Soal Tubes Perkerasan Jalan Raya Dan Tahapan Pengerjaan.docx

Soal Tugas Besar Si-3241 Perancangan Perkerasan Jalan 2015 Pengerjaan tugas besar ini akan di bagi menjadi 6 sub-kelompok.

Jalan arteri perkotaan 2 lajur 2 arah tak terbagi direncanakan dibuka pada awal tahun 2015 dimana data lalu lintas pada tahun 2014 adalah Tabel 1. kendaraan/hari/dua arah. Pertumbuhan lalu lintas dengan proporsi kendaraan dianggap tetap sampai tahun 2016 diperkirakan sebesar: Tabel 2. % . Pertumbuhan lalu lintas dengan proporsi kendaraan dianggap tetap selama masa layan 15 tahun diperkirakan sebesar: Tabel 2. %. Adapun jenis dan komposisi kendaraan yang lewat adalah Tabel 3. Dan fungsi jalan diberikan dalam tabel 4 . Dari hasil survey lapangan, didapatkan data CBR adalah Tabel 5, dan karakteristik material perkerasan lentur yang digunakan adalah Tabel 6. Dalam hal ini digunakan laston sebagai lapisan permukaan, batu pecah kelas A sebagai lapisan sub-base dan sirtu kelas A sebagai lapisan base.

Tentukanlah desain tebal lapisan perkerasan berdasarkan data yang diberikan dengan menggunakan metode analisa komponen (MAK) dan AASHTO’93 dan desain bahu jalan. Asumsi : kelandaian desain jalan : 8% dan iklim daerah tersebut adalah <900mm/th, kualitas drainase adalah baik sekali

LAMPIRAN TABEL Tabel 1. Jumlah Lalu lintas (kendaraan/hari/arah) Sub kelompok Tahun 2014 (kend/har/arah)

1

2

3

4

5

6

45000

40000

30000

25000

25000

20000

Tabel 2. Pertumbuhan Lalu lintas Sub kelompok Tahun

1

2

3

4

5

6

2014 - 2015

4,0%

5,0%

5,5%

6,0%

6,5%

7,0%

2016 - 2030 masa layan 15 th

6,0%

6,5%

7,0%

7,5%

8,0%

8,5%

Tabel 3. Jenis dan komposisi kendaraan Tipe*

Nama Kendaraan

Total Beban (ton)

1 Kendaraan Penumpang 2 2 Truk Kecil (T1.2L) 8 2 Truk 2 as (T1.2H) 20 3 Truk 3 as (T1.22) 20 4 Truk 4 as (T1.222) 20 5 Truk Gandengan (T1.2+22) 25 6 Truk Gandengan (T1.22+22) 30 7 Trailer (T1.2-1) 32 8 Trailer (T1.2-22) 32 9 Trailer (T1.2-222) 32 10 Trailer (T1.22-22) 42 11 Trailer (T1.22-222) 42 12 Bus 7 12 Bus 12  Mengacu pada WIM (Weight in Motion) form survey

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

Komposisi Kendaraan Sub Kelompok

1

2

3

4

5

6

5%

8%

7%

4%

7%

8%

5%

6%

5%

6%

7%

4%

5%

4%

5%

4%

3%

4%

5%

2%

3%

6%

3%

4%

45% 6% 10%

1%

5%

5% 1%

1% 5% 1% 80%

Tabel 4. Fungsi Jalan Sub kelompok Fungsi Jalan Arteri Kolektor

1

2

x

3

4

x x

5

6

x x

x

Tabel 5. Data CBR

Data Tanah Dasar dalam CBR dari titik2 yang kosong di pada tabel sebelumnya Sub Klmpk Awal

