4

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Pengertian

Perkerasan aspal dan perkerasan beton aspal (asphalt concrete pavement),

juga di sebut perkerasan lentur (flexible pavement), merupakan campuran agregat

batu pecah, pair, material pengisi, dan aspal, yang dihmparkan dan dipadatkan.

Perkerasan lentur dirancang untuk melendut dan kembali ke posisi semula

bersama-sama dengan tanah dasar. Konsep dasar dalam perencanaan ini adalah

menghamparkan lapisan-lapisan permukaan dan lapis pondasi beserta lapisan-

lapisan antaranya, sedemikian hingga regangan pada tanah dasar dapat

dikendaliakan guna mencegah terjadinya defleksi permanen. Tipe dan tebal dari

komponen-komponen struktur perkerasan yang diletakan di atas tanah dasar,

harus dipilih dan dipertimbangkan kekuatan dari tanah dasar tersebut.

Perkerasan lentur akan mempunyai kinerja yang baik, bila perencanaan

dilakukan dengan baik dan seluruh komponen-komponen utama dalam sistem

perkerasan berfungsi dengan baik. Peranan komponen-komponen perkerasan

lentur oleh Federal Highway Administration di kutip dalam Hardiyatmo (2015) :

a. Lapisan aus (wearing course) yang memberikan cukup kekesatan, tahan

gesek, dan penutup kedap air atau drainase air permukaan.

b. Lapisan perkerasan terikat atau tersementasi yang memberikan daya dukung

yang cukup, sekaligus sebagai penghalang air yang masuk ke dalam material

tak terlihat dibawahnya.

c. Lapis pondasi (base course) dan Pondasi bawah (subbase course) tak terikat

yang memberikan tambahan kekuatan, dan ketahanan terhadap pengaruh air

yang merusak struktur perkerasan serta pengaruh degradasi yang lain. (erosi

dan intrusi butiran halus).

d. Tanah dasar (subgrade) yang memberikan cukup kekakuan, kekuatan yang

seragam dan merupakan landasan yang stabil bagi lapisan material perkerasan

diatasnya.

e. Sistem drainase yang dapat membuang air dengan cepat dari sistem

perkerasan, sebelum air menurunkan kualitas lapisan material granuler tak

terikat dan tanah dasar.

5

Bagian perkerasan jalan umumnya meliputi : lapis pondasi bawah, lapis

pondasi atas, dan lapis permukaan. Contoh susunan lapisan perkerasan jalan dapat

dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Susunan Lapis Perkerasan Jalan (SKBI-2.3.26.1987)

Perkerasan lentur terdiri dari tiga lapisan utama, yaitu : lapis permukaan

(surface course), lapis pondasi (base course), dan lapis pondasi bawah (subbase

course). Lapisan permukaan biasanya dibagi menjadi lapis aus (wearing course)

dan lapis pengikat (binder course) yang diletakkan secara terpisah. Lapis pondasi

dan lapis pondasi bawah juga dapat diletakkan dalam bentuk komposit yang

terdiri dari material-material yang berbeda, yaitu pondasi atas (upper base) dan

pondasi bawah (lower base), atau pondasi bawah bagian atas (upper subbase) dan

pondasi bawah bagian bawah (lower subbase).

Lapisan permukaan (surface course) adalah lapisan paling atas dari

perkerasan lentur yang terletak diatas lapisan pondasi. Lapisan permukkan terdiri

dari lapis aus (wearing course) dan lapis pengikat (binder course). Agar lapis aus

tetap awet, kedap air, rata, dan mempunyai kekesatan, maka lapisan ini harus

disusun dari campuran beraspal panas, bergradasi padat. Lapis pengikat, biasanya

memiliki agregat yang lebih besar dengan kadar apal yang lebih sedikit.

Lapis pondasi (base course) merupakan lapisan yang dihamparkan

dibawah lapis permukaan. Lapis pondasi terletak diatas lapis pondasi bawa, atau

jika lapis pondasi bawah tidak digunakan, di atas tanah dasar. Material lapis

pondasi terdiri dari agregat seperti batu pecah, sirtu, terak pecah (crushed slag)

atau campuran material-material tersebut.

Lapis pondasi bawah (subbase course) maksud penggunaan lapis pondasi

bawah adalah untuk membentuk lapisan perkerasan yang relatif cukup tebal (

untuk penyebaran beban), tetapi dengan biaya yang lebih murah. Material lapis

6 `

pondasi bawah (subbase course) adalah material yang kualitasnya lebih rendah

dari lapis pondasi (base course) (kekuatan plastisitas dan gradasi), tetapi masih

lebih tinggi kualitasnya dibandingkan tanah dasar. Dengan demikian , kualitas

lapis pondasi bawah dapat sangat bervariasi, sejauh persyaratan tebal rancangan

terpenuhi.

Lapis Tambahan (overlay) adalah Perkerasan, secara terus menerus

mengalami tegangan-tegangan akibat beban lalu lintas yang dapat mengakibatkan

kerusakan pada perkerasan. Selain itu, temperatur, kelembapan, dan gerakan tanah

dasar dapat pula menyebabkan kerusakan perkerasan. Untuk hal ini, deteksi dan

perbaikan kerusakan secara dini pada perkerasan akan mencegah kerusakan minor

yang mungkin dapat berkembang menjadi keggalan perkerasan.

