Perkerasan Jalan.pdf

7/21/2019 Perkerasan Jalan.pdf

1/142

PENDAHULUAN


2/142

KESEPAKATAN

Toleransi keterlambatan

Mahasiswa : 15 menit

Dosen : 15 Menit

Mahasiswa/dosen tidak diperkenankan masuk


3/142

Bobot Perkuliahan

Kuliah 100%

Komponen Bobot

Absensi 10%

Tugas 20%

UTS 35%

UAS 35%


4/142

A : 80 - 100

B : 66 - 79

C : 56 - 65

D : 45 - 55

E : 44

HURUF MUTU


5/142

SILABUS


6/142

SEJARAH PERKERASAN JALAN

Sejarah umat manusia yang selalu berhasrat untuk mencari

kebutuhan hidup dan berkomunikasi dengan sesama.

Perkembangan teknik jalan seiring dengan berkembangnya

teknologi yang ditemukan umat manusia. Pada Awalnya jalan hanya jejak manusia yang mencari

kebutuhan hidup atau sumber air, kemudian dengan

digunakannya hewan sebagai alat transportasi, jalan mulai

dibuat. Jalan yang pertama kali ditemukan roda adalah 3500 sm.


7/142

John Louden Mac Adam ( 1756 1836) orang skotlandia

memperkenalkan konstruksi perkerasan yang terdiri dari batu pecah atau

batu kali, pori-porinya ditutup dengan batu yang lebih kecil/halus. Untuk

memberikan lapisan yang kedap air , maka diatas lapisan macadam diberi

lapisan aus yang menggunakan aspal sebgai bahan pengikat dan ditaburi

pasir kasar.


8/142

Piere Marie Jerome Tresaguet (1716-1796) dari perancis

mengembangkan sistem lapisan batu pecah yang dilengkapi dengan

drainase, kemiringan melintang serta mulai menggunakan pondasi dari

batu.

Thomas Telford (1757 1834) dari skotlandia membangun jalan mirip

dengan apa yang dilaksanakan tresaguet. Konstruksi perkerasan terdiri

dari bau pecah berukuran 15/20 sampai 25/30 yang disusun tegak.

Batu kecil diletakkan diatasnya untuk menutup pori-pori yang ada dan

memberikan permukaan yang rata.


9/142

Perkerasan jalan dengan aspal sebagai pengikat,walau telah

ditemukan pertama di babylon 625 SM, namun tidak berkembang

sampai ditemukan kendaraan bermotor bensin oleh G. Daimler dan

Karl Benz 18801828, di Londonditemukan konstruksi perkerasan dengan semen

sebagai pengikat. Namun mulai berkembang sejak tahun 1900-an.

Di Indonesia,Pembangunan jalan yang tercatat adalah di jawa

pada akhir abad 18 dengan kerja paksa untuk menghubungkan

Anyer dan Panarukan sehingga memudahkan pengangkutan hasil

tanam paksa. Sedangkan di luar Jawa pembangunan jalan hampir

tak berarti kecuali di Sumatera Tengah dan Sumatera Utara.


10/142

Jenis Struktur Perkerasan

Jenis perkerasan

Jalan raya (Highway)

Bandar udara

Rel kereta api (Railway)

Jenis struktur perkerasan

Fleksibel (Flexible pavement)

Kaku (Rigid pavement)

Komposit (Composite pavement)


11/142

Jenis konstruksi perkerasan

Konstruksi perkerasan lentur : Perkerasan yang

menggunakan aspal sebagai bahan pengikat. Lapisan

perkerasannya bersifat memikul dan meyebarkan beban lalu

lintas ke tanah dasar.

Konstruksi perkerasan Kaku : Perkerasan yang

menggunakan semen sebagai bahai pengikat. Pelat beton

dengan atau tanpa tulangan diletakkan diatas tanah dasar

dengan atau tanpa lapis pondasi bawah. Beban lalu lintas

sebagian besar dipikul oleh pelat beton.


12/142

Jenis konstruksi perkerasan

Konstruksi komposit : Perkerasan kaku yang dikombinasikan

dengan perkerasan lentur, dapat berupa perkerasan lentur

diatas perkerasan kaku, atau perkerasan kaku diatas

perkerasan lentur.


13/142

Perbedaan ??

13

Perkerasan Lentur Perkerasan Kaku

1 Bahan pengikat Aspal Semen

2 Penurunan tanah

dasar

Jalan bergelombang

(mengikuti tanah dasar)

Bersifat sebagai balok di

atas perletakan

3 Repetisi beban Timbul rutting (lendutan

pada jalur roda)

Timbul retak pada

permukaan

4 Perubahan

temperatur

Modulus kakakuan

berubah dan timbul

tegangan dalam yang kecil

Modulus kekakuan tidak

berubah dan timbul

tegangan dalam yang

besar.


14/142

Lapis Perkerasan

TANAH DASAR

PAVEMENT

(PERKERASAN)

Semakin keatas tegangan yang dipikul semakin

besar maka butuh perkerasan yang semakin

bermutu. Perkerasan bagian bawah dapat

menggunakan bahan yang mutunya lebih rendah(harga lebih murah)

Daya dukung tanah dasar rendah, maka butuh

lapis perkerasan


15/142

Jenis Lapis Perkerasan

GRANULAR (KERIKIL)

SOIL (TANAH)SOIL (TANAH)

GRANULAR (KERIKIL)

Gravel road (Jalan kerikil) Sealed granular road

(Jalan kerikil dilapisi aspal tipis)

SOIL (TANAH)

GRANULAR (KERIKIL)

ASPHALT (AGG+ASPAL)

Asphalt pavt (Jalan aspal)

SOIL (TANAH)

GRANULAR (KERIKIL)

CONCRETE (BETON)

Concrete pavt (Jalan beton)


16/142

Jenis Lapis perkerasan (2)

GRANULAR (KERIKIL)

SOIL (TANAH) SOIL (TANAH)

GRANULAR (KERIKIL)

Composite pavement

(perkerasan komposit)

Heavy duty concrete

(Jalan beton utk lalin berat)

SOIL (TANAH)

