123dok Studi Pengaruh Beban Berlebih Overload Terhadap Pengurangan Umur Rencana Perkerasan Jalan

STUDI PENGARUH BEBAN BELEBIH (OVERLOAD) TERHADAP PENGURANGAN UMUR RENCANA PERKERASAN JALAN

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk Melengkapi Melengkapi Tugas-tugas Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil

RINTO PARDOSI 050404117

BIDANG STUDI TRANSPORTASI DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2010

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Dengan segala kerendahan hati, saya panjatkan puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena hanya dengan berkat dan karunia-Nya saja saya dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini. Adapun tugas akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam menempuh ujian sarjana pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Judul Tugas Akhir ini adalah : “ Studi Pengaruh Beban Berlebih (Overload) Terhadap Pengurangan Umur Rencana Perkerasan Jalan ”.

Pada Kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan rasa hormat dan ucapan terima kasih yang setulusnya kepada : 1. Orang tua tercinta beserta saudara-saud saudara-saudara ara saya saya yang yang telah

memberikan

perhatian dan doa restu dalam aktifitas aktifitas serta pada masa studi. 2. Bapak Ir.Indra Jaya Pandia, sebagai pembimbing dalam penulisan Tugas Akhir ini. 3. Bapak Ir.Zulkarnain A.Muis, M.Eng.Sc, sebagai kordinator Tugas Akhir Sub Jurusan Transportasi . 4. Bapak Prof.Dr.Ing Johannes Tarigan sebagai Ketua Jurusan Sipil Fakultas Teknik USU. 5. Bapak Ir.Teruna Jaya, M.Sc, sebagai sebagai Sekretaris Jurusan Jur usan Sipil Fakultas Teknik USU. 6. Seluruh staf staf pengajar pengajar dan pengawai pengawai Departemen Departemen Teknik Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.


KATA PENGANTAR

Dengan segala kerendahan hati, saya panjatkan puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena hanya dengan berkat dan karunia-Nya saja saya dapat menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini. Adapun tugas akhir ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam menempuh ujian sarjana pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Judul Tugas Akhir ini adalah : “ Studi Pengaruh Beban Berlebih (Overload) Terhadap Pengurangan Umur Rencana Perkerasan Jalan ”.

Pada Kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan rasa hormat dan ucapan terima kasih yang setulusnya kepada : 1. Orang tua tercinta beserta saudara-saud saudara-saudara ara saya saya yang yang telah

memberikan

perhatian dan doa restu dalam aktifitas aktifitas serta pada masa studi. 2. Bapak Ir.Indra Jaya Pandia, sebagai pembimbing dalam penulisan Tugas Akhir ini. 3. Bapak Ir.Zulkarnain A.Muis, M.Eng.Sc, sebagai kordinator Tugas Akhir Sub Jurusan Transportasi . 4. Bapak Prof.Dr.Ing Johannes Tarigan sebagai Ketua Jurusan Sipil Fakultas Teknik USU. 5. Bapak Ir.Teruna Jaya, M.Sc, sebagai sebagai Sekretaris Jurusan Jur usan Sipil Fakultas Teknik USU. 6. Seluruh staf staf pengajar pengajar dan pengawai pengawai Departemen Departemen Teknik Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.


7. Seluruh rekan-rekan mahasiswa Angkatan’05 Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara. Penulis menyadari banyak kekurangan kekurangan pada tulisan tu lisan ini dan masih jauh dar i kesempurnaan. Penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata, penulis berharap kiranya tulisan ini dapat memberikan memberikan manfaat kepada semua pihak yang memerlukannya.

Medan,

Juni 2010

Penulis

RINTO S PARDOSI 050404 117


ABSTRAK

Kemampuan struktur perkerasan jalan dalam menjalankan fungsinya berkurang sebanding dengan bertambahnya umur perkerasan dan bertambahnya beban lalu lintas yang dipikul dari kondisi awal apalagi apabila terdaat kendaraan dengan keadaan beban berlebih terhadap lapisan perkerasan. Pada tulisan ini akan dilihat sejauhmana pengaruh dari kelebihan beban kendaraan terhadap umur perkerasan jalan dengan menggunakan metode Bina Marga 2002. Angka ekivalen kendaraan dihitung dan N (ESAL) dihitung pada keadaan beban normal dan beban berlebih. Persen umur perkerasan jalan akibat kelebihan masing-masing muatan kemudian dihitung. Sehingga dapat disimpulkan seberapa pengaruh kelebihan muatan kendaraan terhadap umur perkerasan jalan. Dalam tugas akhir ini ini dapat dilihat, dilihat, misalnya dengan dengan kelebihan beban beban sebesar 10 % untuk truk sedang (16 ton), trailer (34 ton) dan trailer (54 ton) mempengaruhi persen umur masing-masing menjadi 89,330 %, 93,444 % dan 96,347 %. Untuk kombinasi ketiga ket iga kendaraan tersebut tersebut dengan kelebihan beban 10 % mempengaruhi persen umur rencana menjadi sebesar 81,465 % dari 100 %. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kelebihan beban kendaraan terhadap perkerasan jalan sangat berpengaruh terhadap pengurangan umur perkerasan jalan. Sehingga sangat diharapkan para pengguna jalan perlu mematuhi peraturan berlalu lintas yang ada.


DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ....................................................................................... i ABSTRAK ........................................................................................................iii DAFTAR ISI ..................................................................................................... v DAFTAR NOTASI ........................................................................................ viii DAFTAR TABEL ............................................................................................. x DAFTAR GAMBAR .......................................................................................xii DAFTAR GRAFIK ........................................................................................xiii

BAB I

PENDAHULUAN

Latar Belakang .................................................................................................... 1 I.1 Permasalahan ............................................................................. 2 I.2

Pembatasan Masalah .................................................................. 4

I.3 Metodologi dan Pembahasan. ...................................................... 5 I.4 Tujuan dan Manfaat Penelitan .................................................... 5 I.5 Sistematika Penulisan ................................................................. 6 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA .................................................................. 9

II.1. Umum ....................................................................................... 9 II.2. Beban Berlebih ......................................................................... 12 II.3. Parameter Perencanaan Perkerasan .......................................... 15 II.3.1. Beban Lalu Lintas ........................................................... 15 II.3.2. Daya Dukung Tanah Dasar (DDT) .................................. 16 II.3.3. Faktor Regional ............................................................. 18


II.3.4. Pertumbuhan Lalu Lintas (i%) ........................................ 19 II.3.5. Umur Rencana ................................................................. 20 II.3.6. Reliabilitas ...................................................................... 20 II.3.7. Jumlah Lajur .................................................................... 22 II.3.8. Koefisien Distribusi Kenderaan ( C ) .............................. 23 II.3.9. Koefisien Drainase (m) ................................................... 24 II.3.10. Indeks Permukaan Awal ( IPo) ...................................... 25 II.3.11. Indeks Permukaan Akhir ( IPt) ....................................... 26 II.3.12. Koefisien Kekuatan Relatif (a) ....................................... 27 II.3.13. Lapis Permukaan ........................................................... 29 II.3.14. Lapis Pondasi ................................................................ 30 II.3.15. Lapis Pondasi Bawah ..................................................... 32 II.3.15.1 Lapis Pondasi Bersemen ................................... 33 II.3.15.1 Lapis Pondasi Beraspal .................................... 34 II.3.16 Batas-batas Minimum Tebal Lapisan Perkerasan ............ 35 II.4 Kategori Kendaraan ............................................................. 36 II.5 Persamaan Bina Marga .............................................................. 38 BAB III METODOLOGI ............................................................................. 43

III.1. Umum ..................................................................................... 43 III.2. Topik Penelitian ....................................................................... 44 III.3. Pengumpulan Data ................................................................... 44 III.4. Angka Ekivalen (E) ................................................................. 45 III.5. Prosedur Perencanaan dan Perhitungan Perkerasan Lentur ....... 48 III.6. Perencanaan Tebal Lapisan Perkerasan .................................... 48


III.6.1. Indeks Tabal Perkerasan (ITP) ...................................... 48 III.6.2. Tebal Lapisan Perkerasan ............................................. 49 III.7 Prosedur Perhitungan Pengurangan Umur Perkerasan Jalan ....... 49 III.8 Analisis dan Interpretasi ............................................................ 50 BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN ................................................ 51

IV.1. Analisis .................................................................................. 51 IV.1.1. Data Kendaraan............................................................ 51 IV.1.2. Konfigurasi Masing-Masing Sumbu Kendaraan ........... 51 IV.1.3. Angka Ekivalen Kendaraan Untuk Kendaraan dalam Keadaan Standar ( tidak ada beban berlebih) ............... 52 IV.2 Data Penunjang Perencanaan Perkerasan Lentur ...................... 53 IV.3. Perhitungan Pengaruh Perubahan Beban Kendaraan Terhadap % Umur Perkerasan Jalan ...................................... 54 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 60

V.1. Kesimpulan ............................................................................... 60 V.2. Saran ......................................................................................... 61 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 62 LAMPIRAN ....................................................................................................


DAFTAR NOTASI

a

= koefisien kekuatan relatif

c

= koefisien distribusi kendaraan

CBR

= California Bearing Ratio (%)

DDT

= Daya dukung tanah (%)

W18

= Perkiraan jumlah beban sumbu standar ekivalen 18-kip 18-k ip

ZR

= Deviasi normal standar

So

= Gabungan standard error untuk perkiraan perkiraan lalu-lintas dan kinerja

ΔIP

= Perbedaan antara antar a indeks permukaan jalan awal (IPo) dan Indeks permukaan jalan akhir design (IPt), (IPo-IPt)

MR

= Modulus resilien

IPo

= Indeks permukaan jalan awal (initial design serviceability serviceability index )

IPt

= Indeks permukaan jalan akhir (terminal serviceability serviceability index)

IPf

= Indeks permukaan permukaa n jalan hancur (minimum (minimu m 1,5)

N

= Faktor pertumbuhan lalu-lintas lalu-lint as yang sudah disesuaikan dengan perkembangan lalu-lintas. Faktor ini merupakan faktor pengali yang diperoleh dari penjumlahan harga rata-rata setiap tahun.

n

= umur rencana.

i

= faktor pertumbuhan pertumbuhan lalu-lintas (%)

a1, a2, a3

= Koefisien kekuatan relatif relat if bahan perkerasan perkerasa n (berdasarkan (berdasar kan besaran mekanistik)

D1, D2, D3 = Tebal masing-masing masing-ma sing lapis lapis perkerasan perkerasa n


m2, m3

= Koefisien drainase

SDRG

= Sumbu Dual Roda Ganda

STRG

= Sumbu Tunggal Roda Ganda

STRT

= Sumbu Tunggal Roda Tunggal

STrRG

= Sumbu Triple Roda Ganda


DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Kelas Jalan berdasarkan fungsi dan penggunaannya (PP No.43/1993) ..... 11 2.2. Faktor Regional ( FR ) ............................................................................. 18 2.3. Rekomendasi Rekomendasi tingkat t ingkat reliabilitas untuk bermacam-macam bermacam-macam klasifikasi jalan ................ ...... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ............. .... 20 2.4. Nilai penyimpangan normal standar (standar normal deviate) untuk tinggkat reabilitas tertentu ................... ......... ................... ................... ................... ................... ................... ............. .... 21 2.5. Jumlah Lajur Lajur Berdasarkan Lebar Lebar Perkerasan ................... ......... ................... ................... ............... ..... 22 2.6. Faktor Distribusi Distribusi Lajur Lajur (DL) ................... ......... ................... ................... ................... ................... ................... ........... 22 2.7. Koefisien Distribusi Kenderaan Kenderaan (C) ................... ......... ................... ................... ................... .................. ......... 22 2.8. Definisi kualitas drainase ............. ... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ............ .. 23 2.9. Koefisien drainase (m) untuk u ntuk memodifikasi koefisien kekuatan relative material untreated base dan subbase pada perkerasan lentur ....... 24 2.10. Indeks Permukaan Permukaan awal Umur Rencana Rencana (IPo) .............. ..... ................... ................... .................. ......... 25 2.11. Indeks Permukaan Permukaan Akhir Pada Akhir Umur Rencana Rencana (IPt) .................. ......... ............. .... 25 2.12. Koefisien Kekuatan Relatif (a) ................... ......... ................... ................... ................... ................... ................. ....... 27 2.13. Tebal Minimum Lapis Permukaan Permukaan ................... .......... ................... ................... ................... ................... ........... 28 2.14. Tebal Minimum Lapis Pondasi ................................................................ 30 2.15. Tebal minimum lapis permukaan permukaa n berbeto berbeton n aspal dan lapis pondasi pondasi agregat (inci) ............. ... ................... ................... ................... ................... ................... ................... ................. ....... 34 2.16. Kategori Jenis Kendaraan Kendaraan Berdasarkan 3 Referensi .......... . ................... ................... ............. .... 37 3.1. Angka Angka Ekivalen Ekivalen beban sumbu kendaraan (E) ................... .......... ................... ................... ............. .... 55 4.1. Data Kendaraan Kendaraan ........................... ................. ................... ................... ................... ................... ................... ................... ............ .. 59


