identifikasi kerusakan dan prediksi umur layan jalan ...... · ii identifikasi kerusakan dan...
TRANSCRIPT
IDENTIFIKASI KERUSAKAN DAN PREDIKSI UMUR LAYAN
JALAN BRIGJEND. KATAMSO KOTA SURAKARTA
TESIS
Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Derajat Magister
Program Studi Magister Teknik Sipil
Disusun Oleh :
D W I E K O S U W A R N O N I M . S . 9 4 0 9 0 6 0 0 9
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
PROGRAM PASCASARJANA
MAGISTER TEKNIK SIPIL
2010
ii
IDENTIFIKASI KERUSAKAN DAN PREDIKSI UMUR LAYAN
JALAN BRIGJEND. KATAMSO KOTA SURAKARTA
Disusun Oleh :
D W I E K O S U W A R N O N I M . S . 9 4 0 9 0 6 0 0 9
Telah disetujui oleh Tim Pembimbing
Dewan Pembimbing
Jabatan Nama Tanggal Tanda Tangan
Pembimbing I Ir. Ary Setyawan, M.Sc(Eng), Ph.D 5-8-2009 .....................
NIP. 196612041995121001
Pembimbing II Ir. Djoko Sarwono, M.T 5-8-2009 .....................
NIP. 196004151992011001
Mengetahui
Ketua Program,
Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS
NIP. 194804221985032001
iii
IDENTIFIKASI KERUSAKAN DAN PREDIKSI UMUR LAYAN
JALAN BRIGJEND. KATAMSO KOTA SURAKARTA
Disusun Oleh :
D W I E K O S U W A R N O N I M . S . 9 4 0 9 0 6 0 0 9
Telah disetujui oleh Tim Penguji
Jabatan Nama Tanggal Tanda Tangan
Ketua Dr. techn. Ir. Sholihin As’ad, MT 5-1-2010 .......................
Sekretaris Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS 5-1-2010 .......................
Anggota Penguji 1. Ir. Ary Setyawan, M.Sc(Eng), Ph.D 5-1-2010 ......................
2. Ir. Djoko Sarwono, MT 5-1-2010 ......................
Mengetahui
Ketua Program Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS ..................... Studi Rehabilitasi dan NIP. 194804221985032001 Pemeliharaan Bangunan Direktur Program Prof. Drs. Suranto, M.Sc, Ph.D ..................... Pascasarjana NIP. 195708201985031004
iv
PERNYATAAN
Yang bertandatangan di bawah ini saya,
Nama : Dwi Eko Suwarno
NIM : S.940906009
Mahasiswa Program Pascasarjana Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas
Maret Surakara
Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tesis berjudul ” Identifikasi Kerusakan
dan Prediksi Umur Layan Jalan Brigjend Katamso Kota Surakarta ” adalah benar
– benar karya sendiri. Hal – hal yang bukan karya saya, dalam Tesis tersebut diberi
tanda citasi dan ditunjukkan dalam daftar pustaka.
Apabila di kemudian hari terbukti pernyataan saya tidak benar, maka saya bersedia
menerima sanksi akademik berupa pencabutan Tesis dan gelar yang saya peroleh dari
Tesis tersebut.
Surakarta, Agusttus 2009
Yang membuat pernyataan,
Dwi Eko Suwarno
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya, sehingga
penulis dapat menyelesaikan penyusunan Tesis dengan judul “Identifikasi Kerusakan
dan Prediksi Umur Layan Jalan Brigjend. Katamso Kota Surakarta ”
Tesis ini disusun sebagai salah satu syarat yang harus ditempuh guna meraih gelar
Magister Teknik pada Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta. Tesis
ini tidak dapat terselesaikan tanpa bantuan dari pihak-pihak yang ada di sekitar penulis,
karena itu dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Segenap Pimpinan Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Prof. Dr.Ir. Sobriyah, MS selaku Ketua Program Magister Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
3. Ir. Ary Setyawan, MSc (Eng), PhD selaku Pembimbing I Tesis dan Sekretaris
Program Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta..
4. Ir. Djoko Sarwono, MT selaku Pembimbing II Tesis.
5. Dr. techn. Ir. Sholihin As’ad, MT dan Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS selaku tim penguji
pada ujian pendadaran Tesis.
6. Ketua Laboratorium Jalan Raya Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta beserta staff.
7. Pusat Penelitian dan Pengembangan (Puslitbang) Jalan DPU di Bandung.
8. Bapak dan Ibu Dosen Pengajar serta karyawan Program Pasca Sarjana Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
vi
9. Kedua orang tuaku, kedua adikku dan kekasihku untuk dukungannya.
10. Teman – teman Magister Teknik angkatan I Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Serta semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang selama ini
membantu dalam penyelesaian Tesis ini. Penyusunan Tesis yang masih jauh dari
sempurna ini sangat memberi pengalaman berharga bagi penulis, di samping itu semoga
dapat menambah wawasan dan pengetahuan bagi kalangan Teknik Sipil umumnya dan
khususnya Program Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Surakarta, 5 Januari 2010
Penulis
vii
DAFTAR ISI
Hal HALAMAN JUDUL..............................................................................................
HALAMAN PERSETUJUAN...............................................................................
HALAMAN PENGESAHAN................................................................................
SURAT PERNYATAAN......................................................................................
KATA PENGANTAR...........................................................................................
DAFTAR ISI..........................................................................................................
DAFTAR TABEL..................................................................................................
DAFTAR GAMBAR.............................................................................................
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN..............................................................
DAFTAR LAMPIRAN .........................................................................................
ABSTRAK.............................................................................................................
ABSTRACT..........................................................................................................
BAB 1. PENDAHULUAN...............................................................................
1.1. Latar Belakang.....................................................................................
1.2. Rumusan Masalah................................................................................
1.3. Batasan Masalah..................................................................................
1.4. Tujuan dan Manfaat Penelitian............................................................
1.5. Manfaat Penelitian...............................................................................
BAB 2. LANDASAN TEORI...........................................................................
2.1. Tinjauan Pustaka..................................................................................
2.2. Dasar Teori...........................................................................................
2.3. Kerusakan pada Perkerasan Lentur......................................................
2.3.1. Lendutan (Deformation).............................................................
2.3.2. Retak (Crack)..............................................................................
2.3.3. Cacat Tepi (Edge defect).............................................................
2.3.4. Cacat Permukaan.........................................................................
2.3.5. Lubang (Pot Holes).....................................................................
i
ii
iii
iv
v
vii
x
xi
xii
xiv
xv
xvi
1
1
2
3
4
4
5
5
7
10
14
14
15
15
16
viii
2.4. Penentuan Kondisi perkerasan Jalan....................................................
2.5. Indirect Tensile Strength (ITS)............................................................
2.6. Indirect Tensile Stiffness Modulus (ITSM)..........................................
2.7. Program Komputer BISAR..................................................................
2.8. Prediksi Umur Layan (Nf)....................................................................
BAB 3. METODE PENELITIAN....................................................................
3.1. Umum...................................................................................................
3.2. Tempat dan WaktuPenelitian...............................................................
3.3. Teknik Pengumpulan Data...................................................................
3.4. Alat Pengujian......................................................................................
3.5. Bahan Penelitian..................................................................................
3.6. Prosedur Pengujian Karakteristik Bahan.............................................
3.7. Jumlah Benda Uji.................................................................................
3.8. Prosedur Pengujian Benda Uji.............................................................
3.9. Prosedur PenggunaanProgram BISAR................................................
3.10. Tahap Penelitian..................................................................................
BAB 4. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ..................................
4.1. Hasil Pemeriksaan Bahan....................................................................
4.1.1. Hasil Pemeriksaan Agregat........................................................
4.1.2. Hasil Pemeriksaan Aspal...........................................................
4.1.3. Hasil Pemeriksaan Filler............................................................
4.2. Data Existing Jalan..............................................................................
4.2.1. Struktur Perkerasan Jalan..........................................................
4.2.2. Data Lalu Lintas........................................................................
4.3. Penentuan Kondisi Perkerasan Jalan...................................................
4.3.1. Kondisi Perkerasan Jalan..........................................................
4.3.2. Analisis Kondisi Perkerasan.....................................................
4.4. Hasil Pengujian Benda Uji Gradasi Bina Marga.................................
4.5. Perbandingan Kondisi Existing dan Fresh...........................................
4.6. Analisa BISAR……………………………………………………......
4.7. Prediksi Usia Layan.............................................................................
19
24
25
27
28
30
30
30
30
31
33
34
35
36
38
40
41
41
41
41
42
42
42
46
48
48
52
55
59
60
66
ix
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN............................................................
5.1. Kesimpulan……………………………………………..……...…...
5.2. Saran………………………………………………………..…….….
DAFTAR PUSTAKA............................................................................................
LAMPIRAN
68
68
68
70
x
DAFTAR TABEL
Hal.
Tabel 2.1 Kelas Kerusakan Jalan……………………….………………….. 20
Tabel 4.1 Hasil Pemeriksaan agregat…………………....………................ 41
Tabel 4.2 Hasil Pemeriksaan aspal………………………….……………... 42
Tabel 4.3 Data Hasil Marshall test kondisi eksisting…………………........ 44
Tabel 4.4 Data analaisa Saringan Extraction Test eksisting 1…………..… 46
Tabel 4.5 Data analaisa Saringan Extraction Test eksisting 1…………..… 46
Tabel 4.6 Lalu Lintas Harian Rata – Rata Tahun 2007................................ 47
Tabel 4.7 Penyebaran Kerusakan pada Jalan Brigjend. Katamso…………. 50
Tabel 4.8 Catatan Kondisi dan Hasil Pengukuran Kerusakan…………...… 52
Tabel 4.9 Tabel PCI (Pavement Condition Index)........................................ 53
Tabel 4.10 Nilai PCI Rata – Rata Ruas Jalan……………………….……..... 54
Tabel 4.11 Persen Berat Lolos Agregat Gradasi Bina Marga…………...….. 55
Tabel 4.12 Data Lapisan Jalan Brigjend. Katamso…………………………. 57
Tabel 4.13 Hasil Uji Marshall Gradasi Bina Marga………………………… 57
Tabel 4.14 Rekapitulasi Hasil Uji Marshall Gradasi Bina Marga…………... 57
Tabel 4.15 Hasil Uji ITS Gradasi Bina Marga……………………………... 58
Tabel 4.16 Hasil Uji ITS Sampel Eksisting/Coring ………………………... 59
Tabel 4.17 Perbandingan uji Marshall benda uji eksisting dan lab................ 60
Tabel 4.18 Perbandingan uji ITS benda uji eksisting dan lab......................... 61
Tabel 4.19 Hasil Analisa ITS dan ITSM......................................................... 62
Tabel 4.20 Hasil perhitungan horisontal dan vertikal stress .......................... 63
Tabel 4.21 Hasil perhitungan horisontal dan vertikal strain .......................... 64
Tabel 4.22 Hasil perhitungan displacement ................................................... 66
Tanel 4.23 Hasil prediksi umur layan surface course .................................... 68
xi
DAFTAR GAMBAR
Hal.