Material lapis tambahan dapat berupa semen aspal atau beton semen

portland diatas perkerasan lam. Sebelum pekerjaan lapis tambahan dilakukan,

maka harus diketahui lebih dulu jenis-jenis kerusakan perkerasnnya, yaitu

kerusakan yang sifatnya fungsional atau struktural. Hal ini, karena tipe kerusakan

akan menentukan jenis lapisan tambahan yang akan dilakukan. Kerusakan

fungsional adalah kerusakan pada gangguan kerataan permukaan dan tekstur

permukkan, sedangkan kerusakan struktural adalah kerusakan yang menyangkut

penurunan kemampuan struktur perkerasan dalam mendukung beban lalu lintas.

Pekerjaan evaluasi struktur perkerasan diperlukan sebelum dilakukan

rehabilitasi. Karena rehabilitasi ini dikerjakan pada perkerasan yang sudah ada,

maka sebelum menagani pekerjaan tersebut, perlu dipelajari dulu segala sesuatu

terkait dengan kerusakan perkerasan dan cara penangannya. Secara umum,

evaluasi perkerasan dibagi menjadi tiga aktifitas oleh Asphalt Institute MS-17

dikutip dari Hardiyatmo (2015) :

1) Melakukan penelitian karakteristik fungsional (kualitas berkendaraan dan

kekerasan permukaan).

2) Melakukan survei kondisi dan kerusakan.

3) Melakukan uji struktur perkerasan ( tidak merusak dan merusak).

Evaluasi struktur perkerasan memberikan informasi yang dibutuhkan untuk :

a) Analisis sisa umur perkerasan dan perancangan lapis tambahan.

b) Monitiring (pemantauan) tingkat jaringan dari kinerja perkerasan.

7

c) Pengambilan keputusan terkait dengan program-program pemeliharaan dan

rencana rehabilitasi.

Selama pengumulan data dan proses evaluasinya, harus diperoleh

informasi yang cukup untuk mendefinisikan masalah yang dihadapi.

Faktor-faktor penting yang juga harus diperhatikan dalam penilaian kinerja

perkerasan untuk evaluasi adalah :

1) Pola hujan dan evaporasi

2) Permebilitas lapis aus (wearing course)

3) Kedalaman muka air tanah

4) Permebilitas relatif dari komponen lapisan perkerasan.

5) Bahu jalan, apakah tertutup atau tidak.

6) Tipe perkerasan

Evaluasi struktur perkerasan selama masa pelayanan merupakan kunci

aktifitas sistem manajemen perkerasan di tingkat proyek, maupun tingkat

jaringan. Cara-cara mengevaluasi struktur perkerasan dapat diklasifikasikan

menjadi dua, yaitu

1) Uji merusak (destructive test)

2) Uji tak merusak (non destructive test)

2.2. Metode Analisa Komponen

2.2.1. Jumlah Lajur dan Koefisien Distribusi Kendaraan (C)

Jalur rencana salah satu jalur lalu lintas dari suatu ruas jalan raya, yang

menampung lalu lintas terbesar. Jika jalan tidak memiliki tanda batas jalur, maka

jumlah jalur ditentukan dari lebar perkerasan. Untuk ketentuan jumlah lajur dapat

dilihat pada Tabel 2.1 tentang jumlah lajur berdasarkan lebar perkerasan.

Tabel 2.1 Jumlah Lajur Berdasarkan Lebar Perkerasan Lebar Perkerasan (L) Jumlah Lajur (n)

L<5,5 m

5,5 m < L < 8,25 m

8,25 m < L < 11,25 m

11,25 m < L < 15 m

15 m < L < 18,75 m

1 jalur

2 jalur

3 jalur

4 jalur

5 jalur

Sumber : ( SKBI-2.3.26.1987 )

8 `

Koefisien distribusi kendaraan (C) untuk kendaraan ringan maupun berat

yang melewati jalur rencana dapat ditentukan melalui Tabel 2.2 tentang koefisien

distribusi kendaraan.

Tabel 2.2 Koefisien Distribusi Kendaran

Jumlah Lajur Kendaran ringan Kendaraan berat

1 arah 2 arah 1 arah 2 arah

1 lajur 1 1 1 1 2 lajur 0,6 0,5 0,7 0,5 3 lajur 0,4 0,4 0,5 0,475 4 lajur - 0,3 - 0,45 5 lajur - 0,25 - 0,425 6 lajur - 0,2 - 0,4

Sumber : ( SKBI-2.3.26.1987 )

2.2.2. Angka Ekivalen (e) Beban Sumbu Kendaraan

Angka Ekivalen (E) masing-masing golongan beban sumbu (setiap

Kendaraan) ditentukan menurut Tabel 2.3.

Tabel 2.3 Angka Ekivalen Beban Sumbu Kendaraan Beban Sumbu Angka Ekivalen

Kg Lb Sumbu tungal Sumbu ganda

1000 2205 0.0002 - 2000 4409 0.0036 0.0003 3000 6614 0.0183 0.0016 4000 8818 0.0577 0.0050 5000 11023 0.1410 0.0121 6000 13227 0.2923 0.0251 7000 15432 0.5415 0.0466 8000 17636 0.9238 0.0794 8160 18000 1.0000 0.0860 9000 19841 1.4798 0.1273 10000 22045 2.2555 0.1940 11000 24250 3.3022 0.2840 12000 26454 4.6770 0.4022 13000 28659 6.4419 0.5540 14000 30863 8.6647 0.7452 15000 33068 11.4184 0.9820 16000 35272 14.7815 1.2712

Sumber : ( SKBI-2.3.26.1987 )

9

2.2.3. Lalu Lintas Harian Rata-rata

a. Lalu lintas harian rata-rata (LHR) setiap jenis kendaraan ditentukan pada

awal umur rencana, yang dihitung untuk dua arah pada jalan tanpa median

atau masing-masing arah jalan dengan mediam.

b. Lintas Ekivalen Permulaan (LEP) dihitung dengan menggunakan rumus

sebagai berikut :

