Post on 16-Jul-2016
description
Manual Desain Perkerasan Jalan
JAKARTA – SURABAYA,
MARCH 2014
KEMENTRIAN PEKERJAAN UMUM
DIREKTORAT BINA MARGA
2
Manual Desain Pekerasan Jalan (Nomor 02/M/BM/2013) (1)
4 Tantangan telah diakomodasi
• Beban Berlebih – Penggunaan Vehilce Damage Factor yang lebih sesuai
• Temperatur Perkerasan Tinggi – Penggunaan modulus yang lebih sesuai
• Curah Hujan Tinggi – Faktor drainase & daya dukung tanah dasar
• Tanah Lunak – Penanganan tanah dasar & dampaknya
Tantangan ke-5 :
• Mutu Konstruksi – Profesionalisme Industri Konstruksi Jalan
3
Manual Desain Pekerasan Jalan (Nomor 02/M/BM/2013) (2)
• Bagian I – Struktur Perkerasan Baru • Bagian II – Rehabilitasi Perkerasan
Bagian I – Struktur Perkerasan Baru
KEMENTRIAN PEKERJAAN UMUM
DIREKTORAT BINA MARGA
5
Struktur Perkerasan Baru
1. Umur Rencana 2. Pemilihan Struktur Perkerasan 3. Lalu Lintas 4. Traffic Multiplier Lapisan Aspal 5. Zona Iklim 6. Modulus Bahan 7. Drainase Bawah Permukaan 8. Desain Pondasi Jalan 9. Tanah Dasar Lunak 10. Desain Perkerasan 11. Masalah Pelaksanaan yang Mempengaruhi Desain 12. Prosedur Desain
6
Prosedur Desain
Perkerasan Lentur Perkerasan Kaku Pedoman desain perkerasan yang ada :
– Pd T-01-2002-B (Perkerasan Lentur) – Pd T-14-2003 (Perkerasan Kaku) – Pd T-05-2005 (Overlay) – Pedoman No.002/P/BM/2011 (RDS update) tidak dapat digunakan jika tidak konsisten dengan persyaratan dalam Manual ini.
7
PERKERASAN LUNTUR
8
Perkerasan Lentur
1. Umur Rencana 2. CESA4
3. Traffic Multiplier (TM) 4. CESA5= TM x CESA4 5. Jenis Perkerasan (discounted whole of life cost) 6. Homogenous Section & Daya Dukung Tanah
Dasar 7. Struktur Pondasi Jalan 8. Struktur Perkerasan 9. Kecukupan Struktur relatif thd Pd T-01-2002-
B? 10. Standar Drainase Bawah Permukaan 11. Kebutuhan Bahu Jalan Berpenutup
9
1. Umur Rencana (UR) Jalan Baru
• Kapasitas Jalan selama Umur Rencana harus mencukupi
• Perkerasan Lentur – Lapisan Aspal & Lapisan Berbutir : 20 tahun – Pondasi Jalan, Daerah yg tidak dioverlay Underpass,
Jembatan & Terowongan : 40 tahun – Cement Treated Base (CTB) : 40 tahun
• Perkerasan Kaku – Semua jenis lapisan : 40 tahun
• Jalan Tanpa Penutup – Semua jenis lapisan : 10 tahun
10
2. CESA4 (1)
(Cumulative Equivalent Single Axle – Pangkat 4)
• Traffic Counting – Durasi min. 7 x 24 jam, Pd T-19-2004-B: Lampiran A1
– Hasil survei sebelumnya
– Tabel 4.4 perkiraan lalin khusus untuk LHR rendah
• Klasifikasi jenis kendaraan – Tabel 4.5
• Faktor Pertumbuhan Lalin – R = ((1+0,01i)UR-1)/0,01i
– Jika tidak ada data pertumbuhan (i), gunakan berikut:
2011 – 2020 > 2021 – 2030
arteri dan perkotaan (%) 5 4
kolektor rural (%) 3,5 2,5
jalan desa (%) 1 1
11
12
Tabel 4.4 Perkiraan Lalin untuk Jalan dng Lalin Rendah
Deskripsi Jalan LHRT
dua
arah
Kend
berat
(%
dari
lalu
lintas)
Umur
Renc
ana
(th)
Pertum
buhan
Lalu
Lintas
(%)
Faktor
Pertumb
uhan lalu
lintas
Kelompok
Sumbu/
Kendaraan
Berat
Kumulatif
HVAG
ESA/HVAG
(overloaded)
Lalin
desain
Indikatif
(Pangkat 4)
Overloaded
Jalan desa
minor dng
akses
kendaraan
berat terbatas
30 3 20 1 22 2 14.454 3,16 4,5 x 104
Jalan kecil 2arah
90 3 20 1 22 2 21.681 3,16 7 x 104
Jalan lokal 500 6 20 1 22 2,1 252.945 3,16 8 x 105
Akses lokal
daerahindustri
atau quarry
500 8 20 3.5 28,2 2,3 473.478 3,16 1,5 x 106
Jalan kolektor 2000 7 20 3.5 28,2 2,2 1.585.122 3,16 5 x 106
13
Tabel 4.5 Klasifikasi Kendaraan dan Vehicle Damage Factor (VDF) Baku
Jenis Kendaraan
Uraian
Konfigur
asi
sumbu
Muatan2 yang
diangkut
Kelom
pok
sumbu
Distribusi tipikal (%) Faktor Ekivalen
Beban (VDF)
(ESA / kendaraan)
Semua
kendaraan
bermotor
Semua
kendaraan
bermotor
kecuali
sepeda
motor
Klasifi
kasi
Lama
Alterna
tifVDF4
(Pangkat
4)
VDF5
(Pangkat
5)
1 1 Sepeda Motor 1.1 2 30,4
2 , 3, 4 2, 3, 4 Sedan/Angkot/pickup
/station wagon
1.12 51,7 74,3
KE
N D
AR
AA
N N
IAG
A
5a 5a Bus kecil 1.2 2 3,5 5,00 0,3 0,2
5b 5b Bus besar 1.2 2 0,1 0,20 1,0 1,0
6a.1 6.1 Truk 2 sumbu - cargo
ringan
1.1 muatan umum 2 4,6 6,60 0,3 0,2
6a.2 6.2 Truk 2 sumbu - ringan 1.2 tanah, pasir, besi, PC 2 0,8 0,8
6b1.1 7.1 Truk 2 sumbu - cargo
sedang
1.2 muatan umum 2 - - 0,7 0,7
6b1.2 7.2 Truk 2 sumbu- sedang 1.2 tanah, pasir, besi, PC 2 1,6 1,7
6b2.1 8.1 Truk 2 sumbu- berat 1.2 muatan umum 2 3,8 5.50 0,9 0,8
6b2.2 8.2 Truk 2 sumbu- berat 1.2 tanah, pasir, besi, PC 2 7,3 11,2
7a1 9.1 Truk 3 sumbu - ringan 1.22 muatan umum 3 3,9 5,60 7,6 11,2
7a2 9.2 Truk 3 sumbu - sedang 1.22 tanah, pasir, besi, PC 3 28,1 64,4
7a3 9.3 Truk 3 sumbu - berat 1.1.2 3 0,1 0,10 28,9 62,2
7b 10 Truk 2 sumbu & gandengan 2 sumbu
1.2 - 2.2 4 0,5 0,70 36,9 90,4
7c1 11 Semi Trailer 4 sumbu 1.2 - 22 4 0,3 0,50 13,6 24,0
7c2.1 12 Semi Trailer 5 sumbu 1.22 - 22 5 0,7 1,00 19,0 33,2
7c2.2 13 Semi Trailer 5 sumbu 1.2 - 222 5 30,3 69,7
7c3 14 Semi Trailer 6 sumbu 1.22 - 222 6 0,3 0,50 41,6 93,7
14
2. CESA4 (1)
(Cumulative Equivalent Single Axle – Pangkat 4)
• Pengalihan Lalin (Traffic Diversion) – Analisis menurut jaringan jalan
• Distribusi Lajur & Kapasitas Lajur – Kapasitas pada lajur desain < kapasitas lajur selama
umur rencana
– Permen PU No.19/PRT/M/2011 :
RVK (V/C) arteri & kolektor ≤ 0,85 & RVK (V/C) jalan lokal ≤ 0,9
– Tabel Distribusi Lajur Jumlah Lajur
setiap arah
Kendaraan niaga pada lajur desain
(% terhadap populasi kendaraan niaga)
1 100
2 80
3 60
4 50
15
2. CESA4 (1)
(Cumulative Equivalent Single Axle – Pangkat 4)
• Perkiraan Faktor Setara Beban (VDF) 1. Survei penimbangan khusus pada jalan yg didesain 2. Survei penimbangan sebelumnya yg dianggap
mewakili 3. Tabel 4.5 4. Data WIM Regional oleh Bintek
Spesifikasi PenyediaanPrasarana Jalan
Sumber Data Beban LaluLintas
Jalan Bebas Hambatan 1 atau 2 (utk jalan baru)
Jalan Raya 1 atau 2 atau 4
Jalan Sedang 1 atau 2 atau 3 atau 4
Jalan Kecil 1 atau 2 atau 3 atau 4
16
2. CESA4 (1)
(Cumulative Equivalent Single Axle – Pangkat 4)
• Pengendalian Beban Sumbu – s/d 2020 : beban aktual untuk desain
– setelah 2020 : beban sumbu nominal 12 ton
• Muatan Sumbu Terberat (MST) – Beban sumbu yg diijinkan 10 ton, namun formula
tetap menggunakan beban sumbu standar 8,16 ton
• Kumulatif Beban Sumbu Standar – ESA = (Σ jenis kendaraan LHRT x VDF x Faktor Distribusi)
– CESA = ESA x 365 x R
– R = ((1+0,01i)UR-1)/0,01i
• Perkiraan Lalin untuk Jalan dng Lalin Rendah – Jika tidak ada data, gunakan Tabel 4.4
17
2. CESA4 (1)
(Cumulative Equivalent Single Axle – Pangkat 4)
• Faktor Ekivalen Beban – ESA4 = (Lij/SL)4
– Lij : beban pada sumbu atau kelompok sumbu
– SL : beban standar untuk sumbu atau kelompok sumbu, mengikuti Pd T-05-2005 (hanya diadopsi beban standarnya saja), untuk STRT = 5,4 ton, STRG = 8,16 ton, STdRG = 13,75 ton & STrRG = 18,45 ton
18
3. Traffic Multiplier (TM)
Kerusakan akibat lalin dalam ESA4 memberikan hasil < kerusakan akibat kelelahan lapisan aspal (asphalt fatigue) akibat overloading yg signifikan. Traffic multi-plier (TM) digunakan untuk mengoreksi ESA4 akibat kelelahan lapisan aspal
ESA5 = TM lapisan aspal x ESA4 TM untuk kondisi beban berlebih di Ind : 1,8 - 2. TM dapat diperoleh dari lembar VDF calculator
(Excel) LHRT (AADT) diisi sesuai data survei ESA/lane/day (at date of traffic count) dalam kolom ini adalah untuk jalan 2 lajur 2 arah TM = CESA5 / CESA4
19
2 lane roads
Project
Section
Date of traffic count
Date
1 0 0
2 , 3, 4 0 0
5a 0 0
5b 0 0
6a.1 general 0 0
6a.2 earth , sand, steel 0 0
6b1.1 general 0 0
6b1.2 earth , sand, steel 0 0
6b2.1 general 0 0
6b2.2 earth , sand, steel 0 0
7a1 general 0 0
7a2 earth , sand, steel 0 0
7a3 all 0 0
7b all 0 0
7c1 all 0 0
7c2.1 all 0 0
7c2.2 all 0 0
7c3 all 0 0
ESA / lane / day (at date of traffic count) -
#DIV/0!
