bahan ajar kbjj - perencanaan tebal lapis perkerasan lentur - aashto

116
BAB I PENDAHULUAN Tujuan Pembelajaran Umum 1. mahasiswa dapat melakukan identifikasi (identify) metoda-metoda yang digunakan untuk perencanaan tebal lapis perkerasan lentur; 2. mahasiswa dapat membandingan (Combine) metoda-metoda yang digunakan untuk perencanaan tebal lapis perkerasan lentur; 3. mahasiswa dapat mendiskusikan (discuss) metoda-metoda yang digunakan untuk perencanaan tebal lapis perkerasan lentur. Tujuan Pembelajaran Khusus 1. mahasiswa dapat membuat algorithma (Do algorithms) proses perhitungan tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO; Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 1

Upload: io-muharam-yusup

Post on 08-Jul-2016

98 views

Category:

Documents


13 download

DESCRIPTION

pembelajaran konstruksi sipil perkerasan lentur

TRANSCRIPT

Page 1: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

BAB IPENDAHULUAN

Tujuan Pembelajaran Umum

1. mahasiswa dapat melakukan identifikasi (identify) metoda-metoda yang

digunakan untuk perencanaan tebal lapis perkerasan lentur;

2. mahasiswa dapat membandingan (Combine) metoda-metoda yang digunakan

untuk perencanaan tebal lapis perkerasan lentur;

3. mahasiswa dapat mendiskusikan (discuss) metoda-metoda yang digunakan

untuk perencanaan tebal lapis perkerasan lentur.

Tujuan Pembelajaran Khusus

1. mahasiswa dapat membuat algorithma (Do algorithms) proses perhitungan

tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO;

2. mahasiswa dapat menjelaskan (Explain) parameter-parameter yang diperlukan

untuk mendisain tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO;

3. mahasiswa dapat merencanakan (Design) tebal lapis perkerasan lentur metoda

AASHTO.

Infrastruktur jalan memiliki peranan positif terhadap pertumbuhan

ekonomi, jangka pendek menciptakan lapangan kerja sektor konstruksi dan jangka

menengah dan panjang akan mendukung peningkatan efisiensi dan produktifitas

sektor-sektor terkait. Infrastruktur jalan sepertinya menjadi jawaban dari kebutuhan

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 1

Page 2: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

negara-negara yang ingin mendorong pertumbuhan ekonomi, dengan membantu

penanggulangan kemiskinan, meningkatkan kualitas hidup, mendukung tumbuhnya

pusat ekonomi dan meningkatkan mobilitas barang dan jasa. Seperti yang dijelaskan

oleh Aprianto dan Basuki (2001) bahwa infrastruktur jalan merupakan sarana

transportasi darat yang berperan penting dalam pengembangan potensi suatu wilayah,

sehingga tercapai tingkat perkembangan yang merata bagi semua wilayah. Lebih jauh

Aprianto dan Basuki (2001) menjelaskan bahwa tujuan dari pembangunan

infrastruktur jalan adalah untuk mempermudah hubungan dari satu daerah ke daerah

lainnya. Namun demikian seperti yang dikemukakan oleh Dardak (2008) bahwa

akhir-akhir ini mutu infrastruktur jalan di Indonesia menjadi sorotan banyak pihak.

Masalah kerusakan infrastruktur jalan ini khususnya pada jalan-jalan lintas utama,

seperti lintas timur Sumatera dan jalur Pantura sering menjadi sorotan publik serta

media cetak maupun elektronik. Overview proses perencanaan infrastruktur jalan

disajikan pada Gambar 1.1.

Gambar 1.1: Overview proses perencanaan infrastruktur jalan

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 2

Lalu - Lintas Pondasi Iklim

Propertis

Material Modifikasi

Strategi

Strategi Disain Percobaan

Model Analisis Perkerasan

Akumulasi Kerusakan

Model Prediksi DistressIsu

Kemampuan Konstruksi

Alternatif Yang

Mungkin

Analisa Biaya Siklus

Hidup

Kriteria

Kinerja

Ketemu?

Pilih Strategi

Input

Analisis

Pemilihan Strategi

Ya

Tidak

Page 3: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Pada dasarnya penyebab kerusakan infrastruktur jalan ini dapat

dikelompokkan kedalam tiga (3) sumber penyebab, yaitu (Dardak, 2008):

a. faktor alam, terutama permasalahan kerusakan infrastruktur jalan akibat

terjadinya bencana dan kondisi dasar tanah yang labil;

b. faktor pengguna infrastruktur jalan, masalah beban atau muatan;

c. faktor penyelenggara infrastruktur jalan, terutama yang berkaitan dengan mutu

produk pekerjaan, yaitu buruknya sistem drainase, material dan struktur

konstruksi yang kurang baik, hal ini dapat terjadi pada tahap perencanaan maupun

pelaksanaan.

Salah satu tahapan dalam pembangunan infrastruktur jalan tersebut adalah

tahapan perencanaan tebal lapis perkerasan dengan tujuan utama untuk dapat

memberikan kenyamanan dan keamanan kepada pengguna jalan selama masa

pelayanan jalan yang telah direncanakan. Perencanaan tebal lapis perkerasan harus

mempertimbangkan beberapa faktor antara lain: faktor ekonomi, kondisi lingkungan,

sifat tanah dasar, beban lalu-lintas, fungsi jalan dan sebagainya. Berdasarkan

Overseas Road Note 5 a guide for road project appraisal (1988), perencanaan

struktur perkerasan utamanya tergantung pada empat (4) faktor yaitu: kekuatan tanah

dasar, beban kendaraan, material dan variasi serta ketidakpastian dari ketiga faktor

diatas dan kualitas pengawasan pada proses pembangunan. Lebih jauh, kinerja

struktural perkerasan akan tergantung pada ukuran-ukuran saluran drainase yang

memadai dalam struktur perkerasan, perencanaan bahu jalan dan tingkat

pemeliharaan. Sumadilaga (2009) menjelaskan ketidaksesuaian volume muatan

kendaraan dengan kapasitas atau daya dukung perkerasan dan toleransi berlebihan

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 3

Page 4: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

atas aturan muatan akan memberikan konstribusi dalam proses kehancuran

perkerasan.

Perencanaan tebal lapis perkerasan yang tidak tepat dapat menyebabkan

jalan cepat rusak atau dapat menyebabkan pelaksanaan konstruksi jalan yang tidak

ekonomis. Lebih jauh, akurasi perencanaan juga sangat berpengaruh pada manajemen

pemeliharaan jalan, terutama berkaitan dengan rencana konstruksi bertahap sebagai

konsekuensi dari ketersediaan dana untuk jalan yang terbatas (Suaryana dan

Anggodo, 2006).

Salah satu metoda perencanaan tebal lapis perkerasan lentur yang sangat

luas penggunaannya adalah metoda AASHTO 1993. Metoda ini berdasarkan kepada

hasil penelitian AASHO road test pada akhir tahun 1950han. Namun demikian

metoda tersebut saat ini telah dikembangkan lebih lanjut, dikarenakan adanya

keterbatasan dalam metodologi perencanaannya. Keterbatasan metoda AASHTO

1993 didasarkan kepada metodologi perencanaan diperlihatkan pada Gambar 1.2.

Gambar 1.2: Keterbatasan AASHTO 1993 berdasarkan metodologi perencanaan

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 4

AASHO Road Test

AASHTO Design Guide

L a l u l i n t a s

M a t e r i a l

D i s a i n

I k l i m1 set material

1,1 juta beban repetisiStruktur seksi terbatas

1 iklim / 2 tahun

50+ juta beban repetisi

Semua iklim selama 20 – 40 tahun

Bermacam-macan struktur/disain rehab

Baru dan bermacam-macam material

Page 5: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Seperti yang diperlihatkan pada Gambar 1.2, AASHO road test hanya

berdasarkan kepada pembebanan sebanyak 1,1 juta beban repetisi, saat ini jumlah

pembebanan telah melebihi 50 juta beban repetisi. Hal lainnya adalah metoda

AASHTO 1993 hanya berdasarkan kepada struktur seksi yang terbatas, 1 set material

dan pengamatan iklim yang hanya dilakukan selama 2 tahun. Namun demikian,

metoda AASHTO 1993 telah banyak diadopsi oleh berbagai negara termasuk

Indonesia, seperti dalam pedoman perencanan tebal perkerasan lentur Pt T-01-2002-

B.

Mengingat pentingnya akurasi perencanaan tebal lapis perkerasan

tersebut, disamping perencanaan yang cepat, maka penggunaan komputer sudah

merupakan suatu keharusan. Penggunaan komputer pada perencanaan tebal lapis

perkerasan akan sangat membantu bagi para perencana dan praktisi struktur

perkerasan lentur. Metoda yang digunakan dalam perhitungan cepat perencanaan

tebal perkerasan lentur ini adalah sesuai dengan Pt T – 01 – 2002 – B dan AASHTO

Guide for Design of Pavement Structures 1993.

1.1. DASAR TEORI

Menurut Departemen Pekerjaan Umum (1987) yang dimaksud dengan

perkerasan lentur adalah perkerasan yang umumnya menggunakan bahan campuran

beraspal sebagai lapis permukaan serta bahan berbutir sebagai lapisan dibawahnya.

Bagian perkerasan umumnya terdiri dari lapis pondasi bawah, lapis pondasi dan lapis

permukaan. Fungsi dari lapis perkerasan tersebut adalah untuk dapat menerima dan

menyebarkan beban lalu lintas tanpa menimbulkan kerusakan yang berarti pada

konstruksi jalan itu sendiri (Sukirman, 1993). Sedangkan menurut Aly (2000) fungsi

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 5

Page 6: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

P

Lapisan Permukaan

Lapisan Pondasi bawah

Lapisan Tanah Dasar

Distribusi Beban

Lapisan Pondasi

dari lapis perkerasan adalah menyediakan dan memberikan pelayanan kepada lalu-

lintas yang lewat diatasnya sedemikian rupa sehingga lalu-lintas dapar bergerak

dengan cepat, aman dan nyaman sesuai tuntutan dan klasifikasi lalu-lintas yang ada.

Untuk itu konstruksi lapis perkerasan paling tidak harus memenuhi kriteria kuat,

awet, rata, mudah dikerjakan dan dipelihara, tidak mahal dan sesuai dengan

klasifikasinya. Perkerasan lentur memiliki kelebihan sebagai berikut :

a. memiliki sifat elastis jika menerima beban sehingga memberikan kenyaman

kepada pengguna jalan;

b. mendistribusikan beban ke semua lapisan sehingga lapisan permukaan tidak

menerima beban seluruhnya, seperti diperlihatkan pada Gambar 1.3.

Gambar 1.3 Distribusi beban pada perkerasan lentur

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 6

Page 7: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Struktur perkerasan lentur umumnya terdiri atas tiga (3) lapis yaitu lapis

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

(subbase course), seperti diperlihatkan pada Gambar 1.3. Lapis permukaan struktur

perkerasan lentur terdiri atas campuran mineral agregat dan bahan pengikat yang

ditempatkan sebagai lapisan paling atas dan biasanya terletak di atas lapis pondasi.

Bahan untuk lapis permukaan umumnya sama dengan bahan untuk lapis pondasi

dengan persyaratan yang lebih tinggi. Penggunaan bahan aspal diperlukan agar

lapisan dapat bersifat kedap air, disamping itu bahan aspal sendiri memberikan

bantuan tegangan tarik, yang berarti mempertinggi daya dukung lapisan terhadap

beban roda. Pemilihan bahan untuk lapis permukaan perlu mempertimbangkan

kegunaan, umur rencana serta pentahapan konstruksi agar dicapai manfaat sebesar-

besarnya dari biaya yang dikeluarkan. Fungsi lapisan permukaan adalah sebagai:

a. bahan perkerasan penahan beban roda, lapisan mempunyai stabilitas tinggi

untuk menahan beban roda selama masa pelayanan;

b. lapisan kedap air, sehingga air hujan yang jatuh diatasnya tidak meresap ke

lapisan dibawahnya dan melemahkan lapisan-lapisan tersebut;

c. lapisan aus, lapisan yang langsung menerima gesekan akibat rem kendaraan

sehingga mudah menjadi aus;

d. lapisan yang menyebarkan beban ke lapisan bawah, sehingga dapat dipikul oleh

lapisan lain yang mempunyai daya dukung yang lebih jelek;

e. memberikan suatu bagian permukaan yang rata;

f. menahan gaya geser dari beban roda.

