Desain Perkerasan JalanAgung Pangestu N I0113003Ely Jauharotus S I0113030Muhammad Rizqi A I0113091Sebastianus Kristanto N I0113119Trisunan Giri PI0113133

Jurusan Teknik Sipil Fakultas TeknikUniversitas Sebelas Maret

Surakarta2015

Jalan terletak di kecamatan JumantonoKaranganyar, yang menghubungkan antara desa Banjarsari ke Kedungdowo Jalan yang digunakan adalah jalan Kolektor3B, dengan lebar jalan 7 meter. (2 Jalur 2 arah)

Kriteria Jalan

DESAIN PERKERASAN LENTUR

Data lalu lintas pada tahun 1996 sebagai berikut1. Mobil penumpang       (1+1)        =      1100           Kendaraan2. Bus 8 ton                     (3+5)         =      300           Kendaraan3. Truk 2 as 10 ton          (4+6)         =      70                Kendaraan4. Truk 2 as 13 ton          (5+8)         =      25                Kendaraan5. Truk 3 as 20 ton          (6+7+7)     =      10                Kendaraan Pertumbuhan lalu lintas selama pelaksanaan = 5% Jalan dibuka tahun 2000 Perkembangan lalu lintas = 6% Umur rencana jalan 20 tahun Curah hujan > 900 mm/thn Kelandaian jalan <6% Data CBR = 4 5 6 7 8 9 10 5 4 8 Jenis Perkerasan yang digunakan :1. Laston2. Batu pecah3. Sirtu

Metode Analisa Komponen

Dari grafik CBR di atas, didapatkan CBR yang mewakili adalah 4,7%

Menghitung LHR ( Lintas Harian Rata-Rata)1. LHR pada tahun 2000 (awal umur rencana):

2. LHR pada tahun 2020 (akhir umur rencana):

LHR pada awal umur rencana jalan (LHR 2000)

mobil penumpang 2 ton( 1+1) =1100 x (1+0.05)^4 1,337.0569bus 8 ton (3+5) =300 x (1+0.05)^4 364.6519Truk 2 as 10 ton (4+6) =70 x (1+0.05)^4 85.0854Truk 3 as 13 ton (5+8) =25 x (1+0.05)^4 30.3877Truk 2 as 20ton (6+7,7) =10 x (1+0.05)^4 12.1551

LHR pada tahun ke 20 (tahun 2020)

mobil penumpang 2 ton( 1+1) =1337,06 x (1+0.06)^20 4,288.12bus 8 ton (3+5) =364,65 x (1+0.06^20 1,169.49Truk 2 as 10 ton (4+6) =85,08 x (1+0.06)^20 272.88Truk 2 as 13 ton (5+8) =30,38 x (1+0.06)^20 97.46Truk 3 as 20ton (6+7,7) =12,15 x (1+0.06)^20 38.98

Menentukan Angka Ekivalen

Menentukan LEP

Untuk jalan 2 jalur 2 arah, koefisien distribusi kendaraan (C) kendaraan ringan maupun berat sebesar 0,5 (Daftar II koefisien distribusi kendaraan (C) NSPM DEPARTEMEN PEKERJAAN UMUM)

angka ekivalen beban sumbu [E)

mobil penumpang 2 ton( 1+1)

0.0002+0.0002= 0.0004

bus 8 ton (3+5)0.0183+0.141

= 0.1593

Truk 2 as 10 ton (4+6) 0.0577+0.2923

= 0.3500Truk 2 as 13 ton (5+8) 0.141+0.923= 1.0640

Truk 3 as 20ton (6+7,7) 0.2923+0.745

= 1.0373

mobil penumpang 2 ton( 1+1)

0,5 x 1337.06 x 0,0004= 0.27

bus 8 ton (3+5)0,5 x 364.65 x

0,1593= 29.04Truk 2 as 10 ton (4+6) 0,5 x 85.08 x 0,35= 14.89Truk 3 as 13 ton (5+8) 0,5 x 30.39 x 1,06= 16.17

