ANALISA TEBAL LAPIS TAMBAH (OVERLAY PERKERASAN LENTUR ...

i

ANALISA TEBAL LAPIS TAMBAH (OVERLAY)

PERKERASAN LENTUR

MENGGUNAKAN METODE AASHTO 1993 (STUDI KASUS : RUAS JALAN BATAS KOTA BINJAI - BATAS KOTA MEDAN)

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi syarat penyelesaian

Pendidikan Sarjana Teknik Sipil

Disusun oleh :

HENDRA WITARSA DAMANIK

12 0404 157

Dosen Pembimbing : Ir. Zulkarnain A Muis, M.Eng.Sc.

NIP. 19560326 198103 1 003

BIDANG STUDI TRANSPORTASI

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2019


i

ABSTRAK

Analisis kondisi struktural perkerasan dengan data lendutan hasil pengukuran

alat FWD (Falling Weight Deflectometer) adalah untuk mengevaluasi kekuatan

struktur perkerasan terpasang yang sifatnya tidak merusak (non destructive test).

Tujuan dari penelitian ini adalah mengevaluasi kinerja struktural perkerasan lentur

dengan menggunakan Metode AASHTO 1993 pada studi kasus ruas jalan Batas Kota

Binjai – Batas Kota Medan.

Menggunakan ESAL rencana tahun 2015 hingga 2025 sebesar 19.001.556

untuk ruas jalan arah Medan dan 18.334.057 untuk ruas jalan arah Binjai, metode

AASHTO 1993 yang memodelkan struktur perkerasan menjadi sistem 2 lapis,

menghasilkan tebal overlay rata-rata untuk ruas jalan arah Medan adalah 15 cm,

sedangkan untuk ruas jalan arah Binjai juga menghasilkan tebal overlay rata-rata 15

cm.

Pengasumsian tebal lapisan perkerasan mempengaruhi nilai Modulus

Elastisitas pada saat proses perhitungan balik (back calculation). Hasil ini juga

menentukan nilai Modulus Elastisitas yang diambil pada jarak yang memenuhi syarat

r ≥ 0,7 ae yang nantinya akan mempengaruhi nilai SNeff dan SNf yang selanjutnya

digunakan untuk mencari tebal perencanaan overlay.

Kata Kunci: Lapis tambah/overlay, AASSHTO 1993, modulus elastisitas, back

calculation


ii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan

kesehatan dan kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Penulisan Tugas Akhir yang berjudul “ ANALISA TEBAL LAPIS TAMBAH

(OVERLAY) PERKERASAN LENTUR MENGGUNAKAN METODE

AASHTO 1993 (STUDI KASUS : RUAS JALAN BATAS KOTA BINJAI –

BATAS KOTA MEDAN)” ini dimaksudkan untuk memenuhi syarat penyelesaian

Pendidikan Sarjana di Bidang Studi Transportasi, Departemen Teknik Sipil, Fakultas

Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Dalam penyusunan dan penulisan Tugas Akhir ini hingga dapat terselesaikan

tidak terlepas dari keterlibatan berbagai pihak. Pada kesempatan ini, penulis

menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak yang berperan yaitu:

1. Bapak Ir. Zulkarnain A.Muis, M.Eng, Sc., selaku Pembimbing yang telah

banyak meluangkan waktu, pikiran, dan tenaga untuk memberikan arahan dan

bimbingan dalam penyelesaian tugas akhir ini.

2. Bapak Medis S. Surbakti, S.T., M.T., Ph.D, sebagai Ketua Departemen Teknik

Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Dr. M. Ridwan Anas. S.T., M.T., sebagai Sekretaris Departemen Teknik

Sipil, Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Ir. Indra Jaya Pandia, M.T. dan Bapak Medis S. Surbakti, S.T., M.T.,

Ph.D sebagai Dosen Pembanding dan Penguji Departemen Teknik Sipil,

Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

5. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen staf pengajar Departemen Teknik Sipil, Fakultas

Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah membimbing dan memberikan

pengajaran kepada penulis selama menempuh masa studi di Departemen Teknik

Sipil, Fakultas Teknik Universitas, Sumatera Utara.

6. Seluruh staf pegawai Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas

Sumatera Utara.


iii

7. Teristimewa kepada kedua orangtua saya Ayahanda Drs. Jon Lukman

Damanik, M.M. dan Ibunda Rita Dewi Purba S.Si. serta abang saya Andre

Harjana Damanik, S.M. dan adik saya Youanita Tri Sevanya Damanik yang tak

pernah berhenti memberikan doa, dukungan, motivasi, kasih sayang dan

segalanya selama ini.

8. Bu Ningsih dan Pak Daniel dari SATKER P2JN Metropolitan Kota Medan

yang telah membimbing dan membantu saya dalam mengumpulkan data.

9. Segenap pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu di sini, terima kasih

atas jasa-jasanya dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun,

sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari

kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis menerima kritik dan saran yang membangun

dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga Tugas Akhir ini

dapat bermanfaat bagi para pembaca.

Medan, Agustus 2019

Penulis

(Hendra Witarsa Damanik)


iv

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK............................................................................................................. i

KATA PENGANTAR ......................................................................................... ii

DAFTAR ISI ....................................................................................................... iv

DAFTAR TABEL .............................................................................................. vii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... ix

DAFTAR GRAFIK.............................................................................................. x

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xi

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ........................................................................................... 1

1.2. Perumusan Masalah ................................................................................... 2

1.3. Tujuan Penelitian ....................................................................................... 2

1.4. Manfaat Penelitian ..................................................................................... 3

1.5. Batasan Masalah ........................................................................................ 3

1.6. Sistematika Penulisan ................................................................................ 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Struktur Perkerasan Lentur ......................................................................... 6

2.2. Kinerja Struktur Perkerasan ....................................................................... 7

2.2.1 Pemeriksaan Destruktif (Destructive Test) ............................... 11

2.2.2 Pemeriksaan Non-Destruktif (Non-Destructive Test) ............... 12

2.3. Falling Weight Deflectometer (FWD) ...................................................... 12

2.4. Kondisi Struktural Jalan Berdasarkan Lendutan ....................................... 16

2.5. Metode Perhitungan Mundur (Back calculation)...................................... 17

2.6. Perencanaan Tebal Lapis Tambah (Overlay) ............................................ 18


v

2.6.1 Analisis Struktural Perkerasan dan Perencanaan Tebal Lapis

Tambah (Overlay) Menggunakan Metode AASHTO 1993 ..... 19

2.7. Penelitian Terdahulu ..................................................................................... 26

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Jenis Penelitian ........................................................................................ 30

3.2. Tahap Desain Data ................................................................................... 30

3.3. Tahap Perhitungan Data ........................................................................... 32

3.3.1 Tahap Pengumpulan Data ......................................................... 32

3.3.2 Metode Perhitungan AASHTO 1993 ........................................ 33

3.4. Tahap Analisa Data .................................................................................. 34

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1. Penyajian Data ......................................................................................... 36

4.1.1 Data Perencanaan Awal ............................................................ 36

4.1.2 Data Struktur Perkerasan .......................................................... 37

4.1.3 Data Volume Lalu Lintas ......................................................... 37

4.1.4 Data Lendutan .......................................................................... 39

4.2. Analisis Data ............................................................................................ 40

4.2.1 Faktor yang Berpengaruh ......................................................... 40

4.2.1 Kumulatif ESAL ...................................................................... 41

4.2.3 Lendutan Wakil ........................................................................ 43

4.3. Analisis Kondisi Struktural Perkerasan ................................................... 46

4.4. Analisis Tebal Lapis Tambah (Overlay) dengan Metode

AASHTO ................................................................................................ 48

4.4.1 Analisis Modulus Tanah Dasar (MR) ........................................ 48

4.4.2 Analisis Modulus Efektif Lapis Perkerasan (Ep) ....................... 49

4.4.3 Analisis Kapasitas Struktural Perkerasan ................................. 50


vi

4.4.4 Analisis Tebal Lapis Tambah (Dov) .......................................... 51

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan .............................................................................................. 53

5.2. Saran ........................................................................................................ 54

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 55


vii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1. Volume lalu lintas harian rata-rata pada ruas jalan arah Medan . 38

Tabel 4.2. Volume lalu lintas harian rata-rata pada ruas jalan arah Binjai ... 38

Tabel 4.3. Tingkat Pertumbuhan LHR Arah Medan ................................... 41

Tabel 4.4. Tingkat Pertumbuhan LHR Arah Binjai ..................................... 41

Tabel 4.5. Kumulatif ESAL aktual pada ruas jalan arah Medan .................. 42

Tabel 4.6. Kumulatif ESAL aktual pada ruas jalan arah Binjai ................... 42

Tabel 4.7. Nilai lendutan rata-rata pada tiap geophone

pada ruas jalan arah Medan ........................................................ 46

Tabel 4.8. Nilai lendutan rata-rata pada tiap geophone

pada ruas jalan arah Binjai ......................................................... 47

Tabel 4.9. Segmentasi lendutan dan lendutan wakil tiap segmen


Tabel 4.10. Segmentasi lendutan dan lendutan wakil tiap segmen


Tabel 4.11. Hasil perhitungan MR dan Ep pada ruas jalan arah Medan.......... 49

Tabel 4.12. Hasil perhitungan MR dan Ep pada ruas jalan arah Binjai ........... 49

Tabel 4.13. Hasil perhitungan SNf dan SNeff pada ruas jalan arah Medan ..... 51

Tabel 4.14. Hasil perhitungan SNf dan SNeff pada ruas jalan arah Binjai ...... 51

Tabel 4.15. Kebutuhan tebal lapis tambah (Dov) metode AASHTO 1993


viii


Tabel 4.16. Kebutuhan tebal lapis tambah (Dov) metode AASHTO 1993



ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Distribusi beban lalu lintas pada perkerasan ............................ 6

Gambar 2.2 Model Umum Perkerasan Lentur ............................................. 7

Gambar 2.3 Penurunan tingkat pelayanan dan kapasitas

struktural terhadap kumulatif beban kendaraan ....................... 11

Gambar 2.4 Simulasi pemberian beban pada permukaan perkerasan .......... 13

Gambar 2.5 Representasi dari metodologi Back calculation ....................... 18

Gambar 3.1 Asumsi Model Struktur Perkerasan ruas Jalan

Batas Kota Binjai – Batas Kota Medan ................................... 31

Gambar 3.2 Bagan alur penelitian ............................................................... 35

Gambar 4.1 Data Perkerasan ....................................................................... 37


x

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1 Grafik Lendutan df1 Arah Medan Lajur Kiri ........................... 39

Grafik 4.2 Grafik Lendutan df1 Arah Binjai Lajur Kiri ............................. 40

Grafik 4.3 Segmentasi data Lendutan df1 Arah Medan Lajur Kiri ............ 45

Grafik 4.4 Segmentasi data Lendutan df1 Arah Binjai Lajur Kiri ............. 45


xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran I Data Lendutan hasil pengujian FWD pada ruas Jalan Batas Kota

Binjai – Batas Kota Medan

Lampiran II Nilai MR, EP, SNeff, dan SNf

Lampiran III Data VDF


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Peningkatan pertumbuhan kendaraan baik dari segi jumlah dan beban

kendaraan yang diangkut sehingga melebihi batas yang diizinkan, mengakibatkan

kerusakan pada kondisi struktur perkerasan jalan. Untuk mengatasi kerusakan

tersebut, diperlukan usaha-usaha pembinaan yang tepat untuk menjaga kondisi jalan

agar tetap pada tingkat pelayanan yang diinginkan (Rizko et al. 2011). Salah satu

usaha yang dilakukan dalam melakukan perbaikan atau pemeliharaan agar kondisi

jalan yang ada tetap terjaga adalah dengan pelaksanaan lapis tambah perkerasan

(overlay).

Overlay adalah lapis perkerasan tambahan yang dipasang di atas struktur

perkerasan yang ada agar dapat melayani lalu lintas yang didesain selama kurun

waktu yang akan datang. Overlay digunakan jika umur rencana struktur perkerasan

sudah tercapai sebagai pemeliharaan jalan atau jika kondisi struktur perkerasan sudah

menurun, yaitu tegangan yang terjadi pada struktur perkerasan sudah melebihi

tegangan izinnya sehingga perlu dibuat lapisan baru yang dapat mendukung kerja

struktur perkerasan tersebut (Anindita et al. 2008).

Metode yang dapat dilakukan untuk menentukan tingkat kemampuan

perkerasan dalam menerima beban lalu lintas adalah dengan menghitung besarnya

lendutan yang terjadi akibat pembebanan. Besarnya lendutan pada permukaan jalan


2

dipengaruhi oleh Relatif Stiffness dari komponen-komponen pembentuk konstruksi,

yaitu harga Modulus Elastisitas Bahan tiap lapisan atau juga keseluruhan. Faktor-

faktor yang menentukan adalah besarnya beban dan intensitas lalu lintas serta

pengaruh alam terhadap struktur perkerasan.

Untuk memenuhi penyelenggaraan, pemulihan dan perbaikan sistem

perkerasan diperlukan suatu metode pengujian yang sesuai. Pendekatan melalui

metode AASHTO 1993 dan pengujian berdasarkan metode lendutan yang

menggunakan alat Falling Weight Deflectometer (FWD) dapat memenuhi kebutuhan

ini. Alat FWD adalah alat yang dipakai untuk melakukan evaluasi kekuatan struktur

perkerasan dan bersifat tidak merusak (Non Destructive Test). Dari nilai lendutan

yang dihasilkan alat FWD selanjutnya dihitung nilai modulus elastisitas perkerasan

dengan konsep perhitungan mundur (Back calculation), nilai ini yang nantinya

digunakan dalam mendesain overlay.

1.2 Rumusan Masalah

Bagaimana Metode AASHTO 1993 dalam menentukan tebal lapis tambah

perkerasan?

1.3 Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis tebal lapis tambah

perkerasan dengan menggunakan Metode AASHTO 1993.


3

1.4 Manfaat

Manfaat dari penelitian ini adalah :

1. Untuk mengetahui cara yang digunakan oleh Metode AASHTO 1993 dalam

menentukan lapis tambah perkerasan.

2. Dapat dijadikan referensi dalam bidang pemeliharaan jalan.

1.5 Pembatasan Masalah

Lingkup pembahasan dan pengerjaan tugas akhir ini dibatasi pada:

1. Jenis perkerasan yang ditinjau adalah perkerasan lentur yaitu di Ruas Jalan

Batas Kota Binjai-Batas Kota Medan (STA 0+000 s/d 8+000).

2. Pedoman yang digunakan dalam penelitian ini adalah Metode AASHTO

1993.

3. Data lendutan diperoleh dengan menggunakan alat FWD yang dilaksanakan

oleh P2JN.