4.2. Konfigurasi masing-masing sumbu kendaraan kendaraan ................... ......... ................... ................... ............ .. 59 4.3. Angka Ekivalen kendaraa kendaraan n untuk beban beban dalam keadaan standar (tidak ada beban berlebih) ................... ......... ................... ................... ................... ................... ................... ........... 60 4.4. Perhitungan Total ESAL selama 10 Tahun ..................... ............ ................... ................... ............... ...... 62 4.5. Perhitungan % Umur Umur Akibat Akibat Perubahan Berat Truk Sedang Sedang (16 ton) ....... ... .... 63 4.6. Perhitungan % Umur Umur Akibat Perubahan Perubahan Berat Truk Truk Berat (24 ton) .......... .... ...... 64 4.7. Perhitungan % Umur Umur Akibat Akibat Perubahan Berat Trailer Trailer (54 ton) ................ ......... ....... 65 4.8. % Perubahan Berat dan % Umur Masing-masing Masing-ma sing Truk Sedang, Truk Berat dan Trailer ............................................................................. 66 4.9. % Perubahan Perubahan Berat dan % Umur Umur Kombinasi Ketiga Truk ................... .......... ............. .... 67


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Susunan konstruksi perkerasan lentur .......................................................... 8 2.2. Penyebaran Beban Roda Hingga Lapisan Subgrade ..................................... 9 2.3. Grafik Korelasi CBR dan DDT ................................................................. 17 2.4. Grafik untuk memperkirakan koefisien kekuatan relatif lapis permukaan beton aspal bergradasi rapat ( a1 ) .............................................................. 28 2.5. Variasi Koefisien Relatif Lapis Pondasi Granular ( a2 ) ............................. 29 2.6. Variasi Koefisien Relatif Lapis Pondasi Granular ( a3 ) ............................. 31 2.7. Variasi Koefisien Relatif Lapis Pondasi Bersemen ( a2 ) ........................... 32 2.8. Variasi Koefisien Relatif Lapis Pondasi Beraspal ( a2 ) ............................. 33 2.9. Indeks Tebal Perkerasan Masing - Masing Lapisan ................................... 41 3.1. Sumbu standar 18.000 pon/ 8,16 ton .......................................................... 54


DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1. Hubungan % Perubahan Berat dan % Umur Untuk Truk Sedang (16 ton)... 63 4.2. Hubungan % Perubahan Berat dan % Umur Untuk Truk Berat (24 ton) ..... 64 4.3. Hubungan % Perubahan Berat dan % Umur Untuk Trailer (54 ton) ........... 65 4.4. Hubungan % Perubahan Berat dan % Umur Untuk Ketiga Truk ................ 66 4.5. Hubungan % Perubahan Berat dan % Umur Kombinasi Ketiga Truk ......... 67 4.6. Penurunan Kondisi Perkerasan Jalan Akibat Pertambahan Beban Lalu Lintas .................................................................................... 68


ABSTRAK

Kemampuan struktur perkerasan jalan dalam menjalankan fungsinya berkurang sebanding dengan bertambahnya umur perkerasan dan bertambahnya beban lalu lintas yang dipikul dari kondisi awal apalagi apabila terdaat kendaraan dengan keadaan beban berlebih terhadap lapisan perkerasan. Pada tulisan ini akan dilihat sejauhmana pengaruh dari kelebihan beban kendaraan terhadap umur perkerasan jalan dengan menggunakan metode Bina Marga 2002. Angka ekivalen kendaraan dihitung dan N (ESAL) dihitung pada keadaan beban normal dan beban berlebih. Persen umur perkerasan jalan akibat kelebihan masing-masing muatan kemudian dihitung. Sehingga dapat disimpulkan seberapa pengaruh kelebihan muatan kendaraan terhadap umur perkerasan jalan. Dalam tugas akhir ini dapat dilihat, misalnya dengan kelebihan beban sebesar 10 % untuk truk sedang (16 ton), trailer (34 ton) dan trailer (54 ton) mempengaruhi persen umur masing-masing menjadi 89,330 %, 93,444 % dan 96,347 %. Untuk kombinasi ketiga kendaraan tersebut dengan kelebihan beban 10 % mempengaruhi persen umur rencana menjadi sebesar 81,465 % dari 100 %. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kelebihan beban kendaraan terhadap perkerasan jalan sangat berpengaruh terhadap pengurangan umur perkerasan jalan. Sehingga sangat diharapkan para pengguna jalan perlu mematuhi peraturan berlalu lintas yang ada.


BAB I PENDAHULUAN

I.1. LATAR BELAKANG

Perkerasan dan struktur perkerasan merupakan struktur yang terdiri dari satu atau beberapa lapis perkerasan dari bahan-bahan yang diproses, dimana fungsinya untuk mendukung berat dari beban lalu lintas tanpa menimbulkan kerusakan yang berarti pada konstruksi jalan itu sendiri. Struktur perkerasan terdiri dari beberapa lapisan dengan kekerasan dan daya dukung yang berbedabeda, tiap lapisan perkerasan harus terjamin kekuatan dan ketebalannya sehingga tidak akan mengalami distress yaitu perubahan karena tidak mampu menahan beban dan tidak cepat kritis atau failure. Struktur perkerasan jalan dalam menjalankan fungsinya berkurang sebanding dengan bertambahnya umur perkerasan dan bertambahnya beban lalu lintas yang dipikul dari kondisi awal desain perkerasan tersebut. Lalu lintas yang semakin padat dan berkembang seiring dengan perkembangan disegala aspek kehidupan. Umur perkerasan jalan ditetapkan

pada umumnya

berdasarkan

jumlah kumulatif lintasan kendaraan standar ( CESA, cummulative equivalent standar axle) yang diperkirakan akan melalui perkerasan tersebut, diperhitungkan

dari mulai perkerasan tersebut dibuat dan dipakai umum sampai dengan perkerasan tersebut dikategorikan rusak (habis nilai pelayanannya). Pertumbuhan ekonomi yang cepat menuntut suatu permintaan pelayanan pada transportasi jalan yang lebih baik, kenyamanan, keamanan dan keselamatan pergerakan. Pada dasarnya jalan akan mengalami penurunan fungsi strukturalnya sesuai dengan bertambahnya umur, apalagi jika dilewati oleh truk-truk dengan


muatan yang cenderung berlebih. Jalan-jalan raya

saat ini mengalami kerusakan

dalam waktu yang relatif sangat pendek (kerusakan dini) baik jalan yang baru dibangun maupun jalan yang baru diperbaiki ( overlay). Beberapa hasil penelitian yang telah dilakukan, penyebab utama kerusakan jalan adalah mutu pelaksanaan, drainase, dan beban berlebih. Kerusakan jalan saat ini menjadi suatu yang kontroversial dimana satu pihak mengatakan kerusakan dini pada perkerasan jalan disebabkan karena jalan didesain dengan tingkat kualitas dibawah standar dan di pihak lain menyatakan kerusakan dini perkerasan jalan disebabkan terdapatnya kendaraan dengan

muatan berlebih ( overloading) yang biasanya terjadi pada

kendaraan berat. Terdapatnya beban berlebih pada jalan disebabkan

penyelewengan

pengawasan pada jembatan timbang terhadap beban kenderaan yang melintasi jalan. Disamping kedua hal tersebut faktor lain yang menyebabkan kerusakan dini pada perkerasan yaitu drainase jalan yang tidak berfungsi dengan baik. Dampak nyata yang ditimbulkan oleh muatan berlebih ( overloading) adalah kerusakan jalan sebelum periode/umur teknis rencana tercapai. Dampak negatif lain yang timbul dari kelebihan muatan adalah menurunnya tingkat keselamatan, menurunnya tingkat pelayanan lalu-lintas, dan menurunnya kualitas lingkungan. Kerusakan jalan yang timbul merupakan gabungan dari beberapa faktor yang saling berkaitan. Disamping adanya beban berlebih ( overloading), faktor lain seperti perencanaan, pengawasan, pelaksanaan dan lingkungan juga memberikan kontribusi pada kerusakan jalan ( Jurnal Master Plan Transortasi Darat 2005, hal III-12).


I.2. PERMASALAHAN

Secara definisi beban berlebih ( overloading) adalah suatu kondisi beban gandar kendaraan melebihi beban standar yang digunakan pada asumsi desain perkerasan jalan atau jumlah lintasan operasional sebelum umur rencana tercapai ,atau sering disebut dengan kerusakan dini. Sedangkan umur rencana perkerasan jalan adalah jumlah repetisi beban lalu lintas ( dalam satuan Equivalent standart Axle Load, ESAL) yang dapat dilayani jalan sebelum terjadi kerusakan srtuktural pada lapisan perkerasan. Kerusakan jalan akan terjadi lebih cepat karena jalan terbebani melebihi daya dukungnya. Kerusakan ini disebabkan oleh salah satu faktor yaitu terjadinya beban berlebih ( overloading) pada kendaraan yang mengangkut muatan melebihi ketentuan batas beban yang ditetapkan yang secara signifikan akan meningkatkan daya rusak ( VDF = vehicle damage faktor ) kenderaan yang selanjutnya akan memperpendek umur pelayanan jalan. Beban berlebih (overload ) akan menyebabkan kerusakan dini akan terjadi pada jalan, karena jalan terbebani oleh kenderaan yang mengangkut beban berlebih, hal ini akan menyebabkan

CESA rencana akan tercapai sebelum umur jalan yang

direncanakan pada saat mendesign jalan. Umur rencana perkerasan jalan adalah jumlah tahun dari saat jalan tersebut dibuka untuk lali-lintas kenderaan sampai diperlukan suatu perbaikan struktural atau sampai diperlukan overlay lapisan perkerasan ( Sukirman, 1999). Jenis dan besarnya beban kendaraan yang beraneka ragam menyebabkan pengaruh daya rusak

dari masing-masing kendaraan terhadap lapisan-lapisan

perkerasan jalan raya tidaklah sama. Semakin besar muatan/beban suatu kendaraan yang dipikul lapisan perkerasan jalan maka umur perkerasan jalan akan


semakin cepat tercapai, hal ini disebabkan kendaraan-kendaraan yang melintas memiliki angka ekivalen yang makin besar dan kenderaan yang lewat pada suatu lajur jalan raya memiliki beban siklus atau suatu beban yang berlang-ulang yang mempengaruhi indeks permukaan akhir umur rencana (IPt) dari perkerasan jalan raya. Kebanyakan truk di Indonesia mengalami kelebihan muatan, beberapa di antaranya memiliki kelebihan yang sangat besar. Sebuah Survei

The Asia

Foundation, bekerja sama dengan Lembaga Penyelidikan Ekonomi dan Masyarakat,

Fakultas

menunjukkan bahwa

Ekonomi,

Universitas

Indonesia

(LPEM-FEUI)

rata-rata 52% truk mengalami kelebihan muatan sekitar

45% di atas batas muatan yang diizinkan. Rata-rata berat beban adalah sekitar 4 ton di atas berat yang diizinkan. Kebanyakan truk merupakan jenis bak terbuka dan mengalami modifikasi, banyak pemilik truk melakukan modifikasi terhadap truk mereka agar bisa memuat barang melebihi batas beban muat yang ditentukan.( Jurnal The Asia Foundation 2008 ”Biaya Transportasi Barang Angkutan, Regulasi, dan Pungutan Jalan di Indonesial” hal 41 dan hal 43 ).

Masalah truk bermuatan berlebih atau overload tidak saja berdampak terhadap percepatan kerusakan jalan tetapi juga menyebabkan berbagai gangguan yang berdampak pada lingkungan maupun keselamatan lalulintas sebagai berikut meningkatnya

tingkat

polusi

udara,

meningkatnya

tingkat

kebisingan,

meningkatnya tingkat kemacetan lalulintas, meningkatnya tingkat kecelakaan lalulintas, meningkatnya percepatan kerusakan jalan dan lain-lain. Dalam perencanaan perkerasan jalan raya adanya, digunakan beban standar sehingga semua beban kendaraan

dapat diekivalensikan terhadap beban


standar dengan menggunakan ”angka ekivalen beban sumbu (E)”. Beban standar merupakan beban sumbu tunggal beroda ganda seberat 18.000 pon (8,16 ton) (Sukirman, 1999). Maka dengan adanya masalah beban berlebih dalam tugas akhir ini dilihat seberapa besar pengaruh kelebihan muatan terhadap umur perkerasan jalan raya. Dengan adanya kasus beban berlebih ini perlu untuk diketahui besaran pengaruh dari kendaraan-kendaraan dengan kelebihan muatan terhadap pengurangan umur rencana perkerasan jalan raya. I.3.

PEMBATASAN MASALAH

Pada penulisan tugas akhir ini, penulis membatasi masalah

yaitu hanya

pada pembahasannya pada pengaruh kenderaan dengan muatan berlebih terhadap umur perkerasan jalan dengan komposisi lalu lintas yang telah ada di Indonesia. Beban berlebih yang dimaksud adalah beban kendaraan melebihi beban sumbu standar yang ditetapkan sesuai dengan konfigurasi sumbu kendaraan. Kendaraan yang akan digunakan dalam tugas akhir ini adalah kendaraan yang mempunyai pengaruh yang cukup besar pada struktur perkerasan jalan dan kendaraan yang kemungkinan besar biasa dijumpai di jalan raya dimuati dengan beban yang berlebih seperti pada truk, trailer maupun kendaraan berat lainnya. Beban berlebih yang digunakan dalam skripsi ini adalah beban sumbu standar kendaraan melebihi dari beban sumbu yang telah ditetapkan. Jenis kontruksi perkerasan adalah kontrusi perkersan lentur ( flexible pavement ) yaitu perkerasan yang menggunakan aspal sebagai bahan pengikat.

Dimana lapisan-lapisan perkerasannya bersifat memikul dan menyebarkan beban lalu lintas ke tanah dasar.