Lapisan pondasi adalah bagian konstruksi perkerasan lentur yang terletak

diantara lapisan pondasi bawah dan lapisan permukaan. Lapisan pondasi dibangun di Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 7

Page 8: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

atas lapis pondasi bawah atau, jika tidak menggunakan lapis pondasi bawah,

langsung di atas tanah dasar. Bahan-bahan untuk lapis pondasi harus cukup kuat dan

awet sehingga dapat menahan beban-beban roda. Sebelum menentukan suatu bahan

untuk digunakan sebagai bahan pondasi, hendaknya dilakukan penyelidikan dan

pertimbanagn sebaik-baiknya sehubungan dengan persyaratan teknik. Bermacam-

macam bahan alam/setempat (CBR > 50%, PI < 4%) dapat digunakan sebagai bahan

lapis pondasi, antara lain: batu pecah, kerikil pecah yang distabilisasi dengan semen,

aspal, pozzolan, atau kapur. Fungsi lapis pondasi adalah sebagai:

a. bagian perkerasan yang menahan gaya lintang dari beban roda dan

menyebarkan beban ke lapisan di bawahnya;

b. perletakan terhadap lapisan permukaan.

Lapisan pondasi bawah adalah bagian konstruksi perkerasan lentur yang

terletak diantara lapisan pondasi dan tanah dasar. Biasanya terdiri atas lapisan dari

material berbutir (granular material) yang dipadatkan, distabilisasi ataupun tidak,

atau lapisan tanah yang distabilisasi. Lapis pondasi bawah diperlukan sehubungan

dengan terlalu lemahnya daya dukung tanah dasar terhadap roda-roda alat berat,

terutama pada saat pelaksanaan konstruksi, atau karena kondisi lapangan yang

memaksa harus segera menutup tanah dasar dari pengaruh cuaca. Bermacam-macam

jenis tanah setempat (CBR ≥ 20%, PI ≤ 10%) yang relatif lebih baik dari tanah dasar

dapat digunakan sebagai bahan pondasi bawah. Campura-campuran tanah setempat

dengan kapur atau semen Portland, dalam beberapa hal sangat dianjurkan agar

diperoleh bantuan yang efektif terhadap kestabilan konstruksi perkerasan. Fungsi dari

lapisan pondasi bawah adalah sebagai:

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 8

Page 9: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

a. bagian dari konstruksi perkerasan untuk mendukung dan menyebarkan beban

roda ke tanah dasar;

b. lapisan peresapan agar air tanah tidak berkumpul di lapisan pondasi;

c. lapisan pertama agar pekerjaan dapat berjalan lancar, sehubungan dengan

kondisi lapangan yang memaksa harus segera menutup tanah dasar dari

pengaruh cuaca atau lemahnya daya dukung tanah dasar menahan roda-roda

alat berat.

Kekuatan dan keawetan konstruksi perkerasan sangat tergantung pada

sifat-sifat dan daya dukung tanah dasar. Persoalan tanah dasar yang sering ditemui

antara lain:

a. perubahan bentuk tetap (deformasi permanen) dari jenis tanah tertentu sebagai

akibat beban lalu-lintas;

b. sifat mengembang dan menyusut dari tanah tertentu akibat perubahan kadar air;

c. daya dukung tanah tidak merata dan sukar ditentukan secara pasti pada daerah

dan jenis tanah yang sangat berbeda sifat dan kedudukannya, atau akibat

pelaksanaan konstruksi;

d. lendutan dan lendutan balik selama dan sesudah pembebanan lalu-lintas untuk

jenis tanah tertentu;

e. tambahan pemadatan akibat pembebanan lalu-lintas dan penurunan yang

diakibatkannya, yaitu pada tanah berbutir (granular soil) yang tidak dipadatkan

secara bak pada saat pelaksanaan konstruksi.

Oglesby dan Hicks (1982) mengatakan bahwa yang dimaksud dengan

perencanaan tebal perkerasan adalah memilih kombinasi material dan tebal lapisan

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 9

Page 10: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

yang memenuhi syarat pelayanan dengan biaya termurah dan dalam jangka panjang

yang umumnya memperhitungkan biaya konstruksi pemeliharaan dan pelapisan

ulang. Perencanaan tebal perkerasan meliputi kegiatan-kegiatan pengukuran kekuatan

dan sifat penting lainnya dari lapisan permukaan perkerasan dan masing-masing

lapisan dibawahnya serta menetapkan ketebalan lapisan permukaan, lapis pondasi

dan lapis pondasi bawah.

Secara umum metoda yang digunakan dalam perencanaan tebal lapis

perkerasan letur untuk jalan baru dapat dikelompokan kedalam tiga (3) metoda yaitu:

a. metoda empiris yaitu metoda yang pada dasarnya dikembangkan berdasarkan

pengalaman dan penelitian dari jalan-jalan yang dibuat khusus untuk penelitian

atau dari jalan yang sudah ada. Contoh metoda empiris yang penggunaannya

sangat luas adalah metoda AASHTO. Metoda ini telah beberapa kali mengalami

perubahan yang disesuaikan dengan hasil penelitian yang telah dilakukan.

Perubahan terakhir dilakukan pada edisi 1993 yang dikenal dengan metoda

AASHTO 1993. Contoh metoda empiris lainnya adalah metoda Bina Marga.

Metoda Bina Marga dikembangkan berdasarkan kepada metoda AASHTO yang

telah dimodifikasi untuk menyesuaikan dengan kondisi alam, lingkungan, sifat

tanah dasar, dan jenis lapis perkerasan yang umum dipergunakan di Indonesia.

Metoda NAASRA, Road Note 29 dan 31 serta metoda Asphalt Institute

merupakan metoda yang menggunakan prinsip dasar metoda empiris;

b. metoda mekanistis didasarkan kepada teori elastis (elastic layered theory),

dimana metoda ini membutuhkan data nilai modulus elastisitas dan poisson ratio

dari setiap lapisan perkerasan yang digunakan. Pengembangan metoda mekanistis

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 10

Page 11: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

untuk disain perkerasan yang cocok untuk situasi Indonesia merupakan kegiatan

riset khusus pada topik-topik pengembangan teknologi yang sulit dilakukan oleh

masyarakat karena masalah kelayakan financial atau keterbatasan kemampuan

teknis, tetapi memiliki arti strategis yang besar secara nasional (Dardak, 2007);

c. metoda mekanistis-empiris merupakan metoda yang menggabungkan kedua

metoda sebelumnya, metoda empiris dan metoda mekanistis. Metoda AASHTO

terbaru yaitu dikenal dengan metoda AASHTO 2002 merupakan metoda yang

didasarkan kepada prinsip empiris dan mekanistis.

Berikut ini dijelaskan langkah-langkah yang dapat digunakan untuk

menghitung tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO:

a. Menentukan kumulatif beban gandar standar ekivalen – (W18)

Untuk dapat menentukan kumulatif beban gandar standar ekivalen selama

umur rencana (W18), maka terlebih dahulu harus menghitung besarnya lalu-

lintas pada lajur rencana yang akan diakomodasi di dalam perencanaan tebal

lapis perkerasan lentur. Jumlah lalu-lintas rencana tersebut tergantung dari

komposisi lalu-lintas, volume lalu-lintas yang lewat, beban aktual yang lewat,

serta faktor bangkitan lalu-lintas serta jumlah lajur yang direncanakan. Semua

parameter tersebut akan dikonversikan menjadi kumulatif beban gandar

standar ekivalen. Secara umum data yang diperlukan untuk menentukan

besarnya W18 adalah jenis kendaraan, volume lalu lintas harian rata rata,

pertumbuhan lalu lintas, damage factor atau angka ekivalen, umur rencana,

faktor distribusi lajur dan faktor distribusi arah. Untuk mendapatkan lalu-lintas

pada lajur rencana dapat digunakan persamaan 1.1 berikut ini.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 11

Page 12: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

w18=356 xDD xDL x w18 ……………………………………………(1.1)

dimana:

DD = faktor distribusi arah

DL= faktor distribusi lajur

w18 = kumulatif beban gandar standar ekuivalen untuk dua arah

w18=∑i=1

n

LHRi xDF i

DFi = damage factor atau angka ekuivalen beban gandar sumbu kendaraan

untuk jenis kendaraan i

Pada umumnya DD diambil 0,5. Pada beberapa kasus khusus terdapat

pengecualian dimana kendaraan berat cenderung menuju satu arah tertentu.

Dari beberapa penelitian menunjukkan bahwa DD bervariasi dari 0,3 – 0,7

tergantung arah mana yang berat dan kosong.

Tabel 1.1: Faktor distribusi lajur - DD

Jumlah lajur per arah % beban gandar standar dalam lajur rencana1 1002 80 – 1003 60 – 804 50 - 75

Angka ekuivalen beban gandar sumbu kendaraan untuk setiap jenis kendaraan

dapat ditentukan menurut tabel pada Lampiran I. Tabel tersebut hanya dapat

digunakan untuk roda ganda. Untuk roda tunggal karakteristik beban yang

berlaku berbeda dengan roda ganda. Untuk roda tunggal persamaan yang dapat

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 12

Page 13: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

digunakan untuk menentukan angka ekuivalen beban gandar sumbu kendaraan

adalah:

Angka ekivalenrodatunggal=( beban gandar satu sumbu tunggal dalam kN53kN )

4

(1.2)

Lalu-lintas yang digunakan adalah lalu-lintas selama umur rencana yang

diperoleh dengan mengalikan kumulatif beban gandar standar ekuivalen pada

lajur rencana selama setahun w18 dengan besaran kenaikan lalu-litas.

Kumulatif beban gandar standar ekivalen selama umur rencana (W18) dapat

diperoleh dari persamaan 1.3.

W 18=w18 x (1+g )n−1g …………………………………………………….(1.3)

dimana:

n = umur pelayanan (tahun)

g = perkembangan lalu-lintas (%)

b. Menentukan modulus resilent tanah dasar - (MR)

Modulus resilent (MR) dapat digunakan untuk mengukur elatisitas dari

karakteristik tanah. Nilai MR dapat ditentunkan dengan mengetahui

hubungannya dengan nilai California Bearing Ratio (CBR). Untuk itu maka

terlebih dahulu harus menghitung nilai CBR dari tanah dasar yang mewakili

untuk ruas jalan yang akan direncanakan tebal lapis perkerasan lenturnya. CBR

reprentatif dari suatu ruas jalan yang direncanakan tersebut tergantung dari

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 13

Page 14: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

klasifikasi jalan yang direncanakan. Pengambilan dari data CBR untuk

perencanaan jalan biasanya diambil pada jarak 100 meter. Untuk satu ruas jalan

yang panjang biasanya dibagi atas segmen-segmen yang mempunyai nilai CBR

yang relatif sama. Dari nilai CBR representatif tersebut kemudian diprediksi

modulus resilent tanah dasar dengan menggunakan persamaan beriktu ini.

MR = 1.500 x CBR………………………………………………………….(1.4)

Koefisien 1.500 pada persamaan 1.4 digunakan untuk nilai CBR lebih kecil dari

10, perhatian harus diberikan pada saat menggunakan persamaan 1.4 untuk nilai

CBR yang tinggi, karena koefisien pada persamaan 1.4 tersebut untuk kisaran

750 sampai dengan 3.000.

c. Menentukan kinerja fungsional – (Ip, Ipo dan Ipf)

Kinerja fungsional perkerasan dapat didefinisikan sebagai kemampuan

perkerasan untuk dapat melayani lalu lintas yang menggunakan infrastruktur

perkerasan tersebut. Kinerja fungsional perkerasan tersebut dinyatakan oleh

parameter indeks permukaan/serviceability indexs (Ip). Ip tersebut

berdasarkan konsep AASHTO dari hasil pengamatan mengenai kondisi

perkerasan yang meliputi kerusakan kerusakan seperti retak retak, alur, lubang,

lendutan pada lajur roda, kekasaran permukaan dan lainnya selama umur

rencana perkerasan tersebut. Angka Ip yang ditetapkan dalam AASHTO 1993

berkisar antara 0 sampai dengan 5 yang menunjukkan fungsi pelayanan dari

perkerasan tersebut, seperti diperlihatkan pada Tabel 1.2.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 14

Page 15: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Tabel 1.2: Indek permukaan perkerasan

Indeks Permukaan - Ip Fungsi Pelayanan4 – 5 Sangat baik3 – 4 Baik2 – 3 Cukup1 – 2 Kurang0 - 1 Sangat kurang

Besarnya nilai Ip dapat juga menyatakan nilai ketidakrataan dan kekuatan

perkerasan yang berhubungan dengan tingkat pelayanan bagi lalu lintas yang

menggunakan perkerasan tersebut. Adapun beberapa nilai Ip beserta artinya

diberikan berikut ini:

Ip = 2,5 : menyatakan permukaan perkerasan masih cukup stabil dan baik.

Ip = 2,0 : menyatakan tingkat pelayanan terendah bagi perkerasan yang masih

mantap.

Ip = 1,5 : menyatakan tingkat pelayanan terendah yang masih mungkin, jalan

tidak terputus.

Ip = 1,0 : menyatakan permukaan perkerasan dalam keadaan rusak berat

sehingga sangat menggangu lalu-lintas kendaraan.

