Session 1 perhitungan perkerasan lentur pelebaran

Perhitungan Perkerasan Jalan Lentur
Pelebaran

PEDOMAN – PEDOMAN UNTUK PERENCANAAN
TEBAL PERKERASAN JALAN
1. Petunjuk Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan Raya Dengan Metode Analisa
Komponen No. 378/KPTS/1987.
2. AASHTO Guide for Design of Pavement Structures 1993
3. Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Pt.T-01-2002-B
4. Pedoman Perencanaan Perkerasan Beton Semen Pd.T.14-2003.
5. Ketentuan Desain dan Revisi Desain Jalan dan Jembatan , Direktur Jenderal Bina Marga
No UM 0103 –Db/242, Maret 2008;
6. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor 19/PRT/M/2011 Tentang Persyaratan Teknis
Jalan dan Kriteria Perencanaan Teknis Jalan
7. Keputusan Menteri Pekerjaan Umum Nomor 58/Kpts/M/2012 Tentang Penetapan Kelas
Jalan Berdasarkan Daya Dukung Untuk Menerima Muatan Sumbu Terberat Dan Dimensi
Kendaraan Bermotor Di Pulau Jawa Dan Pulau Sumatera
8. Surat Edaran Direktorat Jenderal Bina Marga No. 002/P/Bm/2011Tentang Pedoman
Desain Perkerasan Lentur (Interim)
9. Surat Edaran Direktorat Jenderal Bina Marga Nomor 02/M/Bm/2013 Manual Desain
Perkerasan Jalan;
10. Surat Edaran Direktorat Jenderal Bina Marga Nomor 04/SE/Db/2017 Penyampaian
Manual Desain Perkerasan Jalan Revisi 2017 Di Lingkungan Direktorat jenderal Bina
Marga.

PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN LENTUR MENGGUNAKAN METODE
AASHTO 1993
Salah satu metoda perencanaan untuk tebal perkerasan jalan yang sering
digunakan adalah metoda AASHTO’93.
Metoda ini sudah dipakai secara umum di seluruh dunia untuk perencanaan
serta di adopsi sebagai standar perencanaan di berbagai negara.
Metoda AASHTO’93 ini pada dasarnya adalah metoda perencanaan yang
didasarkan pada metoda empiris.
Parameter yang dibutuhkan pada perencanaan menggunakan metoda
AASHTO’93 ini antara lain adalah :
a) Lalu lintas
b) Tanah Dasar
c) Reliability
d) Faktor lingkungan
e) Drainase
f) Serviceablity
g) Structural Number (SN)

A. LALU LINTAS
Prosedur perencanaan untuk parameter lalu lintas didasarkan
pada kumulatif beban gandar standar ekivalen (Cumulative
Equivalent Standard Axle, CESA). Perhitungan untuk CESA ini
didasarkan pada konversi lalu lintas yang lewat terhadap
beban gandar standar 8.16 kN dan mempertimbangkan umur
rencana, volume lalu lintas, faktor distribusi lajur, serta
faktor bangkitan lalu lintas (growth factor).
Umur Rencana perkerasan adalah jumlah repetisi beban lalu
lintas (dalam satuan Equivalent Standard Axle Load, ESAL) yang
diperkirakan akan melintas dalam kurun waktu tertentu.

CESA
CESAUR = (ADT x 365) x (1 + g)UR‐1 x DD x DL x VDF
g

Pertumbuhan Lalu Lintas dan VDF

Jenis Klasifikasi Kendaraan
Survei lalu lintas, dengan durasi minimal 7 x 24 jam1. Survei dapat dilakukan
secara manual mengacu pada Pedoman Survei Pencacahan Lalu Lintas (Pd T-19-
2004-B) atau menggunakan peralatan dengan pendekatan yang sama.

B. Tanah Dasar
Tanah Dasar dihitung berdasarkan data CBR yang mewakili untuk suatu ruas
jalan yang direncanakan. CBR representatif dari suatu ruas jalan yang
direncanakan ini tergantung dari 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 ini kemudian diprediksi modulus elastisitas tanah dasar dengan
mengambil persamaan sebagai berikut:
E = 1500 x CBR (psi)
Dimana :
CBR = nilai CBR representatif (%).
E = modulus elastisitas tanah dasar (psi).