14 6-axle truck - trailer 41.6 93.7
TRAFFIC DAMAGE PARAMETERS FOR 2 LANE ROADS FOR
USE IN PAVEMENT DESIGN TMasphalt
12 5-axle truck - trailer 19 33.2
13 5-axle truck - trailer 30.3 69.7
10 2-axle truck and 2 axle towed trailer 36.9 90.4
11 4-axle truck - trailer 13.6 24
9.2 3-axle truck 28.1 64.4
9.3 3-axle truck twin steer axle, 28.9 62.2
8.2 2-axle truck - heavy 7.3 11.2
9.1 3-axle truck 7.6 11.2
7.2 2-axle truck - medium 1.6 1.7
8.1 2-axle truck - heavy 0.9 0.8
6.2 2-axle truck - light 0.8 0.8
7.1 2-axle truck - medium 0.7 0.7
Heavy bus 1 1
6.1 2-axle truck - light 0.3 0.2
2, 3, 4 Sedan / Angkot / pickup / station wagon 0 0
CO
MM
ERC
IAL
VEH
ICLE
S
5a Light bus 0.3 0.2
5b
calculated
VDF4 * AADT
calculated
VDF5 * AADT
1 motor bike 0 0
DGH Proposed? 4th
power 5th
power AADT by
vehicle type
VEHICLE DAMAGE PARAMETER CALCULATOR
vehicle type
vehicle description transported goods
characteristic vehicle
damage factor
(VDF = ESA / vehicle)
PROJECT DATA
20
4. CESA5 (Cumulative Equivalent Single Axle – Pangkat 5)
• Faktor Ekivalen Beban – ESA5 = (Lij/SL)5
– Lij : beban pada sumbu atau kelompok sumbu
– SL : beban standar untuk sumbu atau kelompok sumbu, mengikuti Pd T-05-2005 (hanya diadopsi beban standarnya saja), untuk STRT = 5,4 ton, STRG = 8,16 ton, STdRG = 13,75 ton & STrRG = 18,45 ton
• Kumulatif Beban Sumbu Standar – ESA = (Σ jenis kendaraan LHRT x VDF x Faktor Distribusi)
– CESA = ESA x 365 x R
– R = ((1+0,01i)UR-1)/0,01i
21
5. Jenis Perkerasan (discounted whole of life cost)
• Pemilihan Jenis Perkerasan – Gunakan Tabel 3.1
– CESA untuk 20 tahun menggunakan pangkat 4
• Bagan Desain (Design Chart) dalam Manual ini berdasarkan CESA4 & CESA5 yg sesuai – Pangkat 4 digunakan untuk bagan desain pelaburan
tipis (Burda) dan perkerasan tanpa penutup
– Pangkat 5 digunakan untuk perkerasan lentur
– Nilai TM dibutuhkan hanya untuk desain dng CIRCLY
22
Tabel 3.1 Pemilihan Jenis Perkerasan
Struktur PerkerasanBagan
Desain
CESA4 20 tahun (juta) (pangkat 4 kecuali disebutkan lain)
0 – 0.5 0.1 – 4 4 - 10 10 – 30 > 30
Perkerasan kaku dengan lalu lintas berat 4 2 2 2
Perkerasan kaku dengan lalu lintas
rendah (desa dan daerah perkotaan)4A 1, 2
AC WC modifikasi atau SMA modifikasi
dengan CTB3 2
AC dengan CTB 3 2
AC tebal ≥ 100 mm dengan lapis pondasi
berbutir3A 1, 2
AC tipis atau HRS diatas lapis pondasi
berbutir3 1, 2
Burda atau Burtu dng LPA Kelas A atau
Kerikil Alam
Gambar 53 3
Lapis Pondasi Soil Cement Gambar 6 1 1Perkerasan tanpa penutup Gambar 7 1
Solusi yang lebih diutamakan (lebih murah)
Alternatif – lihat catatan
Catatan : Tingkat Kesulitan :
① Kontraktor kecil - medium
② Kontraktor besar dengan sumber daya yang memadai
③ Membutuhkan keahlian dan tenaga ahli khusus – dibutuhkan kontraktor spesialis Burda
23
6. Homogenous Section & Daya Dukung Tanah Dasar (1)
• Iklim akan mempengaruhi : – Temperatur lapisan aspal dan nilai modulusnya – Kadar air pada tanah dasar dan perkerasan
berbutir
• Zone Iklim untuk Indonesia : – Zone 1 (kuning) berhubungan dengan Tabel
Perkiraan Nilai CBR Tanah Dasar
24
Zona Iklim untuk Indonesia
ZonaUraian
(HDM 4 types)Lokasi
Curah hujan
(mm/tahun)
I
tropis, kelembaban
sedang dengan musim
hujan jarang
Sekitar Timor dan Sulawesi
Tengah seperti yang
ditunjukkan gambar
<1400
II
tropis, kelembaban
sedang dengan musim
hujan sedang
Nusa Tenggara, Merauke,
Kepulauan Maluku1400 - 1800
IIItropis, lembab dengan
musim hujan sedang
Sumatera, Jawa,
Kalimantan, Sulawesi,
Papua, Bali, seperti yang
ditunjukkan gambar
1900 - 2500
IV
tropis, lembab dengan
hujan hampir sepanjang
tahun dan kelembaban
tinggi dan/atau banyak air
Daerah pegunungan yang
basah, misalnya Baturaden
(tidak ditunjukkan di peta)
>3000
25
BAGAN DESAIN 1 : PERKIRAAN NILAI CBR TANAH DASAR (tidak dapat digunakan untuk tanah alluvial jenuh atau tanah gambut)
LHRT <2000 LHRT ≥2000
Posisi
Semua galian kecuali
terindikasi lain seperti
kasus 3 dan timbunan
tanpa drainase sempurna
dan FSL< 1000 mm diatas
muka tanah asli
Galian di zona iklim
1 dan semua
timbunan dengan
drainase sempurna
(m ≥ 1 ) dan FSL >
1000 mm di atas
muka tanah asli
Semua galian kecuali
terindikasi lain seperti
kasus 3 dan timbunan
tanpa drainase
sempurna dan FSL<
1000 mm diatas muka
tanah asli
Galian di zona iklim
1 dan semua
timbunan dengan
drainase sempurna
(m ≥ 1 ) dan FSL >
1000 mm di atas
muka tanah asli
1 2 3 4 5 6
Posisi
muka air
tanah
rencana
(Tabel 15)
Dibawah standar
desain minimum
(tidak direko-
mendasikan)
standar
desain
minimum
≥1200 mm di bawah
tanah dasar
Dibawah
standar
desain
minimum
standar
desain
minimum
≥1200 mm di
bawah tanah dasar
Jenis
TanahIP CBR Perkiraan (%)
Lempung
subur50 – 70 2 2 2 2 2 2
Lempung
kelanauan
40 2,5 2,7 3 2,5 2,6 3
30 3 3,3 4 3,5 3,6 4
Lempung
kepasiran
20 4 4,3 5 4,5 4,8 5,5
10 4 4,3 5 4,5 5 6
Lanau 1 1,3 2 1 1,3 2
Catatan dalam kasus 2,3,4 atau 6 nilai digunakan untuk desain perlu disesuaikan dengan faktor penyesuaian “m”. FSL : finished surface level (sampai dengan bagian teratas perkerasan)
26
– Penentuan Segmen Tanah Dasar Yg Seragam : Data pengujian ≥ 16 per segmen, formula
CBR karakteristik = CBR rata2 – 1.3 x SD Koefisien variasi = SD / nilai rata-rata = 25-30%.
Data pengujian < 16, nilai terkecil digunakan sebagai CBR dari segmen jalan. Nilai yg rendah yg tidak umum dapat menunjukkan daerah tsb membutuhkan penanganan khusus, sehingga dapat dikeluarkan.
CBR karakteristik untuk desain adalah nilai min. sebagaimana ditentukan diatas untuk data yang berlaku dari: Data CBR laboratorium rendaman 4 hari, atau Data DCP yg disesuaikan dng musim (dikalibrasi
lebih dulu), atau CBR yg ditentukan dng Bagan Desain 1
6. Homogenous Section & Daya Dukung Tanah Dasar (3)
27
– Alternatif Pengukuran Daya Dukung : DCP hanya dapat digunakan secara langsung untuk
memperkirakan nilai CBR bila saat peng-ujian kadar air tanah mendekati kadar air maks
Jika pengujian selama musim hujan tidak dapat dilaksanakan, maka digunakan hasil uji CBR lab. rendaman dari contoh lapangan, kecuali : Tanah rawa jenuh sulit dipadatkan. CBR lab. tidak
relevan. DCP yg disesuaikan dng musim (dikalibrasi) memberikan hasil yg lebih handal
Lapisan lunak dng kepadatan rendah (umum-nya 1200 – 1500 kg/m3) yg terletak di bawah lapisan keras yang terletak di bawah muka tanah dasar rencana. Kondisi ini sering terjadi pada daerah alluvial kering terkonsolidasi & harus diidentifikasi dengan pengujian DCP.
6. Homogenous Section & Daya Dukung Tanah Dasar (4)
28
Data lendutan dapat digunakan untuk menentu-kan modulus tanah dasar.
Faktor penyesuaian dapat digunakan sebagai nilai minimum. Survei sebaiknya dilaksanakan setelah musim hujan yang panjang.
Nilai desain (CBR/lendutan) = (hasil bacaan DCP atau data lendutan) x faktor penyesuaian
Pendekatan umum untuk desain pondasi harus diambil konservatif, yg mengasumsikan kondisi erendam pada tingkat pemadatan yg disyarat-kan.
6. Homogenous Section & Daya Dukung Tanah Dasar (5)
Musim
Faktor
Penyesuaian
Minimum utk
CBR dari
pengujian
DCP
Faktor
Penyesuaian
Minimum
Pengukuran
Lendutan
Musim Hujan
dan Tanah
Jenuh
0,90 1
Peralihan 0,80 1,15
Musim Kering 0,70 1,13
29
• Prosedur Desain dengan 4 Kondisi Tanah:
A. Kondisi tanah dasar normal, CBR > 3% & dapat dipadatkan secara mekanis, kondisi normal inilah yang sering diasumsikan oleh desainer.
B. Kondisi tanah dasar langsung diatas timbunan ren-dah (< 3m) diatas tanah lunak aluvial jenuh. CBR lab. tidak dapat digunakan, karena optimasi kadar air dan pemadatan secara mekanis tidak mungkin dilakukan di lapangan. Kepadatan dan daya dukung tanah asli rendah sampai kedalaman yang signifikan sehingga diperlukan prosedur stabilisasi khusus.
C. Sama dng kondisi B namun tanah lunak aluvial dalam kondisi kering. CBR lab. memiliki validitas yang terbatas karena kepadatan tanah yg rendah dapat muncul pada kedalaman pada batas yg tidak dapat dipadatkan dengan peralatan konvensional. Kondisi ini membutuhkan prosedur stabilisasi khusus
D. Tanah dasar diatas timbunan diatas tanah gambut
7. Struktur Pondasi Jalan (1)
30
Periksa data proyek dan gambar,
dan bagilah dalam seksi-seksi
yang homogen dengan daya
dukung pondasi yang hampir
sama
Tanahnya
alluvial
dengan
kepadatan
rendah ?
Tanahnya
jenuh
atau
berpotensi
jenuh ?
Metode Desain A
(prosedur
subgrade
standar)
Metode Desain
B (tanah alluvial
jenuh)
Metode Desain
C (tanah
alluvial kering)
YES
YES
NO
NO
31
• Metoda A (tanah normal) : – Kondisi A1 : tanah dasar bersifat plastis atau
berupa lanau, tentukan nilai batas-batas Atterberg (PI), gradasi, potensi pengembangan (potential swelling), letak muka air tanah, zona iklim, galian atau timbunan dan tetapkan nilai CBR dari Bagan Desain1 atau dari uji laboratorium perendaman 4 hari
– Kondisi A2 : tanah dasar bersifat berbutir atau tanah residual tropis (tanah merah, laterit), nilai desain daya dukung tanah dasar harus dalam kondisi 4 hari perendaman, pada 95% kepadatan kering modifi-kasi.
– Untuk kedua kondisi, pilih tebal perbaikan tanah dasar dari Bagan Desain 2
7 Struktur Pondasi Jalan (2)
32
BAGAN DESAIN 2 : SOLUSI DESAIN PONDASI JALAN MINIMUM3
CBR Tanah DasarKelas Kekuatan Tanah
Dasar
Prosedur
Desain
Pondasi
Uraian Struktur
Pondasi Jalan
Lalu Lintas Lajur Desain
Umur Rencana 40 tahun
(juta CESA5)
< 2 2 - 4 > 4
Tebal minimum
peningkatan tanah dasar
≥ 6 SG6Perbaikan tanah
dasar meliputi bahan
stabilisasi kapur atau
timbunan pilihan
(pemadatan berlapis
≤200 mm tebal lepas)
Tidak perlu peningkatan
5 SG5 100
4 SG4 A 100 150 200
3 SG3 150 200 300
2.5 SG2,5 175 250 350
Tanah ekspansif (potential swell > 5%) AE 400 500 600
Perkerasan lentur
diatas tanah
lunak5
SG1 aluvial1 B
Lapis penopang
(capping layer) (2)(4)1000 1100 1200
Atau lapis penopang
dan geogrid (2)(4)650 750 850
Tanah gambut dengan HRS atau
perkerasan Burda untuk jalan kecil (nilai
minimum – peraturan lain digunakan)
DLapis penopang
berbutir(2)(4)1000 1250 1500
1. Nilai CBR lapangan. CBR rendaman tidak relevan (karena tidak dapat dipadatkan secara mekanis).
2. Diatas lapis penopang harus diasumsikan memiliki nilai CBR ekivalen tak terbatas 2,5%.
3. Ketentuan tambahan mungkin berlaku, desain harus mempertimbangkan semua isu kritis.
4. Tebal lapis penopang dapat dikurangi 300 mm jika tanah asli dipadatkan (tanah lunak kering pada saat
konstruksi.
5. Ditandai oleh kepadatan yang rendah dan CBR lapangan yang rendah di bawah daerah yang
dipadatkan
33
Metoda B (tanah aluvial jenuh) : Lakukan survei DCP (kalibrasi terlebih dahulu) atau
survei resistivitas dan karakterisasi tanah untuk mengidentifikasi sifat dan kedalaman tanah lunak & daerah yg membutuhkan perbaikan tambahan
Jika tanah lunak < 1 m, tinjau efektitas biayanya jika opsi pengangkatan semua tanah lunak. Jika tidak, tetapkan tebal lapisan penopang (capping layer) & perbaikan tanah dasar dari Bagan Desain 2.
Tetapkan waktu perkiraan awal pra-pembebanan dari Tabel 10.2. Sesuaikan waktu perkiraan awal tersebut (umumnya primary settlement time) jika dibutuhkan untuk memenuhi ketentuan jadwal pelaksanaan melalui analisis geoteknik dan pengu-kuran seperti beban tambahan (surcharge) atau vertikal drain
7. Struktur Pondasi Jalan (3)
34
Tabel 10.2 Perkiraan Waktu Pra-pembebanan Timbunan diatas Tanah Lunak
Jika waktu pra-pembebanan berlebihan atau terdapat
batas ketinggian timbunan (misal pada kasus pelebaran jalan eksisting atau untuk jalan dibawah jembatan, maka bisa digunakan metode stabilisasi lainnya misal cakar ayam, pemacangan atau pencampuran tanah dalam.
7. Struktur Pondasi Jalan (4)
Kedalaman sampai CBR lapangan 2% (m)
Ketinggian Timbunan Final (m)
< 2 2 – 2.5 > 2.5
Waktu pra-pembebanan (bulan)
< 1,5 3 4 5 1,5 – 2,0 5 6 9 2,0 – 2,5 8 10 13 2,5 – 3,0 12 14 19
35
Metoda C (tanah aluvial kering) : Umumnya kekuatannya sangat rendah (misal CBR <
2%) di bawah lapis permukaan kering yang relatif keras. Kedalaman berkisar antara 400 – 600 mm. Identifikasi termudah untuk kondisi ini adalah menggunakan uji DCP. Umumnya terdapat pada dataran banjir kering dan area sawah kering
Daya dukung yang baik dapat hilang akibat penga-ruh dari lalin konstruksi dan musim hujan. Penanganan pondasi harus sama dengan penanganan pada tanah aluvial jenuh, kecuali jika perbaikan lanjutan dilakukan setelah pelaksanan pondasi jalan selesai pada musim kering, jika tidak perbaikan Metode B harus dilakukan.
