STUDI KASUS: JALAN RUAS KM. 35 – PULANG PISAU
Adi Sutrisno 06/198150/TK/32229
Jalan Raya Flexible Pergerakan bebas Jarak Dekat Penelitian Metode Lokasi
Kerusakan = Kerugian Materi Korban Batasan Masalah Data Perencanaan Metode
Panjang jalan = 41 Km Status = jalan propinsi Fungsi = jalan kolektor
Lapis Permukaan (surface course) o o o
Aspal beton (LASTON) Aspal buton agregat (LASBUTAG) Penetrasi Makadam (LAPEN)
Fondasi (Base Course) o o o
Batu Pecah Tanah distabilisasi Aspal Beton
Fondasi Bawah (Subbase Course) o o
Pasir dan Batu (sirtu) Tanah atau lempung kepasiran
Tanah Dasar (Subgrade)
Empiris o Penelitian terhadap jalan yang sudah ada o Faktor yang dipertimbangkan bervariatif o Analisa Komponen Empirik-mekanistik o Persamaan dasar mekanistik o Faktor Empiris masih diperhitungkan o AASHTO 1993 Mekanistik o Berdasarkan regangan akibat repetisi beban o Teori elastik (modulus elastisitas dan rasio poisson) o AUSTROADS 1992
DASAR PERENCANAAN PERKERASAN DI DESAIN UNTUK RUNTUH!!!
CBR Hasil uji DCP Jarak titik 200 m Hidrologi Data Curah Hujan 1996 - 2005 3952 mm/tahun
Lalulintas Survey PU Tahun 2007 2 arah 16 jam (06.00-22.00) Kelandaian Lengkung vertikal 5,62%
Kelompok Jenis Kendaraan Dalam Perhitungan Lalulintas
Faktor Pertumbuhan 6,5 % Proyeksi LHR 2011
Km. 35 – Pulang Pisau – Pulang Pisau Km.35 Gol 2 & 3 385 441 Gol 4 106 180 Gol 5a 22 22 Gol 5b 5 10 Gol 6a 202 130 Gol 6b 23 15 Gol 7a 13 10 Lalulintas Harian Rata – Rata (ADT) Jenis Kendaraan
LHR 2007 826 286 44 15 332 38 23 1564
LHR 2011 1063 368 57 19 427 49 30 2012
CBR kumulatif ruas Km. 35 – Pulang Pisau Nilai CBR
Jumlah Data
2 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 7,5
3 34 32 49 30 41 6 4 1
Jumlah Nilai CBR Yang Sama Atau Lebih Besar 200 197 163 131 82 52 11 5 1
% Nilai CBR Kumulatif 100 98,50 81,50 65,50 41,00 26,00 5,50 2,50 0,50
100% 90% 80%
% kumulatif
70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2
3
CBR Rencana 3,25 %
4
5
6
CBR Tanah Dasar
7
8
Lintas Ekivaelen Rencana (LER)
LHR akhir umur rencana
Hasil perhitungan lalulintas harian rata – rata pada akhir umur rencana (LHRt)
Jenis Kendaraan Gol 2 & 3 Gol 4 Gol 5a Gol 5b Gol 6a Gol 6b Gol 7a
LHR 2011 (kend/hari/2 jurusan) 1063 368 57 19 427 49 30
Pertumbuhan Lalulintas (%) 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5
LHR 2021 (kend/hari/2 jurusan) 1995 691 106 36 802 92 56
Lintas Ekivaelen Rencana (LER) koefisien distribusi kendaraan (C) Jalan Km. 35 – Pulang Pisau memiliki 2 lajur dan 2 arah Koefisien distribusi kendaraan pada lajur (C)
Jumlah Lajur 1 Lajur 2 Lajur 3 Lajur 4 Lajur 5 Lajur 6 Lajur
Kendaraan Ringan *) 1 Arah 2 Arah 1,00 1,00 0,60 0,50 0,40 0,40 0,30 0,20 0,10
(Sumber: SNI 1732-1989-F, 1987)
Kendaraan Berat **) 1 Arah 2 Arah 1,00 1,00 0,70 0,50 0,50 0,475 0,45 0,425 0,40
*) Berat total < 5 ton misalnya: mobil penumpang, pick up, sub urban dan minibus. **) Berat total ≥ 5 ton misalnya: bus, truk, traktor, semitrailler, trailler.