Gambar 2.1 Distribusi Pembebanan Lalu Lintas.….....…….....……. ......... 11
Gambar 2.2 Grafik Deduct Value untuk Alligator Cracking........................ 21
Gambar 2.3 Grafik Corrected Deduct Value ………................................... 22
Gambar 2.4 Indeks dan Kondisi Lapis Permukaan Jalan..…….................... 23
Gambar 2.5 Alat Uji Indirect Tensile Strength............................................. 24
Gambar 2.6 Pembebanan dan Kerusakan benda uji pada ITS...................... 25
Gambar 2.7 Alat Uji Indirect Tensile Stiffness Modulus……...................... 26
Gambar 2.8 Fatigue Cracking dan Critical Strain....................................... 28
Gambar 3.1 Posisi Peninjauan Distribusi Beban.......................................... 39
Gambar 3.2 Diagram Alir Tahap – Tahap Penelitian................................... 40
Gambar 4.1 Grafik Hubungan Nilai ESAL dengan Jenis Kendaraan........... 48
Gambar 4.2 Lokasi Penelitian....................................................................... 49
Gambar 4.3 Jenis Kerusakan Jalan Brigjend. Katamso................................ 49
Gambar 4.4 Grafik gradasi AC Tipe Bina Marga…………………………. 55
Gambar 4.5 Benda uji hasil Lab sebelum dan sesudah pengujian ITS......... 58
Gambar 4.6 Benda uji eksisting sebelum pengujian ITS.............................. 59
Gambar 4.7 Benda uji eksisting setelah pengujian ITS................................ 59
Gambar 4.8 Struktur eksisting perkerasan dan titik peninjauan BISAR....... 62
Gambar 4.9 Hasil perhitungan horisontal stress .......................................... 63
Gambar 4.10 Hasil perhitungan vertikal stress .............................................. 64
Gambar 4.11 Hasil perhitungan horisontal strain .......................................... 65
Gambar 4.12 Hasil perhitungan vertikal strain .............................................. 65
Gambar 4.13 Hasil perhitungan displacement ............................................... 66
xii
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
AC : Asphalt Concrete
ASTM : American Society for Testing and Materials
BISAR : Bitumen Stress Analysis in Road
CDV : Corrected Deduct Value
cm : Centimeter
D : Rata – rata amplitudo dari deformasi horizontal
d : Diameter benda uji
DV : Deduct Value
gr : gram
HGV : Heavy Goods Vehicle
ITS : Indirect Tensile Strength Test
ITSM : Indirect Tensile Stiffness Modulus
kg : Kilogram
kN : Kilo Newton
kPa : Kilo Pascal
L : Nilai maksimal pembebanan vertikal
Lk : Luas kerusakan
Lp : Luas perkerasan
Ma : Berat sampel di udara
MATTA : Material Testing Apparatus
mm : Milimeter
MPa : Mega Pascal
Nf : Prediksi Umur Layan
P : Porositas
PCI : Pavement Condition Index
Pmax : Maksimal pembebanan
Q : Temperature perkerasan
SSD : Saturated Surface Dry
SBS : Styrene Butadiene Styrene
xiii
SG : Specific Grafity tiap komponen campuran
Sgmix : Specific Grafity campuran
T : Tinggi rata – rata benda uji
VIM : Void in Mix
u : Poisson ratio
et : Asphalt mix tensile strain
p : phi (3,14285)
°C : Derajat Celcius
°F : Derajat Farenheit
% : Persentase
%W : Persentase tiap komponen campuran
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 : Administrasi Penelitian
Lampiran 2 : Grafik Deduct Value dan Corrected Deduct Value Perkerasan Lentur
Lampiran 3 : Pavement Condition Index
Lampiran 4 : Hasil Uji Indirect Tensile Stiffness Modulus
Lampiran 5 : Analisa Program BISAR
Lampiran 6 : Analisa Marshall dan Indirect Tensile Strength
Lampiran 7 : Koreksi Tebal dan Faktor Kalibrasi Uji Marshall
Lampiran 8 : Petunjuk Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan Raya dengan
Metode Analisa Komponen 1987
Lampiran 9 : Proses Coring Jalan Brigjend Katamso
xv
ABSTRAK DWI EKO SUWARNO. 2009. Identifikasi Kerusakan dan Prediksi Umur Layan Jalan Brigjend. Katamso Kota Surakarta. Tesis. Pascasarjana Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta. Layanan transportasi semakin meningkat terus sebagai akibat langsung dari mobilisasi manusia dan barang yang meningkat dari hari ke hari. Efektivitas layanan transportasi sangat dipengaruhi oleh kualitas sarana dan prasarana tranportasi itu sendiri. Perkerasan jalan akan dapat mencapai umur rencana apabila dilakukan manajemen pemeliharaan. Pemeliharaan yang dilakukan harus tepat dan sesuai dengan kondisi jalan serta kerusakannya sehingga perlu dilakukan analisis untuk mengetahui penyebab kerusakan dan akibat yang ditimbulkan dari kerusakan tersebut. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui tingkat kerusakan pada ruas jalan Brigjend. Katamso serta melakukan prediksi umur layan dengan program BISAR. Pengambilan sampel dilakukan dengan alat coring. Sampel perkerasan kondisi eksisting dan benda uji kondisi perencanaan selanjutnya dilakukan pengujian Marshall di Laboratorium Perkerasan Jalan Raya UNS. Pengujian Marshall untuk mengetahui perbandingan nilai stabilitas perkerasaan saat ini dengan kondisi perencanaan. Uji Indirect Tensile Strength (ITS) dan Indirect Tensile Stiffness Modulus (ITSM) di Puslitbang Jalan DPU di Bandung. Uji ITS untuk mengetahui nilai kuat tarik dari perkerasan. Semakin besar nilai kuat tarik, perkerasan tersebut akan semakin durable. Uji ITSM untuk mendapatkan nilai stiffness modulus yang akan digunakan sebagai salah satu input prediksi umur layan dengan program BISAR Hasil uji kadar aspal sampel perkerasan kondidi eksisting didapat nilai 3,32%, lebih rendah dibandingkan kadar aspal kondisi perencanaan yaitu 6,7%. Sehingga telah tejadi penurunan kadar aspal selama umur pelayanan. Hasil uji Marshall untuk kondisi eksisting 974,93 kg, lebih rendah dibandingkan benda uji kondisi perencanaan 1495,808 kg. Hasil uji ITS untuk kondisi eksisting 484,967 kPa, sedangkan kondisi perencanaan 521,284 kPa. Sementara hasil uji ITSM kondisi eksisting 2898,333 MPa, sedangkan kondisi perencanaan 3212,333 MPa. Hasil prediksi umur layan pada wearing course kondisi eksisting 5,82E+08 MSA, sedangkan kondisi perencanaan 6,46E+08 MSA. Dari analisis tersebut dapat disimpulkan bahwa kondisi perkerasan saat ini lebih rendah daripada kondisi perencanaan, maka ruas jalan Brigjend. Katamso perlu segera dilakukan perbaikan untuk mencegah kerusakan yang lebih besar.
Kata kunci : BISAR, Coring, ITS, ITSM, Marshall, Perkerasan Eksisting
xvi
ABSTRACT DWI EKO SUWARNO. 2009. Identification Damage and Service Life Prediction Brigjend. Katamso Street Surakarta. Thesis. Post Graduate Program of Sebelas Maret University. Transportation service is increased as a direct result of human and commodity mobilization which are increased every day. Effectivenness of the transportation service is highly influenced by quality of the transportation means. The pavement af the road will achieve the planning age if ther is maintenance. The maintenance conducted must be precise and appropiate to condition and damage of road, hence, it is necessary to have analysis to know any causes and consequence of the damage. The objective of the present study is to know the damage level on Jl. Brigjend. Katamso and have prediction of the service age by BISAR Program. Sampling can do with coring. Beside that, we made the sample test that fix with the design condition. After that we do test, to the existing condition sample and design sample condition, include Marshall test in pavement laboratorium in Sebelas Maret University, ITS and ITSM in Puslitbang Jalan Bandung. Marshall test to know the stabilitty comparation value on the pavement condition at this time and beginning design condition. ITS test is to know the tensile strength value from the pavement . ITSM test is to know the stiffness modulus value that used as one of the calculation of service life input. Asphalt grade test result on the street is 3,32%, lower than asphalt grade at the begining of making the road wich is 6,7%. So the asphalt grade has been through displacement as long as service life. Result of ITS test for existing condition is 484,967 kPa, meanwhile the design condition is 521,284 kPa. Result of ITSM test for existing is 2898,333 MPa, meanwhile design condition is 3212,333 MPa. More biggest the value of horizontal strength it is geting critical. Horizontal strength is happen in the botton of wearing course. Service life prediction result on wearing course in existing condition 5,82E+08 MSA and design condition 6,46E+08 MSA. From the analysis result, Brigjend Katamso Street is need reparation to preven bigger damage. Keywords : BISAR, Coring, ITS, ITSM, Marshall, Existing Pavement
xvii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Layanan transportasi semakin meningkat terus sebagai akibat langsung dari
mobilisasi manusia dan barang yang meningkat dari hari ke hari. Efektivitas
layanan transportasi sangat dipengaruhi oleh kualitas sarana dan prasarana
tranportasi itu sendiri.
Jalan berfungsi sebagai prasarana untuk pergerakan arus lalu lintas. Dengan
demikian jalan direncanakan agar dapat melayani perpindahan kendaraan dari
suatu tempat ke tempat lain dengan waktu sesingkat mungkin dengan persyaratan
nyaman dan aman (comfortable and safe). Sehingga dapat dikatakan bahwa
kecepatan (speed) adalah merupakan faktor yang dapat dipakai sebagai indikator
untuk menilai apakah suatu jalan mengalami kegagalan fungsi bangunan atau
tidak.
Bertambahnya umur jalan, menyebabkan perkerasan akan mengalami penurunan
kondisi. Apabila beban kendaraan yang lewat melebihi batas yang direncanakan,
akan dapat mempercepat terjadinya kerusakan perkerasan. Perencanaan
perkerasan yang baik dilakukan dengan mempertimbangkan tipe jalan, umur
rencana, tingkat pertumbuhan (growth factor ) dan bentuk geometri jalan.
Perencanaan yang baik akan menjaga kondisi jalan agar sesuai dengan umur
xviii
pelayanan yang direncanakan. Penetapan umur rencana untuk suatu jalan juga
harus mempertimbangkan growth factor dan rencana pengembangan wilayah.
Perkerasan jalan akan dapat mencapai umur rencana apabila dilakukan
pemeliharaan. Pemeliharaan yang dilakukan harus tepat dan sesuai dengan kondisi
jalan serta kerusakannya. Karena itu perlu dilakukan analisis untuk mengetahui
penyebab kerusakan dan akibat yang ditimbulkan dari kerusakan tersebut.
Pemeliharaan yang benar akan meningkatkan kenyamanan dan keamanan dari
pengguna jalan serta menghemat biaya pemeliharaan. Untuk mengetahui besar
pembebanan dan kekuatan dari struktur perkerasan dapat dilakukan dengan
pengujian Indirect Tensile Strength (ITS) dan Indirect Tensile Stiffness Modulus
(ITSM)
1.2. Rumusan Masalah
Dari uraian latar belakang di atas, maka diambil suatu rumusan masalah sebagai
berikut:
a. Bagaimana jenis kerusakan flexible pavement jalan Brigjend Katamso Kota
Surakarta.
b. Bagaimana kondisi perkerasan jalan Brigjend Katamso Kota Surakarta saat ini
serta prediksi umur layan perkerasan jalan Brigjend. Katamso.
1.3. Batasan Masalah
xix
Pembatasan masalah diperlukan dalam penelitian agar tinjauannya tidak terlalu
luas dan tidak menyimpang dari rumusan masalah. Batasan – batasan masalah
yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut:
a. Ruas jalan yang ditinjau adalah ruas jalan Brigjend Katamso Kota Surakarta
b. Pengujian Indirect Tensile Strength (ITS) dilakukan di Laboratorium Jalan
Raya Fakultas Teknik Universitas Negeri Sebelas Maret Surakarta sedangkan
pengujian Indirect Tensile Stiffness Modulus (ITSM) di Pusat Penelitian dan
Pengembangan Jalan di Bandung
c. Data teknis jalan Brigjend Katamso diperoleh dari Departemen Pekerjaan
Umum Subdin Bina Marga Kota Surakarta
d. Survei data lalu lintas jalan Brigjend. Katamso Surakarta
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini sebagai berikut:
1. Mengidentifikasi jenis kerusakan dan penyebab kerusakan yang terjadi pada
flexible pavement jalan Brigjend Katamso Kota Surakarta
2. Mengetahui kondisi perkerasan jalan Brigjend. Katamso saat ini serta
menganalisis prediksi umur layan perkerasan jalan Brigjend. Katamso.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah:
xx
1. Memberi pengetahuan tentang kerusakan yang terjadi pada perkerasan lentur
baik sebab maupun akibatnya disertai penanganannya.
2. Mengetahui manfaat perencanaan perkerasan dalam menjamin umur pelayanan
suatu jalan.
3. Mengetahui kondisi perkerasan sebagai acuan perlu tidaknya perbaikan dan
melakukan prediksi umur layan jalan Brigjend. Katamso.
4. Memberi gambaran pemeliharaan jalan raya yang lebih baik sehingga biaya
perawatan bisa berkurang serta keamanan dan kenyamanan yang diperoleh
pemakai jalan menjadi lebih baik.
BAB II
LANDASAN TEORI
xxi
2.1. Tinjauan Pustaka
Dari penelitian Sunaryono (2007) nilai pengujian ITS dan ITSM benda uji umur
14 hari masing – masing 225 kPa dan 1081 Mpa, sedangkan untuk benda uji umur
29 hari terjadi kenaikan masing – masing 275 kPa dan 1285 MPa. Semenara
penelitian Batista (2005) yang dilakukan pada aspal emulsi terjadi perubahan nilai
stiffness modulus dari 1000 MPa menjadi 2000 MPa setelah ageing selama dua
bulan.
Dari penelitian Hamidi (1998) angka modulus kekakuan dari campuran aspal
sangat bergantung terhadap temperatur, penambahan Gilsonte yang cukup berarti
terjadi pada temperatur 25oC dengan peningkatan 45% dan 77% untuk
penambahan berturut – turut 4% dan 8% Gilsonite. Pada temperatur 35oC dan
45oC angka modulus dari semua campuran aspal berkurang secara drastis dan
penambahan Gilsonite tidak cukup berarti dalam hal meningkatkan angka
modulus.
Penelitian Daniel (2008) yang dilakukan dengan membuat benda uji open graded
asphlat (OGA) dengan variasi kadar aspal 2,5% ; 3% ; dan 3,5% yang
ditambahkan dengan 0,3% additive Gilsonite didapat nilai ITS berkisar 871,23
kPa hingga 1164,83 kPa, dengan nilai ITS tertinggi pada kadar aspal 3,5%
xxii
Penelitian Batista (2005) yang dilakukan pada aspal emulsi terjadi perubahan nilai
stiffness modulus dari 1000 MPa menjadi 2000 MPa setelah ageing selama dua
bulan.
