PERENCANAAN PELAPISAN TAMBAH PADA PERKERASAN KAKU (RIGID PAVEMENT) BERDASARKAN METODE BINA MARGA 2002 DAN AASTHO 1993 PADA RUAS BATAS KOTA PADANG – SOLOK DENGAN PANJANG JALAN ± 1,150 Km (sta 6+025 s/d sta 7+175)
Arry Fitra Rahmadhani, Hendri Warman, Bahrul Anif Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Padang E-mail:
[email protected],
[email protected],
[email protected]
Abstrak
Batas Kota Padang - Solok merupakan jalan yang sangat padat arus lalu lintasnya, sehingga banyak kendaraan pengangkut hasil Industri, Pertanian dengan tonase yang cukup berat yang akan melewati daerah tersebut seperti : bus, mobil penumpang, truk 2 as kecil, truk 2 as besar, truk 3 as dan truk gandeng. Dengan adanya tebal lapis tambah pada perkerasan kaku (rigid pavement), diharapkan dapat meningkatkan masa layan dari perkerasan lama dan juga dapat menambah kapasitas struktur. Untuk perencanaan tebal lapis tambah pada perkerasan kaku (rigid pavement) menggunakan dua metode yaitu metode Bina Marga 2002 dan Metode AASTHO 1993. Kondisi tebal perkerasan yang ada setebal 25 cm . Dari hasil perhitungan lapis tambah langsung yang mengalami retak awal didapat tebal lapis tambah 13 cm, rusak struktur 20 cm, tebal lapis tambah dengan pemisah yang mengalami rusak awal 15 cm, rusak struktur 21 cm, pada metode AASTHO didapat tebal lapis tambah langsung yang mengalami retak awal 6 cm, rusak struktur 12 cm, tebal lapis tambah dengan pemisah rusak awal didapat 17 cm, rusak struktur didapat 23 cm. Dari hasil perhitungan yang didapat disarankan memakai perencanaan dengan Metode Bina Marga 2002 karena parameter yang digunakan dalam perhitungan telah disesuaikan dengan kondisi regional negeri ini.
Kata kunci : Padang-Solok, tebal perkerasan kaku, retak awal, retak struktur
Disetujui
Pembimbing I
Pembimbing II
Ir. Hendri Warman, MSCE
Dr.Ir. Bahrul Anif, MT
PLANNING ON COATING ADDED RIGID PAVEMENT METHOD BASED ON HIGHWAYS 2002 ON THE ROAD AND AASTHO 1993 PADANG – SOLOK STREET THE LONG ROAD ± 1.150 Km (sta 6 + 025 s / d sta 7 + 175) Arry Fitra Rahmadhani, Hendri Warman, Bahrul Anif Civil Engineering Department, Faculty of Civil Engineering and Planning, Bung Hatta University Padang E-mail:
[email protected],
[email protected],
[email protected]
Abstract
Padang-Solok street is a very solid road traffic flow, so much the result of a transport vehicle industry, Agriculture with a fairly heavy tonnage that would pass through the area such as: buses, passenger cars and truck. With the added thick layers on rigid pavement, is expected to increase the service life of the old pavement and also can increase the capacity of the structure. For planning thick layer added on rigid pavement using two methods: the method of Highways 2002 and 1993 AASTHO method conditions existing pavement thickness as thick as 25 cm. From the calculation of the added layer directly experiencing the initial crack gained 13 cm thick layer added, faulty structure 20 cm, thick layers added by dividing the initial damaged 15 cm, 21 cm damaged structures, on thick layers obtained AASTHO method of direct added fractured beginning 6 cm, 12 cm damaged structure, thick damaged layer added to the initial separation obtained 17 cm, 23 cm obtained damaged structure. From the calculation results obtained with the method are advised to take planning Highways 2002 due to the parameters used in the calculation has been adjusted to regional conditions of this country.