Penentuan CBR Karakteristik
DATA CBR DCP
NO STA CBR FAKTOR CBR
( % ) MUSIM KARAKTERISTIK
1 0 6 0.9 5.4
2 100 7 0.9 6.3 JUMLAH DATA : 20
3 200 5 0.9 4.5 CBR RATA-RATA : 4.995
4 300 6 0.9 5.4 STD. DEVIASI : 0.80
5 400 4 0.9 3.6
6 500 5 0.9 4.5
7 600 6 0.9 5.4
8 700 6 0.9 5.4
9 800 5 0.9 4.5
10 900 6 0.9 5.4
11 1000 6 0.9 5.4
12 1100 6 0.9 5.4
13 1200 4 0.9 3.6 CBR TANAH DASAR: 3.96 %
14 1300 4 0.9 3.6
15 1400 6 0.9 5.4
16 1500 5 0.9 4.5
17 1600 7 0.9 6.3
18 1700 5 0.9 4.5
19 1800 6 0.9 5.4
20 1900 6 0.9 5.4
CBR RENCANA = CBR Rata-rata - 1,3 SD
CBR Rencana = Kekuatan tanah dasar rencana ( % )
CBR Rata-rata = Kekuatan tanah dasar rata-rata ( % )
SD = Standart Deviasi
CBR < 6 % DILAKUKAN PERBAIKAN
TANAH DASAR

C. Reliability
Reliability didefinisikan sebagai
kemungkinan bahwa tingkat pelayanan
dapat tercapai pada tingkatan tertentu
dari sisi pandangan para pengguna jalan
sepanjang umur yang direncanakan. Hal
ini memberikan implikasi bahwa repetisi
beban yang direncanakan dapat tercapai
hingga mencapai tingkatan pelayanan
tertentu.
Pengaplikasian dari konsep reliability ini
diberikan juga dalam parameter standar
deviasi yang mempresentasikan
kondisi‐kondisi lokal dari ruas jalan yang
direncanakan serta tipe perkerasan antara
lain perkerasan lentur ataupun perkerasan
kaku :
Deviasi Standar
(So) = 0.4 – 0.5

D. Faktor Lingkungan
Pengaruh jangka panjang dari temperatur dan kelembaban pada
penurunan serviceability belum dipertimbangkan. Satu hal yang
menarik dari faktor lingkungan ini adalah pengaruh dari kondisi swell
dipertimbangkan, maka penurunan serviceability diperhitungkan
selama masa analisis yang kemudian berpengaruh pada umur rencana
perkerasan.
Penurunan serviceability akibat roadbed swelling tergantung juga pada
konstanta swell, probabilitas swell, dll. Metoda dan tata cara
perhitungan penurunan serviceability ini dimuat pada Appendix G dari
metoda AASHTO’93.

E. Drainase
Salah satu tujuan utama dari perancangan perkerasan jalan adalah agar lapisan
fondasi, fondasi bawah, dan tanah dasar terhindar dari pengaruh air, namun
selama umur layanan masuknya air pada perkerasan sulit untuk dihindari.

Nilai Koefisien drainase (m)
.
1. Galian dengan drainase sub soil,
terdrainase sempurna
2. Timbunan dg lapis pondasi bawah
menerus sampai bahu (day-lighting)
3. Diatas permukaan tanah dengan
drainase sub soil, medan datar
4. Timbunan dengan tepi permeabilitas
rendah dan lapis pondasi bawah
5. Galian, pada permukaan tanah, atau
timbunan tanpa drainase subsoil dan
6. Tanah dasar jenuh secara permanen
selama musim hujan dan tidak ter-
alirkan. Tanpa titik keluar utk sistem
sub soil. Aturan lapis penutup
capping juga berlaku.
Kondisi Lapangan
(digunakan untuk pemilihan
nilai m yang sesuai)
nilai 'm'
utk desain
Detail Tipikal
Agregat kelas B tanah dasar jenuh
Aggregate base B
>500
Geotekstil
1.2
1.2
1.0
0.9
0.7
0.4
Jalur Lalu Lintas Bahu
Lapis Pondasi agregat kelas B
Rounding
Drainase
sub soil
Tepi dengan permeabilitas
rendah
Muka air tanah tinggi
(keluaran drainase sub soil
selalu diatas muka banjir
(tidak terkena banjir)
tepi dg permeabilitas rendah > 500mm
Terkadang drainase sub soil dibawah
Jalur Lalu Lintas
Jalur Lalu Lintas
Bahu
Bahu
Drainase
sub soil
Lapis Pondasi agregat kelas B Geotekstil
boxed. Tepi jalur drainase lebih dari
500 m. solusi alternatif dengan drai-
nase melintang dari sub base pada
jarak < 10 m atau pada titik terendah.
.
5. Galian, pada permukaan tanah, atau
timbunan tanpa drainase subsoil dan
6. Tanah dasar jenuh secara permanen
selama musim hujan dan tidak ter-
alirkan. Tanpa titik keluar utk sistem
sub soil. Aturan lapis penutup
capping juga berlaku.
Kondisi Lapangan
nilai 'm'
utk desain
Detail Tipikal
Agregat kelas B tanah dasar jenuh
Aggregate base B
>500
Geotekstil
1.2
1.2
1.0
0.9
0.7
0.4
Rounding
Drainase
sub soil
Tepi dengan permeabilitas
rendah
Muka air tanah tinggi
tepi dg permeabilitas rendah > 500mm
Jalur Lalu Lintas
Jalur Lalu Lintas
Bahu
Bahu
Drainase
sub soil
Lapis Pondasi agregat kelas B Geotekstil
jarak < 10 m atau pada titik terendah.
Kondisi Lapangan
nilai 'm'
utk desain
Detail Tipikal
Aggregate base B
Geotekstil
1.2
1.2
1.0
0.9
Drainase
sub soil
Jalur Lalu Lintas
Jalur Lalu Lintas
Bahu
Bahu
Drainase
sub soil

