Kelompok15_kelas01_laporan Tubes Perjal.pdf

LAPORAN TUGAS BESAR SI – 3241 PERANCANGAN PERKERASAN JALAN SEMESTER II TAHUN 2017/2018 Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Kelulusan Mata Kuliah SI-3241 Perancangan Perkerasan Jalan Dosen : Prof. Dr. Ir. Bambang Sugeng Subagio, DEA NIP : 195405021979121001 Asisten: Rafika Almira Samantha (15014056) Amalia Syahadatin (15014065)

Disusun Oleh: Rayhan Ihsan Nasution (15015036) Anang Marjono (15015015)

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2018

LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN TUGAS BESAR SI – 3241 PERANCANGAN PERKERASAN JALAN

Disusun sebagai salah satu syarat kelulusan mata kuliah SI-3241 Perancangan Perkerasan Jalan

Disusun oleh: Rayhan Ihsan Nasution Anang Marjono

15015036 15015015

Telah Disetujui dan Disahkan oleh: Bandung, 29 April 2018

Dosen,

Prof. Dr. Ir. Bambang Sugeng Subagio, DEA NIP : 195405021979121001

Asisten

Amalia Syahadatin NIM : 15014065

i

KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia-Nya sehingga tugas besar SI 3241 – Perancangan Perkerasan Jalan ini dapat diselesaikan. Tujuan penulisan tugas besar ini adalah sebagai salah satu syarat kelulusan mata kuliah SI-3141 Perancangan Geometrik Jalan. Penulis menyampaikan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Ir. Bambang Sugeng Subagio, DEA sebagai dosen mata kuliah SI 3241 – Perancangan Perkerasan Jalan, Amalia Syahadatin dan Rafika Almira Samantha sebagai asisten atas bimbingannya. Terimakasih juga penulis sampaikan kepada seluruh temanteman kelas 01 kuliah Perancangan Perkerasan Jalan yang telah berjuang bersama dan saling bahu – membahu dalam membantu penyelesaian tugas besar ini.serta semua pihak yang telah membantu dan mendukung penulis dalam penyelesaian tugas besar ini. Penulis menyadari masih ada kesalahan dan kekurangan dalam tugas besar ini, sehingga segala saran dan masukan dari pembaca akan sangat membantu dalam memperbaiki kekurangan yang terdapat pada laporan ini. Penulis berharap tugas besar ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Tugas besar ini berisi perancangan tentang perancangan tebal perkerasan dan dimensi bahu pada jalan tol yang spesifikasinya diberikan khusus untuk setiap kelompok

Bandung, Desember 2017

Penulis

ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ............................................................................................ ii DAFTAR ISI .......................................................................................................... iii DAFTAR TABEL ................................................................................................... v DAFTAR GRAFIK ............................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii BAB I ...................................................................................................................... 1 PENDAHULUAN................................................................................................... 1 1.1

Latar Belakang.......................................................................................... 1

1.2

Rumusan Masalah .................................................................................... 1

1.3.

Tujuan ....................................................................................................... 2

1.4. 1.5.

Ruang Lingkup ..................................................................................... 2 Sistematika Penulisan ............................................................................... 4

BAB II ..................................................................................................................... 6 DASAR TEORI ...................................................................................................... 6 2.1

Perkerasan Lentur ..................................................................................... 6

2.2

Dasar Teori Perkerasan Lentur Metode AASHTO 1993 ....................... 10

2.2.1

Persamaan AASHTO 1993 ............................................................. 10

2.2.2

Langkah Perencanaan dengan Metode AASHTO 1993.................. 11

2.3

Peraturan Desain Bahu Jalan .................................................................. 12

2.4

Rumus dan Tabel yang Digunakan......................................................... 14

2.4.1

Rumus-Rumus yang Digunakan ..................................................... 14

2.4.2

Tabel yang Digunakan .................................................................... 15

BAB III.................................................................................................................. 19 METODOLOGI .................................................................................................... 19

iii

3.1.

Diagram Alir ........................................................................................... 19

3.2.

Tahapan Studi ......................................................................................... 20

BAB IV ................................................................................................................. 21 DESAIN PERKERASAN LENTUR DAN BAHU JALAN ................................ 21 4.1

Faktor Ekivalen Beban Sumbu Kendaraan (LEF) .................................. 21

4.2

Lalu Lintas Harian Rata-Rata (LHR) ..................................................... 33

4.3

Kumulatif 18-kip ESAL (W18) Lalu Lintas .......................................... 34

4.4

Menghitung Nilai CBR Desain .............................................................. 36

4.5

Menentukan Modulus Resilien ............................................................... 38

4.6

Menetukan Koefisien Kekuatan Relatif Lapis Permukaan, Pondasi, dan

Pondasi Bawah .................................................................................................. 39 4.7

Menentukan Koefisien Drainase (m), Angka Reliabilitas (R), dan Zo .. 40

4.8

Menentukan Nilai ΔIP ............................................................................ 42

4.9

Menentukan Nilai Struktur (SN) ............................................................ 43

4.10

Menghitung Tebal Perkerasan ............................................................ 44

4.11

Menghitung Desain Lebar Bahu Jalan ................................................ 45

BAB V ................................................................................................................... 49 KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................. 49 5.1

Kesimpulan ............................................................................................. 49

5.2

Saran ....................................................................................................... 49

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 50 LAMPIRAN .......................................................................................................... 51

iv

DAFTAR TABEL Tabel 2. 1 Deskripsi Jenis Lapisan .......................................................................... 7 Tabel 2. 2 Lampiran Ketentuan Teknis Bahu Jalan .............................................. 13 Tabel 2. 3 Koefisien Distribusi Lajur (C) ............................................................. 15 Tabel 2. 4 Faktor Regional .................................................................................... 16 Tabel 2. 5 Koefisien Kekuatan Relatif (ai) ........................................................... 16 Tabel 2. 6 Tebal Minimum Lapisan (cm) ............................................................. 17 Tabel 2. 7 Klasifikasi Nomogram MAK ............................................................... 17 Tabel 2. 8 Indeks Permukaan Awal ...................................................................... 18 Tabel 2. 9 Indeks Permukaan Akhir ...................................................................... 18 Tabel 4. 1 Jenis dan Komposisi Kendaraan .......................................................... 21 Tabel 4. 2 Jumlah Lalu Lintas ............................................................................... 21 Tabel 4. 3 Pertumbuhan Lalu Lintas ..................................................................... 21 Tabel 4. 4 Fungsi Jalan.......................................................................................... 22 Tabel 4. 5 Data CBR ............................................................................................. 22 Tabel 4. 6 Spesifikasi Material Perkerasan Lentur ............................................... 22 Tabel 4. 7 Kualitas Drainase ................................................................................. 22 Tabel 4. 8 Distribusi Beban ................................................................................... 23 Tabel 4. 9 Pembebanan tiap Sumbu (ton) ............................................................. 24 Tabel 4. 10 Pembebanan tiap Sumbu (kips).......................................................... 25 Tabel 4. 11 Indeks Pelayanan dan Structural Number .......................................... 26 Tabel 4. 12 LEF STRT .......................................................................................... 29 Tabel 4. 13 LEF STRG ......................................................................................... 30 Tabel 4. 14 LEF STdRG ....................................................................................... 31 Tabel 4. 15 LEF STrRG ........................................................................................ 32 Tabel 4. 16 Perhitungan LHRn ............................................................................. 34 Tabel 4. 17 Perhitungan W18................................................................................ 35 Tabel 4. 18 Data CBR Terurut .............................................................................. 36 Tabel 4. 19 Perhitungan Persentase CBR ............................................................. 37 Tabel 4. 20 Spesifikasi Lapisan ............................................................................ 39 Tabel 4. 21 Koefisien Kekuatan Relatif ................................................................ 40 Tabel 4. 22 Water Removed.................................................................................. 40 v

Tabel 4. 23 Penentuan Koefisien Drainase ........................................................... 41 Tabel 4. 24 Penentuan Realibilitas ........................................................................ 41 Tabel 4. 25 Penentun ZR....................................................................................... 42 Tabel 4. 26 Koefisien Drainase ............................................................................. 42 Tabel 4. 27 Realibilitas, ZR, S0 ............................................................................ 42 Tabel 4. 28 Serviceability ..................................................................................... 43 Tabel 4. 29 Data Awal .......................................................................................... 43 Tabel 4. 30 Hasil Perhitungan Awal ..................................................................... 44 Tabel 4. 31 Hasil Perhitungan Akhir..................................................................... 44 Tabel 4. 32 Perhitungan Tebal Perkerasan ............................................................ 45 Tabel 4. 3 Penentuan Nilai emp ............................................................................ 47 Tabel 4. 4 Perhitungan LHR Kendaraan ............................................................... 48 Tabel 4. 5 Resume Perhitungan Lebar Bahu ......................................................... 48

vi

DAFTAR GRAFIK Grafik 4. 1 CBR awal ............................................................................................ 37 Grafik 4. 2 CBR tengah ......................................................................................... 38 Grafik 4. 3 CBR akhir ........................................................................................... 38 Grafik 4. 4 Koefisien Kekuatan Lapis Permukaan Beton Aspal (a1) ................... 39

vii

DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1 Ilustrasi Perkerasan Lentur ................................................................. 6 Gambar 3. 1 Diagram Alir Metodologi ................................................................. 19

viii

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Jalan adalah prasarana transportasi darat yang terdiri dari bermacam-macam

komponen meliputi bangunan utama dan bangunan pelengkap, yang fungsinya adalah untuk melayani lalu lintas kendaraan di atas tanah, di atas air, atau di atas permukaan air. Kendaraan harus berjalan di atas tanah tetapi tidak semua jenis tanah mampu memikul beban lalu lintas di atasnya. Maka dari itu dibuatkan suatu perkerasan jalan tempat di mana kendaraan berjalan di atasnya. Ada beberapa fungsi dari perkerasan jalan yaitu memikul beban, menghaluskan permukaan jalan, dan kebutuhan drainase. Terdapat dua jenis perkerasan jalan yaitu perkerasan rigid (kaku) dan perkerasan flexible (lentur). Pada tugas besar ini akan dilakukan perancangan perkerasan jalan lentur. Perkerasan jalan lentur adalah perkerasan jalan yang memiliki kemampuan berdeformasi lebih tinggi dibandingkan perkerasan kaku. Perkerasan ini dibuat dari bitumen atau biasa disebut aspal yang digunakan untuk melekatkan agregat. Perkerasan jalan lentur sangat umum digunakan di berbagai jenis wilayah karena dengan menggunakan perkerasan jenis ini, pelaksanaan perkerasan dapat dilakukan dengan cepat. Ini sangat menguntungkan karena dengan cepatnya pelaksanaan maka kegiatan lalu lintas tidak akan terganggu. Kemampuan berdeformasinya juga memberikan rasa nyaman bagi pengendara di mana jalan akan terasa empuk saat dilalui. Walaupun dengan demikian perkerasan jalan lentur sangat rawan untuk mengalami kerusakan dan biaya pemeliharaan cukup tinggi. Maka dari itu pada tugas besar kali ini akan dilakukan perancangan supaya jalan yang akan dibuat berfungsi optimum. Metode yang digunakan pada tugas besar kali ini adalah Metode Analisa Komponen (MAK) dan Metode AASHTO.

