Bab 4 _ Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur
-
Upload
bambang-kuhartono -
Category
Documents
-
view
340 -
download
82
description
Transcript of Bab 4 _ Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur
Lapisan konstruksi jalan
Metode perencanaan perkerasan lentur dapat diklasifikasikan ke dalam lima kategori:metode empiris dengan atau tanpa tes
kekuatan tanah, metode batasan keruntuhan geser, metode batasan defleksi, metode regresi berdasarkan kinerja
perkerasan atau tes jalan, dan metode mekanistik-empiris.
1. Metode empiris dengan atau tanpa tes kekuatan tanah: Penggunaan metode empiris tanpa uji kekuatan, ke pengembangan
(Public Road) sistem klasifikasi tanah (Hogentogler dan Terzaghi, 1929), tanah dasar tersebut diklasifikasikan sebagai seragam dari A-1 sampai A-8 dan seragam dari B-1 sampai B-3.
Sistem Public Road kemudian dimodifikasi oleh (Highway Research Board 1945), di mana tanah yang dikelompokkan dari A-1 sampai A-7 dan indeks grup ditambahkan untuk membedakan tanah masing-masing kelompok. Steele (1945) membahas penerapan kalsifikasi HRB dan indeks grup penghitungan subbase dan ketebalan perkerasan total tanpa tes kekuatan.
Metode empirical dengan tes kekuatan pertama kali digunakan oleh California Highway Department pada tahun 1929 (Porter, 1950). Ketebalan perkerasan terkait dengan CBR, didefinisikan sebagai ketahanan penetrasi tanah sub-kelas relatif terhadap batu hancur standar.
Metode CBR desain dipelajari secara ekstensif oleh Corps of Engineers AS selama Perang Dunia II dan menjadi metode yang sangat populer setelah perang.
Penelitian/kondisi itu dapat diterapkan hanya untuk satu set tertentu dari lingkungan, materi, dan kondisi pembebanan.
Jika kondisi ini berubah, desain tidak lagi berlaku dan metode baru harus dikembangkan melalui trial and error untuk menjadi sepadan dengan kondisi baru.
Kerugian Metode empiris :
Contoh: Metode AASHTO, Amerika SerikatTerakhir tahun 1986
Metode AASHTO, Amerika Serikat Terakhir Tahun 1986
Metode Bina MargaMetode NAASRAMetode Asphalt Institute
Contoh Metode empiris :
2. Metode desain mekanistik-empirik :
Didasarkan pada mekanika bahan yang berhubungan input (beban roda) ke respon output atau respon perkerasan (Tegangan dan regangan).
Nilai-nilai respon yang digunakan untuk memprediksi kesulitan berdasarkan uji laboratorium dan data kinerja lapangan.
Ketergantungan pada kinerja yang diamati diperlukan karena teori saja belum terbukti cukup untuk merancang perkerasan realistis.
Contoh Metode mekanis empiris :Teori Tentang Elastis (Elastis Layered
Theory)Teori ini membutuhkan nilai modulus elastisitas dan poisson ratio dari setiap lapisan perkerasan.
Contoh Metode mekanis empiris :Teori Tentang Elastis (Elastis Layered
Theory)Teori ini membutuhkan nilai modulus elastisitas dan poisson ratio dari setiap lapisan perkerasan.
PERKERASAN LENTUR KONVENSIONAL Perkerasan lentur sistem berlapis dengan bahan yang lebih baik di atas intensitas stres adalah bahan tinggi dan rendah di bagian bawah di mana
intensitas rendah.Penggunaan bahan lokal dan biasanya menghasilkan desain yang paling
ekonomis. Hal ini terutama berlaku di daerah di mana bahan berkualitas tinggi yang
mahal tapi bahan-bahan lokal berkualitas rendah sudah tersedia.
SEAL COAT: Pemberian lapis tipis permukaan dengan asphalt Digunakan sebagai lapisan kedap air Untuk menjaga gesekan permukaan ketika
agregat dilewati oleh lalu lintas menjadi licin
Surface course: Lapisan atas permukaan perkerasan asphaltDisebut wearing coarseBiasanya konstruksi HMA (Hot Mix Asphlat)
bergradasi senjang (dense graded)
BINDER COURSE: Disebut asphalt base course Pelapisan asphalt dibawah surface courseKetika HMA terlalu tipis untuk dipadatkan dalam
satu layer dijadikan dua lapisKetika binder course umumnya terdiri dari
agregat terbesar dan sedikit asphalt dan bukan kualitas terbaik yang diinginkan sebagai surface course
Jika tebalnya lebih dari 3 inch (76 mm) umumnya di letakkan dalam 2 lapis
TACK COAT & PRIME COAT: Aplikasi Asphalt yang sangat ringanAspal emulsi biasanya diencerkan dengan air, digunakan
untuk memastikan ikatan antara permukaan yang beraspal dan tentu saja di atasnya.