F. Serviceability
Serviceability merupakan tingkat pelayanan yang diberikan oleh sistem
perkerasan yang kemudian dirasakan oleh pengguna jalan. Untuk
serviceability ini parameter utama yang dipertimbangkan adalah nilai Present
Serviceability Index (PSI). Nilai serviceability ini merupakan nilai yang menjadi
penentu tingkat pelayanan fungsional dari suatu sistem perkerasan jalan.
Secara numerik serviceability ini merupakan fungsi dari beberapa parameter
antara lain ketidakrataan, jumlah lobang, luas tambalan, dll.
Nilai serviceability ini diberikan dalam beberapa tingkatan antara lain :
1. Untuk perkerasan yang baru dibuka (open traffic) nilai serviceability ini diberikan
sebesar 4.0 – 4.2. Nilai ini dalam terminologi perkerasan diberikan sebagai nilai
initial serviceability (Po).
2. Untuk perkerasan yang harus dilakukan perbaikan pelayanannya, nilai
serviceability ini diberikan sebesar 2.0. Nilai ini dalam terminologi perkerasan
diberikan sebagai nilai terminal serviceability (Pt).
3. Untuk perkerasan yang sudah rusak dan tidak bisa dilewati, maka nilai
serviceability ini akan diberikan sebesar 1.5. Nilai ini diberikan dalam terminologi
failure serviceability (Pf).

Kurva penurunan kondisi jalan dengan pemeliharaan
BATAS MASA PELAYANAN
Umur (tahun)
10
PEMILIHARAAN BERKALA PENINGKATAN STRUKTUR
Po
BATAS
MANTAP
KONTRUKSI
JALAN
Pt LINTASAN
IDEAL
BATAS
KRITIS
5 TAHUN
JIKA TANPA PROGRAM
PENINGKATAN JALAN
Kurva penurunan kondisi jalan
tanpa pemeliharaan
10 TAHUN
Pemeliharaan berkala dalam pada paruh umur rencana = 5 tahun

G. Structural Number
Structural Number (SN) merupakan fungsi dari ketebalan
lapisan, koefisien relatif lapisan (layer coefficients), dan
koefisien drainase (drainage coefficients).
Persamaan untuk Structural Number adalah sebagai berikut :
SN = a1D1 + a2D2m2 + a3D3m3
Dimana :
SN = nilai Structural Number.
a1, a2, a3 = koefisien relatif masing‐masing lapisan.
D1, D2, D3 = tebal masing‐masing lapisan perkerasan.
m1, m2, m3 = koefisien drainase masing‐masing lapisan.

Tebal minimum bahan
10 cm
15 cm

Persamaan AASHTO’93
Dari hasil percobaan jalan AASHO untuk berbagai macam variasi kondisi dan jenis
perkerasan, maka disusunlah metoda perencanaan AASHO yang kemudian berubah
menjadi AASHTO. Dasar perencanaan dari metoda AASHTO baik AASHTO’72,
AASHTO’86, maupun metoda terbaru saat sekarang yaitu AASHTO’93 adalah persamaan
seperti yang diberikan dibawah ini:
Dimana:
W18 = Kumulatif beban gandar standar selama umur perencanaan (CESA).
ZR = Standard Normal Deviate.
So = Combined standard error dari prediksi lalu lintas dan kinerja.
SN = Structural Number.
Po = Initial serviceability.
Pt = Terminal serviceability.
Pf = Failure serviceability.
Mr = Modulus resilien (psi)