4. Struktur perkerasan dimodelkan menjadi 2 lapis.


4

1.6 Sistematika Penulisan

Adapun sistematika dalam pembuatan tugas akhir ini akan dibagi kedalam 5

bagian utama dan ditambah dengan lampiran-lampiran dan daftar pustaka. Adapun

deskripsi dari masing-masing bab adalah sebagai berikut :

1. BAB I. PENDAHULUAN

Berisikan tentang latar belakang pembuatan tugas akhir, perumusan

masalah, tujuan dan manfaat penelitian, pembatasan masalah, serta

sistematika penulisan.

2. BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Berisikan tentang kajian dari berbagai literatur serta hasil studi yang

relevan dengan pembahasan ini. Dalam hal ini diuraikan hal-hal mengenai

Struktur Perkerasan Lentur, Kinerja Struktutr Perkerasan, Pemeriksaan

Destruktif (Destructive Test), Pemeriksaan Non-Destruktif (Non-

Destructive Test), Falling Weight Deflectometer (FWD), Kondisi

Struktural Jalan Berdasarkan Lendutan, Metode Perhitungan Mundur (Back

calculation), Perencanaan Tebal Lapis Tambah (Overlay), Analisis

Struktural Perkerasan dan Perencanaan Tebal Lapis Tambah (Overlay)

Menggunakan Metode AASHTO 1993, dan Penelitian Terdahulu.


5

3. BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Berisikan tentang metode yang dipakai dalam penelitian ini, termasuk

Pengambilan Lokasi Penelitian, Tahap Pengumpulan Data, Tahap

Pengolahan Data, serta Tahap Analisa Data.

4. BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN MASALAH

Berisikan tentang pengolahan data dan penyajiannya menggunakan metode

AASHTO 1993, lalu menganalisis datanya. Dari sini akan ditarik

kesimpulan serta saran untuk penelitian berikutnya.

5. BAB V KESIMPULAN

Berisikan kesimpulan-kesimpulan yang diperoleh dari hasil dan analisa

serta memberikan saran-saran yang penting untuk dijadikan dalam tugas

akhir atau penelitian ini.


6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Struktur Perkerasan Lentur

Perkerasan (pavement) adalah suatu lapisan yang relatif stabil yang dibangun

di atas tanah dasar atau tanah asli yang berfungsi untuk menahan dan

mendistribusikan beban kendaran serta sebagai lapisan penutup permukaan. Pada

prinsipnya, saaat struktur perkerasan dibebani, maka beban akan menyebar dalam

bentuk tegangan dari lapisan teratas ke lapisan di bawahnya hingga mencapai tanah

dasar. Tegangan yang disebarkan ini akan menyebabkan lendutan dan akhirnya

menyebabkan keruntuhan.

Gambar 2.1 Distribusi beban lalu lintas pada perkerasan

Gambar di atas merupakan pendistribusian beban lalu lintas pada struktur

perkerasan. P0 adalah beban kendaraan dan P1 adalah beban yang diterima oleh tanah

dasar. Besaran P1 yang diterima tanah dasar bergantung pada kualitas dan tebal lapis


7

perkerasan. Semakin baik kualitas material perkerasan atau semakin tebal lapis

perkerasan yang digunakan, maka akan menghasilkan nilai P1 yang rendah. Atau

pada kondisi tanah dasar dan besar beban yang sama, maka struktur perkerasan

dengan material yang lebih baik akan menghasilkan tebal perkerasan yang lebih tipis.

Berdasarkan karakteristik menahan beban dan mendistribusikan beban, maka

perkerasan dapat dibagi menjadi 2 jenis, yaitu:

(1) Perkerasan lentur (flexible pavement)

Perkerasan lentur adalah perkerasan yang menggunakan material aspal sebagai

bahan pengikat material lainnya. Perkerasan lentur terdiri beberapa lapisan dan

umumnya lapis permukaannya menggunakan bahan campuran beraspal

sedangkan lapisan di bawahnya merupakan material berbutir. Lapisan teratasnya

memiliki kualitas yang sangat baik bahkan lebih baik dibandingkan lapisan di

bawahnya, karena lapisan ini mengalami kontak langsung dengan beban lalu

lintas. Susunan lapisan perkerasan lentur secara umum terdiri atas: lapisan tanah

dasar (sub grade), lapisan pondasi bawah (subbase course), lapisan pondasi atas

(base course), lapisan permukaan/penutup (surface course).

Gambar 2.2 Model Umum Perkerasan Lentur


8

(2) Perkerasan kaku (rigid pavement)

Perkerasan kaku merupakan struktur perkerasan yang menggunakan material

beton (portland cement concrete). Perkerasan ini memiliki mnodulus elastisitas

yang cukup tinggi sehingga lendutan yang terjadi akibat beban lalu lintas, sangat

kecil. Karena sifatnyanya yang relatif kaku, struktur perkerasan ini

mendistribusikan serta menyebarkan beban pada area yang lebih luas

dibandingkan struktur perkerasan lentur.

2.2 Kinerja Struktur Perkerasan

Kemerosotan struktural didefenisikan sebagai kondisi yang menyebabkan

menurun atau berkurangnya kapasitas struktur perkerasan dalam menanggung beban

lalu lintas dari waktu ke waktu. Hal ini adalah wajar, mengingat bahwa suatu struktur

perkerasan didesain berdasarkan umur rencana tertentu sehingga memungkinkan

terjadinya penurunan kapasitas struktural.

Dalam melihat kinerja struktur perkerasan, terdapat dua macam evaluasi

perkerasan yang sering digunakan, yaitu evaluasi fungsional dan struktural. Evaluasi

fungsional berfungsi untuk mengetahui dampak yang dirasakan pengguna jalan.

Sedangkan evaluasi struktural berfungsi untuk mengetahui kemampuan perkerasan

untuk mendukung repetisi beban lalu lintas kendaraan selama umur desain.


9

(1) Evaluasi Fungsional

Merupakan evaluasi berupa informasi tentang karakteristik perkerasan jalan yang

secara langsung mempengaruhi keselamatan dan kenyamanan pengguna jalan

serta pelayanan jalan. Present Serviceabilty Index (PSI) atau Indeks Permukaan

(IP) didasarkan pada konsep hubungan pendapat pengguna jalan dengan

Karakteristik utama yang disurvei pada evaluasi fungsional ini adalah hal

kekesatan permukaan jalan (skid resistance), tekstur permukaan jalan (surface

texture), serta ketidakrataan jalan (road roughness) dalam hal pelayanan

(serviceability). PSI diformulasikan dari penilaian terhadap ruas perkerasan yang

dinilai oleh tim penilai yang berkendara di atas perkerasan dan menilai

perkerasan dengan skala 0 sampai 5 dimana penilaian kualitatif dari perkerasan

tersebut dinilai dengan skala tersebut.

(2) Evaluasi Struktural

Merupakan evaluasi berupa informasi tentang kinerja struktur perkerasan

terhadap beban lalu lintas dan kondisi lingkungan. Dalam hal ini, survei

karakteristik juga membantu dalam memperoleh informasi tentang kinerja

struktur perkerasan, kerusakan perkerasan dan sifat mekanikal/struktural jalan.

Di samping itu, bahwa kinerja struktural perkerasan berkaitan erat dengan

kondisi fisik yang ditunjukan oleh adanya retak, pelepasan butir atau cacat lain

yang menurunkan daya dukung perkerasan atau membuutuhkan pemeliharaan.

Pada konteks tersebut, kenyamanan pengguna jalan merupakan karakteristik

dominan dari pada kinerja fungsional. Dengan kata lain, tujuan utama dari


10

evaluasi kapasitas struktural adalah untuk menentukan kapasitas struktural

efektif dari perkerasan eksisting.

(Mardiyah S., 2004) Menyatakan bahwa metode evaluasi kapasitas struktural

perkerasan terpasang diantaranya dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut:

(1) Survei visual dan pengujian material (visual survei and materials testing).

Survei yang dilakukan untuk mengetahui semua informasi yang tersedia

mengenai desain, pelaksanaan konstruksi dan pemeliharaan yang telah dilakukan

dan juga survei terinci untuk mengidentifiasi tipe, jumlah, kerusakan perkerasan

atau kemerosotan perkerasan, dan lokasi-lokasi yang berbahaya serta kondisi

drainase.

(2) Pengujian lendutan yang tidak merusak (nondestructive deflection testing).

Dilakukan diantaranya dengan alat Falling Weight Deflectometer (FWD) untuk

mengetahui kekuatan struktur perkerasan dan mengetahui modullus resilient

tanah dasar.

(3) Kerusakan kelelahan/runtuh karena lalu lintas (fatigue damage from traffic).

Kelelahan material lapis perkerasan yang secara berangsur-angsur diakibatkan

oleh repetisi beban kendaraan yang telah terjadi dan selama umur rencana

sehingga dapat dihitung nilai umur sisa rencana (residual life).


11

Gambar 2.3 Penurunan tingkat pelayanan dan kapasitas struktural terhadap kumulatif beban

kendaraan

Sumber : AASHTO 1993

2.2.1 Pemeriksaan Destruktif (Destructive Test)

Metode DT merupakan metode konvensional yang melalui tahapan

pengeboran (core drilling), perbaikan lubang jalan akibat pengambilan sampel,

pemadatan ulang, pengujian benda uji di laboratorium hingga proses analisis data.

Kelemahan dari metode ini antara lain memberi efek gangguan yang cukup signifikan

terhadap perjalanan kendaraan, memerlukan biaya yang tinggi, dan memerlukan

waktu yang lama. Contoh metode DT yang umumnya digunakan antara lain core

drilling dan Marshall.


12

2.2.2 Pemeriksaan Non-Destruktif (Non-Destructive Test)

Metode NDT merupakan suatu metode yang melalui pengamatan perilaku

defleksi dan perpindahan partikel yang diakibatkan oleh beban statik atau dinamik.

Keunggulan metode ini dibandingkan dengan metode DT (Destructive Test) dalam

RMS (Road Management System) antara lain proses pengujiannya yang cepat dan

tidak menimbulkan kerusakan pada struktur perkerasan jalan. Metode NDT yang

berkembang saat ini diantaranya Benkelman Beam, Falling Weight Defletometer,

Ground Penetrating Radar.

2.3 Falling Weight Deflectometer (FWD)

Alat Falling Weight Deflectometer (FWD) digunakan untuk mengevaluasi

kekuatan struktur perkerasan terpasang yang sifatnya tidak merusak (nondestructive

test). Alat ini menggunakan beban dinamis berupa beban pelat (massa) yang

dijatuhkan pada ketinggian tertentu ke permukaan perkerasan jalan terpasang melalui

pelat dasar bundar (circular) yang berdiameter tertentu sebagai beban impuls

terhadap perkerasan, yang memberikan reaksi dari struktur perkerasan berupa

tegangan di bawah pelat dasar atau di permukaan perkerasan yang menyebabkan

terjadinya penurunan atau lendutan pada permukaan jalan.


13

Gambar 2.4 Simulasi pemberian beban pada permukaan perkerasan

Sistem beban pelat dan tinggi jatuh ini diasumsikan efeknya sama dengan

intensitas beban roda kendaraan yang diinginkan. Beban yang diberikan akan

menimbulkan lendutan (deflection) pada struktur perkerasan dan efeknya akan

ditangkap oleh tujuh buah deflector yang diletakkan pada batang pengukur dengan

jarak-jarak tertentu. Lendutan-lendutan akibat pengukuran ini akan membentuk suatu

lengkung lendutan (deflection bowl).

Bentuk lengkung lendutan menyatakan integritas struktur perkerasan dan

kapasitasnya menahan beban. Bentuk lengkung lendutan adalah indikasi karakteristik

kekakuan perkerasan. Kondisi subgrade mempunyai pengaruh yang sangat besar pada

lengkung lendutan. Lapisan perkerasan yang berbeda memberikan pengaruh yang

berbeda dari profil lengkung lendutan.

Beberapa keuntungan dari alat FWD adalah (Nefiadi, E.N., 1990):

(1) Dapat memberikan ide menyeluruh mengenai pavement performance melalui

pengukuran lendutan, dan memberikan nilai layer modulus struktur perkerasan.


14

(2) Dapat melakukan pengukuran secara tepat, dengan ketelitian yang cukup tinggi,

dan alat dapat dioperasikan secara relative mudah.

(3) Beban pelat dan tinggi jatuh dapat diatur, sehingga menyamai intensitas beban

yang diinginkan, baik beban kendaraan ataupun beban roda pesawat.

Parameter-paramater yang berkaitan dengan pengoperasian alat FWD di

lapangan adalah diameter pelat, berat beban pelat, tinggi jatuh beban, jarak antar

deflektor, jumlah titik pengamatan, dan pengukuran temperatur perkerasan.

Parameter-parameter tersebut dapat dijelakan sebagai berikut:

(1) Diameter Pelat

Alat FWD ini dilengkapi dengan dua macam pelat yang masing-masing

berdiameter 300 mm dan 450 mm. Untuk perkerasan lentur, pelat yang biasa

digunakan adalah dengan diameter 300 mm sedangkan untuk perkerasan non-

aspal (unbound material) atau tanah dasar digunakan pelat dengan diameter 450

mm.

(2) Berat Beban Pelat

Berat beban yang dijatuhkan pada pelat sebenarnya mempresentasikan tekanan

ban pada permukaan perkerasan. Berat beban yang digunakan untuk perkerasan

normal adalah 200 kg. Di Indonesia, beban as maksimum yang diijinkan adalah

8 ton dan beban as standard adalah 8,2 ton (AASHTO Road Test) sehingga

beban as (dua ban) adalah 41 kN, dan tekanan ban sebesar 580 kPa.


15

(3) Tinggi Jatuh Beban

Tinggi jatuh beban yang dimiliki alat FWD adalah 81 mm, 135 mm, 196 mm,

dan 361 mm (LAPI ITB, 1992). Berat beban dan tinggi jatuh beban

merefleksikan beban impuls yang diberikan kepada perkerasan untuk

menimbulkan besar lendutan yang dinginkan. Apabila timbul lendutan besar,

antara 1 mm dan 1,5 mm, maka berat beban dan tinggi jatuh harus direduksi.

Disarankan berat beban adalah 100 kg dan tinggi jatuh nomor 3 (196 mm), yang

akan memberikan peak load: 25 kN dan peak stress level: 355 kPa.

(4) Jarak Antar Deflektor

Alat FWD mempunyai tujuh buah deflektor yang dapat diatur/disesuiakan jarak

antar deflektornya sesuai dengan tebal total perkerasan (LAPI ITB, 1992), antara

lain:

Untuk tebal total perkerasan = 300 mm (tipis), digunakan jarak deflector: 0;

200; 300; 450; 600; 900; 1200 (mm).

Untuk tebal total perkerasan = 300-700 mm (normal), digunakan jarak

deflector: 0; 300; 600; 750; 900; 1200; 1500 (mm).