𝐿𝐸𝑃 = ∑ LHR j x Cj x Ej

𝑛

𝐽=1

Keterangan : j = jenis kendaraan

c. Lintas Ekivalen Akhir (LEA) dapat dihitung dengan rumus :

LEA = ∑ LHR j (1 + 𝑖)𝑈𝑅 𝑥 𝐶𝑗 𝑥 𝐸𝑗

𝑛

𝐽=1

Keterangan : i = perkembangan lalu lintas

d. Lintas Ekivalen Tengah (LET) dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

LET = 1

2 x (LEP +LEA)

e. Lintas Ekivalen Rencana (LER) dihitung dengan rumus :

LER = LET x FP

FP = UR/10

Dimana FP = Faktor penyesuaian

UR = Umur rencana

3.2.4. Daya Dukung Tanah Dasar

Daya Dukung Tanah (DDT) ditetapkan berdasarkan grafis kolerasi antara

CBR (California Bearing Ratio). Nilai CBR yang dimaksud adlah CBR lapangan

dan CBR laboratorium. Jika digunkan CBR lapangan, maka pengambilan contoh

tanah dasar dilakukan dengan tabung (undistrub), kemudian direndam dan

diperiksa nilai CBRnya. Dapat juga diukur langsung di lapangan. CBR lapangan

biasanya digunakan untuk perencanaan lapis tambahan (overlay).

CBR alboratorium umumnya dipakai untuk pembangunan jalan baru.

Sementara ini dianjurkan untuk mendasarkan daya dukung tanah dasar hanya

kepada pengukuran nilai CBR. Cara-cara lain hanya digunakan bila telah disertai

data-data yang dipertanggung jawabkan. Cara-cara tersebut berupa : Group Index,

10 `

Plate Bearing Test atau R-value. Nilai yang mewakili dari sejumlah CBR yang

dilaporkan, dapat ditentukan menggunakan grafik pada Gambar 2.2 dengan

langkah-langkah sebagai berikut :

a) Tentukan nilai-nilai CBR terendah

b) Tentukan berapa bnayak nilai CBR yang sama dan lebih besar dari masing-

masing nilai CBR

c) Angka jumlah terbanyak dinyatakan sebagai 100% dan jumlah lainya

merupakan presentase dari 100%

d) Buat grafik hubungan antara CBR dan presentase jumlah

e) Nilai CBR yang mewakili didapat dari angka presentase 90%

f) Nilai DDT didapat dari grafik korelasi CBR-DDT dengan menarik garis

Horizontal 90˚ dari CBR ke DDt.

Gambar 2.2 Korelasi CBR dan DDT (SKBI-2.3.26.1987)

2.2.5. Faktor Regional (FR)

Keadaan lapangan mencakup permebilitas tanah, perlengkapan drainase,

bentuk alinyemen serta presentase kendaraan berat, dan kendaraan yang berhenti,

maupun keadaan iklim mencakup curah hujan rata-rata pertahun.

11

Persyaratan pengguna disesuaikan dengan “Peraturan Pelaksanaan

Pembangunan Jalan Raya” edisi terbaru. Maka pengaruh keadaan lapangan yang

mencakup permebilitas tanah dan perlengkapan drainase dapat dianggap sama.

Dengan demikian dalam penentuan tebal perkerasan faktor regional yang

berpengaruh adalah alinyemen horizontal (tikungan) dan aliynemen vertikal

(kelandaian), presentase kendaraan berat, kendaraan berhenti, serta iklim (curah

hujan) dapat dilihat pada Tabel 2.4 tentang faktor regional.

Tabel 2.4 Faktor Regional

Kelandaian I

(<6%)

Kelandaiaan II (6-

10) %

Kelandaiaan II

(>10) %

% kendaraan berat

≤30% >30% ≤30% >30% ≤30% >30% Iklim I <900 mm/th 0,5 1,0-1,5 1,0 1,5-2,0 1,5 2,0-2,5

Iklim II > 900 mm/th 1,5 2,0-2,5 2,0 2,5-3,0 2,5 3,0-3,5 Sumber : ( SKBI-2.3.26.1987 )

Catatan : pada bagian-bagian jalan tertentu, seperti persimpangan,

pemberhentian, tikungan (r = 30m), FR ditambah 0,5. Pada daerah rawa FR

ditambah 1,0.

2.2.6. Indeks Permukaan (IP)

Indeks permukaan ini menyatakan nilai kerataan atau kehalusan serta kuat

permukaan yang berkaitan dengan tingkat pelayanan bagi kendaraan yang lewat.

Berikut nilai-nilai IP :

IP =1,0: menyatakan permukaan jalan dalam keadaan rusak berat sehingga

sangat mengganggu lalu lintas kendaraan.

IP = 1,5 : tingkat pelayanan rendah

IP = 2,0 : tingkat pelayanan rendah bagi jalan yang masih bagus

IP = 2,5 : merupakaan permukaan jalam yang masih cukup stabil dan baik

Dalam menentukan indeks permukaan (IPt) pada akhir umur rencana perlu

dipertimbangkan beberapa faktor klasifikasi fungsioal jalan dan jumlah Lintas

Ekivalen Rencana (LER), untuk menentukan nilai tersebut dapat dilihat pada

Tabel 2.5 tentang indeks permukaan pada akhir umur rencana.