GRANULAR (KERIKIL)

ASPHALT (AGG+ASPAL)

Block pavement (lalin berat)

CEMENT TREATED(STAB SEMEN)CONCRETE (BETON)

Railway

CONCRETE (BETON)

CEMENT TREATED(STAB SEMEN)

ASPHALT or

CEMENT TREATED

SOIL (TANAH)

SUB-BALLAST (GRANULAR)

BALLAST (GRANULAR)

Rel


17/142

Fungsi lapis perkerasan

Wearing course

Base course

Sub-base course

Subgrade

Capping

(Landasan)

Binder course

Lapis fungsional (air hujan, suhu, kekesatan, suara)

Lapisstruktural(kekuatan)

Kekuata

nstrukturalnaik

Hargabahansemakinmahal,

semakintipis


18/142

Bahan ikat antara lapis perkerasan (Bonding)

Wearing course

(Asphalt)

Base course

(Unbound material/ granular)

Binder course(Asphalt)

Prime coat (Aspal + minyak

tanah)

Tack coat (Aspal emulsi atau

Aspal+minyak tanah)


19/142

Road pavement

Surfacing

Binder course

Base course

Sub-base course

Sub-grade

Soil mechanics

Asphalt mechanics

Concrete


20/142

SEKIAN....

TERIMA KASIH

20


21/142

MATERIAL

KONSTRUKSI PERKERASAN

PERKERASAN JALAN RAYA

PERT -2

2015


22/142

PENDAHULUAN

Tanah Dasar

Agregat

Aspal


23/142

TANAH DASAR

Tanah Dasar yang berasal dari lokasi itu sendiri atau didekatnya

yang telah dipadatkan sampai tingkat kepadatan tertentu.

Sifatnya tergantung dari tekstur, kepadatan, kadar air, kondisi

lingkungan.

Tanah dikelompokkan berdasarkan sifat plastis dan ukuran

butirnya.

Daya dukung tanah berdasarkan hasil klasifikasi atau pemeriksaan

CBR, pembebanan plat uji.


24/142

KEPADATAN & DAYA DUKUNG TANAH

Daya dukung tanah dasar dipengaruhi oleh jenis tanah, kepadatan,

kadar air, kondisi drainase dan lain-lain.

Daya dukung dinyatakan dalam CBR

CBR adalah kwalitas tanah dasar dibandingkan dengan bahan

standar berupa batu pecah yang mempunyai nilai CBR sebesar 100%

dalam memikul beban lalu lintas.


25/142

CBR

Mendapatkan nilai CBR

CBR

Rencana

Titik

CBR

Lapangan

CBR

Lapangan

Rendaman


26/142

AGREGRAT

Agregat adalah suatu bahan yang keras dan kaku yang digunakan

sebagai bahan campuran dan berupa berbagai jenis butiran atau

pecahan, termasuk didalamnya antara lain: pasir, kerikil, agregat

pecah, terak dapur tinggi dan debu agregat.

Agregat merupakan komponen utama dari perkerasan jalan yang

mengandung 90 95 % berdasarkan persentase berat, atau 75-85%

berdasarkan persentase volume


27/142

PEMILIHAN

Agregat yang akan digunakan sebagai bahan perkerasan jalan

tergantung dari :

tersedianya bahan setempat

mutu bahan

bentuk/jeniskonstruksi yang digunakan


28/142

AGREGAT

Alam

Melalui

proses

pengolahan

Buatan

Berdasarkan

Proses

pengolahannya


29/142

Jenis Agregat

Jenis agregat berdasarkan Gradasinya :

1.Agregat bergradasi menerus (Continues graded)

Jika agregat yang semua ukuran butirannya ada dan terdistribusi

dengan baik.

2.Agregat bergradasi seragam (single size/uniform graded)

Jika agregat ini mempunyai ukuran yang sama, dimana agregat ini

terdiri dari batas yang sempit dari ukuran fraksi ,

3.Agregat bergradasi celah (gap-graded )

Jika salah satu ukuran atau lebih dari ukurannya butir atau fraksi

pada satu set ayakan tidak ada, gradasi ini akan menunjukkan satu garis

horizontal dalam grafik


30/142

Penentuan Gradasi Agregat


31/142

1a. Gradasi Menerus (skematis)

UkuranButir

Proporsi

GrafikKomulatif

Ilustrasi Gradasi

Ilustrasi Setting

- Prinsip Interlocking- Sifat Kaku- Kebutuhan Aspal Sedang

Grafik


32/142

1b. Gradasi Menerus (ilustrasi visual)

Potongan campuran Bentuk Briket Marshall


33/142

2a. Gradasi Senjang (skematis)

UkuranButir

Proporsi

GrafikKomulatif

Ilustrasi Gradasi

Ilustrasi Setting

- Prinsip Suspensi Mortar- Sifat Lentur- Kebutuhan Aspal Tinggi

Grafik Ukuranyang

hilang


34/142

2b. Gradasi Senjang (ilustrasi visual)

Potongan campuran Bentuk Briket Marshall


35/142

3a. Gradasi Seragam (skematis)

UkuranButir

Proporsi

Grafik

Komulatif

Ilustrasi Gradasi

Ilustrasi Setting

- Prinsip Max Tekstur Makro- Sifat Kasar- Kebutuhan Aspal Khusus

Grafik

Dominasi

Ukuran


36/142

3b. Gradasi Seragam (ilustrasi visual)

Permukaan campuran Bentuk Briket Marshall


37/142

Daya tahan Agregat

Aggregate Impact Machine

Aggregate Crushing Machine


38/142

Los Angeles Abrasion Test

TINGKAT KETAHANAN AGREGRAT


39/142

Bentuk dan tekstur agregat

Test Standar yang digunakan untuk menentukan bentuk agregat ini adalah

ASTM D-3398, berdasarkan klasifikasinya adalah :

1.Agregat Bulat terbentuk karena pengikisan oleh air atau karena

pergeseran. Rongga udara minimum 33% sehingga rasio permukaannya kecil.2.Agregat Bulat sebagianterbentuk karena pergeseran sehingga permukaan

atau sudutnya bulat, sekitar 35-38% rongga udaranya.