Keywords : Padang-Solok, rigid pavement thickness, crack initiation, crack structure
approved
Advisor I
Ir. Hendri Warman, MSCE
Advisor II
Dr.Ir. Bahrul Anif, MT
PERENCANAAN PELAPISAN TAMBAH PADA PERKERASAN KAKU (RIGID PAVEMENT) BERDASARKAN METODA BINA MARGA 2002 DAN AASTHO 1993 PADA RUAS BATAS KOTA PADANG – SOLOK DENGAN PANJANG JALAN ± 1,150 Km (sta 6+025 s/d sta 7+175)
ARTIKEL
Oleh : ARRY FITRA RAHMADHANI NPM : 1010015211133
JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS BUNG HATTA PADANG 2014
PERENCANAAN PELAPISAN TAMBAH PADA PERKERASAN KAKU (RIGID PAVEMENT) BERDASARKAN METODE BINA MARGA 2002 DAN AASTHO 1993 PADA RUAS BATAS KOTA PADANG – SOLOK DENGAN PANJANG JALAN ± 1,150 Km (sta 6+025 s/d sta 7+175)
Arry Fitra Rahmadhani, Hendri Warman, Bahrul Anif Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Bung Hatta Padang E-mail:
[email protected],
[email protected],
[email protected]
Abstrak
Batas Kota Padang - Solok merupakan jalan yang sangat padat arus lalu lintasnya, sehingga banyak kendaraan pengangkut hasil Industri, Pertanian dengan tonase yang cukup berat yang akan melewati daerah tersebut seperti : bus, mobil penumpang, truk 2 as kecil, truk 2 as besar, truk 3 as dan truk gandeng. Dengan adanya tebal lapis tambah pada perkerasan kaku (rigid pavement), diharapkan dapat meningkatkan masa layan dari perkerasan lama dan juga dapat menambah kapasitas struktur. Untuk perencanaan tebal lapis tambah pada perkerasan kaku (rigid pavement) menggunakan dua metode yaitu metode Bina Marga 2002 dan Metode AASTHO 1993. Kondisi tebal perkerasan yang ada setebal 25 cm . Dari hasil perhitungan lapis tambah langsung yang mengalami retak awal didapat tebal lapis tambah 13 cm, rusak struktur 20 cm, tebal lapis tambah dengan pemisah yang mengalami rusak awal 15 cm, rusak struktur 21 cm, pada metode AASTHO didapat tebal lapis tambah langsung yang mengalami retak awal 6 cm, rusak struktur 12 cm, tebal lapis tambah dengan pemisah rusak awal didapat 17 cm, rusak struktur didapat 23 cm. Dari hasil perhitungan yang didapat disarankan memakai perencanaan dengan Metode Bina Marga 2002 karena parameter yang digunakan dalam perhitungan telah disesuaikan dengan kondisi regional negeri ini.
Kata kunci : Padang-Solok, tebal perkerasan kaku, retak awal, retak struktur
pekerjaan jalan
1. PENDAHULUAN
yang baik adalah suatu
keharusan. Selain dapat menjamin kenyamanan Proses pembangunan Negara menuntut
pengguna jalan, perkerasan yang baik juga
adanya pengembangan seluruh potensi yang
diharapkan dapat memberikan rasa aman dalam
dimiliki oleh setiap wilayah, baik berupa
mengemudi. Salah satu jenis perkerasan yang
potensi fisik maupun non fisik. Untuk itu
dapat memenuhi harapan tersebut adalah
diperlukan sarana dan prasarana penunjang,
perekasan kaku, ketika suatu perkerasan kaku
dan salah satu sarana yang dibutuhkan itu
telah mencapai akhir dari masa layannya
adalah jalan raya.
sehingga tidak mampu lagi untuk menahan
Jalan raya merupakan salah satu prasarana transportasi
terpenting
sehingga
desain
beban lalu lintas yang berada diatasnya. Maka penulis
bermaksud
untuk
meningkatkan
kemampuan perkerasan beton tersebut dengan
pelapisan tambah (overlay) pada perkerasan
Dalam literatur ini didapatkan teori-teori
beton yang sudah ada, sehingga diharapkan
untuk menghitung tebal lapis tambah pada
dapat mengurangi biaya untuk pemeliharaan
perkerasan kaku.
jika terjadi kerusakan.
Pengumpulan data dilakukan dengan cara
Dalam pelaksanaan pelapisan tambah ada
meminta data ke instansi terkait, seperti Dinas
beberapa hal yang wajib diperhatikan antara
Pekerjaan Umum Propinsi Sumatera Barat,
lain penentuan mutu beton untuk pelapis
Dinas
tambah, karena di syaratkan harus sama atau
Pemukiman Propinsi Sumatera Barat dan data
mendakati mutu beton perkerasan kaku yang
penunjang dari konsultan dan kontraktor,
lama, maka sebelum pelaksanaan pelapisan
serta melakukan survey lapangan di wilayah
tambah dilakukan, sebaiknya pencampuran
studi.