Metode perbaikan lanjutan tersebut adalah:
7. Struktur Pondasi Jalan (5)
36
Jika lapis atas dapat dipadatkan menggunakan pemadat pad foot roller, maka tebal lapis penopang dari Bagan Desain 2 dapat dikurangi sebesar 200 mm (keterangan ini harus dimasuk-kan dalam Gambar Rencana)
Digunakan metode pemadatan yang lebih dalam terbaru seperti High Energy Impact Compaction (HEIC) atau pencampuran tanah yg lebih dalam dapat mengurangi kebutuhan lapis penopang.
7. Struktur Pondasi Jalan (6)
37
Tanah Ekspansif : Tanah dengan Potensi Pengembangan (Potential Swell)
> 5%, diuji dengan SNI No.03-1774-1989 pada OMC dan 100% MDD. Persyaratan tambahan untuk desain pondasi jalan diatas tanah ekspansif (prosedur AE pada Bagan Desain 2) adalah sbb : Tebal lapisan penopang minimum seperti
dalam Bagan Desain 2. Bagian atas dari lapis penopang atau lapis timbunan pilihan harus memiliki per-meabilitas rendah atau seharusnya merupakan lapisan yang distabilisasi
Variasi kadar air tanah dasar harus diminimasi. Opsinya termasuk lapis penutup untuk bahu jalan, saluran dng pasangan, saluran penangkap (cut off drains), penghalang aliran. Drainase bawah permukaan digunakan jika dapat meng-hasilkan penurunan variasi kadar air
7. Struktur Pondasi Jalan (7)
38
Tanah Gambut : Konstruksi harus dilaksanakan bertahap utk meng-
akomodasi terjadinya konsolidasi sebelum pengham-paran lapis perkerasan beraspal. Perkerasan kaku (tidak termasuk cakar ayam & micropile slab) tidak boleh dibangun diatas tanah gambut.
Jika dibutuhkan timbunan tinggi, seperti oprit jem-batan,
extended structure harus digunakan atau timbunan harus dipancang untuk mengurangi beban lateral pada tiang pancang jembatan. Kemiringan timbunan tidak boleh lebih curam dari 1:3 kecuali terdapat bordes (berm).
Jika pengalaman yg lalu dari kinerja jalan akibat lalin diatas
tanah gambut terbatas, maka timbunan per-cobaan harus dilaksanakan. Timbunan percobaan harus dipantau untuk memeriksa stabilitas timbun-an, waktu pembebanan & data lainnya. Tidak boleh ada pelaksanaan pekerjaan sebelum percobaan sele-sai (ket. ini harus dimasukkan dalam Gbr Rencana)
7. Struktur Pondasi Jalan (8)
39
Perbaikan Tanah Dasar dengan Stabilisasi : Termasuk : material timbunan pilihan,
stabilisasi kapur, atau stabilisasi semen. Pelebaran perke-rasan pada area galian sering terjadi pada dae-rah yg sempit atau tanah dasar yg dibentuk tak teratur, yg sulit untuk distabilisasi. Dalam hal ini, timbunan pilihan lebih diutamakan.
Daya dukung material stabilisasi yg digunakan untuk desain harus diambil konservatif dan tidak lebih dari nilai terendah dari : Nilai CBR laboratorium rendaman 4 hari < 4 x daya dukung material asli yg
digunakan untuk stabilisasi < nilai yg diperoleh dari formula :
CBR lapis atas tanah dasar distabilisasi = CBR tanah asli x 2^
(tebal tanah dasar stabilisasi/150)
7. Struktur Pondasi Jalan (9)
40
Formasi Tanah Dasar diatas Muka Air Tanah dan Muka Air Banjir :
7. Struktur Pondasi Jalan (10)
Tinggi Minimum Tanah Dasar diatas Muka Air Tanah dan Muka Air
Banjir
Kelas Jalan Tinggi tanah dasar diatas muka air tanah (mm)
Tinggi tanah dasar diatasmuka air banjir (mm)
Jalan BebasHambatan
1200 (jika ada drainase bawahpermukaan di median)
500 (banjir 50 tahunan)
1700 (tanpa drainase bawah
permukaan di median)Jalan Raya 600 (jika ada drainase di median)Jalan Sedang 600 500 (banjir 10 tahunan)
Jalan Kecil 400 Tidak digunakan
41
Umum : Tanah lunak didefinisikan sebagai tanah terkonso-lidasi
normal (normally consolidated) atau terkonso-lidasi sedikit over yang biasanya lempung atau lem-pung kelanauan. CBR lapangan tanah ini < 3% dan kuat geser (qc)< 7,5 KPa hingga kedalaman 1 – 5 m
Tanah lunak mempunyai rasio terkonsolidasi over mendekati 1, mengindikasikan tidak adanya konso-lidasi sebelumnya selain tekanan tanah permukaan eksisting. Setelah lapis kerak permukaan, nilai qc meningkat linier seiring kedalaman. Konsolidasi normal biasanya ditemukan pada daerah dataran alluvial Indonesia
Metode biasa dengan memadatkan permukaannya dan mengadopsi nilai CBR laboratorium tidak berlaku
Tanah Lunak (1)
42
Pemilihan Penanganan Pondasi Tanah Lunak : Bila kedalaman tanah lunak (CBR 3% dng DCP
pukulan tunggal) < 1 m, pembuangan seluruh tanah lunak sebaiknya dipertimbangkan.
Jika kedalaman tanah lunak > 1 m, penanganan dng lapis penopang harus dipertimbangkan.
Jika tanah lunak memerlukan waktu pra-pembeban-an yg panjang, drainase vertikal dengan bahan strip (wick drain) hendaknya dipertimbangkan. Lapisan lempung kelanauan setebal 1,5 m bisa memerlukan waktu pra-pembebanan selama 4 bulan, lapisan setebal 3 m membutuhkan ≥ 16 bulan.
Jika lapis penopang (capping layer) tidak dapat digunakan, beban timbunan tambahan sementara (surcharge), drainase vertikal dng bahan strip (wick drain), cakar ayam atau micro pile hendaknya digunakan (di luar Manual ini)
Tanah Lunak (2)
43
Lapis Penopang : Pemadatan yg tercapai < 95% MDD pada bagian
bawah lapis penopang. Pemadatan maks. yg dapat dicapai sangat penting untuk perkerasan kaku untuk mengurangi retak akibat penurunan tanah yg berbe-da setelah konstruksi. Pemadatan dng high impact energy harus dipertimbangkan.
Proof rolling harus dilakukan untuk mengidentifikasi bagian-bagian setempat yg lunak & membutuhkan penanganan lebih lanjut. Lendutan dari benkelman beam sebesar 2,5 mm akibat sumbu ganda 14,5 ton dng tekanan roda 450 kPa menunjukkan dukungan lapis penopang yang memadai.
Separator Geotekstil : Dipasang pada antar muka dari tanah asli dan
tanah lunak jika permukaan tanah asli telah jenuh atau akan mengalami kejenuhan dalam masa layan
Tanah Lunak (3)
44
Modulus Lapisan Aspal : Modulus lapisan aspal ditetapkan berdasarkan tempe-
ratur udara 24˚C - 34˚C dan Temperatur Perkerasan Tahunan Rata-rata (MAPT) 410C.
Jika MAPT berbeda maka faktor penyesuaian tebal lapis beraspal dapat digunakan
Pengembangan Bagan Desain (Design Chart): Modulus Lapisan Aspal dng MPAT 41˚C Modulus Lapisan Berbutir tergantung dari tegangan yg
bekerja, nilainya menurun jika tebal & kekakuan lapisan aspal diatasnya meningkat
Parameter K (kelelahan) tergantung Vb (vol. aspal)
8. Struktur Perkerasan (1)
Temperatur perkerasan tahunan rata-rata (MAPT) (˚C)
34 - 38 39 - 43 44 - 48
Faktor koreksi tebal aspal 0,91 1,00 1,09
45
MPAT 41˚C Koefisien Relatif (a1) bukanlah 0,40 – 0,44
8. Struktur Perkerasan (2)
Jenis Bahan Modulus TipikalKoefisien
Relatif (a1)
Rasio Poisson’s
HRS-WC 800 MPa 0,28
0,40
HRS-Base 900 MPa 0,28
AC-WC 1100 MPa 0,31
AC-BC (lapis lebih atas) 1200 MPa 0,31
AC-Base atau AC-BC
(sebagai lapis bawah)
1600 MPa 0,31
Bahan Bersemen 500 MPa retak 0,20 (mulus)
0,35 (retak)
Tanah Dasar
(disesuaikan musiman)
10xCBR (MPa) 0,45 (kohesif)
0,35 (non kohesif)
46
8. Struktur Perkerasan (3)
Jenis Bahan Modulus TipikalKoefisien
Relatif (a1)
Rasio Poisson’s
HRS-WC 800 MPa 0,28
0,40
HRS-Base 900 MPa 0,28
AC-WC 1100 MPa 0,31
AC-BC (lapis lebih atas) 1200 MPa 0,31
AC-Base atau AC-BC
(sebagai lapis bawah)
1600 MPa 0,31
Bahan Bersemen 500 MPa retak 0,20 (mulus)
0,35 (retak)
Tanah Dasar
(disesuaikan musiman)
10xCBR (MPa) 0,45 (kohesif)
0,35 (non kohesif)
47
• Solusi pekerasan yg banyak dipilih berdasarkan pada pembebanan dan pertimbangan biaya terkecil yang diberikan dalam :
BAGAN DESAIN 3: Desain perkerasan lentur aspal (opsi biaya minimum termasuk CTB)
BAGAN DESAIN 3A: Desain perkerasan lentur alternatif : lapis beraspal dan lapis pondasi berbutir
BAGAN DESAIN 5: Desain perkerasan kerikil dengan pelaburan aspal tipis
BAGAN DESAIN 6: Desain perkerasan soil cement BAGAN DESAIN 7: Desain perkerasan kerikil tanpa
penutup dan perkerasan kerikil dengan pelaburan aspal tipis
8. Struktur Perkerasan (3)
48
• Aspal Modifikasi dan Inovasi Lainnya Untuk aspal modifikasi atau SMA dapat menggunakan
bagan desain 3 atau 3A. Manfaat utama dari aspal modifikasi adalah untuk
meningkatkan durabilitas dan ketahanan terhadap alur (rutting)
• Manfaat & sifat material khusus harus didukung: Sertifikat manufaktur Pengujian menyeluruh oleh laboratorium yg disetujui Analisis desain mekanistik dengan menggunakan
prinsip – prinsip dalam Manual ini Pengujian lapangan jika diminta Bina Teknik Bukti bahwa transportasi dan penyimpanan aspal, alat
pencampuran dan penghamparan sesuai dengan campuran beraspal modifikasi yang digunakan
8. Struktur Perkerasan (4)
49
Catatan :
1. Ketentuan-ketentuan struktur Pondasi Bagan Desain 2 juga berlaku
2. Ukuran Gradasi LPA nominal maks harus 20mm untuk tebal lapisan 100 –150 mm atau 25 mm untuk tebal lapisan
125 –150 mm
3. Pilih Bagan Desain 4 untuk solusi perkerasan kaku untuk life cycle cost yang rendah
4. Hanya kontraktor yang cukup berkualitas dan memiliki akses terhadap peralatan yang sesuai dan keahlian yang
diijinkan melaksanakan pekerjaan CTB. LMC dapat digunakan sebagai pengganti CTB untuk pekerjaan di area
sempit atau jika disebabkan oleh ketersediaan alat.
5. AC-BC harus dihampar dengan tebal padat minimum 50 mm dan maksimum 80 mm.
6. HRS tidak digunakan untuk kelandaian yang terjal atau daerah perkotaan dengan lalu lintas > 1 juta ESA.
Lihat Bagan Desain 3A untuk alternatif
BAGAN DESAIN 3 DESAIN PERKERASAN LENTUR
(opsi biaya minimum termasuk CTB)1
STRUKTUR PERKERASAN
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8
Lihat Bagan Desain 5 & 6 Lihat Bagan Desain 4 untuk alternatif > murah3
Pengulangan beban
sumbu desain 20 tahun
terkoreksi di lajur desain
(pangkat 5) (106 CESA5)
< 0,5 0,5 - 2,0 2,0 - 4,0 4,0 - 30 30 - 50 50 - 100 100 - 200 200 - 500
Jenis permukaan
berpengikat
HRS, SS,
Pen MacHRS
ACkasar atau
AC halus AC kasar
Jenis lapis Pondasi dan
lapis Pondasi bawahLapis Pondasi Berbutir A Cement Treated Base (CTB)
KETEBALAN LAPIS PERKERASAN (mm)
HRS WC 30 30 30
HRS Base 35 35 35
AC WC 40 40 40 50 50
Lapisan beraspal AC BC5 135 155 185 220 280
CTB atau
LPA Kelas A
CTB4 150 150 150 150 150
LPA Kelas A2 150 250 250 150 150 150 150 150
LPA Kelas A, LPA Kelas B atau kerikil alam
atau lapis distabilisasi dengan CBR >10%150 125 125
50
STRUKTUR PERKERASAN
FF1 FF2 FF3 FF4
ESA 5 (juta) untuk UR 20 tahun di lajur desain
0,8 1 2 5
TEBAL LAPIS PERKERASAN (mm)
AC WC 50 40 40 40
AC BC lapis 1 0 60 60 60
AC BC lapis 2/ AC Base 0 0 80 60
AC BC lapis 3/ AC Base 0 0 0 75
LPA Kelas A lapis 1 150 150 150 150
LPA Kelas A lapis 2/ LPA Kelas B 150 150 150 150
LPA Kelas A , LPA Kelas B atau kerikil
alam atau lapis distabilisasi dengan CBR
>10% 150 150 0 0
Bagan Desain 3A: Desain Perkerasan Lentur
Alternatif
Catatan : Bagan Desain 3A hanya digunakan jika HRS atau CTB sulit untuk dilaksanakan,
namun untuk desain perkerasan lentur tetap lebih mengutamakan desain menggunakan
Bagan Desain 3.