12 `

Tabel 2.5 Indeks Permukaan Pada Akhir Umur Rencana LER* Klasifikasi jalan

Lokal Kolektor Arteri Tol

<10 1,0-1,5 1,5 1,5-2,0 - 10-100 1,5 1,5-2,0 2 -

100-1000 1,5-2,0 2 2,0-2,5 - >1000 - 2,0-2,5 2,5 2,5

Sumber : ( SKBI-2.3.26.1987 )

*) LER dalam satuan angka ekivalen 8,16 ton beban sumbu tunggal

Catatan : pada proyek penunjang jalan, jalan murah atau jalan darurat

maka IP dipakai 1,0. Dalam menentukan Indeks Permukaan pada awal umur

rencana (IPo) perlu di perhatikan jenis lapis permukaan jalan pada awal umur

rencana. Didalam menentukan nilai indeks permukaan pada awal umur renancana

lihat Tabel 2.6.

Tabel 2.6 Indeks Permukaan Pada Awal Umur Rencana Jenis Permukaan

IPo Roughess *) (mm/Km)

LASTON ≥ 4 ≤ 1000

3,9-3,5 >1000

LASBUTAG 3,9-3,5 ≤ 2000 3,4-3,0 > 2000

HRA 3,9-3,5 ≤ 2000 3,4-3,0 > 2000

BURDA 3,9-3,5 < 2000 BURTU 3,4-3,0 < 2000

LAPEN 3,4-3,0 ≤ 3000 2,9-2,5 > 3000

LATSBUM 2,9-2,5 BURAS 2,9-2,5 LATASIR 2,9-2,5 JALAN TANAH ≤ 2,4 JALAN KRIKIL ≤ 2,4 Sumber : ( SKBI-2.3.26.1987 )

2.2.7. Koefisien Kekuatan Relatif (a)

Koefisien Kekuatan Relatif (a) masing-masing bahan dan kegunaanya

sebagai pelapis permukaan, pondasi atas, pondasi bawah ditentukan secara

korelasi suatu nilai Marshal Test (untuk bahan aspal), kuat tekan (untuk bahan

yang distabilisasi dengan semen dan kapur), atau CBR (bahan lapis pondasi

bawah).

13

Jika alat Marshal test tidak tersedia, maka kekuatan (stabilitas) bahan

beraspal bisa diukur dengan cara lain seperti Hveem Test,Hubbard Field dan

Smith Triaxial. Nilai koefisien relatif berkembang dengan seiringnya penelitian

terhadap bahan lapis perkerasan itu sendiri, sehingga angka koefisien kekuatan

relatif dapat di ubah sesuai dengan bahan yang digunakan. Penentuan nilai

koefisien kekuatan relatif bahan dapat dilihat pada Tabel 2.7.

Tabel 2.7 Koefisien Kekuatan Relatif Koefsien Kekuatan Relatif Kekuatan Bahan

Jenis Bahan

a 1 a 2 a 3

Ms

(kg)

Kt

(kg/cm)

CBR

(%)

0,40 - - 744 - - 0,35 - - 590 - - Laston 0,35 - - 454 - - 0,30 - - 340 - - 0,35 - - 744 - - 0,31 - - 590 - - Lasbutag 0,28 - - 454 - - 0,26 - - 340 - - 0,30 - - 340 - - HRA 0,26 - - 340 - - Aspal macadam 0,25 - - - - - Lapen (mekanis) 0,20 - - - - - Lapen (manual) - 0,28 - 590 - - - 0,26 - 252 - - Laston Atas - 0,24 - 340 - - - 0,23 - - - - Lapen (mekanis) - 0,19 - - - - Lapen (manual)

- 0,15 - - 22 - stab. Tanah dengan semen

- 0,13 - - 18 -

- 0,15 - - 22 - stab. Tanah dengan kapur

- 0,13 - - 18 - - 0,14 - - - 100 Batu Pecah (kelas A) - 0,13 - - - 80 Batu Pecah (kelas B) - 0,12 - - - 60 Batu Pecah (kelas C) - - 0,13 - - 70 Sirtu/Pitrun (kelas A) - - 0,12 - - 50 Sirtu/Pitrun (kelas B) - - 0,11 - - 30 Sirtu/Pitrun (kelas C)

- - 0,10 - - 20 Tanah/lempung kepasiran

Sumber : ( SKBI-2.3.26.1987 )

14 `

2.2.8. Indeks Tebal Perkerasan (ITP)

Indeks tebal perkerasan lentur didapatkan dengan menarik garis pada

grafik nomogram yang sudah tersedia pada SNI 1732-1989-F dalam lampiran,

dengan melihat maing-masing nilai yang diambil dari Indeks permukaan (IPo dan

IPt). Dimana nilai Daya Dukung Tanah Dasar (DDT), Lintas Ekivalen Rata-rata

(LER). Faktor Regional (FR) saling berpengaruh. Langkah-langkah menggunakan

Gambar 2.3 nomogram tersebut adalah sebagai berikut :

a) Ada 9 jenis nomogram tergantung pada nilai indeks permukaan awal (IPo)

dan indeks permukaan akhir (IPt)

b) Menentukan titik nilai daya dukung tanah (DDT) yang didapat dari korelasi

dengan CBR

c) Menentukan titiknilai LER yang telh didapat dari perhitungan

d) Kemudiantarik garis lurus dari 2 titik (DDT dan LER) hingga mengenai garis

ITP

e) Tentukan titik nilai FR dari tabel 3.5

f) Dari titik ITP yang didapat, disambungan dengan titik FR hingga mengenai

garis ITP

Gambar 2.3. Contoh Nomogram ITP(SKBI-2.3.26.1987)

2.2.9. Batas Minimum Tebal Lapis Perkerasan

Pada perkerasan lentur setiap lapisan, baik lapisan permukaan maupun

lapisan pondasi bawah dan atas memiliki batas minimum berdasarkan Indeks

Tebal Perkerasan yang didapat dari monogram. Batas-batas minimum tebal lapis

perkerasan untuk setiap lapisannya dapat dilihat dari Tabel 2.8 dan Tabel 2.9 .