Truk 2 as 20ton (6+7,7) 0,5 x 12.16 x

1,0373= 6.30LEP 66.67

npelaksanaa awal LHRadalah an dipergunak yang LHR :ctt jalan melintasi yangkendaraan jenis j

kendaraan distribusikoefisien C kendaraan masing-masingekivalen angka E : dimana

CjxEj x LHRj n

1i

LEP

Menentukan LEA

Menentukan LET akhir LHRadalah an dipergunak yang LHR:catatan Rencana, UR

jalan melintasi yangkendaraan jenis j kendaraan distribusikoefisien C

kendaraan masing-masingekivalen angka E : dimana

CjxEjx i)(1 LHRj n

1j

UR

Umur

LEA

mobil penumpang 2 ton( 1+1) = 0.86bus 8 ton (3+5) = 93.15Truk 2 as 10 ton (4+6) = 47.75Truk 2 as 13 ton (5+8) = 51.85Truk 3 as 20ton (6+7+7) = 20.22

LEA 213.83

LET = (LEP+LEA)/2

140.2497856

Menentukan LER

Mencari ITPCBR tanah dasar = 4,7%IP = 2FR = 1,5DDT = 4,5ITP = 8,6 (nomogram 4) Ipo = (3,9-3,5)

LER =LET x UR/10

=280.4995711

Penentuan nilai a (koefisien kekuatan relatif)-    Lapisan permukaan        :  Laston, MS 744          a1        =    0,40-     Lapisan Pondasi atas      :  Batu pecah kelas A     a2        =    0,14-     Lapisan Pondasi bawah :  Sirtu kelas B                a3        =    0,12

Menetapkan Tebal PerkerasanPenentuan nilai D menggunakan tebal minimum daftar VIID1 = 7,5 cmD2= 20 cmD3=?

D3 = 23,33cmD3= 24 cm

ITP = a1 x D1 +a2 x D2 +a3 x D38.6=0.4X7.5+0.14X20+0.12XD3

Gambar Hasil Desain

24 cm (SIRTU)

Kriteria Jalan Jalan terletak di kecamatan JumantonoKaranganyar, yang menghubungkan antara desa Banjarsari ke Kedungdowo Jalan yang digunakan adalah jalan Kolektor3B, dengan lebar jalan 7 meter. (2 Jalur 2 Arah) Mempunyai 2 jalur 2 arah Faktor DL = 100% Kecepatan rencananya 80 km/jam Dengan VLHR 1600

Metode Manual

Jenis

Perkerasan 

Elemen Perkerasan Umur Rencana(tahun)

Perkerasan lentur lapisan aspal dan lapisan berbutir dan CTB 20

pondasi jalan     

40semua lapisan perkerasan untuk area yang tidakdiijinkan sering ditinggikan akibat pelapisan ulang, misal : jalan perkotaan, underpass, jembatan, terowongan.

Cement Treated BasedPerkerasanKaku

lapis pondasiatas, lapis pondasi bawah, lapis beton semen, dan pondasi jalan.

Jalan tanpa penutup Semua elemen Minimum 10

Tabel Umur Rencana Perkerasan Jalan Baru

umur rencana jalan 20 tahun Klasifikasi kendaraan yeng melewati jalan

tersebut :1. Bus kecil2. Bus besar3. Truk 2 sumbu ringan4. Truk 2 sumbu kargo sedang5. Truk 3 sumbu ringan

Faktor Pertumbuhan Lalu Lintas (i) Minimum untuk desain

 

  2011 – 2020 > 2021 – 2030

arteri dan perkotaan (%) 5 4

Kolektor rural (%) 3,5 2,5

Jalan desa (%) 1 1

Di dapat CESA 4

i = 3,5 %Ur= 20 tahunR = (1+0.01i)ur-1

0.01iR = 28.2797

Jenis Kendaraan LHRT VDF4 VDF4/hari

1 1100 0.3 330

2 300 1.0 300

3 70 0.8 56

4 25 0.7 17.5

5 10 7.6 76

Total 779,5

Menentukan TM (trafic multiplier)

TM = 1,9didapat VDF5 = VDF4 x TM

= 1481,05 Didapat ESA20 = VDF5 x 365 x R

= 15.287.532 Tipe perkerasan jalan

AC WC modifikasi atau SMA modifikasi dengan CTB (pangkat 5)

Pemilihan Jenis

Perkerasan

Kondisi Tanah

Kondisi tanah dasar normal, dengan ciri-ciri nilai CBR 4,7% dan dapat dipadatkan secara mekanis. Desain ini meliputi perkerasan diatas timbunan, galian atau tanah asli.