1.2

Rumusan Masalah Berikut beberapa permasalahan yang diajukan dalam tugas besar ini, 1

1.

Berapakah tebal perkerasan jalan yang dibutuhkan?

2.

Berapakah dimensi bahu jalan minimum untuk jalan tersebut?

1.3. Tujuan Berikut adalah tujuan dari penyusunan Tugas Besar Perkerasan Jalan: a.

Merencanakan tebal lapisan perkerasan optimum dengan mengacu pada metode yang tertera pada AASHTO 1993

b.

Merencanakan desain bahu jalan.

1.4. Ruang Lingkup Pada pengerjaan tugas besar ini, dilakukan perhitungan menggunakan standar AASHTO 1993. Pengerjaan Tugas Besar ini menggunakan beberapa parameter sebagai berikut: a.

Jalan 2 lajur 2 arah tak terbagi yang direncanakan dibuka awal tahun 2018 dimana data lalu lintas pada tahun 2017 adalah 30000 kend/hari/2 arah.

b.

Pertumbuhan lalu lintas dengan proporsi kendaraan dianggap tetap sampai 2019 diperkirakan sebesar 5,5%.

c.

Pertumbuhan lalu lintas dengan proporsi kendaraan dianggap tetap selama masa layan 15 tahun diperkirakan sebesar 7%.

d.

Jenis dan komposisi kendaraan yang lewat adalah sebagai berikut: Tabel 1. 1 Total Beban dan Komposisi Kendaraan

Tipe

Nama Kendaraan

1

Kendaraan

Total Beban (ton)

Komposisi (%)

2

45

Penumpang 2

Truk Kecil (T1.2L)

8

6

3

Truk 2 as (T1.2H)

20

10

4

Truk 3 as (T1.22)

20

7

5

Truk 4 as (T1.222)

20

1

2

6

Truk Gandengan

25

3

30

5

(T1.2+22) 7

Truk Gandengan (T1.22+22)

8

Trailer (T1.2-1)

32

5

9

Trailer (T1.2-22)

32

5

10

Trailer (T1.2-222)

32

1

11

Trailer (T1.22-22)

42

5

12

Trailer (T1.22-222)

42

1

13

Bus

7

5

14

Bus

12

1

e.

Fungsi jalan adalah sebagai jalan arteri.

f.

Data CBR tanah adalah sebagai berikut Tabel 1. 2 Data CBR setiap segmen

Segmen

Segmen

Segmen

Awal

Tengah

Akhir

Data CBR titik 1

3,4%

4%

3,7%

Data CBR titik 2

2,9%

3,3%

3,5%

Data CBR titik 3

3,6%

3,2%

3%

Data CBR titik 4

3,8%

2,8%

2,9%

Data CBR titik 5

3,3%

2,7%

3,3%

Data CBR titik 6

2,9%

3,3%

3,1%

Data CBR titik 7

3,4%

3,7%

2,5%

Data CBR titik 8

3,7%

3,9%

2,8%

Data CBR titik 9

3,4%

3,7%

3,4%

Data CBR titik 10

3,2%

3,6%

3,0%

Data CBR titik 11

3,2%

2,9%

3,2%

Data CBR titik 12

3,5%

3,7%

3,9%

Data CBR titik 13

4%

2,7%

3,2%

3

g.

Data CBR titik 14

3,7%

3,2%

3,5%

Data CBR titik 15

2,6%

3,1%

3%

Data CBR titik 16

3,2%

2,7%

3%

Data CBR titik 17

3,9%

2,9%

3,1%

Data CBR titik 18

3%

2,6%

2,7%

Data CBR titik 19

3,8%

3,8%

2,7%

Data CBR titik 20

2,5%

3,2%

3,6%

Data karakteristik material perkerasan lentur yang digunakan adalah sebagai berikut: Tabel 1. 3 Spesifikasi Lapisan

Bahan

AC

Nilai E1 (psi)

450.000

Bahan

Granular Base

Nilai E2 (psi)

25.000

Bahan

Granular Sub Base

Nilai E3 (psi)

13.000

h. Material pada lapisan perkerasan lentur adalah sebagai berikut: Tabel 1. 4 Spesifikasi Lapisan (2)

Lapisan Permukaan

Laston

Sub-base

Batu Pecah A

Base

Sirtu kelas A

i. Kelandaian jalan adalah 5% j. Iklim daerah tersebut adalah < 900 mm/h k. Kualitas drainase adalah baik 1.5.

Sistematika Penulisan Laporan tugas besar ini dibagi menjadi tiga bagian yaitu bagian awal, bagian

isi, dan bagian akhir. Bagian awal terdiri dari halaman judul, lembar pengesahan, kata pengantar, daftar isi, daftar gambar, dan daftar tabel. Bagian isi laporan terdiri dari lima bab yaitu :

4

a. BAB I Pendahuluan : berisi uraian latar belakang, rumusan masalah, tujuan, serta ruang lingkup dari pembuatan tugas besar ini. Selain itu, juga memuat sistematika laporan tugas besar. b. BAB II Dasar Teori : berisi teori, peraturan, rumus dan tabel yang akan digunakan dalam desain. c. BAB III Metodologi : berisi langkah-langkah pengerjaan tugas besar. d. BAB IV Desain Perkerasan Lentur dan Overlay : berisi hasil perhitungan desain perkerasan jalan. e. BAB V Kesimpulan dan Saran : berisi kesimpulan dan saran dari pembuatan laporan tugas besar ini Pada bagian akhir laporan terdiri dari daftar pustaka dan lapiran gambar teknis.

5

BAB II DASAR TEORI 2.1

Perkerasan Lentur Perkerasan lentur atau sering disebut sebagai flexible pavement merupakan

salah satu jenis perkerasan jalan yang umumnya terdiri dari canpuran aspal dan agregat. Konstruksi lapisan terdiri dari lapisan-lapisan yang diletakkan di atas tanah dasar yang telah dipadatkan. Lapisan ini berfungsi untuk menerima beban dan mendistribusikan ke lapisan di bawahnya. Beban tersebut kemudian diterima oleh lapisan permukaan dan disebarkan ke tanah dasar menjadi beban yang lebih kecil dari daya dukung tanah dasar.

Gambar 2. 1 Ilustrasi Perkerasan Lentur

Berikut merupakan penjelasan mengenai lapisan-lapisan yang umumnya terdapat pada lapisan perkerasan lentur: a.

Lapisan permukaan (surface course) Lapisan permukaan merupakan lapisan yang terletak paling atas pada

lapisan perkerasan lentur. Lapisan ini memiliki berbagai fungsi antara lain sebagai berikut: •

Lapisan perkerasan penahan beban roda, dengan persyaratan harus mempunyai stabilitas tinggi untuk menahan beban roda selama masa pelayanan

•

Lapisan kedap air, sehingga air hujan yang jatuh di atasnya tidak meresap ke lapisan di bawahnya dan melemahkan lapisan tersebut

•

Lapisan aus (wearing course), lapisan yang langsung menderita gesekan akibat rem kendaraan sehingga mudah menjadi aus

•

Lapis yang menyebarkan beban ke lapisan bawah, sehingga dapat dipikul oleh lapisan lain dengan daya dukung yang lebih buruk

6

Untuk dapat memenuhi fungsi tersebut, pada umumnya lapisan permukaan dibuat dengan menggunakan bahan pengikat aspal sehingga menghasilkan lapisan yang kedap air dengan stabilitas yang tinggi dan daya tahan yang lama. Jenis lapis permukaan yang umum digunakan di Indonesia secara garis besar terbagi menjadi dua, yakni lapisan permukaan bersifat non-struktural dan struktural. Lapisan permukaan bersifat non-struktural umumnya berfungsi sebagai lapisan aus dan kedap air. Sedangkan lapisan permukaan bersifat struktural umumnya berfungsi sebagai lapisan yang menahan dan menyebarkan beban roda kendaraan. Jenis dari masingmasing sifat lapisan permukaan dapat dilihat pada tabel sebagai berikut: Tabel 2. 1 Deskripsi Jenis Lapisan

7

LAPISAN BERSIFAT STRUKTURAL NO

JENIS LAPISAN

DESKRIPSI

Lapen (Penetrasi Macadam)

Lapis perkerasan yang terdiri dari agregat pokok dan agregat pengunci bergradasi terbuka dan seragam yang diikat oleh aspal dengan cara disemprotkan di atasnya dan dipadatkan lapis demi lapis. Tebal lapisan satu lapis dapat bervariasi antara 4 - 10 cm

2

Lasbutag

Lapisan yang terdiri dari campuran antara agregat, asbuton, dan bahan pelunak yang diaduk, dihampar, dan dipadatkan secara dingin. Tebal pada tiap lapisannya antara 3 - 5 cm

3

Laston (Lapis Tipis Aspal Beton)

Lapisan yang terdiri dari campuran aspal keras dan agregat yang mempunyai gradasi menerus, dicampur, dihampar, dan dipadatkan pada suhu tertentu

1

b.

Lapisan pondasi atas (base course) Lapisan perkerasan yang terletak di antara lapis pondasi bawah dan

lapis permukaan dinamakan lapis pondasi atas. Karena terletak tepat di bawah permukaan perkerasan, maka lapisan ini menerima pembebanan yang berat dan paling menderita akibat muatan, oleh karena itu material yang digunakan harus berkualitas sangat tinggi dan pelaksanaan konstruksi harus dilakukan dengan cermat. Fungsi lapisan pondasi atas adalah sebagai berikut: •

Bagian perkerasan yang menahan gaya lintang dari beban roda dan menyebarkannya ke lapisan di bawahnya

•

Lapisan peresapan untuk lapisan pondasi bawah

•

Bantalan terhadap lapisan permukaan

Umumnya lapisan pondasi atas tanpa bahan pengikat menggunakan material dengan CBR > 50% Plasticity Index (PI) < 4%. Bahan – bahan alam seperti batu pecah, kerikil pecah, stabilitas tanah dengan semen dan kapur dapat digunakan sebagai base course. Jenis lapis pondasi atas yang digunakan di Indonesia antara lain sebagai berikut: •

Agregat bergradasi baik, dapat dibagi atas batu pecah kelas A, batu pecah kelas B, dan batu pecah kelas C. Batu pecah kelas A

8

mempunyai gradasi yang lebih kasar dari batu pecah kelas B, dan batu pecah kelas B lebih kasar dari batu pecah kelas C •

Pondasi macadam

•

Pondasi telford

•

Penetrasi macadam (lapen_

•

Aspal beton pondasi (asphalt concrete base / asphalt treated base)

•

Stabilisasi yang terdiri dari stabilisasi agregat dengan semen (cement treated base), stabilisasi agregat dengan kapur (lime treated base), dan stabilisasi agreagat dengan aspal (asphalt treated base)

c.

