Perencanaan Perkerasan Jalan [PDF]

Citation preview

MODUL 7 PERENCANAAN PERKERASAN JALAN (3 SKS)



Ir. Alizar,M.T. POKOK BAHASAN: PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN LENTUR(MAKBM). KONSTRUKSI LANGSUNG DAN OVERLAY MATERI KULIAH: Prosedur perancangan, konstruksi langsung, desain lapis tambahan, contoh soal 7.1. FROSEDUR PERANCANGAN Prosedur perancangan tebal perkerasan lentur menurut Bina Marga ‘87, merupakan hasil modifikasi dari metoda AASHTO 1972. Modifikasi ini dilakukan untuk penyesuaian terhadap kondisi alam, lingkungan, sifat tanah dasar dan jenis lapisan yang sering dipakai, dengan hasil seperti pada modul sebelumnya. Silvia Sukirman (1999),- menyajikan secara umum metoda BM dalam bentuk bagan alir berikut:



Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB



IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN



7.2. Konstruksi langsung Pada konstruksi langsung, struktur perkerasan dibuat agar mampu melayani beban lalu lintas selama masa layan tanpa memerlukan pelapisan tambahan diantaranya. Sehingga lapis tambahan hanya diberikan setelah masa layan dengan program peningkatan jalan. Secara terperinci perencanaan tebal perkerasan secara langsung sesuai dengan SNI-1732-1989-F dapat mengikuti tahapan berikut: 1. Menentukan nilai DDT dengan menggunakan rumus hubungan CBR dan DDT DDT = (4,3 log CBR) + 1,7 atau dapat pula menggunakan Grafik korelasi hubungan DDT dan CBR dengan cara menanik garis mendatar dari nilai CBR. 2. Tentukan umur rencana, dan jenis material yang digunakan 3. Tentukan faktor pertumbuhan lalu lintas selama masa pelaksanaan dan selama umur rencana (1%) 4. Tentukan faktor regional (FR) 5. Tentukan LHR awal dan LHR akhir 6. Tentukan faktor distribusi kendaraan (C), dan angka ekivalen beban sumbu (E) 7. Tentukan LEP,LEA,LET dan LER 8. Tentukan Indeks permukaan awal (Ipo) dan indeks permukaan akhir (Ipt) 9. Tentukan Indeks tebal perkerasan (ITP) dengan mempergunakan salah satu nomogram 1-9, yang sesuai dengan nilal Ipo dan IPt. 10. Tentukan koefisien kekuatan relatif(a) dari setiap jenis lapisan yang dipilih 11. Tentukan tebal masing-masing lapisan dengan rumus



Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB



IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN



Untuk tebal lapis permukaan (Dl) sampai dengan ketelitian 0,5 cm, sedangkan untuk lapis dibawahnya merupakan angka bulat. 12. Kontrol apakah tebal masing-masing lapisan memenuhi batas minimum persyaratan dan ITP. Contoh perencanaan konstruksi langsung, sebagaimana SNI-1732-1989-F, adalah sebagaimana dijelaskan dibawah ini. 7.3. Contoh soal, untuk lalu lintas tinggi Rencanakan tebal perkerasan untuk jalan 2 jalur, data lalu lintas tahun 1981 seperti di bawah ini, dan umur rencana a. 10 tahun b. 20 tahun Jalan dibuka tahun 1985 (I selama masa pelaksanaan 5%/th). Perkembangan lalu lintas untuk UR l0 tahun = 8%, sedangkan untuk UR 20 tahun = 6% Data lalu lintas dan bahan sebagai berikut:



Jenis kendaraan



Jumlah lalu lintas Jenis bahan perkerasan



Kend Ringan 2 ton 1000 kend



Asbuton (MS 744)



al =0,3 5



Bus 8 ton



300 kend.



Batupecah(CBR 100)....a21= Õ,14



Truk 2 as 13 ton



50 kend



Sirtu (CBR 50)



Truk 3 as 20 ton



30 kend.



Truk 5 as 30 ton



L0 kend.



a3 = 0,12



LHR 1981 1390 kend./hari/2 jalur



Penyelesaian: LHR pada awal umur rencana(1985), 1-5%, n =4 Kend. Ringan 2 ton 1000 x (1+0,05)4



= 1215,5 kend.



Bus 8 ton



300 x (1+0,05)4



= 364,7 kend.