Lintas Ekivaelen Rencana (LER) Angka ekivalen (E) beban sumbu kendaraan
Hasil perhitungan angka ekivalen (E) berdasarkan jenis kendaraan Jenis GVW Konfigurasi Beban Angka Ekivalen Kendaraan (ton) Depan Belakang Lain Depan Belakang Lain Gol 2 & 3 Gol 4 Gol 5a Gol 5b Gol 6a Gol 6b Gol 7a
2 5,3 8 14,2 8,3 15,1 26
1 1,8 2,7 4,8 2,8 5,1 6,5
1 3,5 5,3 9,4 5,5 10 19,5
0,00023 0,00237 0,01199 0,11973 0,01386 0,15259 0,40262
0,00023 0,03385 0,17797 1,76097 0,20639 2,25548 2,80463
Total 0,000451 0,036214 0,189955 1,880696 0,220254 2,40807 3,207252
Lintas Ekivaelen Rencana (LER) Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) dan Lintas Ekivaelen Akhir (LEA)
Hasil perhitungan lintas ekivalen permulaan dan lintas ekivalen akhir Lintas Lintas Angka Koefisien LHR 2021 Jenis LHR 2011 Ekivalen Ekivalen Ekivalen Distribusi (kend/hari/2 Kendaraan (kend/hari/2 Akhir Permulaan (E) Kendaraan (C) jurusan) jurusan) (LEA) (LEP) Gol 2 & 3 Gol 4 Gol 5a Gol 5b Gol 6a Gol 6b Gol 7a
1063 368 57 19 427 49 30
0,000451
691
0,5 0,5
106
0,5
0,189955
36
0,5
1,880696
802
0,5
0,220254
92
0,5
2,40807
56
0,5
3,207252
1995
0,036214
Total
0,239672 6,662105 5,376154 18,14589 47,03603 58,86012 47,44925 183,7692
0,4498979 12,505687 10,09178 34,062324 88,293088 110,48853 89,068768 344,96007
Lintas Ekivaelen Rencana (LER) Lintas Ekivalen Tengah (LET)
Lintas Ekivalen Rencana (LER) Umur Rencana 10 tahun
Daya Dukung Tanah (DDT) Daya dukung tanah (DDT) adalah suatu skala yang dipakai dalam nomogram penetapan tebal perkerasan untuk menyatakan kekuatan tanah dasar. CBR Rencana = 3,25 % Persamaan dari Bina Marga:
Indeks Permukaan (IP) Indeks permukaan (IP) adalah suatu angka yang dipergunakan untuk menyatakan kerataan/kehalusan serta kekokohan permukaan jalan yang bertalian dengan tingkat pelayanan bagi lalulintas yang lewat
Indeks permukaan awal umur rencana (IP0) Jenis Lapis Perkerasan LASTON LASBUTAG HRA BURDA BURTU LAPEN LATASBUM BURAS LATASIR Jalan Tanah Jalan Kerikil
IP0 ≥4 3,9 – 3,5 3,9 – 3,5 3,4 – 3,0 3,9 – 3,5 3,4 – 3,0 3,9 – 3,5 3,4 – 3,0 3,4 – 3,0 2,9 – 2,5 2,9 – 2,5 2,9 – 2,5 2,9 – 2,5 ≤ 2,4 ≤ 2,4
(Sumber: SNI 1732-1989-F, 1987)
Roughness (mm/km) ≤ 1000 > 1000 ≤ 2000 > 2000 ≤ 2000 > 2000 < 2000 < 2000 ≤ 3000 > 3000
Indeks Permukaan (IP) Indeks permukaan akhir umur rencana (IPt) LER = 264,365
LER = Lintas Ekivalen Rencana *) < 10 10 – 100 100 – 1000 > 1000
Lokal 1,0 – 1,5 1,5 1,5 – 2,0 -
Klasifikasi Jalan Kolektor Arteri 1,5 1,5 – 2,0 1,5 – 2,0 2,0 2,0 2,0 – 2,5 2,0 – 2,5 2,5
Tol 2,5
(Sumber: SNI 1732-1989-F, 1987) Nilai indeks permukaan (IP)
IP 1,0 1,5 2,0 2,5
Penjelasan menyatakan permukaan jalan dalam keadaan rusak berat sehingga mengganggu lalulintas kendaraan Tingkat pelayanan terendah yang masih mungkin (jalan tidak putus) Tingkat pelayanan rendah bagi jalan yang masih mantap Permukaan jalan masih cukup stabil dan baik
(Sumber: SNI 1732-1989-F, 1987)
Faktor Regional (FR)