15

Tabel 2.8 Tebal Minimum Lapis Permukaan

ITP

Tebal

Minimum Bahan

<3,00

Lapis Pelindung, BURAS, BURTU/BURDA 3,00-6,70 5 LAPEN/Aspal macadam, HRA, Asbuton, Laston 6,71-7,49 7,5 LAPEN/Aspal macadam, HRA, Asbuton, Laston 7,50-9,99 7,5 Asbuton,Laston

≥ 10 10 Laston Sumber : ( SKBI-2.3.26.1987 )

Tabel 2.9 Tebal Minimum Lapis Pondasi Atas

ITP Tebal

Minimum Bahan

<3,00 15 batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur

3,00-7,49 20 batu pecah, stailisasi tanah dengan kapur

10 laston atas

7,50-9,99 20 *) batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur, pondasi macadam

15 laston atas

10.00-12,14 20 batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur, lapen, laston atas

≥ 11,15 25 batu pecah, stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur, pondasi macadam, lapen, laston atas

Sumber : ( SKBI-2.3.26.1987 )

Untuk tebal minimum lapisan pondasi bawah adalah, setiap nilai IPT lapis

pondasi bawah, tebal minimum adalah 10 cm.

2.2.10. Analisa Komponen Perkerasan

Perhitungan perencenaan didasrkan pada kekuatan relatif masing-masing

lapisan perkerasan jangka panjang, diman penentuan tebal perkerasan dinyatakan

oleh ITP dengan rumus :

ITP = a1.D1 + a2.D2 + a3.D3

Dimana : a1,a2,a3 = koefisien kekuatan relatif bahan perkerasan

: D1,D2,D3 = tebal masing-masing lapisan perkrasan (cm)

*) 1 = Lapisan Permukaan

2 = Lapisan pondasi atas

3 = Lapisan pondasi bawah

16 `

2.3. Metode AASHTO

2.3.1. Analisis Lalu Lintas

Volume lalu lintas pada jalan raya utama, umumnya akan bertambah

secara eksponensial dari tahun ke tahun. Karena itu, diperlukan untuk

mengestimasi volume lalu lintas sesuai dengan umur rancangan. Volume lalu

lintas pada beberapa jalan kolektor atau arteri kecil, dapat bertambah secara linier,

namun volume lalu lintas pada beberapa jalan perumahan tidak berubah dengan

waktu. Faktor pertumbuhan lalu lintas (R) dinyatakan oleh persamaan :

𝑅 =(𝑛 + 𝑖)𝑛 − 1

𝑖

Dengan,

i = pertumbuhan lalu lintas pertahun

𝑛 = umur rancanagan

Apabila setelah waktu tertentu (n-tahun) pertumbuhan lalu lintas tidak

terjadi lagi, maka R menjadi :

𝑅 =(𝑛 + 𝑖)𝑛 − 1

𝑖= (𝑛 − 𝑛𝑚)((𝑛 + 𝑖)𝑛𝑚 − 1

Langkah-langkah hitungan volume lalu lintas rancangan total bisa

bervariasi, dan tergantung pada data yang tersedia sebelumnya. Bila volume total

kendaraan pada tahun pertama (𝐸𝑆𝐴𝐿)0, dan konstanta pertumbuhan pada setiap

tahun adalah i%, maka beban lajur rancangan untuk suatu periode analisis n

tahun dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :

(𝐸𝑆𝐴𝐿)𝑛 = (𝐸𝑆𝐴𝐿)0𝑥 𝑅 𝑥𝐷𝐷 𝑥𝐷𝐿

Dengan,

(𝐸𝑆𝐴𝐿)𝑛 = ESAL pada tahun ke-n

(𝐸𝑆𝐴𝐿)0 = ESAL pada tahun pertama

𝐷𝐷 = faktor distribusi lalu lintas

𝐷𝐿 = faktor distribusi jalur

R = faktor pertumbuhan lalu lintas

Dalam Hary Christady Hardiyatmo (2015), (𝐸𝑆𝐴𝐿)𝑛 dinotasikan sebagai

𝑊18. Angka 18 menyatakan nilai beban gandar standar yang dijadikan acuan yaitu

18 kip atau 80 kN. persamaan untuk menentukan lalu lintas pada lajur rancangan

ditulisakan dalam bentuk :

17

𝑊18 = 𝐷𝐷 x 𝐷𝐿 x ѿ18

Dengan,

𝑊18 = jumlah lalu lintas pada lajur dan periode rancangan

ѿ18 = jumlah kumulatif beban gandar standar untuk lalu lintas 2 arah

2.3.2. Kemampuan Pelayanan (Serviceability)

Nilai kemampuan pelayanan awal untuk perkerasan lentur menurut Hary

Christady Hardiyatmo (2015), 𝑝0 = 4,2. Niali pelayanan akhir (𝑝𝑡), untuk

kebayakan fasilitas jalan raya adalah :

𝑝0 = 2,5 untuk jalan utama

𝑝𝑡 = 2,0 untuk volume lalu lintas rendah

Kehilangan kemampuan pelayanan total (total loss of serviceability)

dinyatakan oleh :