1

Tengah

Akhir

Sub Klmpk Awal

4 Tengah

Akhir

3,4%

3,1%

3,6%

3,0%

3,0%

3,5%

3,8%

3,5%

2,9%

3,5%

3,3%

3,0%

3,7%

2,9%

3,5%

3,7%

2,9%

3,2%

3,2%

Sub Klmpk Awal

Tengah

3,2%

2 Akhir

Sub Klmpk Awal

Tengah

5 Akhir

3,5%

3,2%

3,8%

3,2%

3,1%

3,6%

4,0%

3,5%

2,9%

3,4%

3,6%

3,0%

3,5%

2,8%

3,4%

3,8%

3,0%

3,1%

3,0%

Sub Klmpk Awal

3,0%

3

Tengah

Sub Klmpk

Akhir

Awal

6

Tengah

Akhir

3,3%

2,9%

3,4%

3,7%

3,4%

3,2%

3,4%

3,0%

3,3%

4,0%

3,0%

3,0%

3,5%

3,1%

3,1%

3,2%

3,0%

3,1%

3,2%

3,3%

Tabel 6. Material Perkerasan Lentur Sub Kelompok 1

2

3

Bahan

Nilai E1 (psi)

200.000

250.000

6

300.000

350.000

400.000

450.000

25.000

20.000

12.000

11.000

Granular Base 40.000

40.000

Bahan Nilai E3 (psi)

5

AC

Bahan Nilai E2 (psi)

4

30.000

30.000

Granular Sub Base 20.000

15.000

14.000

13.000

Langkah Pengerjaan dengan Menggunakan Metode Analisa Komponen (MAK)

1. Menentukan Lebar Perkerasan dan Distribusi Kendaraan

2. Menentukan Angka Ekivalen Beban Sumbu Kendaraan Dalam hal ini ada berbagai jenis kendaraan rencana yang akan lewat, sehingga perlu dihitung Berdasarkan MAK. Perlu dibedakan jenis dari sumbu kendaraan tersebut (STRT, STRG, SDRG, STrRG), beban masing-masing sumbu serta jumlah dari jenis masing-masing sumbu kendaraan.

STRT (Sumbu Tunggal Roda Tunggal)

SDRG (Sumbu Dobel Roda Ganda)

STRG (Sumbu Tunggal Roda Ganda)

STrRG (Sumbu Tridem Roda Ganda)

Berikut ini konversi dari angka ekivalen masing-masing sumbu kendaraan dengan berat tertentu. Perhatikan juga berapa jumlah sumbu nya tersebut

Atau dengan menggunakan rumus berikut ini:

Setelah itu jumlahkan angka ekivalen tersebut untuk masing-masing jenis kendaraan

3. Lalu lintas harian rata-rata dan rumus-rumus lintas ekivalen Lalu lintas harian rata-rata (LHR) setiap jenis kendaraan ditentukan pada awal umur rencana, yang dihitung untuk dua arah pada jalan tanpa median atau masing-masing arah pada jalan dengan median.

𝑳𝑯𝑹𝒊 = 𝑳𝑯𝑹 ∗ (𝟏 + 𝒊)𝒏 Menghitung Lintas ekivalen permulaan dengan menggunakan rumus 𝑳𝑬𝑷 = ∑ 𝑳𝑯𝑹𝒋 𝒙 𝑪𝒋 𝒙 𝑬𝒋 Menghitung lintas ekivalen akhir dengan menggunakan rumus:

𝑳𝑬𝑨 = ∑ 𝑳𝑯𝑹𝒋 (𝟏 + 𝒊)𝑼𝑹 𝒙 𝑪𝒋 𝒙 𝑬𝒋 Catatan: i = perkembangan lalu lintas j = jenis kendaraan Menghitung Lintas Ekivalen Tengah 𝟏 𝑳𝑬𝑻 = (𝑳𝑬𝑷 + 𝑳𝑬𝑨) 𝟐 Menghitung Lintas Ekivalen Rencana 𝑳𝑬𝑹 = 𝑳𝑬𝑻 𝒙 𝑭𝑷 FP merupakan faktor penyesuaian yang ditentukan dengan rumus : 𝐹𝑃 = 𝑈𝑅/10 4. Daya Dukung Tanah dan Nilai CBR Adapun langkah-langkah dalam menentukan CBR dan DDT adalah: a. Menentukan harga CBR terendah. Diurutkan dari terkecil hingga terbesar. b. Menentukan berapa banyak harga CBR yang sama dan lebih besar dari masing-masing nilai CBR. c. Angka dengan jumlah terbanyak dinyatakan sebagai 100%. Jumlah lainnya merupakan presentase dari 100%. d. Membuat grafik hubungan antara harga CBR dengan presentase jumlah sebelumnya. e. Nilai CBR yang mewakili adalah nilai CBR pada presentase 90% untuk bagian awal, tengah, dan akhir. f. Nilai DDT dihitung dengan rumus DDT = 4,3 log(CBR90%) + 1,7