I.4. METODOLOGI DAN PEMBAHASAN

Metode pembahasan yang digunakan dalam penulisan tugas akhir ini adalah studi literatur yaitu dengan menggunakan Metode Analisa Komponen/Bina Marga 2002 dimana metode ini mengacu pada metoda AASHTO’93 dan dengan mengumpulkan bahan-bahan yang berkaitan serta keterangan dari buku-buku, jurnal yang berhubungan dengan pembahasan ini maupun masukan dari dosen pembimbing. I.5. TUJUAN DAN MANFAAT

Pengurangan umur rencana perkerasan jalan dapat disebabkan oleh banyak faktor, salah satu adalah akibat adanya kelebihan muatan pada kenderaan. Tugas akhir ini bertujan untuk mengetahui seberapa jauh pengaruh kelebihan muatan terhadap umur rencana perkerasan jalan raya, sehingga terjadinya kerusakan perkerasan jalan dan besarnya pengaruh kelebihan muatan kendaraan terhadap umur rencana jalan dapat diketahui. I.6.

SISTEMATIKA PENULISAN

Tugas akhir ini dengan judul Studi Pengaruh Beban Belebih (Overload) Terhadap Pengurangan Umur Rencana Perkerasan Jalan dalam penulisannya

menggunakan studi literatur. Sistematika pembahasan meliputi lima bagian yang menjelaskan dan merangkum pokok-pokok bahasan dari tinjauan pustaka.


PERMASALAHAN Terdapatnya Kendaraan dengan Kondisi Beban Berlebih

MAKSUD Untuk mengetahui pengaruh beban berlebih terhadap umur perkerasan jalan TUJUAN Untuk mengetahui pengurangan umur perkerasan yang ada akibat pengaruh beban berlebih

TINJAUAN PUSTAKA

PENGAMBILAN DATA

AASHTO 1993

BINA MARGA 2002

Parameter yang digunakan :

Parameter yang digunakan :



Volume lalu lintas



Volume lalu lintas



CBR



CBR

  

Mr



LHR (kend/hari) Zr So

 

Mr

LHR (kend/hari) Zr So

MENENTUKAN NILAI CESA

MENENTUKAN TEBAL LAPIS PEKERASAN JALAN

MENETUKAN PENGARUH KELEBIHAN MUATAN BERLEBIH PADA PERKERASAN JALAN

KESIMPULAN

Gambar 1.2. Flowchart Pengerjaan Tugas Akhir


BAB I. Pendahuluan Berisikan latar belakang pemilihan topik penelitian, permasalahan yang ada, pembatasan masalah, tujuan penelitian yang ingin dicapai, serta sistematika pembahasannya.

BAB II. Tinjauan Pustaka Berisikan uraian mengenai teori dasar tentang pengaruh kelebihan muatan kenderaan terhadap kekuatan umur rencana jalan raya, arti penting dari mengetahui beban standar yang dapat melintas di suatu perkerasan jalan, beserta parameter perencanaan perkerasan jalan dan uraian metode analisa yang dipakai dalam penelitian ini.

BAB III. Metodologi Penelitian Berisikan tentang pendekatan teori yang telah dijabarkan, langkahlangkah perhitungan, rumus-rumus yang digunakan beserta data-data dalam pehitungan

indeks

permukaan

jalan

raya.

Sedangkan

beban

kenderaan

diasumsikan sesuai dengan kondisi di lapangan. Kemudian beban lalu lintas ditingkatkan melebihi beban standar. Sehingga struktur perkerasan dengan ketebalan yang ada akan berkurang umurnya.


BAB IV. Analisis dan Pembahasan Berisikan tentang pelaksanaan

penelitian yang dilakukan yaitu

perhitungan angka ekivalen (damage faktor) E Lintas

Ekivalen Desain

dengan muatan

standar yang kemudian perhitungan angka ekivalen (damage faktor) E lintas EkivalenAda

dengan muatan yang dilebihkan.Kemudian dihitung pengurangan umur

perkerasan akibat beban berlebih tersebut.

BAB V. Kesimpulan dan Saran Berisikan penutup dari penelitian, yang terdiri dari kesimpulan dari hasil penelitian yang dilaksanakan, serta saran-saran yang dapat diberikan berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan.


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II.1. UMUM

Perkerasan jalan merupakan lapisan yang terletak diantara lapisan tanah dasar dan roda kendaraan, sehingga merupakan lapisan yang berhubungan langsung dengan kendaraan. Lapisan ini yang berfungsi memberikan pelayanan terhadap lalu-lintas dan menerima beban repetisi lalu-lintas setiap harinya, oleh karena itu pada waktu penggunaannya diharapkan tidak mengalami kerusakankerusakan yang dapat menurunkan kualitas pelayanan lalu-lintas. Untuk mendapatkan perkerasan yang memiliki daya dukung yang baik dan memenuhi faktor keawetan dan faktor ekonomis yang diharapkan maka perkerasan dibuat berlapis-lapis. Pada gambar 2.1 diperlihatkan lapisan-lapisan perkerasan yang paling atas disebut lapisan permukaan yaitu kontak langsung dengan roda kendaraan dan lingkungan sehingga merupakan lapisan yang cepat rusak terutama akibat air. Dibawahnya terdapat lapisan pondasi, dan lapisan pondasi bawah, yang diletakkan diatas tanah dasar yang telah dipadatkan. Selain itu juga, untuk menghasikan perkerasan dengan kualitas dan mutu yang direncanakan maka dibutuhkan pengetahuan tentang sifat, pengadaan dan pengelolaan agregat, serta

Lapis Permukaan ( Surface course) Lapis Pondasi atas ( Base Coarse ) Lapis Pondasi Bawah

Tanah Dasar

Gambar 2.1 Susunan Konstruksi Perkerasan Lentur


sifat bahan pengikat seperti aspal dan semen yang menjadi dasar untuk merancang campuran sesuai jenis perkerasan yang dibutuhkan.

Gambar 2.2 Penyebaran Beban Roda Hingga Lapisan Subgrade

Pada gambar 2.2 terlihat bahwa beban kenderaan dilimpahkan ke perkerasan jalan melalui bidang kontak

roda berupa beban terbagi rata (w). Beban tersebut

diterima oleh lapisan permukaan ( surface course ) dan disebarkan hingga ketanah dasar (subgrade),dan menimbulkan gaya pada masing-masing lapisan sebagai akibat perlawanan dari tanah dasar terhadap beban lalu lintas yang diterimanya. Beban tersebut adalah : 1. Muatan atau berat kenderaan berupa gaya vertikal 2. Gaya gesekan akibat rem berupa gaya horizontal 3. Pukulan roda kenderaan berupa getaran-getaran Karena sifat dari beban tersebut semakin kebawah semakin menyebar, maka pengaruhnya semakin berkurang sehingga muatan yang diterima masing-masing lapisan berbeda.


Menurut Yoder, E. J dan Witczak (1975), pada umumnya jenis konstruksi perkerasan jalan ada 2 jenis : 

Perkerasan Lentur (Flexible Pavement) Yaitu perkerasan yang menggunakan aspal sebagai bahan pengikat.



Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) Yaitu perkerasan yang menggunakan semen (portland cement) sebagai bahan pengikat.

Selain dari dua jenis perkerasan tersebut, di Indonesia sekarang dicoba dikembangkan jenis gabungan rigid-flexible pavement atau composite pavement , yaitu perpaduan antara perkerasan lentur dan kaku. Dalam tugas akhir ini, dibahas mengenai pengaruh kelebihan muatan terhadap pengurangan umur perkerasan jalan dengan memakai Metoda Analisa Komponen/Bina Marga’2002 dengan memakai konstruksi perkerasan lentur ( flexible pavement ). II.2. BEBAN BERLEBIH II.2.1 Pengertian Beban Berlebih

Beban berlebih ( overloading) adalah

suatu kondisi beban gandar (as)

kendaraan melampaui batas beban maksimum yang diijinkan ( Hikmat Iskandar , Jurnal Perencanaan Volume Lalu-lintas Untuk Angkutan Jalan,2008) .

Beban berlebih ( overoading ) adalah beban lalu-lintas rencana (jumlah lintasan operasional rencana) tercapai sebelum umur rencana perkerasan ,atau sering disebut dengan kerusakan dini ( Hikmat Iskandar, Jurnal Perencanaan Volume Lalu-lintas Untuk Angkutan Jalan,2008).


Beban berlebih (overloading) adalah jumlah berat muatan kendaraan angkutan penumpang, mobil barang, kendaraan khusus, kereta gandengan dan kereta tempelan yang diangkut melebihi dari jumlah yang di ijinkan (JBI) atau muatan sumbu terberat (MST) melebihi kemampuan kelas jalan yang ditetapkan (Perda Prov.Kaltim No.09 thn 2006 ). Muatan lebih adalah muatan sumbu kendaraan yang melebihi dari ketentuan seperti yang tercantum pada peraturan yang berlaku (PP 43 Tahun 1993) (Kamus Istilah Bidang pekerjaan Umum 2008, Hal 57 ). JBI (jumlah berat yang diijinkan) adalah berat maksimum kendaraan bermotor berikut muatannya yang di ijinkan berdasarkan ketentuan. Muatan sumbu terberat (MST) adalah jumlah tekanan maksimum roda-roda kendaraan pada sumbu yang menekan jalan ( Perda Prov.Kaltim No.09 thn 2006 ). II.2.2 Konsep Dasar Beban Berlebih (Overload )

Muatan sumbu terberat (MST) dipakai sebagai dasar pengendalian dan pengawasan muatan kendaraan di jalan yang ditetapkan berdasarkan peraturan perundang-undangan. Tabel 2.1.Kelas Jalan berdasarkan fungsi dan penggunaannya (PP No.43/1993)

Kelas jalan I II IIIA IIIB IIIC

Fungsi jalan Arteri Arteri atau kolektor Kolektor Lokal dan Lingkungan

Dimensi maksimum dan muatan sumbu terberat (MST) Lebar Panjang MST Tinggi (mm) (mm) (ton) (mm) 2500 18000 > 10 h i b r 2500 18000 ≤ 10 e l a b 2500 18000 ≤8 k e n l a 2500 2100

12000

≤8

9000

≤8

a a d x r i a t 7 d n , n a 1 e d i r k 0 a 0 d 2 4


Dari Tabel di atas dapat disimpulkan bahwa terdapat 4 (empat) katagori kendaraan dengan izin beroperasi di jalan-jalan umum sebagai berikut: •

Kendaraan kecil dengan panjang dan lebar maksimum 9000 x 2100 mm, dengan Muatan Sumbu Terberat (MST) ≤ 8 ton, diizinkan menggunakan jalan pada semua katagori fungsi jalan yaitu jalan ling-kungan, jalan lokal, jalan kolektor, dan jalan arteri.

•

Kendaraan sedang dengan panjang dan lebar maksimum 18000 x 2500 mm, serta MST ≤ 8 ton, diizinkan terbatas hanya beroperasi di jalan-jalan yang berfungsi kolektor dan arteri. Kendaraan Sedang dilarang memasuki jalan lokal dan jalan lingkungan.

•

Kendaraan besar dengan panjang dan lebar maksimum 18000 x 2500 mm, serta MST ≤ 10 ton, diizinkan terbatas beroperasi di jalan-jalan yang berfungsi arteri saja; dan

•

Kendaraan besar khusus dengan panjang dan lebar maksimum 18000 x 2500 mm, serta MST >10 ton, diizinkan sangat terbatas hanya beroperasi di jalan-jalan yang berfungsi arteri dan kelas I (satu) saja. Baik kendaraan besar

maupun

kendaraan

besar

khusus

dilarang

memasuki

jalan

lingkungan, jalan lokal, dan jalan kolektor. Ketentuan tersebut menjadi dasar diwujudkannya prasarana transportasi jalan yang aman. Jalan pun diwujudkan mengikuti penggunaannya, jalan arterial diwujudkan dalam ukuran geometrik dan kekuatan perkerasan yang sesuai dengan kategori kendaraan yang harus dipikulnya. Demikian juga jalan kolektor, lokal, dan lingkungan, dimensi jalannya dan kekuatan perkerasannya disesuikan dengan penggunaannya.


Dengan demikian, dalam penggunaan jalan sehari-hari, pelanggaran terhadap ketentuan tersebut akan menimbulkan dampak inefisiensi berupa menurunnya kinerja pelayanan jalan. Misalnya, kendaraan yang melakukan perjalanan arterial, dengan MST >10 ton, jika memasuki jalan arterial dengan MST ≤ 10 ton, maka perlu menurunkan bebannya. Seandainya beban kendaraan tidak disesuaikan, maka perkerasan jalan akan mengalami overloading sehingga akan cepak rusak. Jalan yang rusak tidak dapat dilalui kendaraan dengan kecepatan yang diharapkan, karena permukaan perkerasan yang tidak rata. Jalan yang tidak rata cenderung

menyebabkan

perjalanan

kendaraan

yang

tidak

stabil

dan

membahayakan. Contoh lain, jika kendaraan besar arterial masuk ke jalan lokal yang berdimensi jalan lebih kecil dengan izin MST yang lebih rendah, maka perkerasan jalan akan rusak lebih awal dan dimensi kendaraan yang besar akan menghalangi pergerakan kendaraan lain yang sedang operasi di jalan lokal. Dengan demikian kinerja pelayanan jalan menjadi menurun, terjadi banyak konflik antar kendaraan dan perkerasan lebih cepat rusak. Menurut pedoman perencanaan tebal lapis tambah perkerasan lentur dengan metode lendutan, Departemen Pekerjaan Umum (Pd. T-05-2005-B) ketentuan beban sumbu standar ( standard axle load ) kendaraan adalah sebagai berikut : •

Single axle, single wheel

= 5,4 ton

•

Single axle, dual wheel

= 8,16 ton

•

Double axle, dual wheel

= 13,76 ton

•

Triple axle, dual wheel

= 18,45 ton


Sedangkan penentuan angka ekivalen (E) masing-masing golongan beban gandar sumbu setiap kendaraan menurut pedoman perencanaan tebal perkerasan lentur, Bina Marga

2002 adalah berdasarkan lampiran D peraturan tersebut.

