Desain Perkerasan

BAB 1 Standar Desain dan Desain Perkerasan 1.1 KRITERIA DESAIN PERKERASAN JALAN Konsep yang digunakan pada perencanaan perkerasan jalan mengacu kepada Manual Desain Perkerasan Jalan 2017, tahap – tahap dalam perencanaan perkerasan jalan adalah sebagai berikut: a)

Perencanaan perkerasan baru jenis lentur Jenis struktur perkerasan yang diterapkan dalam desain struktur perkerasan baru antara lain: 1.

Struktur perkerasan pada permukaan tanah asli;

2.

Struktur perkerasan pada timbunan;

3.

Struktur perkerasan pada galian.

Berikut ini langkah-langkah perencanaan tebal perkerasan lentur dengan metode MDP 2017, antara lain: 1)

Penentuan Umur Rencana.

Umur rencana ditentukan sesuai dengan jenis perkerasan dan elemen perkerasan yang direncanakan. Penentuan umur rencana dapat dilihat pada Tabel 1.1. Tabel 1.1 Umur rencana perkerasan jalan baru

2) Lalu Lintas Analisis volume lalu lintas didasarkan pada survei faktual. Untuk keperluan desain, volume lalu lintas dapat diperoleh dari:  Survey lalu lintas aktual, dengan durasi minimal 7 x 24 jam. Pelaksanaan survei agar mengacu pada Pedoman Survei Pencacahan Lalu Lintas dengan Cara Manual Pd T-19-2004-B atau dapat menggunakan peralatan dengan pendekatan yang sama. 

Hasil – hasil survey lalu lintas sebelumnya.

 Untuk jalan dengan lalu lintas rendah dapat menggunakan nilai perkiraan dengan menggunakan tabel di bawah ini. Tabel 1.2 Penentuan untuk lalu lintas volume rendah

3) Perhitungan nilai Traffic Multiplier (TM) Traffic multiplier (TM) adalah angka pengali yang digunakan untuk mengoreksi ESA4 akibat kelelahan lapisan aspal. Kelelahan lapisan aspal ini terjadi karena kejadian overloading yang signifikan. 4) Perhitungan CESA5 Nilai CESA4 untuk desain perkerasan lentur harus dikalikan dengan nilai Traffic Multiflier TM untuk mendapatkan nilai CESA5, CESA5 = (TM x CESA4). 5)

Pemilihan tipe Perkerasan Pemilihan jenis perkerasan akan bervariasi sesuai perkiraan lalu lintas, umur

rencana,

dan

kondisi

pondasi

jalan.

Perencana

harus

mempertimbangkan biaya selama umur pelayanan yang terendah, batasan dan kepraktisan konstruksi. Solusi alternatif diluar solusi desain awal berdasarkan manual ini harus didasarkan pada biaya umur pelayanan discounted terendah.

Tabel 1.3 Penentuan jenis perkerasan

6) Penentuan daya dukung subgrade. Daya dukung tanah dasar dapat diketahui dengan mengetahui jenis tanah dan hubungan lainnya seperti kondisi dan iklim. Tabel penentuan nilai daya dukung tanah dasar dapat dilihat pada Tabel 1.4 di bawah. Tabel 1.4 Penentuan nilai daya dukung tanah dasar

7)

Penentuan struktur pondasi jalan Penentuan struktur pondasi jalan didasarkan pada nilai daya dukung tanah dasar. Penentuan struktur pondasi jalan dapat dilihat pada Tabel 1.5 di bawah ini. Tabel 1.5 Penentuan struktur pondasi jalan

8) Penentuan struktur perkerasan. Struktur perkerasan akan dipilih berdasarkan bagan desain 3 atau bagan desain 3a pada MDP 2017. Penentuan struktur perkerasan didasarkan pada lalu lintas rencana yang dapat dilihat pada Tabel 1.6 dan

Tabel 1.7. Tabel 1.6 Penentuan jenis dan tebal lapis perkerasan untuk desain perkerasan lentur opsi biaya minimum dengan CTB

Tabel 1.7 Penentuan jenis dan tebal lapis perkerasan untuk desain perkerasan lentur dengan HRS

Tabel 1.8 Desain perkerasan lentur – aspal dengan lapis pondasi berbutir

9) Penentuan tipe drainase bawah permukaan yang dibutuhkan. Drainase bawah permukaan (sub surface pavement drainage) harus disediakan untuk memenuhi ketentuan-ketentuan seperti yang tercantum pada Bab 8 pada Manual Desain Perkerasan Jalan 2017. 10) Tetapkan kebutuhan daya dukung tepi perkerasan. Struktur perkerasan memerlukan daya dukung tepi yang cukup, terutama bila terletak pada tanah lunak atau tanah gambut Ketentuan daya dukung tepi harus dinyatakan secara terinci di dalam gambar-gambar kontrak (contract drawings) 11) Tetapkan kebutuhan pelapisan (sealing) bahu jalan. b) Perencanaan perkerasan baru untuk jenis perkerasan kaku 1)