Untuk tebal total perkerasan >700 mm (normal), digunakan jarak deflector: 0;

300; 600; 900; 1200; 1500; 1800 (mm).

(5) Pembacaan Temperatur Perkerasan

Alat FWD dilengkapi dengan alat ukur temperatur (permukaan) perkerasan

secara otomatis dengan menggunakan sinar infa merah. Hasil pengukuran secara

otomatis akan disimpan dalam komputer. Ketelitian pembacaan temperatur akan


16

mempengaruhi hasil perhitungan seluruh modulus lapisan (layer modulus),

khususnya modulus lapisan aspal. Pengukuran temperatur permukaan dengan

alat infra merah ini dapat dilakukan dengan syarat tidak terjadi perbedaan yang

cukup besar antara dua pengukuran yang berurutan. Pengukuran manual pada

kedalaman 3 cm dapat mewakili temperatur perkerasan.

2.4 Kondisi Struktural Jalan Berdasarkan Lendutan

Lendutan merupakan respon dari suatu perkerasan yang menggambarkan

kondisi struktural jalan. Pada struktur perkerasan lentur, lendutan memiliki arah

vertikal sesuai dengan respon yang diberikan oleh beban di atas permukaannya.

Ketika beban diberikan di atas permukaan, semua lapisan struktur perkerasan akan

memiliki lendutan, dan menjadikan tegangan, regangan pada setiap lapisnya.

Lendutan dalam struktur perkerasan dipengaruhi oleh susunan dan tebal

lapisan permukaan (Modulus Elastisitas dan Rasio Poisson), susunan beban roda

kendaraan dan keadaan lingkungan waktu pengujian FWD dijalankan (Sentot, 2012).

Besarnya lendutan merupakan indikator yang sangat penting pada kondisi struktural

suatu perkerasan dan salah satu parameter penting yang digunakan untuk desain lapis

tambah (overlay). Lendutan maksimum dan komposisi lapisan perkerasan yang

diketahui akan membantu dalam mengidentifikasi perubahan yang terjadi pada

lapisan perkerasan. Data dari lendutan ini nanti yang akan diolah dengan metode

AASHTO 1993 untuk mendapatkan tebal lapis tambah perkerasan.


17

2.5 Metode Perhitungan Mundur (Back calculation)

Dalam kasus material elastis, modulus elastisitas akan mengalami penurunan

seiring meningkatnya beban. Proses mengubah pengukuran lendutan permukaan

perkerasan ke modulus elastisitas disebut perhitungan mundur (Back calculation).

Prinsip dasar konsep ini adalah perhitungan modulus perkerasan dengan melakukan

proses iterasi sehingga cekung lendutan teoritis memiliki trend kurva yang sama

dengan lendutan hasil survei FWD.

Perhitungan mundur mengambil pengukuran lendutan permukaan dan

mencoba untuk menyamakannya dengan perhitungan lendutan permukaan dari

sebuah struktur perkerasan yang sama menggunalkan asumsi kekakuan lapisan

(modulus). Asumsi modulus lapisan dari model perhitungan disesuaikan hingga

menghasilkan lendutan permukaan yang nyaris sama dengan yang diukur. Kombinasi

dari asumsi lapisan kekakuan dari hasil yang dicocokkan lalu diasumsikan mendekati

modulus aktual untuk berbagai lapisan perkerasan.

Hasil keluaran dari perhitungan mundur adalah modulus elastisitas dari

struktur perkerasan, angka efektif struktur perkerasan dari lapisan perkerasan dan

modulus resilien dari tanah dasar. Gambar di bawah menunjukkan prinsip dasar dari

metodologi perhitungan mundur.


18

Gambar 2.5 Representasi dari metodologu Back calculation

Sumber : Murillo dan Bejarano, 2013

Ada beberapa metodologi perhitungan mundur yang diterapkan, banyak

diantaranya menggunakan fungsi dari lendutan yang didapat hanya di bawah beban

dinamis termasuk di dalamnya adalah metode AASHTO 1993 yang menggunakan

analisis dari lendutan yang didapat dari FWD (Murillo et al, 2009). Nilai yang

didapatkan dari proses perhitungan mundur ini nantinya digunakan untuk

menentukan desain overlay, estimasi umur rencana serta area lemah pada struktur

perkerasan.

2.6 Perencanaan Tebal Lapis Tambah (Overlay)

Perencanaan tebal lapis tambah (overlay) untuk perkerasan terpasang

(existing) digunakan untuk meningkatkan kapasitas pembebanan pada perkerasan

terpasang atau untuk mengembalikan kondisi awal permukaan dari perkerasan

terpasang.

Perencanaan tebal lapis tambah (overlay) untuk perkerasan terpasang

dilakukan berdasarkan atas hasil evaluasi struktural dari data lendutan dan evaluasi


19

kondisi jalan dari data kekerasan (roughness). Kedua data tersebut harus

dikoordinasikan khususnya untuk meningkatkan kekuatan struktur perkerasan

(AASHTO, 1993).

2.6.1 Analisis Struktural Perkerasan dan Perencanaan Tebal Lapis Tambah

(Overlay) Menggunakan Metode AASHTO 1993

Evaluasi struktural dengan menggunakan metode AASHTO 1993 dalam

desain tebal lapis tambah merupakan prosedur desain secara analitis-empiris yaitu

penyusunan perumusan berdasarkan data-data lapangan berupa data lendutan hasil

pengukuran alat FWD dan kumulatif ESAL. Cara yang dilakukan dalam metode

AASHTO 1993 adalah menggunakan nilai modulus perkerasan yang diperkirakan

dari proses back calculation terhadap data cekung lendutan. Untuk kemudahan,

proses back calculation yang dilakukan hanya dibatasi pada model struktur sistem 2-

lapisan saja, lapisan pertama adalah lapisan perkerasan yang merupakan gabungan

dari semua lapisan campuran beraspal dan lapisan agregat, dan lapisan perkerasan

tersebut bertumpu pada tanah dasar sebagai lapisan kedua.

Untuk perhitungannya metode AASHTO 1993 menggunakan program

EXCEL yang hasilnya adalah nilai MR, EP, SNeff dan SNf, sedangkan secara empiris

yaitu dengan menentukan kekuatan relative bahan (a1, a2, a3) dan kumulatif ESAL

sehingga menghasilkan nilai SNf, yang selanjutnya dilakukan analisis tebal overlay.

Adapun untuk input data lainnya yang diperlukan adalah estimasi lalu lintas yang

akan terjadi pada akhir tahun rencana, perkiraan ini sangat tergantung dari penentuan


20

tingkat pertumbuhan dan faktor distribusi kendaraan khususnya kendaraan berat di

lajur rencana.

Perencanaan lapis tambah dilakukan dengan tahapan perhitungan sebagai

berikut:

(1) Modulus Resilien Tanah Dasar

Modulus resilien tanah dasar (MR) dihitung dengan persamaan:

(II.6.1)

Dimana:

MR = Modulus Resilien tanah dasar (psi)

P = Beban (lbs)

dr = Lendutan pada jarak offset r dari pusat beban (inch)

r = Jarak offset (inch)

Nilai dr dan r dilakukan dengan trial sehingga dipenuhi persyaratan r ≥ 0,7 ae.

(2) Kapasitas Struktural

Perencanaan lapis tambah (overlay) dilakukan untuk meningkatkan SNo

(Structural Number Original) atau kapasitas struktural awal sebesar SNol

(Structural Number Overlay) sehingga menjadi SNf (Structural Number in

Future), yaitu kapasitas struktural perencanaan pada suatu umur rencana yang

telah ditetapkan. Kapasitas struktural awal atau “Capacity of Structure” (SCo)


21

dalam analisa struktur dinyatakan dalam “Structural Number Original” (SNo),

akan terus menurun menjadi SNeff sejalan bertambahnya waktu dan beban lalu

lintas.

a) Structural Number Original (SNo)

SNo = a1D1 + a2D2m2 + a3D3m3 (II.6.2)

Dimana:

D1,2,3 = Tebal dari tiap lapis perkerasan perencanaan

a1,2,3 = Koefisien material dari tiap lapis perkerasan rencana

m2,m3 = Koefisien drainase material base dan subbase

b) Structural Number Effective (SNeff), merupakan nilai kapasitas structural pada

saat ini setelah mengalami kemerosotan structural. Terdapat 3 (tiga) nilai

SNeff, yang nilainya dipengaruhi oleh beberapa faktor, adalah sebagai berikut:

(i) Faktor kondisi dan kapasitas structural awal

SNeff = CF * SNo (II.6.3)

Dimana:

CF =

CF = Faktor kondisi

SCn = Kapasitas struktural setelah Np ESAL

SCo = Kapasitas struktural original

(ii) Tebal dan nilai modulus lapis perkerasan di atas tanah dasar (Ep)

SNeff = 0,0045 D √ (II.6.4)

Dimana:


22

D = Total tebal lapisan perkerasan di atas subgrade (inch)

Ep = Modulus elastisitas efektif (psi)

(iii) Kekuatan relatif bahan lapis perkerasan (a) dan sistem drainase (m)

SNeff = a1D1 + a2D2m2 + a3D3m3 (II.6.5)

Dimana:

D1,2,3 = Tebal dari tiap lapis perkerasan perencanaan

a1,2,3 = Koefisien material dari tiap lapis perkerasan

m2,m3 = Koefisien drainase material base dan subbase

c) Structural Number Rencana (SNf)

“Structural Number for Future Traffic” (SNf), dapat ditentukan dengan

menggunakan nomogram dan grafik, atau mengunakan persamaan di bawah

(AASHTO,1993), dengan “trial and error” hingga didapat nilai W18 sama

dengan nilai “Future Design ESALs” (Nf), dan nilai MR memenuhi syarat r ≥

0,7 ae.

( ) ( ) {

( )

}

( )

( )

(II.6.6)

Dimana:

ZR = Standard deviasi

So = Overall Standard Deviation (0,40 ~ 0,50 for flexible

pavement)

R = Overlay Design Reliability

∆PSI = Design PSI Loss (P0 – P1) (∆PSI= 4,2 – 2,5)


23

P0 = 4,2 → indeks pelayanan awal (AASHTO Road Test for

flexible pavement)

P2.5 = 2,5 → indeks pelayanan akhir, yaitu PSI terendah sebelum

dilakukan rehabilitai pada jalan

Design MRD = C MR, (C=0,33)

(3) Modulus Elastisitas Efektif (Ep)

Modulus elastisitas efektif dihitung berdasarkan atas lendutan di bawah beban

pelat pusat yang telah disesuaikan dengan temperature standar 68oF, dengan

“trial and error” dengan persamaan di bawah dengan persyaratan r ≥ 0,7 ae,

dimana ae dihitung dengan persamaan:

√* ( √

)

+ (II.6.7)

Dimana:

ae = Jari-jari cekungan tegangan pada subgrade (inch)

D = Total tebal lapisan perkerasan di atas subgrade (inch)

Ep= Modulus Efektif lapis perkerasan di atas subgrade (psi)

Sedangkan lendutan pada pusat beban pelat (d0), dihitung dengan persamaan:

{

√ (

√

)

[

√ ( )

]

}

(II.6.8)


24

Dimana:

d0 = Lendutan pada pusat pelat beban (inch)

p = Tekanan pada pelat beban (psi)

a = Jari-jari pelat beban (inch)

D = Total tebal lapisan perkerasan di atas tanah dasar (inch)

MR = Modulus resilien (psi)

Ep = Modulus efektif selurruh layer perkerasan di atas tanah dasar

(psi)

Nilai d0 aktual ditentukan berdasarkan hasil pengukuran di lapangan, yaitu

lendutan pada pusat beban (df1) setelah dikoreksi dengan factor koreksi

temperature sebesar nilai Temperature Adjustment Factor (TAF). Nilai TAF

ditentukan dengan menggunakan grafik.

(4) Analisa Lalu Lintas (Traffic Analysis)

a) Kumulatif ESAL pada saat ini atau “Past Cumulatif 18-Kip ESALs in Design

Lane”, (Np).

Dimana:

DD = Directional Distribution Factor (30-70%)

DL = Lane Distribution Factor

W18 = Cumulative two directional 18 KIP ESAL during the analysis

period m x ESAL factor

b) Kumulatif ESAL pada akhir umur rencana atau “Future Cumulative 18

KSALs” in the Design Lane over the Design Period, (SNf)

Dimana


25

TGF = Traffic Growth Factor

Konfigurasi beban dan tekana ban merupakan beban standar yang

didefenisikan sebagai roda tunggal (single wheel), ekivalen roda tunggal

(equivalent single wheel), roda ganda (dual wheel) dan dua roda ganda

tandem (two dual wheel tandem).

(5) Tebal Overlay Perencanaan (D0v)

Tebal overlay (Dol dan Dov), dihitung dengan persamaan:

( )

(II.6.9)

Dimana:

Dol = Dov = Tebal overlay rencana (inchi)

SNol = Struktur Number Overlay yang disyaratkan

SNf = Struktur Number yang akan datang (rencana)

SNeff = Struktur Number yang terpasang saat ini

aol = Koefisien struktural perkerasan terpasang


26

2.7 Penelitian Terdahulu

Sampai saat ini ada beberapa penelitian yang pernah dilakukan yang dapat

dijadikan literatur untuk penyusunan penelitian ini, diantaranya adalah :

1. Akhmad Haris et al. Evaluasi Struktural Perkerasan Lentur Menggunakan

Metode AASHTO 1993 dan Metode Bina Marga 2013 Studi Kasus: Jalan

Nasional Losari – Cirebon.

Pada metode Bina Marga penelitian dilakukan dengan alat uji FWD. Dalam

melakukan analisis jenis penanganan digunakan Nilai Pemicu yang

didefinisikan sebagai nilai batas dimana suatu penanganan perlu atau layak

untuk dilaksanakan. Penentuan tebal lapis tambah untuk perbaikan struktur

perkerasan dihitung berdasarkan kondisi struktur dan beban lalu lintas. Dalam

menganalisis perhitungan modulus elastisitas, kekuatan struktural dan tebal

lapis tambah digunakan program EVERCALC dan CIRCLY. Hasil dari

penelitiannya adalah :

a. Berdasarkan beban lalu lintas rencana yaitu lebih besar dari 107 ESA,

maka prosedur yang dipilih adalah perhitungan dengan Prosedur

Mekanistik Umum (GMP), dimana penelitian ini mengasumsikan bahwa

lapis perkerasan tersebut dibagi atas 2 (dua) dan 3 (tiga) lapis.

b. Berdasarkan hasil analisis diperoleh hasil, untuk umur rencana 10 tahun,

asumsi pemodelan 2 lapis/layer, memerlukan tebal lapis tambah 50 mm,

sedangkan asumsi pemodelan 3 lapis/layer tidak memerlukan tebal lapis

tambah.