Prasarana
Jalan,
Tata
Ruang,
(ready mixed) beton untuk palapisan tambah
Metode yang di pakai dalam perencanaan
harus di tes kembali misalnya dengan tes kubus
pelapisan tambah pada perkerasan kaku beton
seperti dalam kontruksi bangunan beton,
adalah dengan menggunakan rumus-rumus
kekuatan perkerasan beton yang lama serta
perncanaan yang ada sesuai dengan peraturan
tanah dasar dari perkerasan tersebut.
PU Bina Marga 2002 maupun AASHTO
Batas Kota Padang - Solok merupakan
1993.
jalan yang sangat padat arus lalu lintasnya,
1.
sehingga banyak kendaraan pengangkut hasil
Metode Bina Marga 2002
Perencanaan
lapis
Tambah
dengan
industri, pertanian dengan tonase yang cukup
Pelapisan tambahan dilakukan apabila
berat yang akan melewati daerah tersebut
kondisi perkerasan jalan yang ada sudah
seperti : bus,mobil penumpang,truk 2 as kecil,
dianggap tidak memenuhi standar pelayanan
truk 2 as besar, truk 3 as, truk gandeng.
yang diharapkan, baik itu sebelum ataupun
Dari jenis kendaraan berat tersebut perlu
setelah mencapai target umur rencana. Data-
direncanakan tebal lapis tambahan pada jalan
data yang diperlukan pada pelapisan tambahan
yang sudah ada., dimana jalan ini dapat
ini secara umum sama dengan data-data yang
meningkatkan kapasitas struktur dan masa
diperlukan untuk perencanaan jalan baru,
layan dari perkerasan kaku yang lama, akibat
namun perlu juga dilakukan survey terhadap
pertambahan beban lalu lintas di masa yang
kondisi perkerasan jalan yang telah ada
akan
merupakan
sebelumnya, seperti susunan material per-
menghubungkan antara ruas batas Kota Padang
kerasan, tebal masing-masing lapis perkerasan
– Solok, Sumatera Barat.
dan
datang,
jalan
ini
penilaian
terhadap
kondisi
lapis
permukaan, lapis pondasi atas maupun lapis 2.
METODOLOGI
pondasi bawah, sehingga dapat diketahui kekuatan perkerasan jalan yang telah ada.
Dengan
pemberian
lapis
tambahan
ini,
CS=
untuk
kondisi
struktur
diharapkan tingkat pelayanan jalan dapat
perkerasan lama yang masih
ditingkatkan kembali untuk memenuhi syarat
baik
standar pelayanan yang direncanakan. Lapis tambahan terkadang menjadi sangat penting
CS = 0.75 untuk kondisi perkerasan lama, yang baru mengalami
dikarenakan beberapa sebab, diantaranya :
retak awal pada sudut-sudut
Angka pertumbuhan lalu lintas yang sulit
sambungan
diprediksi secara pasti.
Beban kendaraan yang melebihi batas
CS =
0.35 untuk kondisi perkerasan
normal.
lama yang secara struktur
Faktor pelaksanaan di lapangan.
telah rusak.
Kondisi alam yang berbeda-beda di tiap
Tebal minimum lapis tambahan dengan
daerah.
lapis pemisah sebesar 150 mm. Lapis pemisah dimaksudkan untuk mencegah
a.