Kemudian tentukan besaran-besaran kinerja fungsional dari sistem perkerasan

jalan yang ada seperti indeks permukaan pada awal umur rencana (Ipo), indeks

permukaan pada akhir umur rencana (Ipt) dan indeks permukaan pada saat

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 15

Page 16: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

failure (Ipf). Sedangkan Ip merupakan selisih antara Ipo dan Ipt. Ipo

merupakan nilai Ip pada perkerasan yang baru dibuka untuk umum, Ipt akan

memperlihatkan nilai Ip terkecil yang diperbolehkan atau akhir dari fungsi

pelayanan didasarkan pada indeks permukaan terrendah yang dapat ditoleransi

sebelum dilakukan rehabilitasi, yang memerlukan pelapisan ulang atau

rekonstruksi. Dalam menentukan Ipt perlu dipertimbangkan faktor-faktor

klasifikasi fungsional jalan sebagai mana diperlihatkan pada Tabel 1.3.

Tabel 1.3: Indek permukaan pada akhir umur rencana

Klasifikasi jalanLokal Kolektor Arteri Bebas hambatan

1,0 – 1,5 1,5 1,5 – 2,0 -1,5 1,5 – 2,0 2,0 -

1,5 – 2,0 2,0 2,0 – 2,5 -- 2,0 – 2,5 2,5 2,5

Sumber: Pt T-01-2002-B

Sedangkan untuk menentukan Ipo, maka perlu diperhatikan jenis lapis

permukaan perkerasan pada awal umur rencana sesuai dengan Tabel 1.4.

Tabel 1.4: Indek permukaan pada awal umur rencana

Jenis lapis perekerasan IpoKetidakrataan *)

(IRI, m/km)

LASTON ≥ 43,9 – 3,5

≤ 1,0 >1,0

LASBUTAG 3,9 – 3,53,4 – 3,0

≤ 2,0>2,0

LAPEN 3,4 – 3,02,0 – 2,5

≤ 3,0>3,0

*) alat pengukur ketidakrataan yang dipergunakan dapat berupa roughmeter NAASRA, Bump Integrator dll.

d. Menentukan tingkat reliabilitas – (ZR x So)

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 16

Page 17: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Reliabilitas (R) perencanaan tebal lapis perkerasan lentur dapat didefinisikan

sebagai suatu probabilitas lapis perkerasan lentur yang direncanakan akan tetap

dapat memberikan tingkat pelayanan yang memuaskan selama masa

pelayanannya. Secara umum reliabilitas merupakan:

1. nilai probabilitas dari tingkat pelayanan yang dapat dipertahankan atau

dipelihara selama masa umur perkerasan lentur;

2. nilai jaminan kemampuan perkerasan lentur untuk dapat melayani lalu lintas

walaupun dengan tingkat pelayanan minimum sebelum diberikan

peningkatan atau rehabilitasi;

3. nilai probabilitas dari sistem perkerasan lentur yang masih dapat

memberikan kenyamanan.

Reliabilitas menggambarkan suatu faktor keamanan, dengan tingkat reliabilitas

yang tinggi menunjukkan bahwa struktur perkerasan lentur akan memberikan

kemungkinan kegagalan yang kecil. Dengan demikian tingkat reliabilitas yang

tinggi akan menghasilkan disain tebal lapis perkerasan lentur yang lebih tebal

dibandingkan terhadap disain tebal lapis perkerasan lentur dengan tingkat

reliabilitas yang rendah. Tingkat reliabilitas yang tinggi dianggap dapat

menghasilkan konstruksi perkerasan lentur yang akan memerlukan

pemeliharaan yang lebih sedikit selama umur rencananya. Selanjutnya, tingkat

reliabilitas yang tinggi akan diperlukan pada daerah dengan kondisi lalu lintas

yang tinggi dimana gangguan yang ditimbulkan oleh struktur konstruksi

perkerasan lentur terhadap pengguna jalan harus diminimumkan.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 17

Page 18: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Nilai reliabilitas didefinisikan juga untuk memenuhi kebutuhan akibat variasi

parameter-parameter yang digunakan dalam perencanaan dan juga probabilitas

distribusi akibat dari adanya variasi dalam kinerja struktur perkerasan. Nilai

reliabilitas dapat memberikan estimasi numerik seluruh parameter terhadap

variasi perubahan dalam memprediksi jumlah Equivalent Standard Axle Load

(ESAL). Disamping itu, perlu diketahui selama pelaksanaan konstruksi

perkerasan lentur, variasi dari kualitas material setiap lapisan, keseragaman,

pengaruh lingkungan, dan variasi dalam teknik pelaksanaan akan

mempengaruhi struktur konstruksi perkerasan lentur. Akhirnya dijelaskan

bahwa reliabilitas dapat diterjemahkan sebagai probabilitas dari seluruh

perencanaan yang memberikan kepuasan terhadap kebutuhan pelayanan lalu

lintas dengan pengaruh lingkungan yang mungkin terjadi untuk umur rencana

perencanaan tertentu. Nilai reliabilitas yang disarankan menurut metoda

AASHTO disajikan pada Tabel 1.5 berikut ini.

Tabel 1.5: Reliabilitas

Klasifikasi Jalan Reliabilitas (%)Urban Rural

Jalan Tol 85 – 99,9 80 – 99,9Arteri 80 - 99 75 - 95

Kolektor 80 - 95 75 - 95Lokal 50 - 80 50 - 80

Sumber: AASHTO 1993

Penentuan nilai reliabilitas dapat juga didasarkan kepada pengalaman-

pengalaman proyek sebelumnya sebagai pembanding terhadap perhitungan

biaya untuk konstruksi baru, dengan cara membandingkan biaya yang

dibutuhkan pada awal konstruksi/initial cost (A), biaya pemeliharaan,

rehabilitasi, tundaan pemakai jalan sebagai future cost (B) sehingga diperoleh Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 18

Page 19: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

total cost yang diperlukan (C). Dari total cost ini akan didapat nilai reliabilitas

yang optimum seperti yang diilustrasikan pada Gambar 1.4. Namun perlu

diperhatikan bahwa hasil nilai optimum reliabilitas tersebut hanya berlaku atau

dapat diberlakukan pada kondisi proyek yang serupa.

Gambar 1.4: Penentuan nilai reliabilitas berdasarkan biaya (AASHTO 1993)

Setiap nilai reliabilitas akan memberikan nilai standard normal deviate (ZR),

sebagai contoh nilai reliabilitas 90% akan memberikan nilai ZR sebesar -1,282.

Nilai -1,282 memperlihatkan bahwa probabilitas atau kemungkinan yang terjadi

cacat atau gagal adalah sebesar 10%. Korelasi nilai reliabilitas dengan ZR dapat

dilihat pada Tabel 1.6 berikut ini.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 19

Page 20: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Tabel 1.6: Standard normal deviate

Reliabilitas – R (%)

Standard normal deviate -

ZR

Reliabilitas – R (%)

Standard normal deviate -

ZR

50 -0,000 93 -1,47660 -0,253 94 -1,55570 -0,524 95 -1,64275 -0,674 96 -1,75180 -0,841 97 -1,88185 -1,037 98 -2,05490 -1,282 99 -2,32791 -1,340 99,9 -3,09092 -1,405 99,99 -3,750

Sumber: AASHTO 1993

Penetapan nilai reliabilitas dari 50% sampai dengan 99,99% merupakan tingkat

kehandalan perencanaan untuk mengatasi dan mengakomodasi kemungkinan

tidak tepatnya besaran-besaran parameter perencanaan yang digunakan.

Semakin besar nilai reliabilitas yang digunakan, maka akan semakin tinggi

tingkat untuk mengatasi kemungkinan terjadinya selisih besaran-besaran

parameter perencanaan dengan kenyataan, adanya variasi dari parameter-

parameter tersebut. Besaran-besaran parameter perencanaan tersebut adalah:

Prediksi kinerja fungsional perkerasan

Kinerja fungsional perkerasan lentur dinyatakan dengan parameter terminal

serviceability (Ipt) dan initial serviceability (Ipo). Pendekatan nilai Ipo

sebesar 4,2 dan nilai Ipt yang dapat diterima pengguna jalan sebelum

dilakukan perbaikan perkerasan sebesar 2,5 merupakan nilai-nilai yang

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 20

Page 21: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

sering digunakan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur,

walaupun demikian nilai dari Ipo akan tergantung kepada jenis lapis

perkerasan yang akan digunakan dan nilai Ipt akan tergantung kepada

klasifikasi jalan. AASHTO menyarankan nilai Ipt antara 2,0 sampai dengan

3,0 dan diambil angka tengah yaitu 2,5.

Prediksi lalu-lintas

Prediksi lalu-lintas dilakukan dengan studi tersediri, bukan hanya

didasarkan kepada rumus empirik, pendekatan atau data sekunder. Tingkat

kehandalan akan jauh lebih baik bila dilakukan secara empiris dibandingkan

pendekatan atau data sekunder.

Perkiraan beban gandar

Perkiraan beban gandar dapat dilakukan secara langsung dilapangan.

Pelaksanaan konstruksi

Dalam pelaksanaan konstruksi, spesifikasi sudah membatasi tingkat/syarat

agar perkerasan sesuai dari apa yang diminta perencana. Bahkan

perencanaan merupakan syarat minimum dalam spesifikasi.

Besaran berikutnya yang diperlukan dalam menentukan tingkat reliabilitas

suatu perencanaan tebal lapis perkerasan lentur adalah overall standard

deviation (So). Nilai So dapat menyatakan besarnya variasi dari nilai parameter

parameter yang digunakan dalam perencanaan tersebut. Deviasi dari parameter

yang digunakan terjadi karena adanya perbedaan terhadap perkiraan nilai

parameter yang digunakan dalam perencanaan. Untuk tingkat reliabilitas

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 21

Page 22: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

tertentu, maka besarnya nilai So harus dapat memperhitungan variasi perubahan

dari perkiraan lalu lintas dan variasi dari perkiraan kinerja perkerasan untuk

ESAL (W18) tertentu. Nilai So yang disarankan oleh AASHTO untuk perkerasan

lentur berkisar antara 0,4 sampai dengan 0,5. Harus diperhatikan bahwa nilai So

yang lebih tinggi menunjukkan variasi atau deviasi yang lebih besar dan akan

menghasilkan perencanaan perkerasan yang lebih tebal. Perlu diperhatikan

bahwa dalam pemilihan tingkat reliabilitas dan overall standard deviation harus

mempertimbangkan pengaruh kombinasi variasi semua parameter perencanaan

dan pemilihan tersebut harus mewakili kondisi lokal yang ada. Besaran So

disertakan dalam perencanaan lebih banyak dikarenakan ketidak mampuan

perencana dalam mengestimasi dengan tepat beban gandar standar ekivalen

dimasa yang akan datang serta kesalahan statistik dalam persamaan 1.6,

persamaan perencanaan perkerasan lentur metoda AASHTO, sebagai hasil

variasi dari bahan yang digunakan pada lapis perkerasan dan variasi dari

pelaksanaan konstruksi.

Dari penjelasan diatas dapat dirangkum bahwa dalam penetapan konsep

reliabitas akan berdasarkan parameter klasifikasi fungsi jalan, status lokasi

jalan urban/rural, penetapan tingkat reliabilitas, penetapan standard normal

deviate dan penetapan standar deviasi.

e. Menentukan koefisien kekuatan relatif – (a)

Berdasarkan pedoman perencanaan tebal perkerasan lentur Pt T-01-2002-B,

diperkenalkan korelasi antara koefisien kekuatan relatif dengan nilai

mekanistik, yaitu modulus resilen. Lebih jauh dijelaskan bahwa berdasarkan

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 22

Page 23: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

jenis dan fungsi material lapis perkerasan, maka estimasi koefisien kekuatan

relatif dikelompokkan ke dalam 5 katagori yaitu beton aspal (asphalt concrete),

lapis pondasi granular (granular base), lapis pondasi bawah granular (granular

subbase), cement-treated base (CTB), dan asphalt-trated base (ATB).

Gambar 1.5 memperlihatkan grafik yang dapat dipergunakan untuk

memperkirakan koefisien kekuatan relatif lapis permukaan berbeton aspal

bergradasi rapat berdasarkan modulus elastisitas (EAC) pada suhu 68oF. Dalam

pedoman tersebut juga disarankan agar hati-hati untuk nilai modulus elastisitas

di atas 450.000psi, meskipun modulus beton aspal yang lebih tinggi akan lebih

kaku dan lebih tahan terhadap lenturan, akan tetapi lebih rentan terhadap retak

fatique.