5. Menentukan nilai faktor regional

Faktor regional merupakan fungsi dari kondisi iklim (yang dinyatakan dengan jumlah curah hujan per tahun), kelandaian, dan persentase kendaraan berat. Kendaraan berat yang diperhitungkan dalam menentukan FR adalah kendaraan dengan total berat lebih besar atau sama dengan 13 ton. Nilai FR diambil secara kualitatif dengan menggunakan tabel berikut ini :

6. Menentukan Indeks Permukaan Indeks permukaan merupakan angka yang menyatakan tentang kondisi tingkat pelayanan. Skala IP berkisar antara 0-5. -

Menentukan indeks permukaan awal (IP0)

-

Menentukan Indeks Permukaan Akhir Indeks permukaan pada akhir umur rencana LER=Lintas Ekivalen Rencana < 10 10 - 100 100 - 1000

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

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

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

Tol -

> 1000

-

2,0 - 2,5

2,5

2,5

IP=1,0 : permukaan jalan dalam keadaan rusak berat dan sangat mengganggu lalu lintas kendaraan IP=1,5 : kondisi jalan dengan tingkat pelayanan terendah yang masih mungkin IP=2,0 : tingkat pelayanan rendah tetapi jalan masih mantap IP=2,5 : umumnya permukaan jalan masih stabil

7. Menentukan koefisien kekuatan relatif dari material yang ada Koefisien Kekuatan Relatif a1

a2

a3

0,4 0,35 0,32 0,3 0,35 0,31 0,28 0,26 0,3 0,26 0,25 0,2 -

0,28 0,26 0,24 0,23 0,19 0,15 0,13 0,15 0,13 0,14 0,13 0,12 -

0,13 0,12 0,11

Kekuatan Bahan MS (kg) 744 590 454 340 744 590 454 340 340 340 590 454 340 -

Kt (kg/cm) 22 18 22 18 -

CBR (%) 100 80 60 70 50 30

Jenis Bahan

LASTON

LASBUTANG

HRA Aspal Macadam Lapen (mekanis) Lapen (manual) Laston atas Lapen (mekanis) Lapen (manual) Stab. Tanah dengan semen Stab. Tanah dengan kapur Batu pecah (kelas A) Batu pecah (kelas B) Batu pecah (kelas C) Sirtu/pitrun (kelas A) Sirtu/pitrun (kelas B) Sirtu/pitrun (kelas C)

-

-

0,1

-

-

20

Menentukan batas minimum tebal lapisan perkerasan

8. Menentukan indeks tebal perkerasan (ITP) Bisa menggunakan nomogram:

Tanah/lempung kepasiran

Atau menggunakan rumus: 𝐼𝑃 − 𝐼𝑃𝑡 log( 0 ) 𝐼𝑇𝑃 1 4,2 − 1,5 log(𝐿𝐸𝑅 𝑥 3560) = 9,36 log ( + 1) − 0,20 + + log ( ) + 0,372 (𝐷𝐷𝑇 − 3) 1904 2,54 𝐹𝑅 0,40 + 5,19 𝐼𝑇𝑃 ( + 1) 2,54

Cari nilai ITP dengan menggunakan goal seek dari data LER,IP0,IPt,FR dan DDT (3 data) yang sudah didapatkan. Ambil nilai ITP yang terbesar 9. Menentukan Tebal Setiap Lapis Perkerasan Menggunakan rumus: 𝐼𝑇𝑃 = 𝑎1 𝐷1 + 𝑎2 𝐷2 + 𝑎3 𝐷3