Sedangkan untuk roda tunggal penentuan angka ekivalen rumus yang digunakan adalah sebagai berikut : Angka ekivalen roda tunggal = (beban gandar satu sumbu tunggal, kN / 53 kN)

4

Semua beban kenderaan dengan gandar yang berbeda diekivalenkan ke dalam beban standar gandar dengan menggunakan angka ekivalen beban sumbu tersebut sehingga diperoleh beban kendaraan yang ada dalam sumbu standar ( Equivalent Single Axle Load ) 18 kip Esal. Penambahan beban melebihi beban sumbu standar pada sumbu kendaraan akan mengakibatkan penambahan daya rusak yang cukup signifikan. Kerusakan terjadi lebih cepat karena konsentrasi beban pada setiap roda kendaraan sangat tinggi akibat jumlah axle yang terbatas apalagi dengan adanya beban berlebih, karena pada perencanaan perkerasan jalan kendaraan

untuk

muatan

normal.

masih mengacu kepada desain

Mekanisme

beban

kendaraan

dalam

mempengaruhi perkerasan jalannya tergantung dari bentuk konfigurasi sumbu kendaraan dan luas bidang kontak ban dengan perkerasan jalan. II.3. PARAMETER PERENCANAAN PERKERASAN II.3.1. Beban Lalu Lintas

Dengan mengetahui secara tepat tingkat kemampuan suatu jalan dalam menerima suatu beban lalu lintas, maka tebal lapisan perkerasan jalan dapat ditentukan dan umur rencana perkerasan tersebut akan sesuai dengan yang direncanakan. Beban berulang atau repetition load merupakan beban yang


diterima struktur perkerasan dari roda-roda kenderaan yang melintasi jalan raya secara dinamis selama umur rencana. Besar beban yang diterima bergantung dari berat kenderaan, konfigurasi sumbu, bidang kontak antara roda dan kendaraan serta kecepatan dari kendaraan itu sendiri. Hal ini akan memberi suatu nilai kerusakan pada perkerasan akibat muatan sumbu roda yang melintas setiap kali pada ruas jalan. Berat kendaraan dibebankan ke perkerasan jalan melalui roda kendaraan yang terletak di ujung-ujung sumbu kendaraan. Masing-masing kendaraan mempunyai konfigurasi sumbu yamg berbeda-beda. Sumbu depan dapat merupakan sumbu tunggal roda, sedangkan sumbu belakang dapat merupakan sumbu tunggal, ganda maupun triple. Berat kenderaan dipengaruhi oleh faktorfaktor sebagai berikut : 1. Fungsi jalan Kendaraan berat yang memakai jalan arteri umumnya memuat muatan yang lebih berat dibandingkan dengan jalan pada medan datar. 2. Keadaan medan Jalan yang mendaki mengakibatkan truk tidak mungkin memuat beban yang lebih berat jika dibandingkan dengan jalan pada medan datar. 3. Aktivitas ekonomi di daerah yang bersangkutan Jenis dan beban yang diangkut oleh kenderaan berat sangat tergantung dari jenis kegiatan yang ada di daerah tersebut, truk di daerah industri mengangkut beban yang berbeda jenis dan beratnya dengan di daerah perkebunan. 4. Perkembangan daerah


Beban yang diangkut kendaraan dapat berkembang sesuai dengan perkembangan daerah di sekitar lokasi jalan. Dampak kerusakan yang ditimbulkan oleh beban lalu lintas tidaklah sama antara yang satu dengan yang lain. Perbedaan ini mengharuskan suatu standar yang bisa mewakili untuk semua janis kendaraan, sehingga semua beban yang diterima oleh srutuktur perkerasan jalan dapat dapat disamakan ke dalam beban standar. Beban standar ini digunakan sebagai batasan maksimum yang diijinkan untuk suatu kendaraan. Beban yang sering digunakan sebagai batasan maksimum yang diijinkan untuk suatu kendaraan adalah beban gandar maksimum. Beban standar ini diambil sebesar 18.000 pounds ( 8,16 ton ) pada sumbu standar tunggal. Diambilnya angka ini karena daya pengrusak yamg ditimbulkan beban gandar terhadap struktur perkerasan adalah bernilai satu. II.3.2. Daya Dukung Tanah Dasar (DDT)

Daya tahan konstruksi perkerasan tak lepas dari sifat dari tanah dasar karena secara keseluruhan perkerasan jalan berada di atas tanah dasar. Tanah dasar yang baik untuk konstruksi perkerasan jalan adalah tanah dasar yang berasal dari lokasi itu sendiri atau di dekatnya, yang telah dipadatkan sampai dengan tingkat kepadatan tertentu sehingga mempunyai daya dukung yang baik serta berkemampuan mempertahankan perubahan volume selama masa pelayanan walaupun terhadap perbedaan kondisi lingkungan dan jenis tanah setempat. Sifat masing-masing jenis tanah tergantung dari tekstur, kepadatan, kadar air, kondisi lingkungan dan sebagainya. Tanah dengan tingkat kepadatan yang tinggi mengalami perubahan volume yang kecil jika terjadi perubahan kadar air


dan mempunyai daya dukung yag lebih besar jika dibandingkan dengan tanah yang sejenis yang tingkat kepadatannya lebih rendah. Daya dukung tanah dasar (subgrade) pada perencanaan perkerasan lentur dinyatakan dengan nilai CBR ( California Bearing Ratio). CBR pertama kali diperkenalkan oleh California Division Of Highways pada tahun 1928. Orang yang banyak mempopulerkan metode ini adalah O.J.Porter. Harga CBR itu sendiri dinyatakan dalam persen. Harga CBR tanah dasar yaitu nilai yang menyatakan kualitas tanah dasar dibandingkan dengan bahan standar berupa batu pecah yang mempunyai nilai CBR 100% dalam memikul beban lalu lintas. Terdapat beberapa parameter penunjuk mutu daya dukung tanah dasar, dan CBR merupakan parameter penunjuk daya dukung tanah dasar yang paling umum digunakan di Indonesia. Harga CBR dapat dinyatakan atas harga CBR Laboratorium dan harga CBR Lapangan. Hubungan antara daya dukung tanah (DDT) dengan CBR dapat

menggunakan grafik korelasi pada gambar 2.4 atau dapat mengunakan rumus: DDT = 4,3 log CBR + 1,7 ....................Bina Marga DDT = 3.71 log CBR + 1.35 ................AASHTO Pada pedoman ini digunakan Modulus Resilien (M R) sebagai parameter tanah dasar yang digunakan dalam perencanaan.

Korelasi

CBR

dengan Modulus

Resilient (MR) adalah sebagai berikut : MR (psi)

= 1500 x CBR atau

MR (MPa) = 10 x CBR


12

DDT Bina Marga DDT AASHTO

10

8 DDT BM = 4,3Log CBR +1,7 T D6 D

DDT AASHTO = 3,71 log CBR +1,35

4

2

0 1.0E+00

1.0E+01

1.0E+02

CBR (%)

Gambar 2.3. Grafik Korelasi CBR dan DDT

II.3.3. Faktor Regional ( FR )

Faktor regional berguna untuk memperhatikan kondisi jalan yang berbeda antara jalan yang satu dengan jalan yang lain. Faktor Regional mencakup permeabilitas tanah, kondisi drainase yang ada, kondisi persimpangan yang ramai, pertimbangan teknis dari perencana seperti ketinggian muka air tanah, perbedaan kecepatan akibat adanya hambatan-hambatan tertentu, bentuk alinemen (keadaan medan) serta persentase kenderaan dengan berat≥ 13 ton, dan kenderaan yang berhenti, sedangkan iklim mencakup curah hujan rata-rata pertahun. Kondisi lingkungan setempat sangat mempengaruhi lapisan perkerasan jalan dan tanah dasar antara lain : 1. Berpengaruh terhadap sifat teknis konstruksi perkerasan dan sifat komponen material lapisan perkerasan. 2. Pelapukan bahan material 3. Mempengaruhi penurunan tingkat kenyamanan dari perkerasan jalan.


Pengaruh perubahan musim, perbedaan temperatur kerusakan-kerusakan akibat lelahnya bahan, sifat material yang digunakan dapat juga mempengaruhi umur pelayanan jalan. Tabel 2.2. Faktor Regional ( FR ) Kelandaian I (<6%) % Kenderaan Berat ≤ 30 % > 30 % Iklim I < 900 mm/tahun Iklim II > 900 mm/tahun

Kelandaian II ( < 6-10 % ) % Kenderaan Berat ≤ 30 % > 30 %

Kelandaian III ( > 10 %) % Kenderaan Berat ≤ 30 % > 30 %

0,5

1,0-1,5

1

1,5-2,0

1,5

2,0-2,5

1,5

2,0-2,5

2

2,5-3,0

2,5

3,0-3,5

Catatan :

Pada bagian-bagian jalan tertentu, seperti persimpangan, perhentian atau tikungan tajam (jari-jari ≤ 30 m) Fr ditambah dengan 0,5 pada daerah rawa-rawa FR ditambah dengan 1,0 Sumber : Direktorat Jenderal Bina Marga, (2002)

II.3.4. Pertumbuhan Lalu Lintas ( i %)

Yang dimaksud dengan pertumbuhan lalu lintas adalah pertambahan atau perkembangan lalu lintas dari tahun ke tahun selama umur rencana. Faktor yang mempangaruhi besarnya pertumbuhan lalu lintas adalah : 1. Perkembangan daerah tersebut. 2. Bertambahnya kesejahteraan masyarakat di daerah tersebut 3. Naiknya keinginan untuk memiliki kenderaan pribadi. Faktor pertumbuhan lalu lintas dinyatakan dalam persen/tahun (%/thn). II.3.5. Umur Rencana (UR)

Umur rencana adalah jumlah waktu dalam tahun dihitung sejak jalan tersebut mulai dibuka sampai saat diperlukan perbaikan berat atau dianggap perlu untuk diberi lapis permukaan yang baru. Faktor umur rencana merupakan variabel dalam umur rencana dan faktor pertumbuhan lalu lintas yang dihitung dengan


menggunakan rumus sebagai berikut:

(1 + r ) − 1 i

N=

r

Dimana : N=

Faktor

pertumbuhan

lalu-lintas

yang

sudah

disesuaikan

dengan

perkembangan lalu-lintas. Faktor ini merupakan faktor pengali yang diperoleh dari penjumlahan harga rata-rata setiap tahun. n =

umur rencana.

i =

faktor pertumbuhan lalu-lintas.

II.3.6. Reliabilitas

Reliabilitas adalah kemungkinan ( probability) jenis kerusakan tertentu atau kombinasi jenis kerusakan pada struktur perkerasan akan tetap lebih rendah dalam rentang yang diijinkan dalam umur rencana. Konsep reliabilitas merupakan upaya untuk menyertakan derajat kepastian ( degree of certainty ) ke dalam proses perencanaan untuk menjamin bermacam-macam alternative perencanaan akan bertahan selama selang waktu yang direncanakan (umur rencana). Faktor perencanaan reliabilitas memperhitungkan kemungkinan variasi perkiraan lalulintas dan karenanya memberikan tingkat reliabilitas (R) dimana seksi perkerasan akan bertahan selama selang waktu yang direncanakan. Pada umumnya, dengan meningkatnya volume lalu-lintas dan kesukaran untuk mengalihkan lalu-lintas, resiko tidak memperlihatkan kinerja yang diharapkan harus ditekan. Hal ini dapat diatasi dengan memilih tingkat reliabilitas yang lebih tinggi. Tabel 2.3 memperlihatkan rekomendasi tingkat reliabilitas untuk bermacam-macam klasifikasi jalan. Perlu dicatat bahwa tingkat reliabilitas yang lebih tinggi


menunjukkan jalan yang melayani lalu-lintas paling banyak, sedangkan tingkat yang paling rendah, 50 % menunjukkan jalan lokal. Tabel 2.3. Rekomendasi tingkat reliabilitas untuk bermacam-macam klasifikasi jalan. Rekomendasi tingkat reliabilitas Klasifikasi jalan Perkotaan Antar kota Bebas hambatan 85 – 99.9 80 – 99,9 Arteri 80 – 99 75 – 95 Kolektor 80 – 95 75 – 95 Lokal 50 – 80 50 – 80 Sumber : Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Dep.PU (Pt T-01-2002-B)

Reliabilitas kinerja perencanan dikontrol dengan faktor reliabilitas (FR) yang dikalikan dengan perkiraan lalu-lintas (W18) selama umur rencana untuk memperoleh prediksi kinerja (W18). Untuk tingkat reliabilitas (R) yang diberikan, reliability factor merupakan fungsi dari deviasi standar keseluruhan (overall standard deviation, So) yang memperhitungkan kemungkinan variasi perkiraan lalu-lintas dan perkiraan kinerja untuk W18 yang diberikan. Dalam persamaan desain perkerasan lentur, level of reliabity (R) diakomodasi dengan parameter penyimpangan normal standar ( standard normal deviate , ZR). Tabel 2.4 memperlihatkan nilai ZR untuk level of serviceability tertentu. Penerapan konsep reliability harus memperhatikan langkah-langkah berikut ini : 1. Definisikan klasifikasi fungsional jalan dan tentukan apakah merupakan jalan perkotaan atau jalan antar kota 2. Pilih tingkat reliabilitas dari rentang yang diberikan pada Tabel 2.4. 3. Deviasi standar (So) harus dipilih yang mewakili kondisi setempat. Rentang nilai So adalah 0,40 – 0,50.