3.Agregat Bersudutmempunyai sudut-sudut yang tanpak jelas, terbentuk di

tempat-tempat perpotongan bidang dengan permukaan kasar.4.Agregat Panjang , panjangnya jauh lebih besar dari pada lebarnya, dan

lebarnya jauh lebih besar daripada tebalnya.


40/142

5.Agregat Pipih, disebut pipih apabila perbandingan tebal agregat

terhadap ukuran-ukuran lebar dan tebalnya lebih kecil. Jika ukuran

terkecilnya kurang dari 3/5 rata-rata .

6.Agregat Pipih dan Panjangapabila mempunyai panjang yang jauh lebih

besar daripada lebarnya, sedangkan lebarnya jauh lebih besar daripada

pipihnya.

i.Rounded; ii.Irregular;iii.Angular; iv.Flaky;

v.Elongated; vi.Flaky and

Elongated


41/142

Alat Uji Agregat

Alat Pengukur Kepipihan Agregat

Alat Pengukur Kelonjongan Agregat


42/142

ASPAL

Aspal didefenisikan sebagai material perekat berwarna hitam

atau coklat tua dengan unsur utama bitumen. Aspal dapat

diperoleh di alam atau residu dari pengilangan minyak bumi.Aspal material yang pada temperatur ruang berbentuk padat

sampai agak padat dan bersifat termoplastis.

Aspal merupakan material pembentuk campuran perkerasan jalan.


43/142

Klasifikasi AspalBerdasarkan Sumber Dan Penggunaannya

ASPAL

Aspal Buatan(petrolueum asphalt)

Asphaltic Base Crude Oli

Parafin Base Crude Oli

Mixed Base Crude Oli

Aspal Keras atau Aspal Panas

(AC, asphalt cement)

Aspal Cair (cut back)

Rapid Curing (AC+benzene)

Medium Curing (AC+kerosene)

Slow Curing (AC+minyak berat)

Aspal Emulsi (AC+air+asam/basa)

Cathionic/Anionic Rapid Setting

Cathionic/Anionic Medium Setting

Cathionic/Anionic Slow Setting

Aspal Alam(Native Asphalt)

Lake Asphalt (Trinidad Lake)

Rock Asphalt (Perancis,

Swiss, Pulau Buton)


44/142

Lake Asphalt


45/142

Fungsi Aspal

Aspal yang digunakan sebagai material perkerasan jalan berfungsi

sebagai :

1.Bahan pengikat. Memberikan ikatan yang kuat antara aspal danagregat dan antara sesama aspal

2.Bahan pengisi , mengisi rongga antar butir agregat dan pori-pori

yang ada dalam butir agregat itu sendiri.

Aspal harus memiliki sifat adhesi dan kohesi yang baik, serta pada

saat dilaksanakan harus memiliki tingkat kekentalan tertentu.


46/142

SIFAT ASPAL

1. Daya Tahan (durabilitas)

2. Kohesi dan Adhesi

3. Kepekaan Terhadap Temperatur


47/142

PENGUJIAN KARAKTERISTIKASPAL

1. Pengujian Penetrasi

2. Pengujian Daktilitas

3. Pengujian Titik Lembek

4. Kepekaan Aspal terhadap Perubahan Suhu5. Pengujian Viskositas

6. Pengujian Titik Nyala dan Titik Bakar

7. Pengujian Berat Jenis

8. Hilang dalam Pemanasan

9. Penyulingan Aspal Cair

10. Kadar Air dalam Minyak Bumi dan Bahan yang Mengandung Bitumen

11. Kelekatan Aspal dalam Batuan


48/142

ALAT PENGUJIAN ASPAL

PENETRASI


49/142

TITIK LEMBEK



50/142

Pengujian DaktilitasAspal

Cetakan Benda Uji dalam Pengujian Daktilitas



51/142

Percobaan Titik Nyala dengan Alat Cleveland

Open Cup



52/142

Percobaan Hilang dalam Pemanasan dengan

Alat Thin Film Oven



53/142

Percobaan Penyulingan Aspal Cair



54/142

0.50.50.50.51.0-Kehilangan Berat, %

99.099.099.099.099.099.0Kelarutan pada trichloroethene, %

232232232219177163Titik Nyala (C)

40506080140220Penetrasi (25C, 100 gr, 5 detik)

400350300250175125Viskositas, 135C (275F),Cs, Min

4000 80030006002000 4001000 200500100250 50Viskositas, 60C (140F), poises

AC-40AC-30AC-20AC-10AC-5AC-2.5

Nilai ViskositasBerdasarkan Nilai Viskositas

-100-100-75-50--Daktilitas setelah kehilangan berat

-40-46-50-54-58Penetrasi setelah kehilangan berat

1.5-1.3-1.0-0.8-0.8-Kehilangan berat, %

-99-99-99-99-99Kelarutan pada trichloroethele, %

-100-100-100-100-100Daktilitas (25C, 5 cm per menit)

-177-218-232-232-232Titik Nyala (Cleveland Open), C

3002001501201008570605040Penetrasi (25C, 100 gr, 5 detik)

maxminmaxMinmaxminmaxminmaxmin

200-300120-15085-10060-7040-50

Nilai Penetrasi

Berdasarkan Nilai Penetrasi

KLASIFIKASI ASPAL


55/142

PENCAMPURAN BAHAN ASPAL

35


56/142

THANK YOU

See You Next Week !!


57/142

Perencanaan Tebal Perkerasan

Perkerasan Jalan

Jurusan Teknik Sipil

UNTIRTA


58/142

PendahuluanPerencanaan konstruksi perkerasan juga dapat dibedakan

anatara perencanaan untuk jalan baru dan untuk peningkatan

(jalan lama yang sudah pernah diperkeras).

Perencanaan konstruksi atau tebal perkerasan jalan, dapat

dilakukan den-gan banyak cara (metoda), antara lain : AASHTOdan The Asphalt Institute (Amerika), Road Note (Inggris),

NAASRA (Australia) dan Bina Marga (Indonesia).