Lapis pondasi bawah (subbase-grade) Lapis pondasi bawah adalah perkerasan yang terletak antara lapis

pondasi dan tanah dasar. Fungsi lapis pondasi bawah antara lain: •

Sebagai bagian dari konstruksi perkerasan untuk mendukung dan menyebarkan beban roda

•

Mencapai efisiensi penggunaan material yang relatif murah agar lapisan-lapisan selebihnya dapat dikurangi tebalnya

•

Untuk mencegah tanah masuk ke dalam lapis pondasi

•

Sebagai lapis pertama agar pelaksanaan dapat berjalan lancar

Hal ini sehubungan dengan terlalu lemahnya daya dukung tanah dasar terhadap roda alat-alat besar atau karena kondisi lapangan yang menghasruskan untuk menutup lapisan tanah dasar agar terjaga dari cuaca. Bermacam-macam tipe tanah (CBR > 20%, PI > 10%) yang relatif lebih baik dari tanag dasar dapat digunakan sebagai bahan pondasi bawah. Campuran-campuran tanah setempat dengan kapur atau semen porland dalam beberapa hal sangat dianjurkan, agar dapat bantuan yang efektif terhadap kestabilan konstruksi perkerasan.

d.

Lapisan tanah bawah (subgrade)

9

Lapisan tanah setebal 50 – 100 cm dimana di atasnya akan diletakkan lapisan pondasi bawah dinamakan lapisan tanah dasar yang dapat berupa tanah asli yang dipadatkan (jika tanah aslinya baik), tanah yang didatangkan dari tempat lain dan dipadatkan atau tanah yang distabilisasi dengan kapur atau bahan lainnya. Pemadatan yang baik akan diperoleh jika dilakukan pada kondisi kadar air optimum dan diusahakan kadar air tersebut konstan selama umur rencana. Ditinjau dari muka tanah asli, lapisan tanah dasar dapat dibedakan atas: •

Lapisan tanah dasar, tanah galian

•

Lapisan tanah dasar, tanah timbunan

•

Lapisan tanah dasar, tanah asli

Sebelum lapisan – lapisan lainnya diletakkan, tanah dasar dipadatkan terlebih dahulu sehingga tercapai kestabilan yang tinggi terhadap perubahan volume, sehingga dapat dikatakan bahwa kekuatan keawetan konstruksi perkerasan jalan sangat ditentukan oleh sifat-sifat daya dukung tanah dasar.

2.2

Dasar Teori Perkerasan Lentur Metode AASHTO 1993 2.2.1

Persamaan AASHTO 1993

Berikut persamaan-persamaan yang terdapat dalam AASHTO 1993 •

Perhitungan Structural Number (SN) 𝑆𝑁 = 𝑎1𝐷1 + 𝑎2𝐷2𝑚2 + 𝑎3𝐷3𝑚3 + ⋯ SN

= Structural Number

ai = koefisien lapisan ke-i Di = tebal lapisan ke-i mi = koefisien drainase lapisan ke-i •

Persamaan kumulatif beban gandar standar selama umur rencana 𝑙𝑜𝑔10 (𝑊18 ) = 𝑍𝑅 × 𝑆𝑜 + 9,36 × 𝑙𝑜𝑔10(𝑆𝑁 + 1) − 0,2 +

∆𝑃𝑆𝐼 𝑙𝑜𝑔10 (4,5 − 1,5) 1094 0,4 + (𝑆𝑁 + 1)5,19

+ 2,32 × 𝑙𝑜𝑔10 (𝑀𝑅 ) − 8,07

10

W18 (pembebanan) -

Angka prediksi dari ESALs selama umur rencana perkerasan ZR

-

Deviasi standard normal So

-

Kombinasi standard eror dari prediksi lalu lintas dan performa jalan SN (structural number)

-

Angka abstak yang mengekspresikan kekuatan struktur

-

Pehitungannya, SN = a1D1 + a2D2m2 + a3D3m3 + ...

-

ai = koefisien lapisan ke-i

-

Di = ketebalan lapisan ke-i (inch)

-

mi = koefisien drainase lapisan ke-i ΔPSI (perubahan Present Serviceability Index atau indeks layanan sekarang)

-

Perubahan angka layanan selama masa layan perkerasan

-

Angkanya berkisar 1,5 s.d. 3,0 MR (subgrade resilient modulus atau modulus elastisitas tanah)

-

Angkanya berkisar 3.000 s.d. 30.000 psi

2.2.2

Langkah Perencanaan dengan Metode AASHTO 1993 •

Hitung lalu lintas rencana yang terdiri dari volume kendaraan, beban yang dipikul perkerasan, serta faktor bangkitan lalu lintas.

•

Hitung CBR dari tanah yang kemudian dapat dihitung berapa angka modulus elastis dari tanah yang akan direncanakan.

•

Tentukan angka-angka besaran fungsional yang ada diantaranya PSI (Present Serviceability Index), Terminal Serviceability Index (Pt), dan Failure Serviceability Index (Pf).

11

•

Hitung reliability (keandalan) dan standard normal deviate (deviasi standar normal).

•

Data lalu lintas, data tanah, dan besaran fungsional digunakan dalam perhitungan rumus yang telah dijelaskan sebelumnya sehingga didapatkan Structural Number

•

Kemudian tentukan jenis lapisan yang akan digunakan. Jenis lapisan dipilih berdasarkan hubungan angka-angka yang tersedia dalam tabel AASHTO 1993.

•

Didapatkan koefisien layer yg ada untuk setiap jenis lapisan dan koefisien drainasenya.

•

Dengan koefisien yang didapat maka dapat ditentukan tebal masing-masing lapisan.

2.3

Peraturan Desain Bahu Jalan Sesuai Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor 19/PRT/M/2011 tentang

Persyaratan Teknis Jalan dan Kriteria Perencanaan Teknis Jalan, bahu jalan merupakan bagian dari badan jalan. Berikut adalah kriteria bahu jalan yang tertulis pada peraturan menteri tersebut: 1. Bahu jalan harus diperkeras. 2. Lebar bahu jalan paling kecil diatur sesuai Tabel Persyaratan Teknis Jalan sebagaimana tercantum dalam Lampiran yang merupakan bagian tidak terpisahkan dari Peraturan Menteri ini. 3. Bahu jalan pada jalan bebas hambatan harus diperkeras seluruhnya dengan perkerasan berpenutup yang berkekuatan 60% (enam puluh persen) dari kekuatan perkerasan lajur lalu lintas. 4. Bahu jalan pada jalan raya, pada jalan sedang, dan pada jalan kecil harus diperkeras dengan paling sedikit perkerasan tanpa penutup. 5. Lebar bahu jalan untuk jalan lingkungan paling sedikit 0,5 (nol koma lima) meter, seluruhnya harus diperkeras dengan paling sedikit perkerasan tanpa penutup.

12

6. Muka perkerasan bahu jalan harus rata dengan muka perkerasan lajur lalu lintas dan diberi kemiringan melintang untuk menyalurkan air hujan yang mengalir melalui permukaan bahu. Selain itu, jika bahu jalan ditiadakan, maka harus disediakan lajur tepian di kiri dan kanan jalur lalu lintas paling sedikit 0,5 (nol koma lia) meter.

Tabel 2. 2 Lampiran Ketentuan Teknis Bahu Jalan

13

2.4

Rumus dan Tabel yang Digunakan

2.4.1

Rumus-Rumus yang Digunakan Berikut rumus-rumus yang digunakan pada tugas besar kali ini,

∆𝑃𝑆𝐼 ) 4,5 − 1,5 𝑙𝑜𝑔10 (𝑊18 ) = 𝑍𝑅 × 𝑆𝑜 + 9,36 × 𝑙𝑜𝑔10(𝑆𝑁 + 1) − 0,2 + 1094 0,4 + (𝑆𝑁 + 1)5,19 𝑙𝑜𝑔10 (

+ 2,32 × 𝑙𝑜𝑔10(𝑀𝑅 ) − 8,07 W18 (pembebanan) -

Angka prediksi dari ESALs selama umur rencana perkerasan

-

Deviasi standard normal

-

Kombinasi standard eror dari prediksi lalu lintas dan performa jalan

ZR

So

SN (structural number) -

Angka abstak yang mengekspresikan kekuatan struktur

-

Pehitungannya, SN = a1D1 + a2D2m2 + a3D3m3 + ...

-

ai

= koefisien lapisan ke-i

-

Di

= ketebalan lapisan ke-i (inch)

-

mi

= koefisien drainase lapisan ke-i

ΔPSI (perubahan Present Serviceability Index atau indeks layanan sekarang) -

Perubahan angka layanan selama masa layan perkerasan

-

Angkanya berkisar 1,5 s.d. 3,0

MR (subgrade resilient modulus atau modulus elastisitas tanah) -

Angkanya berkisar 3.000 s.d. 30.000 psi 𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑠𝑢𝑚𝑏𝑢 (𝑡𝑜𝑛) 𝐴𝐸 (𝑆𝑇𝑅𝑇) = ( ) 5,4

4

4

𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑠𝑢𝑚𝑏𝑢 (𝑡𝑜𝑛) 𝐴𝐸 (𝑆𝑇𝑅𝐺 ) = ( ) 8,16

𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑠𝑢𝑚𝑏𝑢 (𝑡𝑜𝑛) 𝐴𝐸 (𝑆𝑇𝑑𝑅𝐺 ) = ( ) 13,76

4

4

𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑠𝑢𝑚𝑏𝑢𝑡 (𝑡𝑜𝑛) 𝐴𝐸 (𝑆𝑇𝑟𝑅𝐺 ) = ( ) 18,45