Pelapisan Tambah dengan Lapis Pemisah
refleksi penyebaran retak perkerasan
(Unbonded)
lama ke lapis tambahan, yang biasanya
Tebal lapis tambahan dihitung berdasarkan
terbuat
rumus berikut:
dari
beton
aspal
dengan
ketebalan minimum 3 cm. b. Pelapisan Tambah Langsung (bonded). Tebal lapis tambah dihitung berdasarkan
dimana :
rumus berikut:
T f = Tebal lapis tambahan T = Tebal perlu berdasarkan beban rencana dan daya dukung tanah dasar danlapis pondasi bawah dari jalan lama sesuai dengan cara
rencana dan daya dukung tanah
To = Tebal pelat lama (yang ada) CS = Koefisien yang menyatakan pelat
Tf = Tebal lapis tambahan T = Tebal perlu berdasarkan beban
yang telah diuraikan.
kondisi
dimana :
lama
nilainya sebagai berikut :
yang
dasar dan atau lapis pondasi bawah dari jalan lama sesuai prosedur yang telah diuraikan To = Tebal pelat lama (yang ada) CS = Faktor yang menyatakan keadaan struktural perkerasan
lama, yang
besarnya antara 0,75-1. Tebal minimum lapis tambahan ini sebesar 130 mm. Letak sambungan pada
lapis tambahan harus sama dengan letak
dalam
sambungan pada perkerasan lama. Jenis
(commercial
sambungan dan penulangan pada lapis
konfigurasi sumbu pada lajur rencana selama
tambahan tidak harus sama dengan jenis
umur
sambungan
pada
berdasarkan hasil perhitungan volume lalu-
perkerasan lama. Perkerasan lama yang
lintas dan konfigurasi sumbu, menggunakan
mengalami retak awal (Cs = 0,75) dapat
data terakhir atau data 2 tahun terakhir.
diberi lapisan tambahan langsung bila
Kendaraan yang ditinjau untuk perencanaan
kerusakannya dapat diperbaiki.
perkerasan
dan
penulangan
jumlah
sumbu
kendaraan
vehicle),
rencana.Lalu-lintas
beton
sesuai
harus
semen
niaga dengan
dianalisis
adalah
yang
mempunyai berat total minimum 5 ton. atau
Konfigurasi sumbu untuk perencanaan terdiri
ƒ cf = 13.44. ƒCS dalam kg/cm2
atas 4 jenis kelompok sumbu sebagai berikut:
Dengan pengertian :
Sumbu tunggal roda tunggal (STRT).
ƒCS = kuat tarik belah beton 28 hari .
Sumbu tunggal roda ganda (STRG).
Sumbu tandem roda ganda (STdRG).
Beton dapat diperkuat dengan serat baja (steel-fibre)
untuk
meningkatkan
kuattarik lenturnya dan mengendalikan retak pada pelat khususnya untuk bentuk tidak lazim.Serat baja dapat digunakan pada campuran beton, untuk jalan tol, putaran, dan perhentian bus.Panjang serat baja antara 15 mm dan 50 mm yang bagian ujungnya melebar sebagai angker atau sekrup penguat untuk meningkatkan ikatan.
Secara
tipikal
serat
dengan
panjang antara 15 dan 50 mm dapat ditambahkan ke dalam adukan beton, masing-masing sebanyak 75 dan 45 kg/m3. Semen yang akan digunakan untuk pekerjaan beton harus dipilih dan sesuai
dengan
lingkungan
dimana
perkerasan akan dilaksanakan.
a. 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 3.2 b. Pertumbuhan Lalu-lintas Volume lalu-lintas akan bertambah sesuai dengan umur rencana atau sampai tahap di mana kapasitas jalan dicapai, faktor pertumbuhan lalu-lintas dapat ditentukan berdasarkan rumus sebagai berikut : R = ( 1 + i ) UR-1 i
Penentuan beban lalu-lintas rencana untuk perkerasan beton semen, dinyatakan
dimana: R = Faktor pertumbuhan lalu lintas
I
= Laju pertumbuhan Lalu lintas per
meliputi proporsi sumbu serta distribusi
tahun dalam %.
beban pada setiap jenis sumbu kendaraan.
UR = Umur rencana (tahun)
Beban pada suatu jenis sumbu secara
Faktor pertumbuhan lalu-lintas (R) dapat
tipikal dikelompokkan dalam interval 10
juga ditentukan berdasarkan
kN (1 ton) bila diambil dari survai beban.
Tabel 3.3
Jumlah sumbu kendaraan niaga selama umur rencana dihitung dengan rumus
Tabel Faktor pertumbuhan lalu-lintas ( R) Umur
berikut:
Laju Pertumbuhan (i) per tahun (%)
Rencana 0
2
4
6
8
10
JSKN = JSKNH x 365 x R x C)
5
5
5.2
5.4
5.6
5.9
6.1
Dengan pengertian :
10
10
10.9
12
13.2
14.5
15.9
JSKN
15
15
17.3
20
23.3
27.2
31.3
niaga selama umur rencana.