51
Alternatif Bagan Desain 3A:
Desain Perkerasan Lentur - Aspal dng Lapis Pondasi
Berbutir (Solusi untuk Reliabilitas 80% Umur Rencana 20 Tahun)
STRUKTUR PERKERASAN
FF1 FF2 FF3 FF4 FF5 FF6 FF7 FF8 FF9
Solusi yang dipilih Lihat Catatan 3 Lihat Catatan 3
Pengulangan beban
sumbu desain 20
tahun di lajur rencana
(pangkat 5)(106 CESA5)
1 - 2 2 - 4 4 – 7 7 - 10 10 - 20 20 - 30 30 - 50 50 - 100 100 - 200
KETEBALAN LAPIS PERKERASAN (mm)
AC WC 40 40 40 40 40 40 40 40 40
AC BC 60 60 60 60 60 60 60 60 60
AC Base 0 70 80 105 145 160 180 210 245
LPA 400 300 300 300 300 300 300 300 300
Catatan 1 1 2 2 3 3 3 3 3
Catatan Bagan Desain 3A:1. FF1 atau FF2 harus lebih diutamakan daripada solusi F1 dan F2 atau dalam situasi jika HRS berpotensi rutting
2. FF3 akan lebih efektif biaya relatif terhadap solusi F4 pada kondisi tertentu
3. CTB dan pilihan perkerasan kaku (Bagan Desain 3) dapat lebih efektif biaya tapi dapat menjadi tidak praktis jika
sumber daya yang dibutuhkan tidak tersedia. Solusi dari FF5 - FF9 dapat lebih praktis daripada solusi Bagan Desain
3 atau 4 untuk situasi konstruksi tertentu. Contoh jika perkerasan kaku atau CTB bisa menjadi tidak praktis :
pelebaran perkerasan lentur eksisting atau diatas tanah yang berpotensi konsolidasi atau pergerakan tidak seragam
(pada perkerasan kaku) atau jika sumber daya kontraktor tidak tersedia.
4. Faktor reliabilitas 80% digunakan untuk solusi ini.
5. Bagan Desain 3A digunakan jika HRS atau CTB sulit untuk diimplementasikan
52
STRUKTUR PERKERASAN
SD1 SD2 SD3 SD43 SD53
Beban sumbu 20 tahun pada lajur desain
CESA4x106)
<0,1 0,1 -
0,5 0,5 - 4 4 - 10
10 - 30
Ketebalan Lapis Perkerasan (mm)
Burda 20 nominal
Lapis Pondasi Agregat Kelas A 200 250 300 320 340
Lapis Pondasi Agregat kelas A,
atau kerikil alam atau distabilisasi,
CBR ≥10%, pada subgrade
dengan CBR ≥ 5%
100 110 140 160 180
Catatan :
1 Ketentuan-ketentuan struktur pondasi jalan Bagan Desain 1 juga berlaku untuk Bagan
Desain 5.
2 Lapis Pondasi Agregat Kelas A harus dihampar dng tebal padat minimum 125 mm dan
maksimum 200 mm.
3 SD4 dan SD5 hanya digunakan untuk konstruksi bertahap atau untuk penutupan bahu.
4 Dibutuhkan pengendalian mutu yang baik untuk semua lapis perkerasan
BAGAN DESAIN 5 - PERKERASAN BERBUTIR DNG LAPIS
TIPIS BURDA
53
BAGAN DESAIN 6 - PERKERASAN TANAH SEMEN
(SOIL CEMENT) (diijinkan untuk area dengan sumber agregat atau kerikil terbatas)
STRUKTUR PERKERASAN
SC1 SC2 SC3
Beban Sumbu 20 tahun pada lajur
desain (CESA4x106)
<0,1 0,1- 0,5 0,5 – 4
Ketebalan lapis perkerasan (mm)
HRS WC, AC WC (halus), Burtu atau Burda 50
LP Agregat Kelas A 160 220 300
Lapis Pondasi Agregat Kelas A atau Kelas B 110 150 200
Tanah distabilisasi, CBR 6% pada tanah dasar dengan
CBR ≥ 3% 160 200 260
Catatan :
1. Bagan Desain 6 digunakan untuk semua tanah dasar dengan CBR > 3%. Ketentuan
Bagan Desain 2 tetap berlaku untuk tanah dasar yang lebih lemah.
2. Stabilisasi satu lapis lebih dari 200 mm sampai 300 mm diperbolehkan jika disediakan
peralatan stabilisasi yang memadai dan untuk pemadatan digunakan pad-foot roller
kapasitas berat statis minimum 18 ton.
3. Bila catatan 2 diterapkan, lapisan distabilisasi pada Bagan Desain 5 atau Bagan Desain
6 boleh dipasang dalam satu lintasan dng persyaratan lapisan distabilisasi dalam Bagan
Desain 2 sampai maksimum 300 mm.
4. Gradasi Lapis Pondasi Agregat Kelas A harus dengan ukuran nominal maksimum 30
mm jika dihamparkan dengan lapisan kurang dari 150 mm.
5. Hanya kontraktor berkualitas dan mempunyai peralatan diperbolehkan melaksanakan
pekerjaan Burda atau pekerjaan Stabilisasi.
6. Solusi yang tidak menyelesaikan kendala menurut Bagan Desain 7 dapat ditentukan
menggunakan Bagan Desain 8 yang diberikan Lampiran C.
54
BAGAN DESAIN 7 PERKERASAN TANPA PENUTUP BERASPAL & LAPIS
TIPIS BURDA Bagan Desain 7 memberikan pendekatan desain menggunakan grafik untuk
semua kerikil alam, batu pecah dan perkerasan distabilisasi baik yang berpengikat
ataupun dengan lapis tipis Burda. Prosedur penggunaan bagan ini diberikan dalam
Lampiran C.
Sumber : Autroads
Permukaan DBST Burda : Lapis Pondasi Agregat Kelas A atau batu kerikil atau kerikil stabilisasi CBR ≥ 30%
Permukaan kerikil : Agregat kelas A atau batu kerikil atau kerikil stabilisasi CBR ≥ 30% dan PI 4-12%
Tebal
material
berbutir
(mm)
Lalu Lintas Desain (ESA4)
55
• Modulus Lapisan Aspal : – Modulus lapisan aspal ditetapkan berdasarkan
tempe-ratur udara 24˚C - 34˚C dan Temperatur Perkerasan Tahunan Rata-rata (MAPT) 410C.
– Koefisien Relatif (a1) adalah 0,31 bukanlah 0,40-0,44 • Pd T-01-2002-B :
– Formula AASHTO 1993 : log(W18) = ZR x SO + 9,36 x log(SN+1) - 0,20 + *log{∆IP /
(4,2 – 1,5)} / {0,4 + 1094 / (SN+1)^5,19}] + 2,32 x log(MR) – 8,07
SN = a1D1 + a2D2m2 + a3D3m3
D*1 ≥ SN1 / a1 dan SN*1 = a1D1 ≥ SN1
D*2 ≥ (SN2 – SN*1) / a2m2 dan SN*1 + SN*2 ≥ SN2
D*3 ≥ *SN3 – (SN*1 + SN*2) / a3m3] di mana :
9. Kecukupan Struktur relatif thd d T-01-2002-B (1)
56
• a1, a2, a3 = koefisien kekuatan relatif bhn perkerasan
• D1, D2, D3 = tebal masing-masing lapis perkerasan (dalam inch)
• m2, m3 = koefisien drainase
• W18 = perkiraan jumlah beban sumbu standar ekivalen 18kip
• ZR = deviasi normal standar
• SO = gabungan standard error untuk perkiraan lalu lintas dan kinerja
• SN = Structural Number atau Indeks Tebal Perkerasan (dalam inch)
• ∆IP = selisih antara initial design serviceability index (IPo) dan design terminal index, (IPt)
• MR = Modulus Resilien
9. Kecukupan Struktur relatif thd Pd T-01-2002-B (2)
57
– DEFAULT PARAMETER Realiabilitas (R) = 95% Nilai Penyimpangan Normal Standar (ZR) = - 1,645 Deviasi Standar (So) = 0,4 Koefisien Drainase (mi) = 1,0 Selisih Indeks Permukaan Awal & Akhir (∆IP) = 4,2 –
2,5 = 1,7 Koefisien Kekuatan Relatif (a) :
• a1 untuk AC= 0,31 • a2 untuk Kelas A (CBR 90%) = 0,138 • a3 untuk Kelas B (CBR 60%) = 0,127
• Hasil mana yang digunakan ? – Diperlukan Engineering Adjustment
9. Kecukupan Struktur relatif thd Pd T-01-2002-B (3)
58
• Ketentuan-ketentuan yang harus dipenuhi: – Seluruh lapis sub base harus dapat mengalirkan air. – Pelebaran harus menjamin tersedianya drainase dari
lapisan berbutir terbawah pada perkerasan eksisting – Lihat Gbr 3, sub-base lebih rendah dari permukaan
tanah maka drainase bawah permukaan diperlukan & ditempatkan di samping saluran U dng suling-suling
– Lihat Gbr 4, berm > 500mm (Gbr tertulis > 500m), drainase dari sub-base ke saluran bawah permukaan
– Lihat Bgr 5, berm > 500mm maka “m” = 0,7, jika berm ≤ 500mm maka “m” = 0,9
– Lihat Gbr 6, muka air tanah ≤ 60 cm dari permukaan tanah dasar maka tebal setiap lapisan berbutir disesuaikan dengan faktor “m” (diambil 0,4)
– Faktor “m” (koefisien drainase) diadopsi dari AASHTO
10. Standar Drainase Bawah Permukaan (1)
59
Koefisien Drainase
Kualitas Drainase Air Hilang dalam
Baik sekali 2 jam
Baik 1 hari
Sedang 1 minggu
Jelek 1 bulan
Jelek sekali Air tidak akan mengalir
Kualitas Drainase : hilangnya kadar air dari
struktur perkerasan, AASHO Road Test dalam 1
minggu
Nilai-nilai untuk memodifikasi koefisien kekuatan
relatif untuk material base dan subbase tanpa
pengikat pada perkerasan lentur (mi) : tergantung
dari “% waktu struktur perkerasan terekpos oleh
tingkat kadar air yang mendekati jenuh (selama
setahun)”
60
Nilai-nilai untuk memodifikasi koefisien kekuatan
relatif untuk material base dan subbase tanpa
pengikat pada perkerasan lentur
Kualitas Drainase
% waktu struktur perkerasan terekpos oleh tingkat 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 1,20
Baik 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 0,80
Jelek 1,15 – 1,05 1,05 – 0,80 0,80 – 0,60 0,60
Jelek sekali 1,05 – 0,95 0,95 – 0,75 0,75 – 0,40 0,40
61
Kelandaian drainase bawah permukaan ≥ 0,5% & titik kontrol pembuangan ≤ 60m
Elevasi titik pembuangan drainase bawah permukaan harus lebih tinggi dari muka air banjir rencana
Koefisien drainase “m” > 1 tidak boleh digunakan kecuali ada keyakinan bahwa kualitas pelaksanaan yang disyaratkan dapat terpenuhi
Jika koefisien drainase “m” < 1, maka tebal lapis berbutir harus dinaikkan dengan rumus: Tebal lapis berbutir desain = (tebal hasil dari bagan desain) / “m”
10. Standar Drainase Bawah Permukaan (2)
62
.
1. Galian dengan drainase sub soil, terdrainase sempurna
2. Timbunan dg lapis pondasi bawahmenerus sampai bahu (day-lighting)
3. Diatas permukaan tanah dengandrainase sub soil, medan datar
4. Timbunan dengan tepi permeabilitasrendah dan lapis pondasi bawah
5. Galian, pada permukaan tanah, atautimbunan 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
Drainasesub soil
Tepi dengan permeabilitasrendah
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 Bahu
Jalur Lalu Lintas
Jalur Lalu Lintas
Bahu
Bahu
Drainasesub soil
Lapis Pondasi agregat kelas B
Lapis Pondasi agregat kelas B Geotekstil
Jalur Lalu Lintas Bahu
Lapis Pondasi agregat kelas B
boxed. Tepi jalur drainase lebih dari
Jalur Lalu Lintas Bahu
500 m. solusi alternatif dengan drai- nase melintang dari sub base pada jarak < 10 m atau pada titik terendah.
63
.
1. Galian dengan drainase sub soil, terdrainase sempurna
2. Timbunan dg lapis pondasi bawahmenerus sampai bahu (day-lighting)
3. Diatas permukaan tanah dengandrainase sub soil, medan datar
4. Timbunan dengan tepi permeabilitasrendah dan lapis pondasi bawah
5. Galian, pada permukaan tanah, atautimbunan 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
Drainasesub soil
Tepi dengan permeabilitasrendah
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 Bahu
Jalur Lalu Lintas
Jalur Lalu Lintas
Bahu
Bahu
Drainasesub soil
Lapis Pondasi agregat kelas B
Lapis Pondasi agregat kelas B Geotekstil
Jalur Lalu Lintas Bahu
Lapis Pondasi agregat kelas B
boxed. Tepi jalur drainase lebih dari
Jalur Lalu Lintas Bahu
500 m. solusi alternatif dengan drai- nase melintang dari sub base pada jarak < 10 m atau pada titik terendah.
1. Galian dengan drainase sub soil, terdrainase sempurna
2. Timbunan dg lapis pondasi bawahmenerus sampai bahu (day-lighting)
3. Diatas permukaan tanah dengandrainase sub soil, medan datar
4. Timbunan dengan tepi permeabilitasrendah dan lapis pondasi bawah
5. Galian, pada permukaan tanah, atautimbunan 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 permeabilitasrendah
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 Bahu
Jalur Lalu Lintas
Jalur Lalu Lintas
Bahu
Bahu
Drainasesub soil
Lapis Pondasi agregat kelas B
Lapis Pondasi agregat kelas B Geotekstil
Jalur Lalu Lintas Bahu
Lapis Pondasi agregat kelas B
boxed. Tepi jalur drainase lebih dari
Jalur Lalu Lintas Bahu
500 m. solusi alternatif dengan drai- nase melintang dari sub base pada jarak < 10 m atau pada titik terendah.