Dari penelitian Agung (2005) pada suhu 45oC pada campuran HRS-Coal ash
diperoleh nilai kuat tarik tak langsung sebesar 20,5 psi, sedangkan pada campuran
HRS-Standar diperoleh nilai kuat tarik tak langsung sebesar 29,2 psi.
Penelitian Firmansyah (2007) pada Split Mastic Asphalt (SMA) didapatkan nilai
Indirect Tensile Strength pada suhu 25oC, 35oC, dan 45oC dengan penambahan
latex sebanyak 6% masing – masing 122,57 psi, 61,43 psi, 31,74 psi.
Sedangkan penelitian Thanaya (2007) didapatkan nilai Indirect Tensile Stiffness
Modulus pada aspal penetrasi 50, suhu pengujian 20oC untuk Glass Mix sebesar
2218 MPa, Sslag Mix sebesar 2732 MPa, HRA sebesar 4564 MPa, dan AC sebesar
5683 MPa.
2.2. Dasar Teori
Perkerasan adalah salah satu lapisan konstruksi jalan yang terdapat pada
permukaan jalan. Fungsi utama perkerasan adalah untuk memikul beban lalu lintas
secara aman dan nyaman, dimana selama umur rencananya tidak terjadi kerusakan
yang berarti. Oleh karena itu, perkerasan pada permukaan jalan memainkan
peranan yang sangat signifikan dalam konstruksi perkerasan jalan.
xxiii
Perencanaan perkerasan yang baik akan menghasilkan perkerasan yang dapat
digunakan selama umur rencananya. Umur rencana adalah umur pelayanan yang
direncanakan untuk perkerasan dalam melayani lalu lintas dengan baik tanpa
adanya kerusakan yang berarti. Perencanaan perkerasan yang baik dapat
mengurangi kemungkinan kerusakan yang terjadi sehingga menghemat biaya
pemeliharaan dan lalu lintas dapat dilayani dengan baik.
Banyak tipe perkerasan yang didiskusikan dalam teknologi modern. Tapi biasanya
dikelompokkan dalam dua tipe yaitu perkerasan lentur dan perkerasan kaku.
Perkerasan lentur biasanya menggunakan aspal pada bagian permukaan tapi
kadang berupa beton yang dilapisi aspal. Perkerasan lentur dikembangkan dalam
berbagai bentuk. Perkerasan aspal konvensional menggunakan sistem pelapisan
dimana bagian atas menggunakan material yang lebih baik karena intensitas
tekanan beban sangat tinggi dan bagian bawahnya menggunakan material dengan
mutu lebih rendah karena intensitas bebannya lebih rendah.
Perkerasan kaku biasanya menggunakan beton sebagai struktur utamanya. Ada 4
(empat) tipe perkerasan kaku yang merupakan kombinasi dari penguatan dan
perpindahan bebannya yaitu : tanpa penguatan, penguatan ringan, penguatan terus
menerus, dan pra tekan. Perkerasan beton tanpa penguatan dapat diletakkan tanpa
sambungan tapi biasanya diberi sambungan dan diletakkan dengan atau tanpa alat
perpindahan beban antar sambungan. Perkerasan dengan penguatan ringan diberi
sambungan dan biasanya diberi baja ringan antara sambungan untuk memperkuat
xxiv
daya dukungnya sehingga perkerasan dapat menahan beban lalu lintas dengan
baik.
Definisi Kegagalan Bangunan secara umum menurut Undang – Undang No 18
Tahun 1999 dan PP Tahun 2000 adalah keadaan bangunan yang tidak berfungsi,
baik secara keseluruhan maupun sebagian dari segi teknis, manfaat, keselamatan
dan kesehatan kerja dan atau keselamatan umum, sebagai akibat kesalahan
penyedia jasa dan atau pengguna jasa setelah penyerahan akhir pekerjaan
konstruksi. Sedangkan definisi Kegagalan Bangunan secara khusus untuk jalan
adalah suatu kondisi dimana bangunan jalan tidak mampu melayani pengguna
jalan sesuai dengan kecepatan rencana secara nyaman dan aman.
Menurut Silvia Sukirman terdapat 6 ( enam ) mekanisme yang menyebabkan
terjadinya kerusakan pada konstruksi perkerasan jalan yaitu (Sukirman,
1999) :
1. Lalu lintas, yang dapat berupa peningkatan beban, dan repetisi beban.
2. Air, yang dapat berasal dari air hujan, sistem drainase jalan yang tidak baik,
naiknya air akibat sifat kapilaritas.
3. Material konstruksi perkerasan. Dalam hal ini dapat disebabkan oleh sifat
material itu sendiri atau dapat pula disebabkan oleh sistem pengolahan bahan
yang tidak baik.
4. Iklim, Indonesia beriklim tropis dimana suhu udara dan curah hujan umumnya
tinggi, yang dapat menjadi salah satu penyebab kerusakan jalan.
xxv
5. Kondisi tanah dasar yang tidak stabil. Kemungkinan disebabkan oleh sistem
pelaksanaan yang kurang baik, atau dapat juga disebabkan oleh sifat tanah
dasar yang memang jelek.
6. Proses pemadatan lapisan tanah dasar yang kurang baik.
Perbaikan terhadap jalan tidak hanya dilakukan apabila jalan telah mengalami
kerusakan yang parah, tetapi sebaiknya perlu segera dilakukan pemeliharaan
apabila tanda – tanda kerusakan terhadap jalan sudah terlihat. Semakin
memperbesar tingkat kerusakan jalan, maka biaya perbaikan jalan juga akan
semakin mahal. Untuk melakukan pemeliharaan yang tepat, maka perlu dilakukan
kajian awal terhadap jalan tersebut, meliputi pengamatan visual kerusakan jalan,
kekuatan struktur jalan saat ini, pertumbuhan lalu lintas.
2.3. Kerusakan pada Perkerasan Lentur
Tujuan utama pembuatan struktur jalan adalah untuk mengurangi tegangan atau
tekanan akibat beban roda sehingga mencapai tingkat nilai yang dapat diterima
oleh tanah yang menyokong struktur tersebut. Kendaraan pada posisi diam di atas
struktur yang dipekeras menimbulkan beban langsung (tegangan statis) pada
perkerasan yang terkonsentrasi pada bidang kontak yang kecil antara roda dan
perkerasan. Ketika kendaraan bergerak, timbul tambahan tegangan dinamis akibat
pergerakan kendaraan ke atas dan ke bawah karena ketidakrataan perkerasan.
xxvi
Intensitas tegangan statis dan dinamis terbesar terjadi di permukaan perkerasan
dan terdistribusi dengan bentuk piramid dalam arah vertikal pada seluruh
ketebalan struktur perkerasan. Peningkatan distribusi tegangan tersebut
mengakibatkan tegangan semakin kecil sampai permukaan lapis tanah dasar.
Beban lalu lintas
Tanah dasar
Sub base course
Base course
Binder courseWearing course
Gambar 2.1. Distribusi pembebanan lalu lintas
Mekanisme retak yang terjadi di lapangan terjadi karena adanya gaya tarik yang
ditandai dengan adanya retak awal pada bagian bawah perkerasan yang
mengalami deformasi kemudian retak ini lama kelamaan akan menjalar
kepermukaan perkerasan jalan yang dapat mengakibatkan kerusakan dan ketidak
nyamanan.
Akibat beban kendaraan, pada lapis-lapis perkerasan terjadi tegangan dan
regangan yang besarnya tergantung pada kekakuan dan tebal lapisan. Pengulangan
beban mengakibatkan terjadinya retak lelah pada lapis beraspal serta deformasi
pada lapisan beraspal. Cuaca mengakibatkan lapis beraspal menjadi rapuh (brittle)
sehingga makin rentan terhadap terjadinya retak dan disintegrasi (pelepasan). Bila
sudah mulai terjadi, luas dan keparahan retak akan berkembang cepat sehingga
xxvii
terjadi gompal dan akhirnya terjadi lubang. Di samping itu, retak memungkinkan
air masuk ke dalam perkerasan sehingga mempercepat deformasi dan
memungkinkan terjadinya penurunan kekuatan geser dan perubahan volume.
(Sjahdanulirwan, 2003).
Umumnya kerusakan pada perkerasan lentur yang timbul tidak hanya disebabkan
oleh satu faktor saja, tetapi keterkaitan antara berbagai penyebab tersebut.
Kerusakan yang terjadi pada perkerasan lentur, ditentukan berdasarkan Indeks
Kinerja Perkerasan Jalan (pavement performance), yang meliputi 3 hal yaitu:
1. Keamanan, yang ditentukan oleh besarnya gesekan akibat adanya kontak antara
ban dan permukaan jalan. Besarnya gaya gesek yang terjadi dipengaruhi oleh
bentuk dan kondisi ban, tekstur permukaaan jalan, kondisi cuaca dan lain
sebagainya.
2. Wujud perkerasan (structural pavement), sehubungan dengan kondisi fisik dari
jalan tersebut seperti adanya retak – retak, amblas, alur, gelombang dan lain
sebagainya.
3. Fungsi Pelayanan (functional performance), sehubungan dengan bagaimana
perkerasan tersebut memberikan pelayanan kepada pemakai jalan. Wujud
perkerasan dan fungsi pelayanan umumnya merupakan satu kesatuan yang
dapat digambarkan dengan kenyamanan mengemudi (riding quality).
Dasar penentuan tingkat kenyamanan sebagai berikut :
xxviii
a. Jalan disediakan untuk memberikan keamanan dan kenyamanan pada pemakai
jalan.
b. Kenyamanan sebenarnya merupakan faktor subjektif, tergantung penilaian
masing – masing pengemudi, tetapi dapat dinyatakan dari nilai rata – rata
yang diberikan oleh pengemudi.
c. Kenyamanan berkaitan dengan bentuk fisik dari perkerasan yang dapat diukur
secara objektif serta mempunyai nilai korelasi dengan penilaian subjektif
masing – masing pengemudi.
d. Wujud dari perkerasan dapat juga diperoleh dari sejarah perkerasan itu sendiri.
e. Pelayanan yang diberikan oleh jalan dapat dinyatakan sebagai nilai rata – rata
yang diberikan oleh si pemakai jalan.
Sehingga di dalam pelaksanaan pekerjaan jalan diperlukan quaity control untuk
meminimalkan kesalahan dalam pelaksanaan yang dapat meningkatkan kualitas
jalan tersebut. Pengenalan terhadap kerusakan jalan seringkali bersifat subjektif,
maka kemampuan pemeriksaan untuk mengenali kerusakan dan parahnya
kerusakan merupakan hal penting. Menurut Manual Pemeliharaan Jalan No.
03/MN/B/1983 yang dikeluarkan oleh Direktorat Jenderal Bina Marga, kerusakan
jalan dapat dibedakan atas:
2.3.1. Lendutan (Deformation)
Deformasi adalah perubahan bentuk pada permukaan jalan dari bentuk
awal yang dibangun (yang diharapkan). Deformasi dapat terjadi setelah
pembangunan dalam kaitan dengan pengaruh lalu lintas (yang
dihubungkan dengan beban) atau pengaruh lingkungan (tidak berhubungan
xxix
dengan beban). Pada beberapa kasus, deformasi dapat terjadi pada
perkerasan baru dengan kontrol yang buruk.
Deformasi merupakan suatu unsur penting pada kondisi perkerasan.
Deformasi mempunyai pengaruh langsung pada kualitas berkendara
dengan perkerasan (kekasaran dan berkurangnya skid resistance) dan
mencerminkan kekurangan pada struktur perkerasan. Deformasi dapat
berujung ke retak-retak pada lapisan permukaan. Beberapa tipe deformasi
sebagai berikut :
1. Bergelombang
2. Alur
3. Depresi
4. Pergeseran
2.3.2. Retak (cracks)
Retak adalah celah sebagai hasil dari patahan parsial atau komplet pada
permukaan perkerasan. Retak pada permukaan perkerasan jalan dapat
terjadi dengan berbagai variasi, baik retak tunggal yang terisolasi maupun
retak yang saling berhubungan dan berkembang diatas seluruh permukaan
perkerasan. Bentuk retak, baik sendirian maupun berhubungan dengan
deformasi dapat digunakan untuk memperkirakan penyebab kerusakan.