27

2. Rizko Pradana et al. Analisis Lapis Tambah Perkerasan Lentur Mengunakan

Metode AASHTO 1993 dan Program ELMOD 6.

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis perbedaan tebal lapis tambah yang

diperlukan pada Jalan Pantura ruas Palimanan-Jatibarang. Pada penelitian ini,

analisis menggunakan program ELMOD memakai dua model perkerasan

yaitu model 3 lapis dan 5 lapis. Hasil dari penelitian ini adalah tebal lapis

tambah hasil analisis dari metode AASHTO 1993 menghasilkan tebal lapis

tambah yang hampir sama dengan tebal lapis tambah hasil perhitungan

dengan Program ELMOD dengan asumsi stuktur 5 lapis. Hal ini menunjukkan

semakin banyak jumlah lapisan maka hasil perhitungan ELMOD semakin

baik.

3. Bambang Sugeng et al. Analisis Struktural Perkerasan Multi-Layer

Menggunakan Program Komputer Elmod Studi Kasus : Jalan Tol Jakarta –

Cikampek.

Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis struktur perkerasan jalan tol

Jakarta – Cikampek, untuk periode analisis tahun 1990-1999, dan menghitung

umur sisa serta tebal overlay yang diperlukan, berdasarkan data lendutan

memakai alat Falling Weight Deflectometer dan dianalisis memakai program

ELMOD dan membandingkan hasilnya dengan perhitungan tebal overlay dari

metode Bina Marga. Hasil dari penelitiannya adalah :

a. Analisis dengan metode Bina Marga menghasilkan tebal overlay 7 cm

untuk arah A (Jakarta - Cikampek) dan 3 cm untuk arah B (Cikampek -

Jakarta), yang dihitung berdasarkan nilai lendutan maksimum.


28

b. Analisis dengan program ELMOD menghasilkan tebal overlay 7,2 cm

untuk arah A (Jakarta - Cikampek), yang dihitung pada titik-titik

pengamatan yang sudah tidak mempunyai umur sisa (US = 0 tahun).

Sedangkan untuk arah B (Cikampek - Jakarta), semua titik pengamatan

tidak memerlukan lapis overlay, karena umur sisa lebih besar dari 20

tahun (US > 20 tahun).

4. Hardwiyono, Sentot.2012. Penghitungan Tebal Setara Metode Boussinesq-

Exel dan FWD-ELMOD pada Perkerasan Lentur.

Penelitian ini dilakukan dengan mengolah data lendutan FWD dengan

ELMOD. Pemodelan struktur perkerasan dengan menggunakan mode 4 lapis.

Pada penelitian ini semua hasil pengujian lendutan mempunyai korelasi

dengan lapisan perkerasan yang terdiri dari empat lapisan dengan nilai R2

yang berbeda-beda. Korelasi yang mempunyai nilai R2 > 0,5 ditunjukkan

dalam persamaan berikut:

ELapisan-aspal = 2,000,000d1-1,287

(R2 = 0.6386)

ELapisan-aspal = 7651.1d4-,801

(R2 = 0.9073)

Pada penelitian ini juga menunjukkan bahwa semua lendutan berkorelasi

dengan modulus tanah dasar dengan R2 > 0,65.

5. Frisky Ridwan et al. Evaluasi Kondisi Struktural Perkerasan Lentur

Menggunakan Metoda AASHTO 1993 studi Kasus: Ruas Ciasem-Pamanukan

(Pantura).


29

Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kinerja struktural dari perkerasan

lentur pada studi kasus tersebut. Dalam analisis structural, data lendutan

FWD digunakan untuk menghitung beberapa variable dalam metode

AASHTO 1993 yaitu nilai MR, Ep. Kemudian perhitungan dilanjutkan dengan

menggunakan data tebal perkerasan dan nilai PSI untuk mendapatkan nila

SNo, kumulatif esal aktual, SNeff, umur sisa perkerasan dan SNf. Hasil dari

penelitian ini yaitu:

1. Metode AASHTO 1993 dapat digunakan pada evaluasi struktural pada

ruas jalan yang memiliki voume lalu lintas tinggi dengan bantuan data

lendutan FWD.

2. Nilai Truck Factor pada kedua arah sangat besar. Hal ini disebabkan oleh

kasus overloading yaitu berlebihnya kapasitas muatan pada tiap kendaraan

dari batas yang ditentukan, khususnya untuk kendaraan berat (Gol. 5B s/d

7C).

3. Volume lalu lintas yang tinggi diperlukan rekomendasi penanganan yang

didasarkan pada hasil evaluasi structural lewat angka ratio SNeff/SNf≥0,70.


30

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian

Penelitian ini menggunakan jenis penelitian studi kasus dengan menggunakan

data yang telah tersedia lalu menganalisis dengan menggunakan metode yaitu

metode AASHTO 1993.

3.2 Tahap Desain Data

Penelitian ini menggunakan desain data meliputi data tebal perkerasan dan

data lendutan :

1. Data Lendutan

Data lendutan menggunakan data lendutan ruas Jalan Batas Kota Binjai -

Batas Kota Medan melalui pengukuran alat FWD. Data lendutan sebelum

diolah dilakukan segmentasi terlebih dahulu agar dapat diketahui data

lendutan yang mengalami outlier. Segmentasi ini dilakukan hanya pada

lendutan yang didapat oleh sensor D1. Setelah itu data lendutan yang telah

tersegmentasi disajikan dalam grafik.


31

2. Data Tebal Lapisan

Pada metode AASHTO 1993 jumlah lapisan perkerasan terdiri dari 2

lapis, yaitu lapis penggabungan di atas tanah dasar dan lapis tanah dasar.

Sebelum menghitung tebal lapis tambah perkerasan, terlebih dahulu

dilakukan pengambilan asumsi awal sebagai berikut:

Dilakukan penggabungan lapisan AC-WC, AC-BC, AC-Base, Agg.

“A”, Agg. “B”.

Tebal perkerasan di bawah lapisan Agg. “A” diasumsikan menjadi

lapisan subgrade.

Gambar 3.1 Asumsi Model Struktur Perkerasan ruas Jalan Batas Kota Binjai – Batas Kota Medan

4 cm AC-WC

6 cm AC-BC

7,5 cm AC-Base

25 cm Agg. “A”

25 cm Agg. “B”

Subgrade

4 cm AC-WC

6 cm AC-BC

7,5 cm AC-Base

25 cm Agg. “A”

Subgrade


32

3.3 Tahap Perhitungan Data

3.3.1 Tahap Pengumpulan Data

Semua data yang dikumpulkan merupakan data sekunder yang didapat dari

instansi terkait, yaitu SATKER P2JN Metropolitan Medan. Data-data tersebut antara

lain:

(1) Data kondisi perkerasan

Data yang dibutuhkan adalah data struktur perkerasan dan data lendutan.

Kedua data ini adalah gambaran lengkap kondisi perkerasan lentur di ruas

yang ditinjau, adalah sebagai berikut:

Data struktur perkerasan berupa tebal perkerasan eksisting dan material

perkerasan yang digunakan.

Data lendutan hasil pengukuran alat Falling Weight Defletometer (FWD).

Pengukuran lendutan dilakukan pada ruas Jalan Batas Kota Binjai - Batas

Kota Medan per arah lajur lalu lintas.

(2) Data temperatur perkerasan

Data temperatur yang dibutuhkan didapat bersama dengan data lendutan. Pada

pengukuran lendutan dicatat pula data temperatur udara dan temperatur

perkerasan saat pengukuran.

(3) Data kondisi lalu lintas

Data lalu lintas berupa volume lalu lintas tahun 2015. Data lalu lintas yang

diperoleh akan didistribusikan menurut golongan kendaraan berdasarkan

komposisi kendaraan.


33

Data-data yang diperoleh dari tahap pengumpulan data, harus dianalisis

terlebih dahulu dan disesuaikan dengan kebutuhan data, misalnya data volume

lalu lintas dalam satuan kendaraan dirubah menjadi ESAL (Equivalent

Standard Axle Load).

3.3.2 Metode Perhitungan Metode AASHTO 1993

Evaluasi struktural dengan menggunakan metoode AASHTO 1993 adalah

secara analitis-empiris yaitu penyusunan perumusan berdasarkan data-data lapangan

berupa data lendutan hasil pengukuran alat FWD dan kumulatif ESAL. Cara yang

dilakukan dalam metode AASHTO 1993 adalah dengan menggunakan nilai modulus

perkerasan yang diperkirakan dari proses back calculation terhadap data cekung

lendutan.

Untuk perhitungannya metode AASSHTO 1993 menggunakan program

EXCEL yang hasilnya adalah nilai MR, Ep, SNeff dan SNf, sedangkan secara empiris

yaitu dengan menentukan kekuatan relatif bahan (a1, a2, a3) dan kumulatif ESAL

sehingga menghasilkan nilai SNo dan SNf yang selanjutnya dilakukan analisis tebal

overlay. Adapun tahapan pengolahan data dengan meetode AASHTO 1993 adalah

sebagai berikut :

1. Untuk menghitung MR dilakukan dengan menggunakan lendutan terjauh yang

diasumsikam merupakan lendutan yang menjangkau pada tanah dasar.

2. Beban pada drop 2 diambil sebagai beban wakilnya dan nilai r berupa jarak

geophone D7 yang merupakan jarak geophone terjauh dari pusat beban.


34

3. Modulus Elastisitas terpasang diiterasi dimana tebal lapisan berupa penggabungan

lapisan.

4. Setelah menghitung Moduls Elastisitas, dilanjutkan dengan pengecekan syarat

bahwa r ≥ 0,7 ae.

5. Lalu hitung nilai SNo, SNeff, SNf. Nilai SNf menyatakan nilai kapasitas struktural

pada masa yang akan datang dengan menggunakan persamaan Log (W18).

3.4 Tahap Analisa Data

Meganalisa tebal lapis tambah yang didapat dari metode AASHTO 1993.


35

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada bagan alir penelitian berikut ini:

Gambar 3.2 Bagan alur penelitian

Mulai

Studi Pustaka

Pengumpulan Data

Data kondisi

perkerasan

Kesimpulan dan Saran

Selesai

Data temperatur

perkerasan

Data lalu lintas

Data Struktur

perkerasan

Data lendutan

(FWD)

Menentukan input dan faktor penting dalam analisa

struktur perkerasan

Metode AASHTO 1993

Menentukan SN dari

perkerasan

Menentukan Tebal Lapis

Tambah (Overlay)


36

BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Penyajian Data

Data yang dipakai dalam penelitian ini merupakan data sekunder yang diperoleh dari

SATKER P2JN Metropolitan Medan berupa data tebal dan jenis perkerasan eksisting,

data lendutan jalan, data lalu lintas harian rata-rata serta data VDF (Vehicle Damage

Factor).

4.1.1 Data Perencanaan Awal

Data ruas jalan yang ditinjau adalah Ruas Jalan Bts. Kota Binjai – Bts. Kota Medan.

Panjang ruas jalan ini adalah 5,42 km dengan perencanaan awal adalah sebagai

berikut:

- Klasifikasi Jalan : Jalan Nasional

- Lebar jalan : 4 lajur terbagi, lebar tiap lajur 3,5 m

- Umur rencana : 10 Tahun

- Tingkat pertumbuhan : 5 %

lalu lintas


37

4.1.2 Data Struktur Perkerasan

Tipe perkerasan eksisting untuk Ruas Jalan Bts. Kota Binjai – Bts. Kota Medan

adalah perkerasan lentur dengan lapis permukan beton aspal. Gambar perkerasan

eksisting dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 4.1 Data Perkerasan

4.1.3 Data Volume Lalu Lintas

Data volume lalu lintas diperoleh dari instansi terkait, yaitu SATKER P2JN

Metropolitan Medan. Data volume lalu lintas tersebut berupa data LHR (Lalu lintas

Harian Rata-rata) untuk tiap golongan kendaraan.

4 cm AC-WC

6 cm AC-BC

7,5 cm AC-Base

25 cm Agg. “A”

25 cm Agg. “B”

Subgrade


38

1 2 3 4 5a 5b 6a 6b 7a2 7a1 7c1 7c2b 7c2a 7c3 8

SENIN 34537 7557 2702 2101 236 183 648 2168 791 5 78 19 7 25 56

SELASA 31835 6679 2345 1999 407 212 611 2357 979 93 89 25 11 17 11

RABU 35963 7783 2485 2180 83 153 557 2220 727 8 39 83 13 53 40

KAMIS 32231 8204 2236 1724 217 178 469 2349 755 22 84 28 4 38 38

JUMAT 32365 9243 2400 1773 161 172 405 2236 738 6 82 28 18 38 83

SABTU 31502 10279 2197 1665 358 217 637 1803 536 36 107 26 10 30 55

MINGGU 31402 11763 2348 1084 55 175 120 694 185 1 43 0 1 7 46

471113827

2388

DATA LHR PADA RUAS JALAN ARAH BINJAI - MEDAN

HARIR1+R2

TOTAL 1 MINGGU

RATA-RATA PER-HARI

344712901517125261671361508229835 329

878732834 30752467319754921842171789 47309

522171 20864209

1 2 3 4 5a 5b 6a 6b 7a2 7a1 7c1 7c2b 7c2a 7c3 8

SENIN 32224 7246 2549 2104 529 216 633 2178 659 14 21 70 13 28 21

SELASA 31873 8219 2597 2048 195 156 461 2863 741 20 95 21 11 36 34

RABU 30929 8196 2370 1553 306 131 497 2168 815 3 92 22 8 24 29

KAMIS 30514 8641 2352 1912 177 144 379 2271 747 6 63 28 8 27 34

JUMAT 30941 8074 2477 1839 220 163 514 2011 718 1 91 22 9 31 48

SABTU 35988 10208 2582 2113 48 136 378 1827 681 4 71 7 9 20 78

MINGGU 28984 10674 2267 1072 186 163 60 541 244 2 29 4 1 4 77

50 462 174

87 66 25

DATA LHR PADA RUAS JALAN ARAH MEDAN - BINJAI

HARIR1+R2

TOTAL 1 MINGGU 221453 61258 17194 12641 1661 1109 2922 13859 4605

237 158 417 1980 658RATA-RATA PER-HARI 31636 8751 2456 1806 24 46

59 170 321

Tabel 4.1 Volume lalu lintas harian rata-rata pada ruas jalan arah Medan

Tabel 4.2 Volume lalu lintas harian rata-rata pada ruas jalan arah Binjai


39

0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

1000.00

1200.00

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 2.4 2.8 3.2 3.6 4 4.4 4.8 5.2 5.6 6 6.4 6.8 7.2 7.6 8

Len

du

tan

(x0

.00

1 m

m)

Stasioning

Lendutan d1 (Arah Medan Lajur Kiri)

4.1.4 Data Lendutan

Data Lendutan merupakan hasil pengukuran langsung menggunakan alat Falling

Weight Deflectometer (FWD), yang dilakukan pada tahun 2015 oleh P2JN.