Penentuan umur rencana

Umur rencana untuk perkerasan kaku adalah 40 tahun kecuali dilakukan penentuan dengan pertimbangan lain. Tabel 1.9 Umur rencana perkerasan jalan

2) Penentuan kelompok sumbu kendaraan niaga Penentuan kelompok sumbu kendaraan niaga desain yang lewat selama umur rencana dapat dilihat pada lampiran pada MDP 2017. 3) Penentuan daya dukung efektif tanah dasar Penentuan daya dukung efektif tanah dasar dapat menggunakan kajian solusi tanah normal atau tanah lunak. 4) Tentukan struktur pondasi jalan Penentuan struktur pondasi jalan didasarkan pada nilai CBR tanah dasar yang ada. Penentuan struktur pondasi jalan dapat dilihat pada Tabel 1.10 di bawah ini. Tabel 1.10 Penentuan struktur pondasi jalan

5)

Penentuan lapisan drainase. Drainase bawah permukaan (sub surface pavement drainage) harus disediakan untuk memenuhi ketentuan-ketentuan seperti yang tercantum pada Bab 5 di MDP 2017.

6) Penentuan jenis sambungan dan struktur perkerasan. Penentuan jenis sambungan, bahu dan tebal lapis pondasi dipengaruhi oleh nilai CESA untuk jenis kendaraan berat yang akan melintas. Tabel penentuan sambungan, bahu dan tebal lapis pondasi dapat dilihat pada Tabel 1.11 dan Tabel 1.12. Tabel 1.11 Perkerasan kaku untuk jalan dengan beban lalu lintas berat

Tabel 1.12 Perkerasan kaku untuk jalan dengan beban lalu lintas rendah

7)

Tentukan kebutuhan daya dukung tepi perkerasan. Struktur perkerasan memerlukan daya dukung tepi yang cukup, terutama jika perkerasan terletak pada tanah lunak atau tanah gambut. Ketentuan

daya dukung tepi harus dinyatakan secara terinci di dalam gambar-gambar kontrak (contract drawings). c)

Perencanaan Rehabilitasi Jalan. 1)

Penentuan pembebanan lalu lintas (nilai CESA4)

2) Penentuan umur rencana Umur rencana didapatkan sesuai dengan jenis penanganan yang akan dilakukan. Tabel 1.134 di bawah memperlihatkan hubungan antara umur rencana, beban lalin dan nilai pemicu yang digunakan untuk perencanaan rehabilitasi jalan. Tabel 1.13 Hubungan umur rencana, beban lalin dan nilai pemicu

3) Analisis perkerasan eksisting. Analisis dilakukan dengan melakukan pengujian-pengujian baik secara visual ataupun pengujian menggunakan alat. Pengujian yang dilakukan antara lain pemeriksaan IRI, pemeriksaan lendutan, test pit ataupun pemeriksaan daya dukung tanah dasar jika akan dilakukan pekerjaan rekonstruksi penuh. Pemeriksaan daya dukung tanah dasar dapat menggunakan DCP. 4) Penentuan penanganan. Penentuan penanganan yang optimum dilakukan dengan pertimbangan tertentu. Parameter yang menjadi pertimbangan dalam jenis penanganan dalam manual ini adalah nilai pemicu. Nilai pemicu dalam manual ini didefinisikan sebagai nilai batas dimana penanganan perlu atau layak untuk dilakukan. Deskripsi nilai pemicu dapat dilihat pada Tabel 1.14.

Tabel 1.14 Deskripsi nilai pemicu

Tabel 1.15 dan Tabel 1.17 memberikan detail penanganan dan jenis nilai pemicu untuk pemilihan penanganan untuk segmen-segmen yang seragam pada tahap desain.

Pemilihan

penanganan

pada

tahap

desain

harus

mempertimbangkan hal-hal teknis lainnya (engineering judgment).

Tabel 1.15 Pemilihan jenis penanganan pada tahap desain untuk perkerasan lentur eksisting dan beban lalin < 1 juta ESA4

juga

Tabel 1.16 Pemilihan jenis penanganan pada tahap desain untuk perkerasan lentur eksisting dan beban lalin 1-30 juta ESA4

Tabel 1.17 Pemilihan jenis penanganan pada tahap desain untuk perkerasan lentur eksisting dan beban lalin >30 juta ESA4

Tabel 1.18 dan Tabel 1.19 memperlihatkan nilai pemicu yang terjadi dengan kisaran tingkat lalu lintas tertentu. Tabel 1.18 Pemicu ketidakrataan untuk overlay dan rekonstruksi

Tabel 1.19 Lendutan pemicu untuk overlay dan rekonstruksi

5)

