Nama : Ferry Anggriawan

NPM : 1215051023

TUGAS GTL

APLIKASI GPR UNTUK REHABILITASI JALAN ASPAL

(Wayne Muller)

BEng (Civil), GCEng

Abstrak

GPR dapat memberikan manfaat kepada seorang insinyur dalam mengerjakan rehabilitasi

aspal. Manfaat itu diantaranya dalam memberi informasi seperti kedalaman lapisan, lokasi

perumaterial konstruksi dan dapat menunjukkan di mana air hadir dalam trotoar. Berdasarkan hal

ini, insinyur akan mendapatkan informasi yang baik tentang kehogenitasan aspal dan dapat

menargetkan lebih tepat bagian representatif untuk pengambilan sampel fisik.

Pengantar

Hampir seluruh jalan di seluruh Australia menghadapi berbagai tantangan dalam mempertahankan

dan meningkatkan kualitas aspal jalan.

Tantangan yang pertama adalah mempertahankan kondisi aspal atau meningkatkan kualitas aspal

yang sudah ada.

Tantangan kedua adalah dalam menilai sebuah aspal yang sudah ada kapasitas struktural. Metode

seperti Falling Weight Deflector (FWD) yang biasa digunakan untuk mengukur defleksi bawah beban

yang terdapat di aspal. Data tersebut kemudian digunakan untuk menghitung kembali kapasitas aspal.

Tantangan ketiga adalah dalam diagnosis yang tepat dalam menganalisa kerusakan jalan. Ahli aspal

yang berbeda dapat melihat gejala yang sama, tetapi memberikan diagnosis yang berbeda. Namun,

hasil yang didapatkan diambil dari kesimpulan pada dugaan terbaik.

Teknologi GPR dapat membantu dalam semua bidang ini untuk proyek rehabilitasi.

Teknik GPR

GPR adalah teknik pengujian non-destruktif menggunakan gelombang elektromagnetik untuk

menggambarkan keadaan bawah tanah dan lainnya yang bersifat dielektrik.

Sebagian besar unit GPR komersial menggunakan sistem radar impuls. System ini memancarkan

pulsa elektromagnetik ke tanah dan kemudian merekam kembali gelombang pantul yang yang

diterima. Contoh dari GPR antena komersial ditunjukkan pada Gambar 1 dan GPR unit kontrol

ditunjukkan pada Gambar 2.

Karakteristik pemantulan dari gelombang elektromagnetik yang kembali ke permukaan tergantung

pada perumaterial permitivitas material. Peralatan GPR mencatat kekuatan dan fase pemantulan

berdasarkan waktu pada masing-masing pulsa. Data yang dihasilkan disebut "Trace" atau "A-scan"

(Gambar 3).

Peralatan GPR menghasilkan ratusan Trace per detiknyasepanjang alat ini di jalankan di atas aspal.

Trace di setiap lokasi diplot terhadap jarak yang ditempuh untuk membentuk sebuah "radargram"

atau "B-scan" (Gambar 4). Dari tampilan radargram, perumaterial konstruksi dan tambalan menjadi

jelas.

Sumbu vertikal pada radargram adalah dua Travel Time - yaitu, waktu yang dibutuhkan untuk

gelombang elektromagnetik dalam perjalanan dari antena permukaan ke objek dan kembali ke antena.

Kedalaman objek yang di tinjau dapat di dekati dengan asumsi rata-rata keepatan gelombang

elektromagnetik dan mengalikan setengah dua Travel Time dari objek tersebut. Kecepatan gelombang

elektromagnetik dapat ditingkatkan dengan membandingkan prediksi kedalaman terhadap kedalaman

yang sebenarnya.

Variable Aspal

Informasi struktur dari aspal sangat dibutuhkan untuk menghitung modulus lapisan (yaitu kelenturan

aspal) dari defleksi pada metode pengukuran, seperti FWD.

Struktur aspal bisa dengan mudah dikumpulkan dari catatan aspal pada saat pembangunan jalan, dan

diverifikasi dengan beberapa penyelidikan tranche atau core. Dalam prakteknya, hal-hal ini idak

berjalan sebagaimana mestinya. Aspal yang dibuat sering tidak sesuai, karena berbagai macam alasan,

diantaranya penjelasan tentang ini tidak tercatat dengan baik, pekerjaan rehabilitasi yang dilakukan

tidak sesuai, seperti penambalan / perbaikan dan lainnya

Sampel tranche atau core ada beberapa yang telah dimodifikasi sehingga memberikan informasi

kepada insinyur yang membingungkan yang di mana data yang di dapat tidak cocok dengan catatan

situs. Situasi ini sering terjadi dan kemungkinan akan berlanjut sesuai dengan pengadaan jalan yang

dibuat dengan dana yang minim.

Penerapan GPR untuk penialaian kualitas aspal

Keuntungan utama dari teknik GPR adalah kemampuannya untuk menghasilkan representasi struktur

aspal sepanjang lintasan yang diukur

Data biasanya direkam dengan rotary encoder, yang dimana memicu radar berdasarkan Jarak

pengukuran untuk memastikan data tetap berbanding lurus. Setelah data diolah dan dirujuk kembali

ke daerah konvensi pengukuran (misalnya, jalan chainage), ini relatif cepat dan sederhana untuk

menentukan perkiraan kedalaman trotoar dan untuk mencari perumaterial konstruksi dan

mengidentifikasi bagian homogen.