Retak yang dimasuki air dapat menjadi penyebab utama deformasi dan
lubang. Adapun bentuk retak sebagai beriktu :
1. Retak blok (block cracks)
2. Retak kulit buaya (crocodile cracks)
xxx
3. Retak tidak beraturan (crescent shaped cracks)
4. Retak memanjang (longitudinal crack)
5. Retak melintang (transverse crack)
6. Retak diagonal (diagonal crack)
2.3.3. Cacat tepi (edge defects)
Kerusakan ini terjadi pada pertemuan antara lapisan aspal dengan bahu
jalan, dimana kerusakan terjadi pada lapisan aspal bukan bahu jalan. Cacat
tepi sering terjadi pada baigan tepi jalan yang peka terhadap ban aus
karena gesekan. Bentuk cacat tepi antara lain :
1. Patah tepi (edge break)
2. Kerusakan tepi (edge drop off)
2.3.4. Cacat permukaan
Cacat permukaan disebabkan hilangnya material permukaan baik banyak
maupun sedikit. Cacat permukaan mengurangi kualitas layanan perkerasan
dan mengurangi struktur perkerasan. Bentuk cacat permukaan sebagai
berikut :
1. Delamination
2. Flushing
3. Polishing
4. Ravelling
5. Stripping
2.3.5. Lubang (Pot Holes)
xxxi
Lubang adalah cekungan berbentuk mangkuk pada permukaan perkerasan
karena hilangnya lapisan permukaan dan material dibawahnya. Lubang
dapat terjadi karena mengelupasnya sebagian kecil lapisan permukaan
akibat lalu lintas yang diikuti masuknya air kedalam lapisan perkerasan,
beban yang berlebihan, dan terbawanya lapisan aspal permukaan akibat
adhesi yang mengikat aspal ke roda.
Untuk itu, semua prasarana yang terdapat pada suatu sistem transportasi
khususnya transportasi darat memerlukan perbaikan kerusakan dan perawatan
yang baik. Hal ini dimaksudkan untuk dapat memperpanjang masa pelayanan
ekonominya dengan mempertahankan tingkat pelayanan pada batas standar yang
aman. Aspek dari perbaikan dan perawatan jalan raya adalah prasarana dalam
keadaan siap pakai di setiap waktu untuk menjamin kelancaran dan keamanan
penumpang serta keselamatan operasi transportasi darat.
Pemeliharaan fasilitas transportasi adalah suatu kegiatan untuk menjaga fasilitas
transportasi dengan cara melakukan pemeliharaan dan perbaikan atau penyesuaian
kondisi fasilitas transportasi sehingga dapat menghasilkan suatu kondisi operasi
yang optimal sesuai dengan standar operasi yang telah ditetapkan. Kegiatan
pemeliharaan mencakup perencanaan, pelaksanaan, dan pengendalian
pemeliharaan.
Prinsip dari sistem manajemen pemeliharaan adalah mengerjakan secara benar
pada saat yang benar dan waktu yang tepat. Sistem manajemen pemeliharaan
xxxii
harus diperlihara secara efektif dan efisien. Pemeliharaan yang baik dapat
dilakukan setelah kerusakan-kerusakan yang timbul pada perkerasan tersebut
diidentifikasi dan dievaluasi mengenai penyebab dan akibat dari kerusakan
tersebut. Identifikasi kerusakan dan penyebabnya sangat penting, karena
visualisasi yang hampir sama menunjukkan kerusakan yang berbeda. Dua aspek
yang dipandang memegang peranan penting dalam sistem manajemen
pemeliharaan adalah pangkalan data dan survai regular.
Dalam pemeliharaan jalan terdapat berbagai pendekatan yang berbeda. Salah satu
pendekatan yaitu pemeliharaan yang bersifat pencegahan, dimana suatu komponen
dirawat untuk menghindari kerusakan yang terjadi selama umur pelayanan.
Pemeliharaan jenis ini banyak digunakan untuk di Indonesia, apalagi kalau
kerusakan tersebut akan menimbulkan ketidakamanan dari pengguna jalan.
Secara umum pemeliharaan dapat diartikan sebagai upaya untuk
mempertahankan/meningkatkan kondisi perkerasan, namun pengertian secara
spesifik dapat ditinjau dari berbagai segi, antara lain :
a. Berdasarkan saatnya ( timing )
o Scheduled : dijadwalkan, misal setiap 3 tahun
o Responsive : tergantung pada kerusakan, misal penambalan dilakukan
apabila ada lubang
b. Berdasarkan luasnya
o Setempat ( spot ) dikenal juga sebagai penambalan
o Menyeluruh ( troughout )
xxxiii
c. Berdasarkan frekuensinya
o Rutin, misal pembersihan saluran tepi
o Periodik, misal pemasangan laburan aspal-pasir ( surface dressing )
o Peningkatan, misal pemasangan lapis tambah ( overlay )
o Rehabilitasi ( pembongkaran dan penggantian lapisan )
o Khusus / insidentil, misal pembuangan longsoran tanah
d. Berdasarkan tebal lapisan
o Lapisan tipis, misal laburan aspal-pasir, bubur aspal-pasir
o Lapisan tebal, misal lapis beton aspal 5 cm
o Peremajaan ( rejuvenation ), misal fog seal
e. Berdasarkan bagian jalan
o Perkerasan
o Bahu
o Saluran drainase
o Daerah milik jalan
o Daerah manfaat jalan
o Perlengkapan jalan
Dengan memahami pengertian teknis di atas, maka penetapan jenis pemeliharaan
perlu memperhatikan karakteristik kerusakan, antara lain : jenis, luas, dan
penyebab. Dalam menetapkan jenis penanganan dan program/frekuensi
pemeliharaan perkerasan beraspal tergantung dari jenis dan tingkat kerusakan
yang terjadi.
xxxiv
2.4. Penentuan Kondisi Perkerasan Jalan
Nilai kondisi perkerasan Pavement Condition Index (PCI) digunakan untuk
mengetahui nilai kondisi lapis permukaan pada suaru ruas jalan yang besarnya
dipengaruhi oleh keadaan permukaan perkerasan yang diakibatkan oleh kerusakan
yang terjadi. Data – data hasil survei kerusakan perkerasan jalan dikelompokkan
berdasarkan kelas kerusakan seperti pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Kelas Kerusakan Jalan
Batas kerusakan Rendah Sedang Tinggi Kerusakan Elemen (mm)
(Low) (Medium) (High) Lubang Kedalaman < 50 mm 50 mm > 50 mm Bergelombang/Keriting Penurunan < 30 mm 30 mm > 30 mm Alur Penurunan < 30 mm 30 mm > 30 mm Penurunan/Amblas Penurunan < 10 mm 10-50 mm > 50 mm Pergeseran (shoving) Penurunan < 10 mm 10-50 mm > 50 mm Kerusakan tepi Lebar 0-100 mm > 100 mm > 200 mm Retak kulit buaya Lebar < 2 mm < 2 mm > 2 mm Retak garis Lebar < 2 mm < 2 mm > 2 mm Kegemukan aspal - - - Terkelupas Sepanjang < 20% < 20% > 20% jalan
Sumber : Departemen Pekerjaan Umum, 1995.
Langkah – langkah untuk menghitung PCI sebagai berikut :
2.4.1.1. Menentukan densitas kerusakan
Densitas didapat dari luas kerusakan dibagi dengan luas perkerasan jalan
(tiap segmen) kemudian dikalikan dengan 100%.
xxxv
Densitas(%) = %100xLpLk
............................................( Rumus 2.1 )
Dimana :
Lk : Luas kerusakan
Lp : Luas perkerasan
2.4.1.2. Mencari deduct value (DV)
Mencari deduct value (DV) yang berupa grafik jenis kerusakan. Cara
untuk menentukan DV yaitu dengan memasukkan persentase densitas
pada grafik masing – masing jenis kerusakan kemudian menarik garis
vertikal sampai memotong tingkat kerusakan (low, medium, high),
selanjutnya ditarik garis horizontal dan akan didapat DV. Contoh grafik
yang digunakan untuk mencari nilai DV ditunjukkan pada Gambar 2.2.
Sumber : U.S. Department of Defense, 2001
Gambar 2.2. Grafik Deduct Value untuk Alligator Cracking
xxxvi
2.4.1.3. Menjumlahkan total deduct value
Total deduct value yang diperoleh pada suatu segmen jalan yang ditinjau
sehingga diperoleh total deduct value (TDV).
2.4.1.4. Mencari corrected deduct value
Corrected deducted value (CDV) dengan jalan memasukkan nilai DV ke
grafik CDV dengan cara menarik garis vertikal pada nilai TDV sampai
memotong garis q kemudian ditarik garis horizontal. Nilai q merupakan
jumlah masukan dengan DV>5.
Sumber : U.S. Department of Defense, 2001
Gambar 2.3. Grafik Corrected Deduct Value
2.4.1.5. Menghitung nilai kondisi perkerasan
Nilai kondisi perkerasan dengan mengurangi seratus dengan nilai CDV.
Rumus untuk menghitung PCI sebagai berikut :
xxxvii
PCI = 100 – CDV ..................................... ( Rumus 2.2 )
PCI = nilai kondisi perkerasan
CDV = Corrected Deduct Value
Nilai tersebut menunjukkan kondisi perkerasan pada segmen yang
ditinjau, apakah baik, sangat baik atau bahkan buruk sekali dengan
menggunakan paramater Gambar 2.4.
2.4.1.6. Prioritas penanganan kerusakan
Nilai kondisi perkerasan untuk tiap segmen yang diperoleh kemudian
dipergunakan untuk menentukan prioritas penanganan kerusakan. Untuk
mengetahui nilai kondisi perkerasan keseluruhan dengan menjumlahkan
semua nilai kondisi perkerasan pada tiap segmen dan membaginya
dengan total jumlah segmen.
Rata – rata PCI = PCI Tiap Segmen/Jumlah Segmen....(Rumus 2.3)
Rata – rata PCI yang diperoleh kemudian dimasukkan ke dalam
parameter seperti Gambar 2.4.
xxxviii
FAILED
VERY POOR
POOR
FAIR
GOOD
VERY GOOD
EXCELLENT
RATINGPCI100
85
70
55
40
25
100
Sumber : U.S. Department of Defense, 2001
Gambar 2.4. Indeks dan Kondisi Lapis Permukaan Jalan
2.5. Indirect Tensile Strength ( ITS )
Indirect Tensile Strength Test menggunakan prinsip pembebanan Marshall
dengan 12,5 mm wide concave loading strip. Benda uji silinder yang dibebani
kemudian dihubungkan secara pararel pada dan sepanjang bidang diameter secara
vertikal. Ini menghasilkan tegangan tarik tegak lurus terhadap arah pembebanan
dan sepanjang bidang vertikal dari diameter yang secara otomatis menyebabkan
benda uji gagal atau mengalami kerusakan sepanjang diameter vertical. Alat uji
ITS ditunjukkan pada Gambar 2.5.
xxxix
Gambar 2.5. Alat uji Indirect Tensile Strength
Berdasarkan beban maksimum yang bekerja pada benda uji pada saat mengalami
kegagalan, ITS dihitung dengan persamaan berikut :
ITS = td
P..
max.2p
…………………………………......……..….. ( Rumus 2.4 )
Dimana :
ITS : Indirect Tensile Strength (kPa)
Pmax : maksimal pembebanan (kN)
t : tinggi rata – rata benda uji (m)
d : diameter benda uji (m)
Data yang dihasilkan adalah beban maksimal pada saat benda uji mengalami
kegagalan. Pembebanan dan kerusakan benda uji pada indirect tensile strength
ditunjukkan pada gambar berikut :
xl
Gambar 2.6. Pembebanan dan kerusakan benda uji pada
Indirect Tensile Strength
2.6. Indirect Tensile Stiffness Modulus ( ITSM )
Indirect Tensile Stiffness Modulus Test merupakan cara pengujian laboratorium
paling konvensional untuk menghitung stiffness modulus campuran aspal.
Menurut standar, indirect tensile stiffness modulus test ini merupakan tes
nondestruktif dan telah diidentifikasi sebagai metode untuk menghitung rata – rata
stiffness modulus dari material.
ITSM test menggunakan Material Testing Apparatus (MATTA) dengan suhu
standar pengujian 30oC. Pengujian ini menggunakan sistem lima kali tumbukan
dengan besar beban tertentu sehingga nilai koevisien variasi dari pengujian kurang
dari 5 %. Alat uji ITSM ditunjukkan pada Gambar 2.7.
xli
Gambar 2.7. Alat uji Indirect Tensile Stiffness Modulus
Dengan uniaksial sinusiodal pembebanan berulang, stiffness modulus secara
umum didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan maksimum dengan
regangan maksimum. Indirect Tensile Stiffness Modulus dalam MPa dihitung
dengan persamaan berikut :
ITSM = ).(
)27,0(tD
L +n ................................................................. ( Rumus 2.5 )
Dimana :
L : nilai maksimal pembebanan vertikal (N)
D : rata – rata amplitudo dari deformasi horizontal yang diperoleh dari dua
atau lebih aplikasi pembebanan (mm)
t : rata – rata tebal benda uji (mm)
u : poisson ratio (besarnya 0,35)
xlii
2.7. Program Komputer BISAR (Bitumen Stress Analysis in Road)
BISAR (Bitumen Stress Analysis in Road) produk Shell digunakan untuk
mengestimasi ketebalan perkerasan aspal dan unbound granular layer. Program ini
menghitung stress, strain dan displacement pada tiap posisi pada multi layer
sistem. (Setyawan, 2003).
Beban yang bekerja adalah beban vertikal pada area yang berbentuk lingkaran.