Tabel 2.4. Nilai penyimpangan normal standar (standar normal deviate) untuk tinggkat reabilitas tertentu Reliabilitas, R (%) 50 60 70 75 80 85 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 99,9 99,99

Standar normal deviate, ZR 0 -0,253 -0,524 -0,674 -0,841 -1,037 -1,282 -1,34 -1,405 -1,476 -1,555 -1,645 -1,751 -1,881 -2,054 -2,327 -3,09 -3,75

Sumber : AASHTO’93 Hal I-62

II.3.7. Jumlah Lajur

Lalur rencana merupakan salah satu lalur lalu lintas dari suatu ruas jalan raya, yang menampung lalu lalu lintas terbesar (lajur dengan volume tertinggi). Umumnya lajur rencana adalah salah salah satu lajur dari jalan raya dua lajur atau tepi luar dari jalan raya yang berlajur banyak. Persentase kendaraan pada jalur rencana dapat juga diperoleh dengan melakukan survey volume lalu lintas. Jika jalan tidak memiliki tanda batas lajur, maka jumlah lajur ditentukan dari lebar perkerasan menurut tabel 2.5 dan 2.6 di bawah ini:


Tabel 2.5. Jumlah Lajur Berdasarkan Lebar Perkerasan Lebar Perkerasan L < 4,50 m 4,50 m ≤ L < 8,00 m 8,00 m ≤ L < 11,25 m 11,25 m ≤ L < 15,00 m 15,00 m ≤ L < 18,75 m 18,75 m ≤ L < 22,00 m

Jumlah Lajur (n) 1 jalur 2 jalur 3 jalur 4 jalur 5 jalur 6 jalur

Sumber : Pedoman Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan Lentur Dep.PU (Pt T-01-2005-B)

Tabel 2.6. Faktor Distribusi Lajur (DL) Jumlah lajur per % beban gandar standar dalam lajur arah rencana 1 100 2 80 – 100 3 60 – 80 4 50 – 75 Sumber : Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Dep.PU (Pt T-01-2002-B)

II.3.8. Koefisien Distribusi Kenderaan (DD)

Keofisien distribusi kenderaan (D D) untuk kenderaan ringan dan berat yang lewat pada jalur rencana ditentukan menurut tabel 2.7. Tabel 2.7. Koefisien Distribusi Kenderaan (D D) Jumlah Kenderaan Ringan ) Lajur 1 arah 2 arah 1 jalur 1,00 1,00 2 jalur 0,60 0,50 3 jalur 0,40 0,40 4 jalur 0,30 5 jalur 0,25 6 jalur 0,20

Kenderaan Berat ) 1 arah 2 arah 1,00 1,00 0,70 0,50 0,50 0,475 0,45 0,425 0,40

Sumber : Pedoman Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan Lentur Dep.PU (Pt T-01-2005-B)

Keterangan : *) Berat total < 5 ton, misalnya mobil penumpang, pick up, mobil hantaran. **) Berat total ≥ ton, misalnya : bus, truk, traktor, semi trailer, trailer

II.3.9. Koefisien Drainase

Faktor yang digunakan untuk memodifikasi koefisien kekuatan relatif sebagai fungsi yang menyatakan seberapa baiknya struktur perkerasan dapat


mengatasi pengaruh negatif masuknya air ke dalam struktur perkerasan . Dalam buku ini diperkenalkan konsep koefisien drainase untuk mengakomodasi kualitas sistem drainase yang dimiliki perkerasan jalan. Tabel 2.8 memperlihatkan definisi umum mengenai kualitas drainase. Tabel 2.8.Definisi kualitas drainase Kualitas drainase

Air hilang dalam

Baik sekali

2 jam

Baik

1 hari

Sedang

1 minggu

Jelek

1 bulan

Jelek sekali

air tidak akan mengalir

Sumber : AASHTO’93 Hal II-22

Faktor untuk memodifikasi koefisien kekuatan relatif ini adalah koefisien drainase (m) dan disertakan ke dalam persamaan Indeks Tebal Perkerasan (ITP) bersama-sama dengan koefisien kekuatan relative (a) dan ketebalan (D). Tabel 2.9 memperlihatkan nilai koefisien drainase (m) yang merupakan fungsi dari kualitas drainase dan persen waktu selama setahun struktur perkerasan akan dipengaruhi oleh kadar air yang mendekati jenuh. Tabel 2.9.Koefisien drainase (m) untuk memodifikasi koefisien kekuatan relative material untreated base dan subbase pada perkerasan lentur Persen waktu struktur perkerasan dipengaruhi oleh kadar air yang mendekati jenuh Kualitas drainase <1% 1–5% 5 – 25 % > 25 % Baik sekali

1,40 – 1,35

1,35 – 1,30

1,30 – 1,20

1,2

Baik

1,35 – 1,25

1,25 – 1,15

1,15 – 1,00

1

Sedang

1,25 – 1,15

1,15 – 1,05

1,00 – 0,80

0,8

Jelek

1,15 – 1,05

1,05 – 0,80

0,80 – 0,60

0,6

Jelek sekali

1,05 – 0,95

0,08 – 0,75

0,60 – 0,40

0,4

Sumber : AASHTO’93 Hal II-25

II.3.10. Indeks Permukaan Awal (IPo)


Indeks permukaan adalah suatu angka yang dipergunakan untuk menyatakan nilai daripada kerataan/kehalusan serta kekokohan permukaan yang berkaitan dengan tingkat pelayanan bagi lalu lintas yang lewat. Dalam menentukan indeks permukaan awal rencana (IPo) perlu diperhatikan jenis permukaan jalan (kerataan/kehalusan serta kekokohan) pada awal umur rencana. Adapun beberapa nilai IPt beserta artinya adalah seperti tersebut di bawah ini : - IPt = 1,0 :

adalah menyatakan permukaan jalan dalam keadaan rusak berat sehingga sangat mengganggu lalu lintas kenderaan.

- IPt = 1,5 :

adalah tingkat pelayanan teendah yang masih mungkin (jalan tidak putus).

- IPt = 2,0

adalah tingkat pelayanan jalan terendah jalan yang masih mantap.

- IPt = 2,5

adalah menyatakan permukaan jalan masih cukup stabil dan baik.

Berdasarkan tabel di bawah ini: Tabel 2.10. Indeks Permukaan awal Umur Rencana (IPo) Jenis lapis perkerasan Laston Lasbutag HRA Burda Burtu Lapen Latsbum Buras Latasir Jalan tanah Jalan kerikil

IPo

Roughness mm/km

≥4 3,9-3,5 3,9-3,5 3,4-3,0 3,9-3,5 3,4-3,0 3,9-3,5 3,4-3,0 3,4-3,0 2,9-2,5 2,9-2,5 2,9-2,5 2,9-2,5 ≤2,4 ≤2,4

≤ 1000 > 1000 ≤ 2000 > 2000 ≤ 2000 > 2000 < 2000 < 2000 ≤ 3000 > 3000

Sumber : Direktorat Jenderal Bina Marga, (2002)


II.3.11. Indeks Permukaan Akhir (IPt)

Dalam menentukan indeks permukaan akhir umur rencana perlu dipertimbangkan faktor-faktor klasifikasi fungsional jalan dan jumlah lintas ekivalen rencana (LER), berdasarkan tabel di bawah ini : Tabel 2.11. Indeks Permukaan Akhir Pada Akhir Umur Rencana (IPt) LER = Lintas Ekivalen Rencana < 10 10-100 100-1000 >1000

Klasifikasi Jalan Lokal 1,0-1,5 1,5 1,5-2,0

Kolektor 1,5 1,5-2,0 2 2,0-2,5

Arteri 1,5-2,0 2 2,0-2,5 2,5

Tol

2,5


II.3.12. Koefisien Kekuatan Relatif (a)

Koefisien kekuatan relatif (a) diperoleh berdasarkan jenis lapisan perkerasan yang digunakan. Pemilihan jenis lapisan perkerasan ditentukan dari : 1. Material yang tersedia 2. Dana awal yang tersedia 3. Tenaga kerja dan peralatan yang tersedia 4. Fungsi jalan Koefisien kekuatan relatif masing-masing bahan dan kegunaannya sebagai lapis permukaan, pondasi, pondasi bawah, ditentukan secara korelasi sesuai dengan nilai mashall test (untuk bahan dengan aspal), kuat tekan (untuk bahan yang distabilisasi dengan semen atau kapur), atau CBR (untuk bahan lapis pondasi bawah). Besarnya koefisien kekuatan relatif ditentukan o leh tabel dibawah ini.


Tabel 2.12. Koefisien Kekuatan Relatif (a) Koefisien kekuatan relatif a1

a2

a3

0.40 0.35 0.32 0.30 0.35 0.31 0.28 0.26 0.30 0.26 0.25 0.20 0.28 0.26 0.24

Kekuatan Bahan MS Kg 744 590 454 340 744 590 454 340 340 340

Kt CBR Kg/cm %

Jenis Bahan

Laston

Lasbutag

HRA Aspal Macadam Lapen (mekanis) Lapen (manual)

590 454 340

Laston Atas

0.23

Lapen (mekanis)

0.19 0.15

Lapen (manual) Stabilisasi tanah dengan sem

22

0.13 0.15 0.13 0.14 0.12 0.14 0.13 0.12

18 22 18

0.13 0.12 0.11 0.10

Stabilisasi tanah dengan kapur 100 60 100 80 60 70 50 30 20

Pondasi macadam (basah) Pondasi macadam (kering) Batu Pecah (Kelas A) Batu Pecah (Kelas B) Batu Pecah (Kelas C) Sirtu/ Pitrun (Kelas A) Sirtu/ Pitrun (Kelas B) Sirtu/ Pitrun (Kelas C) Tanah Lempung kepasiran



II.3.13. Lapis Permukaan

Gambar 2.4. Grafik untuk memperkirakan koefisien kekuatan relatif lapis permukaan beton aspal bergradasi rapat ( a1 )

Gambar 2.4 memperkirakan koefisien kekuatan relatif lapis permukaan menggunakan aspal beton bergradasi rapat berdasarkan modulus elastisitas (E

AC)

pada suhu 68° F (metode AASHTO 4123). Pedoman ini menyarankan agar berhati–hati untuk nilai modulus diatas 450.000 psi. Meskipun modulus beton aspal yang lebih tinggi, lebih kaku dan lebih tahan, akan tetapi lebih rentan terhadap retak fatigue. Tabel 2.13. Tebal Minimum Lapis Permukaan

< 3.00 3.00-6.70

Tebal Minimum (cm) 5 5

6.71-7.49

7.5

7.50-9.99 ≥10

7.5 10

ITP

Bahan Lapis pelindung : (Buras/Burtu/Burda) Lapen/Aspal Macadam, HRA,Lasbutag, Laston Lapen/Aspal Macadam, HRA, Lasbutag, Laston Lasbutag , Laston Laston



II.3.14. Lapis Pondasi

Koefisien kekuatan relatif, a2 dapat diperkirakan dengan menggunakan gambar 2.5 atau dihitung dengan menggunakan hubungan berikut : a2

= 0,249(log10 E BS ) − 0,977 ........persamaan 2.12

Gambar 2.5. Variasi Koefisien Relatif Lapis Pondasi Granular ( a2 )


Tabel 2.14. Tebal Minimum Lapis Pondasi ITP

Tebal Minimum (cm)

< 3.00 3.00-7.49

15 20

7.50-9.99

10 20

10-12.14

15 20

≥12.25

25

Bahan Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur Laston Atas Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur Pondasi macadam Laston Atas Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur Pondasi macadam, Lapen, Laston atas Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur Pondasi macadam, Lapen, Laston atas



II.3.15.Lapis Pondasi Bawah

Untuk setiap nilai ITP bila digunakan pondasi bawah, tebal minimum adalah 10 cm. Koefisien kekuatan relatif, a 3 dapat diperkirakan dengan menggunakan gambar 2.6 atau dihitung dengan mengunakan hubungan berikut :

a3

= 0,227 (log 10 E SB ) − 0,839 ....persamaan 2.13

Gambar 2.6. Variasi Koefisien Relatif Lapis Pondasi bawah Granular ( a3 )


II.3.15.1.Lapis Pondasi Bersemen

Gambar 2.7 memperlihatkan grafik yang digunakan memperkirakan koefisien kekuatan relatif, a2 untuk lapis pondasi bersemen.

Gambar 2.7. Variasi Koefisien Relatif Lapis Pondasi Bersemen ( a2 )


II.3.15.2. Lapis Pondasi Beraspal

Gambar II.8 memperlihatkan grafik yang digunakan memperkirakan koefisien kekuatan relatif, a2 untuk lapis pondasi beraspal.