Pengukuran dilakukan untuk setiap arah pada ruas Jalan Bts. Kota Binjai – Bts. Kota

Medan.

Alat FWD yang digunakan dilengkapi dengan piringan beban 300 mm dan beban

pemberat 200 kg. Deflektometer ditempatkan pada jarak 0, 200, 300, 450, 600, 900,

1200, 1500, 1800 mm dari pusat beban. Secara grafis, data lendutan kedua arah pada

ruas Jalan Bts. Kota Binjai – Bts. Kota Medan dapat dilihat pada gambar di bawah

ini.

Grafik 4.1 Grafik Lendutan df1 Arah Medan Lajur Kiri


40

0.00

100.00

200.00

300.00

400.00

500.00

600.00

700.00

800.00

900.00

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 2.4 2.8 3.2 3.6 4 4.4 4.8 5.2 5.6 6 6.4 6.8 7.2 7.6 8

Len

du

tan

(x0

.00

1 m

m)

Stasioning

Lendutan d1 (Arah Binjai Lajur Kiri)

Grafik 4.2 Grafik Lendutan df1 Arah Binjai Lajur Kiri

4.2 Analisis Data

4.2.1 Faktor yang Berpengaruh

Faktor Pertumbuhan Lalu Lintas

Pertumbuhan lalu lintas kendaraan dianalisis dari data tahunan volume kendaraan

pada ruas jalan yang diteliti. Faktor Pertumbuhan lalu lintas (r) dihitung dengan

rumus:

( )

Dimana i adalah angka pertumbuhan atau tingkat pertumbuhan lalu lintas yang

dihitung dengan rumusan:


41

2015 1337498.47 1337498.47

2016 1404373.394 2741871.864

2017 1474592.063 4216463.927

2018 1548321.666 5764785.593

2019 1625737.75 7390523.343

2020 1707024.637 9097547.98

2021 1792375.869 10889923.85

2022 1881994.662 12771918.51

2023 1976094.396 14748012.91

2024 2074899.115 16822912.02

2025 2178644.071 19001556.09

Nilai ESA4Nilai Total

ESA4Tahun

2015 1290513.929 1290513.929

2016 1355039.625 2645553.554

2017 1422791.607 4068345.161

2018 1493931.187 5562276.348

2019 1568627.746 7130904.095

2020 1647059.134 8777963.228

2021 1729412.09 10507375.32

2022 1815882.695 12323258.01

2023 1906676.83 14229934.84

2024 2002010.671 16231945.51

2025 2102111.205 18334056.72

Tahun Nilai ESA4Nilai Total

ESA4

Dimana:

pada tahun ke-n

Tingkat pertumbuhan lalu lintas dihitung berdasarkan data LHR tahun 2015 hingga

tahun 2025. Angka pertumbuhan lalu lintas pergolongan untuk kedua arah dapat dili

hat pada Tabel 4.3 dan Tabel 4.4.

Tabel 4.3 Tingkat Pertumbuhan LHR Arah Medan Tabel 4.4 Tingkat Pertumbuhan LHR Arah Binjai

4.2.2 Kumulatif ESAL

Repetisi beban ekivalen 18 ESAL yang terjadi adalah suatu nilai yang diperoleh

dengan mengalikan volume lalu lintas harian rata-rata pada tahun yang ditinjau

dengan faktor truk dan koefisien distribusi lajur. Kumulatif ESAL adalah jumlah

kumulatif repetisi beban ekivalen selama tahun yang ditinjau.


42

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2 0.0139 0.8 0.5 1 8787 48.85492571 17832.048

3 0.0139 0.3 0.5 1 2388 4.978086429 1817.0015

4 0.0139 0.3 0.5 1 1789 3.730958571 1361.7999

5a 0.0149 0.3 0.5 1 217 0.484356429 176.7901

5b 0.2555 0.45 0.5 1 184 10.594125 3866.8556

6a 1.3818 0.45 0.5 1 492 153.098505 55880.954

6b 4.5223 0.45 0.5 1 1975 2009.887782 733609.04

7a2 6.1988 0.45 0.5 1 673 938.65329 342608.45

7a1 5.0763 0.45 0.5 1 24 27.90152036 10184.055

7c1 10.3525 0.45 0.5 1 75 173.7001607 63400.559

7c2b 13.1533 0.45 0.5 1 30 88.36199036 32252.126

7c2a 20.0974 0.45 0.5 1 9 41.34322286 15090.276

7c3 24.349 0.45 0.5 1 30 162.7904571 59418.517

2015

TahunGolongan

KendaraanVDF

Faktor

Distribusi

Kendaraan

Faktor

Pertumbuhan

/R

ESA4 per Hari

(3)*(4)*(5)*(6

)*(7)

ESA4 per

Tahun

(8)*365

Nilai ESA4

LHR Awal

Rencana

2015

Distribusi

Arah

1337498.47

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

2 0.0139 0.8 0.5 1 8751 48.65635429 17759.569

3 0.0139 0.3 0.5 1 2456 5.121355714 1869.2948

4 0.0139 0.3 0.5 1 1806 3.765212143 1374.3024

5a 0.0149 0.3 0.5 1 237 0.530333571 193.57175

5b 0.2555 0.45 0.5 1 158 9.1076625 3324.2968

6a 1.3818 0.45 0.5 1 417 129.78063 47369.93

6b 4.5223 0.45 0.5 1 1980 2014.53929 735306.84

7a2 6.1988 0.45 0.5 1 658 917.5330929 334899.58

7a1 5.0763 0.45 0.5 1 7 8.158339286 2977.7938

7c1 10.3525 0.45 0.5 1 66 153.734625 56113.138

7c2b 13.1533 0.45 0.5 1 25 73.56452786 26851.053

7c2a 20.0974 0.45 0.5 1 8 38.11328357 13911.349

7c3 24.349 0.45 0.5 1 24 133.0498929 48563.211

2015 1290513.93

TahunGolongan

KendaraanVDF

Faktor

Distribusi

Kendaraan

Distribusi

Arah

Faktor

Pertumbuhan

/R

LHR Awal

Rencana

2015

ESA4 per Hari

(3)*(4)*(5)*(6

)*(7)

ESA4 per

Tahun

(8)*365

Nilai ESA4

Rangkuman perhitungan kumulatif ESAL dihitung berdasarkan kumulatif ESAL

aktual pada tahun 2015 dan kumulatif ESAL rencana sampai tahun 2025 dapat dilihat

pada Tabel 4.5 dan Tabel 4.6.

Tabel 4.5 Kumulatif ESAL aktual pada ruas jalan arah Medan

Tabel 4.6 Kumulatif ESAL aktual pada ruas jalan arah Binjai


43

4.2.3 Lendutan Wakil

Data lendutan yang dihasilkan dari FWD sangat bervariasi sehingga perlu dilakukan

segmentasi agar memudahkan dalam merencanakan tebal overlay maupun dalam

pelaksanaan di lapangan. Segmentasi dilakukan dengan cara mengusahakan setiap

segmen memiliki tingkat keseragaman yang sama agar terhindar dari over design

serta efisiensi dalam perencanaan tebal overlay dapat tercapai.

Segmentasi terhadap lendutan hasil FWD sebaiknya melihat dari nilai-nilai lendutan

df1 (lendutan di pusat beban). Hal ini diarenakan lendutan tersebut mencerminkan

kondisi lapis perkerasaan secara kesuluruhan mulai dari lapis permukaan hingga lapis

tanah dasar (Hassan, H. F., 2003).

Segmentasi dilakukan secara visual dengan tetap memperhatikan keseragaman

lendutan pada grafik lendutan pada Gambar 4.2 dan Gambar 4.3. Untuk menentukan

faktor keseragaman lendutan dan menentukan besarnya lendutan yang mewakili

suatu sub ruas/seksi jalan, maka digunakam rumus sebagai berikut:

; untuk jalan arteri/tol

Dimana:

FK = Faktor keseragaman

FKijin = Faktor keseragaman yang diizinkan (30%; keseragaman cukup baik)


44

dR = Lendutan rata-rata;

s = Standar deviasi; √ ( ) ( )

( )

d = Lendutan pada titik pemeriksaan pada suatu seksi jalan

N = Jumlah titik pemeriksaan pada suatu seksi jalan

Dwakil = Lendutan wakil

Rumus di atas diisyaratkan bagi jalan tol dengan pertimbangan memberikan angka

keamanan yang cukup dalam perencanaan tebal overlay, yaitu dengan tingkat

kepercayaan 98% maka maksimum hanya terdapat 2% dari jumlah titik pada tiap

seksi jalan yang ditinjau yang akan melampaui nilai lendutan wakil.

Segmentasi lendutan pada kedua jalur disajikan pada Gambar 4.4 dan Gambar 4.5

Sedangkan perhitungan segmentasi lendutan dapat dilihat pada Lampiran I.

Pada ruas jalan arah Medan, terdapat nilai lendutan yang sangat tinggi yaitu pada

station 6.8; 7; dan 7.4. Demikian pula pada ruas jalan arah Binjai, yaitu pada station 0

dan 0.2. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa kemungkinan, seperti:

1. Lapisan subgrade yang telah mengalami kerusakan lebih dulu

2. Penurunan nilai CBR tanah dasar

3. Lapisan pondasi yang telah mengalami kerusakan


45

Hal ini akan menyebabkan tebal overlay yang sangat besar ketika dilakukan analisa

dengan metode-metode yang ada. Untuk itu perlu dilakukan penanganan khusus pada

daerah-daerah tersebut.

Grafik 4.3 Segmentasi data lendutan df1 Arah Medan Lajur Kiri

Grafik 4.4 Segmentasi data lendutan df1 Arah Binjai Lajur Kiri


46

df1^ df2^ df3^ df4^ df5^ df6^ df7^ df8^ df9^

1 0 - 2 2000 414.30 358.30 311.42 263.75 209.65 140.34 99.21 74.53 60.02

2 2 - 3.4 1400 330.13 285.01 248.33 211.73 171.57 115.94 81.29 60.29 47.99

3 3.4 - 4.2 800 472.28 406.68 351.08 290.90 231.23 158.65 116.95 89.48 69.63

4 4.2 - 6.2 2000 430.10 355.57 292.55 236.27 182.34 117.55 82.64 61.94 49.95

5 6.2 - 8 1800 568.87 473.77 393.74 318.59 243.19 151.83 104.01 78.54 62.46

Seg Station Jarak (m)x0.001mm

4.3 Analisis Kondisi Struktural Perkerasan

Analisis kondisi struktural perkerasan dilakukan terhadap hasil evaluasi kekuatan

struktur perkerasan terpasang dengan alat Falling Weight Defletometer (FWD), yang

sifatnya tidak merusak (non destructive test). Hasil evaluasi dengan alat FWD berupa

lendutan yang terjadi sebagai reaksi dari struktur perkerasan berupa tegangan di

bawah pelat dasar atau di permukaan perkerasan terhadap beban yang diberikan.

Semakin kecil nilai lendutan yang dihasilkan, menunjukkan semakin baik kondisi

struktural perkerasan terpasang.

Dari data lendutan yang disajikan pada Lampiran I, lendutan terbesar terjadi pada

geophone 1 (satu) yang berada tepat di bawah pelat beban, dan semakin jauh jarak

geophone dari pusat beban maka semakin kecil nilai lendutan yang dihasilkan. Nilai

lendutan rata-rata untuk ruas jalan arah Medan berturut-turut untuk geophone satu

hingga sembilan adalah 0,472 mm; 0,398 mm; 0,333 mm; 0,271 mm; 0,210 mm;

0,137 mm; 0,096 mm; 0,0073; dan 0,058 mm. Sedangkan untuk ruas jalan arah Binjai

berturut-turut adalah 0,380 mm; 0,328 mm; 0,285 mm; 0,242 mm; 0,194 mm; 0,132

mm; 0,093 mm; 0,071 mm; dan 0,057 mm.

Tabel 4.7 Nilai lendutan rata-rata pada tiap geophone pada ruas jalan arah Medan


47

df1^ df2^ df3^ df4^ df5^ df6^ df7^ df8^ df9^

1 0 - 2.6 2600 400.47 335.98 286.39 238.36 187.78 124.87 88.45 67.63 53.96

2 2.6 - 5.2 2600 365.47 314.88 273.11 231.74 187.15 127.62 91.94 70.75 57.03

3 5.2 - 8 2800 328.04 291.02 259.69 227.61 187.71 131.13 93.37 70.31 55.93

Seg Station Jarak (m)x0.001mm

Tabel 4.8 Nilai lendutan rata-rata pada tiap geophone pada ruas jalan arah Binjai

Pada Tabel 4.7, nilai lendutan terbesar terjadi pada segmen tiga dan lima. Lendutan

terbesar pada geophone pertama hingga keempat terjadi di segmen lima sedangkan

lendutan terbesar pada geohone kelima hingga kesembilan terjadi di segmen tiga. Hal

ini mengindikasikan bahwa kedua seegmen ini memiliki kondisi struktural yang lebih

buruk dibandingkan segmen lainnya sehingga nantinya akan membutuhkan overlay

yang lebih besar.

Sedangkan pada Tabel 4.8, nilai lendutan terbesar terjadi pada segmen satu. Hal ini

menunjukkan bahwa kondisi struktural pada segmen ini lebih buruk dibandingkan

segmen lainnya dan akan membutuhkan overlay yang lebih tebal.

Semakin besar lendutan yang terjadi pada struktur perkerasan mengindikasikan

semakin kecilnya nilai modulus struktur perkerasan yang akan dihasilkan pada saat

proses perhitungan balik (back calculation), sehingga untuk mampu menampung

beban kendaraan selama umur rencana maka struktur perkerasan tersebut

membutuhkan lapis tambah yang lebih besar dibandingkan struktur perkerasan

dengan nilai lendutan yang lebih kecil.


