analisis pengaruh kecepatan kendaraan terhadap … · kepadaku dan aku adalah orang yang...

ANALISIS PENGARUH KECEPATAN KENDARAAN TERHADAPUMUR RENCANA JALAN DENGAN MENGGUNAKAN

METODE ANALITIS(STUDI KASUS RUAS JALAN REMBANG - BULU)

Tugas Akhir

untuk memenuhi sebagian persyaratanmencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

diajukan oleh :ADITYA NUGROHONIM : D 100 070 006

NIRM : 07 6 106 03010 50006

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2012

LEMBAR PENGESAHAN

ANALISIS PENGARUH KECEPATAN KENDARAAN TERHADAP UMURRENCANA JALAN DENGAN MENGGUNAKAN


Tugas AkhirDiajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran

Tugas Akhir di hadapan Dewan PengujiPada Tanggal: …………..

diajukan oleh :Aditya Nugroho

NIM : D 100 070 006NIRM : 07 6 106 03010 50006

Susunan Dewan PengujiPembimbing Pertama Pembimbing Kedua

(Muslich H. S, S.T., M.T., Ph.D.) (Senja Rum Harnaeni, S.T., M.T.)NIK. 815 NIK. 795

Dewan Penguji

(Ir. H. Sri Widodo, M.T.)NIK. 542

Tugas Akhir ini diterima untuk memenuhi sebagian persyaratanmencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil.

Mengetahui, Menyetujui,Dekan Fakultas Teknik Ketua Jurusan Teknik Sipil

(Ir. Agus Riyanto SR., M.T.) (Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T.)NIK. 483 NIK. 732

LEMBAR PENGESAHAN






NIM : D 100 070 006NIRM : 07 6 106 03010 50006



Dewan Penguji





LEMBAR PENGESAHAN






NIM : D 100 070 006NIRM : 07 6 106 03010 50006



Dewan Penguji





PERNYATAAN ORIGINALITAS

Saya yang bertanda tangan dibawah ini:

Nama : ADITYA NUGROHO

NIM : D 100 070 006

Program Studi : S1- TEKNIK SIPIL

Judul Skripsi : ANALISIS PENGARUH KECEPATAN KENDARAAN

TERHADAP UMUR RENCANA JALAN DENGAN

MENGGUNAKAN METODE ANALITIS (STUDI KASUS

RUAS JALAN REMBANG-BULU)

Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi yang saya buat dan serahkan

ini, merupakan hasil karya sendiri, kecuali kutipan-kutipan dan ringkasan-ringkasan

yang semuanya telah saya jelaskan sumbernya. Apabila dikemudian hari dan atau dapat

dibuktikan bahwa skripsi ini hasil juplakan, maka saya bersedia menerima sanksi

apapun dari Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik dan atau gelar dan ijazah yang

diberikan Universitas Muhammadiyah Surakarta batal saya terima.

Surakarta, Agustus 2012

Aditya Nugroho

MOTTO

“Katakanlah : sesungguhnya sholatku, ibadahku, hidupku dan matiku hanyalah untuk

Allah Tuhan semesta alam. Tiada sekutu bagi-Nya dan demikianlah yang diperintahkan

kepadaku dan aku adalah orang yang pertama-tama menyerahkan diri kepada Allah”.(Q.S Al-An’aam:162-163)

Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu telah selesai

(dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh – sungguh (urusan) yang lain. Dan

hanya kepada Tuhanmulah hendaknya kamu berharap.

( QS. Al-Insyirah : 6 – 8 )

Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah nasib suatu kaum kecuali jika mereka

mengubah keadaan diri mereka sendiri.

( QS. Ar-Ra’d : 11 )

Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu, sesungguhnya yang demikian itu

sangat berat, kecuali bagi orang-orang yang khusyu’.

( QS. Al-Baqarah : 45 )

“Demi waktu. Sesungguhnya manusia itu benar-benar berada dalam kerugian, kecuali

orang-orang yang beriman dan mengerjakan amal shaleh dan nasehat-menasehati

supaya mentaati kebenaran dan menetapi kesabaran”.

(QS Al-Ashr : 1-3)

Orang yang bahagia adalah orang yang panjang umurnya dan baik amalnya. Orang

yang beruntung adalah orang yang banyak hartanya dan banyak melakukan kebaikan.

Dan orang yang mendapatkan berkah Adalah orang yang bertambah ilmunya, lalu

semakin tambah taqwanya.

(A.Al-Qarni)

Sebaik-baik manusia adalah yang bermanfaatbagi orang lain.