59/142

PendahuluanOglesby, C.H. dan Hicks, R.G. (1982) menyatakan bahwa

yang dimaksud perencanaan perkerasan adalah memilih

kombinasi material dan tebal lapisan yang memenuhi syarat

pelayanan dengan biaya termurah dan dalam jangka panjang,

yang umumnya memperhitungkan biaya konstruksi pemeliharaan

dan pe-lapisan ulang.

Perencanaan perkerasan meliputi kegiatan pengukuran kekuatan

dan sifat penting lainnya dari lapisan permukaan perkerasan

dan masing-masing lapisan di bawahnya serta menetapkanketebalan permukaan perkerasan, lapis pondasi, dan lapis

pondasi bawah.


60/142

PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN LENTUR METODE SNI 1732-1989-F

Bagian perkerasan Lentur

4


61/142


Beban Lalu lintas dinyatakan dalam lintas ekivalen rencana (LER) denganlangkah-langkah :

1. Perhitungan Angka Ekivalen

Dihitung untuk masing-masing kendaraan dengan dihitung terlebih

dahulu angka ekivalennya.

E sumbu tunggal = (beban sumbu tunggal,kg/8160)^4

E sumbu Ganda = 0,086 x (beban sumbu ganda,kg/8160)^4

Dapat dilihat pada Tabel berikut ini :

5


62/142


2. LHR dihitung di awal umur rencana dengan masing-masing jenis kelompok

kendaraan :LHR awal umur rencana = (1+a)^n x LHR s

3. Faktor Distribusi kendaraan pada Lajur rencana berdasarkan jumlah lajur

perkerasan jalan, dilihat Pada Tabel 2 dan Tabel 3.

4. Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) sebagai lintas Ekivalen di awal umur rencana

5. Lintas Ekivalen Akhir (LEA) sebagai lintas ekivalen di akhir umur rencana

LEA = LEP (1+i)^ur

6


63/142


6. Hitung Lintas Ekivalen Rencana dengan menggunakan rumus berikut :

LER = ((LEP + LEA )/2) x FP

7


64/142


Daya Dukung Tanah

1. Tentukan Nilai daya dukung tanah dasar dengan menggunakan pemeriksaan CBR

2. Dengan memperhatikan CBR yang diperoleh , keadaan lingkungan, jenis dan

kondisi tanah di sepanjang jalan, dapat ditentukan CBR segmen

3. Tentukan nilai daya dukung tanah (DDT) dari setiap nilai cbr segmen yang

diperoleh dari Gambar 1 , dimana Grafik CBR menggunakan skala logaritma

sedangkan grafik DDT menggunakan skala linier.

8


65/142


9

Penunjuk Kondisi Lingkungan

Keadaan lapangan mencakup permeabilitas tanah, perlengkapan drainase,

bentuk alinyemen serta persentase kendaraan dengan berat 13 ton, dan

kendaraan yang berhenti, sedangkan keadaan iklim mencakup curah hujan

rata-rata per tahun.

Dengan demikian dalam penentuan tebal perkerasan ini, Faktor Regional

hanya dipengaruhi oleh bentuk alinyemen (kelandaian dan tikungan),

persentase kendaraan berat dan yang berhenti serta iklim (curah hujan)

sebagai berikut pada Tabel 4


66/142


Indeks Permukaan

Tebal Perkerasan yang dibutuhkan dipengaruhi oleh nilai kinerja struktur

perkerasan yang diharapkan pada saat jalan dibuka untuk melayani arus lalu lintas

rencana selam umur rencana, dan kondisi perkerasan diakhir rencana. Dimana hal

ini dinyatakan dalam Indeks Permukaan (IP).

1. Ip diawal rencana (Ipo) dinyatakan dari jenis perkerasan yang dipergunakan

untuk lapis perkerasan permukaan, tercantum Pada Tabel 5.

2. Tentukan Indeks Permukaan Akhir (IPt) dari perkerasan rencana dengan

menggunakan Tabel 6 berikut.

10


67/142


Indeks Permukaan ini menyatakan nilai daripada kerataan / kehalusan serta kekokohan

permukaan yang bertalian dengan tingkat pelayanan bagi lalu-lintas yang lewat.

Adapun beberapa nilai IP beserta artinya adalah seperti yang tersebut di bawah ini:

IP =1,0 : adalah menyatakan permukaan jalan dalam keadaan rusak berat sehingga

sangat mengganggu lalu lintas kendaraan.

IP = 1,5: adalah tingkat pelayanan terendah yang masih mungkin (jalan tidak terputus).IP = 2,0: adalah tingkat pelayanan rendah bagi jalan yang masih mantap

IP = 2,5: adalah menyatakan permukaan jalan yang masih cukup stabil dan baik.

11


68/142


Indeks Tebal Perkerasan (ITP)

Perhitungan perencanaan ini didasarkan pada kekuatan relatif masing-masing lapisan

perkerasan jangka panjang, dimana penentuan tebal perkerasan dinyatakan oleh ITP

(Indeks Tebal Perkerasan), dengan rumus sebagai berikut :

ITP = alD1 + a2D2 + a3D3

a1, a2, a3 = Koefisien kekuatan relatip bahan perkerasan (daftar VII)D1, D2, D3 = Tebal masing-masing lapis perkerasan (cm).

Angka 1, 2 dan 3 : masing-masing untuk lapis permukaan lapis pondasi dan lapis pondasi

bawah

Kemudian Kontrol apakah tebal masing-masing lapisan telah sesuai dan memenuhi ITP

yang bersangkutan bisa dilihat pada Tabel 7, Tabel 8.