Metode A untuk tanah normal

Tanah pada kondisi A1, yaitu:Tanah dasar bersifat lempung kepasiran

-Nilai CBR sebesar 4,7% 5%-Prosedur desain pondasi : A-Deskripsi struktur pondasi jalan : Perbaikan tanah dasar meliputi bahan stabilitas kapur atau timbunan pilihan (pemadatan berlapis <= 200 mm tebal lepas)-Tebal minimum peningkatan tanah dasar 100 mm.

Struktur perkerasan

F4 dengan ketebalan lapisan perkerasan

No Lapis Perkerasan Tebal (mm)

1 AC WC 40

2 AC BC 135

3 CTB 150

4 LPA KELAS A 150

Desain Perkerasan Lentur opsi biaya minimum termasuk CTB)1

 

DESAIN PERKERASAN

KAKU

ANALISIS KOMPONEN (Pd T-

14-2003)

Perhitungan Tebal

Pelat Beton Semen Data dan Parameter Perencanaan :

CBR : 4,7% Fcf : 4 Mpa (f’c = 285 kg/cm2 , silinder) Bahan pondasi bawah : stabilitas Mutu baja tulangan : BJTU 39 (fy : 3900kg/cm2) untuk BMDT dan BJTU 24 (fy : 2400

kg/cm2) untuk BBDT µ : 1,3 Bahu jalan : ya Ruji (dowel) : ya Data lalu-lintas harian rata- rata :

- Mobil Penumpang : 1100 buah/hari- Bus : 300 buah/hari- Truk 2as kecil : 70 buah/hari- Truk 2as besar : 25 buah/hari- Truk 3 as : 10 buah/hari- I : 6 % per tahun- UR : 40 th

Perhitungan Tebal

Pelat Beton Semen Direncanakan perkerasan beton semen untuk 2 lajur 2 arah

untuk Jalan Kolektor Perencanaan meliputi :

Perkerasan beton bersambung tanpa tulangan (BBTT)

Perkerasan beton bersambung dengan tulangan (BBDT)

Perkerasan beton menerus dengan tulangan ( BMDT)

Langkah-langkah perhitungan tebal pelat

A. Analisis lalu-lintas

RD = roda depan, RB = roda belakang, RGD = roda gandeng depan, RGB = roda gandeng belakang, BS = beban sumbu, JS = jumlah sumbu, STRT = sumbu tunggal roda tunggalSTRG = sumbu tungga roda ganda, STdRG = sumbu tandem roda ganda

Jenis Kendaraan

Konfigurasi beban sumbu (ton)Jml. Kend

(bh)Jml.

Sumbu Per Kend (bh)

Jml. Sumbu

(bh)

STRT STRG STdRG

RD RB RGD RGB BS (ton) JS (ton)

BS (ton)

JS (ton)

BS (ton)

JS (ton)

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11]MP 1 1 - - 1100 - - - - - - - -Bus 3 5 - - 300 2 600 3 300 5 300 - -

Truk 2as Kecil 2 4 - - 70 2

1402 70 - - - -4 70 - - - -

Truk 2as Besar 5 8 - - 25 2 50 5 25 8 25 - -

Truk 3as Td 6 14 - - 10 2 20 6 10 - - 14 10

Total 810   475   325   10

Keterangan Analisis

Lalu-lintas MP : mobil penumpang dimana beban sumbu adalah 2 ton, kemudian di distribusi ke roda depan 1 ton dan

roda belakang 1 ton (sumber : Pd-T-01-2003 Pedoman Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen) Untuk bus 2as dan truk 3as pembagian konfigurasi beban sumbunya sama, menyesuaikan beban sumbu

masing-masing kendaraan (sumber : Pd-T-01-2003 Pedoman Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen) Untuk truk gandeng distribus beben sumbu di bagi pada empat roda, yakni roda depan 6 ton, roda belakang