(Al-Hadits)

PERSEMBAHAN

Tugas Akhir ini aku persembahkan kepada :

Allah SWT.

Alhamdulillah atas restu-Nya lah Tugas Akhir ini dapat selesai.

Keluarga-ku tercinta.

Ayah & bunda serta adik-ku, terima kasih atas segala dukungan baik berupa doa

maupun dukungan semangat serta materil.

Semua orang - orang yang mendukung dibelakangku.

Terima kasih atas semua doa dan dukungannya.

Rekan - rekan mahasiswa Teknik Sipil UMS angkatan 2007.

Terima kasih atas hangatnya persahabatan selama ini, memberi suntikan semangat

baru sehingga terselesaikannya Tugas Akhir ini.

PRAKATA

السالمعليکمورحمةاهللاوبرگاته

Puji syukur kehadirat Allah SWT, atas nikmat yang diberikan kepada

Penulis, tak lupa sholawat serta salam kepada junjunganku Nabi Besar

Muhammmad SAW, sehingga penyusunan Tugas Akhir ini dapat selesai

sebagaimana yang diharapkan.

Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memenuhi salah satu syarat dalam

menyelesaikan program pendidikan Sarjana Strata I pada jurusanTeknik

Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta yang

mempunyai arti penting, dengan harapan mahasiswa terbiasa berpikir kritis,

objektif dan rasional. Terwujudnya Tugas Akhir ini atas bantuan dan bimbingan

dari berbagai pihak.

Terwujudnya Tugas Akhir ini atas bantuan dan bimbingan dari

berbagai pihak. Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima

kasih kepada:

1. Allah SWT.

2. Bapak Ir. Agus Riyanto, M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik UMS.

3. Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil

UMS.

4. Bapak Ir. Muh. Ujianto, M.T., selaku Pembimbing Akademik.

5. Bapak Muslich Hartadi S, ST, MT., PhD, selaku Dosen Pembimbing Utama.

6. Ibu Senja Rum Harnaeni, ST, M.T., selaku Dosen Pembimbing Kedua.

7. Bapak Ir. H. Sri Widodo, M.T., selaku Dosen Penguji.

8. Seluruh staf dan dosen Jurusan Teknik Sipil UMS, terima kasih atas

segala pemberian ilmu yang bermanfaat selama kuliah di UMS.

9. Bapak Sapuan selaku Asisten Kasi Jalan Dinas Marga Jawa Tengah, dan

Bapak Ateng selaku Wakil Kepala Dinas Marga Jawa Tengah terima kasih

banyak karena telah kooperatif dalam memberi data maupun informasi

bermanfaat bagi Penulis.

10. Ayah dan Bunda tercinta, yang senantiasa memberikan doa dan restu,

nasehat dan bimbingan, semangat, serta pengorbanan yang tiada henti,

adinda sadar bahwa masih jauh perjalanan untuk bisa membalas budi

orang tua, semoga tidak mengecewakan.

11. Adikku tersayang, serta keponakanku yang lucu, untuk segala bantuan dan

semangat.

12. Rekan - rekan mahasiswa Teknik Sipil UMS baik senior maupun junior,

khususnya angkatan 2007. Terima kasih atas segala dukungan moral

maupun spiritualnya.

13. Teman seperjuangan dalam Proyek Bisar 3.0, Nola, Agung, Gangsar,

Desnata, Arya, Himawan, Yudi, Nirwan dan Lilis terimakasih atas kerja

samanya.

14. Dan semua pihak yang belum dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah

membantu hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini.

Penulis menyadari, bahwa ini masih jauh dari sempurna. Oleh

karena itu segala koreksi dan saran yang bersifat membangun Penyusun harapkan

guna penyempurnaan Tugas Akhir ini. Besar harapan Penyusun semoga Tugas

Akhir ini bermanfaat bagi Penyusun dan Pembaca. Amin yaa robbal alamin.

والسالمعايكمورحمةاهللاوبرکاته

Surakarta, Juli 2012

Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ..................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................... ii

HALAMAN MOTTO ................................................................................ ... iii

HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................. iv

PRAKATA .................................................................................................... v

DAFTAR ISI ................................................................................................ vii

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... x

DAFTAR TABEL ........................................................................................ xi

DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. xii

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ................................................. xiii

ABSTRAKSI ............................................................................................... xv

I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ................................................................................... 1