Gambar 1.5: Grafik untuk memperkirakan koefisien kekuatan relatif lapis permukaan berbeton aspal bergradasi rapat (a1)

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 23

Page 24: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Koefisien kekuatan relatif lapis pondasi granular (a2) dapat diperkirakan dengan

menggunakan Gambar 1.6 atau dihitung dengan menggunakan persamaan 1.5.

a(2) = 0,249 (log10 EBS) – 0,977 …………………………………………. . (1.5)

Gambar 1.6: Variasi koefisien kekuatan relatif lapis pondasi granular (a2)

Untuk lapis pondasi bawah granular, koefisien kekuatan relatif (a3) dapat

diperoleh dengan menggunakan Gambar 1.7 atau dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan 1.6.

a3 = 0,227 (log10 ESB) – 0,839 …………………….……………………….. (1.6)

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 24

Page 25: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Gambar 1.7: Variasi koefisien kekuatan relatif lapis pondasi bawah granular (a3)

Gambar 1.8 memperlihatkan grafik yang dapat dipergunakan untuk

memperkirakan koefisien kekuatan relatif, a2 untuk lapis pondasi bersemen.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 25

Page 26: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Gambar 1.8: Variasi koefisien kekuatan relatif lapis pondasi bersemen (a2)

Gambar 1.9: Variasi koefisien kekuatan relatif lapis pondasi beraspal (a2)

Gambar 1.9 memperlihatkan grafik yang dapat dipergunakan untuk

memperkirakan koefisien kekuatan relatif, a2 untuk lapis pondasi beraspal.

f. Menentukan koefisien drainase - (m)

Konsep koefisien drainase dikenalkan untuk mengakomodasi kualitas sistem

drainase yang dimiliki perkerasan. Definisi kualitas drainase secara umum

diperlihatkan pada Tabel 1.7 berikut ini.

Tabel 1.7: Definisi kualitas drainase

Kualitas drainase Air hilang dalamBaik sekali 2 jam

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 26

Page 27: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Baik 1 hariSedang 1 mingguJelek 1 bulan

Jelek sekali Air tidak akan mengalirSeperti dijelaskan dalam Pt T-01-2002-B (2002) kualitas drainase pada

perkerasan lentur diperhitungkan dalam perencanaan dengan menggunakan

koefisien kekuatan relatif yang dimodifikasi. Faktor untuk memodifikasi

koefisien kekuatan relatif ini adalah koefisien drainase (m) dan disertakan ke

dalam persamaan Indeks Tebal Perkerasan (ITP) bersama-sama dengan

koefisien kekuatan relatif (a) dan ketebalan (D). AASHTO memberikan 2

parameter untuk menentukan nilai koefisien drainase yaitu:

Parameter pertama: kualitas drainase, dengan variasi baik sekali, baik,

sedang, jelek dan jelek sekali. Kualitas ini ditentukan oleh berapa lama air

dapat dibebaskan dari struktur perkerasan.

Parameter kedua: persentasi struktur perkerasan dalam satu tahun terkena air

sampai tingkat mendekati jenuh air (saturated), dengan variasi < 1%; 1 –

5%; 5 – 25%; dan > 25%. Tabel 1.8 memperlihatkan nilai koefisien drainase

yang merupakan fungsi dari kedua parameter diatas.

Tabel 1.8: Koefisien drainase (m) untuk memodifikasi koefisien kekuatan relatif material untreated base dan subbase pada perkerasan lentur

Kualitas drainasePersen waktu struktur perkerasan dipengaruhi oleh kadar air

yang mendekati jenuh< 1% 1 – 5% 5 – 25% > 25%

Baik sekali 1,40 – 1,30 1,35 – 1,30 1,30 – 1,20 1,20Baik 1,35 – 1,25 1,25 – 1,15 1,15 – 1,00 1,00

Sedang 1,25 – 1,15 1,15 – 1,05 1,00 – 0,80 0,80Jelek 1,15 – 1,05 1,05 – 0,80 0,80 – 0,60 0,60

Jelek sekali 1,05 – 0,95 0,80 – 0,75 0,60 – 0,40 0,40Sumber: Pt T-01-2002-B

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 27

Page 28: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

g. Menghitung Indeks Tebal Perkerasan - (ITP)

Besarnya nilai ITP dapat ditentungan dengan menggunakan persamaan 1.7

berikut ini.

log10 (W 18 )=Z R xSo+9 , 36 x log10 ( ITP+1 )−0 , 20+

log10 [Δ IpIpo−Ipf ]

0 , 40+1. 094( ITP+1 )5 ,19

+

2 , 32 x log10 ( M R )−0 , 87 .(1.7)

dimana:

W18 adalah perkiraan jumlah beban sumbu standar ekivalen 18-kip

ZR adalah deviasi normal standar

So adalah gabungan standar error untuk perkiraan lalu-lintas dan kinerja

Ip adalah perbedaan antara indeks permukaan awal umur rencana dengan

indeks permukaan akhir umur rencana.

MR adalah modulus resilen

Ipf adalah indek permukaan perkerasan dalam keadaan hancur atau failure.

h. Menghitung tebal masing-masing lapisan perkerasan - (D1, D2 dan D3)

Perhitungan perencanaan tebal lapis perkerasan didasarkan kepada kekuatan

relatif masing-masing lapisan perkerasan, dengan persamaan sebagai berikut:Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 28

Page 29: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

ITP = a1 x D1 + a2 x D2 + a3 x D3 …………………………………………(1.8)

Jika kualitas drainase dipertimbangkan, maka persamaan 1.8 diatas

dimodifikasi menjadi:

ITP = a1 x D1 + a2 x D2 x m2 + a3 x D3 x m2 ………………………………(1.9)

dimana:

a1, a2, a3 = koefisien kekuatan relatif bahan perkerasan

D1, D2, D3 = tebal masing-masing lapis perkerasan

m2, m3 = koefisien drainase.

Angka 1, 2 dan 3 masing-masing untuk lapis permukaan, lapis pondasi, dan lapis

pondasi bawah. Tebal minimum lapis permukaan berbeton aspal dan lapis pondasi

agregat disajikan pada Tabel 1.9 berikut ini.

Tabel 1.9: Tebal minimum lapis permukaan berbeton aspal dan lapis pondasi agregat.

Lalu-lintas (ESAL) Beton aspal LAPEN LASBUTAGLapis

pondasi agregat

inci cm inci cm inci cm inci cm< 50.000 1,0 2,5 2 5 2 5 4 10

50.001 -150.000 2,0 5,0 - - - - 4 10150.001 – 500.000 2,5 6,3 - - - - 4 10

500.001 – 2.000.000 3,0 7,5 - - - - 6 152.000.001 – 7.000.000 3,5 8,8 - - - - 6 15

>7.000.000 4,0 10 - - - - 6 15

1.2. Diagram Perhitungan

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 29

Page 30: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Diagram perhitungan tebal lapis perkerasan diperlihatkan pada Gambar

2.8 dibawah ini. Diagram perhitungan tersebut terdiri atas tiga kolom yaitu kolom

masukkan, kolom parameter dan kolom proses perhitungan. Kolom masukkan

berisikan data volume lalu-lintas, umur pelayanan, perkembangan lalu-lintas, faktor

distribus arah dan faktor lajur. Kemudian kolom masukkan tersebut juga berisikan

klasifikasi jalan, jenis lapis perkerasan tanah dasar dan jenis material perkerasan.

Proses hitungan dimulai dengan menghitung kumulatif beban gandar

standar ekivalen selama umur pelayanan (W18) dan kemudian dilanjutkan dengan

menentukan besarnya reliabilitas (R). Setelah itu perhitungan dilanjutkan dengan

menentukan besarnya nilai indek permukaan (Ip), menentukan koefisien kekuatan

relatif (ai) dan modulus elastisitas (Ei) untuk masing-masing lapis perkerasan.

Akhirnya dilakukan perhitungan indek tebal perkerasan (ITPi) dan tebal (Di) dari

masing-masing lapis perkerasan. Data yang diperlukan untuk menghitung setiap

proses hitungan dapat dilihat pada Gambar 1.10.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 30

MENGHITUNG W18

Volume Lalu-Lintas

Umur PelayananPerkembangan

Lalu-LintasFaktor Distribusi

ArahFaktor Distribusi

Lajur

MENGHITUNG R

MENENTUKAN Ip

MENENTUKAN ai dan Ei

MENGHITUNG ITPi dan Di

Klasifikasi Jalan

Klasifikasi JalanJenis Lapis Perkerasan

Tanah DasarJenis Material

PerkerasanTanah Dasar

Jenis Material Perkerasan

Mulai

Selesai

Page 31: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Gambar 1.10: Diagram Perhitungan

1.3. Rumus Dasar

Rumus dasar yang digunakan untuk perencanaan tebal lapis perkerasan

metoda AASHTO’93 diperlihatkan pada Persamaan 1.1, Persamaan 1.2 dan

Persamaan 1.3, dapat dilihat pada Gambar 1.11 dibawah ini. Persamaan 1.1

digunakan untuk menghitung besarnya nilai Indek Tebal Perkerasan (ITP).

Sedangkan Persamaan 1.2 dan Persamaan 1.3 digunakan untuk menghitung tebal dari

masing-masing lapis perkerasan yaitu D1, D2 dan D3. Seperti diperlihatkan dalam

Persamaan 1.1, besarnya nilai ITP merupakan fungsi dari perkiraan beban sumbu

standar ekivalen 18 kip pada akhir umur rencana (W18), reliabilitas (ZR, S0), indeks

permukaan (Ip, Ipo, Ipf) dan modulus resilen efektif material tanah dasar (MR).

Besarnya nilai ITP dapat dihasilkan dengan melakukan proses perhitungan secara

iterasi pada Persamaan 1.1. Setelah diperoleh besarnya nilai ITP, maka tebal dari

masing-masing lapis perkerasan dapat dihitung berdasarkan pada kekuatan relatif

masing-masing lapisan perkerasan seperti yang diperlihatkan oleh persamaaan 1.2

dan persamaan 1.3.

Persamaan 1.1 merupakan hasil dari percobaan jalan AASHO untuk

berbagai macam variasi kondisi dan jenis perkerasan (Siegfried, undated). AASHO

sendiri kemudian berubah menjadi AASHTO. Perencanaan tebal lapis perkerasan

metoda AASHTO’93 merupakan hasil pengembangan metoda AASHTO’72 dan

AASHTO’86.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 31

Page 32: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Gambar 1.11: Rumus dasar

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 32

RELIABILITA

S

LALU-LINTAS

INDEKS PERMUKAA

N

TANAH DASARINDEKS TEBAL

PERKERASAN

07,8)(log32,2

1109440,0

log

20,0)1(log36,9)(log 10

19,5

010

1001810

Rf

R Mx

ITP

IpIpIp

ITPxxSZW

332211 xDaxDaxDaITP

33322211 xmxDaxmxDaxDaITP

Page 33: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

BAB IITAHAPAN PERENCANAAN

Perhitungan tebal lapis perkerasan dapat dilakukan melalui beberapa

tahapan. Tahapan-tahapan tersebut telah diuraikan secara terperinci pada BAB I dan

berikut ini tahapan-tahapan tersebut disajikan dalam lembar penampilan yang

dikembangkan dengan menggunakan Microsoft Office Excel.

2.1. Masukkan dan keluaran

Untuk memasukkan data yang akan digunakan dalam proses perhitungan

tebal lapis perkerasan metoda AASHTO’93, maka dirancang lembar masukkan data

seperti yang disajikan pada Gambar 2.1 dibawah ini. Dari Gambar 2.1 terlihat empat

jenis data masukkan, berupa tabel, yaitu tabel data lalu-lintas, tabel reliabilitas, tabel

indeks permukaan dan tabel koefisien kekuatan relatif. Disamping itu terlihat pula

pada Gambar 2.1 yaitu tabel yang menjelaskan kode klasifikasi jalan, kode lokasi

serta kode jenis lapis perkerasan. Informasi lain yang terlihat pada Gambar 2.1 adalah

tabel iterasi. Tabel klasifikasikan jalan dapat dijelaskan sebagai berikut. Klasifikasik

jalan bebas hambatan diberi kode B, arteri diberi kode A, kolektor diberi kode K dan

klasifikasi jalan lokal diberikan kode L. Untuk lokasi jalan diperkotaan diberikan

kode P dan lokasi jalan antar kota diberikan kode A. Sedangkan lapis perkerasan

terdiri dari laston dengan kode LT, lasbutag diberikan kode LB, lapen diberikan kode

LP, HRS diberikan kode HR, dan burda diberikan kode BD.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 33

Page 34: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Gambar 2.1: Masukkan data

Tabel data lalu-lintas berisikan jenis kendaraan, volume, beban sumbu

dalam ton baik untuk sumbu depan maupun sumbu belakang, faktor distribusi arah

(DD), faktor distribusi lajur (DL), umur pelayanan (n) dan perkembangan lalu-lintas

dalam persen (g). Lalu-lintas kendaraan dikelompokkan kedalam tujuh jenis yaitu

mobil penumpang, bus, truk ringan, truk berat, truk gandengan dan trailer. Tabel

indek permukaan berisikan data klasifikasi jalan, lokasi, indek permukaan awal umur

rencana (Ipo), indek permukaan akhir umur rencana (Ipt), indek permukaan failure

(Ipf) dan jenis lapis perkerasan. Tabel koefisien kekuatan relatif akan terdiri dari data

jenis lapisan, modulus elastisitas (Ei), koefisien kekuatan relatif (ai) dan CBR. Data

yang harus disiapkan dan dimasukkan kedalam lembar tersebut adalah semua data

seperti terlihat pada Gambar 2.1, yang diberi warna ungu, kecuali untuk beban sumbu

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 34

Page 35: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

depan dan belakang. Tabel iterasi digunakan setelah semua data yang dijelaskan

diatas dimasukkan. Tabel iterasi digunakan dengan memasukan nilai kedalam kolom

‘iterasi’ pada tabel tersebut sehingga diperoleh nilai yang sama pada kolom ‘harus

sama’. Pemberian nilai tersebut dilakukan secara berulang- ulang sampai diperoleh

nilai yang sama.