14

AE

= Angka ekuivalen dari beban sumbu kendaraan

STRT

= Sumbu tunggal roda tunggal

STRG

= Sumbu tunggal roda ganda

STdRG

= Sumbu tandem roda ganda

STrRG

= Sumbu tridem roda ganda 𝑛

𝐿𝐸𝑃 = ∑ 𝑗=1 𝑛

𝐿𝐸𝐴 = ∑ 𝑗=1

𝐿𝐻𝑅𝑗 × 𝐶𝑗 × 𝐸𝑗

𝐿𝐻𝑅𝑗 × (1 + 𝑖 )𝑈𝑅 × 𝐶𝑗 × 𝐸𝑗

𝐿𝐸𝑃 + 𝐿𝐸𝐴 2 𝑈𝑅 𝐿𝐸𝑅 = 𝐿𝐸𝑇 × 10

𝐿𝐸𝑇 =

LEP

= Lintas Ekivalen Permulaan

LEA

= Lintas Ekivalen Akhir

LET

= Lintas Ekivalen Tengah

LER

= Lintas Ekivalen Rencana

LHRj

= Lintas Haria Rata-Rata (tiap kendaraan)

Cj

= Koefisien Distribusi (tiap kendaraan)

Ej

= Angka Ekivalen Total (ΣAE, tiap kendaraan)

UR

= Umur Rencanan 𝐷𝐷𝑇 = 4,3 × log(𝐶𝐵𝑅 + 1,7)

DDT

2.4.2

= Daya Dukung Tanah Dasar

Tabel yang Digunakan Berikut tabel-tabel yang digunakan, Tabel 2. 3 Koefisien Distribusi Lajur (C)

Lebar Perkerasan

Jumlah

(L)

Lajur

Kend. Ringan 1 arah

Kend. Berat

2 arah

1 arah

2 arah

L<5,5 m

1 lajur

1

1

1

1

5,5 m
2 lajur

0,6

0,5

0,7

0,5

8,25 m
3 lajur

0,4

0,4

0,5

0,475

11,25 m
4 lajur

-

0,3 -

0,45

15

15 m
5 lajur

-

0,25 -

0,425

18,75 m
6 lajur

-

0,2 -

0,4

Tabel 2. 4 Faktor Regional

Kelandaian I

Kelandaiain II

Kelandaian III

<6%

6%-10%

>10%

% Kend. Berat

% Kend. Berat

% Kend. Berat

<=30%

>30%

<=30%

>30%

<=30%

>30%

Iklim I <900 mm/th

0,5 1-1,5

1 1,5-2

1,5 2-2,5

1,5 2-2,5

2 2,5-3

2,5 3-3,5

Iklim II >900 mm/th

Tabel 2. 5 Koefisien Kekuatan Relatif (ai)

16

Tabel 2. 6 Tebal Minimum Lapisan (cm)

Tabel 2. 7 Klasifikasi Nomogram MAK

17

Tabel 2. 8 Indeks Permukaan Awal

Tabel 2. 9 Indeks Permukaan Akhir

18

BAB III METODOLOGI

3.1. Diagram Alir Pada tugas besar kali ini, perhitungan tebal perkerasan dan lebar bahu jalan

Gambar 3. 1 Diagram Alir Metodologi

dilakukan dengan mengikuti diagram alir sebagai berikut:

19

3.2. Tahapan Studi Pada pengerjaan tugas besar kali ini, berikut adalah tahapan studi yang dilakukan untuk mendapatkan tebal perkerasan jalan dan lebar bahu jalan. 1.

Langkah pertama yang dilakukan adalah pengumpulan teori-teori pengerjaan. Pada tugas besar ini, teori yang digunakan untuk menghitung tebal perkerasan jalan adalah AASHTO 1993 dan Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor 19/PRT/M/2011 tentang Persyaratan Teknis Jalan dan Kriteria Perencanaan Teknis Jalan untuk menghitung lebar bahu jalan.

2.

Selanjutnya adalah perhitungan data lalu lintas harian rencana atau LHR.

3.

Setelah itu, menghitung Load Equivalency Factor (LEF). Dari perhitungan ini akan didapatkan data Equivalent Single Axle Load (ESAL).

4.

Menghitung nilai indeks pelayanan perkerasan.

5.

Mencari nilai CBR-90% dari ketiga segmen. Lalu dipilih nilai CBR90% minimum.

6.

Setelah itu menghitung nilai modulus resilien tanah (Mr) dari data CBR-90% yang sudah didapat.

7.

Setelah itu, menghitung nilai akumulasi beban standar 18 kips (W18) dengan cara mengasumsikan SN awal.

8.

Perhitungan SN akhir dilakukan denga iterasi perubahan nilai W18 sampai SN awal sama dengan SN akhir.

9.

Perhitungan nilai koefisien kekuatan pada setiap lapisan tanah.

10.

Setelah itu menghitung nilai koefisien drainase.

11.

Menghitung tebal perkerasan jalan.

12.

Menentukan lebar bahu jalan dari data LHR sesuai tabel ketentuan teknis bahu jalan.

20

BAB IV DESAIN PERKERASAN LENTUR DAN BAHU JALAN 4.1

Faktor Ekivalen Beban Sumbu Kendaraan (LEF) Load Equivalency Factors adalah angka ekivalen beban setiap sumbu dari

setiap kendaraan yang dikonversi ke satuan yang sama untuk menentukan pengaruh kerusakan dari sumbu kendaraan terhadap perkerasan yang akan didesain. Pada tugas besar kali ini, beban pada setiap jenis kendaraan dihitung komposisinya terhadap setiap sumbu kemudian hitung LEF setiap sumbunya untuk mendapatkan angka ekivalen (AE). Berikut langkah perhitungannya, 1. Berikut data awal yang diberikan untuk tugas besar kali ini, Tabel 4. 1 Jenis dan Komposisi Kendaraan

Tipe* Nama Kendaraan Total Beban (ton) Komposisi (%) 1 Kendaraan Penumpang 2 45 2 Truk Kecil (T1.2L) 8 6 2 Truk 2 as (T1.2H) 20 10 3 Truk 3 as (T1.22) 20 7 4 Truk 4 as (T1.222) 20 1 5 Truk Gandengan (T1.2+22) 25 3 6 Truk Gandengan (T1.22+22) 30 5 7 Trailer (T1.2-1) 32 5 8 Trailer (T1.2-22) 32 5 9 Trailer (T1.2-222) 32 1 10 Trailer (T1.22-22) 42 5 11 Trailer (T1.22-222) 42 1 12 Bus 7 5 12 Bus 12 1 Tabel 4. 2 Jumlah Lalu Lintas

Jumlah Lalu Lintas 2017 Kend./hari/2arah 30000 Tabel 4. 3 Pertumbuhan Lalu Lintas

Pertumbuhan Lalu Lintas 2017-2018 5,5% 2018-2033 7%

21

Tabel 4. 4 Fungsi Jalan

Fungsi Jalan Arteri Tabel 4. 5 Data CBR

Data CBR Titik 1 Data CBR Titik 2 Data CBR Titik 3 Data CBR Titik 4 Data CBR Titik 5 Data CBR Titik 6 Data CBR Titik 7 Data CBR Titik 8 Data CBR Titik 9 Data CBR Titik 10 Data CBR Titik 11 Data CBR Titik 12 Data CBR Titik 13 Data CBR Titik 14 Data CBR Titik 15 Data CBR Titik 16 Data CBR Titik 17 Data CBR Titik 18 Data CBR Titik 19 Data CBR Titik 20

Segmen Awal Segmen Tengah Segmen Akhir 3,4% 4,0% 3,7% 2,9% 3,3% 3,5% 3,6% 3,2% 3,0% 3,8% 2,8% 2,9% 3,3% 2,7% 3,3% 2,9% 3,3% 3,1% 3,4% 3,7% 2,5% 3,7% 3,9% 2,8% 3,4% 3,7% 3,4% 3,2% 3,6% 3,0% 3,2% 2,9% 3,2% 3,5% 3,7% 3,9% 4,0% 2,7% 3,2% 3,7% 3,2% 3,5% 2,6% 3,1% 3,0% 3,2% 2,7% 3,0% 3,9% 2,9% 3,1% 3,0% 2,6% 2,7% 3,8% 3,8% 2,7% 2,5% 3,2% 3,6%

Tabel 4. 6 Spesifikasi Material Perkerasan Lentur

AC E1 (psi) Granular Base E2 (psi) Granular Sub Base E3 (psi)

450000 25000 13000

Tabel 4. 7 Kualitas Drainase

Kualitas Drainase Baik Sekali

22

Nama Kendaraan

1 Kendaraan Penumpang 2 Truk Kecil (T1.2L) 2 Truk 2 as (T1.2H) 3 Truk 3 as (T1.22) 4 Truk 4 as (T1.222) 5 Truk Gandengan (T1.2+22) 6 Truk Gandengan (T1.22+22) 7 Trailer (T1.2-1) 8 Trailer (T1.2-22) 9 Trailer (T1.2-222) 10 Trailer (T1.22-22) 11 Trailer (T1.22-222) 12 Bus 12 Bus

Tipe 2 8 20 20 20 25 30 32 32 32 42 42 7 12

Total Beban (ton)

STrRG STdRG STRG STRT Beban (ton) Jumlah Beban (ton) Jumlah Beban (ton) Jumlah Beban (ton) Jumlah 2 0,5 1 0,63 1 0,37 1 0,75 1 0,25 1 0,75 1 0,25 1 0,75 1 0,25 3 0,27 1 0,2 1 0,33 2 0,25 1 0,17 2 0,42 1 0,16 1 0,53 1 0,31 1 0,16 1 0,53 1 0,31 1 0,16 2 0,44 1 0,12 1 0,6 1 0,28 1 0,12 1 0,57 1 0,43 1 0,58 1 0,42

2. Berikut tabel data distribusi beban pada setiap sumbu kendaraan Tabel 4. 8 Distribusi Beban

23

Nama Kendaraan

1 Kendaraan Penumpang 2 Truk Kecil (T1.2L) 2 Truk 2 as (T1.2H) 3 Truk 3 as (T1.22) 4 Truk 4 as (T1.222) 5 Truk Gandengan (T1.2+22) 6 Truk Gandengan (T1.22+22) 7 Trailer (T1.2-1) 8 Trailer (T1.2-22) 9 Trailer (T1.2-222) 10 Trailer (T1.22-22) 11 Trailer (T1.22-222) 12 Bus 12 Bus

Tipe 2 8 20 20 20 25 30 32 32 32 42 42 7 12

Total Beban (ton)

STrRG STdRG STRG STRT Beban (ton) Jumlah Beban (ton) Jumlah Beban (ton) Jumlah Beban (ton) Jumlah 2 1 1 5,04 1 2,96 1 15 1 5 1 15 1 5 1 15 1 5 3 6,66666667 1 5 1 9,9 2 7,5 1 5,1 2 13,44 1 5,12 1 16,96 1 9,92 1 5,12 1 16,96 1 9,92 1 5,12 2 18,48 1 5,04 1 25,2 1 11,76 1 5,04 1 3,99 1 3,01 1 6,96 1 5,04