Faktor regional (FR) adalah faktor setempat, menyangkut keadaan lapangan dan iklim, yang dapat mempengaruhi keadaan pembebanan, daya dukung tanah dasar dan perkerasan. Curah Hujan Iklim I < 900 mm/th Iklim II > 900 mm/th
Kelandaian I (< 6 %) % Kendaraan Berat ≤ 30 % > 30 %
Kelandaian II (6-10 %) % Kendaraan Berat ≤ 30 % > 30 %
0,5
1,0-1,5
1,0
1,5-2,0
1,5
2,0-2,5
1,5
2,0-2,5
2,0
2,5-3,0
2,5
3,0-3,5
(Sumber: SNI 1732-1989-F, 1987)
Gradien = 5,62 % Jenis Kendaraan Gol 2 & 3 Gol 4 Gol 5a Gol 6a Gol 5b Gol 6b Gol 7a
Kelandaian III (> 10 %) % Kendaraan Berat ≤ 30 % > 30 %
Berat Kendaraan (ton) 2 5,3 8 8,3 14,2 15,1 26
Kategori Kendaraan*) Ringan Ringan Ringan Ringan Berat Berat Berat
Curah hujan = 3952 mm/tahun LHR 826 286 44 332 15 38 23 1564
Jumlah
Persentase Kendaraan
1488
95,14%
Kendaraan Ringan < 13 ton
76
4,86%
Kendaraan Berat ≥ 13 ton
1564
100%
Indeks Tebal Perkerasan (ITP) IP0 ≥ 4 dan IPt 2,0
⇒ nomogram 3
DDT = 3,9
FR = 1,5
LER = 264,365
ITP = 9,2
Koefisien Kekuatan Relatif Koefisien Kekuatan Relatif a2 a3 a1 0,4 0,35 0,32 0,30 0,35 0,31 0,28 0,26 0,30 0,26 0,25 0,20 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 0,10 -
Kekuatan Bahan MS (kg) Kt (kg/cm2) CBR (%) 744 590 454 340 744 590 454 340 340 340 590 454 340 22 18 22 18 100 80 60 70 50 30 20 -
(Sumber: SNI 1732-1989-F, 1987)
Jenis Bahan Laston
Lapis Permukaan Aspal MS 800 kg
Labutag
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) Tanah/lempung kepasiran
Lapis Fondasi Atas CBR 70 % a2 0,125
Lapis Fondasi Bawah CBR 70 % a3 0,13
Tebal Lapis Perkerasan Lapis Permukaan Aspal MS 800 kg Tebal 11 cm a1 0,421
Lapis Fondasi Atas CBR 70 % Tebal 20 cm a2 0,125
Lapis Fondasi Bawah CBR 70 % a3 0,13
Tebal 16 cm
ITP = 9,2
Tebal Minimum Lapis Perkerasan
Tebal laston = 11 cm.
Tebal minimum Lapis Permukaan ITP < 3,00 3,00 – 6,70 6,71 – 7,49 7,5 – 9,99 ≥ 10,00
Tebal Minimum (cm) 5 5 7,5 7,75 10
Bahan Lapis Pelindung: (Buras/Burtu/Burda) Lapen/aspal macadam, HRA, Lasbutag, Laston. Lapen/aspal macadam, HRA, Lasbutag, Laston. Lasbutag, Laston Laston
(Sumber: SNI 1732-1989-F, 1987) Tebal minimum Lapis fondasi ITP < 3,00
Tebal Minimum (cm) 15
3,00 – 7,49
20 *)
7,5 – 9,99
10 20
10 – 12,24
15 20
≥ 12,25
25
Tebal fondasi = 20 cm. Bahan Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur. Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur. Laston atas. Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur, fondasi macadam. Laston atas. Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur, fondasi macadam, lapen, laston atas. Batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur, fondasi macadam, lapen, laston atas.
(Sumber: SNI 1732-1989-F, 1987) Tebal minimum Lapis fondasi bawah = 10 cm.
Tebal fondasi bawah = 16 cm.
Tingkat Pelayanan (Serviceability) Tingkat Pelayanan Awal (pi) Tingkat pelayanan awal berdasar AASHTO diharuskan sama atau lebih dari 4,0. Nilai tingkat pelayanan awal (pi) yang direkomendasikan oleh AASHTO Road Test adalah 4,2.
