MAK Bina Marga

29
RKN Metoda Analisis Komponen - BM Ricky K Natadipura

description

Bahan Kuliah Rekayasa Jalan Raya

Transcript of MAK Bina Marga

  • RKN

    Metoda Analisis Komponen - BM

    Ricky K Natadipura

  • RKN

    Pendahuluan

    Metoda ini berdasarkan pada Petunjuk Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan Raya dengan Metode Analisa Komponen, SKBI - 2.3.26.1987; UDC : 625.73 (02) yang diperbaharui menjadi SNI No. 1732 - 1989 - F, yang diterbitkan oleh Direktorat Yayasan Badan Penerbit PU, Depertemen Pekerjaan Umum tahun 1987

    Pada dasarnya MAK merupakan saduran dari Metoda AASHO yang disesuaikan dengan kondisi alam dan karakteristik material di Indonesia.

    Metoda ini dapat digunakan untuk perencanaan perkerasan jalan baru, peningkatan jalan lama atau overlay, dan konstruksi bertahap

  • RKN

    Istilah yang Digunakan (1)

    Jalur Rencana : Salah satu dari jalur jalan lalu lintas yang menampung lalu lintas terbesar. Umumnya jalur rencana adalah jalur tepi terluar dari jalan berjalur banyak.

    Umur Rencana : Adalah jumlah waktu dalam tahun yang dihitung dari sejak jalan tersebut dibuka untuk lalu lintas sampai diperlukan perbaikan besar atau perlu diberi lapis ulang. Pada pendekatan analitis atau semi analitis umur rencana sering dinyatakan dengan jumlah repetisi sumbu standar.

    Indeks Permukaan (IP) : Adalah suatu angka yang menunjukkan kualitas jalan yang berkaitan dengan kondisi jalan, yang dinyatakan dengan ketidakrataan, alur, dan persentase jumlah lubang dan retak. Jika dibandingkan dengan Metoda AASHO, nilai ini adalah Present Serviceability Index (PSI) atau .

    Lalu Lintas Harian Rata-rata (LHR) : Adalah jumlah lalu lintas kendaraan selama satu tahun penuh dibagi jumlah hari dalam satu tahun. Dalam mengungkapkan besaran LHR ini perlu ditegaskan satuan yang digunakan apakah satuan mobil penumpang (smp), satuan sumbu standar (ss) atau kendaraan.

    Angka Ekivalen : Angka Ekivalen (E) dari suatu beban sumbu kendaraan adalah angka yang menyatakan perbandingan tingkat kerusakan yang ditimbulkan oleh suatu lintasan beban sumbu tunggal kendaraan terhadap tingkat kerusakan yang ditimbulkan oleh satu lintasan beban standar sumbu tunggal seberat 8,16 ton (18.000 lb)

  • RKN

    Istilah yang Digunakan (2) Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) : Adalah jumlah lintas ekivalen harian rata-rata sumbu tunggal seberat 8,16

    ton (18.000 lb) pada jalur rencana yang diduga terjadi pada permulaan umur rencana Lintas Ekivalen Akhir (LEA) : Adalah jumlah lintas ekivalen harian rata-rata dari sumbu tunggal seberat 8,16

    ton (18.000 lb) pada jalur rencana yang diduga tedadi pada akhir umur rencana. Lintas Ekivalen Tengah (LET) : Adalah jumlah lintas ekivalen harian rata-rata dari sumbu tunggal seberat 8,16

    ton (18.000 lb) pada jalur rencana yang diduga terjadi pada pertengahan umur rencana. Lintas Ekivalen Rencana (LER): Adalah jumlah lintas ekivalen harian rata-rata dari sumbu tunggal seberat 8,16

    ton (18.000 lb) pada jalur rencana yang diperkirakan terjadi selama umur rencana. Besaran ini digunakan sebagai beban lalu lintas untuk perencanaan tebal perkerasan

    Tanah Dasar : Permukaan tanah asli atau permukaan tanah galian atau timbunan yang dipadatkan dan merupakan permukaan dasar untuk perletakan lapisan-lapisan perkerasan lainnya

    Lapis Pondasi Bawah : Lapis perkerasan yang terletak antara lapis pondasi dan tanah dasar. Lapis Pondasi : Lapis perkerasan yang terletak antara lapis permukaan dengan lapis pondasi bawah Lapis Permukaan : Lapis perkerasan yang paling atas yang menerima beban lalu lintas langsung Daya Dukung Tanah Dasar (DDT) : Suatu besaran yang menyatakan daya dukung tanah atau kekuatan tanah

    atau kondisi tanah (soil support) sebagai fungsi dari nilai CBR tanah dasar. Faktor Regional (FR) : Pengaruh lingkungan terhadap perkerasan yang merupakan fungsi dari iklim,

    kemiringan jalan, dan persentase kendaraan berat. Indek Tebal Perkerasan (ITP) : Adalah angka yang berhubungan dengan penentuan tebal perkerasan. Nilai ini

    memiliki terminologi yang sama dengan Structural Number (SN) pada Metoda AASHO.