Gambar 2.8. Variasi Koefisien Relatif Lapis Pondasi Beraspal ( a2 )


II.3.16. Batas-Batas Minimum Tebal Lapisan Perkerasan

Pada saat menentukan tebal lapis perkerasan, perlu dipertimbangkan keefektifannya dari segi biaya, pelaksanaan konstruksi, dan batasan pemeliharaan untuk menghindari kemungkinan dihasilkannya perencanaan yang tidak praktis. Dari segi keefektifan biaya, jika perbandingan antara biaya untuk lapisan pertama dan lapisan kedua lebih kecil dari pada perbandingan tersebut dikalikan dengan koefisien drainase, maka perencanaan yang secara ekonomis optimum adalah apabila digunakan tebal lapis pondasi minimum. Tabel 2.15. memperlihatkan nilai tebal minimum untuk lapis permukaan berbeton aspal dan lapis pondasi agregat. Tabel 2.15. Tebal minimum lapis permukaan berbeton aspal dan lapis pondasi agregat (inci) Lalu Lintas (ESAL) < 50.000 *) 50.001-150.000 150.001-500.000 500.001-2.000.000 2.000.000 2.000.001-7.000.000 >7.000.000

Beton Aspal inci 1,0 *) 2,.0 2,5 3,0 3,5 4,0

cm 2,5 5,0 6,25 7,5 8,75 10,0

LAPEN inci 2 -

cm 5 -

LABUSTAG inci 2 -

cm 5 -

Lapis Pondasi Agregat inci cm 4 10 4 10 4 10 6 15 6 15 6 15

*) atau perawatan permukaan Sumber : Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur,Dep.PU (Pt T-01-2002-B)


II.4. Kategori Kenderaan

Survey volume lalu-lintas yang dipakai acuan dewasa ini oleh Direktorat Jenderal Bina Marga mengkategorikan 11 kendaraan termasuk kendaraan tidak bermotor (non motorised). Sebelumnya, survai pencacahan lalu lintas dengan cara manual perhitungan lalu-lintas tersebut mengkategorikan menjadi 8 kelas (Ditjen Bina Marga Pd-T-19-2004). Tabel 2.16 membedakan beberapa kategori kendaraan tersebut. Untuk perencanaan perkerasan jalan digunakan 11 klasifikasi kendaraan. Untuk perencanaan geometrik, digunakan hanya 5 kelas kendaraan (MKJI, 1997).


Tabel 2.16. Kategori Jenis Kendaraan Berdasarkan 3 Referensi

IRMS, BM

BM 1992

1

Sepeda motor, skuter, kendaraan roda tiga

1

2

Sedan, jeep, station wagon opelet, pikup opelet, suburban, kombi, dan mini bus

2

4

Pikup, mikro truk, dan Mobil Hantaran

4

5a

Bus Kecil

5

Sepeda motor, skuter, sepeda kumbang dan roda tiga Sedan, jeep, station wagon opelet, pikup opelet, suburban, kombi, dan mini bus Pikup, Mickro Truk, dan Mobil Hantaran Bus

3

3

MKJI 1997 1

2

Sepeda motor (MC), kendaraan bermotor roda 2 dan 3 Kendaraan Ringan (LV): Mobil penumpang, oplet, mikrobus, pickup, bis kecil, truk kecil

3

Kendaraan Berat (LHV): Bis, Truk 2 as,

5b Bus Besar 6

Truk 2 as

6

Truk 2 sumbu

7a

Truk 3 as

7

Truk 3 sumbu atau lebih dan Gandengan

4

HGV: Truk 3 as, dan truk kombinasi (Truk Gandengan dan Truk Tempelan).

8

Kendaraan tidak bermotor: Sepeda, Beca, Dokar, Keretek, Andong.

5

Kendaraan Tidak Bermotor (UM)

7b Truk Gandengan 7c 8

Truk Tempelan (Semi trailer) Kendaraan tidak bermotor: Sepeda, Beca, Dokar, Keretek, Andong.

Sumber : Jurnal Perencanaan Volume Lalu-Lintas Untuk Jalan


II.5. Persamaan Bina Marga

Lalu lintas pada lajur rencana (w 18) diberikan dalam kumulatif beban gandar standar. Untuk mendapatkan lalu lintas pada lajur rencana ini digunakan perumusan berikut ini : w18 = DD x DL x ŵ18 Dimana : DD

= faktor distribusi arah.

DL

= faktor distribusi lajur.

ŵ18

= beban gandar standar kumulatif untuk dua arah.

Lalu-lintas yang digunakan untuk perencanaan tebal perkerasan lentur

adalah

lalu-lintas kumulatif selama umur rencana. Besaran ini didapatkan dengan mengalikan beban gandar standar kumulatif pada lajur rencana selama setahun (w18) dengan besaran kenaikan lalu lintas (traffic growth). Secara numerik rumusan lalu-lintas kumulatif ini adalah sebagai berikut :

Wt = w18 x

(1 + i )n − 1 i

Dimana : Wt

= jumlah beban gandar tunggal standar kumulatif.

w18

= beban gandar standar kumulatif selama 1 tahun.

n

= umur pelayanan (tahun).

i

= perkembangan lalu lintas (%).

Untuk menentukan ITP (indeks tebal perkerasan) suatu perkerasan di Indonesia biasanya digunakan rumus persamaan Bina Marga pada dasarnya bersumber dari


rumus AASHTO. Kemudian rumus tersebut disesuaikan dengan kondisi yang ada di Indonesia yaitu dengan menyesuaikan beberapa parameternya. Rumus umum/dasar persamaan menurut AASHTO’93 adalah :

 IPo − IPt    IPo − IPf 

Log 

Log Wt = ZR x So + 9,36 Log (SN + 1) – 0,20 +

0,4 +

1094

+ 2,32 x Log

(SN + 1)5,19

(MR) - 8,07 Persamaan Metode Analisa Komponen / Bina Marga’2002 adalah :

 IPo − IPt   − IPo IPf  

Log 

Log Wt = Z R x So + 9,36 Log (ITP + 1) – 0,20 +

0,4 +

1094

+ 2,32 x Log

( ITP + 1)5,19

(MR) - 8,07 Dimana : W18

= Perkiraan jumlah beban sumbu standar ekivalen 18-kip

ZR

= Deviasi normal standar

So

= Gabungan standard error untuk perkiraan lalu-lintas dan kinerja

ΔIP

= Perbedaan antara indeks permukaan jalan awal (IPo) dan Indeks permukaan jalan akhir design (IPt), (IPo-IPt)

MR

= Modulus resilient

IPo

= Indeks permukaan jalan awal ( initial design serviceability index )

IPt

= Indeks permukaan jalan akhir ( terminal serviceability index)

IPf

= Indeks permukaan jalan hancur (minimum 1,5)


BAB III METODOLOGI III.1 UMUM

Pada kondisi ideal, berat, daya angkut, dan dimensi kendaraan

yang

melewati suatu jalan menjadi acuan dalam pembangunan suatu jalan. Akan tetapi perkembangan dalam teknologi transportasi sering tidak diimbangi peningkatan desain jalan, sehinggga daya angkut dan dimensi kendaraan perlu diatur. Daya angkut dan dimensi kendaraan diatur dengan beberapa tujuan seperti, melindungi jalan dari kerusakan dini sehingga umur jalan dapat dipertahankan, mewujudkan standar keselamatan jalan, mewujudkan standar tingkat pelayanan lalu lintas, dan mewujudkan standar tingkat pelayanan lingkungan. Akibat yang ditimbulkan oleh muatan berlebih (overloading) adalah kerusakan jalan sebelum periode/ umur teknis tercapai. Secara langsung kondisi yang terjadi adalah kerusakan jalan secara langsung yang dapat mengakibatkan kemacetan yang pada akhirnya merugikan pemerintah (sebagai pengelola jalan) dan masyarakat umum. Dengan keterbatasan dana pemeliharaan, kondisi ini akan mengakibatkan dana tersedot pada suatu lokasi yang akan mengurangi alokasi untuk jaringan yang lain, yang pada akhirnya akan mengakibatkan kerusakan pada seluruh jaringan ( Jurnal Masterplan Transportasi Darat 2005, hal III-11).

Kerusakan jalan mengindikasikan kondisi struktural dan fungsional jalan yang sudah tidak mampu memberikan pelayanan yang optimal ter hadap pengguna jalan, seperti ketidaknyamanan dan ketidakamanan penggua jalan mengemudikan kendaraan di atas permukaan jalan yang bergelombang dan licin. Beban lalu lintas kendaraan yang dapat berupa peningkatan beban dan repetisi beban. Makin


banyak repetisi beban yang terjadi makin besar tingkat kerusakan jalan. Kerusakan akan terjadi jika daya dukung perkerasan jalan lebih kecil dari beban lali lintas. Meskipun demikian perbaikan lebih lanjut dapat dilakukan dengan pengendalian sistem terpadu. Standarisasi beberapa komponen seperti roda, dan peningkatan frekuensi pengecekan terhadap beban kenderaan demi kepentingan keselamatan lalu lintas maupun untuk mencegah beban yang berlebihan pada perkerasan jalan. III.2

TOPIK PENELITIAN

Judul penelitian yang menjadi topik pembahasan adalah STUDI PENGARUH

BEBAN

BERLEBIH

( OVERLOAD)

TERHADAP

PENGURANGAN UMUR RENCANA PERKERASAN JALAN. Pada penelitian ini akan dilihat besarnya pengaruh beban berlebih (overload) terhadap pengurangan umur rencana perkerasan jalan. III.3

PENGUMPULAN DATA

Dalam penulisan tugas akhir ini penulis memakai data kendaraan berdasarkan asumsi maupun saran dari dosen pembibing. Dimana data ini diasumsikan mendekati kondisi yang terdapat di lapangan baik berat, tipe, maupun komposisi kendaraan. Jenis kenderaan yang umumnya melintas pada jalan

jenis kenderaan beserta tipe konfigurasi sumbunya masing-masing.

Kelebihan muatan pada umumnya terdapat pada kendaraan pengangkut barang secara khusus terdapat pada kendaraan truk maupum trailer. Kelebihan muatan diasumsikan sesuai dengan yang terdapat dilapangan.


III.4 ANGKA EKIVALEN (E)

Angka ekivalen adalah angka yang menunjukkan jumlah lintasan dari sumbu tunggal seberat 8,16 ton yang akan menyebabkan kerusakan yang sama atau penurunan indeks permukaan yang sama apabila kenderaan tersebut lewat satu kali. Setiap jenis kenderaan akan mempunyai angka ekivalen ( VDF = vehicle damage factor ) yang berbeda yang merupakan jumlah angka ekivalen dari sumbu

depan dan sumbu belakang. Beban masing-masing sumbu dipengaruhi oleh letak titik berat kenderaan dan bervariasi sesuai dengan muatan dari kenderaan tersebut. Menurut Bina Marga faktor daya rusak kenderaan ( vehicle damage factor = VDF ) adalah perbandingan antara daya rusak oleh muatan sumbu suatu kenderaan

terhadap daya rusak oleh beban sumbu standar (Formula Liddle). Menurut meto de Pangkat Empat ( fourth factor method ) tersebut, penambahan beban per roda kendaraan mengakibatkan tingkat kerusakan sebesar pangkat empat rasio antara beban nyata yang bekerja dan beban standar. Artinya, penambahan beban tersebut akan sangat mempengaruhi umur layan jalan yang menjadi jauh lebih pendek karena faktor pangkat empat tersebut. Perbandingan ini tidak linear, melainkan ekponensial sebagai berikut :

VDF =

ESTRT

Beban Sumbu Kendaraan 4 Beban Sumbu Standar

 BebanSumbu, ton  =   5,4  

4

 BebanSumbu, ton  ESTRG =   8,16  

ESDRG

4

 BebanSumbu, ton  =   13.76 

4


ESTrRG

 BebanSumbu, ton  =   18.45 

Maka : E kenderaan

4

= E sb depan + E sb belakang

Faktor daya rusak ( VDF = vehicle damage factor ) menggambarkan seberapa besar pengaruh suatu kendaraan terhadap perkerasan apabila melintas di atas lapisan perkerasan tersebut. Kerusakan akan terjadi lebih cepat dengan adanya beban berlebih karena faktor daya pengrusak sangat dipengaruhi jumlah beban pada masing-masing sumbu. Sebagai contoh penambahan beban sumbu pada single axle dual wheel menjadi 2 kali beban standar, akan mengakibatkan pertambahan daya rusak sebanyak 16 kali. Jika beban sumbu menjadi 3 kali, maka daya rusak menjadi 81 kali. Pada dasarnya konstruksi perkerasan jalan direncanakan dengan mengasumsikan jalan akan mengalami sejumlah repetisi (CESA = Cumulatif Equivalent Single Axle Load ) beban kendaraan dalam satuan standar axle load (SAL) sebesar 18.000 lbs atau 8,16 ton untuk as tungal roda ganda. CESA adalah cumulatife equivalent stnadart axles, yaitu total VDF kendaraan-kendaraan yang diperkirakan melintasi ruas jalan tersebut selama umur rencana, dalam satuan lintasan as kendaraan dengan beban standar 18 kips (8,16 ton). Dengan mengetahui hal ini maka kelebihan muatan pada kendaraan (overloading) sangat berpengaruh terhadap pengurangan umur rencana jalan. 33 cm

tekanan angin = 5.5 kg/cm2 8.16 ton

11 cm

Gambar 3.1 : Sumbu standar 18.000 pon/ 8,16 ton Sumber : Sukirman,(1999)


Tekanan roda 1 ban lebih kurang 0,55 Mpa = 5,5 kg/cm 2. Jari-jari bidang kontak 110 mm atau 11 cm. Jarak antara masing-masing sumbu roda ganda = 33 cm Tabel 3.1. Angka Ekivalen beban sumbu kendaraan (E) Ekivalen Beban Sumbu Kendaraan (E) Beban Sumbu (ton) STRT STRG SDRG STrRG 1 0,00118 0,00023 0,00003 0,00001 2 0,01882 0,00361 0,00045 0,00014 3 0,09526 0,01827 0,00226 0,00070 4 0,30107 0,05774 0,00714 0,00221 5 0,73503 0,14097 0,01743 0,00539 6 1,52416 0,29231 0,03615 0,01118 7 2,82369 0,54154 0,06698 0,02072 8 4,81709 0,92385 0,11426 0,03535 9 7,71605 1,47982 0,18302 0,05662 10 11,76048 2,25548 0,27895 0,08630 11 17,21852 3,30225 0,40841 0,12635 12 24,38653 4,67697 0,57843 0,17895 13 33,58910 6,44188 0,79671 0,24648 14 45,17905 8,66466 1,07161 0,33153 15 59,53742 11,41838 1,41218 0,43690 16 77,07347 14,78153 1,82813 0,56558 17 98,22469 18,83801 2,32982 0,72079 18 123,45679 23,67715 2,92830 0,90595 19 153,26372 29,39367 3,63530 1,12468 20 188,16764 36,08771 4,46320 1,38081


III.5 PROSEDUR PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN PERKERASAN LENTUR.