64
• Tebal Lapisan Berbutir: – Tebal lapisan berbutir bahu harus sama dengan tebal
lapisan berbutir perkerasan untuk memudahkan pelaksanaan
• Bahu Tanpa Pengikat (Kelas C): – Tebal lapis permukaan bahu = tebal lapisan beraspal
jika tebalnya > 125 mm, jika tidak maka tebal lapis permukaan bahu min. 125 mm
• Bahu Berpengikat: – Jika terdapat kerb – Gradien Jalan > 4% – Sisi yg lebih tinggi pada tikungan bersuperelevasi – LHRT > 10.000 – Jalan Tol atau Jalan Bebas Hambatan – Dalam hal untuk lalu lintas sepeda motor
11. Kebutuhan Bahu Jalan Berpenutup (1)
65
• Material bahu berpengikat dapat berupa: – Penetrasi makadam – Burda – Beton aspal (AC) – Beton – Kombinasi dari tied shoulder beton 500 – 600 mm dan
bahu dengan pengikat aspal
• Lalu Lintas Desain untuk Bahu Berpengikat: – Lalu lintas desain untuk bahu berpengikat ≥ 10% lalu
lintas desain untuk lajur jalan yg bersampingan atau sama dng perkiraan lalu lintas yg akan menggunakan bahu, diambil yg terbesar. Umumnya digunakan Burda atau Penetrasi Makadam yg dilaksanakan dng baik
11. Kebutuhan Bahu Jalan Berpenutup (2)
66
Perkerasan Kaku
67
PERKERASAN KAKU
1. Umur Rencana harus 40 tahun kecuali ditentukan lain 2. Kelompok sumbu kendaraan niaga desain yg lewat
selama umur rencana 3. Daya dukung efektif tanah dasar 4. Struktur Pondasi Jalan 5. Lapisan Drainase & Lapisan Subbase 6. Jenis Sambungan, biasanya Ruji (Dowel) 7. Jenis Bahu Jalan 8. Tebal Lapisan Pondasi dari solusi yg diberikan dalam
Bagan Desain 4 9. Detailed Desain meliputi demensi slab, penulangan
slab, posisi anker, ketentuan sambungan dsb 10. Kebutuhan daya dukung tepi perkerasan
68
• Perkerasan Kaku – Semua jenis lapisan : 40 tahun
Kapasitas Jalan harus mencukupi selama UR • Alternatif Umur Rencana
– discounted whole of life cost yang terendah
1. Umur Rencana (UR) Jalan Baru
69
Distribusi Kelompok Sumbu Kendaraan Niaga – Untuk Perkerasan Kaku, Pd T-14-2003: Lampiran A – Heavy Vehicle Axle Group (HVAG) & bukan CESA
2. Kelompok sumbu kendaraan niaga desain yg lewat selama UR
70
Catatan :
STRT : Sumbu tunggal roda
tunggal
STRG :Sumbu tunggal roda
ganda
STdRT : Sumbu tandem roda
tunggal
STdRT : Sumbu tandem roda
ganda
STrRG : Sumbu tridem roda
ganda
Distribusi Beban Kelompok Sumbu Kendaraan Niaga (1)
untuk Jalan Lalu Lintas Berat (untuk desain
perkerasan kaku) Beban
kelompok
Sumbu
Jenis Kelompok Sumbu Kendaraan Niaga
STRT STRG STdRT STdRG STrRG
(kN) Kelompok sumbu sebagai persen dari kendaraan niaga
10 - 20 7,6
20 - 30 16,5 0,2
30 - 40 18,4 0,5
40 - 50 11,8 1,1
50 - 60 19,0 2,2
60 - 70 7,6 4,9
70 - 80 10,2 7,4
80 - 90 0,7 6,9
90 - 100 1,1 2,6
100 - 110 1,8 1,8
110 - 120 1,6 0,3
120 - 130 3,0 0,1
130 - 140 3,3 1,8 0,4
140 - 150 1,5 1,8 0,7
150 - 160 0,3 1,8 1,0
160 - 170 3,6 1,1
170 - 180 0,1 1,1
180 - 190 0,5
190 - 200 1,6
200 - 210 0.4 2,7 0,13
210 - 220 2.4 0,8
220 - 230 0.1 1,0
230 - 240 0.1 0,9
240 - 250 0,7
250 - 260 0,3
260 - 270 1,9
270 - 280 1,0
280 - 290 1,2
290 - 300 0,1
300 - 310
310 - 320 0,7 0,13
320 - 330 0,4 0,13
330 - 340
71
Catatan:
• Berlaku untuk perhitungan
desain ketebalan pelat
perkerasan kaku.
• Sumber data RSDP3
Activity #201 studi sumbu
kendaraan niaga di Demak,
Jawa Tengah Tahun 2011
(PANTURA)
Distribusi Beban Kelompok Sumbu Kendaraan Niaga (1)
untuk Jalan Lalu Lintas Berat (untuk desain perkerasan kaku)
Beban
kelompok
Sumbu
Jenis Kelompok Sumbu Kendaraan Niaga
STRT STRG STdRT STdRG STrRG
(kN) Kelompok sumbu sebagai persen dari kendaraan niaga
340 - 350
350 - 360 0,4
360 - 370
370 - 380 0,9 0,13
380 - 390 0,4
390 - 400 0,26
400 - 410 0,26
410 - 420 0,13
420 - 430
430 - 440
440 - 450 0,40
450 - 460 0,13
460 - 470
470 - 480 0,13
480 - 490
490 - 500
500 - 510
510 - 520 0,13
520 - 530
530 - 540
540 - 550
550 - 560 0,13
Proporsi
Sumbu55.8% 26.4% 4.3% 12.2% 1.3%
72
• Pondasi Perkerasan Kaku Diatas Tanah Lunak : – Pengangkatan dan penggantian tanah lunak, atau – Lapis penopang dng CBR desain tanah dasar < dari
yg ditentukan dalam Gambar 10-1. Lapis penopang harus diberikan beban awal untuk membatasi pergerakan tak seragam setelah konstruksi, atau
– Pondasi khusus seperti cakar ayam untuk mendu-kung lapis pondasi
– Daya Dukung Efektif Tanah Dasar : Metode-metode yg dipakai saat ini melibatkan
Penentuan daya dukung ekivalen bagi 1 m pertama tanah dasar atau
Penentuan modulus reaksi tanah dasar dari plate bearing test.
3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (1)
73
Metode ketiga yg diajukan yaitu daya dukung ekivalen yg menghasilkan tingkat tegangan maks yg sama pada dasar pelat perkerasan kaku di atas tanah lunak yg diberi lapis penopang (capped) dibandingkan terhadap tanah dasar yg seragam dng kedalaman tak terbatas yg mempu-nyai daya dukung yg sama. Analisa multilayer (CIRCLY) digunakan untuk memperoleh matriks solusi. Gambar 10-1 menunjukkan solusi untuk struktur perkerasan umum yg ditunjukkan dalam Gambar 10-2.
3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (2)
74
GAMBAR 10-1
CBR Maksimum Tanah Dasar untuk Permukaan Tanah Lunak yang diberi Lapis
Penopang
CBR efektif tanah dasar
Untuk perkerasan kaku (%)
Tinggi timbunan (mm)
Asumsi umum
Solusi analisa mekanistik
Catatan :
1. Tinggi timbunan ditentukan dari platform permukaan tanah lunak sampai dasar dari lapis
pondasi Lean Mix Concrete
2. CBR efektif untuk desain perkerasan kaku ditentukan dari Gambar 10-1 sangatlah sensitif
terhadap tinggi timbunan dan nilainya lebih rendah dari pada nilai yang dihasilkan dari sebagian
besar metode-metode lainnya untuk tinggi timbunan < 3 m.
75
Tinggi Timbunan untuk
masuk ke Gambar 10-1
Pelat beton tebal bervariasi
Lapisan LMC tebal bervariasi
Lapis Pondasi Agregat Kelas A dengan tebal bervariasi
(perkerasan beton semen) atau permukaan timbunan
biasa atau pilihan (perkerasan lentur)
Lapis Penopang dan timbunan tebal bervariasi, material
timbunan – timbunan pilihan (mungkin termasuk lapisan
geotekstil atau geogrid)
Tanah asli: tanah lunak terkonsolidasi normal sebelum
dibebani
Tanah Dasar
Desain
Gambar 10-2 Struktur perkerasan kaku yang digunakan dalam analisa Gambar 10.1
(kasus perkerasan kaku)
76
– Deformasi Plastis Tanah Dasar akibat Beban Dinamis Deformasi plastis di bawah sambungan
perkeras-an kaku bersamaan dng erosi material tanah dasar melalui sambungan, menyebabkan rongga yg mungkin memerlukan undersealing/mud jacking.
Besarnya deformasi plastis pada lapisan-lapisan tanpa pengikat (unbound) di bawah sambungan dapat diestimasi. Gambar 10.3 menggambarkan dampak tinggi timbunan terhadap jumlah repetisi beban yang menyebabkan kegagalan sambungan
Timbunan rendah pada tanah lunak rentan mengalami kegagalan dini. Pondasi beton sebaik-nya termasuk tulangan distribusi retak jika tinggi timbunan < yg ditunjukkan Gambar 10.3. Untuk alinyemen baru, jika dimungkinkan, timbunan dipasang > yg ditunjukkan Gambar 10.3
3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (3)
77
GAMBAR 10-3 Tinggi minimum dari permukaan akhir sampai batas deformasi
plastis permukaan tanah lunak asli dibawah sambungan pelat
Tinggi permukaan akhir di atas permukaan tanah asli lunak (m)
Jumlah lintasan beban
sumbu per lajur per
arah (Kumulatif ESA
pangkat 4)
Catatan :
1. Tinggi timbunan yang ditentukan dari Gambar 10-1 dan 10-2 adalah nilai minimum. Level garis kontrol harus
dinaikkan relatif terhadap nilai dari Gambar 10-1 atau 10-3 untuk membuat kemiringan melintang atau
superelevasi atau untuk variasi pelaksanaan.
2. Persyaratan deformasi plastis berlaku untuk pelat beton dengan sambungan. Kondisi ini tidak berlaku bagi:
a. Beton bertulang menerus,
b. Beton pratekan pasca penegangan (post-tension)
c. Beton bersambungan yang diperkuat oleh micro pile atau cakar ayam
78
– Penurunan terkait Kegagalan pada Tanah Lunak Batas-batas lendutan akibat total settlement
membantu memastikan bahwa mutu pengenda-raan (riding quality) perkerasan tetap memadai dan perkerasan kaku tidak mengalami keretakan berlebihan.
Pengurangan batas-batas ini diperbolehkan untuk jalan perkerasan lentur dengan volume lalu lintas rendah.
Batas-batas ini tidak berlaku bagi perkerasan tanpa penutup aspal (unsealed).
Bila dilakukan konstruksi perkerasan bertahap dan tahap pertama adalah perkerasan lentur, batas-batas ini dapat dikurangi namun harus dipenuhi pada tahap konstruksi akhir dan umur rencana sisa. Jika ada pekerjaan overlay yang terjadwal, batas-batas ini berlaku pada umur rencana antara overlay
3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (4)
79
2 bentuk penurunan yang berbahaya akibat kon-solidasi tanah : perbedaan penurunan pada se-mua daerah & penurunan total dekat bangunan struktur.
Penurunan total dekat bangunan struktur adalah yg paling kritis. Setiap jenis penurunan dapat dikurangi dng pra pembebanan. Penurunan pasca konstruksi yg cukup besar (penurunan setelah dimulainya pelaksanaan lapis perkerasan) menyebabkan kerusakan struktural dan hilangnya kualitas berkendara dan karena itu harus dipertimbangkan
Batas-batas penurunan (settlement) bagi timbunan pada tanah lunak dalam Tabel 10.1 berikut ini
3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (5)
80
Jenis penurunan Kelas Jalan UraianBatas yang
diijinkan
Penanganan pencegahan
tipikal
Kasus Umum Total
Penurunan
Semua jalan nasional,
propinsi dan kolektor
Penurunan mutlak
setelah dimulainya
pelaksanaan perkerasan
(setara dengan di
samping bangunan
struktur)
Total 100 mm a) Pra-pembebanan sebelum
pelaksanaan perkerasan (pra
pembebanan pada oprit
struktur, sebesar periode
konsolidasi primer mungkin
dibutuhkan kecuali
penanganan tambahan
diberikan)
b) wick drain atau beban
timbunan tambahan
sementara (surcharge) bila
diperlukan untuk
mempercepat konsolidasi
c) penggantian tanah atau
pemancangan pada bagian
oprit struktur
Perbedaan Penurunan
dan Penurunan Total jika
bersampingan dengan
bangunan struktur
Jalan bebas hambatan
atau jalan raya dengan
kecepatan rencana 100 -
120 km/j
Di antara setiap dua titik
secara memanjang dan
melintang termasuk yang
bersampingan dengan
struktur tertanam dan
atau pada relief slab
abutment jembatan
0,003:1
(perubahan
kemiringan 0,3%)
Seperti untuk total settlement
0,006:1 (0,6%)(nilai
antara bisa dipakai
untuk kecepatan
rencana lainnya)
Seperti di atas
Jalan raya atau jalan kecil
dengan kecepatan rencana
60 kpj atau lebih rendah
Penurunan Rangkak
(Creep Settlement)
akibat beban dinamis
dan statis
Jalan bebas hambatan
atau jalan raya dengan
kecepatan rencana 100 -
120 km/j
Digunakan pada
perkerasan kaku dengan
sambungan
4 mm di
sambungan
Tinggi timbunan minimum sesuai
Gambar 7, atau dukungan dari
micro pile dan cakar ayam atau
tulangan menerus.
Jalan raya atau jalan kecil
dengan kecepatan rencana
60 km/j atau lebih rendah
8 mm di
sambungan
81
PERHATIAN Beton bertulang hendaknya digunakan ketika
salah satu dari kondisi berikut ini tidak bisa dipenuhi: a) batas-batas perbedaan penurun-an yg diuraikan dalam Tabel 10.1, b) tinggi timbunan yg disyaratkan pada Gambar 10.3.