20
20
24.3
29.8
36.8
45.8
57.3
25
25
32
41.6
54.9
73.1
98.3
30
30
40.6
56.1
79.1
113.3
164.5
35
35
50
73.7
111.4
172.3
271
40
40
60.4
95
154.8
259.1
442.6
(Tahun)
= Jumlah total sumbu kendaraan
JSKNH = Jumlah total sumbu kendaraan niaga per hari pada saat jalan dibuka. R
= Faktor pertumbuhan kumulatif yang besarnya tergantung dari pertumbuhan lalu lintas tahunan
Apabila setelah waktu tertentu (URm
dan umur rencana.
tahun) pertumbuhan lalu-lintas tidak terjadi lagi, maka R dapat dihitung
C
= Koef. distribusi kendaraan.
dengan cara sebagai berikut : R = (1 + i )UR + (UR − URm)[(1 + i ) URm – 1] i dimana : R = Faktor pertumbuhan lalu lintas I= Laju pertumbuhan lalu lintas per
URm = Waktu tertentu dalam tahun, sebelum UR selesai.
c. Lalu-lintas Rencana rencana
Pada penentuan beban rencana, beban sumbu dikalikan dengan factor keamanan beban (FKB) Faktor keamanan beban ini digunakan berkaitan adanya berbagai tingkat realibilitas perencanaan seperti
tahun dalam %.
Lalu-lintas
d. Faktor Keamanan Beban
adalah
jumlah
kumulatif sumbu kendaraan niaga pada Iajur rencana selama umur rencana,
terlihat pada tabel.
adalah metode AASHTO’93.Metode ini sudah
Tabel Faktor keamanan beban (FKB) No 1
2
3
Penggunaan
Nilai FKB Jalan bebas hambatan utama 1,2 (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. Jalan bebas hambatan 1.1 (freeway) dan jalan arteri dengan volume kendaraan niaga menengah. Jalan dengan volume 1.0 kendaraan niaga rendah.
dipakai secara umum di seluruh dunia untuk perencanaan serta di adopsi sebagai standar perencanaan
di
berbagai
negara.Metode
AASHTO’93 ini pada dasarnya adalah metode perencanaan yang didasarkan pada metode empiris.
Pelapisan Tambah Langsung (Bonded) Berdasarkan
AASHTO
1993
untuk
pelapisan ini dapat dituliskan persamaan sebagai berikut : DOV = A( DT − Deff) dimana : DOV
= Tebal lapisan tambah perkerasan
DT
= Tebal perkerasan yang diperlukan jika
perkerasan baru dibangun….pada subgrade lama Deff
= Tebal efektif dari perkerasan induk
Perencanaan Tebal Pelat Tebal pelat taksiran dipilih dan total fatik serta kerusakan erosi dihitung berdasarkan
Menentukan nilai DT Dalam
menentukan
karakteristik
komposisi lalu-lintas selama umur rencana.
perkerasan yang ada seperti modulus dinamik
Jika kerusakan fatik atau erosi lebih dari 100%,
reaksi subgrade (k), modulus elastis beton
maka tebal taksiran dinaikkan dan proses
perkerasan (Ec) diperoleh dari langkah sebagai
perencanaan diulangi. Tebal rencana adalah
berikut :
tebal
taksiran
yang
paling
kecil
yang
mempunyai total fatik dan atau total kerusakan erosi lebih kecil atau sama dengan 100%, langkah- total fatik dan atau total kerusakan erosi lebih kecil atau sama dengan 100%.