Tingkat Pelayanan Akhir (pt)
ADT = 2012 Volume lalulintas ADT Terminal Serviceability (pt) High Volume > 10.000 3,0 – 3,5 Medium Volume 3.000 – 10.000 2,5 – 3,0 Low Volume < 3.000 2,0 – 2,5 (Sumber: MaineDOT/ ACM Pavement Committe, 2007)
Penurunan Tingkat Pelayanan (∆PSI)
Lalulintas Rencana ESAL (Design Traffic ESAL) Faktor Pertumbuhan (Growth Factor) Faktor pertumbuhan = 6,5% per tahun Umur rencana = 10 tahun
Faktor ESAL (LEF) Fungsi Perbandingan Kehilangan Tingkat Pelayanan (G)
Lalulintas Rencana ESAL (Design Traffic ESAL) Fungsi Desain dan Variasi Beban Sumbu (β) SN = 3,65181 1 ton = 2,2046 kips
Sumbu Standar 18 kips
Sumbu yang dievaluasi
Lalulintas Rencana ESAL (Design Traffic ESAL) Faktor ESAL (LEF)
Lalulintas Rencana ESAL (Design Traffic ESAL) Hasil Perhitungan Faktor ESAL Sumbu Depan Jenis Kendaraan Gol 2 & 3 Gol 4 Gol 5a Gol 5b Gol 6a Gol 6b Gol 7a
Beban Depan ton kips 1 2,204623 1,8 3,968321 2,7 5,952481 4,8 10,58219 2,8 6,172943 5,1 11,24358 6,5 14,33005
L2
β18
βx
Wx/W18
1 1 1 1 1 1 1
0,774888 0,774888 0,774888 0,774888 0,774888 0,774888 0,774888
0,401195 0,404924 0,414576 0,475783 0,416122 0,490671 0,587427
3941,369 484,7479 98,0899 9,068086 84,6215 7,041489 2,569496
LEF 0,000254 0,002063 0,010195 0,110277 0,011817 0,142015 0,389181
Hasil Perhitungan Faktor ESAL Sumbu Belakang Jenis Kendaraan Gol 2 & 3 Gol 4 Gol 5a Gol 5b Gol 6a Gol 6b Gol 7a
Beban Belakang ton kips 1 2,204623 3,5 7,716179 5,3 11,6845 9,4 20,72345 5,5 12,12542 10 22,04623 19,5 42,99014
L2
β18
βx
Wx/W18
1 1 1 1 1 1 2
0,774888 0,774888 0,774888 0,774888 0,774888 0,774888 0,774888
0,401195 0,430254 0,501648 0,977839 0,51351 1,099398 1,046799
3941,369 33,81654 5,998353 0,556113 5,140955 0,428801 0,346794
LEF 0,000254 0,029571 0,166712 1,798195 0,194516 2,332082 2,883553
Lalulintas Rencana ESAL (Design Traffic ESAL) Hasil Perhitungan Faktor ESAL Total Jenis Kendaraan Gol 2 & 3 Gol 4 Gol 5a Gol 5b Gol 6a Gol 6b Gol 7a
GVW (ton) 2 5,3 8 14,2 8,3 15,1 26
Depan 0,000254 0,002063 0,010195 0,110277 0,011817 0,142015 0,389181
LEF Belakang 0,000254 0,029571 0,166712 1,798195 0,194516 2,332082 2,883553
Lain
Total LEF 0,000507 0,031634 0,176907 1,908472 0,206334 2,474098 3,272735
Hasil Perhitungan Lalulintas Rencana ESAL untuk 2 arah Jenis Kendaraan Gol 2 & 3 Gol 4 Gol 5a Gol 5b Gol 6a Gol 6b Gol 7a
LHR 2011 1063 368 57 19 427 49 30
GF 13,5 13,5 13,5 13,5 13,5 13,5 13,5
Lalulintas Rencana 5233903 1812223 278804 95047 2103699 240785 145738
Faktor ESAL 0,000507 0,031634 0,176907 1,908472 0,206334 2,474098 3,272735 Total
Lalulintas Rencana ESAL 2655,881 57328,33 49322,34 181393,9 434064,1 595725,3 476962,5 1797452
Lalulintas Rencana ESAL (Design Traffic ESAL) Distribusi kendaraan berdasarkan jumlah lajur (DL) Jumlah Lajur Tiap Arah 1 2 3 4 atau lebih
(Sumber: AASHTO, 1993)
% 18-kips ESAL Desain 100 80 – 100 60 – 80 50 – 75
DD dapat bervariasi dari 0,3 sampai 0,7 tergantung pada arah yang “terisi beban” dan yang “tidak terisi beban”. Nilai DD biasanya ditentukan sebesar 0,5 (50%) pada kebanyakan jalan.
