ............................................................... 62 Tabel 4.8. Lintas ekivalen permulaan..................... ................................................ 63 Tabel 4.9. Lintas ekivalen akhir .............................................................................. 64 Tabel 4.10. LHR yang disurvey perencana ............................................................... 68 Tabel 4.11 LHR awal umur rencana jalan ............................................................... 69 Tabel 4.12. LHR akhir umur rencana jalan............................................................... 70 Tabel 4.13 Perhitungan Ekivalen Kendaraan ........................................................... 70 Tabel 4.14. Koefisien Distribusi Kendaraan ............................................................. 71 Tabel 4.15. Lintas Ekivalen Permulaan .................................................................... 72 Tabel 4.16. Lintas Ekivalen Akhir ............................................................................ 73
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 : Nomogram hubungan kolerasi CBR dan DDT Nomogram penentuan ITP Lampiran 2 : Rekapitulasi Data Lalu Lintas Perencana Lampiran 3 : Data Lalu Lintas yang disurvey penulis Lampiran 4 : CBR, Curah Hujan dan Artikel Koran oline Lampiran 5 : Typical Long section dan cross section Lampiran 6 : Foto Dokumentasi Lampiran 7 : Lembar Asistensi Lembar pembekalan Tugas Akhir
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Bandara kualanamu merupakan bandara yang akan menggantikan bandara Polonia yang berada dipusat Kota Medan. Melihat kondisi bandara Polonia yang tidak dapat dipertahankan seperti menurunnya pelayanan bandara karena sarana dan prasarana yang kurang memadai menjadi salah satu penghambat pembangunan dipusat kota. Secara geografis bandara polonia sangat rentan terhadap kecelakaan pesawat, karena posisi runway terhalang oleh sungai Babura disebelah barat daya dan sungai Deli disebelah Timur, serta area pemukiman. Di atas lahan seluas 144 hektar, bandara Kuala Namu merupakan bandara internasional terbesar keempat setelah Bandara Soekarno-Hatta Jakarta, Juanda Surabaya dan Ngurah Rai Bali. Bandara Kuala Namu terletak 2 km dari Kota Medan. (Sumber : http://medantoday.blogspot.com) Untuk memaksimalkan pembangunan fasilitas bandara dan memperlancar penerbangan serta memberikan kenyamanan pengguna bandara di perlukan akses jalan menuju bandara baik itu akses jalan non tol, akses jalan tol dan kereta api. Tidak dapat disangkal bahwa jalan raya memiliki fungsi penting dalam kehidupan manusia. Sebagian besar kegiatan transportasi manusia menggunakan jalan raya. Pengaruh yang besar tersebut mengakibatkan jalan raya memegang peranan penting dalam meningkatkan kesejahteraan dan perekonomian serta pembangunan suatu negara. Oleh karena itu, pembangunan jalan sangat penting untuk diperhatikan baik dari segi perencanaannya maupun perawatan jalan tersebut. Perhitungan tebal lapis perkerasan merupakan salah satu unsur penting dalam perencanaan jalan yang ikut menentukan kemampuan jalan dalam pemanfaatannya
untuk mendukung sistem
transportasi darat. Salah satu pembangunan jalan yang direncanakan dan yang akan dibahas dalam penulisan tugas akhir ini adalah perencanaan jalan akses bandara Kuala Namu. Adapun sarana jalan yang direncanakan berupa jalan alternatif yakni jalan Akses Bandara Udara Kualanamu yang menghubungkan ke Jalan Nasional Lubuk pakam. Selain berfungsi
untuk mendukung kelancaran aktifitas bandara udara, pembangunan jalan ini juga diharapkan dapat mengembangkan aktifitas perekonomian, perdagangan dan industri di daerah trase jalan yang direncanakan. Untuk itu penulis mengambil judul berkaitan dengan pembangunan jalan Akses Non Tol Bandara Kuala Namu. Penulis mengambil topik ini, karena pembahasan materi dalam perkuliahan penulis dikonsentrasi pada kelas bangunan transportasi. Perhitungan perkerasan lentur yang digunakan perencana dan penulis adalah dengan menggunakan metode analisa komponen SNI-1732-1989-F. Perencanaan dan parameter yang digunakan perencana dilaksanakan pada tahun 2007 dan penulis pada tahun 2013. Parameter-parameter yang digunakan yaitu menghitung LHR, data curah hujan, pertumbuhan lalu lintas. Penulis merasa tertarik untuk memilih topik ini karena ingin melihat kesesuaian hasil perencanaan, penulis dan pelaksanaan dilapangan.