B. Rumusan Masalah .............................................................................. 2

C. Tujuan Penelitian ................................................................................ 2

D. Manfaat Penelitian .............................................................................. 2

E. Batasan Masalah ................................................................................. 3

F. Keaslian Tugas Akhir ......................................................................... 3

II TINJAUAN PUSTAKA

A. Perkerasan Jalan ................................................................................. 7

B. Perkerasan Lentur ............................................................................... 8

1. Lapis Permukaan ............................................................................ 8

2. Lapis Pondasi Atas ......................................................................... 9

3. Lapis Pondasi bawah ...................................................................... 9

4. Tanah Dasar .................................................................................... 8

C. Umur Rencana Jalan ......................................................................... 10

D. Kecepatan.......................................................................................... 11

III LANDASAN TEORI

A.Konsep Metode Analitis .................................................................... 13

B. Rumus-rumus yang Digunakan ........................................................ 17

1. Beban Gandar Standar .................................................................. 17

2. Kekakuan Tanah Dasar dan Material Berbutir ............................. 18

3. Temperatur Desain ....................................................................... 20

4. Kekakuan Bitumen ....................................................................... 21

5. Kekakuan Campuran Elastik ........................................................ 24

6. Jumlah Kumulatif Gandar Standar................................................ 24

7. Angka Ekivalen Beban Gandar Sumbu Kendaraan ..................... 26

8. Structural Number (SN) atau IP0 ................................................. 27

9. Indeks Permukaan pada Akhir Umur Rencana ............................ 28

10. Umur Rencana . ............................................................................. 28

IV METODE PENELITIAN

A. Metode Dasar ................................................................................... 30

B. Lokasi Penelitian .............................................................................. 30

C. Data Penelitian ................................................................................. 30

D. Tahapan Penelitian ........................................................................... 31

V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Temperatur Design .......................................................................... 33

B. Lama pembebanan ........................................................................... 33

C. Kekakuan tanah dasar ....................................................................... 34

D. Kekakuan lapisan granuler ............................................................... 35

E. Lapis permukaan (dengan bahan pengikat aspal) ............................ 36

F. Kekakuan bitumen ............................................................................ 38

G. Kekakuan campuran elastik ............................................................. 40

H. Regangan horisontal ......................................................................... 44

I. Regangan vertikal ............................................................................. 45

J. Parameter kumulatif gandar standar dalam retak lelah .................... 46

K. Parameter kumulatif gandar standar dalam penurunan .................... 47

L. Ekivalen lalu lintas harian rata-rata .................................................. 47

M. Umur rencana keadaan retak lelah .................................................. 50

N. Umur rencana keadaan penurunan ................................................... 51

O. Pembahasan ...................................................................................... 54

VI KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ....................................................................................... 56

B. Saran ................................................................................................ 56

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1. Hubungan stress, strain dan loading time............................ 11

Gambar III.1. Bagan Alur Pekerjaan Progam BISAR 3.0 ............................... 15

Gambar III.2. Tampilan worksheet progam BISAR 3.0 ................................. 16

Gambar III.3. Fatique cracking and crtical strain .......................................... 17

Gambar III.4. Sumbu standar 8,16 ton ............................................................ 18

Gambar III.5. Variasi koefisien kekakuan lapis pondasi granular (2).............. 19

Gambar III.6. Variasi koefisien kekakuan lapis pondasi granular (3).............. 20

Gambar III.7. Nomogram kekakuan bitumen .................................................. 22

Gambar IV.1. Peta lokasi penelitian .............................................................. 30

Gambar IV.2. Bagan alir penelitian ................................................................. 32

Gambar V.1. Struktur perkerasan ................................................................. 34

Gambar V.2. Grafik dalam kondisi fatique .................................................... 54

Gambar V.3. Grafik dalam kondisi deformasi ................................................ 55

DAFTAR TABEL

Tabel I.1. Perbedaan dan persamaan penelitian ini dengan sebelumnya ........ 5

Tabel III.1. Golongan dan konfigurasi sumbu kendaraan................................ 26

Tabel III.2. Indeks Permukaan pada Akhir Umur Rencana (Ipt) ..................... 28

Tabel III.3. Faktor Distribusi Lajur (DL) . ....................................................... 29

Tabel V.1. Kecepatan rata-rata kendaraan .................................................... 33

Tabel V.2. CBR tanah dasar........................................................................... 34

Tabel V.3. Hasil uji mutu material untuk agregat klas B .............................. 35

Tabel V.4. Hasil uji mutu material untuk agregat klas A .............................. 35

Tabel V.5. Hasil uji penetrasi......................................................................... 36