48

df1^ df9^ SD df1^ SD df9^ df1 df9

1 0 - 2.6 2600 551.27 79.96 8766.76 400.47 53.96 4.540725 0.66 89.90 9.96 560.35 81.27 8910.97 580.27 73.89 22.45%

2 2.6 - 5.2 2600 554.69 80.45 8819.71 365.47 57.03 4.876572 0.71 91.06 15.81 567.25 82.27 9020.43 547.59 88.64 24.92%

3 5.2 - 8 2800 551.93 80.05 8773.36 328.04 55.93 4.876572 0.71 62.13 11.30 561.69 81.47 8926.71 452.30 78.52 18.94%

p (psi) P (lbs) FKx 0.001 mm x 0.001 mm x 0.001 mm

Seg Station Jarak (m) p ̂(Kpa) p ̂(psi) P ̂(lbs)SD

p(Kpa)

SD p

(psi)p (Kpa)

df1^ df9^ SD df1^ SD df9^ df1 df9

1 0 - 2 2000 549.4 79.68 8736.4 414.3 60.02 6.75 0.98 117.3 13.47 562.91 81.64 8953.7 648.9 86.95 28.31%

2 2 - 3.4 1400 554 80.35 8809.5 330.13 47.99 4.69 0.68 90.444 18.26 563.38 81.71 8954.806 511.018 84.50 27.40%

3 3.4 - 4.2 800 542 78.61 8618 472.28 69.625 8.60 1.25 133.36 15.75 559.20 81.11 8890.42 739 101.12 28.24%

4 4.2 - 6.2 2000 553.2 80.23 8798 430.1 49.95 4.66 0.68 121.63 5.18 562.52 81.59 8944.676 673.36 60.30 28.28%

5 6.2 - 8 1800 548.71 79.58 8724 568.87 62.46 3.04 0.44 79.129 11.23 554.79 80.47 8815.082 727.128 84.91 13.91%

p (Kpa) p (psi) P (lbs) FKx 0.001 mm x 0.001 mm x 0.001 mm

Seg Station Jarak (m) p ̂(Kpa) p ̂(psi) P ̂(lbs) SD p(Kpa)SD p

(psi)

4.4 Analisis Tebal Lapis Tambah (Overlay) dengan Metode AASHTO 1993

Dalam analisis Tebal Lapis Tambah (Overlay) dengan Metode AASHTO 1993,

digunakan data FWD yang telah disegmentasi dan dicari nilai wakilnya, yang

satuannya telat disesuaikan dengan metode AASHTO 1993.

Tabel 4.9 Segmentasi lendutan dan lendutan wakil tiap segmen pada ruas jalan arah Medan

Tabel 4.10 Segmentasi lendutan dan lendutan wakil tiap segmen pada ruas jalan arah Binjai

4.4.1 Analisis Modulus Tanah Dasar (MR)

Modulus tanah dasar dihitung dengan menggunakan persamaan II.6.1 dengan

menggunakan lendutan wakil pada Tabel 4.9 dan Tabel 4.10. Jarak deflektor ke pusat

beban r1, r2, r3, r4, r5, r6, r7, r8, dan r9 berturut-turut yaitu 0; 200; 300; 450; 600; 900;

1200; 1500; dan 1800 mm. Secara umum nilai MR yang memenuhi syarat r ≥ 0,7 ae


49

1 0 -2 2000 7948.58 202000 54.8 1392.74

2 2-3.4 1400 7449.36 200000 51.36 1378.95

3 3.4 - 4.2 800 7023.03 296000 48.42 2040.85

4 4.2- 6.2 2000 10950.76 209000 75.5 1441

5 6.2 - 8 1800 7708.73 199000 53.15 1372.06

Ep (MPa)Seg Station Jarak (m) MR (psi) Ep (psi) MR (MPa)

1 0 - 2.6 2600 8800.66622 204000 60.68 1406.53

2 2.6 - 5.2 2600 7903.27793 204000 54.49 1406.53

3 5.2 - 8 2800 8639.43771 201000 59.57 1385.85

MR (MPa) Ep (MPa)Seg Station Jarak (m) MR (psi) Ep (psi)

adalah lendutan pada deflektor ke-5, yaitu deflektor berjarak 900 mm dari pusat

beban.

Menurut AASHTO 1993, nilai MR hasil perhitungan sebaiknya dikalikan faktor

koreksi 0,33 agar menyerupai nilai MR pada pemodelan perkerasan AASHTO Road

Test Soil. Ringkasan hasil MR disajikan pada Tabel 4.11 dan Tabel 4.12, dan secara

lengkap dapat dilihat pada Lampiran II.

4.4.2 Analisis Modulus Efektif Lapis Perkerasan (EP)

Modulus elastisitas efektif lapis perkerasan dihitung dengan iterasi menggunakan

persamaan II.6.7 dan II.6.8, dimana tebal lapis perkerasan yang digunakan adalah

total tebal perkerasan di atas tanah dasar. Keseluruhan tebalnya adalah 425 mm.

Ringkasan hasil Ep disajikan pada Tabel 4.11 dan Tabel 4.12, dan secara lengkap

dapat dilihat pada Lampiran II.

Tabel 4.11 Hasil perhitungan MR dan EP pada ruas jalan arah Medan

Tabel 4.12 Hasil perhitungan MR dan EP pada ruas jalan arah Binjai


50

4.4.3 Analisis Kapasitas Struktural Perkerasan

Analisis kapasitas struktural meliputi SNeff dan SNf.

1. Structural Number Effective (SNeff)

SNeff merupakan nilai kapasitas struktural pada saat ini (pada tahun yang

ditinjau) setelah mengalami kemerosotan struktural. Perhitungan SNeff

didasarkan pada tahun pelaksanaan evaluasi kekuatan struktur perkerasan

terpasang dengan FWD, yaitu pada tahun 2015.

SNeff dihitung dengan menggunakan persamaan II.6.4 berdasarkan nilai Ep dan

tebal lapis perkerasan yaitu sebesar 42.5 cm. Perhitungan untuk mendapatkan

nilai SNeff dapat dilihat pada Lampiran II dan hasil rekapitulasi SNeff disajikan

pada Tabel 4.13 dan Tabel 4.14. meliputi SNeff dan SNf.

2. Structural Number Rencana (SNf)

SNf adalah kapasitas struktural perkerasan untuk lalu lintas mendatang/rencana,

dimana SNf ditetapkan pada tahun 2025, dimana kumulatif ESAL rencana pada

tahun tesebut sebesar 19.001.556 untuk ruas jalan arah Medan dan 18.334.057

untuk ruas jalan arah Binjai. Persamaan yang digunakan adalah persamaan II.6.6

dengan PSI pada kondisi kritis sebesar 2,5. Perhitungan untuk mendapatkan nilai

SNf dapat dilihat pada Lampiran II dan hasil rekapitulasi SNf disajikan pada

Tabel 4.13 dan Tabel 4.14.


51

1 0 - 2.6 2600 6.715 4.432456

2 2.6 - 5.2 2600 6.928 4.432456

3 5.2 - 8 2800 6.751 4.410621

SNf SNeffSeg Station Jarak (m)

1 0 -2 2000 6.936 4.417923

2 2-3.4 1400 6.986 4.403294

3 3.4 - 4.2 800 7.211 5.018011

4 4.2- 6.2 2000 6.285 4.468377

5 6.2 - 8 1800 7.005 4.395943

SNf SNeffSeg Station Jarak (m)

Tabel 4.13 Hasil perhitungan SNf dan SNeff pada ruas jalan arah Medan

Tabel 4.14 Hasil perhitungan SNf dan SNeff pada ruas jalan arah Binjai

4.4.4 Analisis Tebal Lapis Tambah (Dov)

Tebal lapis tambah atau overlay (Dov) dihitung dengan menggunakan persamaan

II.6.9. Koefisien kekuatan relative bahan untuk overlay (AC) adalah 0,4 dan SNeff

yang digunakan adalah SNeff yang dihitung berdasarkan nilai Ep. Hasil kebutuhan

tebal lapis tambah (overlay) disajikan pada Tabel 4.15 dan Tabel 4.16.


52

1 0 -2 2000 6.936 4.418 2.518 0.4 6.295 15.990 16

2 2-3.4 1400 6.986 4.403 2.583 0.4 6.457 16.400 17

3 3.4 - 4.2 800 7.211 5.018 2.193 0.4 5.482 13.925 14

4 4.2- 6.2 2000 6.285 4.468 1.817 0.4 4.542 11.536 12

5 6.2 - 8 1800 7.005 4.396 2.609 0.4 6.523 16.568 17

Seg km Jarak (m) SNf SN eff SNol aolDov

(inch)Dov (cm)

Dov

Rencana

1 0 - 2.6 2600 6.715 4.432 2.283 0.4 5.706 14.494 15

2 2.6 - 5.2 2600 6.928 4.432 2.496 0.4 6.239 15.847 16

3 5.2 - 8 2800 6.751 4.411 2.34 0.4 5.851 14.861 15

Seg Station Jarak (m) SNf SN eff SNol aolDov

(inch)Dov (cm)

Dov

Rencana

Tabel 4.15 Kebutuhan tebal lapis tambah (Dov) metode AASHTO 1993 pada ruas jalan arah Medan

Tabel 4.16 Kebutuhan tebal lapis tambah (Dov) metode AASHTO 1993 pada ruas jalan arah Binjai


53

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis dalam studi ini, diperoleh kesimpulan sebagain berikut:

1. Analisis terhadap kumulatif ESAL aktual dan rencana

a. Kumulatif ESAL aktual pada tahun 2015 pada ruas jalan arah Medan sebesar

1.337.498 dan pada ruas jalan arah Binjai 1.2905.513.

b. Kumulatif ESAL selama umur rencana (2015-2025) sebesar 19.001.556 pada

ruas jalan arah Medan dan 18.334.057 pada ruas jalan arah Binjai. Faktor

pertumbuhan lalu lintas untuk ke dua ruas diasumsikan 5% berdasarkan

Manual Desain Bina Marga 2013 untuk jalan arteri dan perkotaan.

2. Analisis terhadap kondisi struktural perkerasan memberikan hasil sebagai

berikut:

a. Nilai lendutan rata-rata untuk ruas jalan arah Medan berturut-turut untuk

geophone satu hingga sembilan adalah 0,472 mm; 0,398 mm; 0,333 mm;

0,271 mm; 0,210 mm; 0,137 mm; 0,096 mm; 0,0073; dan 0,058 mm.

Sedangkan untuk ruas jalan arah Binjai berturut-turut adalah 0,380 mm;

0,328 mm; 0,285 mm; 0,242 mm; 0,194 mm; 0,132 mm; 0,093 mm; 0,071

mm; dan 0,057 mm. Nilai lendutan pada ruas jalan arah Medan lebih besar


54

dibandingkan ruas jalan arah Binjai, sehingga dapat disimpulkan bahwa

kondisi struktural perkerasan pada ruas jalan arah Binjai lebih baik

dibandingkan ruas jalan arah Medan.

3. Analisis terhadap hasil perhitungan metode AASHTO 1993 memberikan hasil

sebagai berikut:

a. Pembagian segmen dalam analisis dilakukan berdasarkan keseragaman data

lendutan, yaitu 5 segmen untuk ruas jalan arah Medan dan 3 segmen untuk

ruas jalan arah Binjai.

b. Hasil iterasi menunjukkan secara umum nilai MR dan Ep yang memenuhi

syarat r ≥ 0,7 ae adalah lendutan pada deflektor ke-6, yaitu deflektor yang

berjarak 900 mm dari pusat beban.

c. Kebutuhan overlay rata-rata untuk ruas jalan arah Medan adalah 15 cm.

Sedangkan untuk ruas jalan arah Binjai juga dibutuhkan 15 cm.

V.2 Saran

1. Sebagai perbandingan hasil tebal lapis tambah metode AASHTO 1993,

disarankan untuk mencoba metode perhitungan lain atau menggunakan

software yang sesuai.

2. Perlu dilakukan survei WIM secara rutin sesuai tipe sumbu kendaraan dan

survei lalu lintas primer secara periodik minimal 1 tahun sekali selama 24 jam

untuk mengantisipasi jenis dan beban kendaraan yang lewat.


55

DAFTAR PUSTAKA

AASHTO guide for design of pavement structures, 1993, The American Association

of State Highway Transportation Official, Washington DC.

Akhmad Haris et al, Evaluasi Struktural Perkerasan Lentur Menggunakan Metode

AASHTO 1993 dan Metode Bina Marga 2013 Studi Kasus: Jalan Nasional

Losari – Cirebon. Volume 22 No. 2 Agustus 2015 No. ISSN 0853-2982.

Rizko et al, Analisis Lapis Tambah Perkerasan Lentur Mengunakan Metode

AASHTO 1993 dan Program ELMOD 6 Studi Kasus : Jalan Pantura (Ruas

Palimanan-Jatibarang), ITB, Bandung.

Bambang Sugeng et al, Analisis Struktural Perkerasan Multi-Layer Menggunakan

Program Komputer Elmod Studi Kasus : Jalan Tol Jakarta – Cikampek.

Jurnal Teknik Sipil Vol. 10 No. 3 Juli 2003.

Frisky Ridwan et al, Evaluasi Kondisi Struktural Perkerasan Lentur Menggunakan

Metoda AASHTO 1993 Studi Kasus: Ruas Ciasem-Pamanukan (Pantura).

Jurnal Teknik Sipil Jurnal Teoritis dan Terapan Bidang Rekayasa Sipil No.

ISSN 0853-2982.

Hardwiyono, Sentot, Penghitungan Tebal Setara Metode Boussinesq-Exel dan FWD-

ELMOD pada Perkerasan Lentur. Jurnal Ilmiah Semesta Teknika Vol. 15, No.

1, 75-89, Mei 2012.

Mardiah, S., 2004, Kinerja Struktural Perkerasan Menggunakan Metode AASHTO

1993 dan Program Komputer ELMOD pada Jalan Tol Jakarta-Cikampek

Ruas Cikarang-Karawang Barat, ITB, Bandung.


56

Tambun, Luciana S, 2010, Analisis Perbandingan Desain Tebal Overlay

Menggunakan Program ELMOD Versi 5 dan Metode AASHTO 1993 Studi

Kasus : Jalan Tol Jagorawi (Ruas Bogor – Ciawi), Tesis Program Studi

Teknik Sipil (Rekayasa Transportasi), Institut Teknologi Bandung, Bandung.

Marshal, Amando, 2016, Evaluasi Kondisi Struktural Perkerasan Lentur

Menggunakan Metoda AASHTO 1993 dan Program EVERCALC Studi Kasus

: Jalan Pantura Jawa Barat (Ruas : Sewo – Lohbener), Tesis Program Studi

Magister Sistem dan Teknik Jalan Raya), Institut Teknologi Bandung,

Bandung.

Nefiadi, E.N.,1990, Comparison of Pavement Structural Characteristic as

Determined Using Benkelman Beam and FWD, Tesis Program Studi Magister

Sistem dan Teknik Jalan Raya, Insttitut Teknologi Bandung, Bandung.

Ullidtz, P., 1987, Pavement Analysis, Development in Civil Engineering, Vol.19,

Amsterdam, Netherland.

Bina Marga, 2013, Manual Desain Perkerasan Jalan Nomor 02/M/BM/2013. Jakarta:

Kementrian Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Bina Marga.

Bina Marga, 2005, Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan Lentur dengan

Metode Lendutan Pd T-05-2005-B. Jakarta: Departemen Pekerjaan Umum.

Huang, Y.H., 2004, Pavement Analysis and Design. Pearson Prentice Hall, Upper

Saddle River, NJ.