Pengaruh dari pembebanan tersebut akan dihitung dan resultan dari beban tersebut
akan digunakan untuk menghitung angka stress dan strain. Pada penghitungan ini,
tiap lapisan mempunyai ketebalan yang beragam akan merespon pembebanan
tersebut sesuai dengna karakteristiknya masing – masing. Untuk setiap lapisan
perkerasan data ketebalan, modulus elastisitas, angka poisson ratio harus
diketahui terlebih dahulu.
BISAR menghitung besarnya stress dan strain berdasarkan beban vertikal dan
tegangan vertikal yang bekerja pada satu bidang contact area untuk disebarkan
oleh tiap lapis perkerasan. Dimana dimensi dari contact area tersebut dapat
digambarkan sebagai satu persegi dan dua setengah lingkaran. Sebelum digunakan
sebagai input data, satuan beban dikonversikan menjadi kN sedangkan satuan
tegangan vertikal menjadi MPa. Dari data karakteristik tiap lapisan didapat angka
stress, strain, dan displacement pada setiap peninjauan posisi pada pertengahan
antar lapisan dan batas antar lapisan.
Regangan tarik horisontal maksimum (et) dan tegangan maksimum (st) sangat
berpengaruh pada bagian bawah lapisan perkerasan aspal, sedangkan maximum
xliii
compressive stress dan strain berpengaruh pada bagian atas lapis sub grade,
seperti ditunjukkan pada Gambar 2.8.
Gambar 2.8. Fatigue cracking dan critical strain
2.8. Prediksi Umur Layan (Nf)
Prosedur desain lapis perkerasan sangat tergantung pada hubungan prediksi
temperatur, karakterisitik material dari aspal jenis AC ( Asphalt Concrete ) dan
subgrade, fatigue pada critical strains dan analisa campuran terhadap lalu lintas
jalan. Kingham fatigue criteria dihasilkan dari analisa perhitungan ketebalan
lapisan aspal. Kriteria fatigue ini dimodifikasi untuk menganalisa tensile strain
(fatigue cracking) pada Asphalt Institute method, dimana akan menghasilkan
fatigue criteria yang menunjukkan jumlah repetisi beban pada suhu campuran
(Nfq) dengan memasukkan angka tensile strain (et), dihitung dengan rumus berikut
(Yoder, 1975) :
c
t
qdf abN ÷÷
ø
öççè
æ=
e11
................................................................ ( Rumus 2.6 )
xliv
Dimana :
a : 1,86351 x 10+17
b : 1,01996
c : 4,995
d1 : 1,45
q : temperature perkerasan (oF)
et : asphalt mix tensile strain
xlv
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Umum
Dalam penelitian ini digunakan metode eksperimental, yang berarti mengadakan
kegiatan percobaan untuk mendapatkan hasil. Di mana data – data dari mix desain
perkerasan eksisting (gradasi, jenis aspal dan agregat) didapatkan dari Departemen
Pekerjaan Umum Surakarta Subdin Bina Marga. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui kerusakan serta penyebab dan prediksi usia layan dari perkerasan pada
jalan Brigjend. Katamso.
3.2. Tempat dan Waktu Penelitian
Pelaksanaan penelitian ini bertempat di Laboratorium Perkerasan Jalan Raya
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan Pusat Penelitian dan
Pengembangan Jalan (Puslitbang Jalan) DPU di Bandung. Dilaksanakan mulai
September 2007 sampai dengan Februari 2008.
3.3. Teknik Pengumpulan Data
Data yang dipakai dalam penelitian ini adalah data primer hasil Laboratorium dan
data sekunder dari instansi terkait baik tertulis maupun lisan Teknik pengumpulan
data secara langsung, meliputi :
1). Melakukan coring di lapangan untuk selanjutnya dilakukan pengujian ITSM
di Puslitbang Jalan Bandung.
xlvi
2). Pengujian sifat – sifat agregat ( abrasi, berat jenis ).
3). Pengujian Marshall
4). Pengujian ITS, ITSM terhadap benda uji yang dibuat di Puslitbang Jalan.
5). Survei data lalu lintas harian.
6). Pengolahan data hasil pengujian ITSM dengan program BISAR untuk mencari
prediksi umur layan.
3.4. Alat Pengujian
Alat yang digunakan dalam penelitian antara lain :
1) Satu set alat uji coring untuk mengambil sampel perkerasan jalan Brigjend
Katamso.
2) Alat Uji Berat Jenis Agregat Kasar
Peralatan yang digunakan untuk pengujian berat jenis agregat kasar terdiri
dari:
a. Timbangan kapasitas 5 kg dengan ketelitian 100 mg.
b. Bejana
c. Tangki air
d. Ayakan
3) Alat Uji Berat Jenis Filler
Peralatan yang digunakan untuk pengujian berat jenis filler terdiri dari:
a. Picnometer
b. Termometer
c. Neraca
d. Oven
xlvii
e. Aquades
4) Alat uji Marshall ( di Laboratorium Jalan Raya UNS )
Peralatan yang dipakai untuk pengujian Marshall yaitu:
a. Kepala penekan berbentuk lengkung (Breaking Head)
b. Cincin penguji kapasitas 2500 kg (5000 lbs) dengan ketelitian 12,5 kg (25
lbs), dilengkapi dengan arloji tekan dengan ketelitian 0,0025 cm (0,0001”)
c. Arloji penunjuk kelelahan dengan ketelitian 0,0025 cm (0,001”) dan
perlengkapannya
d. Cetakan benda uji berbentuk silinder dengan diamter 10 cm, tinggi 7,5 cm
(3 inch) lengkap dengan alat pelat atas dan leher sambung
e. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai
200oC
f. Bak perendam (waterbath) dilengkapi dengan pengatur suhu minimum
20oC
5) Alat Penunjang
Alat penunjang diperlukan terdiri dari:
a. Cetakan benda uji (mould)
b. Alat penumbuk (compactor) yang mempunyai permukaan tumbuk rata
berbentuk silinder, dengan berat 4,536 kg (10 lbs), tinggi jatuh bebas 45,7
cm (18 inch).
c. Landasan pemadat terdiri dari balok kayu (jati dan sejenisnya), berukuran
kira – kira 20x20x45 cm (12”x12”x1”) dan diikatkan pada lantai beton
dengan empat bagian siku.
xlviii
d. Timbangan yang dilengkapi dengan penggantung benda uji berkapasitas 2
kg dengan ketelitian 1 gr.
e. Pengukur suhu berkapasitas 250o C.
f. Dongkrak untuk melepas benda uji.
g. Alat lain seperti panci, kompor, sendok, spatula dan sarung tangan.
Pada penelitian ini digunakan Material Testing Apparatus (MATTA) di
Puslitbang Jalan Bandung, meliputi:
6) Alat Uji Indirect Tensile Strength (ITS)
7) Alat Uji Indirect Tensile Stiffness Modulus (ITSM)
3.5. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian terdiri dari :
a. Agregat
Dalam penelitian ini digunakan agregat yang berasal dari PT. Bangun Persada,
daerah Masaran, Kab. Sragen dengan nilai abrasi 24,6 %. Sifat – sifat telah
diuji di Laboratorium Bahan Fakultas Teknik UNS.
b. Aspal
Digunakan aspal panas dengan nilai penetrasi 60/70 dengan sifat – sifat yang
telah diteleiti di Laboratorium Perkerasan Jalan Raya UNS.
3.6. Prosedur Pengujian Karakteristik Bahan
3.6.1. Pengujian Aspal
Data pengujian aspal didapat dari penelitian yang terdahulu.
xlix
3.6.2. Pengujian Berat Jenis Agregat Kasar
Langkah pengujian berat jenis agregat kasar sebagai berikut :
a. Mengambil kerikil kering oven
b. Menimbang kerikil seberat 5000 gr (A)
c. Memasukkan kerikil ke dalam container dan direndam selama 24 jam
d. Setelah 24 jam, container dan kerikil ditimbang dalam keadaan
terendam air (B)
e. Mengangkat container dari dalam air kemudian mengeringkan kerikil
dengan dilap.
f. Menimbang kerikil dalam kondisi SSD (E)
g. Menimbang container dalam air (C)
h. Menghitung berat agregat dalam air dengan cara mengurangkan hasil
penimbangan langkah ke-4 dengan berat container (D).
3.6.3. Pengujian Berat Jenis Filler
Langkah untuk pengujian berat jenis filler sebagai berikut :
a. Timbang picnometer dalam keadaan kosong dan kering (a gram)
b. Picnometer diisi aquades sampai penuh lalu ditimbang dan suhunya
diukur (b gram).
c. Picnometer diisi contoh filler yang telah dioven selama 24 jam (contoh
dimasukkan ke dalam picnometer sebanyak 1/3 volume picnometer).
d. Picnometer yang telah berisi filler ditimbang (c gram).
e. Picnometer yang berisi filler diisi aquades sampai batas bawah leher
picnometer dan didiamkan selama 24 jam dalam keadaan tertutup.
l
f. Selanjutnya picnometer diketuk – ketuk sampai gelembung udara tidak
ada dalam air, aquades kelihatan jernih kemudian diisi aquades sampai
penuh dan ditimbang (d gram).
g. Mengukur suhu aquades dalam picnometer.
3.7. Jumlah Benda Uji
Untuk mendapatkan hasil penelitian, maka dilakukan pembuatan benda uji. Benda
uji kondisi eksisting dan benda uji campuran baru (fresh) untuk pengujian
Marshall dan ITS dan ITSM masing – masing 3 benda uji.
3.8. Prosedur Pengujian Benda Uji
3.8.1. Pengujian Marshall
Benda uji yang telah dibuat, dilakukan pengujian dengan alat uji Marshall
dengan langkah sebagai berikut:
a. Benda uji dibersihkan dari kotoran yang menempel.
b. Benda uji diberi tanda pengenal.
c. Tiap benda uji diukur tingginya 4 kali pada tempat yang berbeda
kemudian dirata – rata dengan ketelitian 0,1 mm.
d. Benda uji ditimbang dalam keadaan kering.
e. Benda uji direndam dalam waterbath selama 30 menit dengan suhu
perendaman 60oC.
li
f. Kepala penekan Marshall dibersihkan dan permukaannya diolesi
dengan oli agar benda uji mudah dilepas.
g. Setelah benda uji dikeluarkan dari waterbath, segera diletakkan pada
alat uji Marshall yang dilengkapi dengan arloji kelelahan (flow meter)
dan arloji pembebanan/stabilitas.
h. Pembebanan dilakukan sampi mencapi kondisi maksimum, yaitu pada
saat arloji pembebanan berhenti dan berbalik arah, saat itu pula flow
meter dibaca.
i. Benda uji dikeluarkan dari alat uji Marshall dan pengujian benda uji
berikutnya mengikuti prosedur di atas.
3.8.2. Pengujian Indirect Tensile Strength (ITS)
Pengujian ITS dilaksanakan dengan prosedur menurut BS-99/108553 BS
EN 12697-23. ” Determination of Indirect Tensile Strength of Bitumens
Specimens” (BSI 1999). Test ini dilakukan dengan suhu standar 30oC.
Langkah pengujian ITS sebagai berikut:
a. Membersihkan benda uji dari kotoran yang menempel.
b. Mengkondisikan suhu ruang pegujian dan benda uji sesuai dengan
suhu yang dikehendaki.
c. Meletakkan benda uji pada alat uji ITS, kemudian memberikan
pembebanan standar Marshall test sampai dengan jarum penunjuk dial
Tensile Strength diam dan kemudian berbalik arah.
lii
d. Membaca dial ITS, deformasi horizontal kanan dan kiri, dan deformasi
vertikal pada dial flow.
3.8.3. Pengujian Indirect Tensile Stiffness Modulus (ITSM)
Langkah pengujian ITSM sebagai berikut:
a. Membersihkan benda uji dari kotoran yang menempel.
b. Mengkondisikan suhu ruang dan benda uji sesuai dengan suhu yang
dikehendaki.
c. Mengatur besarnya beban yang akan dikenakan pada benda uji
sehingga nilai coefisien varian kurang dari 5%.
d. Mengisi data – data benda uji pada komputer.
Selama pengujian, waktu dihitung mulai dari pembebanan sampai dengan
angka maksimum yang telah diatur pada 124+/- 4 ms. Data yang
dihasilkan pada tes ini langsung menunjukkan nilai stiffness modulus dari
benda uji.
3.9. Prosedur Penggunaan Program Bisar
Analisa data menggunakan program BISAR dilakukan dengan langkah – langkah
sebagai berikut:
1. Pilih menu project, new.
2. Masukkan dan tentukan jumlah roda single atau double.
3. Pilih data – data yang akan diinput, yaitu:
a. Load and radius, atau
b. Stress and radius, atau
c. Stress and load
liii
4. Masukkan data vertikal load/stress yang sudah dihitung sebelumnya
diprogram Excel.
5. Masukkan radius, yaitu jari – jari contact area
6. Masukkan data y axis, yaitu jarak dari nilai separu lebar roda sampai dengan
titik yang akan ditinjau arah horizontal.
7. Pada menu layer, masukkan data karakteristik setiap lapisan (tebal, poisson
ratio, modulus elastisitas).