Gambar 2.2: Keluaran lapis perkerasan dan ITP

Gambar 2.2 memperlihatkan keluaran lapis perkerasan dan ITP yang

terdiri dari tiga tabel. Tabel keluaran pertama berisikan besarnya nilai dari tebal

masing-masing lapis perkerasan aktual yang digunakan (Di*), tebal masing-masing

lapis perkerasan yang dibutuhkan (Di) dan indeks tebal perkerasan masing-masing

lapis perkerasan aktual yang digunakan (ITPi*). Tabel keluaran kedua merupakan

tabel yang berisikan informasi tentang indeks tebal perkerasan masing-masing lapis

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 35

Page 36: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

perkerasan yang dibutuhkan (ITP), koefisien kekuatan relatif untuk masing-masing

lapis perkerasan (ai) dan tebal masing-masing lapis perkerasan yang dibutuhkan (Di).

Sedangkan tabel yang ketiga merupakan tabel hasil dari pengecekan baik untuk tebal

maupun indeks tebal perkerasan masing-masing lapis perkerasan. Apabila semua

persyaratan tersebut dipenuhi, tebal lapis perkerasan dan indeks tebal perkerasan,

maka informasi yang ditampilkan adalah ‘dipenuhi’. Dan sebaliknya jika tidak

dipenuhi akan tampil informasi ‘tidak dipenuhi’.

2.2. Menghitung W18

Proses untuk mendapatkan besarnya nilai dari kumulatif beban gandar

standar ekivalen untuk lajur rencana selama umur pelayanan dapat dilihat pada

Gambar 2.3 dan Gambar 2.4. Gambar 2.3 memperlihatkan persamaan untuk

menghitung angka ekivalen untuk masing-masing jenis kendaraan (E) dan persamaan

untuk menghitung lalu-lintas pada lajur rencana (W18). Persamaan 2.1 dapat

digunakan untuk menghitung angka ekivalen bagi beban satu sumbu tuggal dalam ton

sedangan persamaan 2.2 digunakan untuk menghitung angka ekivalen bagi beban

satu sumbu ganda dalam ton.

Persamaan 2.3 digunakan untuk menghitung kumulatif beban gandar

standar ekivalen selama 1 tahun. Besarnya nilai kumulatif beban gandar standar

ekivalen selama 1 tahun merupakan fungsi dari jumlah hari dalam satu tahun, faktor

distribusi arah, faktor distribusi lajur dan kumulatif beban gandar standar ekivalen

untuk dua arah. Besarnya nilai faktor distribusi arah umumnya diberikan 0,5.

Umumnya nilai dari faktor distribusi arah ini bervariasi antara 0,3 sampai dengan 0,7.

Sedangkan faktor distribusi lajur dapat ditentukan dengan menggunakan Tabel 2.1,

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 36

Page 37: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

merupakan fungsi dari jumlah lajur per arah dan persen beban gandar standar dalam

lajur rencana.

Persamaan 2.4 digunakan untuk menghitung kumulatif beban gandar

standar ekivalen selama umur rencana. Besarnya nilai kumulatif beban gandar

standar ekivalen selama umur rencana akan tergantung pada besarnya nilai dari

kumulatif beban gandar standar ekivalen selama 1 tahun, umur pelayanan dalam

tahun dan perkembangan lalu-lintas dalam persen.

Gambar 2.3: Menghitung W18

Gambar 2.4 memperlihatkan lembar data lalu-lintas untuk dua arah dan

perhitungan lalu-lintas pada lajur rencana. Data lalu-lintas untuk dua arah diperoleh

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 37

4

160.8

kgdalamtunggalsumbusatubebanE

4

160.8086,0

kgdalamtunggalsumbusatubebanE

Page 38: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

dari lembar data masukkan, lihat Gambar 2.1. Perhitungan lalu-lintas pada lajur

rencana dilakukan dengan menggunakan persamaan 2.3 dan persamaan 2.4. Setelah

diperoleh besarnya nilai kumulatif beban gandar standar ekivalen selama umur

pelayanan (W18), maka dihitung besarnya nilai log10(W18).

Gambar 2.4: Menghitung W18

2.3. Menghitung R

Seperti yang dijelaskan dalam Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan

Lentur – Pt T-01-2002-B (Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah, 2002),

konsep reliabilitas merupakan upaya untuk menyertakan derajat ketidakpastian ke

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 38

Page 39: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

dalam proses perencanaan untuk menjamin bermacam-macam alternatif perencanaan

akan bertahan selama selang waktu yang direncanakan. Lebih lanjut dijelaskan dalam

pedoman tersebut bahwa faktor perencanaan reliabilitas memperhitungkan

kemungkinan variasi perkiraan lalu-lintas (w18) dan perkiraan kinerja (W18), dan

karenanya memberikan tingkat reliabilitas dimana seksi perkerasan akan bertahan

selama selang waktu yang direncanakan. Tingkat reliabilitas yang direkomendasikan

untuk bermacam-macam klasifikasi jalan diperlihatkan pada Tabel 3.1, lihat Gambar

2.5. Tingkat reliabilitas yang lebih tinggi menunjukkan jalan yang melayani lalu-

lintas paling banyak, sedangkan tingkat yang paling rendah, 50% menunjukkan jalan

lokal.

Gambar 2.5: Menghitung R

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 39

Page 40: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Pedoman tersebut juga menjelaskan bahwa reliabilitas kinerja

perencanaan dikontrol dengan faktor reliabilitas (FR) yang dikalikan dengan perkiraan

lalu-lintas (w18) selama umur rencana untuk memperoleh prediksi kinerja (W18).

Faktor relibilitas merupakan fungsi dari deviasi standar keseluruhan yang

memperhitungkan kemungkinan variasi perkiraan lalu-lintas dan perkiraan kinerja

untuk W18 yang diberikan.

Gambar 2.6: Menghitung R

Gambar 2.6 memperlihatkan lembar perhitungan untuk mendapatkan

besarnya nilai reliabilitas. Besarnya nilai dari reliabilitas tersebut diperoleh melalui

beberapa tahapan yaitu:

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 40

Page 41: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

a. Logika penentuan tingkat reliabilitas (FR)

Tingkat reliabilitas ditentukan berdasarkan kepada klasifikasi jalan dan lokasi

jalan tersebut, lihat Tabel 3.1. Penentuan rekomendasi tingkat reliabilitas

berdasarkan kepada data yang diberikan dapat dilakukan dengan menggunakan

logika berikut ini.

=IF(R6="B";IF(R7="P";"85-99,9";"80-99,9");IF(R6="A";IF(R7="P";"80-

99";"75-95");IF(R6="K";IF(R7="P";"80-95";"75-95");IF(R6="L";

IF(R7="P";"50-80";"50-80");"50-80"))))

Dimana R6 adalah sel data yang menjelaskan klasifikasi jalan sedangkan R7

merupakan sel data yang memberikan informasi lokasi dari jalan tersebut.

Contoh yang diperlihatkan pada Gambar 2.6 adalah klasifikasi jalan Arteri (A)

dan lokasi jalan Perkotaan (P). maka dihasilkan rekomendari tingkat reliabilitas

adalah antara 80 – 99. Dari lebar masukan data, pilihat tingkat reliabilitas

adalah sebesar 95. Pemilihan ini memenuhi tingkat reliabilitas yang

direkomnedasikan, antara 80 - 99.

b. Logika penentuan penyimpangan normal standar (ZR)

Nilai dari penyimpangan normal standar dapat diperoleh dengan menggunakan

logika berikut ini.

=IF(Y6=95;-1,645;IF(Y6=90;-1,282;IF(Y6=85;-1,037;IF(Y6=80;-

0,841;IF(Y6=75;-0,674;0)))))

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 41

Page 42: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Dimana Y6 adalah set data yang menjelaskan pilihan tingkat reliabilitas.

Contoh diatas akan menghasilkan besarnya nilai dari penyimpangan normal

standar sebesar -1,645.

c. Perhitungan reliabilitas

Reliabilitas dapat diperoleh dengan mengalikan besarnya S0 dan ZR. Contoh

yang diperlihatkan pada Gambar 2.6 diperoleh besarnya nilai reliabilitas adalah

sebesar -0,740, S0 yang diberikan sebagai data masukkan adalah sebesar 0,45.

2.4. Menghitung Ip

Dalam pedoman perencanaan tebal perkerasan lentur – Pt T-01-2002-B

tahun 2002 dijelaskan bahwa indek permukaan (Ip) merupakan nilai ketidakrataan

dan kekuatan perkerasan yang berhubungan dengan tingkat pelayanan bagi lalu-lintas

yang lewat. Gambar 2.7 berikut ini menjelaskan definisi indek permukaan dan dua

tabel yang menjelaskan indeks permukaan pada akhir umur rencana (Ipt) dan indeks

permukaan pada awal umur rencana ((Ip0). Dari Gambar tersebut terlihat bahwa nilai

indeks permukaan pada awal umur rencana sangat tergantung kepada jenis lapis

permukaan sedangkan nilai indeks permukaan pada akhir umur rencana akan

tergantung kepada klasifikasi jalan.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 42

Page 43: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Gambar 2.7: Menghitung Ip

Nilai indek permukaan pada awal umur rencana dan nilai indek

permukaan pada akhir umur rencana dapat ditentukan dengan menggunakan logika

berikut ini.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 43

Page 44: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Gambar 2.8: Menghitung Ip

2.5. Menghitung ai dan Ei

Lembar informasi dan hitungan untuk menentukan besarnya nilai

koefisien kekuatan relatif (ai) dan modulus resilien atau modulus elastisitas (MR atau

Ei) untuk masing-masing lapisan perkerasan dapat dilihat pada Gambar 2.9 dan

Gambar 2.10. Pada Gambar 2.9 terlihat bahwa dalam perencanaan tebal lapis

perkerasan tersebut diperkenalkan hubungan antara koefisien kekuatan relatif dengan

nilai mekanistik, yaitu modulus resilen. Kemudian untuk estimasi nilai dari koefisien

kekuatan relatif, berdasarkan jenis dan fungsi lapis perkerasan, dikelompokkan

kedalam 5 katagori, lihat Gambar 2.9. Untuk lapis pondasi atas granular, maka

koefisien kekuatan relatif dapat diestimasi dengan menggunakan Persamaan 5.1. Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 44

tIpIpIpLog

010

Page 45: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Sedangkan untuk lapis pondasi bawah granular, besarnya koefisien kekuatan relatif

dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 5.2.

Gambar 2.9: Menghitung ai dan Ei

Contoh hitungan yang disajikan pada Gambar 2.10 dapat dijelaskan

sebagai berikut.

a. Data modulus resilien dan modulus elastisitas

Modulus resilien tanah dasar efektif diperoleh dengan mengunakan Persamaan

5.3. Persamaan tersebut merupakan fungsi dari nilai CBR yang dalam contoh

ini diberikan 6%, sehingga diperoleh nilai dari modulus resilien tanah dasar

sebesar 9.000 psi. Modulus elastisitas aspal beton, modulus elastisitas lapis

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 45

Page 46: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

pondasi atas granular dan modulus elastisitas lapis pondasi bawah granular

masing-masing diberikan nilainya berturut-turut yaitu 400.000 psi, 150.000 psi

dan 20.000 psi. Ketiga nilai tersebut dimasukkan pada lembar masukkan.

b. Data koefisien kekuatan relatif

Hanya koefisien kekuatan relatif untuk aspal beton yang diberikan sebagai

masukan pada lembar masukkan. Sedangkan untuk koefisien kekuatan relatif

lapis pondasi atas granular dan koefisien kekuatan relatif lapis pondasi bawah

granular diperoleh dengan menggunakan Persamaan 5.1 dan Persamaan 5.2.

c. Data modulus elastisitas tanah dasar

Seperti yang dijelaskan diatas, modulus elastisitas tanah dasar diperoleh dengan

menggunakan Persamaan 5.3, dimana nilai CBR harus diketahui. Nilai CBR

merupakan data masukkan pada lembar masukkan.

d. Data koefisien drainase

Koefisien drainase untuk lapis pondasi atas granular dan lapis pondasi bawah

granular adalah sama yaitu sebesar 1,20. Data ini dimasukkan melalui lembar

masukkan.