14 ton, roda gandeng depan dan belakang masing-masing 5 ton. (sumber : Pd-T-01-2003 Pedoman Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen)

Jumlah kendaraan di ketahui dari data yang ada Jumlah sumbu per kendaraan, untuk mobil tidak ada ; untuk bus dan truk 3 as yakni 2 sumbu, kecuali truk

gandeng 4 sumbu. (sumber : Pd-T-01-2003 Pedoman Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen) Jumlah sumbu kendaraan diperoleh dari perkalian antara jumlah kendaraan dan jumlah sumbu per kendaraan Beban Sumbu (BS) untuk jenis STRT di ambil dari konfigurasi beban depan, kecuali truk 2 as (roda depan &

roda belakang) dan truk gandeng (roda depan, roda gandeng depan, dan roda gandeng belakang) Jumlah sumbu (JS) untuk STRT,STRG,STdRG yakni jumlah kendaraan yang ada berdasarkan data Beban sumbu (BS) untuk STRG di ambil dari konfigurasi beban belakang, hanya untuk jenis kendaraan bus

dan truk 2 as besar Beban sumbu (BS) untuk STdRG di ambil dari konfigurasi beban belakang, hanya untuk jenis truk gandeng

Perhitungan Jumlah Sumbu

Kendaraan Niaga (JKSN) JKSN = 365 x JSKNH x R

= 365 x 810 x 154,8 = 4,58 x 107

JKSN Rencana = 0,5 x 4,58 x 107

= 2,29 x 107

Keterangan : R : factor pertumbuhan lalu-lintas berdasarkan Umur Rencana

(UR) dan laju pertumbuhan per tahun (i) → (table 3 factor pertumbuhan lalu-lintas Pd T-14-2003 tentang pedoman perencanaan perkerasan jalan beton semen)

Angka 0,5 pada perhitungan JKSN Rencana merupakan factor koefisien distribusi dari perencanaan jalan 2 lajur 2 arah (Pd T-14-2003 tentang pedoman perencanaan perkerasan jalan beton semen)

B. Repitisi Sumbu Yang Terjadi

Perhitungan Repitisi Sumbu RencanaJenis Sumbu Beban

Sumbu (ton)Jumlah Sumbu

Proporsi Beban

Proporsi Sumbu

Lalu-lintas Rencana

Repitisi yang terjadi

[1] [2] [3] [4] [5] [6][7] = [4] x [5]

x [6]STRT 6 10 0,02 0,58 2,29 x 107 2,7 x 105

5 25 0,05 0,58 2,29 x 107 6,7 x 105

4 70 0,15 0,58 2,29 x 107 19 x 105

3 300 0,63 0,58 2,29 x 107 83 x 105

2 70 0,15 0,58 2,29 x 107 19 x 105

Total 475 1,00      STRG 8 25 0,08 0,4 2,29 x 107 7,3 x 105

5 300 0,92 0,4 2,29 x 107 84 x 105

Total 1080 1,00      STdRG 14 10 1,00 0,012 2,29 x 107 2,7 x 105

Total 10 1,00      Komulatif 224,4 x 105

Keterangan Perhitungan Repitisi

Yang Terjadi Jumlah sumbu : akumulasi dari jumlah sumbu

masing-masing konfigurasi beban sumbu kendaraan yang beratnya sama

Proporsi Beban : Jumlah sumbu masing-masing beban/total jumlah sumbu (STRT/STRG/STdRG)

Proporsi Sumbu : Jumlah total sumbu (STRT/STRG/STdRG) dibagi total jumlah sumbu (STRT+STRG+STdRG)

Lalu lintas rencana : JKSN Rencana Repitisi yang terjadi : Proporsi beban x Proporsi

sumbu x Lalu-lintas rencana

Perhitungan Tebal Pelat

Beton Sumber data beban : Hasil survey Jenis perkerasan : BBTT dengan ruji Jenis bahu : beton Umur rencana : 40 tahun JSK : 2,29 x 107

Faktor keamanan beban : 1 (tabel 4 Pd T-14-2003 tentang pedoman

perencanaan perkerasan jalan beton semen)

f’cf umur 28 hari : 4 Mpa Jenis & tebal lapisan pondasi : Stabilisasi semen 15 cm CBR tanah dasar : 4,7% CBR efektif : 27% Tebal taksiran pelat beton : 15 cm(diambil nilai minimum (150 mm) karena data yang ada tidak ada di dalam grafik)

Kesimpulan

Berdasarkan Analisis – analaisis di atas, persen rusak fatik lebih kecil (mendekati) 100% maka tebal pelat di ambil 15 cm.