8. Pada menu position masukkan posisi yang akan ditinjau.
Gambar 3.1. Posisi peninjauan distribusi beban
9. Pilih menu result, save, lihat pada detailed table untuk dicopy ke excel, lewat
copy clipboard. Pilih menu detail report untuk dicetak hasil analisanya.
liv
3.10. Tahap Penelitian
Mulai
Perumusan masalah dan penetapan tujuan
Penyusunan metode penelitian
Pengumpulan Data : - Uji coring - Lalu Lintas Harian Rencana - Jenis kerusakan yang terjadi - Material perkerasan
Pembuatan benda uji + benda uji coring
ITS ITSM
Analisis dengan BISAR
Pembahasan
Uji Marshall
lv
Gambar 3.2. Diagram alir tahap – tahap penelitian
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pemeriksaan Bahan
4.1.1. Hasil Pemeriksaan Agregat
Pemeriksaan terhadap keausan dengan menggunakan mesin Los Angeles,
berat jenis semu, dan penyerapan terhadap air dilakukan di laboratorium
dengan hasil yang menunjukkan bahwa agregat yang diperiksa telah
memenuhi syarat yang ditentukan. Hasil pemeriksaan bahan ditampilkan
pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1. Hasil pemeriksaan agregat
No Jenis pemeriksaan Syarat * Hasil
1
Keausan dengan menggunakan
mesin Los Angeles max. 40% 24,6 %
2 Peresapan terhadap air max. 3% 2,9 %
3 Berat jenis semu agregat kasar min. 2,5 2,75
4 Berat jenis semu agregat halus min. 2,5 2,81
Ket : * AASHTO T96-7
Selesai
Kesimpulan
lvi
4.1.2. Hasil Pemeriksaan Aspal
Adapun sifat yang diperiksa yaitu penetrasi aspal, titik lembek, titik nyala,
titik bakar, daktilitas dan berat jenis aspal. Dari hasil pemeriksaan ini
diketahui bahwa aspal memenuhi syarat untuk dijadikan bahan pengikat.
Hasil pemeriksaan aspal ditampilkan pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2. Hasil pemeriksaan aspal
No Jenis pemeriksaan Syarat Hasil
1 Penetrasi 100 gr, 25 °C, 5 detik (0,1mm) 60-79 70.6
2 Titik Lembek ( °C ) 48 - 58 51
3 Titik Nyala ( °C ) > 200 282,5
4 Titik Bakar ( °C ) > 201 317
5 Daktilitas, 25 °C, 5 cm/menit ( cm ) > 100 >150
6 Berat jenis ( gr/cc ) > 1 1,0226
Sumber : Dwi Eko, 2006
4.1.3. Hasil Pemeriksaan Filler
Pemeriksaan filler dilakukan untuk mengetahui Specific Grafity dari filler
abu batu yang akan dipakai untuk perhitungan volumetrik test. Specific
Grafity dari filler abu batu yang digunakan sebesar 2,73 gr/cc.
lvii
4.2. Data Eksisting Jalan
4.2.1. Struktur Perkerasan Jalan
Ruas jalan Brigjend Katamso Surakarta merupakan perkerasan tipe AC
(Asphalt Concrete). Di bawah lapisan permukaan terdapat dua lapis
pondasi yaitu lapis pondasi atas dan lapis pondasi bawah. Lapis pondasi
atas jalan merupakan lapisan struktur utama di atas lapis pondasi bawah
(atau di atas lapis tanah dasar apabila tidak dipasang lapis pondasi bawah).
Sedangkan lapis pondasi bawah adalah lapisan konstruksi yang
meneruskan beban dari lapis pondasi atas. Lapis terbawah adalah lapis
tanah dasar (sub grade). Ketebalan masing – masing untuk ruas jalan
Brigjend. Katamso sebagai berikut :
Surface course (wearing+binder course) = 5 cm*
Base course ( pondasi atas ) = 20 cm*
Sub base course ( pondasi bawah ) = 30 cm**
Ket : * Coring
** Bina Marga
Susunan lapisan perkerasan diatas akan diteliti apakah memenuhi syarat
untuk menahan beban yang terjadi atau tidak. Pengujian dilakukan di
laboratorium untuk mengetahui kekuatan perkerasan tersebut.
Pengambilan benda uji dari lokasi penelitian dilakukan dengan cara coring
untuk mengetahui berapa persen kerusakan yang terjadi selama umur
layanan jalan.
lviii
Pengujian Marshall dilakukan terhadap benda uji hasil coring untuk
mendapatkan nilai stabilitas. Kemudian dilakukan perhitungan untuk
mendapatkan Marshall quotient. Pengujian sampel pertama mendapatkan
nilai stabilitas 75 lb dan flow 5,9 mm.
Pembacaan stabilitas = 75 lb
Nilai stabilitas setelah dikalibrasi = stabilitas * faktor kalibrasi * konversi
= 75 * 30,272* 0,4536
= 1029,85 kg
Koreksi tebal = 1,47
Nilai stabilitas terkoreksi = 1029,85 * 1,47
= 1462,39 kg
Pembacaan flow = 5,9
Marshall Quotient = 1462,39 / 5.9
= 247,86 kg/mm
Tabel 4.3 Data Hasil Marshall test sampel kondisi perkerasan eksisting
Benda
Uji Stabilitas Flow
Rata
Tebal
Koreksi
Tebal
Stabilitas
Kalibrasi
Stabilitas
Terkoreksi
Marshall
Quotient
lb mm cm kg kg Kg/mm
1 75 5,9 5,0 1,47 1029,85 1462,39 247,86
2 70 4,7 5,1 1,42 961,19 1412,95 300,62
lix
3 68 4,7 5,05 1,47 933,74 1372,59 292,04
Rata - rata 1415,97 280,17
Kemudian dilakukan pengujian extraction test untuk mengetahui kadar aspal dan
gradasi agregat yang digunakan. Data ini akan dibandingkan dengan data
pengujian di laboratorium (kondisi perencanaan) untuk mengetahui berapa persen
kerusakan yang sudah terjadi dan seberapa besar kemampuan perkerasan untuk
menahan beban.
Perhitungan kadar aspal sampel kondisi eksisting:
a Berat bowl extraction = 1693,5 gr
b Berat bowl extraction dan benda uji sebelum extraction = 2392 gr
c Berat bowl extraction dan agregat hasil extraction = 2334,5 gr
d Berat benda uji sebelum di extraction (b-a) = 698,5 gr
e Berat agregat setelah di extraction (c-a) = 641 gr
f Berat filter sebelum dipakai = 46,5 gr
g Berat filter setelah dipakai = 49 gr
h Selisih berat filter (g-f) = 2,5 gr
i Berat mangkuk penguapan = 324,5 gr
j Berat mangkuk penguapan + abu = 356 gr
k Berat abu dalam mangkuk penguapan (j-i) = 31,5 gr
l Berat total agregat (e + h + k) = 675 gr
m Berat aspal dalam campuran (d-l) = 23,5 gr
n Prosentase aspal dalam campuran = 3,36 %
Dari hasil perhitungan sampel kondisi eksisting kedua didapatkan kadar aspal
sebesar 3,27 %. Sehingga kadar aspal rata-rata kondisi eksisting adalah 3,32 %
lx
Tabel 4.4 Data analisa saringan extraction test sampel perkerasan eksisting 1
Sieve No 3/4” 1/2” 3/8” #4 #8 #30 #50 #100 #200 Pan Total
Berat tertahan 0 60 64 107,3 66 89 67 47,4 54 23,5 578,2
% tertahan 0 10,4 11,1 18,6 11,4 15,4 11,6 8,2 9,4 3,9 100
% lolos 100 89,6 78,5 59,9 48,5 33,1 21,5 13,3 3,9 0
JMF 100 74 56 37 25 13 9 6,5 3,5 0
Tabel 4.5 Data analisa saringan extraction test sampel perkerasan eksisting 2
Sieve No 3/4” 1/2” 3/8” #4 #8 #30 #50 #100 #200 Pan Total
Berat tertahan 0 66 81 174 91 168 59 69 40 56 804
% tertahan 0 8,2 10,1 21,6 11,3 20,9 7,3 8,6 4,9 7,1 100
% lolos 100 91,8 81,7 60,1 48,8 27,9 20,6 12 7,1 0
JMF 100 74 56 37 25 13 9 6,5 3,5 0
4.2.2. Data Lalu Lintas
Penelitian mengenai lalu lintas yang melewati ruas jalan Brigjend Katamso
dilakukan dengan cara survei untuk menganalisis kinerja perkerasan pada
ruas jalan tersebut. Selain itu juga mengumpulkan data lalu lintas kepada
pihak-pihak yang terkait seperti Bina Marga.
Data yang diambil langsung di lapangan diantaranya adalah data geometri
jalan, data kendaraan yang melintas yang terdiri dari light goods vehicle
(LGV), medium goods vehicle (MGV), heavy goods vehicle (HGV). Data
lxi
Lalu Lintas Harian Rata-rata yang diperoleh dari survei disajikan dalam
Tabel 4.6.
Tabel 4.6 Lalu Lintas Harian Rata-Rata Tahun 2007
Jenis Kendaraan Jumlah Kendaraan
MOBIL PENUMPANG 2329
Pick up 2291
TRUK KECIL 2061
BUS BESAR 13
TRUK 3/4 2 AS 737
TRUK FUSO 770
TRUK GANDENG 23
TRAILER1,2-2 328
TRAILER 1,2-2,2 173
Sumber : Prasetyo, 2008
Jenis kendaraan Heavy Goods Vehicle (HGV) mempunyai kontribusi
paling besar dalam pembebanan pada ruas jalan Brigjend. Katamso. Hal ini
dapat dilihat dari Gambar 4.2 Grafik Hubungan Nilai ESAL dengan Jenis
Kendaraan. (Prasetyo, 2008).
lxii
105229,39 233458,57
1190786,26
0
200.000400.000
600.000800.000
1.000.0001.200.000
1.400.000
LGV MGV HGV
Jenis Kendaraan
ES
AL
LGVMGVHGV
Gambar 4.1 Grafik Hubungan Nilai ESAL dengan Jenis Kendaraan Tahun 2007
Sumber : Prasetyo, 2008
4.3. Penentuan Kondisi Perkerasan Jalan
4.3.1. Kondisi Perkerasan Jalan
Pengamatan secara visual dilakukan untuk meneliti jenis-jenis kerusakan
yang terjadi diruas jalan Brigjend Katamso dengan membagi ruas jalan
yang terjadi per 100 m. Ruas jalan yang diteliti sepanjang 700 m.
Stasioning 0+00 dimulai dari arah selatan, mulai dari perempatan depan
kecamatan Mojosongo ke arah utara.
lxiii
Gambar 4.2 Lokasi Penelitian
Gambar 4.3 Jenis kerusakan (1) retak kulit buaya, (2) pergeseran (shoving), (3) amblas, (4) gelombang
Kerusakan yang terjadi pada ruas jalan Brigjend. Katamso dapat ditunjukkan pada Tabel
4.7.
U
1 1 2
4 3
lxiv
Tabel 4.7. Penyebaran kerusakan pada jalan Brigjend. Katamso
lxv
Beban yang berlebihan (overloading) pada ruas jalan tersebut
kemungkinan penyebab kerusakan. Perkerasan yang tidak kuat menahan
beban menyebabkan terjadinya pergeseran aspal sepanjang ruas jalan
Brigjend Katamso.
Jembatan timbang yang ada tidak berpengaruh terhadap penertiban jumlah
beban yang dapat diangkut oleh kendaraan. Kebijakan pembatasan muatan
harus benar – benar diterapkan sehingga perkerasan jalan tidak akan
mengalami kerusakan yang besar yang berakibat kurang nyaman dan aman
untuk melintasi ruas jalan tersebut. ( Faishal, 2008)
Kondisi lingkungan diruas jalan Brigjend Katamso juga berpengaruh
terhadap kerusakan yang terjadi pada ruas jalan tersebut. Drainase yang
tertutup beton berakibat terjadinya genangan pada musim hujan yang
akhirnya akan menyebabkan kerusakan pada lapis permukaan seperti retak,
lubang. Kendaraan yang mengerem dan berhenti di lampu merah kemudian
melakukan akselerasi awal saat lampu hijau membuat perkerasan
mengalami pergeseran.
4.3.2. Analisis Kondisi Perkerasan
Dari hasil pengamatan visual di lapangan diperoleh luas kerusakan,
kedalaman ataupun lebar retak yang nantinya dipergunakan untuk
menentukan kelas kerusakan jalan. Urutan penggunaan metode PCI
sebagai berikut :
lxvi
1. Membuat catatan kondisi dan kerusakan jalan seperti ditunjukkan
pada Tabel 4.8.