Dengan demikian, maka besarnya 2,32log10EBS, 2,3log10ESB dan

2,32log10Mr dapat dihitung, dan diperoleh masing-masing sebesar 12,00853 untuk

2,32log10EBS, 9,97839 untuk 2,3log10ESB dan 9,173843 untuk 2,32log10Mr. Ketiga hasil

hitungan tersebut akan digunakan pada bagian 9 berikut ini.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 46

Page 47: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Gambar 2.10: Menghitung ai dan Ei

2.6. Menghitung ITPi dan Di

Persamaan-persamaan yang dapat digunakan untuk melakukan

pengecekan terhadap hasil perhitungan indek tebal perkerasan (ITPi) dan tebal (Di)

untuk masing-masing lapis perkerasan disajikan pada Gambar 2.11. ITP1 dan D1

adalah indek tebal perkerasan dan tebal untuk lapis permukaan. Untuk lapis pondasi,

maka indek tebal perkerasan dan tebal diberikan oleh parameter ITP2 dan D2.

Sedangkan untuk lapis pondasi bawah dinyatakan oleh parameter ITP3 dan D3.

Besarnya nilai tebal untuk setiap lapisan perkerasan akan bergantung kepada nilai

indek tebal perkerasan dan koefisien kekuatan relatif serta koefisien drainase masing-

masing lapisan perkerasan tersebut. Persamaan 6.1 dapat digunakan untuk melakukan

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 47

Page 48: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

pengecekan hasil hitungan tebal lapis permukaan aktual (D1*), diberi tanda asterisk,

yang digunakan yang nilainya harus lebih besar atau sama dengan nilai yang

dibutuhkan, ITP1 dibagi a1. Dimana a1 adalah koefisien kekuatan relatif lapis

permukaan. Persamaan 6.2 dapat digunakan untuk melakukan pengecekan terhadap

hasil hitungan indek tebal perkerasan lapis permukaan aktual (ITP1*), diberi tanda

asterik. Parameter m2 yang terdapat pada Persamaan 6.3 merupakan koefisien

drainase untuk lapis pondasi atas. Persamaan 6.4 digunakan untuk melakukan

pengecekan hasil perjumlahan ITP1* dengan ITP2

* terhadap nilai dari ITP2. Hasil

pengecekan tersebut harus menghasilkan nilai yang sama atau lebih besar. Sedangkan

Persamaan 6.5 digunakan untuk melakukan pengecekan D3* terhadap hasil

perhitungan antara ITP3, ITP1*, ITP2

* dan hasil perkalian dari a3 dan m3. Seperti hal

diatas hasil pengecekan tersebut harus memberikan nilai sama dengan atau lebih

besar.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 48

Page 49: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Gambar 2.11: Menghitung ITPi dan Di

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 49

1

1*1 a

ITPD

1*11

*1 ITPDaITP

22

*12*

2 maITPITP

D

2*

2*

1 ITPITPITP

33

*2

*13*

3)(

maITPITPITPD

Page 50: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Gambar 2.12: Menghitung ITPi dan Di

Gambar 2.12 merupakan lembar yang digunakan untuk memperlihatkan

perhitungan indek tebal perkerasan lapis permukaan (ITP1) dan kemudian hasil

perhitungan tersebut digunakan untuk menentukan tebal lapis permukaan (D1). Tabel

yang memperlihatkan data hitungan, lihat Gambar 2.12 mulai dari kolom 1 sampai

dengan kolom 13, diperoleh dari hasil perhitungan sebelumnya. Sedangkan nilai pada

kolom 14 dan 15 harus memberikan nilai yang sama. Apabila nilai tersebut tidak

sama, maka nilai ITP1 harus diubah, pada lember masukan, sampai diperoleh nilai

pada kedua kolom tersebut sama. Kemudian nilai ITP1 ini digunakan untuk

melakukan pengecekan D1* dan ITP1

*. Apabila memenuhi persyaratan , maka akan

tertulis ‘OK’.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 50

tIpIpIpLog

010

*1ITP

Page 51: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Gambar 2.13: Menghitung ITPi dan Di

Untuk menghitung besarnya nilai ITP2 dan ITP3 diperlihatkan pada

Gambar 2.13. Untuk mendapatkan besarnya nilai ITP1 dan ITP2 dilakukan secara

iterasi, sampai diperoleh nilai pada kolom 14 dan kolom 15 memberikan hasil yang

sama. Setelah mengahasilkan nilai yang sama pada kedua kolom tersebut, maka

selanjutnya dapat dihitung besarnya nilai D2 dan D3.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 51

22

*12*

2 maITPITPD

*2ITP

33

*2

*13*

3)(

maITPITPITP

D

Page 52: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Gambar 2.14: Menghitung ITPi dan Di

Untuk melakukan pengecekan hasil dari perhitungan tebal lapis

perkerasan tersebut, maka dapat digunakan lembar tampilan yang disajikan pada

Gambar 2.13. Tabel yang disajikan pada Gambar 2.14 tersebut memberikan

informasi besarnya nilai indek tebal perkerasan, koefisien relatif, dan tebal, dalam

inchi dan cm, untuk masing-masing lapisan perkerasan. Informasi lainnya adalah

hasil pengecekan terhadap persyaratan yang harus dipenuhi. Sebagai contoh D1* lebih

besar dari 8,69 cm, karena yang terpasang adalah 9,0 cm, sehingga memberikan

informasi ‘OK’. Begitu pula dengan besaran nilai ITP1* yaitu 1,4 memberikan

informasi ‘OK’, karena lebih besar dari ITP1 sebesar 1,39. Berikutnya adalah

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 52

Page 53: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

pengecekan terhadap besarnya nilai D2*, ITI1

*+ITP2* dan D3

*. Hasilnya memberikan

informasi ‘OK’ untuk ketiga pengecekan tersebut diatas.

2.7. RINGKASAN

Masalah utama yang sering dihadapi dalam perencanaan tebal lapis

perkerasan lentur suatu jalan adalah pada tahapan-tahapan perhitungan yang cukup

panjang serta pembacaan nomogram-nomogram yang memerlukan ketelitian dan

kesabaran agar tidak terjadi kesalahan, sehingga proses perencanaan tebal perkerasan

lentur membutuhkan waktu yang cukup panjang. Manfaat penggunaan komputer

telah banyak dirasakan disetiap bidang pekerjaan termasuk dalam bidang teknik jalan

raya. Penggunaan komputer pada perencaanaan tebal lapis perkerasan lentur akan

sangat membantu, karena proses perencanaan menjadi lebih cepat, mudah dan

memperkecil kesalahan yang terjadi. Selain itu juga akan memudahkan dalam

perencanaan ulang untuk mendapatkan tebal lapis perkerasan yang efisien. Penulisan

“MODUL KBJJ 2142/02 – PERENCANAAN TEBAL LAPIS PERKERASAN

LENTUR METODA AASHTO’93” ini merupakan bagian dari materi perkuliahan

Konstruksi Perkerasan Jalan yang diberikan kepada mahasiswa Politeknik Negeri

Bandung dengan tujuan untuk dapat melakukan perhitungan cepat perencanaan tebal

perkerasan lentur yang didasarkan kepada metoda AASHTO’93.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 53

Page 54: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

BAB IIISOAL LATIHAN

Berikut ini diberikan beberapa soal latihan, modifikasi dari Aprianto dan

Basuki (2001) serta Hendarsin (2000), perencanaan tebal lapis perkerasan lentur yang

harus diselesaikan dengan menggunakan metoda AASHTO, dihitung dengan

menggunakan bantuan komputer dan kemudian dibandingkan terhadap hasil

perhitungan yang dilakukan dengan cara manual.

a. Suatu ruas jalan baru berkualifikasi jalan arteri akan dibangun dengan tipe jalan 3

lajur 2 arah. Jalan baru tersebut dibangun pada daerah dengan kelandaian 5,0%

dengan rata-rata curah hujan 800 mm/tahun. Jalan tersebut dibangun untuk umur

rencana selama 10 tahun. Data parameter perencanaan yang tersedia lainnya

adalah nilai CBR tanah dasar ratar-rata sebesar 3,60%, volume lalu-lintas harias

rata-rata pada awal rencana, tahun 2010, seperti diperlihatkan pada Tabel 3.1

dengan tingkat pertumbuhan lalu lintas selama umur perencanaan sebesar 8%.

Tabel 3.1: Volume lalu lintas harian rata rata

Jenis kendaraan Volume (buah kendaraan)

Beban sumbu (ton)Depan Belakang

Kendaraan ringan 2 ton 2.190 1 1Bus 8 ton 365 3 5Truk 2 as 13 ton 97 5 8Truk 3 as 20 ton 36 6 2x7Truk 5 as 30 ton 24

Bahan perkerasan yang digunakan dalam perencanaan tersebut adalah HRA

dengan roughness 1.900 mm/km untuk lapisan permukaan, stabilisasi tanah

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 54

Page 55: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

dengan kapur (22 kg/cm) untuk lapisan pondasi atas dan sirtu kelas A untuk

lapisan pondasi bawah.

b. Rencanakan tebal lapis perkerasan lentur suatu ruas jalan yang berperan sebagai

jalan kolektor. Jalan kolektor tersebut akan dibangun dengan tipe jalan 4 lajur 2

arah terbagi dengan nilai CBR tanah dasar sebesar 3,4% dengan faktor regional

1,0 dan indeks permukaan awal (IPo) diantara 3,9 sampai dengan 3,5. Jalan

tersebut dibangun untuk umur rencana selama 10 tahun. Data volume lalu-lintas

harias rata-rata pada awal rencana, tahun 2010, seperti diperlihatkan pada Tabel

3.2 dengan tingkat pertumbuhan lalu lintas selama umur perencanaan sebesar 8%.

Tabel 3.2: Volume lalu lintas harian rata rata

Jenis kendaraan Volume (buah kendaraan)

Beban sumbu (ton)Depan Belakang

Kendaraan ringan 2 ton 1.216 1 1Bus 8 ton 365 3 5Truk 2 as 13 ton 61 5 8Truk 3 as 20 ton 36 6 2x7Truk 5 as 30 ton 12

Bahan perkerasan yang digunakan dalam perencanaan tersebut adalah lasbutag

(MS 744, a1 = 0,35) untuk lapisan permukaan, batu pecah (CBR 100, a2 = 0,14)

untuk lapisan pondasi atas dan sirtu ( CBR 50, a3 = 0,12) untuk lapisan pondasi

bawah.

c. Tebal lapis perkerasan lentur akan direncanakan untuk suatu ruas jalan baru yang

berperan sebagai jalan arteri. Jalan arteri tersebut akan dibangun dengan tipe jalan

6 lajur 2 arah terbagi dengan nilai CBR tanah dasar rata rata sebesar 2,4%. Ruas

jalan tersebut berada pada lokasi dengan kelandaian rata-rata 6% dengan curah

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 55

Page 56: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

hujan rata rata 750 mm per tahun. Jalan tersebut dibangun untuk umur rencana

selama 20 tahun. Data volume lalu-lintas harias rata-rata pada awal rencana,

tahun 2010, seperti diperlihatkan pada Tabel 3.3 dengan tingkat pertumbuhan lalu

lintas selama umur perencanaan sebesar 6%.

Tabel 3.2: Volume lalu lintas harian rata rata

Jenis kendaraan Volume (buah kendaraan)

Beban sumbu (ton)Depan Belakang

Kendaraan ringan 2 ton 1.400 1 1Bus 8 ton 450 3 5Truk 2 as 13 ton 90 5 8Truk 3 as 20 ton 45 6 2x7Truk 5 as 30 ton 0

Bahan perkerasan yang digunakan dalam perencanaan tersebut adalah laston

(roughness ≤ 1,0 m/km) dengan a1 = 0,40 untuk lapisan permukaan, laston atas

dengan a2 = 0,28 untuk lapisan pondasi atas dan batu pecah kelas A dengan a3 =

0,13 untuk lapisan pondasi bawah.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 56

Page 57: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

DAFTAR PUSTAKA

……… (undated), “Chapter 4 Thickness Design”

Aprianto A.E dan Basuki I, (2001), “Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan

dengan Microsoft Visual Basic 6.0”, Jurnal Teknik Sipil, Volume 1 No.2

C-SHRP (2003), “Pavement Structural Desing Practices Across Canada”, Canadian

Strategic Highway Research Program.

Delage K (1999), “AASHTO 1993”, Lecture Notes

Departemen Pemukiman Dan Prasarana Wilayah (2002), “Pedoman Konstruksi dan

Bangunan – Pedoman perencanaan Tebal Perkerasan Lentur – Pt T – 01 –

2002-B.

Hendarsin S.L (2000), “Perencanaan Teknik Jalan Raya”, Politeknik Negeri

Bandung, Jurusan Teknik Sipil.