Beton bertulang menerus hendaknya diguna-kan pada alinyemen baru ketika kondisi-kondisi tsb di atas tidak dapat dipenuhi atau jika dinilai lebih murah. JRCP (Perkerasan Beton Bertulang Dengan Sambungan) digunakan di lokasi lainnya
Perkerasan kaku harus ditunjang oleh micro pile atau cakar ayam jika tinggi min timbunan atau periode pra-pembebanan min tidak ter-capai. Kondisi ini terjadi pada pelebaran atau rekonstruksi pada alinyemen perkerasan eksisting. Plat beton perlu diberi tulangan
3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (6)
82
Total Settlement pada Oprit Jembatan dan Berdampingan dengan Struktur Tertanam Batasan penurunan didefinisikan dalam
Tabel 10.1. Penanganan-penanganannya termasuk
penggantian tanah, pemadatan berenergi tinggi, kolom batu, pencampuran tanah dsb. Penggunaan perkerasan lentur pada oprit jembatan hendaknya dipertimbangkan sekaligus dng penjadwalan overlay pada oprit, untuk mengurangi penanganan tanah lebih lanjut yg diperlukan
Penanganan yang dibutuhkan seharusnya ditentukan oleh ahli geoteknik
3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (7)
83
– Waktu Pra-Pembebanan pada Tanah Lunak Timbunan pada tanah lunak harus dihampar
dng waktu > yg ditentukan dalam Tabel 10.2 sebe-lum perkerasan dihamparkan. Waktu aktual ditentukan oleh ahli geoteknik menggunakan Panduan Geoteknik (Pt T-08-2002-B). Waktu pra-pembebanan bisa dipersingkat dng pembe-banan sementara (surcharging) atau dengan penggunaan drainase vertikal dng bahan strip (wick drain). Untuk perkerasan lentur, waktunya bisa diubah dng konstruksi bertahap. Kondisi pra-pembebanan agar diaplikasikan dengan seksama untuk konstruksi perkerasan kaku
3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (8)
84
Tabel 10.2 Perkiraan Waktu Pra-pembebanan Timbunan diatas
Tanah Lunak
Catatan :
1. Wick drain, surcharge, konsolidasi vakum atau penanganan
lainnya agar dipertimbangkan untuk mengurangi waktu pra-
pembebanan sehubungan dengan waktu yang tersedia
untuk pra-pembebanan yang terbatas.
2. Penilaian geoteknik dibutuhkan untuk menentukan waktu
pra-pembebanan yang sebenarnya.
3. Timbunan > 3 m diatas tanah lunak membutuhkan
penyelidikan geoteknik menyeluruh terutama untuk stabilitas
lereng.
Kedalaman sampai CBR lapangan 2% (m)
Ketinggian timbunan final (m)
< 2 2 – 2.5 > 2.5
Waktu pra-pembebanan (bulan)
< 1,5 3 4 5
1,5 – 2,0 5 6 9
2,0 – 2,5 8 10 13
2,5 – 3,0 12 14 19
85
– Tinggi Minimum Timbunan untuk Mendukung Perke-rasan Kaku diatas Tanah Lunak Tanpa Perbaikan Setiap faktor berikut ini sebaiknya dipenuhi
untuk timbunan diatas tanah lunak pada permukaan tanah asli. Tinggi minimum keseluruhan timbunan
untuk perkerasan kaku hendaknya sesuai dengan Gambar 10.1 agar dapat menahan pergerakan berlebihan dari pembebanan dinamis untuk umur desain pondasi 40 tahun.
Tinggi minimum lapisan penopang untuk menahan alur (rutting) pada tanah dasar akibat lalu lintas konstruksi hendaknya sesuai Bagan Desain 2.
3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (9)
86
Tinggi-tinggi tersebut merupakan nilai minimum. Tinggi tambahan harus ditambahkan pada nilai alinyemen vertikal yang ditunjukkan dalam Gambar untuk mengantisipasi: Penurunan pasca konstruksi. Perbedaan superelevasi atau lereng
melintang dari titik rendah ke garis kendali alinyemen vertikal, termasuk untuk desain pelebaran.
Contoh : jalan raya, tanah lunak jenuh pada permukaan tanah asli, tidak ada galian, lalin 40 tahun 200 juta ESA, muka air tanah efektif di permukaan (tipikal daerah persawahan), banjir 10 tahunan 500 mm di atas muka tanah, super-elevasi 5%, lebar perkerasan 7000 mm, perke-rasan beton. Diambil tinggi 2100 mm sebagai tinggi minimum timbunan yang memenuhi 4 kondisi di bawah ini:
3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (10)
87
Timbunan minimum untuk tanah dasar meme-nuhi ketentuan lantai kerja (Bagan Desain 2). Timbunan min. 1200mm Struktur perkerasan 520mm Perbedaan elv. akibat superelevasi 350 mm TOTAL 2070 mm
Timbunan total minimum untuk menahan defor-masi plastis pada tanah asli (Gambar 10.3) Timbunan min. 1750 mm Penyesuaian untuk superelevasi 350 mm TOTAL 2100 mm
3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (11)
88
Tinggi min utk ruang bebas dari muka air tanah Muka air tanah (Tabel 9.1) 600
mm Perkiraan penurunan stlh konstruksi 100
mm Struktur perkerasan 520 mm Lapis pemisah (filter) 100 mm Tinggi bebas superelevasi 350
mm TOTAL 1670 mm
Tinggi minimum untuk ruang bebas air banjir Perkiraan penurunan stlh konstruksi 100
mm Muka air banjir 500 mm Ruang bebas banjir tanah dasar 500 mm
(Tabel 9.1) Struktur perkerasan 520 mm Perbedaan tinggi superelevasi 350 mm TOTAL 1970 mm
3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (11)
89
• Prosedur Desain dengan 4 Kondisi Tanah: A. Kondisi tanah dasar normal, B. Kondisi tanah dasar langsung diatas timbunan ren-
dah (< 3m) diatas tanah lunak aluvial jenuh. C. Sama dng kondisi B namun tanah lunak aluvial
dalam kondisi kering. D. Tanah dasar diatas timbunan diatas tanah gambut
• Lihat lembar pada Perkerasan Lentur sebelum-nya
4. Struktur Pondasi Jalan
90
• Tebal lapisan diperoleh dari Bagan Desain 4 • Ketentuan-ketentuan yang harus dipenuhi:
– Seluruh lapis sub base harus dapat mengalirkan air. – Kelandaian drainase bawah permukaan ≥ 0,5% & titik
kontrol pembuangan ≤ 60m – Elevasi titik pembuangan drainase bawah permukaan
harus lebih tinggi dari muka air banjir rencana – Lihat Drainase Bawah Permukaan pada Perkerasan
Lentur
5. Lapisan Drainase & Lapisan Subbase
91
• Lihat ketentuan-ketentuan dari Pd T-14-2003 • Sambungan : – Tujuan
Membatasi tegangan & pengendalian retak akibat penyusutan, lenting dan beban lalu lintas
Memudahkan pelaksanaan Mengakomodasi gerakan pelat
– Jenis Sambungan Sambungan memanjang Sambungan melintang Sambungan isolasi Mengakomodasi gerakan pelat
Semua sambungan harus ditutup dng joint sealer kecuali sambungan isolasi diisi dulu dng joint filler
6. Menetapkan Jenis Sambungan (umumnya Dowel) (1)
92
• Sambungan Memanjang dng Batang pengikat (Tie Bar) : – Dimensi dan jarak batang pengikat :
At = 204 x b x h & l = (38,3 x Φ) + 75, dimana: At = luas penampang tulangan / m pjg
sambungan b = jarak terkecil antar sambungan atau jarak
sambungan dng tepi perkerasan (m) h = tebal pelat (m) l = panjang batang pengikat Φ = diamater batang pengikat (mm) Batang harus ulir, mutu min. BJTU 24, Φ 16 mm Jarak yang umumnya digunakan adalah 75 cm
6. Menetapkan Jenis Sambungan (umumnya Dowel) (2)
93
94
• Sambungan Susut Memanjang : – Dilakukan dengan :
Menggergaji atau Membentuk selagi plastis dengan 1/3 kedalaman.
• Sambungan Susut Melintang & Sambungan Pelaksanaan Melintang – Tegak lurus sumbu memanjang & tepi perkerasan – Untuk mengurangi beban dinamis, dipasang dengan
kemiringan 1 : 10
6. Menetapkan Jenis Sambungan (umumnya Dowel) (3)
95
• Sambungan Susut Memanjang : – Penggergajian ¼ tebal untuk perkerasan dng lapis
pondasi berbutir dan 1/3 tebal untuk bersemen – Jarak sambungan susut melintang pada perkerasan :
beton bersambung tanpa tulangan : 4 – 5 m beton bersambung dng tulangan : 8 – 15 m beton menerus dng tulangan sesuai kemampuan
pelaksanaan – Sambungan dilengkapi ruji (dowel)
Batang polos 45 cm, jarak 30 cm, lurus dan dapat bebas bergerak saat beton menyusut
½ panjang ruji polos dilumuri bahan anti lengket, Φ ruji tergantung tebal pelat, tak dapat
disubstitusi
6. Menetapkan Jenis Sambungan (umumnya Dowel) (4)
96
No.
Tebal Pelat Beton, h (mm)
Diameter Ruji (mm)
1 125 < h ≤ 140 20
2 140 < h ≤ 160 24
3 160 < h ≤ 190 28
4 190 < h ≤ 220 33
5 220 < h ≤ 250 36
• Diamater Ruji
6. Menetapkan Jenis Sambungan (umumnya Dowel) (5)
97
98
• Bahu Berpengikat: – Jika terdapat kerb – Gradien Jalan > 4% – Sisi yg lebih tinggi pada lengkungan superelevasi – LHRT > 10.000 – Jalan Tol atau Jalan Bebas Hambatan – Dalam hal untuk lalu lintas sepeda motor
• Material bahu berpengikat dapat berupa: – Penetrasi makadam – Burda – Beton aspal (AC) – Beton – Kombinasi dari tied shoulder beton 500 – 600 mm dan
bahu dengan pengikat aspal
7. Jenis Bahu Jalan
99
• Tebal Lapisan diperoleh dari Bagan Desain 4
8. Tebal Lapisan Pondasi dari solusi yg diberikan dalam Bagan Desain 4
100
• Tebal pelat beton dari Bagan Desain 4 & 5A • Ketentuan tentang penulangan, angker panel &
sambungan diperoleh dari Pd T-14-2003: • Sambungan Pelaksanaan Melintang : – Sambungan pelaksanaan melintang yang :
tidak direncanakan (darurat) harus menggunakan batang pengikat berulir
direncanakan harus menggunakan batang pengikat polos di tengah-tengah pelat
– Batang pengikat polos : h ≤ 17 cm, Φ 16 mm, panjang 69 cm, jarak 60 cm h > 17 cm, Φ 20 mm, panjang 84 cm, jarak 60 cm
9. Detailed Desain meliputi dimensi pelat beton, penulangan, posisi anker, ketentuan sambungan, dsb (1)
101
Bagan Desain 4: Perkerasan Kaku untuk Jalan
dengan Beban Lalu Lintas Berat (Persyaratan desain untuk bagan solusi : perkerasan dengan sambungan
dan dowel serta tied shoulder, dengan atau tanpa tulangan distribusi
retak)
Struktur Perkerasan R1 R2 R3 R4 R5
Kelompok sumbu kendaraan berat(overloaded)11 <4.3x106 <8.6 x 106 < 25.8x106 <43 x 106 <86 x 106
Dowel dan bahu beton Ya
STRUKTUR PERKERASAN (mm)
Tebal pelat beton 265 275 285 295 305
Lapis Pondasi LMC 150
Lapis Pondasi Agregat Kelas A12 150
Perlu dicatat bahwa bagan di dalam Pd T-14-2003 tidak boleh digunakan untuk
desain perkerasan kaku tersebut didasarkan pada ketentuan berat kelompok
kendaraan resmi yang tidak realistis dengan kondisi Indonesia. Para desainer
harus menggunakan pembebanan kelompok beban yang aktual. LAMPIRAN A
memberikan pembebanan kelompok sumbu yang mewakili untuk Indonesia.
102
Bagan Desain 4A:
Perkerasan Kaku untuk Jalan dng Beban Lalu Lintas
Rendah
Perkerasan Kaku untuk Jalan Desa dengan Lalu Lintas rendah, jalan untuk jumlah
kendaraan niaga rendah dan lalu lintas seperti dalam Bagan Desain 4ATanah dasar Tanah Lunak dengan Lapis
Penopang
Dipadatkan Normal
Bahu Terikat Ya Tidak Ya Tidak
Tebal Pelat Beton (mm)
Akses terbatas hanya mobil penumpang dan
motor
160 175 135 150
Dapat diakses oleh truk 180 200 160 175
Tulangan distribusi retak Ya Ya jika daya dukung
pondasi tidak seragam
Dowel Tidak dibutuhkan
LMC Tidak dibutuhkan
Lapis Pondasi Kelas A 30 mm 125 mm
Jarak sambungan transversal 4 m
103
104
• Sambungan Isolasi :
– Memisahkan perkerasan dng bangunan pelengkap
9. Detailed Desain meliputi dimensi pelat beton, penulangan, posisi anker, ketentuan sambungan, dsb (3)
105
106
107
• Pola Sambungan :
– Usahakan sepersegi mungkin, rasio maks 1,25
– Jarak sambungan memanjang maks. 3 – 4 m
– Jarak sambungan melintang maks. 25 h, maks. 5m
– Sambungan susut sampai kerb, kedalaman sesuai
– Antar sambungan bertemu di 1 titik
– Sudut antar sambungan < 60° dihindari
– Sambungan diatur tegak lurus dengan bangunan pelengkap berbentuk bulat. Bangunan segi empat, sambungan pada sudutnya atau di antara 2 sudut
– Celah sambungan isolasi 12 mm.
– Anyaman tulangan pada Panel 0,15% area beton
9. Detailed Desain meliputi dimensi pelat beton, penulangan, posisi anker, ketentuan sambungan, dsb (4)
108
109
110
• Penutup Sambungan :
– Mencegah masuknya air atau benda lain ke dalam sambungan
– Jika kemasukan benda-benda lain maka timbul kerusakan (gompal) atau saling menekan ke atas (blow up)
• Perkerasan Beton Semen untuk Kelandaian yang Curam :
– Jika kelandaian > 3%, perencanaan mengacu pada butir 6 dan ditambah dengan angker panel (panel anchored) dan angker blok (anchor block)
– Angker melintang harus seluruh lebar pelat
9. Detailed Desain meliputi dimensi pelat beton, penulangan, posisi anker, ketentuan sambungan, dsb (5)
111
Penggunaan Angker Panel dan Angker Blok pada
Jalan dengan Kemiringan Memanjang yang Curam
Kemiringan (%) Angker Panel Angker Blok
3 – 6 Setiap panel ketiga Pada bagian awal kemiringan
6 – 10 Setiap panel kedua Pada bagian awal kemiringan
>10 Setiap panel Pada bagian awal kemiringan dan pada setiap interval 30 m berikutnya
112
Daya dukung tepi perkerasan sangat diperlukan, terutama bila terletak pada tanah lunak atau tanah gambut (peat). Ketentuan minimum : – Setiap jenis lapisan pekerasan harus dipasang sampai
lebar yg ≥ nilai min. dalam Gambar 12.1 di bawah ini – Timbunan tanpa penahan pada tanah lunak (CBR <
2%) atau tanah gambut (peat) harus dipasang pada kemiringan tidak lebih curam dari 1V : 3H
– Lapis penopang dan peningkatan daya dukung tanah dasar harus diperpanjang di bawah median sebagai-mana dalam Gambar 12.1. Area median harus terdrainase baik atau diisi dengan lean mix concerete atau dengan bahan pengisi kedap untuk menghindari pengumpulan air yg merusak tepi perkerasan
10. Kebutuhan Daya Dukung Tepi Perkerasan (1)
113
Tempat keluarnya
air (daylight) melalui
lapisan rembesan yg
lebih bawah
• Tempat keluarnya air (daylight) melalui lapisan rembesan yang lebih bawah
10. Kebutuhan Daya Dukung Tepi Perkerasan (2)
P
Tepi luar
P+S+C
..