3. Dengan distribusi beban berikut maka dapat diketahui berapa beban yang bekerja pada setiap sumbu. Berikut pendataannya pada tabel Tabel 4. 9 Pembebanan tiap Sumbu (ton)

24

Nama Kendaraan

1 Kendaraan Penumpang 2 Truk Kecil (T1.2L) 2 Truk 2 as (T1.2H) 3 Truk 3 as (T1.22) 4 Truk 4 as (T1.222) 5 Truk Gandengan (T1.2+22) 6 Truk Gandengan (T1.22+22) 7 Trailer (T1.2-1) 8 Trailer (T1.2-22) 9 Trailer (T1.2-222) 10 Trailer (T1.22-22) 11 Trailer (T1.22-222) 12 Bus 12 Bus

Tipe 4,4092 17,6368 44,092 44,092 44,092 55,115 66,138 70,5472 70,5472 70,5472 92,5932 92,5932 15,4322 26,4552

Total Beban (kips)

STrRG STdRG STRG STRT Beban (kips) Jumlah Beban (kips) Jumlah Beban (kips) Jumlah Beban (kips) Jumlah 0 0 0 2 2,2046 0 0 1 11,111184 1 6,525616 0 0 1 33,069 1 11,023 0 1 33,069 0 1 11,023 1 33,069 0 0 1 11,023 0 0 3 14,69733333 1 11,023 0 1 21,82554 2 16,5345 1 11,24346 0 0 2 29,629824 1 11,287552 0 1 37,390016 1 21,869632 1 11,287552 1 37,390016 0 1 21,869632 1 11,287552 0 2 40,741008 0 1 11,111184 1 55,55592 1 25,926096 0 1 11,111184 0 0 1 8,796354 1 6,635846 0 1 15,344016 0 1 11,111184

Kemudian dikonversi satuan ton menjadi kips di mana 1 ton = 2,2046 kips. Tabel 4. 10 Pembebanan tiap Sumbu (kips)

25

4. Asumsikan indeks pelayanan pada saat awal, akhir, dan rusak. Asumsikan juga SN (Structural Number) yang akan diiterasi kemudian untuk mendapatkan SN akhir. Tabel 4. 11 Indeks Pelayanan dan Structural Number

IP(awal) 4,2 IP(akhir) 2,5 IP(rusak) 1,5 SN 10,13009

IP awal = 4,2 adalah indeks pelayanan awal untuk perkerasan lentur. IP akhir = 2,5 adalah indeks pelayanan akhir untuk jalan utama (pada kasus ini jalan arteri) 5. Hitung LEF (Load Equivalency Factors) untuk masing-masing jenis sumbu yang sebelumnya telah terbagi menjadi 4 jenis yaitu STRT (sumbu tunggal roda tunggal), STRG (sumbu tunggal roda ganda), STdRG (sumbu tandem/ganda roda ganda), dan STrRG (sumbu tridem/rangkap tiga roda ganda). Untuk menghitung LEF digunakan rumus berikut, 𝐿𝐸𝐹 = log (

𝑊𝑡18 𝑊𝑡𝑥

𝑊𝑡𝑥 ) = 4,79 × log(18 + 1) − 4,79 × log(𝑙𝑥 + 𝑙2 ) 𝑊𝑡18 ∆𝐼𝑃 log (𝐼𝑃 − 𝐼𝑃 ) 0 𝑓 + 4,33 × log(𝑙2 ) + 0,081 × (𝑙𝑥 + 𝑙2 )3,23 0,4 + (𝑆𝑁 + 1)5,19 × 𝑙23,23 ∆𝐼𝑃 log (𝐼𝑃 − 𝐼𝑃 ) 0 𝑓 − ( 0,081 × 18 + 1)3,23 0,4 + (𝑆𝑁 + 1)5,19

Dimana, LEF

= Angka perbandingan tingkat kerusakan yang diakibatkan oleh sumbu kendaraan dengan tingkat kerusakan yang diakibatkan oleh sumbu standard

Wtx

= Angka beban sumbu x pada waktu t (akhir)

Wt18 = Angka 18 kips beban sumbu tunggal waktu t lx

= Beban pada sumbu kendaraan dalam satuan kips

26

l2

= Kode beban (1 untuk STRT & STRG, 2 untuk STdRG, 3 untuk STrRG)

SN

= Structural Number atau nilai struktural yaitu perkalian antara modulus lapisan, tebal lapisan, dan koefisien drainase

ΔIP

= Selisih antara indeks pelayanan awal (IP0) dengan indeks pelayanan akhir (IPt)

IPf

= Indeks pelayanan pada saat jalan telah hancur (min. 1,5)

Dengan asumsi SN dan IP yang telah ditentukan, maka dapat dihitung LEF masing-masing sumbu. Perhitungan dibagi menjadi beberapa bagian untuk mempermudah perhitungan dengan formula yang kompleks. Berikut penjabaran dan contoh perhitungannya pada STRT kendaraan penumpang, a. Suku 1 𝑆𝑢𝑘𝑢 1 = 4,79 × log(18 + 1) = 6,1252 b. Suku 2 𝑆𝑢𝑘𝑢 2 = −4,79 × log(𝑙𝑥 + 𝑙2 ) = − 4,79 × log(2,2046 + 1) = −2,4226 c. Suku 3 𝑆𝑢𝑘𝑢 3 = 4,33 × log(𝑙2 ) = 4,33 × log(1) = 0 d. Suku 4 (atas) ∆𝐼𝑃 4,2 − 2,5 ) = −0,2009 𝑆𝑢𝑘𝑢 4.1 = log ( ) = log ( 𝐼𝑃0 − 𝐼𝑃𝑓 4,2 − 1,5 e. Suku 4 (bawah) 𝑆𝑢𝑘𝑢 4.2 = 0,4 +

0,081 × (𝑙𝑥 + 𝑙2 )3,23 (𝑆𝑁 + 1)5,19 × 𝑙23,23

= 0,4 +

0,081 × (2,2046 + 1)3,23 = 0,40001 (10,4 + 1)5,19 × 13,23

f. Suku 5 (atas) 𝑠𝑢𝑘𝑢 5.1 = − log (

∆𝐼𝑃 4,2 − 2,5 ) = 0,2009 ) = − log ( 𝐼𝑃0 − 𝐼𝑃𝑓 4,2 − 1,5

27

g. Suku 5 (bawah) 𝑠𝑢𝑘𝑢 5.2 = 0,4 +

0,081 × (18 + 1)3,23 (𝑆𝑁 + 1)5,19

0,081 × (18 + 1)3,23 = 0,4 + = 0,4035 (10,4 + 1)5,19 h. Log(Wtx/Wt18) log (

𝑊𝑡𝑥 4.1 5.1 )=1+2+3+ + = 3,6981 𝑊𝑡18 4.2 5.2

i. Wtx/Wt18 𝑊𝑡𝑥 𝑊𝑡𝑥 = 10log(𝑊𝑡18) = 103,6981 = 4990,4015 𝑊𝑡18

j. LEF (Wt18/Wtx) 𝐿𝐸𝐹 =

𝑊𝑡18 1 1 = = = 0,0002003 𝑊𝑡𝑥 𝑊𝑡𝑥 4983,7214 𝑊𝑡18

Berikut hasil perhitungan LEF

28

Tipe Nama Kendaraan 1 Kendaraan Penumpang 2 Truk Kecil (T1.2L) 2 Truk 2 as (T1.2H) 3 Truk 3 as (T1.22) 4 Truk 4 as (T1.222) 5 Truk Gandengan (T1.2+22) 6 Truk Gandengan (T1.22+22) 7 Trailer (T1.2-1) 8 Trailer (T1.2-22) 9 Trailer (T1.2-222) 10 Trailer (T1.22-22) 11 Trailer (T1.22-222) 12 Bus 12 Bus

1 6,12523 6,12523 6,12523 6,12523 6,12523 6,12523 6,12523 6,12523 6,12523 6,12523 6,12523 6,12523 6,12523 6,12523

2 -2,42266 -4,19864 -5,17326 -5,17326 -5,17326 -5,17326 -5,21106 -5,21854 -5,21854 -5,21854 -5,18846 -5,18846 -4,22889 -5,18846

3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

STRT 4.2 4.1 -0,20091 0,400011 -0,20091 0,40018 -0,20091 0,400816 -0,20091 0,400816 -0,20091 0,400816 -0,20091 0,400816 -0,20091 0,400865 -0,20091 0,400875 -0,20091 0,400875 -0,20091 0,400875 -0,20091 0,400835 -0,20091 0,400835 -0,20091 0,400188 -0,20091 0,400835 5.1 0,200915 0,200915 0,200915 0,200915 0,200915 0,200915 0,200915 0,200915 0,200915 0,200915 0,200915 0,200915 0,200915 0,200915

log(Wtx/Wt18) Wtx/Wt18 Wt18/Wtx(LEF) 5.2 0,000200385 3,69813549 4990,4015 0,403577 0,011957301 1,92236684 83,630913 0,403577 0,112580034 0,948538624 8,8825697 0,403577 0,112580034 0,948538624 8,8825697 0,403577 0,112580034 0,948538624 8,8825697 0,403577 0,112580034 0,948538624 8,8825697 0,403577 0,122800217 0,910800867 8,1433081 0,403577 0,124929401 0,903335342 8,0045209 0,403577 0,124929401 0,903335342 8,0045209 0,403577 0,124929401 0,903335342 8,0045209 0,403577 0,116584092 0,933360705 8,5774996 0,403577 0,116584092 0,933360705 8,5774996 0,403577 0,012819518 1,892128316 78,006055 0,403577 0,116584092 0,933360705 8,5774996 0,403577

Tabel 4. 12 LEF STRT

29

Tipe Nama Kendaraan 1 Kendaraan Penumpang 2 Truk Kecil (T1.2L) 2 Truk 2 as (T1.2H) 3 Truk 3 as (T1.22) 4 Truk 4 as (T1.222) 5 Truk Gandengan (T1.2+22) 6 Truk Gandengan (T1.22+22) 7 Trailer (T1.2-1) 8 Trailer (T1.2-22) 9 Trailer (T1.2-222) 10 Trailer (T1.22-22) 11 Trailer (T1.22-222) 12 Bus 12 Bus

0,402546126 0,682384813 9,499353528 2,410073484 2,410073484

0,042256438 1,374107111 23,665033

0 -0,20091 0,400421 0,200915 0,403577

-4,7472

6,12523

0,395184349 0,165970648 -0,977694051 -0,382030285 -0,382030285

2,4841874 1,4654488 0,1052703 0,4149251 0,4149251

log(Wtx/Wt18) Wtx/Wt18 Wt18/Wtx(LEF)