Hiep D.V dan Tsunokawa (2005),”Optimal Maintenance Strategies for Bituminous

Pavement: A Case Study in Vietnam Using HDM-4 with Gradient Methods”,

Journal of the Eastern Asia Sociaty for Transportation Studies, Vol. 6

Kim H.B dan Kim N.H (2007), “Application of Reliability-Based Safety Factors to

Mechanistic-Empirical Flexible Pavement Design”, Journal of the Eastern Asia

Sociaty for Transportation Studies, Vol. 7

Prasetyanto D (2005), “Pengaruh Penyimpangan Tebal Lapis Permukaan Jalan

Terhadap Umur Perkerasan Lentur Jalan”, Jurnal ITENAs, No.3 Vol. 9

September – November 2005

Prasetyanto D.S. (2001), “Perbandingan Perhitungan Tebal Perkerasan lentur Jalan

Raya Metoda Cawangan Jalan J.K.R. Malaysia 85 Dengan Metoda Komponen

Indonesia 87”, Jurnal ITENAS, No. 2 Vol.5, Juni 2001 – Agustus 2001.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 57

Page 58: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Setiadji B.H (2005), “Use of Waste Materials for Pavement Construction in

Indonesia”, Journal of the Institution of Engineers, Singapore

Siegfried dan Rosyidi S.A.P (2007), “Deskripsi Perencanaan Tebal Perkerasan Jalan

Menggunakan Metoda AASHTO 1993”, Puslitbang Jalan PU.

Suaryana N dan Anggodo Y. R. P (2007), “Kajian Metoda Perencanaan Tebal Lapis

tambah Perkerasan Lentur”, e-Jurnal Balitbang PU.

Subagio B. S, Siswosoebrotho B.S. dan Wibowo A. (2007), “Development of

Mechanistic Design Procedure Flexible Pavement fo Tropical Condition”,

Journal of the Eastern Asia Sociaty for Transportation Studies, Vol. 7

Subagio B.B, Cahyanto H.T, Rachman A dan Mardiyah S (2005), “Multi-Layer

Pavement Structural Analysis Using Method of Equivalent Thickness Case

Study: Jakarta – Cikampek Toll Road”, Journal of the Eastern Asia Sociaty for

Transportation Studies, Vol. 6

Subagio B.S, Karsaman R.H dan Nurwaida I.W (2003), “Analisa Struktur Perkerasan

Multi-Layer Menggunakan Program Komputer ELMOD Studi Kasus: Jalan Tol

Jakarta – Cikampek”, Jurnal Teknik Sipil ITB Vol.10 No.3

Tatsumi Y dan Takahashi D (2007), “Strength Evaluation for Subgrade and Subbase

Using Historical Time Data of Portable FWD”, Journal of the Eastern Asia

Sociaty for Transportation Studies, Vol. 7

Wu Z., Chen X, Gaspard K dan Zhang Z (2008), “Structural Overlay Design of

Flexible Pavement By Non Destructive Test Methods in Louisiana”, 87th

Transportation Research Board Annual Metting

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 58

Page 59: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

LAMPIRAN

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 59

Page 60: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 60

Page 61: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 61

Page 62: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 62

Page 63: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 63

Page 64: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 64

Page 65: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 65

Page 66: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 66

Page 67: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 67

Page 68: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

GARIS-GARIS BESAR PROGRAMPENGAJARAN

Judul Mata Kuliah : Perencanaan Konstruksi Perkerasan 1

Nomor Kode / SKS : KBJJ 2142/ 3 SKS

Semester / Tingkat : 4/2

Prasyarat : -

Jumlah Jam / Minggu : 4

Ringkasan Topil / Silabus :

Bab 1 pertama kali menjelaskan overview proses perencanaan infrastruktur jalan serta keterbatasan AASHTO 1993 berdasarkan metodologi perencanaan. Penjelasan dilanjutkan dengan membahas tentang dasar teori perencanaan tebal lapis perkerasan lentur. Dikenalkan tiga jenis metoda dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur. Bab ini berikutnya menjelaskan parameter-parameter yang digunakan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO. Akhir bab ini menjelaskan diagram perhitungan dan rumus dasar yang digunakan dalam perhitungan tebal lapis perkerasan metoda AASHTO. Tahapan-tahapan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO dibahas pada Bab 2. Penjelasan diawali dengan membahas tentang data masukkan dan keluaran sebagai data parameter dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur dan kemudian dilanjutkan dengan menjelaskan perhitungan W18, menghitung R, menghitung Ip, menghitung ai dan Ei

dan diakhiri dengan menghitung ITPi dan Di. Bab ini diakhiri dengan ringkasan. Bab 3 berisikan soal latihan untuk perhitungan tebal lapis perkerasan lentur.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 68

Page 69: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Kompetensi yang ditunjang :

Perencanaan tepal lapis perkerasan lentur dalam rangka pengelolaan jaringan jalan yang efisien dan efektif.

Tujuan Pembelajaran Umum (TPU) :

mahasiswa dapat melakukan identifikasi (identify) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur;

mahasiswa data membandingkan (combine) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur;

mahasiswa dapat mendiskusikan (discuss) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tabal lapis perkerasan lentur.

Tujuan Pembelajaran Khusus (TPK) :

mahasiswa dapat membuat algorithma (do algorithms) proses perhitungan tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO;

mahasiswa dapat menjelaskan (explain) parameter-parameter yang diperlukan untuk mendisain tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO;

mahasiswa dapat merencanakan (design) tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO.

No. Pokok Bahasan Sub Pokok Bahasan Total Jam

Referensi

1. PENDAHULUAN1.1. Dasar teori1.2. Diagram perhitungan1.3. Rumus dasar

4

2. TAHAPAN PERENCANAAN

2.1. Masukkan dan keluaran2.2. Menghitung W18

2.3. Menghitung R2.4. Menghitung Ip2.5. Menghitung ai dan Ei

2.6. Menghitung ITPi dan Di

2.7. Ringkasan

4

3. SOAL LATIHAN a. Soal latihan 4

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 69

Page 70: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

SATUAN ACARA PENGAJARAN

Jurusan: Teknik Sipil Program Studi: Teknik Sipil

Politeknik Negeri Bandung

Judul Mata Kuliah : Perencanaan Konstruksi Perkerasan 1

Nomor Kode / SKS : KBJJ 2142/ 3 SKS

Pertemuan ke : 4

Waktu pertemuan : 4 jam Teori

A. Pokok Bahasan : PENDAHULUAN

Tujuan Pembelajaran Umum :

mahasiswa dapat melakukan identifikasi (identify) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur;

mahasiswa data membandingkan (combine) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur;

mahasiswa dapat mendiskusikan (discuss) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tabal lapis perkerasan lentur.

Tujuan Pembelajaran Khusus :

mahasiswa dapat membuat algorithma (do algorithms) proses perhitungan tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO;

mahasiswa dapat menjelaskan (explain) parameter-parameter yang diperlukan untuk mendisain tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO;

mahasiswa dapat merencanakan (design) tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO.

B. Sub Pokok Bahasan :

Teori dasar dari perencanan tebal lapis perkerasan lentur, metoda-metoda perencanaan tebal lapis perkerasan lentur, menjelaskan parameter-parameter yang digunakan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 70

Page 71: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Tujuan Pembelajaran Umum :

mahasiswa dapat melakukan identifikasi (identify) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur;

mahasiswa data membandingkan (combine) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur;

mahasiswa dapat mendiskusikan (discuss) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tabal lapis perkerasan lentur.

Tujuan Pembelajaran Khusus :1.2.3.

K K K

S S S

A A A

C. Kegiatan Belajar Mengajar : Kuliah

Tahap Kegiatan

PembukaanMenjelaskan ruang lingkup pokok bahasan dan sub pokok bahasan, kriteria unjuk kerja, sistem perkuliahaan dan evaluasi.

Pembahasan

1. menjelaskan tentang metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur;

2. menjelaskan dasar teori perencanaan tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO;

3. menjelaskan tentang parameter-parameter yang digunakan dalam perencanan tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO;

4. menjelaskan tentang diagram perhitungan perencanaan tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO,

5. menjelaskan tentang rumus dasar perencanaan tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO.

PenutupEvaluasi/penilaian, tugas, diskusi, test dan memberikan soal-soal yang termaktub dalam sub pokok bahasan.

Kegiatan Mahasiswa Memperhatikan, mencatat, bertanya, menjawab pertanyaan dan melakukan diskusi.

Metoda Pembelajaran Ceramah, tanya jawab, diskusi

Media / Alat Bantu Papan tulis, handout, laptop dan infocusK = Knowledge S = Skill A = Attitude

REREFENSI:

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 71

Page 72: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

……… (undated), “Chapter 4 Thickness Design”

Aprianto A.E dan Basuki I, (2001), “Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan

dengan Microsoft Visual Basic 6.0”, Jurnal Teknik Sipil, Volume 1 No.2

C-SHRP (2003), “Pavement Structural Desing Practices Across Canada”, Canadian

Strategic Highway Research Program.

Delage K (1999), “AASHTO 1993”, Lecture Notes

Departemen Pemukiman Dan Prasarana Wilayah (2002), “Pedoman Konstruksi dan

Bangunan – Pedoman perencanaan Tebal Perkerasan Lentur – Pt T – 01 –

2002-B.

Hendarsin S.L (2000), “Perencanaan Teknik Jalan Raya”, Politeknik Negeri

Bandung, Jurusan Teknik Sipil.

Hiep D.V dan Tsunokawa (2005),”Optimal Maintenance Strategies for Bituminous

Pavement: A Case Study in Vietnam Using HDM-4 with Gradient Methods”,

Journal of the Eastern Asia Sociaty for Transportation Studies, Vol. 6

Kim H.B dan Kim N.H (2007), “Application of Reliability-Based Safety Factors to

Mechanistic-Empirical Flexible Pavement Design”, Journal of the Eastern Asia

Sociaty for Transportation Studies, Vol. 7

Prasetyanto D (2005), “Pengaruh Penyimpangan Tebal Lapis Permukaan Jalan

Terhadap Umur Perkerasan Lentur Jalan”, Jurnal ITENAs, No.3 Vol. 9

September – November 2005

Prasetyanto D.S. (2001), “Perbandingan Perhitungan Tebal Perkerasan lentur Jalan

Raya Metoda Cawangan Jalan J.K.R. Malaysia 85 Dengan Metoda Komponen

Indonesia 87”, Jurnal ITENAS, No. 2 Vol.5, Juni 2001 – Agustus 2001.

Setiadji B.H (2005), “Use of Waste Materials for Pavement Construction in

Indonesia”, Journal of the Institution of Engineers, Singapore

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 72

Page 73: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Siegfried dan Rosyidi S.A.P (2007), “Deskripsi Perencanaan Tebal Perkerasan Jalan

Menggunakan Metoda AASHTO 1993”, Puslitbang Jalan PU.

Suaryana N dan Anggodo Y. R. P (2007), “Kajian Metoda Perencanaan Tebal Lapis

tambah Perkerasan Lentur”, e-Jurnal Balitbang PU.

Subagio B. S, Siswosoebrotho B.S. dan Wibowo A. (2007), “Development of

Mechanistic Design Procedure Flexible Pavement fo Tropical Condition”,

Journal of the Eastern Asia Sociaty for Transportation Studies, Vol. 7

Subagio B.B, Cahyanto H.T, Rachman A dan Mardiyah S (2005), “Multi-Layer

Pavement Structural Analysis Using Method of Equivalent Thickness Case

Study: Jakarta – Cikampek Toll Road”, Journal of the Eastern Asia Sociaty for

Transportation Studies, Vol. 6

Subagio B.S, Karsaman R.H dan Nurwaida I.W (2003), “Analisa Struktur Perkerasan

Multi-Layer Menggunakan Program Komputer ELMOD Studi Kasus: Jalan Tol

Jakarta – Cikampek”, Jurnal Teknik Sipil ITB Vol.10 No.3

Tatsumi Y dan Takahashi D (2007), “Strength Evaluation for Subgrade and Subbase

Using Historical Time Data of Portable FWD”, Journal of the Eastern Asia

Sociaty for Transportation Studies, Vol. 7

Wu Z., Chen X, Gaspard K dan Zhang Z (2008), “Structural Overlay Design of

Flexible Pavement By Non Destructive Test Methods in Louisiana”, 87th

Transportation Research Board Annual Metting

Departemen Pekerjaan Umum (2005),”Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan

Lentur Dengan Metoda Landutan” Pedoman Konstruksi dan Bangunan, Pd T-

05-2005 B

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 73

Page 74: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

SATUAN ACARA PENGAJARAN

Jurusan: Teknik Sipil Program Studi: Teknik Sipil

Politeknik Negeri Bandung

Judul Mata Kuliah : Perencanaan Konstruksi Perkerasan 1

Nomor Kode / SKS : KBJJ 2142/ 3 SKS

Pertemuan ke : 5

Waktu pertemuan : 4 jam Teori

D. Pokok Bahasan : TAHAPAN PERENCANAAN

Tujuan Pembelajaran Umum :

mahasiswa dapat melakukan identifikasi (identify) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur;

mahasiswa data membandingkan (combine) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur;

mahasiswa dapat mendiskusikan (discuss) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tabal lapis perkerasan lentur.