Tabel 4.8. Catatan Kondisi dan Hasil Pengukuran Kerusakan
Sta Kelas Ukuran Km Kerusakan P (m) L (m) D (mm) A (m2) Lr (mm)
Keterangan
00 - 100 M 25,40 1,20 30,00 30,48 2,00 Retak Kulit Buaya M 13,50 0,70 50,00 9,45 - Amblas M 12,40 1,15 20,00 14,26 - Pergeseran H 9,80 1,20 50,00 11,76 Keriting
100 - 200 M 31,50 0,90 20,00 28,35 2,00 Retak Kulit Buaya M 11,50 1,25 30,00 14,38 - Keriting M 29,50 1,10 20,00 32,45 - Pergeseran
200 - 300 M 25,60 0,95 20,00 24,32 2,00 Retak Kulit Buaya M 26,50 0,90 20,00 23,85 - Pergeseran M 9,80 0,85 30,00 8,33 - Amblas
300 - 400 M 20,50 1,10 20,00 22,55 2,00 Retak Kulit Buaya M 7,30 1,15 40,00 8,40 - Amblas
400 - 500 M 14,80 0,90 20,00 13,32 1,50 Retak Kulit Buaya 500 - 600 H 53,10 1,10 30,00 58,41 2,00 Retak Kulit Buaya
M 9,80 1,20 20,00 11,76 - Amblas M 11,80 1,00 20,00 11,80 - Pergeseran
600 - 700 H 28,50 1,25 30,00 35,63 3,00 Retak Kulit Buaya M 10,80 1,10 50,00 11,88 - Amblas H 14,50 1,30 40,00 18,85 - Keriting M 11,50 1,15 20,00 13,23 - Pergeseran
2. Memasukkan nilai luasan kerusakan ke dalam tabel PCI (Tabel 4.9.)
untuk selanjutnya memasukkan nilai densitas kerusakan, mencari
deduct value (DV), mencari corrected deduct value (CDV) dan
menghitung nilai kondisi perkerasan (PCI). Perhitungan segmen
lainnya dapat dilihat pada Lampiran.
Tabel 4.9. Tabel PCI (Pavement Condition Index)
lxvii
SURVAI PEMELIHARAN JALAN
Ruas Jalan = Brigjend. Katamso Lebar Jalan = 7 m
Sta. = 0+00 s/d 0+100 Luas Segmen = 700 m2
JENIS KERUSAKAN
1. Retak Kulit Buaya 3. Pergeseran
2. Amblas 4. Keriting
JK 1 2 3 4
KTK (m2) 30,48 9,45 14,26 11,76
L (m2)
M (m2) 30,48 9,45 14,26 TOTAL
H (m2) 11,76 Catatan JK = Jenis Kerusakan L = Low KTK = Kuantitas Kerusakan M = Medium H = High
* Mencari densitas = ( Total Kuantitas Kerusakan / Luas Segmen ) x 100%
PERHITUNGAN NILAI KONDISI PERKERASAN ( PCI ; Pavement Condition Index )
Jenis Kelas Total Kuantitas Densitas* Deduct Kerusakan Kerusakan Kerusakan ( % ) Value
1 M 30,48 4,35 46,00 2 M 9,45 1,35 18,00 PCI = 100 - CDV 3 M 14,26 2,04 20,50 = 100 - 64 4 H 11,76 1,68 39,00 = 36
Tingkat = Poor Total Deduct Value (TDV) = 123,50 Corrected Deduct Value (CDV) = 64,00
3. Menghitung nilai PCI rata – rata dari semua segmen
Tabel 4.10. Nilai PCI Rata – Rata Ruas Jalan
No. Segmen Jalan Nilai PCI Ket.
lxviii
1. Sta.0+00 s/d 0+100 36 Poor 2. Sta.0+100 s/d 0+200 32 Poor 3. Sta.0+200 s/d 0+300 48 Fair 4. Sta.0+300 s/d 0+400 60 Good 5. Sta.0+400 s/d 0+500 65 Good 6. Sta.0+500 s/d 0+600 37 Poor 7. Sta.0+600 s/d 0+700 29 Poor Total 307 Rata - rata PCI 43,86 Fair
Rata – rata PCI yang diperoleh kemudian dimasukkan ke dalam parameter Indeks
dan Kondisi Lapis Permukaan Jalan sehingga didapatkan tingkat kerusakan jalan.
Dari nilai rata – rata PCI 43,86 didapatkan kondisi jalan Fair. Tetapi pada
beberapa segmen perlu segera untuk dilakukan perbaikan agar kerusakan tidak
semakin parah.
4.4. Hasil Pengujian Benda Uji Gradasi Bina Marga
Gradasi agregat yang digunakan berasal dari gradasi standar Bina Marga DPU
Surakarta untuk Asphalt Concrete (AC).
Tabel 4.11. Persen berat lolos agregat gradasi Bina Marga
Ukuran ayakan Syarat Persen
berat lolos
Persen lolos
blend
lxix
inch mm
3/4 “
1/2 “
3/8 “
#4
#8
#30
#50
#100
#200
Pan
19,1
12,5
9,5
4,76
2,38
0,59
0,274
0,149
0,074
0
100
80-100
70-90
50-70
35-50
18-29
13-23
8-16
4-10
92,58
78,32
58,65
37,37
22,50
16,10
10,81
6
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,01 0,1 1 10 100
Ukuran Saringan (mm)
Pro
sen
Lo
los
Sar
ing
an (
%)
batas baw ah
batas atas
gradasi
Gambar 4.4 Grafik gradasi AC Tipe Bina Marga
Pembuatan benda uji dilakukan sesuai gradasi yang sudah dihitung. Hasil gradasi
agregat tersebut kemudian ditambah dengan kadar aspal sesuai data gradasi Bina
Marga DPU Surakarta. Syarat kadar aspal yang didapat sesuai standar Bina Marga
adalah 6,7 %. Benda uji yang sudah dibuat diukur tinggi dan beratnya yaitu berat
kering, berat dalam air dan berat kondisi SSD (Saturated Surface Dry). Pengujian
lxx
dilakukan menggunakan Marshall Test untuk menentukan ketahanan (stabilitas)
terhadap kelelahan plastis pada campuran aspal.
Dari pengujian Marshall didapat nilai stabilitas, flow, porositas, densitas dan
Marshall quotient. Nilai stabilitas menunjukkan kemampuan perkerasan untuk
menahan deformasi akibat beban yang bekerja. Kebutuhan akan stabilitas
meningkat seiring bertambahnya beban kendaraan pada lalu lintas yang
melintasinya. Volume lalu lintas yang tinggi membutuhkan stabilitas yang besar.
Kelelahan/flow menunjukkan besarnya deformasi yang terjadi akibat beban yang
bekerja pada sampel. Nilai kelelahan dipengaruhi oleh plastisitas aspal. Sifat
plastis aspal yang tinggi akan menghasilkan campuran yang semakin fleksibel.
Nilai porositas yang tinggi menunjukkan banyaknya pori yang terdapat pada
campuran aspal. Semakin bertambah kadar aspal maka kadar pori yang terdapat
pada campuran aspal akan semakin berkurang. Densitas menunjukkan kepadatan
campuran. Besarnya densitas berbanding terbalik dengan nilai porositas.
Tabel 4.12. Data lapis perkerasan jalan Brigjend. Katamso Kota Surakarta
Lapisan Tebal (cm) Modulus Elastisitas (Mpa)
Surface Course (AC) 5* Perkerasan Eksisting = 2898,333
Kondisi Perencanaan = 3212,333
Base Course 20* 940
Sub Base Course 30** 550
Sub Grade - 60
Ket : * Coring ** Bina Marga
lxxi
Tabel 4.13. Hasil uji Marshall gradasi Bina Marga ( kondisi perencanaan )
Stabilitas
Kad
ar a
spal
Kod
e be
nda
uji
Dia
l
Kal
ibra
si
Teb
al r
ata
- ra
ta
Kor
eksi
teba
l
Ter
kore
ksi Flow
Mar
shal
Quo
tient
% lb kg cm kg mm kg/mm
( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) ( 6 ) ( 7 ) ( 8 ) ( 9 )
6,7 93 1277,018 5,578 1,180 1506,882 4,4 342,473
6,7 89 1222,093 5,730 1,140 1393,186 3,8 366,628 6,7
6,7 90 1235,824 5,488 1,284 1587,358 4,7 337,736
Rata-rata 1495,808 4,3 348,946
Tabel 4.14. Rekapitulasi hasil uji Marshall gradasi Bina Marga
Data Kadar aspal ( % ) Spesifikasi
Marshall 6,7
Densitas (gr/cc) 2,363 2 – 3
Porositas (%) 5,206 3 – 5
Stabilitas (kg) 1495,808 min 550
Flow (mm) 4,3 2 - 4
MQ (kg/mm) 348,946 200 - 350
Sedangkan hasil uji ITS yang dilakukan di Puslitbang Jalan DPU di Bandung
untuk benda uji sesuai gradasi standar Bina Marga ditunjukkan pada Tabel 4.15.
Tabel 4.15. Hasil uji ITS berdasar gradasi Bina Marga
Kode Diameter Tebal Koreksi Dial Kalibrasi ITS
Benda uji Rata-Rata Tebal
(cm) (cm) (lb) (kg) (Kpa)
lxxii
ITS Lab1 10,160 5,671 1,208 68 406,584 532,870
ITS Lab2 10,160 5,826 1,155 69 400,605 502,982
ITS Lab3 10,160 5,696 1,221 67 340,813 528,000
Rata-rata 521,284
Gambar benda uji sebelum dan sesudah pengujian Indirect Tensile Strength pada
Gambar 4.5.
Sebelum pengujian Setelah pengujian
Gambar 4.5 Benda uji kondisi perencanaan sebelum dan sesudah pengujian ITS
Seperti terlihat pada gambar benda uji setelah pengujian ITS bahwa pada
permukaan benda uji mengalami retak atau kerusakan karena adanya beban tarik
yang diberikan pada benda uji tersebut. Hasil uji Indirect Tensile Strength yang
dilakukan di Puslitbang Jalan DPU di Bandung sampel kondisi eksisting
dilihatkan pada Tabel 4.16.
Tabel 4.16. Hasil uji ITS sampel kondisi eksisting
Kode Diameter Tebal Koreksi Dial Kalibrasi ITS
Sampel Rata-rata Tebal
(cm) (cm) (lb) (kg) (Kpa)
ITS CD1 10,160 5,017 1,505 42 251,126 463,431
ITS CD2 10,160 5,134 1,443 49 292,980 506,504
Rata-rata 484,967
lxxiii
Gambar sampel kondisi eksisting sebelum dan sesudah pengujian ITS pada
Gambar 4.6 dan Gambar 4.7.
Gambar 4.6 Sampel kondisi eksisting sebelum pengujian ITS
Gambar 4.7 Sampel kondisi eksisting setelah pengujian ITS
Seperti terlihat pada gambar bahwa sampel kondisi eksisting mengalami
kerusakan setelah pengujian lebih besar dibanding dengan benda uji kondisi
perencanaan. Hal ini di karenakan benda uji kondisi eksisting yang sudah
termakan usia jalan serta berbagai pengaruh dari lingkungan di sekitar jalan
tersebut. Sehingga perkerasan jalan Brigjend Katamso harus segera dilakukan
perbaikan untuk meningkatkan daya dukung perkerasan, yang diharapkan dapat
menahan beban yang lebih besar
4.5. Perbandingan Kondisi Eksisting dan Lab
Perbandingan uji Marshall dan ITS antara sampel perkerasan kondisi
eksisting dengan kondisi perencanaan ditunjukkan pada Tabel 4.17.
lxxiv
Tabel 4.17. Perbandingan uji Marshall perkerasan kondisi eksisting
dengan kondisi perencanaan
Stabilitas (kg) Kadar aspal (%) No
Eksisting Perencanaan Eksisting Perencanaan
1 1029,85 1506,886 3,36 6,7
2 961,19 1587,358 3,27 6,7
Rata-rata 995,52 1480,176 3,32 6,7
Benda uji kondisi eksisting setelah dilakukan uji extraction didapat kadar
aspal 3,32%. Kadar aspal yang rendah tersebut diakibatkan pelayanan
selama umur jalan. Dari tabel di atas terlihat bahwa stabilitas kondisi
eksisting lebih rendah dibanding benda uji kondisi perencanaan masing –
masing 1029,85 kg dan 961,19 kg, akibatnya perkerasan tidak kuat
menahan beban yang ada. Sehingga perlu segera dilakukan pemeliharaan
perkerasan jalan untuk meningkatkan daya dukung perkerasan.
Tabel 4.18. Perbandingan uji ITS perkerasan kondisi eksisting dan
kondisi perencanaan
ITS (kPa) Kadar aspal (%) No
Eksisting Perencanaan Eksisting Perencanaan
1 463,431 532,870 3,36 6,7
2 506,504 528,000 3,27 6,7
Rata-rata 484,967 530,435 3,32 6,7
Semakin besar nilai kuat tarik, maka perkerasan tersebut akan semakin
durable. Hasil uji ITS di Puslitbang Jalan DPU di Bandung menunjukkan
lxxv
bahwa nilai ITS sampel kondisi eksisting lebih rendah di banding benda uji
kondisi perencanaan masing – masing 484,967 kPa dan 530,435 kPa.