Adalah penting bahwa setiap lapisan dalam perkerasan aspal ditempelkan ke lapisan bawah. Mantel Tack juga digunakan untuk obligasi lapisan aspal ke basis PCC atau perkerasan aspal lama.
Tiga persyaratan tack coat : 1. Tebalnya harus sangat tipis, 2. Seragam harus menutupi seluruh permukaan menjadi diaspal, 3. Harus dibiarkan mengering sebelum HMA diletakkan.
TACK COAT & PRIME COAT: Prime Coat sebuah aplikasi asphalt cutback berviskositas
rendah menyerap permukaan Tujuannya adalah untuk mengikat dasar granular ke
lapisan aspal.Perbedaan antara tack coat dan prime coar adalah bahwa
biaya tack tidak memerlukan penetrasi aspal ke dalam lapisan yang mendasarinya,
Sedangkan prime coat menembus ke dalam lapisan yang mendasari, dan membentuk permukaan kedap air.
Jenis dan kuantitas aspal yang digunakan sangat berbeda, tetapi keduanya aplikasi pemakaian nya secara semprot.
BASE COURSE AND SUBBASE COURSE: Lapisan bahan di bawah permukaan atau lapisan pengikat.Terdiri dari batu pecah, terak hancur, atau bahan yang
tidak diolah.Lapisan subbase adalah lapisan bahan di bawah pondasi. Alasan bahwa dua bahan granular berbeda digunakan
adalah bagi perekonomian. Alternatif menggunakan bahan dasar saja lebih mahal
untuk seluruh lapisan, bahan lokal dan murah dapat digunakan sebagai lapisan subbase di atas tanah dasar.
Jika base coarse bergradasi terbuka (open graded), lapisan subbase dapat berfungsi sebagai filter antara tanah dasar dan pondasi.
SUB GRADE: Permukaan atas 6 inci (152 mm) dari tanah dasar
harus diskarifikasi dan dipadatkan dengan kepadatan yang diinginkan dekat kadar air optimum.
Subgrade dipadatkan mungkin tanah in situ atau lapisan Bahan yang dipilih.
SUB GRADE: Permukaan atas 6 inci (152 mm) dari tanah dasar
harus diskarifikasi dan dipadatkan dengan kepadatan yang diinginkan dekat kadar air optimum.
Subgrade dipadatkan mungkin tanah in situ atau lapisan Bahan yang dipilih.
PERKERASAN ASPHALT PENUH: Perkerasan aspal yang dibangun dengan menempatkan satu atau
lebih lapisan HMA langsung pada tanah dasar subgrade atau ditingkatkan.
Konsep ini digagas oleh Aspal Institute tahun 1960 dan umumnya dianggap jenis yang paling hemat biaya dan dapat diandalkan jalan aspal untuk lalu lintas berat.
Jenis konstruksi ini cukup populer di daerah dimana bahan lokal tidak tersedia. Hal ini lebih nyaman untuk membeli hanya satu materi, yaitu, HMA, daripada beberapa bahan dari sumber yang berbeda, sehingga meminimalkan administrasi dan biaya peralatan.
Gambar dibawah penampang melintang untuk perkerasan aspal penuh. Base course aspal dalam konstruksi asphalt penuh mendalam adalah sama dengan lapisan pengikat di perkerasan konvensional.
Serupa dengan perkerasan konvensional, tack coat harus diterapkan antara dua lapisan aspal untuk mengikat mereka bersama-sama
KEUNTUNGAN PERKERASAN ASPHALT PENUH: Mereka tidak memiliki lapisan granular permeabel
untuk menjebak air dan mengganggu kinerja.Waktu yang dibutuhkan untuk konstruksi berkurang.
Pada proyek pelebaran, di mana arus lalu lintas yang berdekatan biasanya harus dijaga, perkerasan asphalt penuh bisa sangat menguntungkan.
Ketika ditempatkan dalam mengangkat tebal 4 inci (102 mm) atau lebih, musim konstruksi dapat diperpanjang.
Mereka menyediakan dan mempertahankan keseragaman dalam struktur perkerasan.Mereka kurang dipengaruhi oleh kelembaban atau es.
GAMBAR PERKERASAN ASPHALT PENUH:
Jenis lain dari konstruksi batu mengandung aspal (CRAM), yang terdiri dari empat lapisan (Miller dkk., 1986).
Mulai dari bawah, lapisan gradasi HMA yang rapat, lapisan tersebar melalui subgrade konvensional dikupas,
Diikuti oleh lapisan bergradasi terbuka, kemudian aggregat bergradasi rapat dan akhirnya permukaan wearing coarse .Keuntungan utama dari konstruksi CRAM adalah bahwa lapisan aspal bawah secara signifikan mengurangi regangan tekan vertikal pada tanah dasar dan tegangan tarik horisontal di lapisan atasnya granular.