Nilai Kumulatif Prediksi ESAL
Reliabilitas (Reliability) Reliabilitas adalah nilai profitabilitas dari kemungkinan tingkat pelayanan yang dipandang dari sudut pemakai jalan. Nilai Rencana ESAL = 898726,2 Nilai Rencana ESAL (106) < 0,1 0,1– 5,0 5,0 – 10,0 > 10,0
Reliabilitas (%) 75 85 90 95
(Sumber: Alberta Transport and Utilities, 1997) Korelasi antara nilai deviasi standar normal (ZR) dan reliabilitas (R) Reliabilitas (R) 50 60 70 75 80 85 90 91 92
Deviasi Standar Normal (ZR) -0,000 -0,253 -0,524 -0,674 -0,841 -1,037 -1,282 -1,340 -1,405
(Sumber: AASHTO, 1993)
Reliabilitas (R) 93 94 95 96 97 98 99 99,9 99,99
Deviasi Standar Normal (ZR) -1,476 -1,555 -1,645 -1,751 -1,881 -2,054 -2,327 -3,090 -3,750
Standar Deviasi (S0)
Standar deviasi keseluruhan (S0) adalah gabungan simpangan standar dari perkiraan lalulintas dan pelayanan perkerasan. standar deviasi (S0) = 0,35 – 0,45 Digunakan nilai S0 = 0,45
Modulus Resilient Tanah Dasar
Resilient Modulus adalah nilai hubungan dinamis antara
tegangan dan regangan yang mempunyai karakteristik nonlinear. CBR Rencana 3,25 %
Persamaan Dasar AASHTO
SN = 3,65181 memenuhi sebagai SN Rencana
Koefisien Kekuatan Relatif Dan Koefisie Drainasi nilai standar koefisien drainasi sesuai AASHTO Road Test = 1,0 Lapis Fondasi Atas CBR 70 % m2 1,0 a2 0,13
Lapis Permukaan Aspal 2000 MPa a1 0,4
Lapis Fondasi Bawah CBR 70 % m3 1,0 a3 0,13
Tebal Perkerasan Lapis Permukaan Aspal 2000 MPa a1 = 0,4 D1 = 11 cm = 4,330709”
Lapis Fondasi Atas CBR 70 % m2 = 1,0 a2 = 0,13 D2 = 20 cm = 7,874016”
Lapis Fondasi Bawah CBR 70 % m3 1,0 a3 0,13
D3 = 18 cm = 7,086614”
= 17,5046 cm
Tebal Minimum Perkerasan Nilai Rencana ESAL = 898726,2 Volume Lalulintas ESAL < 50.000 50.001 – 150.000 150.001 – 500.000 500.001 – 2.000.000 2.000.001 – 7.000.000 > 7.000.000
Beton Aspal (inch) 1,0 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0
(Sumber: AASHTO, 1993) D1 = 11 cm = 4,330709” D2 = 20 cm = 7,874016” D3 = 18 cm = 7,086614”
Fondasi Agregat (inch) 4 4 4 6 6 6
Lalulintas Rencana (Design Traffic) Faktor ESA
Tanah Dasar
Aspal
Konfigurasi Sumbu Beban (kN)
Tunggal Tunggal 53
Tunggal Ganda 80
(Sumber: AUSTROADS, 1992)
Tandem Ganda 135
Tripel Ganda 181
Lalulintas Rencana (Design Traffic) Hasil Perhitungan Faktor ESA Aspal Jenis Kendaraan Gol 2 & 3 Gol 4 Gol 5a Gol 5b Gol 6a Gol 6b Gol 7a
GVW (ton) 2 5,3 8 14,2 8,3 15,1 26
Konfigurasi Beban Depan Belakang Lain 1 1 1,8 3,5 2,7 5,3 4,8 9,4 2,8 5,5 5,1 10 6,5 19,5
Faktor ESA Depan Belakang Lain 0,000239 0,000239 0,004518 0,125592 0,034311 0,127623 0,609294 2,239697 0,041154 0,15359 0,825033 3,051758 2,774517 6,28788
Total 0,000478 0,13011 0,161935 2,848991 0,194744 3,876791 9,062397
Hasil Perhitungan Faktor ESA Tanah Dasar Jenis Kendaraan Gol 2 & 3 Gol 4 Gol 5a Gol 5b Gol 6a Gol 6b Gol 7a
GVW (ton) 2 5,3 8 14,2 8,3 15,1 26
Konfigurasi Beban Depan Belakang Lain 1 1 1,8 3,5 2,7 5,3 4,8 9,4 2,8 5,5 5,1 10 6,5 19,5
Faktor ESA Depan Belakang Lain 0,0000067 0,0000067 0,0004480 0,0516792 0,0081023 0,0528770 0,4928704 3,1627901 0,0105046 0,0688854 0,7598386 4,9196872 4,2940951 13,8122369