Sukirman, Silvia, 2010, Perencanaan Tebal Struktur Perkerasan Lentur. Bandung:

Penerbit Nova.


57

Lampiran I

Data Lendutan hasil pengujian FWD pada ruas Jalan

Batas Kota Binjai – Batas Kota Medan


58

Data Lendutan Arah Medan Lajur Kiri

D1

(0mm)D2 (200) D3 (300) D4 (450) D5 (600) D6 (900)

D7

(1200)

D8

(1500)

D9

(1800)

1 2 0 22.53 28.8 27.36 548.00 38.74 371.40 311.30 263.40 218.70 175.50 122.70 87.30 67.30 53.40

2 5 0.2 22.53 28.4 27.36 555.00 39.25 295.10 258.50 228.30 202.50 162.80 110.30 73.00 52.20 42.30

3 8 0.4 22.53 29.3 27.36 551.00 38.97 355.60 303.90 264.60 223.00 176.50 115.10 76.40 53.90 42.40

4 11 0.6 22.53 28.9 27.36 553.00 39.11 398.80 351.70 311.00 265.10 215.50 150.20 107.60 80.40 63.20

5 14 0.8 22.53 28.8 27.36 556.00 39.29 356.40 300.00 259.10 209.50 162.60 111.90 84.30 67.60 58.30

6 17 1 22.53 28.8 27.36 547.00 38.65 420.90 374.70 338.20 298.10 239.80 169.40 121.40 88.80 70.30

7 20 1.2 22.53 28.8 27.36 555.00 39.20 358.10 321.10 290.80 258.20 218.10 155.40 112.10 85.80 69.90

8 23 1.4 22.53 29.7 27.36 550.00 38.90 594.10 526.70 449.00 368.90 274.90 172.70 122.50 94.50 74.60

9 26 1.6 22.53 29.2 27.36 533.00 37.66 657.20 527.50 433.00 351.80 278.20 174.70 127.60 96.30 79.00

10 29 1.8 22.53 29 27.36 546.00 38.58 335.40 307.60 276.80 241.70 192.60 121.00 79.90 58.50 46.80

11 32 2 22.53 28.8 27.36 551.00 38.97 336.30 296.80 264.90 232.20 194.70 141.00 104.50 79.30 63.40

12 35 2.2 22.53 29.3 27.36 552.00 39.04 323.00 285.70 254.60 222.60 183.50 126.20 86.30 62.90 49.00

13 38 2.4 22.53 28.9 27.36 551.00 38.91 388.30 349.70 316.20 278.00 232.20 163.10 115.00 84.00 65.90

14 41 2.6 22.53 28.7 27.36 557.00 39.34 338.70 297.30 262.00 222.90 181.00 121.60 84.20 63.80 52.00

15 44 2.8 22.53 28.8 27.36 561.00 39.64 417.70 360.00 311.50 257.70 201.80 128.30 87.20 66.20 53.60

16 47 3 22.53 29 27.36 548.00 38.76 367.70 310.70 264.30 222.90 177.90 111.50 74.60 52.10 40.60

17 50 3.2 22.53 28.7 27.36 558.00 39.46 139.20 94.90 64.80 45.80 29.90 19.90 17.20 13.70 11.40

18 53 3.4 22.53 28.9 27.36 553.00 39.08 447.60 392.20 341.00 290.20 240.40 178.00 136.60 105.70 85.00

19 56 3.6 22.53 28.8 27.36 533.00 37.66 635.80 533.50 444.40 345.40 258.10 155.50 117.60 92.40 73.30

20 59 3.8 22.53 28.6 27.36 538.00 38.05 493.30 421.60 370.90 311.10 249.20 179.40 129.40 99.20 72.60

21 62 4 22.53 28 27.36 544.00 38.44 312.40 279.40 248.00 216.90 177.20 121.70 84.20 60.60 47.60

22 65 4.2 22.53 29 27.36 543.00 38.38 644.40 546.80 425.30 313.90 216.90 117.60 79.00 58.90 47.30

23 68 4.4 22.53 29.3 27.36 557.00 39.39 363.50 299.20 254.80 212.90 168.40 108.60 80.60 63.10 48.80

24 71 4.6 22.53 29.1 27.36 555.00 39.22 312.60 268.20 236.10 204.50 169.80 120.20 88.40 68.40 56.70

25 74 4.8 22.53 29.2 27.36 560.00 39.57 296.60 252.30 213.50 183.20 148.70 100.00 67.70 49.80 38.30

26 77 5 22.53 28.5 27.36 552.00 39.04 332.00 275.70 234.50 187.00 149.20 101.20 75.80 60.10 49.00

27 80 5.2 22.53 28.3 27.36 553.00 39.11 401.50 334.10 274.40 226.60 178.10 119.50 84.80 64.30 52.90

28 83 5.4 22.53 29.2 27.36 554.00 39.18 417.30 352.10 294.70 239.20 182.90 125.50 88.60 67.70 53.10

29 86 5.6 22.53 29.3 27.36 553.00 39.08 490.70 388.00 315.80 256.20 197.40 129.80 90.80 67.60 53.90

30 89 5.8 22.53 29.2 27.36 556.00 39.29 621.90 497.80 388.70 300.70 224.00 135.10 88.50 65.40 52.60

31 92 6 22.53 28.9 27.36 549.00 38.83 420.50 341.50 287.70 238.50 188.00 118.00 82.20 54.10 46.90

32 95 6.2 22.53 29.6 27.36 549.00 38.79 496.70 404.30 361.30 303.10 257.00 172.50 123.00 95.20 69.60

33 98 6.4 22.53 29.1 27.36 544.00 38.44 669.00 561.20 444.20 336.50 237.50 127.80 82.20 62.40 50.60

34 101 6.6 22.53 28.8 27.36 550.00 38.90 593.00 502.00 422.30 349.70 259.90 147.40 92.30 65.70 52.90

35 104 6.8 22.53 28.8 27.36 542.00 38.31 970.80 779.00 628.80 463.80 342.40 207.60 149.60 116.40 93.80

36 107 7 22.53 28.8 27.36 529.00 37.41 925.70 761.10 581.60 427.90 298.20 171.60 120.00 93.70 71.40

37 110 7.2 22.53 29.2 27.36 551.00 38.91 480.20 400.30 347.10 293.20 227.50 148.50 98.80 71.60 57.00

38 113 7.4 22.53 28.9 27.36 542.00 38.30 841.20 687.60 504.60 357.70 238.40 138.00 93.90 84.50 60.80

39 116 7.6 22.53 29.6 27.36 553.00 39.05 675.40 524.40 399.50 299.30 209.30 119.50 84.80 66.70 54.60

40 119 7.8 22.53 29.3 27.36 548.00 38.76 540.80 464.90 392.80 324.00 256.00 173.00 123.20 94.20 75.40

41 122 8 22.53 29.3 27.36 546.00 38.62 527.00 459.30 389.00 324.30 255.10 174.10 123.80 94.00 77.10

StationI

DDropID Station

Asphalt

Temperat

ure (°C)

Surface

Temperat

ure (°C)

Air

Temperat

ure (°C)

Stress

(Kpa)

Force

(KN)

Besar Lendutan (µm) di

Data lendutan hasil pengujian FWD arah Medan Lajur Kiri


59

D1

(0mm)D2 (200) D3 (300) D4 (450) D5 (600) D6 (900)

D7

(1200)

D8

(1500)

D9

(1800)

1 2 0 22.53 28.8 27.36 541.00 38.24 759.40 668.10 564.50 466.20 357.00 233.90 159.10 120.10 97.10

2 5 0.2 22.53 28.4 27.36 550.00 38.90 762.30 636.40 522.90 411.90 298.40 165.50 103.90 75.40 61.20

3 8 0.4 22.53 29.3 27.36 550.00 38.86 388.30 324.30 287.40 244.00 191.80 130.20 85.90 64.50 45.90

4 11 0.6 22.53 28.9 27.36 550.00 38.86 245.70 224.00 204.20 178.70 151.40 111.30 80.30 60.90 47.50

5 14 0.8 22.53 28.8 27.36 549.00 38.79 425.30 363.00 312.20 260.20 204.30 132.40 90.40 66.30 53.00

6 17 1 22.53 28.8 27.36 542.00 38.31 503.90 447.70 383.40 322.40 256.70 173.70 124.30 95.10 77.80

7 20 1.2 22.53 28.8 27.36 548.00 38.76 533.90 458.40 391.10 326.70 256.00 165.90 112.90 81.60 64.40

8 23 1.4 22.53 29.7 27.36 549.00 38.83 519.40 420.10 340.30 264.10 185.50 100.10 63.80 48.80 40.40

9 26 1.6 22.53 29.2 27.36 554.00 39.18 331.30 282.50 252.40 214.30 179.80 123.90 89.00 66.20 50.90

10 29 1.8 22.53 29 27.36 554.00 39.18 378.30 307.20 254.00 207.30 164.90 111.70 83.10 66.00 54.80

11 32 2 22.53 28.8 27.36 558.00 39.43 318.40 270.80 236.60 202.20 164.80 116.00 86.00 68.00 55.40

12 35 2.2 22.53 29.3 27.36 557.00 39.36 398.10 318.10 253.10 199.80 151.20 100.70 74.80 60.80 50.70

13 38 2.4 22.53 28.9 27.36 553.00 39.11 362.60 279.70 235.60 202.30 159.20 107.70 82.50 65.70 52.80

14 41 2.6 22.53 28.7 27.36 555.00 39.25 413.40 321.00 258.20 200.30 147.70 86.70 55.60 43.20 36.60

15 44 2.8 22.53 28.8 27.36 556.00 39.27 414.10 328.20 266.80 211.20 158.10 95.90 66.60 52.90 44.20

16 47 3 22.53 29 27.36 564.00 39.87 268.90 232.60 210.90 188.70 161.30 119.50 89.00 68.00 54.70

17 50 3.2 22.53 28.7 27.36 561.00 39.68 244.80 210.60 185.70 163.40 137.70 105.60 81.50 65.50 55.00

18 53 3.4 22.53 28.9 27.36 565.00 39.92 247.10 195.70 164.40 137.90 110.00 73.70 53.10 41.20 34.40

19 56 3.6 22.53 28.8 27.36 555.00 39.25 483.20 415.40 354.60 291.00 227.10 146.30 101.40 75.40 59.80

20 59 3.8 22.53 28.6 27.36 542.00 38.30 416.60 374.30 322.90 258.60 197.20 116.40 80.50 64.60 46.90

21 62 4 22.53 28 27.36 554.00 39.15 393.70 345.70 309.00 272.20 226.80 159.90 114.50 85.10 66.90

22 65 4.2 22.53 29 27.36 552.00 39.02 359.50 317.10 282.80 250.10 208.20 149.10 111.00 86.40 70.40

23 68 4.4 22.53 29.3 27.36 552.00 39.02 504.50 449.50 389.60 335.90 273.50 194.00 143.60 112.40 93.50

24 71 4.6 22.53 29.1 27.36 553.00 39.05 442.70 398.00 351.80 300.70 246.20 166.90 117.20 87.90 69.20

25 74 4.8 22.53 29.2 27.36 547.00 38.67 290.70 261.70 235.20 207.70 175.40 127.90 94.30 73.00 58.10

26 77 5 22.53 28.5 27.36 555.00 39.22 271.90 243.60 218.50 194.90 163.80 117.20 86.90 64.20 51.70

27 80 5.2 22.53 28.3 27.36 553.00 39.05 330.20 292.30 264.10 235.40 194.70 141.00 103.60 78.50 64.80

28 83 5.4 22.53 29.2 27.36 553.00 39.05 287.00 254.60 229.10 204.90 173.80 125.10 89.90 67.70 50.50

29 86 5.6 22.53 29.3 27.36 556.00 39.27 360.80 321.30 281.10 248.10 202.50 136.60 92.40 66.80 48.90

30 89 5.8 22.53 29.2 27.36 556.00 39.32 346.90 316.70 287.00 255.90 218.20 161.40 121.30 93.10 75.60

31 92 6 22.53 28.9 27.36 544.00 38.45 291.60 261.90 237.30 210.80 180.30 130.10 94.70 73.50 61.00

32 95 6.2 22.53 29.6 27.36 549.00 38.77 348.10 301.50 268.80 230.50 185.00 122.80 80.80 58.00 43.50

33 98 6.4 22.53 29.1 27.36 552.00 38.98 312.40 284.50 258.80 230.60 190.00 133.10 93.60 69.80 56.90

34 101 6.6 22.53 28.8 27.36 547.00 38.67 470.80 388.60 332.50 283.50 224.10 149.80 103.10 75.60 59.40

35 104 6.8 22.53 28.8 27.36 547.00 38.63 407.40 359.90 305.90 249.70 188.70 117.90 84.60 65.00 52.90

36 107 7 22.53 28.8 27.36 555.00 39.23 308.70 280.40 253.50 222.90 185.80 124.70 86.60 67.20 53.80

37 110 7.2 22.53 29.2 27.36 552.00 39.04 250.90 224.10 201.20 175.00 144.50 100.50 70.90 53.90 43.00

38 113 7.4 22.53 28.9 27.36 558.00 39.43 261.50 237.30 213.30 187.20 155.90 109.80 77.50 56.50 45.30

39 116 7.6 22.53 29.6 27.36 557.00 39.36 229.30 198.10 177.10 155.10 128.50 90.60 65.20 49.40 39.90

40 119 7.8 22.53 29.3 27.36 557.00 39.34 353.40 317.90 287.90 258.20 217.10 159.60 117.50 90.00 72.30

41 122 8 22.53 29.3 27.36 543.00 38.40 361.60 326.20 297.70 266.30 226.60 164.00 118.90 89.70 71.10

StationI

DDropID Station

Asphalt

Temperat

ure (°C)

Surface

Temperat

ure (°C)

Air

Temperat

ure (°C)

Stress

(Kpa)

Force

(KN)

Besar Lendutan (µm) di

Data lendutan hasil pengujian FWD arah Binjai Lajur Kiri


60

Lampiran II

Nilai MR, EP, SNeff, dan SNf


61

(x 0.001 mm) (inch) (x 0.001 mm) (inch) (mm) (inch)