12


69/142

Tabel 2 Jumlah Lajur Berdasarkan Lebar Jalur

13


70/142

Tabel 3 Koefesien Distribusi ke Lajur Rencana

14


71/142

Gambar 1 Kolerasi antara CBR dengan DDT

15


72/142

Tabel 4 Faktor Regional

16


73/142

Tabel 5. Nilai IPo

17


74/142

Tabel 6. Nilai Ipt

18


75/142

Tabel 7 Koefesien Kekuatan Relatif

19


76/142

Tabel 8 Tebal minimum Lapis Perkerasan

20


77/142

TAHAPAN PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN MAK87

Tentukan Indeks Tebal Perkerasan dengan mempergunakan nomogram dengan

menggunakan LER selama umur rencana, sedangkan pada konstruksi bertahap

dapat mepergunakan konsep umur sisa

ITP 1 diperoleh dari nomogram dengan mempergunakan LER = 1,67 LER1

ITP 1+2 dengan menggunakan LER = 2,5 LER 2

LER 1 adalah selama tahap pertama, sedangkan LER 2 adalah selama tahap kedua11. Tentukan Jenis Perkerasan Yang akan dipilih, dimana ditentukan berdasarkan :

- Material yang tersedia

- Dana awal yang tersedia

21


78/142


Perhitungan perencanaan ini didasarkan pada kekuatan relatif masing-masing lapisan

perkerasan jangka panjang, dimana penentuan tebal perkerasan dinyatakan oleh ITP

(Indeks Tebal Perkerasan), dengan rumus sebagai berikut :

ITP = alD1 + a2D2 + a3D3

a1, a2, a3 = Koefisien kekuatan relatip bahan perkerasan (daftar VII)

D1, D2, D3 = Tebal masing-masing lapis perkerasan (cm).

Angka 1, 2 dan 3 : masing-masing untuk lapis permukaan lapis pondasi dan lapis pondasi

bawah

Kemudian Kontrol apakah tebal masing-masing lapisan telah sesuai dan memenuhi ITP

yang bersangkutan< bisa dilihat pada Tabel 5, Tabel 6 dan Tabel 7

22



79/142


23



80/142

TAHAPAN PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN MAK 87

24



81/142


25



82/142


26

Nomogram Perencanaan


83/142


27


84/142

Konstruksi Bertahap

Konstruksi bertahap digunakan pada keadaan tertentu, antara lain:

1. Keterbatasan biaya untuk pembuatan tebal perkerasan sesuai, rencana (misalnya :

20 tahun). Perkerasan dapat direncanakan dalam dua tahap, misalnya tahap pertama

untuk 5 tahun, dan tahap berikutnya untuk 15 tahun.

2. Kesulitan dalam memperkirakan perkembangan lalu lintas untuk (misalnya : 20

sampai 25 tahun). Dengan adanya pentahapan, perkiraan lalu lintas diharapkan tidak

jauh meleset.

3. Kerusakan setempat (weak spots) selama tahap pertama dapat diperbaiki dan

direncanakan kembali sesuai data lalu lintas yang ada.

28

h l


85/142

Contoh Soal

Contoh Penentuan Harga CBR yang mewakili Diketahui: Harga CBR = 3; 4; 3; 6; 6; 5; 11; 10; 6; 6;

dan 4.

Tentukan Nilai CBR yang akan digunakan untuk

perencanaan Tebal Perkerasan

29

Contoh Soal


86/142

Contoh SoalContoh Perencanaan Jalan Baru untuk Lalu Lintas Rendah

Tebal perkerasan untuk jalan 2 jalur, data lalu lintas tahun 2012

seperti di bawah ini, dan umur rencana 10 Tahun

selama pelaksanaan = 10,4 % per tahun

Data-data:

Kendaraan ringan 2 ton : 250 kendaraan

Bus Kecil : 35 kendaraan

Truk Sedang : 21 kendaraan

Truk Berat : 15 Kendaraan

Bahan-bahan perkerasan:

- HRS

- Agregrat kelas B

- Sirtu

- FR = 1,0 dan CBR tanah dasar = 5%30


87/142

TERIMA KASIH....


88/142

PERENCANAAN PERKERASANJALAN LENTUR

METODE Pt T 01-2002-B

PERKERASAN JALAN

KULIAH PERT 4


89/142

METODE BINA MARGA

Perencanaan perkerasan lentur dengan metoda bina margamenggunakan metoda analisis komponen perencanaan tebal

perkerasan lentur nomor Pt.T-01-2002-B.

Perencanaan tebal perkerasan yang menggunakan material bergradasi

lepas (granular material dan batu pecah) dan berpengikat, Digunakan

untuk kondisi :

Perencanaan perkerasan jalan baru;

Perencanaan pelapisan tambah (Overlay);

Perencanaan konstruksi bertahap (Stage Construction

K it i P L l li t


90/142

Kriteria Perencanaan Lalu-lintas

Lalu Lintas Pada Lajur Rencana

Lalu lintas pada lajur rencana (w18) diberikan dalam kumulatif bebangandar standar. Untuk mendapatkan lalu lintas pada lajur rencana ini

digunakan perumusan berikut ini :

w18 = DD x DL x 18

DD = faktor distribusi arah.DL = faktor distribusi lajur.

18 = beban gandar standar kumulatif untuk dua arah.

Pada umumnya DD diambil 0,5. Pada beberapa kasus khusus terdapat

pengecualian dimana kendaraan berat cenderung menuju satu arah

tertentu. Dari beberapa penelitian menunjukkan bahwa DD bervariasi

dari 0,3 0,7 tergantung arah mana yang berat dan kosong.

Krit ria P r ncanaan Lalu lintas


91/142


Tabel 1. Faktor Distribusi Lajur

P


92/142


Angka Ekivalen Beban Gandar Sumbu Kendaraan (E)

Angka yang menyatakan perbandingan tingkat kerusakan yang ditimbulkan

oleh lintasan beban gandar sumbu tunggal kendaraan terhadap tingkat

kerusakan yang ditimbulkan oleh satu lintasan beban standar sumbu tunggal

seberat 8,16 ton (18.000 lb).

Angka ekivalen roda tunggal = (L/5400)^4

Dimana:

L = Beban sumbu kendaraan (kg)

k = 8160: untuk sumbu Ganda= 13760 : untuk sumbutandem

= 18450 : untuk sumbutriple

K P l l


93/142


Reliabilitas

Kemungkinan (probability) bahwa jenis kerusakan tertentu atau kombinasijenis kerusakan pada struktur perkerasan akan tetap lebih rendah ataudalam rentang yang diizinkan selama umur rencana.