-0,20091 0,40193 0,200915 0,403577 -0,20091 0,40276 0,200915 0,403577 -0,20091 0,416726 0,200915 0,403577 -0,20091 0,40651 0,200915 0,403577 -0,20091 0,40651 0,200915 0,403577

5.2

0 0 0 0 0

5.1

-5,72801 -5,95825 -7,11863 -6,51085 -6,51085

4.2

6,12523 6,12523 6,12523 6,12523 6,12523

STRG

0,116584092 15,53296974

4.1

0,933360705 8,5774996 -1,191254496 0,0643792

3 0 -0,20091 0,400835 0,200915 0,403577 0 -0,20091 0,423587 0,200915 0,403577

2

6,12523 -5,18846 -7,34 6,12523

1

Tabel 4. 13 LEF STRG

30

Tipe Nama Kendaraan 1 Kendaraan Penumpang 2 Truk Kecil (T1.2L) 2 Truk 2 as (T1.2H) 3 Truk 3 as (T1.22) 4 Truk 4 as (T1.222) 5 Truk Gandengan (T1.2+22) 6 Truk Gandengan (T1.22+22) 7 Trailer (T1.2-1) 8 Trailer (T1.2-22) 9 Trailer (T1.2-222) 10 Trailer (T1.22-22) 11 Trailer (T1.22-222) 12 Bus 12 Bus

1,631803018 2,404511258 0,316589076 0,032428948

-0,212667732 0,6128191 -0,381026815 0,4158849 0,499504075 3,1586687 1,489067135 30,836646

1,30346 -0,20091 0,404017 0,200915 0,403577 1,30346 -0,20091 0,405229 0,200915 0,403577 1,30346 -0,20091 0,401323 0,200915 0,403577 1,30346 -0,20091 0,400284 0,200915 0,403577

-7,6419

6,12523 -7,81175 6,12523 -6,92639 6,12523 -5,93553

6,12523

0,148185138

log(Wtx/Wt18) Wtx/Wt18 Wt18/Wtx(LEF)

0,82919535 6,7483151

5.2

1,30346 -0,20091 0,400792 0,200915 0,403577

5.1

6,12523 -6,59603

4.2

0,938648846

STdRG

0,02749685 1,0653611

4.1

0,40276 0,200915 0,403577

3

1,30346 -0,20091

2

6,12523 -7,40018

1

Tabel 4. 14 LEF STdRG

31

Tipe Nama Kendaraan 1 Kendaraan Penumpang 2 Truk Kecil (T1.2L) 2 Truk 2 as (T1.2H) 3 Truk 3 as (T1.22) 4 Truk 4 as (T1.222) 5 Truk Gandengan (T1.2+22) 6 Truk Gandengan (T1.22+22) 7 Trailer (T1.2-1) 8 Trailer (T1.2-22) 9 Trailer (T1.2-222) 10 Trailer (T1.22-22) 11 Trailer (T1.22-222) 12 Bus 12 Bus

1,884077222 -0,275098699 0,5307638

log(Wtx/Wt18) Wtx/Wt18 Wt18/Wtx(LEF)

6,12523 -8,46666 2,065935 -0,20091 0,403902 0,200915 0,403577

5.2

0,320529243

5.1

0,494132342 3,1198401

4.2

6,12523 -7,69405 2,065935 -0,20091 0,401176 0,200915 0,403577

STrRG

0,186610963

4.1

5,358742

3

0,729062846

2

6,12523 -7,45867 2,065935 -0,20091 0,400816 0,200915 0,403577

1

Tabel 4. 15 LEF STrRG

32

4.2

Lalu Lintas Harian Rata-Rata (LHR) Lalu lintas harian rata-rata adalah besarnya lalu lintas harian rerata dalam

kurun waktu tertentu. angka LHR ini didapatkan dari jumlah kendaraan yang melewati suatu ruas tiap harinya. Seperti ditunjukkan pada tabel 4.2, jumlah lalu kendaraan per hari per arah sebesar 30.000 kendaraan dengan komposisi seperti pada tabel 4.1, dengan data jumlah kendaraan dapat dihitung berapa besar LHR. Berikut penjabarannya dan contoh perhitungannya pada kendaraan penumpang 1. Besarnya LHR pada tahun 2017 (awal tahun perancangan jalan) adalah besarnya komposisi kendaraan dikalikan dengan jumlah kendaraan pada tahun tersebut, 𝐿𝐻𝑅 (2017) = 30000 × 45% = 13500 𝑘𝑒𝑛𝑑. 2. Besarnya LHR pada awal tahun 2018 adalah perkalian dari dari LHR pada tahun 2017 dengan besarnya growth rate yang terdapat pada tabel 4.3 𝐿𝐻𝑅 (2018) = 13500 × (1 + 5,5%) = 14242,5 𝑘𝑒𝑛𝑑. 3. Selama umur rencana (masa operasional), LHR dihitung secara akumulasi untuk memperhitungkan dampak total yang diterima oleh perkerasan jalan. Umur rencana ditetapkan selama 15 tahun, 𝐿𝐻𝑅𝑛 = 𝐿𝐻𝑅 × 𝐿𝐻𝑅𝑛 (2033) = 𝐿𝐻𝑅(2018) ×

(1 + 𝑔 )𝑛 − 1 𝑔

(1 + 7%)𝑛 − 1 = 357900,096 𝑘𝑒𝑛𝑑. 7%

Perhitungan LHRn diterapkan untuk setiap jenis kendaraan, maka didapatkan hasil perhitungan yang disajikan dalam tabel berikut,

33

Tabel 4. 16 Perhitungan LHRn

Tipe Nama Kendaraan Total Beban (ton) Komposisi (%) LHR 2017 LHR 2018 LHRn 2033 1 Kendaraan Penumpang 2 45 13500 14242,5 357900,1 2 Truk Kecil (T1.2L) 8 6 1800 1899 47720,013 2 Truk 2 as (T1.2H) 20 10 3000 3165 79533,355 3 Truk 3 as (T1.22) 20 7 2100 2215,5 55673,348 4 Truk 4 as (T1.222) 20 1 300 316,5 7953,3355 5 Truk Gandengan (T1.2+22) 25 3 900 949,5 23860,006 6 Truk Gandengan (T1.22+22) 30 5 1500 1582,5 39766,677 7 Trailer (T1.2-1) 32 5 1500 1582,5 39766,677 8 Trailer (T1.2-22) 32 5 1500 1582,5 39766,677 9 Trailer (T1.2-222) 32 1 300 316,5 7953,3355 10 Trailer (T1.22-22) 42 5 1500 1582,5 39766,677 11 Trailer (T1.22-222) 42 1 300 316,5 7953,3355 12 Bus 7 5 1500 1582,5 39766,677 12 Bus 12 1 300 316,5 7953,3355

4.3

Kumulatif 18-kip ESAL (W18) Lalu Lintas ̂18) adalah nilai akumulasi standar 18 kips Akumulasi beban standar (𝑊

dalam sehari. Angka ini kemudian dikonversikan menjadi W 18 yaitu akumulasi beban standar 18 kips dalam setahun. Berikut perhitungannya dan contohnya pada kendaraan penumpang, 1. Pertama-tama hitung AE total setiap kendaraan dengan menjumlahkan LEF dari semua sumbu setiap kendaraan, 𝐴𝐸 = 2 × 0,0002003 = 0,0004007 ̂18 dengan rumus berikut, 2. Hitung 𝑊 ̂18 = 𝐿𝐻𝑅𝑛 × 𝐴𝐸 = 357900,096 × 0,0004007 = 143,4353 𝑊 3. Hitung W18 dengan rumus berikut, ̂18 × 𝐷𝑑 × 𝐷𝑙 × 365 𝑊18 = 𝑊 Dimana, Dd

= Faktor distribusi arah (0,3-0,7), diambil 0,5 untuk 2 arah

Dl

= Faktor distribusi lajur pada lajur rencana, diambil 1 (dari jumlah lajut tiap arah)

Maka didapatan W18 𝑊18 = 143,4353 × 0,5 × 1 × 365 = 26176,9588 Berikut hasil perhitungan W18

34

W18 Total Beban (ton) Komposisi (%) LHR 2017 LHR 2018 LHRn 2033 AE Total W18topi Dd DL Tipe Nama Kendaraan 1 26176,95881 13500 14242,5 357900,1 0,000401 143,4354 0,5 45 2 1 Kendaraan Penumpang 1 1119454,439 1899 47720,013 0,128541 6133,997 0,5 1800 6 8 2 Truk Kecil (T1.2L) 1 227092608,2 3165 79533,355 15,64555 1244343 0,5 3000 10 20 2 Truk 2 as (T1.2H) 1 10680891,26 2215,5 55673,348 1,051229 58525,43 0,5 2100 7 20 3 Truk 3 as (T1.22) 1 434270,8621 316,5 7953,3355 0,299191 2379,566 0,5 300 1 20 4 Truk 4 as (T1.222) 5748826,6 1 949,5 23860,006 1,320218 31500,42 0,5 900 3 25 5 Truk Gandengan (T1.2+22) 1 11871358,64 1582,5 39766,677 1,635755 65048,54 0,5 1500 5 30 6 Truk Gandengan (T1.22+22) 1 138788235,2 1582,5 39766,677 19,12364 760483,5 0,5 1500 5 32 7 Trailer (T1.2-1) 1 30240254,72 1582,5 39766,677 4,166806 165700 0,5 1500 5 32 8 Trailer (T1.2-22) 1 4144758,403 22711 0,5 316,5 7953,3355 2,855532 300 1 32 9 Trailer (T1.2-222) 1 35747189,08 1582,5 39766,677 4,925607 195875 0,5 1500 5 42 10 Trailer (T1.22-22) 1 3363451,222 316,5 7953,3355 2,31725 18429,87 0,5 300 1 42 11 Trailer (T1.22-222) 1 399709,2683 1582,5 39766,677 0,055076 2190,188 0,5 1500 5 7 12 Bus 1 216290,0028 316,5 7953,3355 0,149013 1185,151 0,5 300 1 12 12 Bus summary 469873474,9 logW18 8,671980929

Tabel 4. 17 Perhitungan W18

35

4.4

Menghitung Nilai CBR Desain Data CBR telah diberikan pada tabel 4.5. Berikut dijabarkan urutan

perhitungan nilai CBR desain, 1. Urutkan nilai CBR dari yang terkecil hingga terbesar dari masing-masing segmen, Tabel 4. 18 Data CBR Terurut

Data CBR Titik 1 Data CBR Titik 2 Data CBR Titik 3 Data CBR Titik 4 Data CBR Titik 5 Data CBR Titik 6 Data CBR Titik 7 Data CBR Titik 8 Data CBR Titik 9 Data CBR Titik 10 Data CBR Titik 11 Data CBR Titik 12 Data CBR Titik 13 Data CBR Titik 14 Data CBR Titik 15 Data CBR Titik 16 Data CBR Titik 17 Data CBR Titik 18 Data CBR Titik 19 Data CBR Titik 20