  • RKN

    Parameter Beban Lalu lintas

    Beban Ialu lintas yang diperlukan dalam desain struktur perkerasan jalan adalah jumlah total perulangan beban sumbu standar ekivalen yang diperkirakan akan lewat pada lajur rencana jalan yang untuk masa layan

    Karena setiap kendaraan memiliki konfigurasi dan beban sumbu yang berlainan maka untuk memudahkan perhitungan, maka beban lalu lintas dikonversikan dalam bentuk repetisi sumbu tunggal 8,16 ton (18000 lb).

    Konversi dilakukan dengan menggunakan faktor ekivalen atau angka ekivalen yang dihitung berdasarkan pendekatan yang diturunkan oleh Liddle

    4L 16,8

    LkAE !"

    #$%

    &=

  • RKN

    Perhitungan Beban Lalu lintas

  • RKN

    Tabel Distribusi Kendaraan

  • RKN

    Distribusi Lane untuk Sepedah

  • RKN

    Komposisi Sumbu Kendaraan

    Angka ekivalen untuk setiap kendaraan adalah jumlah angka ekivalen masing-masing sumbunya. Terminologi berat kendaraan penumpang dalam MAK dapat menunjukkan jumlah beban sumbunya

  • RKN

    Daya Dukung Tanah Dasar

    Stabilitas tanah dasar dapat diperoleh dari berbagai percobaan di lapangan dan di laboratorium, seperti misainya pengujian CBR, Resistance dan Plate Bearing.

    Korelasi antara nilai CBR dan nilai DDT yang ditetapkan dalam Metoda Analisa Komponen diberikan dalam bentuk nomogram, dengan persamaannya sebagai berikut

  • RKN

    Cara Grafis Menentukan Nilai CBR Representatif

    to list strength value in order of increasing magnitude

    for each value to calculate the % equal to or greater than and prepare a plot of this parameter against strength

    expanding an importance of the road, as indicated by the traffic to be carried, to select a value that is exceeded by a specified % of other value

  • RKN

    Faktor Regional

    Faktor ini adalah fungsi dari kondisi iklim (yang dinyatakan dengan jumlah curah hujan per tahun), kelandaian dan persentase kendaraan berat

  • RKN

    Indeks Permukaan

    Kondisi tingkat pelayanan dalam Metoda Analisa Komponen dinyatakan dalam Indeks Permukaan, yang dinyatakan dengan nilai Present Serviceability Index (PSI) dari Metoda AASHO dalam sekala nilai 0 - 5

    Kondisi permukaan jalan yang diharapkan pada saat jalan mulai dibuka dinyatakan dengan Indeks Permukaan Awal

    Indeks ini tergantung pada jenis perkerasan yang digunakan untuk lapisan permukaan. Nilai indeks ini didukung dengan besaran kuantitatif, yaitu nilai ketidakrataan (roughness)

  • RKN

    Koefesien Kekuatan Relatif

    Dalam Metoda Analisa Komponen, karakteristik bahan perkerasan jalan dinyatakan dengan nilal Stabilitas Marshall (SM) untuk material yang beraspal, nilai kuat tekan (Kt) untuk material yang distabilisasi dengan semen atau kapur serta nilai CBR untuk material lepas

  • RKN

    Prosedur Perhitungan

  • RKN

    Perhitungan Tebal Perkerasan

    )3(372.01log

    )154,2

    (

    190440.0

    )5.12.4()(

    log20,0)1

    54,2log(36.9)3560*log(

    19.5

    0

    +"#

    $%&

    '+

    ++

    ++=

    DDTFR

    ITP

    IPIPITPLER

    t

    332211 DaDaDaITP ++=

    Lapis Permukaan a1 D1

    Lapis Pondasi a2 D2

    Lapis Pondasi Bawah a3 D3

    ITP2

    DDT2

    ITP3

    DDT3

    ITP4

    DDT4

  • RKN

    IP0 dan IPt

  • RKN

    Koefisien Kekuatan Relatif : a

  • RKN

    Tebal Minimum Tiap Lapisan

  • RKN

    Pilihan Rekomendasi Full Depth Memaksimumkan tebal lapis permukaan; Tebal lapis pondasi bawah dan tebal lapis pondasi

    ditetapkan minimum (diambil nilai minimum). Sedangkan, tebal lapis permukaan dihitung dari persamaan untuk ITP4 (persamaan 4.9) Tebal lapis permukaan yang diperoleh kemudian harus dikontrol terhadap persyaratan tebal lapisan minimum. Jika tebal yang dihitung leblh tipis dari persyaratan, maka tebal lapis permukaan minimum harus digunakan.

    Memaksimumkan tebal lapis pondasi; Tebal lapis permukaan harus dihitung terlebih dahulu dari persamaan ITP2 dan hasilnya dibandingkan dengan persyaratan minimum. Jika tebal yang dihitung lebih tebal dari persyaratan minimum, maka tebal lapis permukaan yang dihitung tersebut harus digunakan. Berdasarkan tebal lapis permukaan ini dan tebal lapis pondasi bawah minimum (sesuai persyaratan), kemudian dihitung tebal lapis pondasi dari nilai ITP3. Tebal lapis pondasi yang diperoleh tetap perlu dikontrol terhadap persyaratan tebal lapisan minimum. Jika tebal yang dihitung lebih tipis dari persyaratan, maka tebal lapis pondasi minimum harus digunakan.