Truk 2 as 13 ton



50 x (1+0,05)4



= 60,8 kend.



Truk 3 as 20 ton



10 x (1+0,05)4



= 36,5 kend.



Truk 5as 30 ton



10 x (1+0,05)4



12,2 kend.



Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB



IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN



LHR pada tahun ke 10 dan tahun ke 20 Kend. Ringan 2 ton



1215,5 x (1 +0,08)10 = 2624,2 1215,5 x (1 +0,06)20 = 3898,3



Bus 8 ton



364,7x (1 +0,08)10 = 787,4



364,7 x (1 +0,06)20 =Ï 169,6



Truk 2 as 13 ton



60,8 x (1 +0,08)10 = 131,3



60,8 x (1 +0,06)20 = 195,0



Truk 3 as 20 ton



36,5 x (1 +0,08)10 = 78,8



36,5 x (1 +0,06)20 = 117,1



Truk 5 as 30 ton



12,2 x (1 ±0,08)10 = 26,3



12,2 x (1 +0,06)20 = 39,1



Menentukan E masing-masing kendaraan Jenis kendaraan Distribusi beban sumbu



Ekivalensi



Kend. Ringan 2 ton



1+1



00002+0,0002 = 0 0004



Bus 8 ton



3+ 5



0,0183 +0,1410 = 0,1593



Truk 2 as 13 ton



5+8



0, 1410 + 0,9238 =1,0648



Truk 3 as 20 ton



6 + 14 (D)



0,2923 + 0,7452 = 1,0375



Truk 5 as 30 ton



6+14(D)+5.5



1,0375+2(0,1410)=1,3195



Lintas ekivalen permulaan (LEP) ε LHRj x Cj x Ej Jenis Kendaraan



Perhitungan



LEP



Kend. Ringan 2 ton



0,5 x 1215,5 x 0,0004



0,243



Bus 8 ton



0,5 X 364,7 x 0,1593



29,046



Truk 2 as 13 ton



0,5 x60,8 x 1,0648



32,370



Truk 3 as 20 ton



0,5 x 1,0375 x 36,5



18,934



Truk 5 as 30 ton



0,5 x 12,2 x 1,3 195



8,048



LEP



88,643



Lintas ekivalen akhir (LEA) = ε LHRj (l+i)UR x Cj x Ej Jenis Kendaraan



Perhitungan



LEA



Kend. Ringan 2 ton



0,5 x 2524 x 0,0004



0,525



Bus 8 ton



0,5 x 787,4 x 0,1593



62,717



Truk 2 as 13 ton



0,5 x 131,3 x 1,0648



69,904



Truk 3 as 20 ton



0,5 x 78,8 x 1,0375



40,878



Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB



IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN



Truk 5 as 30 ton



0,5 x 26,3 x 1,3195



17,350 LEA10 = 191,373



Jenis Kendaraan



Perhitungan



LEA



Kend. Ringan 2 ton 0,5 x 3898,3 x 0,0004



0,780



Bus 8 ton



0,5 x 1169,6 x 0,1593



93,159



Truk 2 as 13 ton



0,5 x 195,0 x l,0648



103,818



Truk 3 as 20 ton



0,5 x 117,l x l,0375



60,746



Truk 5 as 30 ton



0,5x39,lx 1,3195



25,794 LEA20 = 248,297



•



Lintas ekivalen tengah (LET) = (LEP + LEA)/2 LET10



= (88,643 + 191,373)/2 = 140



LET20



= (88,643 + 248,297)/2 = 186



•



Lintas ekivalen rencana (LER) = LET x (UR/10) LER10



= 140 x (10/10) = 140



LER20



= 186 x (20/10) = 372



•



Menentukan ITP: CBR subgrade = 3,4%; DDT = ( 4,3 log 3,4 )+1,7 = 4 Ipt = 2,0 ; Ipo = 3,9 - 3,5 ; FR = 1,0



Berdasar data tersebut, didapat



di SNI-1732-1989-F untuk menentukan ITP.