Segmen Awal Segmen Tengah Segmen Akhir 2,5% 2,6% 2,5% 2,6% 2,7% 2,7% 2,9% 2,7% 2,7% 2,9% 2,7% 2,8% 3,0% 2,8% 2,9% 3,2% 2,9% 3,0% 3,2% 2,9% 3,0% 3,2% 3,1% 3,0% 3,3% 3,2% 3,0% 3,4% 3,2% 3,1% 3,4% 3,2% 3,1% 3,4% 3,3% 3,2% 3,5% 3,3% 3,2% 3,6% 3,6% 3,3% 3,7% 3,7% 3,4% 3,7% 3,7% 3,5% 3,8% 3,7% 3,5% 3,8% 3,8% 3,6% 3,9% 3,9% 3,7% 4,0% 4,0% 3,9%

2. Hitung persenan setiap nilai CBR, kemudian pilih titik dimana CBR mencapai 90%

36

Tabel 4. 19 Perhitungan Persentase CBR

Data CBR Titik 1 Data CBR Titik 2 Data CBR Titik 3 Data CBR Titik 4 Data CBR Titik 5 Data CBR Titik 6 Data CBR Titik 7 Data CBR Titik 8 Data CBR Titik 9 Data CBR Titik 10 Data CBR Titik 11 Data CBR Titik 12 Data CBR Titik 13 Data CBR Titik 14 Data CBR Titik 15 Data CBR Titik 16 Data CBR Titik 17 Data CBR Titik 18 Data CBR Titik 19 Data CBR Titik 20

Segmen Awal Segmen Tengah Segmen Akhir 2,5% 2,6% 2,5% 2,6% 2,7% 2,7% 2,9% 2,7% 2,7% 2,9% 2,7% 2,8% 3,0% 2,8% 2,9% 3,2% 2,9% 3,0% 3,2% 2,9% 3,0% 3,2% 3,1% 3,0% 3,3% 3,2% 3,0% 3,4% 3,2% 3,1% 3,4% 3,2% 3,1% 3,4% 3,3% 3,2% 3,5% 3,3% 3,2% 3,6% 3,6% 3,3% 3,7% 3,7% 3,4% 3,7% 3,7% 3,5% 3,8% 3,7% 3,5% 3,8% 3,8% 3,6% 3,9% 3,9% 3,7% 4,0% 4,0% 3,9%

100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 65% 60% 55% 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5%

Segmen Awal Segmen Tengah Segmen Akhir 100% 100% 100% 95% 95% 95% 90% 95% 95% 90% 95% 85% 80% 80% 80% 75% 75% 75% 75% 75% 75% 75% 65% 75% 60% 60% 75% 55% 60% 55% 55% 60% 55% 55% 45% 45% 40% 45% 45% 35% 35% 35% 30% 30% 30% 30% 30% 25% 20% 30% 25% 20% 15% 15% 10% 10% 10% 5% 5% 5%

Dari data di atas didapatkan besarnya CBR tiap segmen pada saat 90%, 𝐶𝐵𝑅 (𝑎𝑤𝑎𝑙 ) = 2,9% 𝐶𝐵𝑅 (𝑡𝑒𝑛𝑔𝑎ℎ) = 2,73% 𝐶𝐵𝑅 (𝑎𝑘ℎ𝑖𝑟) = 2,75% Berikut grafik CBR setiap segmen

Grafik 4. 1 CBR awal

37

Grafik 4. 2 CBR tengah

Grafik 4. 3 CBR akhir

Diambil nilai CBR 90% yang paling kecil maka, 𝐶𝐵𝑅 = 2,73% 4.5

Menentukan Modulus Resilien Modulus Resilien dihitung dengan formula sebagai berikut, 𝑀𝑅 = 1500 × 𝐶𝐵𝑅 = 1500 × 2,73 = 4100 𝑝𝑠𝑖

38

4.6

Menetukan Koefisien Kekuatan Relatif Lapis Permukaan, Pondasi, dan Pondasi Bawah Berikut hasil perhitungan data spesifikasi setiap lapisan Tabel 4. 20 Spesifikasi Lapisan

CBR MR (psi) E1 (psi) E2 (psi) E3 (psi) ETD (psi)

2,73% 4100 450000 25000 13000 4100

Koefisien kekuatan relatif disimbolkan dengan a 1, a2, dan a3. Berikut perhitungannya 1. a1 (Lapis Permukaan Beton Aspal) Menghitung a1 menggunakan grafik

Grafik 4. 4 Koefisien Kekuatan Lapis Permukaan Beton Aspal (a1)

Dengan E1 = 450000 psi Maka, 𝑎1 = 0,45

39

1. a2 (Lapis Pondasi Granular) 𝑎2 = 0,249 × log(𝐸𝐵𝑆 ) − 0,977 𝑎2 = 0,249 × (log(25000)) − 0,977 = 0,118 2. a3 (Lapis Pondasi Bawah Granular) 𝑎3 = 0,227 × log(𝐸𝑆𝐵 ) − 0,839 𝑎3 = 0,227 × log(13000) − 0,839 = 0,09486 Berikut simpulan perhitungan disajikan dalam tabel, Tabel 4. 21 Koefisien Kekuatan Relatif

Lapis Permukaan Beton Aspal a1 0,45 (grafik, E=450000) Lapis Pondasi Granular a2 0,118087 (E=25000) Lapis Pondasi Bawah Granular a3 0,094865 (E=13000)

4.7

Menentukan Koefisien Drainase (m), Angka Reliabilitas (R), dan Zo Koefisien Drainase menggunakan tabel berikut Tabel 4. 22 Water Removed

40

Tabel 4. 23 Penentuan Koefisien Drainase

Dengan data yang telah diberikan pada tabel 4.7 di mana kondisi drainase sangat baik, maka diambil angka koefisien drainase 𝑚 = 130% = 1,3 Sedangkan Angka Realibitas diambil menggunakan tabel berikut, Tabel 4. 24 Penentuan Realibilitas

Karena jalan yg digunakan adalah jalan arteri sesuai dengan tabel 4.4 dan diasumsikan jalan berada pada daerah perkotaan, maka diambil 𝑅𝑒𝑙𝑖𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑡𝑦 = 95% Dengan angka reliabilitas tersebut dan menggunakan tabel berikut didapatkan angka ZR

41

Tabel 4. 25 Penentun ZR

𝑍𝑅 = −1,645 Ditentukan juga besarnya angka standar deviasi (S0) dengan rentang 0,350,5 untuk perkerasan lentur, maka diambil 𝑆0 = 0,45 Berikut kesimpulan dari subbab ini Tabel 4. 26 Koefisien Drainase

Water removed within Koefisien Drainase (m)

2 hours 130% (tabel)

Tabel 4. 27 Realibilitas, ZR, S0

Reliability (Arteri Urban) ZR S0

4.8

95% -1,645 0,45

Menentukan Nilai ΔIP Perhitungan nilai ΔIP menggunakan asumsi yang telah didapatkan pada

tabel 4.11 dengan data berikukt 𝐼𝑃0 = 4,2 𝐼𝑃𝑡 = 2,5

42

Maka, ∆𝐼𝑃 = 𝐼𝑃0 − 𝐼𝑃𝑡 = 4,2 − 2,5 = 1,7 Tabel 4. 28 Serviceability

Serviceability P0 Pt PSI

4.9

4,2 2,5 1,7

Menentukan Nilai Struktur (SN) Penentuan nilai SN yg sebenernya dilakukan dengan menyamakan

perhitungan log(W18) hasil perhitungan dengan log(W18) hasil rumus berikut, ∆𝑃𝑆𝐼 ) 4,2 − 1,5 𝑙𝑜𝑔10 (𝑊18 ) = 𝑍𝑅 × 𝑆𝑜 + 9,36 × 𝑙𝑜𝑔10(𝑆𝑁 + 1) − 0,2 + 1094 0,4 + (𝑆𝑁 + 1)5,19 𝑙𝑜𝑔10 (

+ 2,32 × 𝑙𝑜𝑔10(𝑀𝑅 ) − 8,07 Dengan asumsi awal yaitu SN=10,4 didapatkan log(W18) hasil perhitungan = 8,6719. Maka hasil perhitungan tersebut digunakan untuk menghitung SN1, SN2, dan SN3 di mana SN1 menggunakan angka MR=E2, SN2 menggunakan angka MR=E3, dan SN3 menggunakan angka MR=MR. Dengan menggunakan cara GoalSeek pada excel, maka didapatkan angka SN setiap lapisan. Berikut hasil perhitungannya disajikan dalam tabel, Tabel 4. 29 Data Awal

ZR S0 deltaPSI MR E3 E2 a1 a2 a3 m2 m3

-1,645 0,45 1,7 4100 13000 25000 0,45 0,118087 0,094865 1,3 1,3

43

Tabel 4. 30 Hasil Perhitungan Awal

1 logW18 hitung 8,671981 logW18 rumus 8,672259 selisih -0,00028 SN 6,037912

2 3 8,671981 8,671981 8,672024 8,671991 -4,3E-05 -1E-05 7,332268 10,13727

Didapatkan SN3 di mana SN3 digunakan sebagai SN yg baru (yg digunakan pada perhitungan ESAL). Angka SN terus dievaluasi sampai konvergen ke satu angka dengan menyamakan angka logW18 hitung dengan logW18 rumus. Maka dihasilkan perhitungan akhir sebagai berikut Tabel 4. 31 Hasil Perhitungan Akhir

1 logW18 hitung 8,669997 logW18 rumus 8,670079 selisih -8,2E-05 SN 6,03391

4.10

2 3 8,669997 8,669997 8,669615 8,66982 0,000381 0,000177 7,327197 10,13128

Menghitung Tebal Perkerasan Angka SN yang telah didapatkan digunakan untuk menghitung tebal lapisan

perkerasan. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut, 𝑆𝑁1 = 𝑎1 × 𝐷1 𝑆𝑁2 = 𝑎1 × 𝐷1 + 𝑎2 × 𝑚2 × 𝐷2 𝑆𝑁3 = 𝑎1 × 𝐷1 + 𝑎2 × 𝑚2 × 𝐷2 + 𝑎3 × 𝑚3 × 𝐷3 Urutan perhitungannya dijabarkan sebagai berikut, 1. 𝐷1 =

𝑆𝑁1 𝑎1

=

6,03391015 0,45

= 13,40868922 𝑖𝑛

2. 𝐷1 ∗= 13,5 𝑖𝑛 (pembulatan ke atas) 3. 𝑆𝑁1 ∗= 𝑎1 × 𝐷1 ∗= 0,45 × 13,5 = 6,075 4. 𝐷1 ∗= 13,5 𝑖𝑛 = 34,29 𝑐𝑚 Perhitungan dilanjutkan sampai SN3 maka didapatkan hasil perhitungan sebagai berikut,