Total 0,000013 0,052127 0,060979 3,65566 0,07939 5,679526 18,10633
Lalulintas Rencana (Design Traffic) Nilai ESA
Hasil Perhitungan nilai ESA aspal dan tanah dasar Jenis Kendaraan Gol 2 & 3 Gol 4 Gol 5a Gol 5b Gol 6a Gol 6b Gol 7a
LHR 2011 1063 368 57 19 427 49 30
Faktor ESA Aspal 0,000478 0,13011 0,161935 2,848991 0,194744 3,876791 9,062397
Faktor ESA Tanah Dasar 0,000013 0,052127 0,060979 3,65566 0,07939 5,679526 18,10633 Total
NSA
NSS
0,508194 47,87132 9,166231 54,97697 83,17653 189,5197 268,1448 653,3638
0,014324 19,17916 3,451706 70,54326 33,908 277,6477 535,7433 940,4875
Lalulintas Rencana (Design Traffic) Faktor Pertumbuhan Faktor pertumbuhan = 6,5% per tahun Umur rencana = 10 tahun
Nilai Rencana ESA Aspal
Tanah Dasar
Lalulintas Rencana Disesuaikan (Modified Design Traffic) Kekasaran (Roughness) Prosedur perencanaan untuk perkerasan lentur baru berdasar pada dasar pemikiran bahwa kekasaran perkerasan saat akhir dari periode rencana akan menjadi sekitar 150 counts/km dengan anggapan kekasaran awal adalah sekitar 50 counts/km. Perubahan ini hanya digunakan pada kasus dimana kriteria tekanan tanah dasar menentukan.
Pengali usia perkerasan (pavement life multipliers) PLM (pavement life multipliers) digunakan untuk memasukan dalam perhitungan dampak dari perbedaan suhu dan gambaran beban lalulintas pada perkerasan granular dengan permukaan aspal. Harus diingat bahwa PLM tidak dapat digunakan pada perkerasan yang menggunakan bahan bersemen.
Asumsi Awal
Fatigue criterion = aspal
Tidak menggunakan bahan bersemen
Lalulintas Rencana Disesuaikan (Modified Design Traffic) Suhu rata – rata tahunan perkerasan yang diberatkan Kota Barrow Creek Daly Waters Darwin Katherine Tennants Creek
WMAPT 37,8 40,1 40,7 40,7 39,8
Bandara Panarung Palangkaraya = 36,1
(Sumber: AUSTROADS, 1992)
Nilai faktor PLMD dan PLMN untuk wilayah Australia Utara Kota Barrow Creek Daly Waters Darwin Katherine Tennant Creek
≤ 50 mm PLMD PLMN 4,60 0,25 5,00 0,51 5,00 2,66 5,00 0,75 5,00 0,43
Tebal Aspal 75 mm PLMD PLMN 4,60 0,86 5,00 1,10 5,00 2,66 5,00 1,32 5,00 1,09
(Sumber: AUSTROADS, 1992)
≥ 100 mm PLMD PLMN 4,60 1,39 5,00 1,55 5,00 2,66 5,00 1,75 5,06 1,62
Lalulintas Rencana Disesuaikan (Modified Design Traffic) Perhitungan PLM
PD ditetapkan 90%
Hasil Perhitungan PLM Tebal Perkerasan PLMD PLMN PLM
≤ 50 mm 4,60 0,25 1,678832
(Sumber: AUSTROADS, 1992)
75 mm 4,60 0,86 3,205835
≥ 100 mm 4,60 1,36 3,736996
Perhitungan Lalulintas Rencana Disesuaikan (Modified Design Traffic)
Parameter Elastis (Elastic Parameter) Tanah Dasar
Parameter Elastis (Elastic Parameter) Material Granular
Aspal
Regangan Vertical (Vertical Strain) Jari – Jari Roda
Faktor Pengali (Multipliers)
(Sumber: AUSTROADS, 1992)
Regangan Vertical (Vertical Strain) Output Circly V 5.0
Aspal με = 439,07 microstrain Tanah Dasar με = 946,29 microstrain
Nilai sumbu standar yang diijinkan
(allowable number of Standard Axles) Aspal Kriteria Shell Perkiraaan persen volume bitumen (VB) Nomogram Kekakuan Bitumen (Van der Poel) Nomogram Modulus Aspal (Bonnaure) Data Input Nomogram Kekakuan Bitumen