LER10 = 140……………. ITP10 = 7,7 LER20 = 372……………. ITP20 = 8,8 Menetapkan tebal perkerasan Untuk UR 10 tahun:



Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB



IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN



ITP = a1.D1 + a2.D2 + a3.D3 7,7 = 0,35.D1+0,14x20+0,12x10 7,7 = 0,35D1+4 D1=10,5 cm Untuk tebal pondasi bawah (D3) berdasar SM 1732-1989-F DAFTAR VIII, tebal minimum yang dipersyaratkan adalah 10 cm. Sedangkan untuk lapis pondasi atas 20 cm (batu pecah, ITP 7,5-9,99). Sehingga lapis perkerasan dapat digambar



sebagai berikut:



p1



Untuk UR 20 tahun: ITP = a1.D1 + a2JJ2 + a3.D3 8,8 = 0,35.D1 + 0,14 x20 + 0,12 x 10 8,8 = 0,35D1+4 D1 = 13,7=l4cm Untuk tebal pondasi bawah (D3) berdasar SM 1732-1989-F DAFTAR VIII, tebal minimum yang dipersyaratkan adalah 10 cm. Sedangkan untuk Lapis pondasi atas 2 cm (batu pecah, ITP 7,5-9,99). Sehingga lapis perkerasan dapat digambar sebagai berikut:



Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB



IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN



Selain dengan susunan konstruksi diatas, alternatif tebal perkerasan dapat dilakukai



dengan



memaksimumkan



lapis



pondasi



atas



ataupun



dengan



memaksimumkan lapis pondasi bawah. Hal itu dilakukan dengan menentukan terlebih dahulu ITP masing masing lapis pondasi berdasar nilai CBR (ITP2 dan ITP3) 7.4. Desain Lapis Tambahan Desain lapis tambahan diperlukan untuk memperkuat lapis perkerasan di akhir masa layannya dengan memperbesar ITP sehingga mampu memikul beban lalu lintas tambaban yang diinginkan. Secara teoritis desain lapis tambahan secara bertahan dapat dilakukan, akan tetapi ditinjau sebagai kasus yang khusus dimana masa layannya diperpendek, misalnya pada kasus disain pemeliharaan berkala. Untuk menentukan tebal lapis tambahan diperlukan kondisi struktur perkerasan lama. Penilaian ini dilakukan secara visual dan masing-masing lapiš perkerasan melalui pembongkaran (coring). Batasan penetapan kondisi perkerasan dapat dilihat, pada Daftar IX, SNI-1 732-1989-F, Walaupun pada prinsipnya bersifat subyektif, mengingat lokasi pengamatan umumnya diambil dalam jumlah terbatas karena sifatnya yang merusak dan biaya relatif mahal, Data tambahan di lapangan dapat dilakukan sebagai kontrol terhadap hasil desain lapis tambahan. Penentuan tebal lapis tambahan dapat dilakukan dengan langkah berikut: 1. Menentukan LIP sisa dan struktur perkerasan lama. ITP sisa = Σ (ai x Di x Ki) Dimana ; ai =koefisien kekuatan relatif tiap lapis Di = tebal lapis perkerasan Ki = nilai kondisi lapisan (daftar IX) 2. Menetukan tebal lapis yang diperlukan Do = ITP perlu-ITPsisa ao 7.5. Contoh soal Rencanakan tebal lapis tambahan jalan lama 2 jalur, data lalu lintas tahun 1990 seperti di bawah ini, dan umur rencana a. 5 tahun, i = 8% b. l5 tahun, i = 6%



Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB



IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN



Susunan perkerasan jalan lama: asbuton (MS 744) 10,5 cm; batu pecah (CBR 100) =20 cm; sirtu (CBR 50) = 10 cm. Hasil penilaian kondisi jalan menunjukkan bahwa pada lapis permukaan asbuton terlihat crack sedang, beberapa deformasi pada jalur roda (kondisi 60%) akibat lalu lintas melebihi perkiraan semula FR =1,0. Bahan lapis tambahan asbuton (MS744)



Data lalu lintas:



Kendaraan ringan



2000 kendaraan



Bus 8 ton



600 kendaraan



Truk 2 as 13 ton



100 kendaraan



Truk 3 as 20 ton



60 kendaraan



Truk 5 as 30 ton



20 kendaraan



LHR 1990 2690 kendlhanil2 jurusan



LHR pada akhir umur rencana (tahun ke 5 dan tahun ke 15) Kend. Ringan 2 ton



000 x (1+ 0,08)5 = 293 8,6



2000 x (1 +0,06)15 = 47931



Bus 8 ton



600 x (1+ 0,08)5 = 881,6



600 X (1 +0,06)15 = Î437,9



Truk 2 as 13 ton



100 x (1+0,08)5 = 146,9



100 x (1+ 0,06)15 = 239,7



Truk 3 as 20 ton



60x(1+0,08)5 = 88,2



60 x (1+ 0,06)15 = 143,8



Truk 5 as 30 ton



20 x (1+0,08)5 = 29,4



120 x (1+0,06)15 = 47,9



Menentukan E masing-masing kendaraan Jenis kendaraan



Distribusi beban sumbu



Ekivalensi



Kend. Ringan 2 ton



1+1



0,0002 + 0,0002 = 0,0004



Bus 8 ton



3+5



0,0183 + 01410 = 0,1593



Truk 2 as 13 ton



5+8



0,1410 + 0,9238 = 1,0648



Truk 3 as 20 ton



6+14 (D)



0,2923 + 0,7452 = 1,0375



Truk 5 as 30 ton



6+14 (D) + 5.5



1,0375+2(0,1410)=1,3195



Lintas ekivalen permulaan (LEP) ε LHRj x Cj xEj



Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB



IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN



Perhitungan



LEP



Kend. Ringan 2 ton



0,5 x 2000 x 0,0004



0,4



Bus 8 ton



0,5 x 600 x 0,1593



47,79



Truk 2 as 13 ton



0,5 x 100 x 1,0648



53,24



Truk 3 as 20 ton



0,5 x 60 x 36,5



31,125



Truk 5 as 30 ton



0,5 x 20 x 1,3195



13,194



Jenis kendaraan



LEP =145,749 Lintas ekivalen akhir (LEA) = ε LHRj (1+i)UR x Cj x Ej Perhitungan



Jenis kendaraan



LEA



Kend. Ringan 2 ton



0,5 x 2938,6 x 0,0004



0,588



Bus 8 ton



0,5 x 881,6 x 0,1593



70,219



Truk 2 as 13 ton



0,5 x 146,9x 1,0648



78,210



Truk 3 as 20 ton



0,5 x 88,2x 1,03 75



45,75



Truk 5 as 30 ton



0,5 x 29,4 x 1,3195



19,395 LEA5 = 214,166



Perhitungan



Jenis kendaraan



LEA



Kend. Ringan 2 ton



0,5 x 4793,1 x 0,0004



0,959



Bus 8 ton



0,5 x 1437,9 x 0,1593



114,529



Truk 2 as 13 ton



0,5 x 239,7 x 1,0648



127,616



Truk 3 as 20 ton



0,5 x 143,8 x 1,0375



74,596



Truk 5 as 30 ton



0,5 x 47,9 x 1,3195



31,6 LEA15 = 349,3



Lintas ekivalen tengah (LET) = (LEP + LEA)/2 LET5 = (145,79 +214,166)/2 = 180 LET15 = (145,749 + 349,3)/2 = 248 Lintas ekivalen rencana (LER) = LET x(UR/10)



Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB



IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN



LER5 = 180 x (5/10) = 90 LER15 = 248 x (15/10) =372



Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB



IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN



Menentukan ITP CBR subgrade 3,4%; DDT = ( 4,3 log 3,4 ) + 1,7 = 4 Ipt = 2,0 ; Ipo = 3,9 - 3,5; FR = 1,0



Berdasar data tersebut, didapat nomogram no. 4. Di SNI-1732-1989-Funtuk menentukan ITP. LER5 = 90



ITP0 = 7,1



LER15 = 372



ITP20 = 8,8



•



Menentukan tebal lapis tambahan Kekuatan jalan lama = kondisi (%) x tebal x koef. Kekuatan relatif(a) Asbuton (MS744)



.....



60% x 10,5 x 0,35 2,2



Batu pecah (CBR 100) ....



=100% x 20 x 0,14 2,8



Sirtu (CBR 50) .....



=100% x 10 x 0,12 = 1,2 ITP ada = 6,2



UR=5 tahun



UR=15 tahun



∆ ITP = ITP5 - ITP ada



∆ ITP = 1TP5 -ITP ada



0,9=7,1- 6,2



2,6 = 8,8-6,2



∆ITP = a1 x D1 0,9 = 0,35D1



∆ITP = ajxD1 2,6 = 0,35D1



Dl =2,6=3 cm asbuton (MS 744)



Dl = 7,5 =7,5 cm asbuton (MS 744)



Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB



IR. ALIZAR, M.T PERENCANAAN PERKERASAN JALAN