44

Tabel 4. 32 Perhitungan Tebal Perkerasan

D (in) D* (in) SN* D* (cm) SN 1 13,40869 13,5 6,075 34,29 6,075 2 8,156938 8,2 7,333808 20,828 7,333808 3 22,68383 22,7 10,13328 57,658 10,13328 Total 112,776

Maka didapatkan tebal perkerasan total 𝐷 = 112,776 𝑐𝑚 4.11

Menghitung Desain Lebar Bahu Jalan Untuk menentukan lebar bahu jalan, terlebih dahulu kita cari nilai LHR dalam

satuan smp/hari, kemudian bandingkan dengan Tabel 2.1 Ketentuan Teknis Bahu Jalan. Berikut adalah cara menentukan LHR kendaraan 1. Menentukan LHR tahun 2017 Menentukan lalu lintas harian pada tahun 2017 untuk satu arah dengan persamaan seperti berikut: 𝐿𝐻𝑅2017 = 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑜𝑠𝑖𝑠𝑖 𝑘𝑒𝑛𝑑𝑎𝑟𝑎𝑎𝑛 × 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑘𝑒𝑛𝑑𝑎𝑟𝑎𝑎𝑛 𝑠𝑎𝑡𝑢 𝑎𝑟𝑎ℎ Pada tugas besar kali ini, diberikan data jumlah kendaraan sebanyak 30000 kendaraan per hari untuk dua arah. Diasumsikan komposisi arah adalah 50:50. Oleh karena itu, jumlah kendaraan untuk satu arah adalah 15000 kendaraan. Sebagai contoh, kita hidutng LHR tahun 2017 untuk kendaraan penumpang dengan komposisi 45%. 𝐿𝐻𝑅2017 = 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑜𝑠𝑖𝑠𝑖 𝑘𝑒𝑛𝑑𝑎𝑟𝑎𝑎𝑛 × 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑘𝑒𝑛𝑑𝑎𝑟𝑎𝑎𝑛 𝑠𝑎𝑡𝑢 𝑎𝑟𝑎ℎ 𝐿𝐻𝑅2017 =

45 × 15000 𝑘𝑒𝑛𝑑𝑎𝑟𝑎𝑎𝑛 100

𝐿𝐻𝑅2017 = 6750 𝑘𝑒𝑛𝑑𝑎𝑟𝑎𝑎𝑛 2. Mencari LHR tahun 2018 LHR tahun 2018 bisa dicari dengan persamaan sebagai berikut 45

𝐿𝐻𝑅2018 = 𝐿𝐻𝑅2017 × (1 + 𝑖)𝑛 i

: pertumbuhan kendaraan per tahun

n

: jumlah tahun

Diketahui persentase pertumbuhan lalu lintas untuk tahun 2017 sampai 2018 adalah 5,5%. LHR tahun 2018 untuk tipe kendaraan mobil penumpang adalah sebagai berikut: 𝐿𝐻𝑅2018 = 𝐿𝐻𝑅2017 × (1 + 𝑖)𝑛 𝐿𝐻𝑅2018 = 6750 × (1 + 0,055)1 𝐿𝐻𝑅2018 = 7121,25 3. Mencari LHR tahun 2033 LHR tahun 2033 bisa dicari menggunakan persamaan sebagai berikut 𝐿𝐻𝑅2033 = 𝐿𝐻𝑅2018 × (1 + 𝑖)𝑛 i

: pertumbuhan kendaraan per tahun

n

: jumlah tahun

Diketahui presentase pertumbuhan lalu lintas untuk tahun 2018 sampai 2033 adalah 7%. LHR tahun 2033 untuk tipe kendaraan mobil penumpang adalah sebagai berikut: 𝐿𝐻𝑅2033 = 𝐿𝐻𝑅2018 × (1 + 𝑖)𝑛 𝐿𝐻𝑅2033 = 7121,25 × (1 + 0,07)15 𝐿𝐻𝑅2033 = 12526,5 4. Nilai LHR akhir Untuk mencari nilai LHR akhir, gunakan persamaan berikut: 𝐿𝐻𝑅 = 𝐿𝐻𝑅2033 × 𝑒𝑚𝑝

46

Nilai emp bisa didapat dari tabel berikut

Tabel 4. 33 Penentuan Nilai emp

Nilia emp untuk mobil penumpang adalah 1. Dengan begitu, nilai LHR akhir untuk mobil penumpang adalah 𝐿𝐻𝑅 = 𝐿𝐻𝑅2033 × 𝑒𝑚𝑝 𝐿𝐻𝑅 = 12526,5 × 1 𝐿𝐻𝑅 = 12526,5 𝑠𝑚𝑝/ℎ𝑎𝑟𝑖

Setelah itu, lakukan perhitungan seperti di atas untuk setiap jenis kendaraan lainnya. Didapatkan data sebagai berikut:

47

Tabel 4. 34 Perhitungan LHR Kendaraan

Tipe

Nama Kendaraan

1 2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12

Kendaraan Penumpang Truk Kecil (T1.2L) Truk 2 as (T1.2H) Truk 3 as (T1.22) Truk 4 as (T1.222) Truk Gandengan (T1.2+22) Truk Gandengan (T1.22+22) Trailer (T1.2-1) Trailer (T1.2-22) Trailer (T1.2-222) Trailer (T1.22-22) Trailer (T1.22-222) Bus Bus

Komposisi (%) 45 6 10 7 1 3 5 5 5 1 5 1 5 1

LHR 2017 LHR 2018 6750 900 1500 1050 150 450 750 750 750 150 750 150 750 150

7121,25 949,5 1582,5 1107,75 158,25 474,75 791,25 791,25 791,25 158,25 791,25 158,25 791,25 158,25

LHR 2033 12526,50336 1670,200448 2783,667413 1948,567189 278,3667413 835,100224 1391,833707 1391,833707 1391,833707 278,3667413 1391,833707 278,3667413 1391,833707 278,3667413 TOTAL

Jenis Kendaraan LV HV HV HV HV HV HV HV HV HV HV HV HV HV 30898,70829

LHR (smp/hari) 12526,5034 2004,24054 3340,4009 2338,28063 334,04009 1002,12027 1670,20045 1670,20045 1670,20045 334,04009 1670,20045 334,04009 1670,20045 334,04009 smp/hari

Dari perhitungan di atas, didapatkan total LHR akhir untuk semua jenis kendaraan adalah 35.312,809 smp/hari. Dengan mengacu pada Tabel 2.1 Lampiran Ketentuan Teknis Bahu Jalan pada bab sebelumnya, dengan kriteria Jalan Raya Arteri dengan LHR ≤ 72.900 smp/hari didapatkan lebar bahu dalam 2 m dan bahu dalam 0,5 m. Berikut adalah ringkasan hasil perhitungan lebar bahu: Tabel 4. 35 Resume Perhitungan Lebar Bahu

LHR Bahu Luar

30.898,71 smp/hari 2m

48

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1

Kesimpulan Berikut kesimpulan yang penulis dapatkan dari tugas besar SI-3241

Perancangan Perkerasan Jalan, 1. Tebal perkerasan total dari ketiga lapis perkerasan bernilai 112,776 𝑐𝑚 dengan rincian pada tabel berikut, Tabel 5. 1 Tebal Lapis Perkerasan

D (in) D* (in) SN* D* (cm) SN 1 13,40869 13,5 6,075 34,29 6,075 2 8,156938 8,2 7,333808 20,828 7,333808 3 22,68383 22,7 10,13328 57,658 10,13328 Total 112,776

Dimana lapis 1 adalah lapis beton aspal, lapis 2 adalah lapis pondasi granular, dan lapis 3 adalah lapis pondasi bawah granular. 2. Lebar bahu luar diambil dari perhitungan LHR sehingga didapatkan lebar bahu luar bernilai 2 𝑚. Adapun perincian dimensinya dan ilustrasinya disajikan pada bab Lampiran

5.2

Saran Adapun saran yang penulis sampaikan demi pengerjaan tugas besar yang

lebih baik ke depannya, 1. Koordinasi dengan anggota kelompok yg baik supaya melancarkan pengerjaan tugas besar. 2. Tingkatkan ketelitian dalam perhitungan karena perhitungan pada tugas besar ini butuh ketelitian yang tinggi. 3. Cari sumber sebanyak-banyaknya guna memperdalam ilmu yang berkaitan dengan mata kuliah dan tugas besar Perancangan Perkerasan Jalan.

49

DAFTAR PUSTAKA AASHTO. 1993. A policy on Geometric Design of Highways and Street, Washington DC. Anonym. 2013. Pengertian, Jenis dan Lebar Bahu Jalan. Diakses di web: http://www.galeripustaka.com/2013/03/pengertian-jenis-dan-lebar-bahujalan.html Anonym. 2014. Kontruksi Perkerasan Lentur (Flexible Pavement). Diakses di web: https://binamarga.grobogan.go.id/info/artikel/29-konstruksi-perkerasanlentur-flexible-pavement Cahya, Desy Krisna. LAPISAN PERKERASAN JALAN. Diakses di web: http://www.academia.edu/8047940/LAPISAN_PERKERASAN_JALAN Prasetyo, Agus Budi. 2014. Manual Desain Perkerasan Jalan No. 02/M/BM/2013. Diakses di web: https://www.slideshare.net/AgusBudiPrasetyo/manualdesainperkerasanjalannomor02mbm2013 Siegfried. DESKRIPSI PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN JALAN MENGGUNAKAN METODE AASHTO 1993. Diakses di web: https://labtransportumy.files.wordpress.com/2007/11/web-publish-narasiaashto93.pdfSyah, Peli. KONTRUKSI PERKERASAN LENTUR. Diakses di web: http://www.academia.edu/6464377/KONSTRUKSI_PERKERASAN_LENTU R Widodo, Dody. 2015. Manual Desain Perkerasan Jalan. Diakses di web: https://id.pdfcoke.com/doc/293506664/Presentasi-Manual-Desain-Perkerasan-2014PDF-Terbaru

50

LAMPIRAN

51

LEGENDA

ASPHALT CONCRETE

35 cm

GRANULAR BASE

21 cm GRANULAR SUB-BASE

58 cm

200 cm

700 cm

700 cm

200 cm

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG TUGAS BESAR SI-3241 PERANCANGAN PERKERASAN JALAN

PENAMPANG PERKERASAN

DESIGN BY

CHECKED BY

ANANG MARJONO 15015015 RAYHAN IHSAN N 15015036

SCALE

SHEET No. TOTAL SHEET