∆PSI = 𝑝0 − 𝑝𝑡

2.3.3. Reliabilitas (Reliability) R

Reliabilitas menyatakan tingkat kemungkinan bahwa perkerasan yang

dirancang akan tetap memuaskan selama masa pelayanan. Nilai R tersebut

digunakan untuk mengakomodasi kemungkinan ketidak tepatan hitungan volume

lalu lintas dan kinerja perkerasan. Parameter R juga menyatakan kemungkinan

probabilitas bahwa perkerasan yang dirancang akan mempunyai tingkatan kinerja

yang tinggi daripada tingkat kemampuan pelayanan akhir, di akhir umur

rancangan. Nilai R yang lebih besar menunjukan kinerja perkerasan yang lebih

baik, namun membutuhkan tebal perkerasan yang lebih tebal, untuk menentukan

nilai reliabilitas dan devisiasi standar normal dapat dilihat pada Tabel 2.10 dan

Tabel 2.11

Tabel 2.10 Nilai reliabilitas R

Tipe jalan Niali R %

Perkotaan Pedesaan

Jalan bebas hambatan

Utama

Arteri

Kolektor

lokal

90 - 99,9

85 – 99

80 – 99

80 – 95

50 – 80

85 – 99,9

80 – 95

75 – 95

75 – 95

50 – 80

Sumber : (AASHTO,1993)

18 `

Tabel 2.11 Hubungan antara R dengan ZR(devisiasi standar normal) R % 𝒁𝑹 R % 𝒁𝑹

50

60

70

75

80

85

90

91

92

0,0000

-0,253

-0,524

-0,674

-0,841

-1,037

-1,282

-1,340

-1,405

93

94

95

96

97

98

99

99,9

99,99

-1,476

-1,555

-1,645

-1,751

-1,881

-2,054

-2,327

-3,090

-3,750

Sumber : (AASHTO,1993)

2.3.4. Devisiasi Standar Keseluruhan (𝑺𝟎)

Devisiasi standar normal (overal standard deviation, 𝑆0) merupakan

parameter yang digunakan guna memperhitungkan adanya variasi dari input data.

Devisiasi standar keseluruhan dipilih sesuai dengan kondisi lokal. AASHTO

(1993) menyarankan :

Untuk perkerasan lentur : 𝑆0 di antara 0,40-0,50

Untuk perkerasan kaku : 𝑆0 di antara 0,30-0,40

2.3.5. Modulus Resilient (𝑴𝑹)

Modulus resilient adalah suatu ukuran kemampuan tanah atau lapis

pondasi granuler dalam menahan deformasi akibat beban berulang. Pada

kebanyakan tanah, jika tingkat tegangan bertambah, maka sifat tegangan

reganganya menjadi tidak linier. Hubungan 𝑀𝑅 dan CBR tanah dasar disarankan

oleh Shell Oil Co. Dan Ashpalt Institute (MS-23) dikutip dari Hardiyatmo (2015)

adalah:

𝑀𝑅 = 1500 (CBR) (psi) atau,

𝑀𝑅 =10,3 (CBR) (Mpa)

Terdapat persamaan-persamaan empirik lain sebagai berikut:

U.S. Army Waterway Experiment Station

𝑀𝑅 = 5409 (𝐶𝐵𝑅)0,711 (psi)

Transport And Road Research Laboratory

𝑀𝑅 = 1500 (𝐶𝐵𝑅)0,64 (psi)

19

Modulus resilient di pengaruhi oleh perubahan kadar air oleh pengaruh

musim. Nilai kerusakan relatif (𝑢𝑓) digunakan untuk menyesuaikan nilai modulus

resilient akibat pengaruh ini. Kerusakan relatif dihitung untuk setiap 𝑀𝑅 yang

ditentukan setiap musim. Untuk menghitung nilai 𝑢𝑓 rata-rata musiman, maka

seluruh 𝑢𝑓 dijumlajkan dan dibagi jumlah musim. Menurut AASHTO (1993) :

𝑢𝑓 = = 1,18 𝑋 108

𝑀𝑅2,32

𝑀𝑅 efektif yang memperhitungkan 𝑢𝑓 dinyatakan oleh :

𝑀𝑅(𝑒𝑓𝑒𝑘𝑡𝑖𝑓) = √1,18 𝑋 108

𝑢𝑓(𝑚𝑢𝑠𝑖𝑚𝑎𝑛)

2,32

Dengan 𝑀𝑅 dinyatakan dalam 103 psi

2.3.6. Koofesien Lapisan (Layer Coefficient)

Koefisien lapisan (𝑎𝑖) menyatakan hubungan empiris antara SN untuk

suatu struktur perkerasan dengan tebal lapisan, yang menyatakan kemampuan

relatif dari suatu material agar berfungsi sebagai komponen struktural dari

perkerasanya oleh Yoder dan Witczack, 1975 Dikutip oleh Hardiyatmo (2015).

Koefisien lapis dari pondasi granuler (granuler base layer) tak dirawat (𝑎2) dapat

ditentukan menggunakan persamaan :

𝑎2 = 0,249 ( 𝐿𝑜𝑔10𝑀𝑅)-0,977

Dan untuk lapis pondasi bawah (granuler subbase layer) digunkan

persamaan

𝑎3 = 0,227 ( 𝐿𝑜𝑔10𝑀𝑅)-0,839

Koefisien lapisan yang digunakan sebagai komponen struktural dapat

dilihat pada Tabel 2.12 .