Pada umumnya, dengan meningkatnya volume lalu-lintas dan kesukaranuntuk mengalihkan lalu-lintas, resiko tidak memperlihatkan kinerja yangdiharapkan harus ditekan.

Dalam desain perkerasan lentur, level of reliabity (R) diakomodasi denganparameter penyimpangan normal standar (standard normal deviate, ZR)

Tabel 2. Reliabilitas

K it i P L l li t


94/142


Tabel 3. Standar Normal

T h D


95/142

Tanah Dasar

Modulus resilien (MR) tanah dasar juga dapat diperkirakan dari CBR standar

dan hasil atau nilai tes soil indexMR (psi) = 1.500 x CBR

Persoalan tanah dasar yang sering ditemui antara lain :

a. Perubahan bentuk tetap (deformasi permanen)

b. Sifat mengembang dan menyusut dari tanah tertentu akibat perubahan

kadar air.

c. Daya dukung tanah tidak merata dan sukar ditentukan secara pasti

d. Lendutan dan lendutan balik selama dan sesudah pembebanan lalu-lintas

untuk jenis tanah tertentu.

e. Tambahan pemadatan akibat pembebanan lalu-lintas dan penurunan yangdiakibatkannya.

Indeks Permukaan (IP)


96/142


Indeks permukaan ini menyatakan nilai ketidakrataan dan kekuatan

perkerasan yang berhubungan dengan tingkat pelayanan bagi lalu-lintasyang lewat.

Dalam Pedoman Metode Pt-T-2002-, ada 2 Indeks Permukaan , yaitu :

1) Indeks Permukaan Awal (IPo) untuk lapis permukaan dengan jenis

laron, lasbutag, lapen.

2) Indeks Permukaan Akhir (IPt) , untuk metode ini tidak dihubungkan

dengan nilai LER.

I d k P k (IP)


97/142


Tabel 4. Indeks Permukaan Pada Awal Umur Rencana

Tabel 5. Indeks Permukaan Pada Akhir Umur Rencana

P d P


98/142

Prosedur Perencanaan

Analisa Komponen Perkerasan

Untuk menentukan Struktural number rencana yang diperlukan.

Nomogram tersebut dapat dipergunakan apabila dipenuhi kondisi-

kondisi berikut ini:

1.Perkiraan lalu-lintas masa datang (W18) adalah pada akhir umur

rencana,2.Reliability (R).

3.Overall standard deviation (S0),

4.Modulus resilien efektif (effective resilient modulus) material tanah

dasar (MR),

5.Design serviceability loss (PSI = IP0 IPt).



99/142



100/142

Koefisien Drainase

Kualitas drainase pada perkerasan lentur diperhitungkan dalam

perencanaan dengan menggunakan koefisien kekuatan relatif yang

dimodifikasi. Faktor untuk memodifikasi koefisien kekuatan relatif ini

adalah koefisien drainase (m) dan disertakan ke dalam persamaan Indeks

Tebal Perkerasan (ITP) bersama-sama dengan koefisien kekuatan relatif

(a) dan ketebalan (D).

Tabel 6. Kualitas Drainase

K f


101/142

Koefisien Drainase

Tabel 7. Koefesien Drainase Untuk Lpais Pondasi

B t b t Mi i T b l L i P k


102/142

Batas-batas Minimum Tebal Lapisan Perkerasan

Tabel 8. Tebal Minimum Lapis Pemukaan dan Lapis Pondasi

Batas Tebal Minimum


103/142

Batas Tebal Minimum

Dimana:

ai = Koefisien layer masingmasing lapisan.

Di = Tebal masingmasing lapisan.

SN

i

= Structural Number masing

masing lapisan.Keterangan : D dan SN yang mempunyai asterisk (*) menunjukkan nilai

aktual yang digunakan dan nilainya besar atau sama dengan nilai yang

dibutuhkan.

16

Koefisien Kekuatan Relatif (a)


104/142


Berdasarkan jenis dan fungsi material lapis perkerasan, estimasi Koefisien

Kekuatan Relatif dikelompokkan ke dalam 5 katagori, yaitu : beton aspal(asphalt concrete), lapis pondasi granular (granular base), lapis pondasi

bawah granular (granular subbase), cement-treated base (CTB), dan

asphalt-treated base (ATB).

1. Lapis Permukaan Beton Aspal (asphalt concrete surface course)



105/142

R ( )

Gambar 1. Koefesien Kekuatan a1 untuk beton aspal



106/142


2. Lapis Pondasi Granular (granular base layer)

Koefisien Kekuatan Relatif, a2 dapat diperkirakan dengan menggunakan

Gambar 2 atau dihitung dengan menggunakan hubungan berikut :

A2 = 0,249 (log10EBS) 0,977



107/142


Gambar 2. Koefesien Kekuatan a2



108/142

fisi ua a R la if (a)

3. Lapis Pondasi Bawah Granular (granular subbase layers)

Koefisien Kekuatan Relatif, a3 dapat diperkirakan denganmenggunakan Gambar 3 atau dihitung dengan menggunakan hubungan

berikut :

A3 = 0,227 (log10ESB) 0,839



109/142

Gambar 3. Koefesien Kekuatan a3



110/142


Pada saat menentukan tebal lapis perkerasan, perlu dipertimbangkan

keefektifannya dari segi biaya, pelaksanaan konstruksi, dan batasanpemeliharaan untuk menghindari kemungkinan dihasilkannya perencanaan

yang tidak praktis. Dari segi keefektifan biaya, jika perbandingan antara

biaya untuk lapisan pertama dan lapisan kedua lebih kecil dari pada

perbandingan tersebut dikalikan dengan koefisien drainase, maka

perencanaan yang secara ekonomis optimum adalah apabila digunakan tebal

lapis pondasi minimum.