    Memaksimumkan tebal lapis pondasi bawah; Penyelesaian dilakukan secara berurutan dari mulai dari persamaan untuk ITP2 yang mendapatkan tebal lapis permukaan kemudian dilanjutkan pada persamaan untuk ITP3 yang akan mendapatkan tebal lapis pondasi dan terakhir dengan persamaan untuk ITP4 yang akan mendapatkan tebal lapis pondasi bawah. Masing-masing tebal yang didapatkan tetap harus dikontrol dengan tebal minimum. Jika tebal yang didapat lebih kecil dari tebal minimum, maka diambil tebal minimum sesuai persyaratan.

  • RKN

    Konstruksi Bertahap

    Konstruksi bertahap adalah konstruksi perkerasan lentur yang memiliki 1 (satu) lapis pondasi bawah, 1 (satu) lapis pondasi dan 2 (dua) lapis permukaan, dimana kedua lapis permukaan tersebut terbuat dari bahan aspal beton atau sejenis yang dikerjakan secara berurutan dengan selang waktu tertentu menurut ketetapan yang ditentukan dalam proses desain

    Manfaat dari desain konstruksi bertahap antara lain mencakup hal-hal sebagai berikut : Memungkinkan peningkatan kondisi perkerasan dengan memperbaiki kelemahan

    setempat yang dijumpai di antara konstruksi tahap pertama dengan tahap kedua. Jika terdapat kesalahan perencanaan atau konstruksi atau material lapis pondasi

    atau lapis pondasi bawah, maka koreksi masih dapat dilakukan dengan biaya yang lebih murah.

    Jika beban lalu lintas tidak dapat diperkirakan dengan baik maka penyesuaian desain dapat dilakukan pada konstruksi tahap kedua

    Konstruksi bertahap dipertimbangkan seandainya pendanaan pembangunan jalan juga harus disediakan secara bertahap juga.

  • RKN

    Perhitungan Konstruksi Bertahap Pada akhir tahap pertama, struktur perkerasan dianggap masih memiliki sisa umur sebesar 40%, atau :

    X LER1 = LER1 + 40% X LER1 Dan didapat nilai X = 1,67 Jadi, nilai ITP untuk konstruksi tahap pertama (ITP1) dapat dihitung berdasarkan beban lalu lintas sebesar 1,67 LER1

    Konstruksi tahap pertama, tanpa pemberian konstruksi tahap kedua, akan mampu melayani 60% dari total masa layan, atau Y LER2 = LER1 + LER2 = 60% Y LER2 + LER2 Dan didapat nilai y = 2,50 Serupa seperti untuk ITP1, nilai ITP total yang diperlukan untuk memikul beban lalu lintas selama masa layan dapat

    dihitung berdasarkan beban Ialu lintas sebesar 2,50 LER2. Nilai ITP untuk konstruksi tahap kedua adalah

    ITPII = ITP total ITP1 Perhitungan nilai ITP1 dan nilai ITPtotal dapat didasarkan pada nomogram atau model struktur perkerasan

    (persamaan 4.7). Demikian juga, struktur perkerasan tahap pertama dapat didesain apakah dengan mengikuti salahsatu skenario yang dilakukan pada konstruksi perkerasan baru

    Tebal lapis tambahan, sebagai pekerjaan tahap kedua dapat dihitung dengan rumus, sebagal berikut : dimana : D0 = Tebal lapis tambahan a0 = koefisien kekuatan relatif

  • RKN

    Overlay

    Prinsip dasar dari desain lapis tambahan pada struktur perkerasan lentur menurut Metoda Analisa Komponen adalah bahwa di akhir masa layannya struktur perkerasan perlu diperkuat dengan memperbesar nilai ITP sehingga mampu memikul perkiraan beban Ialu lintas tambahan yang diinginkan

    Penentuan ITP sisa dilakukan secara subjektif. Nilai ITP sisa struktur perkerasan lama dapat dihitung dengan menggunakan rumus: ITPsisa = (ai x Di x Ki)

    dimana : Ki = nilai kondisi lapisan, yang dinilai secara subjektif Sedangkan tebal lapisan tambahan dihitung berdasarkan rumus :

    00 a

    ITPITPD sisaperlu

    =

    2211 DaDaITPITP sisaperlu +=

  • RKN

    Contoh Perhitungan : Traffic Analysis

  • RKN

    Perhitungan LER

  • RKN

    Perhitungan Daya Dukung Tanah

  • RKN

    Penetapan Faktor Regional dan IP

  • RKN

    Pemilihan Nomogram

  • RKN

    Penggunaan Nomogram

    Tetapkan Nilai DDT

    Hitung Nilai LER

    Faktor Regional

    ITP Hasil