CARA MANUAL

Perhitungan nilai pengali

pertumbuhan lalu lintas (R)

Untuk desain perkerasan kaku, umur rencana ditentukan (UR) = 40 tahun

dengan i = 2,5%, maka: R = {[(1+0.01*i)^UR]-1}/(0.01*i)

= {[(1+0.01*2.5)^40]-1}/(0.01*2.5)= 84,5503

Nilai ESA 40 tahun

VDF5 = 1481,05(dari perencanaan perkerasan lentur)

ESA 40 = VDF5 x 365 x R= 1481,05 x 365 x 84,5503= 45.706.476

Faktor Distribusi Lajur

Jumlah lajur setiap arah yang direncanakan berjumlah 1, sehingga faktor distribusi lajurnya sebesar 100%.

ESA 40 tahun sebesar 45.706.476 sehingga dapat ditentukan tipe perkerasan yaitu perkerasan kaku dengan lalu lintas rendah (desa dan daerah perkotaan)

Menentukan seksi-seksi subgrade yang

seragam dan daya dukung subgrade

Kondisi Tanah

Kondisi tanah dasar normal, dengan ciri-ciri nilai CBR 4,7% dan dapat dipadatkan secara mekanis. Desain ini meliputi perkerasan diatas timbunan, galian atau tanah asli.

CBR tanah dasar : 4,7 Kelas kekuatan tanah dasar : SG5 Prosedur desain pondasi : A Deskripsi struktur pondasi jalan : Perbaikan tanah dasar

meliputi bahan stabilitas kapur atau timbunan pilihan (pemadatan berlapis <= 200 mm tebal lepas)

Tebal minimum peningkatan tanah dasar 100mm.

Lapisan drainase

dan lapisan subbaseKoefisien drainase ‘m’ untuk tebal lapis berbutir (lihat Tabel 8.1 halaman 31).Dengan kondisi lapangan : Diatas permukaan tanah dengan drainase sub soil, medan datar. Terkadang drainase sub soil dibawah. Didapat nilai ‘m’ untuk desain sebesar 1.

Jenis Sambungan dan Bahu

Jalan

Kesimpulan

Sambungan : DowelBahu Jalan : BetonKetebalan Lapis Perkerasan : Tebal Pelat Beton : 305mm Lapis Pondasi LMC : 150 mm Lapis Pondasi Agregat kelas A : 150 mm

Perkerasan Lentur vs.

KakuKarakteristik Perkerasan Lentur Perkerasan Kaku

Penyaluran Gaya

Perawatan Mudah, rutin (berkala)

Tidak perlu perawatan khusus

Keawetan - +Waktu Konstruksi Cepat Lama

Biaya Mahal Murah

Rekapitulasi Hasil Perhitungan

Jenis Perkerasan Analisis Komponen Cara Manual

Perkerasan Lentur D1= 7,5 cm (Laston)D2= 20 cm (Batu pecah)D3= 24 cm (Sirtu)

AC WC = 40mmAC BC = 135 mmCTB = 150 mmLPA Kelas A = 150 mm

Perkerasan Kaku Tebal Beton= 15 cm Tebal Pelat Beton : 305mmLapis Pondasi LMC : 150 mmLapis Pondasi Agregat kelas A : 150 mm

Dari hasil perhitungan dapat dilihat bahwa dengan metode analisis komponen perkerasan lentur didapatkan tebal yang cukup efisien, tetapi mengingat perawatan yang cukup mahal dan UR yang relatif kecil, maka lebih baik dipilih dengan perkerasan kaku dari hasil perhitungan dengan Analisis komponen dengan tebal 15 cm, karena biaya perawatan lebih kecil dan juga UR yang lebih panjang.

Kesimpulan