B. Permasalahan Perencanaan tebal lapis perkerasan lentur pada proyek pembangunan jalan akses Kuala Namu dilaksanakan di tahun 2007 dan pelaksanaan proyek tersebut pada tahun 2013. Adanya peningkatan pertumbuhan lalu lintas di tahun 2013 menyebabkan parameter perencanaan yang digunakan di tahun 2007 dianggap sudah tidak sesuai untuk digunakan. Maka topik pembahasan atau permasalahan yang dibahas dalam laporan tugas akhir ini adalah : 1. Berapa hasil perhitungan tebal lapis perkerasan lentur (flexible pavement) pada Proyek Pembangunan Jalan Akses Kuala Namu dengan parameter pertumbuhan lalu lintas tahun 2013 dengan menggunakan metode Standar Nasional Indonesia (analisa komponen SNI-1732-1989-F) ? 2. Berapa besar perbedaan hasil tebal lapisan dengan pertumbuhan kendaraan 6% dan 9% yang berbeda? 3. Apakah data-data perhitungan di tahun 2007 dapat digunakan di tahun 2013 ? C. Maksud dan Tujuan Pembahasan Adapun tujuan dari “ Analisa Perhitungan Tebal Lapis Perkerasan Lentur (Flexible Pavement) pada Proyek Pembangunan Jalan Akses Kuala Namu” adalah:
1. Menganalisa perhitungan tebal lapis perkerasan lentur dengan menggunakan LHR tahun 2007 yang disurvey perencana dengan pertumbuhan lalu lintas sebesar 6% pada proyek pembangunan Jalan Akses Kuala Namu ; 2. Mengetahui perbandingan tebal lapis perkerasan lentur yang menggunakan LHR tahun 2007 dan tingkat pertumbuhan lalu lintas rata rata sebesar 9 % yang diperoleh dari media elektronik dan survei lapangan apabila dibandingkan dengan perhitungan perencana; 3. Mengetahui berapa besar perbedaan hasil tebal lapisan dengan menggunakan pertumbuhan kendaraan 6% dan 9% ; 4. Mengetahui kelayakan data pertumbuhan lalu lintas perencanaan yaitu 6% di tahun 2007 untuk digunakan pada pelaksanaan di tahun 2013.
D. Pembatasan Masalah Sesuai dengan permasalahan diatas, maka pembatasan masalah yang diambil oleh penulis adalah : 1. Perhitungan tebal perkerasan lentur menggunakan metode Analisa komponen SNI1732-1989-F. 2. Penulis tidak membahas biaya pekerjaan. 3. Penulis tidak membahas jumlah material yang diperlukan. 4. Penulis tidak membahas pengambilan dan perhitungan CBR. 5. Penulis tidak membahas pemilihan material. 6. Data LHR ( Lintas Harian Rata-rata) tahun 2007 diperoleh dari konsultan perencana yaitu PT. Vini Venture. 7. Data LHR tahun 2013 diperoleh dari hasil survai lapangan tanggal 08-10 Juli. 8. Tingkat pertumbuhan lalu lintas tahun 2007 bersumber dari PT. Vini Venture sebesar 6 %. 9. Tingkat pertumbuhan lalu lintas tahun 2013 bersumber dari media elektronik dan hasil survei penulis sebesar 9 %. E. Manfaat Adapun manfaat yang diinginkan dari penulisan tugas akhir ini :
1. Teoritis a. Penulis mengetahui perencanaan dan menghitung tebal lapis perkerasan Lentur. b. Untuk menambah wawasan dan pengalaman Penulis agar dapat melaksanakan kegiatan yang sama ketika bekerja secara langsung di lapangan. c. Mahasiswa
ingin mengetahui urutan perhitungan dan parameter yang
mempengaruhi perhitungan tebal lapis perkerasan lentur. 2. Praktis Agar mengetahui perbedaan hasil perencanaan tebal perkerasan lentur antara parameter tahun 2007 dengan tahun 2013 dan mengetahui kelayakan penggunaan parameter 2007.
F. Teknik Pengumpulan dan Pengolahan Data Adapun teknik pengumpulan dan pengolahan data yang diambil oleh penulis untuk “Analisa Perhitungan Tebal Lapis Perkerasan Lentur (Flexible Pavement) pada Proyek Pembangunan Jalan Akses Kuala Namu” adalah :
1. Teknik pengumpulan data a. Buku b. Foto c. Survey d. Wawancara 2. Teknik pengolahan data a. Melaksanakan survey ke lapangan b. Mengumpulkan literature / buku-buku sebagai referensi c. Asistensi kepada Dosen Pembimbing.
G. Sistematika Penulisan Adapun sistematika penulisan yang dibuat oleh penulis adalah sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN : Latar belakang, Rumusan masalah, Tujuan pembahasan , Pembatasan masalah, Jadwal, Metode pengumpulan data dan Sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PROYEK : Data umum dan data teknis BAB III TINJAUAN KEPUSTAKAAN : Perkerasan Jalan,Perencanaan Tebal Lapisan Perkerasan, Parameter Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan, Kondisi Lingkungan, Metode Analisa Standart Nasional Indonesia SNI-1732-1989-F. BAB IV ANALISA PERENCANAAN : Metode Analisa Standart Nasional Indonesia SNI-1732-1989-F, Perbandingan Hasil Perhitungan Perencana dan Penyusun. BAB V PENUTUP : Kesimpulan dan Saran