Nilai sumbu standar yang diijinkan
(allowable number of Standard Axles) Nomogram Kekakuan Bitumen
Nomogram Modulus Aspal (Campuran)
Nilai sumbu standar yang diijinkan
(allowable number of Standard Axles) Aspal με= 439,07 microstrain VB = 14,08 % = 2000 MPa Smix Nrencana = 430571,77
Damage Factor Aspal & Tanah Dasar < 1 Asumsi tebal perkerasan . . . OK
Tanah Dasar με = 946,29 microstrain Nrencana = 619794,3
Damage Factor Aspal > Tanah Dasar Asumsi Roughness & PLM . . . OK
Sub Lapisan (sub layers) Kondisi: Bahan butiran langsung diatas subgrade Syarat: Tebal sublapisan 50 – 150 mm Rasio modular < 2
Jumlah sub lapisan
Tebal fondasi 380 mm
Ketebalan dari bahan butiran 100-150 151-300 301-450 451-600 601-750 751-900 901-1050
<2
2 – 3.9
ETop /ESubgrade 4 – 7.9
1 2 3 4 5 6 7
2 2 3 4 5 6 7
3 3 3 4 5 6 7
(Sumber: AUSTROADS, 1992)
8 – 15.9
16 – 30
4 4 4 5 6 7
5 5 5 6 7
Sub Lapisan (sub layers) Rasio Modular
Parameter Elastis
Hasil Perhitungan Parameter Elastis sublapisan Sub lapisan 1 2 3
D1 13 13 12
R 1,829576 1,829576 1,746504
VV = VH 0,35 0,35 0,35
EV 59,46121 108,7888 190
EH 29,7306 54,39438 95
Analisa Komponen Angka Ekivalen Beban Sumbu Kendaraan. Beban sumbu (kg) Jenis sumbu
AASHTO Faktor Beban Sumbu Faktor ESAL Beban sumbu (kips) Jenis sumbu SN (faktor tebal perkerasan) p0 & pt (indeks pelayanan)
AUSTROADS Faktor ESA Beban sumbu (kN) Jenis sumbu dan jumlah roda per sumbu Material
Faktor Pertumbuhan dengan: i = persentase pertumbuhan lalulintas (%) n = umur rencana (tahun) Lintas Ekivalen Rencana (LER) Lalulintas awal Lalulintas akhir Angka ekivalen Faktor pertumbuhan
dengan: g = persentase pertumbuhan lalulintas n = umur rencana (tahun)
dengan: R = persentase pertumbuhan lalulintas (%) P = umur rencana (tahun)
Lalulintas Rencana Design traffic ESAL Lalulintas akhir Faktor ESAL Faktor pertumbuhan
Design traffic ESA Lalulintas akhir Faktor ESA Faktor pertumbuhan
Analisa Komponen Faktor regional (FR) Curah hujan % kendaraan berat kelandaian
Indeks pelayanan awal Jenis perkerasan Kekasaran Indeks pelayanan akhir Klasifikasi jalan Lintas ekivalen rencana
Daya dukung tanah (DDT) CBR rencana (%)
Nomogram ITP Indeks pelayanan awal Indeks pelayanan akhir Faktor regional Lintas ekivalen rencana Daya dukung tanah
AASHTO Faktor Penyesuaian Reliabilitas (R) Fungsi jalan facility Standar deviasi keseluruhan Jenis perkerasan Variasi lalulintas
AUSTROADS Pengali usia perkerasan (PLM) Suhu Gambaran lalulintas Material yang menentukan kriteria kelelahan (fatique criterion)
Faktor Kondisi Perkerasan (Awal dan Akhir) Kekasaran (Roughness) Indeks pelayanan awal Kelas fungsi jalan Jenis perkerasan Material yang menentukan Indeks pelayanan akhir kriteria kelelahan (fatique % masyarakat yang tidak menerima criterion) Facility ADT Tanah Dasar Modulus Resilient (psi) Parameter elastis (MPa) CBR rencana (%) CBR rencana (%) Penentu tebal perkerasan Persamaan dasar AASHTO Standar deviasi keseluruhan Indeks pelayanan awal Indeks pelayanan akhir Reliabilitas Modulus Resilient tanah dasar SN