Berikut ini adalah prosedur perhitungan perkerasan lentur menurut Metode Analisa Komponen/Bina Marga 2002: 1. Asumsikan nilai Struktural Number (SN). 2. Hitung angka ekivalen beban gandar sumbu kendaraan (E). 3. Hitung faktor umur rencana (N). 4. Hitung equivalen Single axle load (ESAL). 5. Tentukan standar normal deviasi (Zr), dan standar deviasi (So), Nilai standar normal deviasi didapatkan berdasarkan nilai reabilitas. 6. Hitung modulus resilient (MR). 7. Tentukan struktural number (SN), dengan nomogram atau persamaan. 8. Dari perhitungan terakhir di atas, maka didapatkan nilai SN, apabila hasil SN dari perhitungan di atas telah mendekati nilai SN yang diasumsikan terlebih dahulu untuk menghitung Angka Ekivalen maka perencanaan tebal perkerasan telah sesuai. III.6 PERENCANAAN TEBAL LAPISAN PERKERASAN III.6.1 Indeks Tebal Perkerasan (ITP)

Hasil perhitungan nilai ITP/SN di atas kemudian digunakan untuk mencari tebal masing-masing lapisan perkerasan Penentuan indeks tebal perkerasan (ITP) dapat diperoleh dengan menggunakan rumus Bina Marga 2002. Dari Indeks Tebal Perkerasan (ITP) yang diperoleh, maka didapat batas-batas minimum tebal lapisan permukaan berdasarkan tabel-tabel yang ada.


Persamaan Bina Marga :



∆ IP   − IPo IPf  

Log  LogWt = ZrxSo + 9.36 xLog ( ITP + 1) − 0.2 +

0.4 +

1094

+ 2.32 xLog (Mr ) − 8.07

( ITP + 1)5.19

Catatan:Structural number (SN) juga dapat dicari dengan menggunakan nomogram.

III.6.2 Tebal Lapisan Perkerasan

Perhitungan perencanaan tebal perkerasan dalam pedoman ini didasarkan pada kekuatan relatif masing-masing lapisan perkerasan, dengan rumus sebagai berikut : ITP = a1D1 + a2D2  + a3D3 Dimana : a1, a2, a3

= Koefisien kekuatan relatif bahan perkerasan

D1, D2, D3

= Tebal masing-masing lapis perkerasan (cm)

Jika kualitas drainase dipertimbangkan, maka persamaan di atas dimodifikasi menjadi : ITP = a1 D1+ a2 D2 m2 + a3 D3 m3 Dimana : a1, a2, a3

= Koefisien kekuatan relatif bahan perkerasan (berdasarkan besaran mekanistik)

D1, D2, D3 = Tebal masing-masing lapis perkerasan m2, m3



Angka 1, 2, dan 3, masing-masing untuk lapis permukaan, lapis pondasi, dan lapis pondasi bawah. Dari nilai ITP / SN dapat diperoleh tebal masing – masing lapisan perkerasan dengan hubungan berikut : a1 x D1* ≥ ITP1  ITP1* = a1 x D1* ITP1* + a2 x m2 x D2 ≥ ITP2

 ITP2*

= ITP1* + a2 x m2 x D2*

ITP1* +ITP2*+ a3 x m3 x D3 ≥ ITP3  ITP3* = ITP1* + ITP2* + a3 x m3 x D3*

ITP 1 ITP 2 ITP 3

Lapis Permukaan Lapis Pondasi Atas Lapis Pondasi Bawah

D1 D2 D3

Tanah Dasar

Gambar 2.9. Indeks Tebal Perkerasan Masing - Masing Lapisan

dimana: ITP

= Indeks Tebal Perkerasan (cm)

a

= Koefisien Kekuatan Relatif dari bahan perkerasan

D

= Tebal lapisan perkerasan (cm)

m


1,2,3

= Indeks yang berturut-turut adalah lapis permukaan, lapis pondasi atas lapis pondasi bawah dan subgrade ( tanah

dasar ) *

= merupakan nilai yang sebenarnya dipergunakan.


Kontrol nilai masing-masing tebal lapisan perkerasan sesuai dengan persyaratan tebal lapisan minimum sesuai dengan Pedoman Perencanaan Bina Marga 2002. Kontrol nilai ITP / SN yang dihitung dengan nilai ITP/SN yang direncanakan pada awal, nilai SN yang dihitung harus lebih besar atau sama dengan nilai SN yang direncanakan. Hasil desain tebal lapisan perkerasan dalam tugas akhir ini dapat dilihat pada lampiran yang tercantum. III.7 PROSEDUR PERHITUNGAN PENGARUH PENGURANGAN UMUR PERKERASAN JALAN AKIBAT BEBAN BERLEBIH

Berikut ini adalah prosedur perhitungan pengurangan umur rencana perkerasan jalan akibat adanya beban berlebih pada perkerasan lentur : 1. Nilai akhir SN yang diperoleh dari perhitungan kemudian digunakan untuk merencanakan masing-masing tebal lapisan perkerasan. 2. Beban kendaraan dinaikkan/dikurangi dari kondisi beban standar. 3. Kemudian hitung kembali angka ekivalen (E) tiap kendaraan akibat adanya kenaikan beban (beban berlebih) di atas. 4. Hitung nilai total ESAL (E18) yang akan dipikul perkerasan akibat adanya kelebihan muatan kendaraan di atas. 5. Kemudian hitung persen umur perkerasan yang ada dengan kondisi beban di atas. Nilai persen umur adalah jumlah persentase beban standar yang dapat dipikul suatu lapisan perkerasan (N ada) terhadap jumlah beban sumbu standar rencana (Nrencana).

% umur =

N ada N rencana

x100 %

6. Kemudian dari hasil perhitungan diambil kesimpulan .


III.8 ANALISIS DAN INTERPRETASI

Dalam menyelesaikan tugas akhir ini penulis menggunakan program Microsoft Excel untuk menganalisis dan menggambar grafik dari hasil perhitungan. Hasil perhitungan disajikan dalam bentuk tabel dan grafik, sehingga mudah dibaca dan dipahami oleh pembaca. Setelah semua langkah penelitian selesai dilakukan, dan hasil-hasil yang diperoleh sesuai dengan tujuan penelitian, maka laporan penelitian (skripsi) dapat dibuat secara runtut dan sistematis.


BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN IV.1

ANALISIS dan PEMBAHASAN

4.1.1 Data Kendaraan

Data kendaraan yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut : Tabel 4.1. Data Kendaraan

Jenis

Konfigurasi

LHR

Sumbu

(Kend/hr)

M.Penumpang Bus Truk Ringan

1.1 1.2 1.1

2100 1500 1000

Truk Sedang

1.2

850

Truk Berat

1.22

430

1.1.222 1.2-22 1.22-222

270 180 90

Kendaraan

Trailer Trailer Trailer

Sumber : Asumsi Dan Saran Dosen Pembimbing

4.1.2 Konfigurasi masing-masing sumbu kendaraan yang digunakan : Tabel 4.2. Konfigurasi masing-masing sumbu kendaraan Jenis Kendaraan

Konfigurasi Sumbu

Berat Total (ton)

Berat Smb1

Berat Smb2

Berat Smb3

Berat Smb4

M.Penumpang

1.1

2

1

1

Bus

1.2

9

3

6

Truk Ringan

1.2

12

6

6

Truk Sedang

1.2

16

6

10

Truk Berat

1.22

24

6

9

9

Trailer

1.1.222

34

6

7

7

7

Trailer

1.2-22

34

6

10

9

9

Trailer

1.22-222

54

6

9

9

10

Berat Smb5

Berat Smb6

7 10

10

Sumber : Surat Edaran Dirjen Hubdat S.E.02/AJ.108/DRJD/2008


4.1.3 Angka Ekivalen kendaraan untuk beban dalam keadaan standar (tidak ada

beban berlebih). Tabel 4.3. Angka Ekivalen kendaraan untuk beban dalam keadaan standar (tidak ada beban berlebih). Jenis Konfigurasi LHR Berat Total Angka Ekivelen Kendaraan Sumbu (Kend/hr) (ton) (E)

M.Penumpang Bus Truk Ringan Truk Sedang Truk Berat Trailer Trailer Trailer

1.1 1.2 1.1 1.2 1.22 1.1.222 1.2-22 1.22-222

2100 1500 1000 850 430 270 180 90

2 9 12 16 24 34 34 54

0.00236 0.3876 3.0483 3.7796 4.4525 6.0262 6.7079 11.4428


IV.2 DATA PENUNJANG PERENCANAAN PERKERASAN LENTUR.

Masa pelayanan jalan (n)

= 10 tahun

Reliabilitas

= 95 %

Zr

= -1,645

Standar Deviasi (So)

= 0,45

•

Indeks Permukaan awal (IPo)

= 4 (Laston)

•

Indeks Permukaan Akhir (IPt)

= 2 (jalan arteri)

•

Indeks Permukaan hancur (IPf)

= 1,5

•

Faktor Distribusi Kendaraan (DD) = 0,5

•

Faktor distribusi Lajur (DL)

= 0,9

•

i

= 5 %/tahun

•

•

•

•

•

Bahan Perkerasan Lapis permukaan

: LASTON MS 744

a1 = 0,40

Lapis pondasi atas

: Batu Pecah Kelas A, CBR = 80 % a 2 = 0,13

Lapis pondasi bawah : Sirtu Kelas B CBR = 30% Tanah Dasar

a 3 = 0,11

: CBR = 5 %

•

SN / ITP rencana = 5.0 Inchi

•

Mr = 1500 x CBR = 1500 x 5 = 7.500 psi

•

m2

= 0,95

•

m3

= 0,9


IV.3 PERHITUNGAN PENGARUH PERUBAHAN BEBAN K ENDARAAN TERHADAP % UMUR PERKERASAN JALAN Tabel 4.4. Perhitungan Total ESAL selama 10 Tahun

Jenis

LHR

Berat

Angka Ekivalen

i

DD

DL

Umur Rencana

Kendaraan M.Penumpang Bus Truk Ringan Truk Sedang Truk Berat Trailer Trailer Trailer

(Kend/hr) 2100 1500 1000 850 430 270 180 90

Ton 2 9 12 16 24 34 34 54

(E) 0.002352096 0.383904614 3.048315806 3.834716167 4.452462739 6.010498029 6.690950415 11.49376802

(%) 5 5 5 5 5 5 5 5

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9

(Tahun) 10 10 10 10 10 10 10 10

N

(ESAL) 10204.40082 1189673.667 6297573.08 6733880.548 3955323.48 3352644.316 2488132.905 2137067.279 Total = 26164499.68


1. Truk Sedang ( 16 ton) Tabel 4.5. Perhitungan % Umur Akibat Perubahan Berat Truk Sedang (16 ton) % Perubahan Berat Angka NRencana Nada % Umur Berat (ton) Ekivalen (E) -25 12 1,2133282 26164499.68 21561261,02 121,349 -20 12,8 1,5706997 26164499.68 22188816,6 117,917 -15 13,6 2,0017458 26164499.68 22945746,86 114,027 -10 14,4 2,5159573 26164499.68 23848718,15 109,710 -5 15,2 3,1234003 26164499.68 24915406,92 105,013 0 16 3,8347162 26164499.68 26164499,68 100 5 16,8 4,6611215 26164499.68 27615693,02 94,745 10 17,6 5,6144079 26164499.68 29289693,64 89,330 15 18,4 6,7069425 26164499.68 31208218,29 83,838 20 19,2 7,9516674 26164499.68 33393993,83 78,350 25 20 9,3621000 26164499.68 35870757,18 72,941

% Umur 140 120

1. Truk Sedang ( 16 ton) Tabel 4.5. Perhitungan % Umur Akibat Perubahan Berat Truk Sedang (16 ton) % Perubahan Berat Angka NRencana Nada % Umur Berat (ton) Ekivalen (E) -25 12 1,2133282 26164499.68 21561261,02 121,349 -20 12,8 1,5706997 26164499.68 22188816,6 117,917 -15 13,6 2,0017458 26164499.68 22945746,86 114,027 -10 14,4 2,5159573 26164499.68 23848718,15 109,710 -5 15,2 3,1234003 26164499.68 24915406,92 105,013 0 16 3,8347162 26164499.68 26164499,68 100 5 16,8 4,6611215 26164499.68 27615693,02 94,745 10 17,6 5,6144079 26164499.68 29289693,64 89,330 15 18,4 6,7069425 26164499.68 31208218,29 83,838 20 19,2 7,9516674 26164499.68 33393993,83 78,350 25 20 9,3621000 26164499.68 35870757,18 72,941

% Umur 140 120 100 80 60 40 20 0 -30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

Grafik 4.1 Hubungan % Perubahan Berat dan % Umur Untuk Truk Sedang (16 ton)