Penentuan tebal lapis tambah Terdapat tiga prosedur untuk penentuan tebal lapis tambah berdasarkan kriteria beban lalu lintas yaitu: 

Lalu lintas kurang atau sama dengan 105 ESA4 Karena kinerja fatigue bukan merupakan kerusakan yang umum pada jalan-jalan dengan lalu lintas ringan, maka tidak perlu memeriksa kinerja fatigue lapis tambah untuk desain dengan beban lalu lintas

rencana kurang 105 ESA. Pendekatan dengan lendutan maksimum (D0) cukup memadai.  Lalu lintas lebih besar dari 105 ESA dan lebih kecil atau sama dengan 107 ESA . Untuk lalu lintas ini maka terdapat potensi kelelahan lapisan aspal. Kriteria deformasi permanen dan kriteria fatigue harus diperhitungkan untuk jenis lalu lintas ini.  Lalu lintas lebih besar dari 107 ESA. Untuk pekerjaan rehabilitasi dengan beban lalu lintas desain lebih besar dari 107 ESA, Prosedur Mekanistik Umum (General Mechanistic Procedure (GMP)) atau metode AASHTO dapat digunakan untuk memperkirakan nilai modulus dan tebal lapisan perkerasan eksisting. Nilai modulus ini kemudian digunakan untuk menentukan solusi desain rekonstruksi atau overlay dengan program analisis perkerasan multi-layer seperti CIRCLY. Prosedur ini diuraikan dalam lampiran yang dapat dilihat pada Manual Desain Perkerasan 2017. Selain itu dalam manual ini dapat diketahui tebal overlay minimum untuk pekerjaan perbaikan ketidakrataan. Tebal overlay minimum untuk perbaikan ketidakrataan dapat dilihat pada Tabel 1.20. Tabel 1.20 Tebal overlay minimum untuk perbaikan ketidakrataan.

1.2 PERENCANAAN PERKERASAN JALAN Konsep perencanaan lapisan perkerasan jalan untuk wilayah pelebaran jalan mengacu kepada Manual Desain Perkerasan Jalan 2017 dan juga Spesifikasi Umum Bina Marga Tahun 2010 Revisi 3. 1.2.1 Desain Lapis Perkerasan untuk Perkerasan Non Struktural

Berdasarkan Asphalt Institute, 1993 dalam Mix Design Manual Series, lapis minimal tebal perkerasan non struktural agar dapat dipadatkan adalah 3 kali ukuran maksimum butir agregat. Untuk lapis aus laston, ukuran maksimum butir adalah 12,5 mm menurut Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 Revisi 3. Berdasarkan ketentuan tersebut, maka tebal minimum lapis perkerasan non struktural untuk di atas simpang tidak sebidang adalah 37,5 mm. Untuk kemudahan konstruksi, ditetapkan tebal lapis aus Laston yang digunakan adalah 50 mm. 1.2.2 Pemilihan Struktur Perkerasan Jalan Menurut Manual Desain Perkerasan Jalan tahun 2017 bahwa pemilihan struktur perkerasan jalan akan bervariasi sesuai estimasi lalu lintas, umur rencana, dan kondisi pondasi jalan. Batasan-batasan dalam pemilihan struktur perkerasan (MDP 2017) dapat dilihat seperti pada

Tabel 1.21. Dimana harus mempertimbangkan biaya

selama umur pelayanan terendah, Batasan dan kepraktisan konstruksi. Solusi alternatif diluar manual desain perkerasan jalan tahun 2017 harus berdasarkan pada biaya umur pelayanan discounted terendah. Tabel 1.21 Pemilihan Jenis Perkerasan

1.2.3 Umur Rencana

Berdasarkan Manual Desain Perkerasan 2017 perkerasan aspal direncanakan sampai umur 20 tahun dan umur pondasi jalan direncanakan 40 tahun. Tabel umur rencana perkerasan jalan dapat dilihat seperti di bawah ini. Tabel 1.22 Umur Rencana Perkerasan Jalan

Perhitungan analisis struktur tebal perkerasan lentur menurut Manual Desain Perkerasan Jalan 2017 menggunakan Bagan Desain 3. Adapun Perhitungan analisis struktur perkerasan dapat dilihat seperti pada Tabel 1.23 berikut.

Tabel 1.23 Perhitungan Analisis Struktur Tebal Perkerasan Lentur

Berdasarkan data survei lalu lintas, didapatkan prediksi CESA selama umur rencana 4 juta CESA. Dari data tersebut, maka diputuskan untuk menggunakan jenis perkerasan dari FFF 2 dengan ilustrasi sebagai berikut. Tabel 1.24 Ilustrasi desain perkerasan untuk daerah pelebaran Jenis

Tebal Perkerasan (mm)

AC WC

40

AC BC

60

AC Base

70

LPA Kelas A

300