81.643 8953.7 648.909 0.025548 1.08 700.82172 0.027591 0 0

81.643 8953.7 546.604 0.02152 1.08 590.33232 0.023241 200 7.874016 12681.72709 34000 23.98009 16.78606332 NO

81.643 8953.7 460.782 0.018141 1.08 497.64456 0.019592 300 11.81102 10029.15734 49000 28.996173 20.29732077 NO

81.643 8953.7 380.926 0.014997 1.08 411.40008 0.016197 450 17.71654 8087.756599 76000 35.794641 25.05624858 NO

81.643 8953.7 296.408 0.01167 1.08 320.12064 0.012603 600 23.62205 7795.429599 113000 41.217365 28.85215574 NO

81.643 8953.7 193.798 0.00763 1.08 209.30184 0.00824 900 35.43307 7948.57701 202000 49.54026 34.67818194 OK

81.643 8953.7 141.488 0.00557 1.08 152.80704 0.006016 1200 47.24409 8165.454005 297000 55.74499 39.02149312 OK

81.643 8953.7 107.9918921 0.004252 1.08 116.6312435 0.004592 1500 59.05512 8558.523246 386000 59.843563 41.89049431 OK

81.643 8953.7 86.95396039 0.003423 1.08 93.91027722 0.003697 1800 70.86614 8857.66754 466000 62.965649 44.07595424 OK

81.711 8954.806 511.016 0.020119 1.08 551.89728 0.021728 0 0

81.711 8954.806 461.839 0.018183 1.08 498.78612 0.019637 200 7.874016 15011.15993 39000 23.7454 16.62178009 NO

81.711 8954.806 417.711 0.016445 1.08 451.12788 0.017761 300 11.81102 11064.6502 53000 28.813484 20.16943914 NO

81.711 8954.806 364.097 0.014335 1.08 393.22476 0.015481 450 17.71654 8462.627578 78000 35.570991 24.89969373 NO

81.711 8954.806 301.87 0.011885 1.08 326.0196 0.012835 600 23.62205 7655.325112 112000 41.342001 28.93940048 NO

81.711 8954.806 206.811 0.008142 1.08 223.35588 0.008794 900 35.43307 7449.356033 200000 50.442554 35.309788 OK

81.711 8954.806 143.98 0.005669 1.08 155.4984 0.006122 1200 47.24409 8025.118175 298000 56.126593 39.28861489 OK

81.711 8954.806 106.5840841 0.004196 1.08 115.1108108 0.004532 1500 59.05512 8672.637968 386000 59.582503 41.70775193 OK

81.711 8954.806 84.50282052 0.003327 1.08 91.26304616 0.003593 1800 70.86614 9115.722731 462000 62.19373 43.53561115 OK

81.106 8890.42 738.987 0.029094 1.08 798.10596 0.031421 0 0

81.106 8890.42 615.532 0.024234 1.08 664.77456 0.026172 200 7.874016 11182.02161 31000 24.23298 16.96308606 NO

81.106 8890.42 513.673 0.020223 1.08 554.76684 0.021841 300 11.81102 8932.910233 46000 29.487723 20.64140629 NO

81.106 8890.42 399.557 0.015731 1.08 431.52156 0.016989 450 17.71654 7656.136778 73000 35.964173 25.17492104 NO

81.106 8890.42 304.694 0.011996 1.08 329.06952 0.012955 600 23.62205 7529.84077 111000 41.444173 29.01092128 NO

81.106 8890.42 212.566 0.008369 1.08 229.57128 0.009038 900 35.43307 7195.560876 198000 50.85243 35.59670092 NO

81.106 8890.42 163.341 0.006431 1.08 176.40828 0.006945 1200 47.24409 7023.029607 296000 58.520502 40.96435172 OK

81.106 8890.42 129.4774583 0.005098 1.08 139.8356549 0.005505 1500 59.05512 7087.866119 399000 64.389691 45.07278355 OK

81.106 8890.42 101.1178034 0.003981 1.08 109.2072277 0.004299 1800 70.86614 7563.116819 490000 67.452623 47.21683594 OK

81.587 8944.676 673.361 0.02651 1.08 727.22988 0.028631 0 0

81.587 8944.676 551.502 0.021713 1.08 595.62216 0.02345 200 7.874016 12556.43072 34000 24.054775 16.83834245 NO

81.587 8944.676 429.169 0.016896 1.08 463.50252 0.018248 300 11.81102 10757.06266 52000 28.897758 20.22843043 NO

81.587 8944.676 324.415 0.012772 1.08 350.3682 0.013794 450 17.71654 9487.02078 83000 34.975226 24.48265808 NO

81.587 8944.676 233.062 0.009176 1.08 251.70696 0.00991 600 23.62205 9904.226948 124000 39.293872 27.50571055 NO

81.587 8944.676 140.526 0.005533 1.08 151.76808 0.005975 900 35.43307 10950.75519 209000 45.097576 31.56830336 OK

81.587 8944.676 96.968 0.003818 1.08 104.72544 0.004123 1200 47.24409 11902.37369 282000 48.412452 33.88871611 OK

81.587 8944.676 74.36406267 0.002928 1.08 80.31318769 0.003162 1500 59.05512 12416.20636 343000 50.91811 35.642677 OK

81.587 8944.676 60.30127475 0.002374 1.08 65.12537673 0.002564 1800 70.86614 12759.81209 394000 52.817616 36.97233093 OK

80.465 8815.082 727.13 0.028627 1.08 785.3004 0.030917 0 0

80.465 8815.082 593.539 0.023368 1.08 641.02212 0.025237 200 7.874016 11498.09197 32000 24.262441 16.98370866 NO

80.465 8815.082 460.306 0.018122 1.08 497.13048 0.019572 300 11.81102 9884.100489 49000 29.131489 20.39204214 NO

80.465 8815.082 360.276 0.014184 1.08 389.09808 0.015319 450 17.71654 8418.935853 77000 35.482014 24.83740984 NO

80.465 8815.082 281.509 0.011083 1.08 304.02972 0.01197 600 23.62205 8080.933197 114000 40.853568 28.59749727 NO

80.465 8815.082 196.734 0.007745 1.08 212.47272 0.008365 900 35.43307 7708.734778 199000 49.796122 34.85728548 OK

80.465 8815.082 141.693 0.005578 1.08 153.02844 0.006025 1200 47.24409 8027.408357 293000 55.80917 39.06641874 OK

80.465 8815.082 108.8250537 0.004284 1.08 117.531058 0.004627 1500 59.05512 8361.51312 382000 60.098373 42.06886087 OK

80.465 8815.082 84.91298312 0.003343 1.08 91.70602177 0.00361 1800 70.86614 8930.142848 456000 62.347929 43.6435504 OK

3 3.4 - 4.2 800

4 4.2 - 6.2 2000

5 6.2 - 8 1800

MR (psi) Ep (psi) ae (inch) 0.7 x ae (inch) r ≥ (0.7 x ae)

1 0 - 2 2000

2 2 - 3.4 1400

Seg Station Jarak (m) p (psi) P (lbs)dr

TAFdr x TAF r

Nilai MR dan EP Arah Medan


62

Nilai MR dan EP Arah Binjai

(x 0.001 mm) (inch) (x 0.001 mm) (inch) (mm) (inch)

81.27247024 8910.971 580.2674 0.022845 1.08 626.6888 0.024673 0 0

81.27247024 8910.971 490.0911 0.019295 1.08 529.2984 0.020839 200 7.874016 14076.57 37000 23.832 16.6824 NO

81.27247024 8910.971 411.4111 0.016197 1.08 444.324 0.017493 300 11.81102 11179.09 53000 28.71898 20.10328 NO

81.27247024 8910.971 338.8339 0.01334 1.08 365.9406 0.014407 450 17.71654 9049.078 80000 35.09377 24.56564 NO

81.27247024 8910.971 263.391 0.01037 1.08 284.4623 0.011199 600 23.62205 8730.749 118000 40.28628 28.2004 NO

81.27247024 8910.971 174.199 0.006858 1.08 188.1349 0.007407 900 35.43307 8800.666 204000 48.06596 33.64617 OK

81.27247024 8910.971 122.0642 0.004806 1.08 131.8294 0.00519 1200 47.24409 9419.635 292000 52.88559 37.01991 OK

81.27247024 8910.971 91.42981 0.0036 1.08 98.74419 0.003888 1500 59.05512 10060.62 367000 55.79855 39.05898 OK

81.27247024 8910.971 73.89297 0.002909 1.08 79.8044 0.003142 1800 70.86614 10373.57 433000 58.33375 40.83363 OK

82.27201281 9020.431 547.5933 0.021559 1.08 591.4008 0.023283 0 0

82.27201281 9020.431 477.7606 0.018809 1.08 515.9815 0.020314 200 7.874016 14617.25 38000 23.74998 16.62498 NO

82.27201281 9020.431 412.4797 0.016239 1.08 445.4781 0.017539 300 11.81102 11287.09 53000 28.63098 20.04168 NO

82.27201281 9020.431 347.9083 0.013697 1.08 375.741 0.014793 450 17.71654 8921.31 80000 35.2558 24.67906 NO

82.27201281 9020.431 281.6783 0.01109 1.08 304.2125 0.011977 600 23.62205 8264.211 116000 40.78649 28.55054 NO

82.27201281 9020.431 196.3614 0.007731 1.08 212.0703 0.008349 900 35.43307 7903.278 204000 49.79435 34.85604 OK

82.27201281 9020.431 143.6405 0.005655 1.08 155.1317 0.006108 1200 47.24409 8103.039 300000 56.0716 39.25012 OK

82.27201281 9020.431 109.7968 0.004323 1.08 118.5805 0.004669 1500 59.05512 8480.571 391000 60.28015 42.19611 OK

82.27201281 9020.431 88.6422 0.00349 1.08 95.73358 0.003769 1800 70.86614 8753.726 473000 63.5239 44.46673 OK

80.05113062 8773.355 452.3005 0.017807 1.08 488.4845 0.019232 0 0

80.05113062 8773.355 392.7791 0.015464 1.08 424.2015 0.016701 200 7.874016 17292.83 42000 23.25092 16.27565 NO

80.05113062 8773.355 343.9554 0.013542 1.08 371.4718 0.014625 300 11.81102 13165 58000 28.05485 19.6384 NO

80.05113062 8773.355 298.9638 0.01177 1.08 322.8809 0.012712 450 17.71654 10097.49 84000 34.40946 24.08662 NO

80.05113062 8773.355 245.1542 0.009652 1.08 264.7666 0.010424 600 23.62205 9235.359 119000 39.66392 27.76475 NO

80.05113062 8773.355 174.7095 0.006878 1.08 188.6862 0.007429 900 35.43307 8639.438 201000 48.12398 33.68679 OK

80.05113062 8773.355 127.4292 0.005017 1.08 137.6235 0.005418 1200 47.24409 8883.706 289000 53.73244 37.61271 OK

80.05113062 8773.355 97.00907 0.003819 1.08 104.7698 0.004125 1500 59.05512 9335.568 368000 57.24298 40.07008 OK

80.05113062 8773.355 78.52028 0.003091 1.08 84.8019 0.003339 1800 70.86614 9611.477 438000 60.04839 42.03388 OK

3 5.2 - 8 2800

MR (psi) Ep (psi) ae (inch) 0.7 x ae (inch)r ≥ (0.7 x ae)

1 0 - 2.6 2600

2 2.6 - 5.2 2600

Seg Station Jarak (m) p (psi) P (lbs)dr

TAFdr x TAF r


63

AC-WC 40 1.5748

AC-BC 60 2.3622

AC Base 75 2.95276

Agg. "A" 250 9.84252

Agg. "B" 250 9.84252

TOTAL 675 26.5748

Tebal

(inch)

Jenis

Perkeras

Tebal

(mm)

1 0 -2 2000 7948.57701 202000 16.7323 4.417923421

2 2-3.4 1400 7449.35603 200000 16.7323 4.403294429

3 3.4 - 4.2 800 7023.02961 296000 16.7323 5.018011253

4 4.2- 6.2 2000 10950.75519 209000 16.7323 4.468377153

5 6.2 - 8 1800 7708.73478 199000 16.7323 4.395943339

Seg km Jarak (m) MR (psi) Ep (psi) D (inch) SN eff

1 0 - 2.6 2600 8800.66622 204000 16.7323 4.432456169

2 2.6 - 5.2 2600 7903.27793 204000 16.7323 4.432456169

3 5.2 - 8 2800 8639.43771 201000 16.7323 4.410621055

SN effSeg km Jarak (m) MR (psi) Ep (psi) D (inch)

Nilai SNeff

Arah Medan

Arah Binjai

AC-WC 40 1.574803

AC-BC 60 2.362205

AC Base 75 2.952756

Agg. "A" 250 9.84252

TOTAL 425 16.73228

Jenis

Perkeras

Tebal

(mm)

Tebal

(inch)


64

1 0 -2 2000 7948.57701 0.33 2623.03 202000 19001556.09 7.27878917 6.936

2 2-3.4 1400 7449.35603 0.33 2458.287 200000 19001556.09 7.278789168 6.986

3 3.4 - 4.2 800 7023.02961 0.33 2317.6 296000 19001556.09 7.278789168 7.211

4 4.2- 6.2 2000 10950.75519 0.33 3613.749 209000 19001556.09 7.278789168 6.285

5 6.2 - 8 1800 7708.73478 0.33 2543.882 199000 19001556.09 7.278789168 7.005

C MR x C Ep (psi) W (ESAL) log (W) SNfSeg kmJarak

(m)MR (psi)

1 0 - 2.6 2600 8800.66622 0.33 2904.22 204000 18334056.72 7.263259 6.715

2 2.6 - 5.2 2600 7903.27793 0.33 2608.082 204000 18334056.72 7.263259 6.928

3 5.2 - 8 2800 8639.43771 0.33 2851.014 201000 18334056.72 7.263259 6.751

SNfSeg km Jarak (m) MR (psi) C MR x C Ep (psi) W (ESAL) log (W)

Nilai SNf

Arah Medan

Arah Binjai


65

Lampiran III

Data VDF


66

REKAPITULASI NILAI VDF (WIM SECTION MEDAN-BINJAI)vdf

NAASRA

SEDAN GOL 2

1.1

MINI BUS GOL 3 0.0139

1.1

PICK UP GOL 4

BUS KECIL GOL 5A 0.0149

1.1

GOL 5B 0.2555

1.2

TRUK 2 SUMBU KECIL

GOL 6A 1.3818

1.2

TRUK 2 SUMBU BESAR

GOL 6B 4.5223

1.2 H

TRUK 3 SUMBU

GOL 7A2 6.1988

1.2.2

TRUK 3 SUMBU

GOL 7A1 5.0763

1.1.2

TRUK 4 SUMBU

GOL 7C1 10.3525

1.2 - 2.2

TRUK 5 SUMBU TRIPLE

GOL 7C2B 13.1533

1.2 - 2.2.2

TRUK 5 SUMBU TANDEM

GOL 7C2A 20.0974

1.2.2 - 2.2

TRUK 6 SUMBU

GOL 7C3 24.3490

1.2.2 - 2.2.2

GAMBAR KENDARAAN JENIS KENDARAAN

BUS BESAR


ANALISA TEBAL LAPIS TAMBAH (OVERLAY PERKERASAN LENTUR ...

Documents

Transcript of ANALISA TEBAL LAPIS TAMBAH (OVERLAY PERKERASAN LENTUR ...