114
• Drainase bawah permukaan pada segmen superelevasi
10. Kebutuhan Daya Dukung Tepi Perkerasan (3)
Bagian II – Rehabilitasi Perkerasan
KEMENTRIAN PEKERJAAN UMUM
DIREKTORAT BINA MARGA
116
Manual Desain Pekerasan Jalan (Nomor 02/M/BM/2013) (3)
117
2 Tahap Dalam Analisis & Penanganan : – Tahap Perencanaan Pemrograman (Level Jaringan)
pemilihan calon ruas secara luas & penanganan global
– Tahap Desain (Level Proyek) pengujian dengan interval pendek & penanganan
terinci untuk segman-segmen yg seragam
1. Level Desain & Pemicu Penanganan (1)
118
• Garis Besar Proses Pemilihan Penanganan :
– Hitung CESA4/10
– Tentukan UR sesuai Tabel 2-1
1. Level Desain & Pemicu Penanganan (2)
Kriteria Beban Lalin
(juta ESA5)
<0,5 0,5 – 30 > 30
Umur Rencana
Perkerasan Lentur
seluruh pena-
nganan – 10
tahun
rekonstruksi – 20 tahun
overlay struktural – 15 tahun
overlay non struktural – 10 tahun
penanganan sementara – sesuai
kebutuhan
Pemicu tahap
perencanaan
pemrograman (level
jaringan)
- IRI
- visual
- IRI
- visual
- interval lendutan
500 m
- IRI
- visual
- interval lendutan
≥ 500 m
- core atau test pit
pada 5000 m
119
– Pilih penanganan yang paling optimum dng :
Tabel 2-2 Deskripsi Pemicu (Trigger)
Tabel 2-3 Jenis Penanganan < 1 juta CESA4/10
Tabel 2-4 Jenis Penanganan 1 - 30 juta CESA4/10
Tabel 2-5 Jenis Penanganan > 30 juta CESA4/10
Tabel 2-6 Pemicu IRI utk Overlay & Rekonstruksi
Tabel 2-7 Pemicu Lend. utk Overlay& Rekonstruksi
– Hitung Tebal Alt. Aktual dng Bag. I dari Manual ini & SDPJL
– Jika diperoleh lebih dari satu solusi, pilihlah solusi yg terefektif dng menggunakan discounted whole of life
1. Level Desain & Pemicu Penanganan (2)
120
Tabel 2-2 Deskripsi Pemicu (Trigger)
1. Level Desain & Pemicu Penanganan (2)
Deskripsi Pengukuran Tujuan
Pemicu
Lendutan 1
Lendutan BB
(lendutan FWD terkoreksi
dapat digunakan)
Titik dimana dibutuhkan overlay struktural.
Pemicu
Lendutan 2
Titik dimana rekonstruksi lebih murah dari padaoverlay.
Pemicu IRI 1 Nilai IRI Titik dimana dibutuhkan overlay non struktural.
Pemicu IRI 2 Titik dimana dibutuhkan overlay struktural, tapi lebih
diutamakan pemicu lendutan 1.
Pemicu IRI 3 Titik dimana rekonstruksi lebih murah dari padaoverlay, tapi lebih diutamakan pemicu lendutan 2.
Pemicu Kondisi 1 Kedalaman alur > 30 mm,
visual: retak, pelepasan
butir, pengelupasan, atau
indeks ketidak-rataan > 8,
atau kendala ketinggian.
Tidak dibutuhkan rekon-
struksi.
Titik dimana pengupasan (milling) untuk memper-
baiki bentuk sebelum overlay diperlukan.
121
1. Level Desain & Pemicu Penanganan (3) Gambar 2-1 Pemicu Konseptual untuk Penanganan
Perkerasan
122
Tabel 2-3 Jenis Penanganan < 1 juta CESA4/10
1. Level Desain & Pemicu Penanganan (4)
Penanganan Pemicu untuk Setiap Segmen yang Seragam
1 Hanya pemeliharaan
rutin preventif
IRI di bawah Pemicu IRI 1, luas kerusakan serius < 5% terhadap total
area
2 Penambalan berat
(Heavy Patching)
Lendutan melebihi Pemicu Lendutan 2 atau permukaan rusak parah
dan luas area dari seluruh segmen jalan yang membutuhkan heavy
patching tidak lebih dari 30% total area (jika lebih besar lihat 5 atau 6)
3 Kupas dan ganti mate-
rial di area tertentu
dibutuhkan jika elevasi harus sama dengan elevasi struktur atau
kereb, dll, jika kondisi perkerasan eksisting memiliki alur cukup dalam
dan retak cukup parah.
4 Lapis tambah/overlay Pemicu IRI 1 dilampaui.
5 Rekonstruksi Lendutan Pemicu 2 dilampaui, tebal lapisan aspal < 10 cm, atau
heavy patching lebih dari 30% total area, atau dinilai lebih dipilih atau
lebih murah daripada daur ulang.
6 Daur ulang Lendutan di atas Lendutan Pemicu 2, lapisan aspal > 10 cm atau
heavy patching lebih dari 30% total area.
123
Tabel 2-4 Jenis Penanganan 1-30 juta CESA4/10
1. Level Desain & Pemicu Penanganan (5)
Penanganan Pemicu untuk Setiap Segmen yang Seragam
1Hanya pemeliharaan
rutin
Lendutan dan IRI di bawah Pemicu 1, luas kerusakan serius < 5%
terhadap total area
2 Heavy Patching
Lendutan melebihi Pemicu Lendutan 2 atau atau permukaan rusak
parah dan luas area dari seluruh segmen jalan yang membutuhkan
heavy patching lebih dari 30% total area (jika lebih besar lihat 6 atau 7)
3Kupas dan ganti mate-
rial di area tertentu
Retak buaya yang luas, atau alur >30 mm atau IRI > Pemicu IRI 2 dan
hasil pertimbangan teknis
4 Overlay non strukturalLendutan kurang dari Pemicu Lendutan 1, indeks ketidak-rataan lebih
besar dari pemicu IRI1
5 Overlay strukturalLebih besar dari Pemicu Lendutan 1 dan kurang dari Pemicu Lendutan
2
6 Rekonstruksi Lendutan di atas Pemicu Lendutan 2, lapisan aspal <10 cm
7 Daur ulang Lendutan di atas Pemicu Lendutan 2, lapisan aspal > 10 cm
124
Tabel 2-5 Jenis Penanganan > 30 juta CESA4/10
1. Level Desain & Pemicu Penanganan (6)
Penanganan Pemicu untuk Setiap Segmen Yang Seragam
1 Hanya pemeliharaan
rutin
Lendutan dan IRI < Pemicu 1, luas kerusakan serius < 5% terhadap
total area
2 Heavy patching Lendutan > Pemicu Lendutan 2 atau atau permukaan rusak parah dan
luas area dari seluruh segmen jalan yang membutuhkan heavy
patching lebih dari 30% total area (jika lebih besar lihat 6 atau 7)
3 Kupas dan ganti mate-
rial area tertentu
Retak buaya yang luas, atau alur > 30 mm atau ketidak-rataan >
pemicu IRI 2
4 Overlay non struktural Lendutan < Pemicu Lendutan 1, indeks ketidak-rataan > Pemicu IRI 1
5 Overlay struktural Lendutan > Pemicu Lendutan 1 dan < Pemicu Lendutan 2. Tipe dan
tebal penanganan ditentukan dari hasil analisis test pit.
6 Rekonstruksi atau
daur ulang
Lendutan > Pemicu Lendutan 2. Tipe dan tebal penanganan
ditentukan dari hasil analisis test pit.
7 Daur ulang vs
rekonstruksi
Analisis biaya selama umur pelayanan harus dilakukan terhadap
semua opsi yang layak, termasuk daur ulang, rekonstruksi perkerasan
lentur dan rekonstruksi perkerasan kaku.
125
Tabel 2-6 Pemicu ketidak-rataan untuk Overlay dan Rekonstruksi
Tabel 2-7 Lend. Pemicu utk Overlay & Rekonstruksi 2 Di bawah nilai-nilai ini tidak perlu overlay kecuali untuk
memperbaiki bentuk atau jika terdapat kerusakan permukaan.
3 Faktor koreksi diterapkan untuk pembacaan FWD 4 Faktor koreksi diterapkan untuk pembacaan FWD.
1. Level Desain & Pemicu Penanganan (7)
LHRT
(kend/jam)
Pemicu IRI 1
untuk Overlay
Non-Struktural
Pemicu IRI 2 untuk Overlay Struktural
(Lalin < 1 juta ESA4) atau Pengupasan
(untuk lalin > 1 juta ESA4 harus digunakan
Pemicu Lendutan)
Pemicu IRI 3
untuk Investigasi
Rekonstruksi
< 200 6,75
8 12> 200 - 500 6,5
>500 - 7500 6,25
>7500 6
126
1. Level Desain & Pemicu Penanganan (8)
Tabel 2-7 Lend. Pemicu utk Overlay & Rekonstruksi
Lalu lintas
untuk 10
Tahun
(juta ESA /
lajur)
Jenis Lapis
Permukaan
Lendutan Pemicu untuk Overlay2
(Lendutan Pemicu 1)
Lendutan Pemicu untuk Inves-
tigasi untuk Rekonstruksi atau
Daur Ulang (Lendutan Pemicu 2)
Lendutan Karak-
teristik Benkel-
man Beam (mm)3
Lengkungan
FWD D0-D200
(mm)
Lendutan Karak-
teristik Benkel-
man Beam (mm)4
Lengkungan
FWD D0-D200
(mm)
<0,1 HRS >2,3 Tidak digunakan>3,0
Tidak digunakan0,1 – 0,2 HRS >2,1 0,63
0,2 – 0,5 HRS >2,0 0,48 >2,7
0,5 - 1 HRS >1,5 0,39 > 2,5 0,66
1 - 2 HRS >1,3 0,31 0,54
2 - 3 AC >1,25 0,28 0,46
2 - 5 AC >1,2 0,23 0,39
5 - 7 AC >1,15 0,21 0,35
7 - 10 AC >1,1 0,19 0,31
10 - 30 AC >0,95 0,13 1,35 0,180
30 - 50 AC / perkerasan kaku >0,88 0,11 1,2 0,175
50 - 100 AC / perkerasan kaku >0,8 0,091 1,0 0,170
100 - 200 AC / perkerasan kaku >0,75 0,082 0,9 0,160
127
• Merujuk pada Manual Desain Bagian I :
– Umur Rencana Tabel 2-1
– Analisa Lalu Lintas & VDF
– dsb
2. Lalu Lintas
128
• Umum :
– CBR karakteristik = CBR rata-rata – 1,3 SD
– Ketebalan Sisa Pekerasan Eksisting = Ketebalan Sisa rata-rata – 1,3 SD
– Koef. Variasi = (SD dari CBR / CBR rata-rata) < 0,3
• Analisa Test Pit untuk Lalin > 10 juta CESA : – Modulus material eksisting sesuai Tabel 5.1
– Analisa Dinamis untuk tanah lunak memerlukan riset tersendiri. Untuk perkiraan awal, CBR tanah dasar diatas tanah lunak atau gambut dapat diambil dari CBR maks dari Manual Desain Bag. I - Bab. 10, CBR timbunan atau penopang tidak boleh digunakan.
– Jika diperlukan rekonstruksi untuk lalin > 30 juta CESA, perkerasan kaku perlu dipertimbangkan
3. Analisa Perkerasan Eksisting (1)
129
– Perkerasan kaku pada pondasi jalan diatas tanah lunak, perkerasan harus dibangun dng lebar penuh
– Sambungan memanjang antara perkerasan kaku & lentur dng timbunan rendah diatas tanah lunak sulit dipelihara
– Jika lalin 10 – 30 juta CESA maka Aspal Modifikasi SBS (styrene butadiene styrene) perlu dipertimbangkan
– Jika kedalaman tanah lunak > 2m & bukti historis menunjukkan kerusakan yg meluas pada perkerasan eksisting maka metoda pendukung seperti cakar ayan atau micro-pile yg diikat dng poer diperlukan
3. Analisa Perkerasan Eksisting (2)
130
• Lampiran F digunakan untuk :
– Rehabilitasi dng lalin > 10 juta CESA
– Menggunakan material inovatif
– Menggunakan bagan desain dalam Manual ini
– Tabel 5.1 Karakteristik modulus bahan berpengikat digunakan untuk pengembangan bagan desain dan untuk desain mekanistik
Stablilisasi dng bitumen foam = 600 MPa
Campuran aspal yg mengelupas (dibuang) = 300 MPa
Campuran aspal yg retak = 600 MPa
Nilai lainnya diambil dari Bag. I Manual Desain ini
– Program CIRCLY, Elsym, Shell, atau finite element
4. Modulus Bahan
131
• Mengikuti Bag. I dari Manual Desain ini • Gambar 6-1 – Contoh Drainase Bawah
Permukaan untuk Berbagai Kondisi Lapangan
5. Drainase Bawah Permukaan
132
133
.