20 `

Tabel 2.12 Koefiseien lapisan (ai) Tipe Material 𝒂𝒊(1/in)

Lapisan permukaan aspal (𝒂𝟏) : Campuran aspal panas bergradasi padat 0,44 Aspal pasir 0,40 Campuran dipakai ulang di tempat 0,20 Campuran dipakai ulang olah pabrik 0,40(0,40-0,44) Lapis Pondasi (𝒂𝟐) Batu pecah 0,14(0,08-0,14) Kerikil berpasir 0,07 Pondasi pozolanik 0,28(0,25-0,30) Pondasi dirawat kapur 0,22(0,15-0,300 Pondasi dirawat semen 0,27 tanah semen 0,20 Pondasi dirawat aspal, gradasi kasar 0,34 Pondasi dirawat aspal, gradasi pasir 0,30 Campuran dipakai ulang diolah di tempat 0,20 Campuran dipakai ulang dolah di pabrik 0,40(0,40-0,44) Camuran aspal panas gradasi padat 0,44 Lapis pondasi bawah (𝒂𝟑) Kerikil berpasir 0,11 Lempung Berpasir 0,08(0,05-0,10) Tanah dirawat kapur 0,11 Lempung dirawat kapur 0,16(0,14-0,18) Batu pecah 0,14(0,08-0,14)

Sumber : (AASHTO,1993)

2.3.7. Kualitas Drainase

Kinerja jangka panjang perkerasan sangat dipengaruhi oleh air yang

mempengaruhi kekuatan struktur perkersan. Faktor yang mempengaruhi kinerja

pekerasan sebagai berikut :

Kualitas drainase yang menentukan berapa lama air dapat disingkirkan dari

perkerasan.

Hari efektif hujan selama satu tahun yang menyebabkan komponen struktur

perkerasan menjadi mendekati jenuh air. Pengaruh ini, sangat bergantung pada

hujan rata-rata tahunan dan kondisi drainase.

Untuk menentukan modolus resilient lapisan perkerasan dapat dilihat pada

Gambar 2.4 dan Gambar 2.5.

21

Gambar 2.4. Korelasi lapisan dari lapis pondasi granuler tak dirawat (a2)

(Hardiyatmo 2015)

Gambar 2.5. Variasi koefisien dari lapis pondasi bawah granuler

(Hardiyatmo 2015)

2.3.8. Koefisien Drainase

Dalam perancangan perkerasan lentur, diperlukan koefisien modifikasi

lapisan atau disebut juga koefisien drainase, yang digunakan untuk mengantisipasi

pengaruh drainase terhadap kinerja lapis pondasi dan lapis pondasi bawah.

Koefisien drainase (𝑚𝑖) oleh pengaruh kualitas drainase ini dinotasikan sebagai

𝑚2 (untuk lapis pondasi) dan 𝑚3 (untuk lapis pondasi bawah). Untuk menentukan

nilai kualitas drainase jalan, dapat dilihat pada Tabel 2.13 tentang koefisien

drainase.

22 `

Tabel 2.13 Koefisien drainase

Kualitas drainase

Persen waktu struktur perkerasan terkena air hingga tinggkat

kelembabanya mendekati jenuh air (P)

< 1% 1-5% 5-25% > 25%

Sempurna Baik Sedang Buruk Sangat buruk

1,40-1,35 1,35-1,25 1,25-1,15 1,15-1,05 1,05-0,95

1,35-1,30 1,25-1,15 1,15-1,05 1,05-0,80 0,95-0,75

1,30-1,20 1,15-1,00 1,00-0,80 0,80-0,60 0,75-0,40

1,20 1,00 0,80 0,60 0,40

Sumber : (AASHTO,1993)

2.3.9. Angka Struktural ( Structural Number, 𝑺𝑵𝒆𝒇𝒇)

Angka struktural didefinisikan sebagai angka indeks yag berasal dari

analisis lalu lintas, kondisi tanah di bawah jalan, dan faktor regional. Besaran SN

menyatakan nilai abstrak kekuatan struktur perkerasan yang terbentuk dari

kekuatan gabungan antara dukungan tanah (𝑀𝑅), jumlah total beban gandar

tunggal ekivalen 18 kip, kemampuan pelayanan akhir, dan kondisi lingkungan.

Angka indeks ini dapat dikonversikan ke dalam tebal dari berbagai macam lapis

perkerasan fleksibel, yaitu melalui penggunaan koefisien-koefisien lapisan dari

material pembentuknya. Angka struktural SN dinyatakan oleh persamaan :

𝑆𝑁𝑒𝑓𝑓 = 𝑎1.𝐷1 + 𝑎2.𝐷2.𝑚2 + 𝑎3.𝐷3.𝑚3

Dengan,

𝑆𝑁𝑒𝑓𝑓 = angka struktural efektif perkerasan eksisting yang akan diberi

lapis tambahan

𝐷1 = tebal lapis permukaan (in)

𝐷2. = tebal lapis pondasi (in)

𝐷3. = tebal lapis pondasi bawah (in)

𝑚2 = koefisien drainase untuk lapis pondasi

𝑚3 = koefisien drainase untuk lapis pondasi bawah

𝑎1.𝑎2.𝑎3. = berturut-turut koefisien lapisan untuk lapis permukaan, lapis

pondasi, dan lapis pondasi bawah

Nilai-nilai tebal lapisan minimum campuran aspal dan lapis pondasi

menurut AASHTO dan Departemen Permukiman Dan Prasarana Wilayah (Pt T-

01-2001-B) dapat dilihat pada Tabel 2.14.