Dari deflektometer diperoleh defleksi permukaan D0 , D12 , D24 dan D36 pada 0, 12, 24 dan 36 inchi (0, 305, 610 dan 915 mm) dari pusat beban. Menghitung parameter AREA sebagai berikut :
2
Perencanaan Lapis Tambah dengan Metode AASHTO 1993 Salah satu metode perencanaan untuk
tebal perkerasan jalan yang sering digunakan
Masukkan parameter AREA kedalam gambar 3.7 sehingga di dapat harga
efektif 3 dinamis k, yang kemudian dari
0.90-0.93 Jika sangat banyak terjadi
gambar 3.8 di dapat juga nilai EcD3,
retak melintang
dikarenakan tebal D sudah diketahui maka harga Ec dapat dihitung.
b. Remaining Life Method (Metode Umur Sisa)
Menentukan nilai Deff
Berdasarkan persentase umur sisa yang
Dua metode yang di usulkan pada
ada pada perkerasan, tebal effektif dapat
AASHTO design guideuntuk menentukan tebal
dihitung dengan :
effektif yaitu dengan Condition Survey Method
Deff = CF D
dan Remaining Life Method.
dimana D adalah tebal dari plat induk dan
a. Condition Survey Method (Metode Survei Keadaan)
CF faktor kondisi yang ditentukan dari gambar 3.10, untuk menentukan factor
Berdasarkan kondisi yang ada tebal efektif dapat dihitung dengan :
CF, umur sisa dari perkerasan induk dapat dihitung dengan persamaan :
D eff = Fjc Fdur F fat
RL = 100[1 −Np]
Menentukan Fjc
N15
Jumlah titik dan retak yang tidak dapat diperbaiki per milFjc (bernilai1.00
Jika tidak ada masalah
0.96-0.99 Jika Sedikit retak tetapi
0.88-0.95 Jika Sedikit retak cracking beberapa
serpihan
terjadi 0.80-0.88 Jika Retak banyak dan dan
Total
ESALs
terhadap
“kegagalan” perkerasan pada PSI = 1.
tidak palling exists
banyak
serpihan terjadi Menentukan nilai Ffat 0.97-1.00 Jika sangat sedikit terjadi retak melintang 0.94-0.96 Jika agak banyak terjadi retak melintang
(Equivalent
peninjauan. N1.5 =
durabilitas retak
cracking
ESALs
Single AxleLoads) pada saat
Menentukan nilai Fdur
dan
RL = Persentase umur sisa Np = Total
untuk daerah yang rusak)
1.00
dimana :
N1.5 dapat ditentukan dari nomogram AASHTO seperti gambar 3.7.
( DOL ) 2 = ( DT ) 2 − ( Deff ) 2 dimana : DOL
=
Tebal
lapis
tambah
perkerasan DT
=
Tebal
perkerasan
yang
diperlukan jika perkerasan baru
dibangun
pada
subgrade lama Deff = Tebal efektif dari perkerasan induk
Menentukan nilai DT Dalam
Grafik hubungan kondisi faktor CF dan
menentukan
karakteristik
perkerasan yang ada seperti modulus dinamik
persentase umur sisa
reaksi subgrade (k), modulus elastis beton perkerasan (Ec), perhitungan dilakukan sama dengan
pada
kondisi
perkerasan
terikat
(bonded).
Menentukan nilai Deff Deff dari perkerasan yang ada dapat diperkirakan baik dengan Survey Method atau Remaining Life Method. Untuk perhitungan Remaining Life Method (metode umur sisa) sama dengan pada kondisi perkerasan terikat (bonded), sedangkan untuk Survey Method Gambar Nomogram hubungan antara k dan nilai ESALs
(Metode Survei) hanya faktor retak F jcu dimasukkan ke persamaan sebagai berikut :
untuk menentukan nilai N1.5
Deff= F jcu D F
Pelapisan
Tambah
dengan
Berdasarkan AASHTO 1993 untuk pelapisan ini dapat dituliskan persamaan
= diperoleh dengan menentukan jumlah retak dan titik melintang
Pemisah
(Unbonded)
sebagai berikut :
jcu
per mil, Nfcdibaca dari grafik. Grafik dapat diperkirakan dengan 2 garis lurus, satu menghubungkan titik ( Njc = 0, F dan ( N
jc
= 30, F
jcu
jcu
= 1)
= 0.97) dan yang lain
menghubungkan titik
Tabel Faktor transfer beban
( Njc = 30, F jcu = 0.97) dan ( N jc = 200, F jcu =
Bahu
Aspal
Perkerasan kaku terikat
0.90) Transfer beban
Ya
Tidak
Ya
Tidak
3.8-4.4
2.5-3.1
3.6-4.2
-
2.3-2.9
-
Jenis Perkerasan
Prosedur Untuk Menentukan Tebal Perkerasan (DT) pada Perkerasan Kaku
Bersambung
3.2
Menerus
2.9-3.2
berdasarkaan AASHTO 1993 DT = Tebal plat perkerasan yang diperlukan jika perkerasan baru dibangun pada
b. Pada Jalan Raya 1. Menentukan Equivalent Single Axle
subgrade lama.