Lalulintas Rencana ESA untuk masing – masing lapisan Lalulintas rencana Material PLM (bila sesuai) Roughness (bila sesuai)
Analisa Komponen ITP (Indeks Tebal Perkerasan) Koefisien kekuatan relatif(ai) Tebal lapisan perkerasan (Di)
Lapis permukaan Aspal MS 800 kg a1 0,421 Tebal 11 cm Tebal Fondasi 36 cm Fondasi atas Batu pecah CBR 70 % a2 0,125 Tebal 20 cm Fondasi bawah Batu pecah CBR 70 % a3 0,13 Tebal 16 cm
AASHTO Tebal perkerasan rencana SN (Structural Number) Koefisien lapis perkerasan (ai) Tebal lapisan perkerasan (Di) Koefisien drainasi (mi) Hasil perencanaan Lapis permukaan Aspal Modulus 2000 MPa a1 0,40 Tebal 11 cm Tebal Fondasi 38 cm Fondasi atas Granular CBR 70% a2 0,13 m2 1,0 Tebal 20 cm Fondasi bawah Granular CBR 70% a3 0,13 m3 1,0 Tebal 18 cm
AUSTROADS fatigue criterion (Nijin) Regangan vertikal (microstrain) Parameter elastis (MPa) % volume bitumen dalam campuran untuk aspal
Lapis permukaan Aspal Modulus 2000 MPa Angka poisson 0,4 VB 14,08 % Tebal 11 cm Tebal Fondasi 38 cm Sub lapisan 1 Granular modulus vertikal 59,5 Mpa Tebal 13 cm Sub lapisan 2 Granular modulus vertical 108,8 MPa Tebal 13 cm Sub lapisan 3 Granular modulus vertikal 190 MPa Tebal 12 cm
Nilai CBR rencana adalah 3,25%. Bahan Lapis permukaan adalah Aspal dengan modulus 2000 MPa atau Marshall Stability 800 kg. Bahan Fondasi adalah bahan butiran (granular) dengan nilai CBR 70% atau 27500 Psi atau 190 Mpa Hasil Metode Analisa Komponen: o Lapis permukaan menggunakan bahan aspal MS 800 kg tebal 11 cm. o Lapis Fondasi dengan tebal 36 cm: • Lapis fondasi atas menggunakan bahan batu pecah CBR 70 % tebal 20 cm. • Lapis fondasi bawah mengunakan bahan sirtu CBR 70% tebal 16 cm Hasil Metode AASHTO 1993: o Lapis permukaan menggunakan bahan aspal 2000 MPa tebal 11 cm. o Lapis Fondasi menggunakan bahan butiran (granular) dengan tebal 38 cm : • Lapis fondasi atas modulus 27500 psi dengan tebal 20 cm. • Lapis fondasi bawah modulus 18500 psi dengan tebal 18 cm Hasil Metode AUSTROADS 1992: o Lapis permukaan menggunakan bahan aspal 2000 Mpa, VB 14,08%, dan tebal 11 cm. o Lapis Fondasi menggunakan bahan butiran dengan tebal 38 cm: • Sublapisan 1 modulus 59,5 MPa dengan tebal 13 cm. • Sublapisan 2 modulus 108,8 MPa dengan tebal 13 cm. • Sublapisan 3 modulus 190 MPa dengan tebal 12 cm.
Koordinasi untuk penentuan batasan beban sumbu pada setiap jenis kendaraan di pengawas muatan sumbu (jembatan timbang), pemberi ijin muatan sumbu kepada produsen kendaraan, metode yang digunakan untuk perencanaan, dan SOP survey lalulintas sehingga dapat menghasilkan pendekatan lalulintas rencana yang optimal. Dibutuhkan studi lebih lanjut mengenai hubungan stabilitas marshall dan modulus elastis aspal dengan variasi suhu terhadap repetisi lalulintas. SNI yang sudah cukup lama tidak diganti sebaiknya dievaluasi dengan kondisi saat ini. Batasan -batasan yang cukup lebar pada SNI, AASHTO dan AUSTROADS sebaiknya dipersempit dengan pendekat yang relevan. Penentuan ITP SNI dan kekakuan bitumen pada AUSTROADS dengan metode grafis memiliki tingkat kesalahan yang cukup tinggi sehingga membutuhkan keteletian lebih.