Batu Asphalt Mat Contained
Pengurangan tegangan tarik dalam bahan granular membuatnya lebih kuat dan dengan demikian mengurangi tegangan tarik dan regangan pada lapisan permukaan aspal. Manfaat dari bagian CRAM termasuk mengendalikan air permukaan melalui agregat terbuka-dinilai,
Mencegah kontaminasi agregat oleh infiltrasi tanah subgrade
Meningkatkan ketahanan lelah dari lapisan bawah aspal dengan kemungkinan penggunaan aspal lebih lembut,
Batu Asphalt Mat Contained
METODE ANALISA KOMPONEN SKBI 2.3.26. 1987 UDC :625.57
Metode yang bersumber dari metode aashto ‘72 dimodifkasi sesuai dengan kondisi jalan di Indonesia
Penyempurnaan dari Buku Pedoman Penentuan Tebal Perkerasan Lentur Jalan Raya No.01/PD/B/1983
Rumus dasar diambil dari rumus dasar AASHTO’72 Revisi 1981
RUMUS AASHTO’72Gt=log𝐼𝑃𝑜−𝐼𝑃𝑡𝐼𝑃𝑜−1.5
=β(𝐿𝑜𝑔 𝑤− log𝑝) Gt = Fungsi logaritma dari perbandingan antara kehilangan tingkat pelayanan dari IP=IP0 sampai IP=Ipt dengan
kehilangan tingkat pelayanan dari Ipo sampai Ipt=1,5
IPo = Indeks permukaan pada awal umur rencana, yang besarnya tergantung jenis dan mutu lapis permukaan.Untuk jalan dengan lapis permukaan dari aspal beton Ipo=4,2
Ipt = Indeks permukaan pada akhir umur rencanaB = Fungsi dari desain dan variasi beban sumbu yang menyatakan jumlah perkiiraan banyaknya lintasan sumbu yang diperlukan sehingga permukaan perkerasan mencapai tingkat pelayanan IP=1,5
RUMUS AASHTO’72Log (β-0,40) =log 0,081+3,23 log(L1+L2)-5,19log(ITP+1)-3,23log(L2)
Dimana:L1= Beban sumbu tunggal atau ganda dalam 1000 pon karena
dipergunakan beban sumbu 18000 pon, maka L1=18L2= Kode sumbu(untuk sumbu tunggal L2=1,untuk sumbu ganda L2=2). Karena digunakan beban sumbu tunggal 18000 pon, maka L2=1ITP=Indeks Tebal Perkerasan dalam kelipatan 2,54cm, untuk
perkerasan sesuai kondisi penelitian
RUMUS AASHTO’72
Log ρ =5,93+9,36log(ITP+1)-4,79log(L1+L2)+4,33 log L2Log Wt18=log Nt 18 (FR)
Dimana:Wt18 = Beban Lalu Lintas selama umur rencana atas dasar beban sumbu tunggal 18000 pon yang telah diperhitungkan terhadap
faktor regionalNt = Jumlah lintas sumbu 18000 ponFR = Faktor Regional
RUMUS DASARLog Wt18=9,36 log (ITP’+1)-0,20+
RUMUS DASAR BERLAKU BILA KONDISI LINGKUNGAN DAN KEADAAN TANAH DASAR SEPERTI JALAN YAG DIAMATIUNTUK DIPERGUNAKAN SECARA UMUM HARUS DIMASUKAN FAKTOR REGIONAL (FR) SEHUBUNGAN DENGAN KONDISI LINGKUNGAN DAN FAKTOR DAYA DUKUNG TANAH DASAR (DDT)
RUMUS UMUMLog Wt18=9,36 log (ITP’+1)-0,20+
Dimana : ITP = Indeks Tebal Perkerasan untuk keadaan lingkungan dan daya dukung sesuai lokasi jalan dan Indeks Permukaan akhir umum rencana yang dipilihDDT = Daya Dukung Tanah Dasar yang besarnya merupakan nilai korelasi dengan CBR FR = Faktor Regional yang besarnya diperngaruhi oleh kondisi lingkungan dimana jalan tersebut berada
MODIFIKASI KONDISI INDONESIAIndeks Permukaan Awal
Lapis permukaan di Indonesia terdiri dari berbagai jenis yang berbeda mutunya satu sama lain.
Ipo tidak dapat dipergunakan hanya satu nilai seperti AASHTO
AASHTO menggunakan 2 nilai Ipt yaitu 2 dan 2,5 sedangkan Indonesia mempergunakan 4 nilai yaitu Ipt 1; 1,5 2 dan 2,5 sesuai dengan fungsi jalan
FR digunakan karena ada 4 musim, di Indonesia hanya 2 musim Nilai FR di Indonesia bervariasi antara 0,5-4
Nomogram AASHTO untuk umur rencana 20 tahun, sedangkan Bina Marga UR 10 tahun . Untuk Urnya bukan 10 tahun digunakan Faktor Penyesuaian (FP= Umur Rencana /10)