Muka air tanah yang diturunkan
Muka air tanah asli
Lapis penyaring tidak kedap
Muka air tanah asli
Tanah dasar tidak kedap
Muka air tanah
Lapis pondasi & permukaan tidak kedap
Kapile-risasi
Lapisan kedap
Gambar 3(c): Drainase untuk menurunkan muka air tanah (Gerke 1987)
4% 4%Muka air tanah
Gambar 3(d): Lapis penyaring tidak kedap untuk menurunkan muka air tanah (Gerke 1987)
Aliran bawah
134
• Lalin ≤ 105 CESA :
– Cukup dng lendutan karena bukan kinerja fatigue
• Lalin > 105 CESA & ≤ 107 CESA:
– Ambil terbesar dari 3 kriteria di bawah ini
Perbaikan bentuk akibat IRI dari Tabel 7-1
Perbaikan bentuk akibat lereng melintang atau superelevasi
Kebutuhan akibat lendutan maks dari Gambar 7-2
– Tebal yg diperoleh (tanpa koreksi temperatur) diatas & besarnya lendutan desain dimasukkan dalam Gambar 7-1, diperoleh nilai CESA5 (garis hijau)
– Tebal overlay diperoleh dari garis coklat (Gambar 7-1)
– Aspal Mod. SBS 6%, ketahanan fatigue 3x, t = 65mm (Gambar 7-7).
6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (1)
135
6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (2)
Tabel 7-1 Tebal Ovl. Min. utk Perbaikan Ketidak-rataan
Tabel 7-2 Umur Fatigue untuk Aspal Modifikasi
IRI rata-rata Tebal overlay minimum (mm) untuk mencapai IRI = 3 setelah overlay
4 30
5 45
6 50
7 55
8 60
Deskripsi Bahan
Pengikat Aspal Modifikasi
Penyesuaian Modulus
Relatif terhadap Aspal
Pen 60/70
Faktor Penyesuaian Fatigue
(pendekatan toleransi fatigue untuk
campuran beraspal vs aspal standar)Modifikasi Asbuton menjadi Pen 40 1,35 1,00
SBS 6% 0,70 3,00
SBS 5% 0,75 2,50
SBS 3% 0,80 1,50
Multi grade 1,00 1,00
EVA 5% 1,50 1,00
EVA 6% 1,50 1,00
136
6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (3)
Gambar 7-2 Solusi Overlay Berdasarkan Lendutan Benkelman
Beam untuk WMAPT 41oC
Tebal Overlay
Aspal (mm)
WMAPT 41˚C
Beban Lalin
Desain (ESA)
Lendutan Karakteristik Sebelum Overlay (mm)
Sumber: Austroads
137
6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (4)
Gambar 7-1 Tebal Overlay Aspal untuk Mencegah Retak Fatigue pada MAPT > 35oC
Tebal overlay untuk umur rencana setara 3x106ESA5
Contoh : umur rencana 3x106 ESA5
Lengkungan rata-rata D0 - D200 = 0,42mm Tebal min untuk perbaikan bentuk 60 mm
Keruntuhan fatigue pada 106ESA5 untuk kasus tebal min.
138
6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (5)
Gambar 7-7 Umur Fatigue Lapis Tambah Beraspal dng WMAPT >
35oC
Aspal Modifikasi SBS 6% Umur Rencana = 3 x Nilai Gambar 7-7 = 3x106 ESA
139
• Lalin > 107 CESA : – Gunakan Lampiran F (Prosedur Desain Mekanistik)
• Tabel 7.2 Umur Fatigue untuk Aspal Modifikasi – Faktor Penyesuaian Fatigue terhadap Aspal
Pen.60/70 > 1 hanya untuk Aspal Modifikasi dng SBS – Meski Aspal Modifikasi jenis lainnya mempunyai
Faktor Penyesuaian Modulus > 1, namun Faktor Penyesuaian Fatigue terhadap Aspal Pen.60/70 dianggap = 1
• Koreksi Temp. Waktu Survei Curvature Function (Titik Belok), tergantung tebal lapisan aspal.
– Gambar 7.4 untuk BB – Gambar 7.5 untuk FWD
• Faktor Standarisasi untuk konversi BB ke FWD – Gambar 7.6
6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (6)
140
6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (7)
Faktor Koreksi BB Saat Pengujian (Gambar 7-4)
141
6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (8)
Faktor Koreksi FWD Saat Pengujian (Gambar 7-5)
142
6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (9)
Faktor Konversi BB ke FWD (Gambar 7-6)
143
D1 D2
Dmaks
X2 X2
X1 X1
6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (10)
Curvature Function (Titik Belok) Digunakan untuk kinerja fatigue X1 = 6m & x2 = 0,2m
144
– Bitumen Foam: aspal keras di-panaskan + air 2-3% sehingga berubah bentuk dari cair menja-di busa (foam)
7. Desain Tebal Lapis Pondasi Dengan Stabilisasi (1)
Pemasokan air untuk
pembentukan foam
Pemasokan aspal panas
pemberian air (utk menyesuaikan
kadar air) atau bubur semen
Perkerasan aspal yang retak
Lapis pondasi agregat asli
Gambar 8-1 Daur Ulang Perkerasan dng Bitumen Foam
145
• Tabel & Gambar : – Tabel 8-1 Material yg Cocok untuk Stablisasi dng
Bitumen Foam – Tabel 8-2 Tebal Min. Lapisan Beraspal diatas material
yg distabilisasi dng Bitumen Foam – Gambar 8-2 Gradasi Material yg Cocok utk Daur
Ulang • Bagan Desain
– Lampiran H : Tebal Pondasi Daur Ulang dng Bitumen Foam untuk lalin 105 - 108 CESA
– Lampiran I : Tebal Pondasi Daur Ulang dng Bitumen Foam untuk lalin 108 - 109 CESA
– Lampiran J : Tebal Pondasi Stabilitasi Semen (CTSB) untuk lalin 107 - 109 CESA
– Lampiran K : Kerusakan & Pemeliharaan Perkerasan Tanpa Penutup Aspal
7. Desain Tebal Lapis Pondasi Dengan Stabilisasi (2)
146
Tabel 8-1 Pedoman Pemilihan Metode Stabilisasi
Umumnya
tersedia Tanda
Diragukan
atau
memerlukan
pengikat
Umum-
nya tak
tersedia
147
Beban Lalin Rencana (ESA5) Pelapisan minimum
ESA > 30 100 mm terdiri dari
40 mm AC WC
60 mm AC BC
10 < ESA < 30 80 mm terdiri dari
2 x 40 mm AC WC 1 < ESA < 10 40 mm AC WC
ESA < 1 30 mm HRS WC atau pelaburan
Tabel 8-2 Ketentuan Pelapisan Minimum diatas Material Distabilisasi dengan
Bitumen Foam
Gambar 8-2 Amplop Gradasi Zona A
148
• Prosedur Desain Stabilisasi dng Bitumen Foam – Hitung CESA5 yag diuraikan dalam Bab 3. – Tentukan jenis lapisan material lapangan, kualitas
dan ketebalannya dng test pit dan/atau coring. – Tentukan CBR desain tanah dasar . – Tentukan apakah material lapangan cocok
distabilisasi dng Bitumen Foam – Pilih percobaan kedalaman stabilisasi dan hitung
kedalaman sisa material perkerasan di bawah lapisan yang distabilisasi. Untuk CBR desain tanah dasar < 5%, diperlukan material perkerasan min. 100 mm di bawah material yg distabilisasi dng Bitumen Foam.
– Gunakan Bagan Desain dalam LAMPIRAN I & J, tentukan tebal lapisan aspal yang diperlukan di atas material yang distabilisasi dengan Bitumen Foam.
7. Desain Tebal Lapis Pondasi Dengan Stabilisasi (3)
149
• Contoh Bagan Desain Stabilisasi dng Bitumen Foam
7. Desain Tebal Lapis Pondasi Dengan Stabilisasi (4)
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
1,0E+05 1,0E+06 1,0E+07 1,0E+08
Tebal Total Aspal(mm)
Tebal Foam
Bitumen(mm)
Lalu Lintas Desain (ESA5)
Foam bitumen
Aspal
30 mm HRS Wearing Course
Aspal
Material stabilisasi foam bitumen
Lapis pondasi berbutir sisa 150 mm
Tanah Dasar CBR Desain = 4
150
• Prosedur Desain Stabilisasi dng Semen – Hitung CESA5 yag diuraikan dalam Bab 3. – Tentukan jenis lapisan material lapangan, kualitas
dan ketebalannya dng test pit dan/atau coring. – Tentukan CBR desain tanah dasar . – Tentukan apakah material lapangan cocok
distabilisasi dng Semen – Pilih percobaan kedalaman stabilisasi dan hitung
kedalaman sisa material perkerasan di bawah lapisan yang distabilisasi. Untuk CBR desain tanah dasar < 5%, diperlukan material perkerasan min. 100 mm di bawah material yg distabilisasi dng Semen.
– Gunakan Bagan Desain dalam LAMPIRAN K, tentukan tebal lapisan aspal yang diperlukan di atas material yang distabilisasi dengan Semen.
7. Desain Tebal Lapis Pondasi Dengan Stabilisasi (5)
151
• Contoh Bagan Desain Stabilisasi dng Semen
7. Desain Tebal Lapis Pondasi Dengan Stabilisasi (6)
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
1,0E+07 1,0E+08 1,0E+09
Tebal Aspal(mm)
Lalu Lintas Desain(ESA5)
150 mm CTSB
200 mm CTSB
250 mm CTSB
300 mm CTSB
Aspal
Material stabilisasi semen
Lapis pondasi berbutir sisa 100 mm
Tanah Dasar CBR Desain = 6
152
• Kasus Khusus : Perkerasan Daur Ulang (Recycling) Pantura dan Jalintim
7. Desain Tebal Lapis Pondasi Dengan Stabilisasi (7)
153
• Tabel 8-5 Tebal AC-Base atau AC-BC (x) untuk Pantura
• Untuk mengakomodir semua variasi pada jalan dng lalin berat sebaiknya digunakan Prosedur Desain Mekanistik dalam Lampiran F
7. Desain Tebal Lapis Pondasi Dengan Stabilisasi (8)
Beban Lalin (juta ESA5)
Perkerasan eksisting600 – 750 mm
Perkerasan eksisting >750 mm
AC Base atau AC BC sebagai base (mm) (x)
300 220 150
200 185 120
150 175 110
100 140 85
50 105 55
30 60 0
154
• Faktor-faktor yg harus dipertimbangkan : Nilai biaya sekarang selama masa layan (discounted
life time cost) termurah & kemudahan dalam pelaksanaan
Rekonstruksi penuh daripada overlay jika t > 100mm untuk lalin 4 juta ESA5 atau t > 150 – 210 mm untuk lalin > 4 juta ESA5 dan perkerasan eksisting dalam kondisi rusak berat (heavy patching > 30% area).
Aspal modifikasi hanya digunakan jika sumber daya, kontraktor dan keahlian yang dibutuhkan tersedia.
Aspal modifikasi dapat memperlebar rentang overlay aspal tipis & lapis aus dng lalu lintas berat
Perkerasan kaku dapat menjadi solusi yg layak untuk jalan rusak berat dng lalin (20 tahun) > 30 juta ESA4
8. Pemilihan Struktur Perkerasan (1)
155
OVERLAY PERKERASAN EKSISTING
Struktur Perkerasan ESA5 20 tahun (juta)
0 – 0,1 0,1 - 4 4 - 10 10-30 >30 AC BC modifikasi SBS AC BC modifikasi yang
disetujui AC BC normal
SOLUSI REKONSTRUKSI Struktur Perkerasan ESA4 20 tahun (juta)
0 – 0,1 0,1 - 4 4 - 10 10-30 >30 Perkerasan beton CTRB + AC modifikasi CTRB + AC HRS + lapis pondasi agregat kelas
A perkerasan tanpa penutup
• Tabel 9-1 Pemilihan Struktur Perkerasan
8. Pemilihan Struktur Perkerasan (2)
Solusi yg diutamakan
Alternatif - lihat Catatan
156
Daur ulang (recycling) membutuhkan peralatan dan kontraktor dng keahlian khusus
Ketentuan diatas bukan harga mati - desainer harus mempertimbangkan kendala-kendala pelaksanaan dan kepraktisan konstruksi
Solusi alternatif harus didasari oleh biaya masa layan terkecil atau paling kompetitif
ESA pangkat 4 & periode perhitungan 20 tahun untuk umur kumulatif digunakan untuk solusi rekonstruksi sehingga memberikan perhitungan ekivalen untuk perbandingan semua jenis perkerasan - bukan umur rencana. ESA pangkat 5 digunakan untuk overlay
8. Pemilihan Struktur Perkerasan (3)
157
• Persiapan Sebelum Overlay : – Penambalan, penutupan retak, pengupasan, dsb
• Ketebalan Perkerasan : – Bag. I Manual Desain ini, termasuk Tabel 12-1 – CMRFB & CTSB min. 15 cm
• Urutan Pelaksanaan Daur Ulang : – Gali lajur pelebaran sampai tanah dasar/yg
distabilisasi – Stabilisasi/timbunan pilihan/Kelas B sampai elv.
Desain – Kupas & campur material aspal & pondasi eksisting,
sebarkan ke 2 sisi samping – Tambahan material Kelas A jika diperlukan – Stabilisasi dng Bitumen Foam atau Semen – Pengaspalan & bahu penutup dng lapis pondasinya
9. Masalah Pelaksanaan & Kinerja Perkerasan (1)
158
159
• Catatan Resiko dng Solusi Desain Menggunakan Aspal Modifikasi :
– Aspal modifikasi digunakan untuk lalin > 10 juta ESA5
– Fasilitas yg memadai utk pengangkutan, penyimpanan dan produksi aspal modifikasi di lapangan umumnya kurang.
– Pengalaman dalam produksi dan penggunaan jenis aspal modifikasi SBS, masih sangat kurang dan butuh dikembangkan.
– Desain dng aspal modifikasi yg tipis juga meningkatkan resiko kekegagalan jika mutu pekerjaan masih rendah.
– Terdapat masalah mutu konstruksi yg sangat luas di Indonesia. Kontraktor lebih didorong untuk memper-baiki masalah mutu konstruksi dalam pelaksanaan modifikasi campuran beraspal
9. Masalah Pelaksanaan & Kinerja Perkerasan (2)
160
SEMOGA BERMANFAAT !
PENUTUP