Sehingga struktur perkerasan tidak akan mampu menahan beban yang
bekerja yang berakibat terjadinya kerusakan struktur perkerasan.
Penurunan kadar aspal antara pekerasan kondisi eksisting dan kondisi
perencanaan mencapai 49,55 %. Untuk mencegah agar tidak terjadi
kerusakan perkerasan yang lebih besar, maka perlu segera dilakukan
perbaikan atau pemeliharaan terhadap ruas jalan Brigjend. Katamso
sehingga akan didapat suatu jalan yang aman dan nyaman.
4.6. Analisa BISAR
Dari hasil pengujian ITSM didapat nilai modulus elastisitas sebagai input data
pemakaian program BISAR. BISAR menghitung besarnya stress, strain dan
displacement berdasarkan beban vertikal dan tegangan vertikal pada satu bidang
contact area untuk disebarkan oleh tiap lapis perkerasan. Hasil analisa BISAR
ditampilkan pada Tabel 4.20 sampai dengan Tabel 4.22 dan Gambar 4.9 sampai
Gambar 4.13.
Tabel 4.19. Hasil Analisa ITS dan ITSM
Benda Uji ITS (kPa) ITSM (MPa)
Kondisi eksisting 484,967 2898,33
Kondisi perencanaan 521,284 3212,33
lxxvi
Gambar 4.8. Struktur eksisting perkerasan dan titik peninjauan BISAR
Tabel 4.20. Hasil perhitungan horisontal dan vertikal stress
Position Stress YY Stess ZZ
Number Eksisting Perencanaan Eksisting Perencanaan
(MPa) (MPa) (MPa) (MPa)
1 -9,83E+00 -1,04E+01 -5,77E+00 -5,77E+00
2 -1,48E+00 -1,53E+00 -1,83E-01 -1,96E-01
3 1,01E+00 1,51E+00 -4,84E+00 -4,77E+00
4 -1,43E+00 -1,38E+00 -4,84E+00 -4,77E+00
5 -3,46E-01 -3,31E-01 -6,89E-01 -6,88E-01
6 5,34E-01 5,35E-01 -8,53E-01 -8,42E-01
7 1,22E-01 1,25E-01 -8,53E-01 -8,42E-01
8 1,51E-01 1,52E-01 -1,96E-01 -1,94E-01
9 4,41E-01 4,38E-01 -8,55E-02 -8,44E-02
10 7,15E-03 7,26E-03 -8,55E-02 -8,44E-02
lxxvii
-1,20E+01
-1,00E+01
-8,00E+00
-6,00E+00
-4,00E+00
-2,00E+00
0,00E+00
2,00E+00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Posisi
Str
es
s (M
Pa
)
Coring
Lab
Gambar 4.9. Hasil perhitungan horisontal stress
-6,00E+00
-5,00E+00
-4,00E+00
-3,00E+00
-2,00E+00
-1,00E+00
0,00E+00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Posisi
Str
ess
(MP
a)
Coring
Lab
Gambar 4.10. Hasil perhitungan vertikal stress
Tabel 4.21. Hasil perhitungan horisontal dan vertikal strain
Position Strain YY Strain ZZ
Number Eksisting Perencanaan Eksisting Perencanaan
lxxviii
strainm strainm strainm strainm
1 -1,51E+02 -1,48E+02 3,82E+01 4,68E+01
2 -3,23E+01 -3,01E+01 2,79E+01 2,60E+01
3 8,26E+01 8,09E+01 -1,91E+02 -1,82E+02
4 8,26E+01 8,09E+01 -4,08E+02 -4,05E+02
5 -1,16E+01 -1,04E+01 -6,09E+01 -6,16E+01
6 6,87E+01 6,83E+01 -1,31E+02 -1,29E+02
7 6,87E+01 6,83E+01 -1,71E+02 -1,69E+02
8 2,81E+01 2,81E+01 -5,71E+01 -5,68E+01
9 5,76E+01 5,71E+01 -7,17E+01 -7,11E+01
10 5,76E+01 5,71E+01 -1,51E+02 -1,49E+02
-2,00E+02
-1,50E+02
-1,00E+02
-5,00E+01
0,00E+00
5,00E+01
1,00E+02
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Posisi
Str
ain
Coring
Lab
Gambar 4.11. Hasil perhitungan horisontal strain
lxxix
-4,50E+02-4,00E+02-3,50E+02-3,00E+02-2,50E+02-2,00E+02-1,50E+02-1,00E+02-5,00E+010,00E+005,00E+011,00E+02
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Posisi
Str
ain
Coring
Lab
Gambar 4.12. Hasil perhitungan vertikal strain
Tabel 4.22. Hasil perhitungan displacement
Position Displacement UZ
Number Eksisting Perencanaan
)( mm )( mm
1 2,24E+02 2,22E+02
2 1,69E+02 1,68E+02
3 2,20E+02 2,18E+02
4 2,20E+02 2,18E+02
5 1,65E+02 1,64E+02
6 1,71E+02 1,70E+02
7 1,71E+02 1,70E+02
8 1,48E+02 1,47E+02
9 1,44E+02 1,43E+02
10 1,44E+02 1,43E+02
lxxx
0,00E+00
5,00E+01
1,00E+02
1,50E+02
2,00E+02
2,50E+02
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Posisi
Dis
pla
cem
ent
Coring
Lab
Gambar 4.13. Hasil perhitungan displacement
Semakin besar nilai horizontal strain, maka pada titik tersebut merupakan posisi
kritis. Pertemuan antara dua material (pada sambungan) yang memiliki nilai
modulus kekakuan yang berbeda juga menyebabkan posisi tersebut merupakan
posisi kritis. Posisi kritis nilai horizontal strain terjadi pada bagian bawah wearing
course yang ditunjukkan pada posisi 3 dan bagian atas lapis pondasi atas yang
ditunjukkan posisi 4. Nilai horizontal strain yang terjadi pada wearing course
menyebabkan lapisan tersebut mengalami deformasi. Kemampuan perkerasan
untuk menahan besarnya regangan akan mempengaruhi umur dari wearing course.
Semakin kecil nilai horizontal strain, maka ketahanan perkerasan akan lebih
tinggi (durable).
Pada bagian bawah wearing course (posisi 3) sampel kondisi eksisting dan
kondisi perencanaan mempunyai nilai horizontal strain masing – masing
8,09E+01 strainm dan 8,26E+01 strainm . Nilai horizontal strain yang besar akan
lxxxi
menyebabkan pada lapisan tersebut menjadi lemah sehingga akan terjadi retak.
Sementara pada bagian atas dari sub grade (posisi 10) nilai vertical strain untuk
sampel kondisi eksisting dan benda uji kondisi perencanaan masing – masing -
1,51E+02 strainm dan -1,49E+02 strainm . Hal ini menunjukkan bahwa pada
bagian atas dari subgrade terjadi deformasi. Sehingga perlu segera dilakukan
perbaikan pada lapisan perkerasan di atas lapisan subgrade agar pada lapisan
subgrade tidak mengalami kerusakan atau deformasi yang lebih besar.
4.7. Prediksi Usia Layan
Dari hasil stress dan strain dari program BISAR, dapat dihitung usia layan
perkerasan dengan Rumus 2.6.
Tabel 4.23. Hasil prediksi umur layan surface course
Kondisi Eksisting Perencanaan
a 1,86E+17 1,86E+17
b 1,01996 1,01996
c 4,995 4,995
d1 1,45 1,45
q 86 86
Horizontal strain 8,26E+01 8,09E+01
Nf (Prediksi umur layan) MSA 5,82E+08 6,46E+08
Hasil dari prediksi umur layan pada surface course sampel kondisi eksisting
mempunyai prediksi umur layan yang lebih rendah Nf 6,46E+08 MSA
dibandingkan benda uji kondisi perencanaan Nf 5,82E+08 MSA. Terjadi
penurunan nilai umur layan perkerasan sebesar 0,64E+08. Hal ini sebanding
lxxxii
dengan hasil pengujian Marshall, ITS dan ITSM. Perkerasan akan mengalami
retak lelah setelah dilewati pembebanan di atas. Prediksi umur layan tersebut
ditinjau dari segi struktur, dimana tetap memperhitungkan lapisan lain di bawah
surface course.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan pembahasan yang telah diuraikan, maka dapat ditarik
kesimpulan sebagai berikut:
1. Jenis kerusakan yang terjadi pada ruas jalan Brigjend. Katamso antara lain
pergeseran (shoving), retak kulit buaya (alligator cracking), depresi (depressions)
dan gelombang (corrugation). Kerusakan disebabkan karena beban kendaraan yang
melewati jalan Brigjend Katamso serta turunnya nilai stabilitas perkerasan.
2. Benda uji kondisi perencanaan mempunyai prediksi umur layan yang lebih tinggi
Nf 6,46E+08 MSA dibandingkan sampel kondisi eksisting Nf 5,82E+08 MSA. Hal
lxxxiii
ini sebanding dengan hasil pengujian Marshall, ITS dan ITSM. Perkerasan akan
mengalami retak lelah setelah dilewati pembebanan di atas.
2. Saran
Menindaklanjuti penelitian ini dan untuk mengembangkan wawasan serta pengetahuan
lebih jauh, diberikan saran-saran sebagai berikut
1. Pemeliharaan berkala terhadap perkerasan perlu ditingkatkan lagi untuk
mempertahankan kekuatan perkerasan dalam melayani lalu lintas yang bekerja
diatasnya tanpa menunggu kerusakan yang cukup parah pada perkerasan jalan.
2. Penegakan peraturan tentang jumlah beban yang dapat diangkut kendaraan
angkutan barang sehingga dapat meminimalisir kerusakan. Jembatan timbang harus
menjalankan fungsinya dengan baik sebagai kontrol bagi angkutan barang agar
tidak terjadi muatan yang berlebihan.
lxxxiv
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2002. Buku Pedoman Penulisan Usulan Penelitian dan Tesis. Surakarta :
Universitas Sebelas Maret.
Departemen Pekerjaaan Umum. 1987. Petunjuk Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur
Jalan Raya dengan Metode Analisa Komponen. Jakarta : Yayasan Penerbit PU.
Departemen Pekerjaan Umum. 1995. Manual Pemeliharaan Rutin untuk Jalan Nasional
dan Jalan Provinsi. Jakarta : Direktorat Jenderal Bina Marga.
Direktorat Jenderal Bina Marga. 1997. Manual Kapasitas Jalan Indonesia (MKJI).
Direktorat Jenderal Bina Marga.
Faishal. 2008. Analisis Kerusakan Lapis Permukaan oleh Kendaraan Berat di Tinjau
dari Segi Bahan Perkerasan Jalan. Surakarta: UNS. Skripsi.
Haas, R,. W. Hudson, R. 1987. Pavement Management Systems. U.S.A. : McGraw-Hill
Book Company.
National Association of Australia State Board Authorities. 1987. A Guide To The Visual
Assesmen of Pavement Condition. Australia : National Association of Australia
State Board Authorities.
O’ Flaherty, C.A. 2002. Highways, The Location, Design, Construction & Maintenance
of Pavement. Butterworth Heinemann. Oxford.
Prasetyo. 2008. Analisis Kerusakan Perkerasan Lentur di Tinjau dari Aspek Lalu Lintas
Kendaraan Berat. Surakarta: Universitas Sebelas Maret. Skripsi.
lxxxv
Samosir, Wibowo; Purnamasari, Eliza. 2005. Identifikasi Kerusakan Pavement dan
Pemeliharaannya. Jurnal Teknik Sipil. Yogyakarta : Universitas Atma Jaya.
Volume 5 No. 2 ISSN 1411-660X April 2005.
Setyawan, Ary. 2003. The Development of Semi Flexible Heavy Duty Pavement. PhD
Thesis. UK : Leeds University.
Setyawan, Ary; Sarwono, Djoko. 2005. Handout Mata Kuliah Teknologi Bahan
Perkerasan Jalan. Surakarta : Universitas Sebelas Maret.
Sjahdanulirman, M. 2005. Modus dan Mekanisme Kerusakan Perkerasan Lentur. Jurnal
Puslitbang Jalan. Bandung : Badan Litbang PU. Volume 22 No. 1.
ISSN : 0216-4124 Maret 2005.
Suwarno, Dwi Eko. 2006. Karakteristik Porous Aspal dengan Indirect Tensile Strength.
Surakarta : Universitas Sebelas Maret. Skripsi.
Sukirman, Silvia. 1999. Perkerasan Lentur Jalan Raya. Bandung: Nova.
Suprapto Tm. 2004. Bahan dan Struktur Jalan Raya. Biro Penerbit Teknik Sipil.
Yogyakarta : Universitas Gajah Mada.
U.S.A. Department of Defense. 2001. Paver Asphlat Surfaced Airfields Pavement
Condition Index (PCI). Amerika Serikat : Unifield Facilities Criteria (UFC).
U.S.A. Department of Defense. 2001. Standard Practice Manual for Flexible
Pavements. Amerika Serikat : Unifield Facilities Criteria (UFC).
Whiteoak. 1990. Shell Bitumen Handbook. UK : Shell Bitumen.
lxxxvi