Langkah Pengerjaan dengan Menggunakan Metode AASHTO’93

1. Angka Ekivalen

Dalam perhitungan angka ekuivalen, berbeda dengan MAK, Metode AASHTO didasarkan pada cumulative expected 80 kN (18-kip) equivalent single axle loads (ESAL) selama umur rencana (Ŵ18 ). Angka ekivalen STRT

=[

𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑠𝑢𝑚𝑏𝑢 (𝑡𝑜𝑛) 4 ] 5,4

Angka ekivalen STRG

=[

𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑠𝑢𝑚𝑏𝑢 (𝑡𝑜𝑛) 4 ] 8,16

Angka ekivalen STdRG

=[

𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑠𝑢𝑚𝑏𝑢 (𝑡𝑜𝑛) 4 ] 13,76

Angka ekivalen STrRG

=[

𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑠𝑢𝑚𝑏𝑢 (𝑡𝑜𝑛) 4 ] 18,45

2. Menghitung nilai CBR desain

Penentuan nilai CBR desain sama dengan cara metode analisa komponen

3. Menentukan Modulus Resillien

𝑀𝑅 = 1500 𝑥 𝐶𝐵𝑅 4. Menentukan koefisien kekuatan relatif lapis permukaan, pondasi dan pondasi bawah

5. Menghitung Kumulatif 18-kip ESALpada lajur rencana

Dd

= Faktor distribusi arah (0,3,-0,7)

Dl

= Faktordistribusi lajur (lihat tabel)

Ŵ18

= kumulatif 18-kip ESAL untuk dua arah

6. Menentukan koefisien drainase, angka reliabilitas dan Zo

Tabel Koefisien Drainase Kualitas drainase Baik sekali Baik Sedang Jelek Jelek sekali

% waktu Struktur Perkerasan dipengaruhi oleh Kadar Air yang mendekati jenuh <1% 1%-5% 5 % - 25 % > 25 % 1,40 - 1,30 1,35 - 1,30 1,30 - 1,20 1,2 1,35 - 1,25 1,25 - 1,15 1,15 - 1,00 1 1,25 - 1,15 1,15 - 1,05 1,00 - 0,80 0,8 1,15 - 1,05 1,05 - 0,80 0,80 - 0,60 0,6 1,05 - 0,95 0,80 - 0,75 0,60 - 0,40 0,4 Kualitas drainase berdasarkan waktu hilangnya air Kualitas Drainase Baik sekali Baik Sedang Jelek Jelek sekali

Air hilang dalam2 jam 1 hari 1 minggu 1 bulan Air tidak mengalir

Ditentukan Kualitas Drainase Baik Sekali (dimana air hilang dalam 2 jam), dengan persen waktu struktur perkerasan dipengaruhi oleh kadar air yang mendekati jenuh sebesar 30%)

Angka reliabilitas Reliability

Standar Normal Deviate(Zr)

50 60 70 75 80 85

-0,000 -0,253 -0,524 -0,674 -0,841 -1,037

90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 99,9 99,99

-1,282 -1,340 -1,405 -1,476 -1,555 -1,645 -1,751 -1,881 -2,054 -2,327 -3,090 -3,750

7. Menentukan ∆PSI

PSIawal = 4,2 PSIakhir = 2,5 (jalan raya utama) 2,0 (kelas jalan dibawahnya)

8. Menentukan SN

Zr

= deviasi standar normal

S0

= combined standar error of the traffic prediction and performance prediction Nilai yang disarankan 0,45.

SN = Structural number MR = modulus resilient (psi)

9. Menghitung tebal perkerasan

𝑆𝑁3 = 𝑎1 𝐷1 + 𝑎2 𝑚2 𝐷2 + 𝑎3 𝑚3 𝐷3 a1, a2, a3

= koefisien kekuatan relative lapisan

m2, m3

= koefisien drainase

D1, D2, D3

= tebal lapisan perkerasan jalan