Jika data GPR dikumpulkan sebelum penggalian aspal, maka mungkin untuk menargetkan

penggalian/core ke bagian representatif, memaksimalkan manfaat GPR dan memberikan hasil yang

lebih baik.

Data Defleksi (dari FWD atau metode lainnya) dapat dikumpulkan pada jarak yang sesuai untuk

proyek dan data GPR digunakan untuk memperbaiki model aspal dan menganalisis kembali dari

modulus lapisannya.

Singkatnya, dengan informasi ini insinyur dapat:

mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang struktur jalan yang dibangun, mana

perumaterialya dan mana homogennya.

mendapatkan manfaat maksimal dari tranche / core dengan menargetkan ini pada bagian

perwakilan aspal.

membedakan bagian homogen dari anomaly (misalnya, tambalan)

Hasil keseluruhan adalah:

pemahaman yang lebih baik dalam pembangunan aspal

besar rasa percaya diri dengan hasil pengujian fisik yang mewakili secara umum aspal yang

berada di jalan yang sedang di ukur

Meningkatkan rasa percaya diri ketika model yang dihasilkan ternyata sesuai dengan keadaan

aslinya.

pemeriksaan independen dari luas dan lokasi anomali (misalnya, kegagalan trotoar, utilitas jasa)

sepanjang pekerjaan

Air dan udara

Dengan interpretasi yang sesuai, GPR dapat digunakan untuk mengidentifikasi peningkatan

kelembaban atau udara dalam trotoar.

Untuk mengidentifikasi ini kita perlu melihat efek air dan udara pada kualitas dari pemantulan

gelombang elektromagnetik (termasuk kekuatan, fase dan frekuensi distribusi) dan efek pada

kecepatan laju gelombang elektromagnetik. Untuk memahami topik ini lebih baik kita perlu untuk

memahami lebih banyak tentang sifat listrik dari material jalan.

Karena sebagian besar material jalan non-magnetik, yang alat yang tepat untuk mengukur untuk

penyelidikan GPR adalah relative permitivitas (εr) dari material yang diteliti. Permitivitas adalah

"ukuran kemampuan suatu zat untuk mengirimkan sebuah medan listrik "(1).

Permitivitas relatif hanyalah rasio permitivitas material dengan ruang bebas.

Kecepatan propagasi (v) gelombang elektromagnetik dalam kondisi yang homogen, material

isotropik diberikan oleh persamaan berikut (2).

Oleh karena lapisan air bebas dalam aspal, maka menghasilkan refleksi yang kuat karena permitivitas

yang dihasilkan kontras dengan aspal di sekitarnya. Karena nilai permitivitas relatif tinggi,

kelembaban tersebar melalui aspal akan meningkatkan rata-rata ("bulk") permitivitas relatif,

memperlambat gelombang elektromagnetik dan membuat aspal tampak lebih tebal data GPR.

udara yang terisi dalam aspal juga akan menghasilkan pemantulan kembali, karena penurunan

permitivitas, tetapi umumnya lebih lemah dari pemantulan kembali karena air (dan fase berlawanan).

Sebagian besar permitivitas akan berkurang karena adanya udara dalam lapisan, sehingga menjadi

bagian yang lebih cepat oleh gelombang elektromagnetik.

Sebuah contoh, kekuatan relatif dari pemantulan kembali gelombang elektromagnetik karena adanya

air dan udara yang mengisi aspal ditunjukkan pada Gambar 5.

Keberadaan air atau udara mempengaruhi permitivitas lapisan, karena itu maka hal ini juga

mempengaruhi kecepatan gelombang elektromagnetik dan akurasi prediksi kedalaman GPR. Efek ini

perlu diukur dan dipertanggungjawabkan untuk memperoleh prediksi kedalaman akurat dari GPR.

Perkembangan selanjutnya dalam pengukuran permitivitas otomatis melalui metode ini akan

memberikan dua manfaat utama:

Data GPR bisa teratur dan secara otomatis kedalaman dikalibrasi

Plot permitivitas dapat dihasilkan untuk panjang pekerjaan.

Ketika air adalah kontributor dominan dan paling mungkin menyebabkan peningkatan permitivitas

trotoar, sebidang permitivitas akan menjadi indikator yang berguna untuk mencari masuknya air.

Lebih penelitian lapangan diperlukan di daerah ini.

Kesimpulan

Teknologi GPR menyediakan kepada insinyur dengan sebuah hal yang berharga untuk proyek

rehabilitasi aspal. Ini memberikan keuntungan yang signifikan dalam penentuan cepat dan non-

destruktif arus "as-dibangun" tata letak aspal yang ada. Keunggulan utama dari teknik ini adalah pada

kemampuannya untuk menentukan kedalaman aspal, mencari material dalam konstruksi dan

mengidentifikasi bagian homogen aspal. Hal ini memungkinkan mengoptimalkan efektivitas biaya.