Tabel 8 memperlihatkan nilai tebal minimum untuk lapis permukaan

berbeton aspal dan lapis pondasi agregat



111/142

Koefisien kekuatan Relatif Kekuatan Bahan Jenis Bahan

a1 a2 a3 MS (kg) Kt (kg/cm2) CBR %

0,400,350,320,300,350,310,280,260,300,260,250,20

0,280,260,24

744590454340744590454340340340590454340

LASTONASBUTON

Hot Rolled AsphaltAspal Macadam

LAPEN (Mekanis)LAPEN (Manual)LASTON ATAS

0,230,190,150,130,150,130,140,120,140,130,12

0,130,120,110,10

22182218

10060100806070503020

LAPEN (Mekanis)LAPEN (Manual)

Stab. tanah dengansemenStab. Tanah dengan kapurPondasi Macadam (basah)Pondasi Macadam (kering)

Batu Pecah (kelas A)Batu Pecah (kelas B)Batu Pecah (kelas C)

Sirtu/pitrun (kelas A)Sirtu/pitrun (kelas B)Sirtu/pitrun (kelas C)

Tanah/Lempung kepasiran

Latihan


112/142

Jalan baru direncanakan untuk umur rencana 20 tahun , Jalan tersebut

terdiri atas 3 lajur untuk masing-masing arahnya dan diasumsikan memilikifaktor distribusi arah (DD) sebesar 50%. Pada tahun pertama, jalan

tersebut diperkirakan dilalui beban lalu-lintas standar sebesar 2.5 x 10^6

dan proyeksi tingkat pertumbuhan (gabungan) adalah 3% per tahun.

Parameter-parameter lainnya diasumsikan

S0 = 0.35, PSI = 2.1

SN rencana = 5.6

Lalu-lintas pada akhir tahun ke-13, w18 = 16.0 x 10^6

Latihan


113/142

Modulus resilien tanah dasar efektif

Aspal beton

Lapis pondasi atas granular

Lapis pondasi bawah granular

Mr = 5.700 psi

EAC = 400.000 psiEBS =30.000 psi

ESB =11.000 psi

Tentukan Tebal masing-masing perkerasan .


114/142


115/142

PERENCANAAN TEBAL PERKERASANAASHTO

PERTEMUAN KE 6

JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNTIRTA

2


116/142

Pendahuluan

Metode perencanaan tebal perkerasan lentur AASHTO

berkembang semenjak dimulainya pengujian lapangan

yang dilaksanakan di Ottawa.

Metode AASHTO ini mengalami perubahan yang cukup

besar dibandingkan dengan metode yang terdahulu.

Metoda ini sudah dipakai secara umum di seluruh duniauntuk perencanaan serta di adopsi sebagai standar

perencanaan di berbagai negara

3


117/142

Pendahuluan

Parameter yang dibutuhkan pada perencanaan

menggunakan metoda AASHTO93 ini antara lain adalah

StructuralNumber (SN)

Lalulintas

Reliability Faktor

lingkungan

Serviceablity

4


118/142

Structural Number (SN)

Structural Number (SN) merupakan fungsi dari ketebalan lapisan, koefisien

relatif lapisan (layer coefficients), dan koefisien drainase (drainage

coefficients). Persamaan untuk Structural Number adalah sebagai berikut :

SN = a1D1 + a2D2m2 + a3D3m3

5


119/142

Lalu lintas

Prosedur perencanaan untuk parameter lalu lintas didasarkan pada

kumulatif beban gandar standar ekivalen (Cumulative Equivalent Standard

Axle, CESA). Perhitungan untuk CESA ini didasarkan pada konversi lalu

lintas yang lewat terhadap beban gandar standar 8.16 kN dan

mempertimbangkan umur rencana, volume lalu lintas, faktor distribusi lajur,

serta faktor bangkitan lalu lintas (growth factor).

R li bilit

6


120/142

Reliability

Konsep reliability untuk perencanaan perkerasan didasarkan pada

beberapa ketidaktentuan (uncertainties) dalam proses perencaaan untuk

meyakinkan alternatifalternatif berbagai perencanaan. Tingkatan

reliability ini yang digunakan tergantung pada volume lalu lintas, klasifikasi

jalan yang akan direncanakan maupun ekspetasi dari pengguna jalan.

Pengaplikasian dari konsep reliability ini diberikan juga dalam parameter

standar deviasi yang mempresentasikan kondisikondisi lokal dari ruas

jalan yang direncanakan serta tipe perkerasan antara lain perkerasan

lentur ataupun perkerasan kaku. Secara garis besar pengaplikasian dari

konsep reliability adalah sebagai berikut:

R li bilit

7


121/142

Reliabilitya.Hal pertama yang harus dilakukan adalah menentukan klasifikasi dari ruas jalan

yang akan direncanakan. Klasifikasi ini mencakup apakah jalan tersebut adalah

jalan dalam kota (urban) atau jalan antar kota (rural).

b.Tentukan tingkat reliability yang dibutuhkan dengan menggunakan tabel yang ada

pada metoda perencanaan AASHTO93. Semakin tinggi tingkat reliability yang

dipilih, maka akan semakin tebal lapisan perkerasan yang dibutuhkan.c.Satu nilai standar deviasi (So) harus dipilih. Nilai ini mewakili dari kondisikondisi

lokal yang ada. Berdasarkan data dari jalan percobaan AASHTO ditentukan nilai

So sebesar 0.25 untuk rigid dan 0.35 untuk flexible pavement. Hal ini

berhubungan dengan total standar deviasi sebesar 0.35 dan 0.45 untuk lalu lintas

untuk jenis perkerasan rigid dan flexible.

F kt li k

8


122/142

Faktor lingkungan

Persamaanpersamaan yang digunakan untuk perencanaan AASHTO

didasarkan atas hasil pengujian dan pengamatan pada jalan percobaan

selama lebih kurang 2 tahun. Pengaruh jangka panjang dari temperatur

dan kelembaban pada penurunan serviceability belum dipertimbangkan.