Load
a. Pada Plat Beton
(ESAL)
1. Tentukan tebal plat sekarang (existing)
perencanaan.
2. Tentukan modulus retak (modulus of
Rumus
Beban
pada
waktu
Sumbu
Tunggal
Ekivalen (ESAL) :
rupture) berkisar600-800 psi MR = 0.6√ f c′ (MR dan f’c dalam
…………
MPa)
W
MR = 7.5√ f c′ (MR dan f’c dalam
x=
sumbu
digunakan
lb/in2)
W18 = jumlah 18.000 lbs atau 80
3. Type bahu = terikat atau tidak
KN dari beban sumbu
4. Tentukan modulus Elastis beton (3
tunggal.
juta- 8 juta psi) Ec = 4730 √f c′ (Ec dan f’c dalam
Lx =
sumbu
Ec = 457.000√ f c′ (Ec dan f’c dalam
yang
L18= 18 (standard sumbu beban) L2x = tanda untuk konfigurasi
lb/in2) 5. Menentukan faktor transfer beban,
sumbu :
(3.2 – 4.0 untuk perkerasan beton
1 = satu sumbu
bertulang bersambung dan, 2 - 2.6
2 = dua sumbu
untuk
3 = tiga sumbu
menerus).
beban
dihitung.
MPa)
perkerasan
yang
beton
bertulang
x= faktor ekivalen beban sumbu Fungsi dari rasio kehilangan pada tingkat layan terhadap waktu, potensial
untuk pada
kehilangan waktu
diambil pt pt = indeks tingkat layan
t
Tabel Faktor koefisien Cd Persen dari waktu perkerasan Kualitas
Pt = indeks tingkat layan
Drainase
pada tingkat kelembaban Lebih kecil
5-
1-5%
25%
1% Sangat
1.25-
1.20-
1.15-
baik
1.20
1.15
1.10
Baik
1.20-
1.15-
1.10-
1.15
1.10
1.00
1.15-
1.10-
1.00-
1.10
1.00
0.90
1.10-
1.00-
0.90-
1.00
0.90
0.80
Sangat
1.00-
0.90-
0.80-
Buruk
0.90
0.80
0.70
D = tebal plat beton ( inchi )
Sedang
Buruk
2. Menentukan harga (k) efektif dinamis untuk tumpuan.
Lebih besar 25% 1.10
1.00
0.90
0.80
0.70
4. Kehilangan Tingkat Layan. tingkat
Kehilangan
layan
menyatakan nilai daya layan
(ΔPSI) suatu
perkerasan disaat ini yang diberikan kedalam beberapa tingkatan index seperti
yang
sebelumnya,
telah
berikut
dijelaskan ini
gambar
konsep perkerasan yang menggunakan persen serviceability index.
Grafik nilai k Tentukan harga k efektif statis = harga k efektif dinamis / 2 (sekitar 50- 500 psi/inchi).