23

Tabel 2.14 Tebal minimum campuran beraspal dan lapis pondasi ESAL Campuran

Beraspal

(in)

Lapen Lasbutag Agregat

Lapis

pondasi

< 50.000

50.001-150.000

150.001-500.000

500.001-2.000.000

2.000.001-7.000.000

>7.000.000

1*

2

2,5

3

3,5

4

2

-

-

-

-

-

2

-

-

-

-

-

4

4

4

6

6

6

Sumber : (AASHTO,1993)

*perawat permukaan

2.3.10. Perancangan perkerasan Lentur

Hitungan tebal lapisan perkerasan lentur dilakukan dengan lebih dulu

menentukan angka struktural SN yang dinyatakan dalam persamaan :

𝑙𝑜𝑔10𝑁𝑓 = 𝑍𝑅𝑆0 + 9,36 𝑙𝑜𝑔10(𝑆𝑁𝑓 + 1) − 0,2 + 𝑙𝑜𝑔10⌈

∆𝑝𝑠𝑖

4,2−1,5⌉

0,4+1094

(𝑆𝑁+1)5,19

+

2,32𝑥𝑙𝑜𝑔10𝑀𝑅 − 8,07

𝑁𝑓 = Jumlah beban ekivalen (ESAL)

𝑍𝑅 = Devisiasi standar normal

𝑆0 = Devisiasi standar keseluruhan

∆PSI = Kehilangan kemampuan pelayanan

𝑀𝑅 = Modulus resilient tanah dasar

SN = Angka struktural

Tebal lapis tambahan yang dibutuhkan :

𝐷𝑂𝐿 =𝑆𝑁𝑓−𝑆𝑁𝑒𝑓𝑓

𝑎𝑂𝐿

2.4. Perhitungan Rencana Anggaran Biaya (RAB)

Dalam analisis Bina Marga (1995) atau analisis upah dan bahan tercantum

koefisien- koefisien yang menunjukkan berapa banyak bahan dan jumlah tenaga

kerja yang dipakai untuk dapat menyelesaikan suatu pekerjaan persatuan volume.

komponen anggaran biaya pada proyek pemeliharaan meliputi peralatan,

tenaga kerja, bahan, dan biaya lainnya secara tidak langsung harus meliputi biaya

administrasi perkantoran beserta stafnya yang berfungsi mengendalikan

24 `

pelaksanaan proyek serta pajak yang harus dibayar sehubungan dengan adanya

pelaksanaan proyek. Untuk mendapatkan pekerjaan yang efektif dan efisien, maka

komponen alat,tenaga kerja dan bahan perludianalisis penggunaannya.

2.4.1. Analisis Peralatan

Biaya untuk peralatan terdiri dari dua komponen utama yaitu pemilikan

dan biaya pengoperasian. Setelah masing-masing peralatan diketahui biaya

pemilikan dan pengoperasiannya, maka selanjutnya adalah melakukan analisis

jumlah peralatan yang akan digunakan. Dalam perhitungan selanjutnya, karena

peralatan yang digunakan mungkin cukup banyak, maka dalam perhitungan biaya

alat, alat diperhitungkan dalam satu tim peralatan dengan produksi pekerjaan

merupakan produksi terkecil dari alat yang digunakan. Alat-alat lain yang

produksinya lebih besar akan mengalami pengurangan efisiensi karena harus

menunggu alat lain yang produksinya lebih kecil.

𝐻𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑆𝑎𝑡𝑢𝑎𝑛 𝑎𝑙𝑎𝑡 (𝑅𝑝 𝑆𝑎𝑡⁄ . 𝑃𝑒𝑘) =𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝐵𝑖𝑎𝑦𝑎 𝐴𝑙𝑎𝑡

𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 𝑝𝑒𝑘𝑒𝑟𝑗𝑎𝑎𝑛

2.4.2. Analisis Tenaga Kerja

Tenaga kerja pada pekerjaan jalan pada umumnya hanyalah sebagai

pembantu pekerjaan alat yang merupakan fungsi utama dalam penyelesaian

pekerjaan, sehingga tidak perlu dilakukan analisis yang mendalam.

𝐻𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑆𝑎𝑡𝑢𝑎𝑛 𝑇𝑒𝑎𝑛𝑎𝑔𝑎 (𝑅𝑝 𝑆𝑎𝑡⁄ . 𝑃𝑒𝑘) =𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑈𝑝𝑎ℎ 𝑇𝑒𝑛𝑎𝑔𝑎

𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 𝑝𝑒𝑘𝑒𝑟𝑗𝑎𝑎𝑛

2.4.3. Analisa Bahan

Analisis kebutuhan bahan sangat diperlukan, karena keterlambatan

pekerjaan biasanya disebabkan keterlambatan dalam penyediaan bahan yang

digunakan. Analisis juga diperlukan, karena pada perhitungan volume pekerjaan

kondisinya adalah padat, sedangkan bahan dipasaran ditawarkan dalam kondisi

tidak padat. Dalam perhitungan jumlah bahan tiap satuan pekerjaan juga

diperhitungkan formula rancangan campuran, karena bahan konstruksi jalan

umumnya tersusun dari beberapa macam bahan seperti : agregat kasar, agregat

halus dan aspal.

Harga Satuan Tenaga (Rp/S.pek) = Jumlah harga Satuan (n) Kuantitas

25

2.4.4. Biaya Tambahan

Biaya-biaya lain yang harus diperhitungkan adalah biaya-biaya tidak

langsung , misalnya administrasi kantor, alat-alat komunikasi, kendaraan kantor,

pajak, asuransi, serta biaya-biaya lain yang harus dikeluarkan, walaupun biaya

tersebut tidak secara langsung terlibat dalam proses pelaksaanaan pekerjaan.

Biaya-biaya ini sering disebut dengan overhead dan biasanya dinyatakan dengan

persen terhadap biaya langsung yang besarnya tidak lebih dari 10%, tidak

termasuk PPN 10%. Demikian juga keuntungan perusahaan sering dinyatakan

dengan persen terhadap biaya langsung yang besarnya juga tidak lebih dari 10%.

2.4.5. Harga Satuan Pekerjaan

Harga satuan pekerjaan adalah jumlah biaya-biaya yang dikeluarkan untuk

menyalesaikan suatu pekerjaan

Harga satuan pekerjaan = Biaya (alat+tenaga kerja+bahan) + Biaya lain