Satu hal yang menarik dari faktor lingkungan ini adalah pengaruh dari

kondisi swell dan frost heave dipertimbangkan, maka penurunan

serviceability diperhitungkan selama masa analisis yang kemudian

berpengaruh pada umur rencana perkerasan

S i blit

9


123/142

ServiceablityServiceability merupakan tingkat pelayanan yang diberikan oleh sistem

perkerasan yang kemudian dirasakan oleh pengguna jalan. Untuk

serviceability ini parameter utama yang dipertimbangkan adalah nilai Present

Serviceability Index (PSI). Nilai serviceability ini merupakan nilai yang

menjadi penentu tingkat pelayanan fungsional dari suatu sistem perkerasan

jalan. Secara numerik serviceability ini merupakan fungsi dari beberapa

parameter antara lain ketidakrataan, jumlah lobang, luas tambalan, dll

Serviceablit

10


124/142

Serviceablitya.Untuk perkerasan yang baru dibuka (open traffic) nilai serviceability ini

diberikan sebesar 4.0 4.2. Nilai ini dalam terminologi perkerasan

diberikan sebagai nilai initial serviceability (Po).

b.Untuk perkerasan yang harus dilakukan perbaikan pelayanannya, nilai

serviceability ini diberikan sebesar 2.0. Nilai ini dalam terminologi

perkerasan diberikan sebagai nilai terminal serviceability (Pt)

c.Untuk perkerasan yang sudah rusak dan tidak bisa dilewati, maka nilai

serviceability ini akan diberikan sebesar 1.5. Nilai ini diberikan dalam

terminologi failure serviceability (Pf).

11


125/142

Persamaan AASHTO93

Dimana:

W18 = Kumulatif beban gandar standar selama umur perencanaan (CESA).

ZR = Standard Normal Deviate.

So = Combined standard error dari prediksi lalu lintas dan kinerja.

SN = Structural Number.

Po = Initial serviceability.

Pt = Terminal serviceability.

Pf = Failure serviceability.

Mr = Modulus resilien (psi)

12


126/142


Persamaan AASHTO93

13


127/142

Persamaan AASHTO93

Dimana:

ai = Koefisien layer masingmasing lapisan.

Di = Tebal masingmasing lapisan.

SNi = Structural Number masingmasing lapisan.

Keterangan : D dan SN yang mempunyai asterisk (*) menunjukkan nilai aktual

yang digunakan dan nilainya besar atau sama dengan nilai yang dibutuhkan.

Contoh Soal

14


128/142

Contoh Soal

Tabel 1. Data lalu lintas harian rata-rata (kend/hari/2arah)

Rencanakan tebal perkerasan dengan menggunakanmetoda AASHTO1993

Jenis Kendaraan Jumlah

Mobil Penumpang 250

Bus 35

Truk2 As 104

15


129/142

SELESAI.....

16


130/142

17


131/142

18


132/142

19


133/142

LAPIS TAMBAH


134/142

LAPIS TAMBAH

& KONSTRUKSI

BERTAHAP

PERKERASAN JALAN

PERT 7

2015

PELAPISAN TAMBAH


135/142

Untuk perhitungan pelapisan tambahan(overlay), kondisi perkerasan jalan lama(existing

pavement) dinilai, KEMUDIAN ditentukan lapisan

mana yang harus dibongkar dan diperbaharui.

PELAPISAN TAMBAH


136/142

Konstruksi Bertahap


137/142

Konstruksi bertahap digunakan pada keadaan tertentu,

antara lain:1. Keterbatasan biaya untuk pembuatan tebal perkerasan

sesuai, rencana (misalnya : 20 tahun). Perkerasan dapat

direncanakan dalam dua tahap, misalnya tahap pertama

untuk 5 tahun, dan tahap berikutnya untuk 15 tahun.

2. Kesulitan dalam memperkirakan perkembangan lalu lintas

untuk (misalnya : 20 sampai 25 tahun). Dengan adanya

pentahapan, perkiraan lalu lintas diharapkan tidak jauh

meleset.

3. Kerusakan setempat (weak spots) selama tahap pertamadapat diperbaiki dandirencanakan kembali sesuai data lalu

lintas yang ada.

Konstruksi Bertahap


138/142

Metoda perencanaan konstruksi bertahap didasarkan atas

konsep "sisa umur". Perkerasan berikutnya direncanakan

sebelum perkerasan pertama mencapai keseluruhan "masa

fatique". Untuk itu tahap kedua diterapkan bila jumlah

kerusakan (cumulative damage) pada tahap pertama sudah

mencapai k.l. 60%. Dengan demikian"sisa umur" tahap pertama

tinggal k.l. 40%.

Untuk menetapkan ketentuan di atas maka perlu dipilih waktu

tahap pertama antara 25%-50% dari waktu keseluruhan.

Misalnya : UR = 20 tahun, maka tahap I antara 5-10 tahun dan

Tahap II antara 10-15 tahun.

Contoh Soal


139/142

Tebal lapis tambahan jalan lama 2 jalur, data lalu lintas tahun2010 seperti di bawah ini, dan umur rencana: a). 5 tahun; b). 15

tahun.

Susunan perkerasan jalan lama: Asbuton (MS.744) = 10,5 cm; Batu

pecah (CBR 100) =20 cm, Sirtu (CBR 50) = 10 cm.

Hasil penilaian kondisi jalan menunjukkan bahwa pada lapis

permukaan asbuton terlihat crack sedang, beberapa deformasi

pada jalur roda (kondisi 60%) akibat jumlah lalu lintas melebihi

perkiraan semula. FR = 1,0

Contoh Soal


140/142

Data lalu lintas sebagai berikut : Kendaraan ringan : 2000 kendaraan

Bus 8 ton : 600 kendaraan

Truk 2 as 13 ton : 100 kendaraan



Contoh Soal


141/142

Tebal perkerasan untuk jalan 2 jalur, data lalu lintas tahun 2011 seperti di

bawah ini, dan umur rencana 5 + 15 tahun Jalan dibuka tahun 2015 (i selama

pelaksanaan = 5% per tahun) FR = 1,0

Data-data:

Kendaraan ringan 2 ton : 1000 kendaraan

Bus 8 ton : 300 kendaraan




CBR tanah dasar = 3,4%

Bahan-bahan perkerasan:

Asbuton (MS.744) a= 0,35 Batu pecah (CBR 100) a= 0,14

Sirtu (CBR 50) a= 0,12


142/142

SEKIANNEXT UTS..

Perkerasan Jalan.pdf

Documents

Transcript of Perkerasan Jalan.pdf