Percobaan di salah satu ruas jalan direncanakan untuk lalu lintas sedang dengan nilai
kumulatif beban gandar standar ekivalen sebesar 3.000.000 ESA. Komposisi lapisan
yang direncanakan adalah sebagai berikut :
1. Lapis permukaan AC-WC.
2. Lapis Antara AC - BC
3. Lapis Pondasi AC Base.
4. Lapis Pondasi Agregat.
parameter‐parameter sebagai berikut:
a) Initial Present Serviceability Index (Po) = 4.0
b) Failure Serviceability Index (Pf) = 1.5
c) Terminal Serviceability Index (Pt) = 1.5
d) Standard Deviate (So) = 0.45
e) Reliability = 80%, hal ini memberikan nilai Zr = ‐0.841
Untuk bahan pembentuk perkerasan digunakan sebagai berikut:
1. Lapisan aus terdiri dari AC WC dengan layer coefficient a = 0.40.
2. Lapis pondasi beraspal terdiri dari AC BC layer coefficient a = 0.36.
3. Lapis pondasi beraspal terdiri dari AC Base layer coefficient a = 0.30.
4. Lapis pondasi berbutir terdiri dari Lapis Pondasi Atas dengan CBR 90% layer
coefficient 0.13 dengan Mr = 29.000 Psi
5. Tanah dasar dengan CBR sebesar 6% dengan Mr= 9000 Psi
Percobaan Analisa Tebal Perkerasan

Penentuan tebal lapisan konstruksi
SN yang diperlukan di atas lapis fondasi Kelas A dengan CBR 90%
atau modulus = 29.000 psi untuk lalu lintas rencana sebanyak
3.000.000 ESAL, maka dengan menggunakan Persamaan AASHTO’93
diperoleh SN1 = 2.235
D*1 = SN1/(a1)= 2,235/0,4 = 5.59 inci (~ 14.19 cm).
Untuk efisiensi, maka lapis beraspal dipasang dengan tiga (3) tipe, yaitu:
Laston Lapis Aus Modifikasi (AC-WC)
D*1-ACWC-Mod = 4,0 cm (1.575 inci) SN*1-ACWC-Mod = D*1- ACWC-Mod x a1- ACWC
= 1.575 x 0,4 = 0.630
Laston Lapis Antara Modifikasi (AC-BC)
D*1-ACBC-Mod = 6,0 cm (2.36 inci) SN*1-ACBC-Mod = D*1-ACBC-Mod x a1-ACBC
= 2.36 x 0,360 = 0.85
Laston Lapis Fondasi (AC-Base)
D*2-ACBase = (SN1 - (SN*1-ACWC + SN*1-AcBC)) / a2-ACBase
= (2.235 - (0.630 + 0.85)) / 0,30
= 2.52 inci = 6,4 cm (~7,5 cm)
Jadi SN1 = 0.630+ 0.85+ (2.52 x 0,30) = 2.235 inci > SN1 OK

Dengan cara seperti di atas, tentukan SN bagian perkerasan di atas
lapis fondasi bawah dengan memasukkan modulus lapis fondasi bawah
sebesar 18.000 psi maka dengan menggunakan Persamaan AASHTO’93
diperoleh SN1 = 3.114
koefisien drainase (m) tebal lapis fondasi ditetapkan D2* = 30 cm (11.81
inci) dan m = 1.
SN2* = D2* x a2-fondasi kelas A x m2
= 11,81 x 0,135 x 1,0  Koef. Drainase m = 1
= 1.59 > SN2 - SN1 = 3,114 - 2,235 = 0.879  Ok
Untuk menghitung tebal lapis fondasi bawah maka sesuai dengan cara seperti di
atas, SN bagian perkerasan di atas tanah dasar dengan CBR 6% atau
memasukkan modulus resilien (MR = 9.000 psi) maka dengan menggunakan
Persamaan AASHTO’93 diperoleh SN1 = 3.32
Berdasarkan nilai SN tersebut, tebal lapis fondasi bawah yang diperlukan adalah,
D3* = {SN3 - (SN1* + SN2*)}/(a3 x m3)
= {3.32 - (2.235 + 1.59)}/(0,125 x 1,0)  Koef. Drainase m = 1
= -4.045 inci (-10.27 cm);  Artinya tidak perlu penambahan pondasi bawah

AC - WC Mod 4 cm
Tanah Dasar 6 %
Lapis Pondasi Agg. Kelas A 30 cm
AC - Base 7.5 cm
AC - BC Mod 6 cm
Tebal lapis perekerasan rencana

Session 1 perhitungan perkerasan lentur pelebaran

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Session 1 perhitungan perkerasan lentur pelebaran

Similar to Session 1 perhitungan perkerasan lentur pelebaran (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (9)

Session 1 perhitungan perkerasan lentur pelebaran