3. Tumpuan dan pembuangan (drainase). Koefisien sub drainase (Cd = 1.0 untuk kondisi subdrainase buruk) Gambar Konsep perkerasan yang menggunakan ΔPSI
5. Tingkat Keandalan (Reliability). - Tentukan tingkat keandalan R (80-99 persen)
HASIL DAN PEMBAHASAN Perhitungan Dengan Metode Bina Marga 2002 Menentukan tebal lapis tambah lansung
- Standard deviasi secara keseluruhan So sekitar 0.40 Persen Keandalan (Reliability)
Standard Deviasi Normal,
a. Untuk kondisi perkerasan lama yang
ZR
mengalami retak awal ( C = 0,75 )
50
-0.000
60
-0.253
70
-0.524
75
-0.674
80
-0.841
85
-1.037
90
-1.282
91
-1.340
92
-1.405
93
-1.476
94
-1.555
95
-1.647
Tr =
96
-1.751
Tr = 19,505 cm dibulatkan = 20 cm > Tr =
97
-1.881
98
-2.054
99
-2.327
cm
99.9
-3.090
Menentukan Tebal Lapis Tambah dengan
99.99
-3.750
Pemisah
Tr = Tr = Tr = 10,741 cm dibulatkan = 11 cm < Tr minimum = 13 cm Diambil tebal lapis tambah Tr = 13 cm b. Untuk kondisi perkerasan lama yang mengalami kerusakan struktur ( C = 0,35 ) Tr =
13 cm Maka diambil tebal lapis tambah Tr = 20
a. Untuk kondisi perkerasan lama yang Untuk
mengalami retak awal ( C = 0,75 )
tebal pelapisan dengan pemisah Untuk tebal pelapisan lansung
Tr = Tr =
Gambar 3.15 Diagram alir perencanaan pelapisan tambah berdasarkan metode AASHTO 1993
Tr = 7,141cm dibulatkan = 7 cm < 15 cm Maka diambil tebal tambah 15 cm
. Untuk perkerasan lama yang mengalami rusak
(bonded
struktur ( C = 0,35 )
perkerasan yang mengalami retak awal
untuk
kondisi
dengan menggunakan Metode Bina
Tr =
Marga 2002 diperoleh sebesar 13 cm, sedangkan Metode AASHTO 1993
Tr = Tr = 21,383 cm dibulatkan Tr = 21 cm > 15 cm Maka diambil tebal lapis tambah 21 cm
Menentukan Tebal Lapis Tambah Langsung a. Untuk kondisi perkerasan lama yang mengalami retak awal ( Deff = 21,218 )
2. Hasil
pelapisan
(bonded perkerasan
tambah
langsung
concrete)
untuk
yang
mengalami
kondisi rusak
secara struktur dengan menggunakan Metode Bina Marga 2002 diperoleh sebesar 20 cm, sedangkan Metode
cm.
DOL = (27 – 21,218) DOL = 5,782 cm ( ambil DOL = 6 cm ) kondisi
diperoleh sebesar 6 cm.
AASHTO 1993 diperoleh sebesar 12
DOL= ( DT – Deff )
Untuk
concrete)
perkerasan
lama
yang
mengalami rusak struktur ( Deff = 14,58) DOL = ( DT – Deff )
3. Hasil pelapisan tambah dengan pemisah (unbonded concrete) untuk kondisi perkerasan yang mengalami retak awal dengan menggunakan Metode Bina Marga 2002 diperoleh sebesar 15 cm,
DOL= ( 27 – 14,58) DOL = 12,42 cm ( ambil DOL = 12 cm ) Menentukan Tebal Lapis Tambah dengan pemisah a. Untuk kondisi perkerasan lama yang mengalami retak awal ( Deff = 21,218)
sedangkan Metode AASHTO 1993 diperoleh sebesar 17 cm. 4. Hasil pelapisan tambah dengan pemisah (unbonded concrete) untuk kondisi perkerasan
yang
mengalami
secara struktur dengan
( DOL ) 2 = ( DT )2 – (Deff)2
rusak
menggunakan
Metode Bina Marga 2002 diperoleh
(DOL) 2 = 272 – 21,2182 (DOL) = 16,697 ( ambil DOL = 17 cm ) b. Untuk kondisi perkerasan lama yang mengalami rusak struktur ( Deff = 14,58)
sebesar 21 cm, sedangkan Metode AASHTO 1993 diperoleh sebesar 23 cm.
( DOL )2 = ( DT )2 – (Deff)2 (DOL) 2 = 272 – 14,582
DAFTAR PUSTAKA American Association of State Highway and
(DOL) = 22,725( ambil DOL = 23 cm )
Transportation Officials. AASTHO Guide KESIMPULAN 1. Hasil
pelapisan
tambah
langsung
for Design of Pavement Structures. 444 N. Capitol street, N.W.,Suite 249,1993 Departemen
Perkerjaan
Umum.
2002,
Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen,
Pd
T-14-2002.
Penerbit
:
Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah Hendarsin Shirley L, 2000. Perencanaan Teknik Jalan Raya. Bandung : Politeknik Negeri Bandung Mulyono, Tri. 2004. Teknologi Beton. Jakarta : CV Andi Offset Suryawan, Ari. 2009. Perkerasan Jalan Beton Semen
Portland
(Rigid
Penerbit : CV Beta Offset
Pavement).