Tujuan Pembelajaran Khusus :

mahasiswa dapat membuat algorithma (do algorithms) proses perhitungan tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO;

mahasiswa dapat menjelaskan (explain) parameter-parameter yang diperlukan untuk mendisain tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO;

mahasiswa dapat merencanakan (design) tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO.

E. Sub Pokok Bahasan : Menjelaskan tahapan-tahapan yang dapat digunakan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO. Penjelasan diawali dengan data parameter masukkan dan kemudian menjelaskan perhitungan W18, R, Ip, ai dan Ei,

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 74

Page 75: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

menghitung ITPi serta Di. Penjelasan diakhiri dengan ringkasan

Tujuan Pembelajaran Umum :

mahasiswa dapat melakukan identifikasi (identify) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur;

mahasiswa data membandingkan (combine) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur;

mahasiswa dapat mendiskusikan (discuss) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tabal lapis perkerasan lentur.

Tujuan Pembelajaran Khusus :1.2.3.

K K K

S S S

A A A

F. Kegiatan Belajar Mengajar : Kuliah

Tahap Kegiatan

PembukaanMenjelaskan ruang lingkup pokok bahasan dan sub pokok bahasan, kriteria unjuk kerja, sistem perkuliahaan dan evaluasi.

Pembahasan

1. menjelaskan tentang data masukkan yang diperlukan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO;

2. menjelaskan tentang perhitungan W18; 3. menjelaskan tentang perhitungan R;4. menjelaskan tentang perhitungan Ip;5. menjelaskan tentang perhitungan ai dan Ei;6. menjelaskan tentang perhitungan ITPi dan Di;7. menjelaskan tentang data keluaran;8. ringkasan.

PenutupEvaluasi/penilaian, tugas, diskusi, test dan memberikan soal-soal yang termaktub dalam sub pokok bahasan.

Kegiatan Mahasiswa Memperhatikan, mencatat, bertanya, menjawab pertanyaan dan melakukan diskusi.

Metoda Pembelajaran Ceramah, tanya jawab, diskusi

Media / Alat Bantu Papan tulis, handout, laptop dan infocusK = Knowledge S = Skill A = Attitude

REFERENSI:……… (undated), “Chapter 4 Thickness Design”

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 75

Page 76: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Aprianto A.E dan Basuki I, (2001), “Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan

dengan Microsoft Visual Basic 6.0”, Jurnal Teknik Sipil, Volume 1 No.2

C-SHRP (2003), “Pavement Structural Desing Practices Across Canada”, Canadian

Strategic Highway Research Program.

Delage K (1999), “AASHTO 1993”, Lecture Notes

Departemen Pemukiman Dan Prasarana Wilayah (2002), “Pedoman Konstruksi dan

Bangunan – Pedoman perencanaan Tebal Perkerasan Lentur – Pt T – 01 –

2002-B.

Hendarsin S.L (2000), “Perencanaan Teknik Jalan Raya”, Politeknik Negeri

Bandung, Jurusan Teknik Sipil.

Hiep D.V dan Tsunokawa (2005),”Optimal Maintenance Strategies for Bituminous

Pavement: A Case Study in Vietnam Using HDM-4 with Gradient Methods”,

Journal of the Eastern Asia Sociaty for Transportation Studies, Vol. 6

Kim H.B dan Kim N.H (2007), “Application of Reliability-Based Safety Factors to

Mechanistic-Empirical Flexible Pavement Design”, Journal of the Eastern Asia

Sociaty for Transportation Studies, Vol. 7

Prasetyanto D (2005), “Pengaruh Penyimpangan Tebal Lapis Permukaan Jalan

Terhadap Umur Perkerasan Lentur Jalan”, Jurnal ITENAs, No.3 Vol. 9

September – November 2005

Prasetyanto D.S. (2001), “Perbandingan Perhitungan Tebal Perkerasan lentur Jalan

Raya Metoda Cawangan Jalan J.K.R. Malaysia 85 Dengan Metoda Komponen

Indonesia 87”, Jurnal ITENAS, No. 2 Vol.5, Juni 2001 – Agustus 2001.

Setiadji B.H (2005), “Use of Waste Materials for Pavement Construction in

Indonesia”, Journal of the Institution of Engineers, Singapore

Siegfried dan Rosyidi S.A.P (2007), “Deskripsi Perencanaan Tebal Perkerasan Jalan

Menggunakan Metoda AASHTO 1993”, Puslitbang Jalan PU.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 76

Page 77: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Suaryana N dan Anggodo Y. R. P (2007), “Kajian Metoda Perencanaan Tebal Lapis

tambah Perkerasan Lentur”, e-Jurnal Balitbang PU.

Subagio B. S, Siswosoebrotho B.S. dan Wibowo A. (2007), “Development of

Mechanistic Design Procedure Flexible Pavement fo Tropical Condition”,

Journal of the Eastern Asia Sociaty for Transportation Studies, Vol. 7

Subagio B.B, Cahyanto H.T, Rachman A dan Mardiyah S (2005), “Multi-Layer

Pavement Structural Analysis Using Method of Equivalent Thickness Case

Study: Jakarta – Cikampek Toll Road”, Journal of the Eastern Asia Sociaty for

Transportation Studies, Vol. 6

Subagio B.S, Karsaman R.H dan Nurwaida I.W (2003), “Analisa Struktur Perkerasan

Multi-Layer Menggunakan Program Komputer ELMOD Studi Kasus: Jalan Tol

Jakarta – Cikampek”, Jurnal Teknik Sipil ITB Vol.10 No.3

Tatsumi Y dan Takahashi D (2007), “Strength Evaluation for Subgrade and Subbase

Using Historical Time Data of Portable FWD”, Journal of the Eastern Asia

Sociaty for Transportation Studies, Vol. 7

Wu Z., Chen X, Gaspard K dan Zhang Z (2008), “Structural Overlay Design of

Flexible Pavement By Non Destructive Test Methods in Louisiana”, 87th

Transportation Research Board Annual Metting

Departemen Pekerjaan Umum (2005),”Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan

Lentur Dengan Metoda Landutan” Pedoman Konstruksi dan Bangunan, Pd T-

05-2005 B

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 77

Page 78: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

SATUAN ACARA PENGAJARAN

Jurusan: Teknik Sipil Program Studi: Teknik Sipil

Politeknik Negeri Bandung

Judul Mata Kuliah : Perencanaan Konstruksi Perkerasan 1

Nomor Kode / SKS : KBJJ 2142/ 3 SKS

Pertemuan ke : 6

Waktu pertemuan : 4 jam praktek hitungan

G. Pokok Bahasan : SOAL LATIHAN

Tujuan Pembelajaran Umum :

mahasiswa dapat melakukan identifikasi (identify) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tebal lapis ulang perkerasan lentur;

mahasiswa data membandingkan (combine) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tebal lapis ulang perkerasan lentur;

mahasiswa dapat mendiskusikan (discuss) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tabal lapis ulang perkerasan lentur.

Tujuan Pembelajaran Khusus :

mahasiswa dapat membuat algorithma (do algorithms) proses perhitungan tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO;

mahasiswa dapat menjelaskan (explain) parameter-parameter yang diperlukan untuk mendisain tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO;

mahasiswa dapat merencanakan (design) tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO.

H. Sub Pokok Bahasan : Latihan perhitungan tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO.

Tujuan Pembelajaran Umum : mahasiswa dapat melakukan identifikasi (identify) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur;

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 78

Page 79: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

mahasiswa data membandingkan (combine) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tebal lapis perkerasan lentur;

mahasiswa dapat mendiskusikan (discuss) metoda-metoda yang digunakan dalam perencanaan tabal lapis perkerasan lentur.

Tujuan Pembelajaran Khusus :1.2.3.

K K K

S S S

A A A

I. Kegiatan Belajar Mengajar : Kuliah dan praktek hitungan

Tahap Kegiatan

PembukaanMenjelaskan ruang lingkup pokok bahasan dan sub pokok bahasan, kriteria unjuk kerja, sistem perkuliahaan dan evaluasi.

Pembahasan

1. melakukan perhitungan tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO secara manual;

2. melakukan perhitungan tebal lapis perkerasan lentur metoda AASHTO dengan bantuan komputer;

3. melakukan analisis perbandingan hasil tebal lapis perkerasan lentur yang diperoleh dengan kedua cara diatas.

PenutupEvaluasi/penilaian, tugas, diskusi, test dan memberikan soal-soal yang termaktub dalam sub pokok bahasan.

Kegiatan Mahasiswa Memperhatikan, mencatat, bertanya, menjawab pertanyaan dan melakukan diskusi.

Metoda Pembelajaran Ceramah, tanya jawab, diskusi

Media / Alat Bantu Papan tulis, handout, laptop dan infocusK = Knowledge S = Skill A = Attitude

REFERENSI:

……… (undated), “Chapter 4 Thickness Design”

Aprianto A.E dan Basuki I, (2001), “Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan

dengan Microsoft Visual Basic 6.0”, Jurnal Teknik Sipil, Volume 1 No.2

C-SHRP (2003), “Pavement Structural Desing Practices Across Canada”, Canadian

Strategic Highway Research Program.

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 79

Page 80: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Delage K (1999), “AASHTO 1993”, Lecture Notes

Departemen Pemukiman Dan Prasarana Wilayah (2002), “Pedoman Konstruksi dan

Bangunan – Pedoman perencanaan Tebal Perkerasan Lentur – Pt T – 01 –

2002-B.

Hendarsin S.L (2000), “Perencanaan Teknik Jalan Raya”, Politeknik Negeri

Bandung, Jurusan Teknik Sipil.

Hiep D.V dan Tsunokawa (2005),”Optimal Maintenance Strategies for Bituminous

Pavement: A Case Study in Vietnam Using HDM-4 with Gradient Methods”,

Journal of the Eastern Asia Sociaty for Transportation Studies, Vol. 6

Kim H.B dan Kim N.H (2007), “Application of Reliability-Based Safety Factors to

Mechanistic-Empirical Flexible Pavement Design”, Journal of the Eastern Asia

Sociaty for Transportation Studies, Vol. 7

Prasetyanto D (2005), “Pengaruh Penyimpangan Tebal Lapis Permukaan Jalan

Terhadap Umur Perkerasan Lentur Jalan”, Jurnal ITENAs, No.3 Vol. 9

September – November 2005

Prasetyanto D.S. (2001), “Perbandingan Perhitungan Tebal Perkerasan lentur Jalan

Raya Metoda Cawangan Jalan J.K.R. Malaysia 85 Dengan Metoda Komponen

Indonesia 87”, Jurnal ITENAS, No. 2 Vol.5, Juni 2001 – Agustus 2001.

Setiadji B.H (2005), “Use of Waste Materials for Pavement Construction in

Indonesia”, Journal of the Institution of Engineers, Singapore

Siegfried dan Rosyidi S.A.P (2007), “Deskripsi Perencanaan Tebal Perkerasan Jalan

Menggunakan Metoda AASHTO 1993”, Puslitbang Jalan PU.

Suaryana N dan Anggodo Y. R. P (2007), “Kajian Metoda Perencanaan Tebal Lapis

tambah Perkerasan Lentur”, e-Jurnal Balitbang PU.

Subagio B. S, Siswosoebrotho B.S. dan Wibowo A. (2007), “Development of

Mechanistic Design Procedure Flexible Pavement fo Tropical Condition”,

Journal of the Eastern Asia Sociaty for Transportation Studies, Vol. 7

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 80

Page 81: Bahan Ajar KBJJ - Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan Lentur - AASHTO

Subagio B.B, Cahyanto H.T, Rachman A dan Mardiyah S (2005), “Multi-Layer

Pavement Structural Analysis Using Method of Equivalent Thickness Case

Study: Jakarta – Cikampek Toll Road”, Journal of the Eastern Asia Sociaty for

Transportation Studies, Vol. 6

Subagio B.S, Karsaman R.H dan Nurwaida I.W (2003), “Analisa Struktur Perkerasan

Multi-Layer Menggunakan Program Komputer ELMOD Studi Kasus: Jalan Tol

Jakarta – Cikampek”, Jurnal Teknik Sipil ITB Vol.10 No.3

Tatsumi Y dan Takahashi D (2007), “Strength Evaluation for Subgrade and Subbase

Using Historical Time Data of Portable FWD”, Journal of the Eastern Asia

Sociaty for Transportation Studies, Vol. 7

Wu Z., Chen X, Gaspard K dan Zhang Z (2008), “Structural Overlay Design of

Flexible Pavement By Non Destructive Test Methods in Louisiana”, 87th

Transportation Research Board Annual Metting

Departemen Pekerjaan Umum (2005),”Perencanaan Tebal Lapis Tambah Perkerasan

Lentur Dengan Metoda Landutan” Pedoman Konstruksi dan Bangunan, Pd T-

05-2005 B

Modul KBJJ 2142/02–Perencanaan Tebal Lapis Perkerasan – AASHTO Halaman 81