2. Truk Berat ( 24 ton) Tabel 4.6. Perhitungan % Umur Akibat Perubahan Berat Truk Berat (24 ton) % Perubahan Berat Angka NRencana N ada % Umur Berat (ton) Ekivalen (E) -25 18 1,4087870 26164499.68 23460665,26 111,524 -20 19,2 1,8237287 26164499.68 23829276,69 109,799 -15 20,4 2,3242134 26164499.68 24273879,77 107,788 -10 21,6 2,9212608 26164499.68 24804263,93 105,483 -5 22,8 3,6265587 26164499.68 25430811,89 102,885 0 24 4,4524627 26164499.68 26164499,68 100 5 25,2 5,4119963 26164499.68 27016896,61 96,844 10 26,4 6,5188507 26164499.68 28000165,3 93,444 15 27,6 7,7873852 26164499.68 29127061,68 89,828 20 28,8 9,2326267 26164499.68 30410934,96 86,036 25 30 10,870270 26164499.68 31865727,66 82,108

% Umur

120 100 80 60 40 20 0 -30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

Grafik 4.2. Hubungan % Perubahan Berat dan % Umur Untuk Truk Berat (24 ton)


3. Trailer ( 54 ton) Tabel 4.7. Perhitungan % Umur Akibat Perubahan Berat Trailer (54 ton) % Perubahan Berat Angka NRencana N ada % Umur Berat (ton) Ekivalen (E) -25 40,5 3,6367000 26164499.68 24703613,84 105,913 -20 43,2 4,7078474 26164499.68 24902775,15 105,066 -15 45,9 5,9998187 26164499.68 25142994,87 104,062 -10 48,6 7,5410612 26164499.68 25429562,24 102,890 -5 51,3 9,3617459 26164499.68 25768087,05 101,538 0 54 11,493768 26164499.68 26164499,68 100 5 56,7 13,970747 26164499.68 26625051,03 98,270 10 59,4 16,828026 26164499.68 27156312,6 96,347 15 62,1 20,102672 26164499.68 27765176,42 94,234 20 64,8 23,833477 26164499.68 28458855,11 91,937 25 67,5 28,060957 26164499.68 29244881,81 89,466

% Umur

108 106 104 102 100 98 96 94 92 90 88 -30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

Grafik 4.3. Hubungan % Perubahan Berat dan % Umur Untuk Trailer (54 ton)


Tabel 4.8. % Perubahan Berat dan % Umur Masing-masing Truk Sedang, Truk Berat dan Trailer % Perubahan % Umur Berat Truk Sedang(16Ton) Truk Berat (24 ton) Trailer (54 ton) -25 121,3495 111,524 105,913 -20 117,917 109,799 105,066 -15 114,027 107,788 104,062 -10 109,710 105,483 102,890 -5 105,013 102,885 101,538 0 100 100 100 5 94,745 96,844 98,270 10 89,330 93,444 96,347 15 83,838 89,828 94,234 20 78,350 86,036 91,937 25 72,941 82,108 89,466 % Umur

140 % Umur Truk Sedang (16 ton) % Umur Truk Berat (24 ton) % Umur Trailer (54 ton)

120

100

80

60

40

20

0 -30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

% Perubahan Berat

Grafik 4.4. Hubungan % Perubahan Berat dan % Umur Untuk Ketiga Truk


Tabel 4.9. % Perubahan Berat dan % Umur Kombinasi Ketiga Truk

% Perubahan Berat -25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25

% Umur Kombinasi 150,400 140,730 130,602 120,276 110,002 100 90,444 81,465 73,143 65,518 58,595

% Umur

160 140 120 100 80 60 40 20 0 -30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

25

30

% Perub ahan Be rat

Grafik 4.5. Hubungan % Perubahan Berat dan % Umur Kombinasi Ketiga Truk


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN I.KESIMPULAN

Setelah dilakukan perhitungan perkerasan lentur dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Penambahan beban kendaraan truk dan trailer dari beban standar akan mengakibatkan perubahan angka ekivalen yang cukup besar, sehingga beban repetisi selama umur rencana yang dapat dipikul perkerasan tercapai sebelum umur rencana. 2. Naiknya beban truk dari beban standar menyebabkan penurunan persen umur perkerasan jalan menjadi lebih kecil dari 100 persen hal ini dapat dilihat dari grafik hubungan persen kenaikan beban dan persen umur. Sehingga hal ini akan menunjukkan penurunan umur perkerasan jalan. 3. Dari gambar grafik yang diperoleh dari hasil perhitungan menunjukkan bahwa Truk sedang (16 ton) mempunyai sensitifitasnya tinggi pada perkerasan bila dibandingkan dengan truk Berat (24 ton) maupun Trailer (54 ton). 4. Dari grafik penambahan beban 10 % pada truk sedang (16 ton) menyebabkan pengurangan % umur sebesar 89,330 % sedangkan pada truk berat (24 ton) dan trailer (54 ton) dengan penambahan beban yang sama masing-masing sebesar 93,444 % dan 96,347 %. Sedangkan untuk kombinasi ketiga truk di atas dengan penambahan beban 10 % menyebabkan besar % umur perkerasan menjadi sebesar 81,465 %.


II. SARAN •

Diperlukan kesadaran dari pemakai jalan untuk mematuhi peraturan berat muatan maksimum kendaraan yang dapat melintas pada suatu jalan raya dan dan diupayakan dapat dilakukan pengawasan yang optimal terhadap pemeliharaan jalan dan berat muatan kendaraan yang melintas pada suatu perkerasan agar jalan tersebut dapat mencapai umur rencana yang diharapkan.

•

Untuk

mengangkut

barang/muatan

yang

cukup

berat

sebaiknya

menggunakan kendaraan dengan sumbu yang lebih banyak sehingga daya rusak makin kecil. •

Adanya denda maupun sanksi pidana yang tegas bagi yang melanggar.

•

Pengawasan dan pengendalian muatan lebih melalui jembatan timbang dilakukan dengan optimalisasi penyelenggaraan jembatan timbang yang ada dan pengawasan alat penimbangan portable secara intensif terhadap kawasan-kawasan pembangkit muatan lebih.

•

Dalam pengawasan dan pengendalian muatan lebih selain optimalisasi jembatan timbang yag dioperasikan , juga dilakukan dengan pengendalian terhadap modifikasi rancang bangun dengan pengawasan standar teknis mengenai jenis kendaraan bermotor, ukuran dimensi bak muatan serta tata cara pemuatannya, pengawasan terhadap kelas jalan dan sosialisasi program/kebijakan penanganan muatan lebih.


DAFTAR PUSTAKA

1. AASHTO, 1993, Guide for Design of Pavement Structures . AASHTO, Washington DC, USA 2. Departemen Pekerjaan Umum, 2002, Pedoman Perencanaan

Perkerasan

Lentur , No.Pd T-05-2002-B, Dep.PU, Jakarta.

3. Departemen Pekerjaan Umum, 2005, Pedoman Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan Lentur dengan Metoda Lendutan , No.Pd T-05-2002-B,

Dep.PU, Jakarta. 4. Direktorat Jenderal Bina

Marga, (1987), Petunjuk Perencanaan Tebal

Perkerasan Lentur Jalan Raya Dengan Metode Analisa Komponen ,

Departemen Pekerjaan Umum. 5. Direktorat Jenderal Perhubungan darat, 2005, Master Plant Transportasi Darat , Dep. Hub, Jakarta.

6. Djunaedi Kosasih, Perancangan Perkerasan & Bahan , Penerbit ITB. 7. Ir. Elkhasnet. MT, Jurnal Penurunan Umur Rencana Perkerasan Jalan Lentur dan Perkerasan Kaku Akibat Beban Berlebih , Bandung.

8. I Gede Putu Dedy Ujiana, Tri Tjahjono, Ellen SW Tangkudung (2009), Kajian Angkutan Barang Dengan Beban Muatan Berlebih di Jalan Tol Cikampek – Jatiluhur , UI.

9. Peraturan Pemerintah No.43 (1993), Tentang Prasarana dan Lalu-Lintas Jalan.

10. Sukirman,Silvia,1999, Pekerasan lentur Jalan Raya . Jilid 2. Penerbit Nova, Bandung.


11. Surat Edaran Direktorat Jenderal Perhubungan Darat, SE.02/AJ/AL.108/DRJ/ 2008, Tentang Paduan Batasan Maksimum Perhitungan JBI (Jumlah Berat yang di Ijinkan) dan JBKI (Jumlah Berat Kombinasi yang di Ijinkan) untuk Mobil Barang, Kenderaan Khusus, Kendaraan Penarik, berikut Kereta Tempelan/ Kereta Gandengan , Jakarta.

12. Yoder, E.J and Witczak,M.W (1975), Principles of Pavement Design , New york. 13. Jurnal The Asia Foundation, 2008 Biaya Transportasi Barang Angkutan, Regulasi, dan Pungutan Jalan di Indonesia, Jakarta.

14. Peraturan

Daerah

Provinsi

Kalimantan

Timur

No.09/2006,

Tentang

Pengendalian dan Pengawasan Angkutan barang di Jalan dalam wilayah Provinsi Kalimantan timur .

15. Hikmat Iskandar, 2008, Jurnal Perencanaan Volume Lalu-lintas Untuk Angkutan Jalan.

16. Surat Edaran Menteri Perhubungan Darat No.SE.01/ A.J307/ DRJD/ 2004, Tentang Pengawasan dan Pengendalian Muatan Lebih , Jakarta


LAMPIRAN


IP 4,5 4 3,5 3 2,5

UR

2 1,5 1 0,5 0 1,E+03

1,E+04

1,E+05

1,E+06

1,E+07

X 1,E+08

1,E+09

N (ESAL)

Grafik 4.6.Penurunan Kondisi Perkerasan Jalan Akibat Pertambahan Beban La lu Lintas.

Keterangan : X = 16.711.243 ESAL ≈ 16,71 x 10 7 ESAL Umur Rencana (UR) = 10 tahun Beban sebesar 16,71 x 10 7 ESAL yang akan dipikul jalan selama umur rencana (UR) 10 tahun pada kondisi beban normal ( tidak ada beban berlebih) pada kendaraan. Dalam hal ini persen umur dari perkerasan jalan tersebut adalah 100 %, sehingga apabila terdapat beban berlebih maka beban tersebut akan dicapai sebelum umur rencana. Misalnya dari perhitungan penambahan beban sebesar 10 % untuk truk sedang (16 ton), truk berat (24 ton) dan trailer (54 ton) menunjukkan pengurangan persen umur perkerasan menjadi sebesar 81,465 %.


Hasil Perhitungan Tebal Lapisan Perkerasan Dengan Metode Analisa Komponen/Bina Marga 2002 adalah sebagai berikut :

Parameter-parameter yang di asumsikan sebagai breikut : •

Masa pelayanan jalan (n)

= 10 tahun

Reliabilitas

= 95 % (tabel 2.3)

Zr

= -1,645 (tabel 2.4)

Standar Deviasi (So)

= 0,45

•

Indeks Permukaan awal (IPo)

= 4 (Laston) (tabel 2.10)

•

Indeks Permukaan Akhir (IPt)

= 2 (jalan arteri) (tabel 2.11)

•

Indeks Permukaan hancur (IPf)

= 1,5

•

Faktor Distribusi Kendaraan (DD) = 0,5 (tabel 2.7)

•

Faktor distribusi Lajur (DL)

= 0,9 (tabel 2.6)

•

i

= 5 %/tahun

•

•

•

•

Bahan Perkerasan (tabel 2.10) Lapis permukaan

: LASTON MS 744

a1 = 0,40

Lapis pondasi atas

: Batu Pecah Kelas A, CBR = 80 % a 2 = 0,13

Lapis pondasi bawah : Sirtu Kelas B CBR = 30% Tanah Dasar

a 3 = 0,11

: CBR = 5 %

•

SN / ITP rencana = 5.0 Inchi

•

Mr(1) = 1500 x CBR = 1500 x 5 = 7.500 psi

•

Mr(2) = 1500 x 80

= 120000 psi

•

Mr(3) = 1500 x 30

= 45000 psi

•

m2

= 0,95 (tabel 2.9)

•

m3

= 0,90 (tabel 2.9)


Dengan memasukkan nilai-nilai di atas ke dalam persamaan Bina Marga di bawah ini diproleh nilai ITP. Wt

=

26.164.500 ESAL

 IPo − IPt   − IPo IPf  

Log 

Log Wt = ZR x So + 9,36 Log (ITP + 1) – 0,20 +

0,4 +

1094

+ 2,32 x Log (MR) - 8,07

( ITP + 1)5,19

ITP 1 ITP 2

D1

Lapis Permukaan

ITP 3

D2

Lapis Pondasi Atas Lapis Pondasi Bawah

D3

Tanah Dasar

ITP1 = 5,4814 cm ITP2 = 7,61307 cm ITP3 = 14,12628 cm Maka dari nilai ITP tersebut dapat ditentukan tebal lapisan perkerasan sebagai berikut : D*1

=

ITP1 a1

5,4814 =

ITP*1 = a1 x D1 D*2

0.4

=

13,704cm

≈

14cm

= 0,4 x 14 = 5,6 cm

 ITP2 − ITP *1   7,61307 - 5,6   =   = 16,3cm a xm 0,13x0,95   2 2  

= 

Gunakan Tebal Pondasi Atas Minimum = 25 cm ITP*2 = 25 x 0,13 x 0,95 = 3,0875 cm D*3

 ITP3 − ( ITP *1 + ITP *2 )   14,1263 − (5,6 + 3,0875 )   =   a xm x 0 , 11 0 , 9   3 3  

= 


123dok Studi Pengaruh Beban Berlebih Overload Terhadap Pengurangan Umur Rencana Perkerasan Jalan

Recommend Documents