Tabel V.8. Hasil uji sifat-sifat campuran aspal panas AC-Base Modified .... 40

Tabel V.9. Hasil uji sifat-sifat campuran aspal panas AC-BC Modified ........ 41

Tabel V.10. Hasil uji sifat-sifat campuran aspal panas AC-WC Modified ...... 43

Tabel V.11. Nilai kekakuan campuran elastik (Sme) kondisi fatique ............. 44

Tabel V.12. Nilai regangan horisontal (εt)....................................................... 45

Tabel V.13. Nilai kekakuan campuran elastik (Sme) kondisi deformasi......... 45

Tabel V.14. Nilai regangan vertikal (εz).......................................................... 46

Tabel V.15. Nilai kadar aspal (VB) .................................................................. 46

Tabel V.16. Lalu lintas harian rata-rata ........................................................... 47

Tabel V.17. Ekivalen roda ganda .................................................................... 49

Tabel V.18. Rekapitulasi hasil perhitungan variasi kecepatan ....................... 52

Tabel V.19. Rekapitulasi kekakuan aspal dan campuran aspal .......................` 54

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Nilai Bitumen Stiffness Dari Nomogram Van Der Poel

Lampiran 2. Nilai Lapis Pondasi Atas dan Lapis Pondasi Bawah

Lampiran 3. Perhitungan Dengan Program BISAR

Lampiran 4. Data Perkerasan AC-WC

Lampiran 5. Data Perkerasan AC-BC

Lampiran 6. Data Perkerasan AC-BASE

Lampiran 7. Data Pondasi Atas

Lampiran 8. Data Pondasi Bawah

Lampiran 9. Data Kecepatan

Lampiran 10. Data Gambar Melintang Jalan

Lampiran 11. Data LHR

Lampiran 12. Data Tebal Perkerasan

Lampiran 13. Tabel Faktor Ekivalen Beban Gandar

Lampiran 14. Surat Kelengkapan Tugas Akhir

Lampiran 15. Lembar Konsultasi Tugas Akhir

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

a2 : Koefisien kekuatan relatif lapis pondasi atas.

a3 : Koefisien kekuatan relatif lapis pondasi bawah.

AC-Base : (Asphalt Concrete Base).

AC-BC : (Asphalt Concrete Binder Course).

AC-WC : (Asphalt Concrete-Wearing Course)

C : Nilai koefisien distribusi kendaraan ringan dan berat.

CBR : California Bearing Ratio.

DLLAJR : Dinas Lalu Lintas Angkutan Jalan Raya.

DD : Faktor distribusi arah.

DL : Faktor distribusi kendaraan.

E : Angka ekivalen beban gandar standar sumbu kendaraan (8,16 ton)

fr : Faktor bekas roda.

g : Tingkat pertumbuhan lalulintas (% pertahun).

Ga : Berat jenis campuran aggregat

h : Ketebalan lapis permukaan aspal

Ip : Indeks plastisitas tanah

IPt : Indeks permukaan pada akhir umur rencana.

IP0 : Indeks permukaan pada awal umur rencana.

JMF : Rumus campuran kerja.

LHR : Lalu lintas Harian Rata-rata

MA : Persentase dari berat aggregat dalam campuran.

MB : Persentase dari berat aspal dalam campuran.

MSA : Gandar standar dalam jutaan.

N : Jumlah kumulatif dari beban standar sumbu roda kendaraan (MSA)

Nf : Jumlah aplikasi beban sampai terjadinya kegagalan akibat retak lelah

P : Proporsi kendaraan angkutan barang yang menggunakan jalur lambat

di umur pertengahan

Pi : Nilai penetrasi aspal permulaan

Pr : Nilai penetrasi aspal recovered

PIr : Indeks penetrasi recovered dari aspal

r : Laju pertumbuhan tahunan dari lalu lintas

Sb : Kekakuan aspal

Sg : Kekakuan elastik dari lapisan yang berbutir.

SKBI : Standar Konstruksi Bangunan Indonesia.

Sm : Modulus kekakuan campuran aspal

Sme : Modulus kekakuan campuran aspal di dalam daerah yang elastik

SN : Structural Number.

SNI : Standar Nasional Indonesia.

SPi, : Titik lembek aspal permulaan

SPr : Titik lembek aspal recovered

Ss : Kekakuan elastik dari tanah

T : Suhu rencana

t : Waktu pembebanan

v : Kecepatan rata-rata kendaraan

VB : Persentase volume binder

VMA : Volume rongga di dalam campuran aggregat

Vv : Persentase volume rongga udara

W : Beban roda kendaraan

x : Umur rencana di dalam tahun

εt : Regangan tarik horisontal maksimum pada bagian bawah lapisan

aspal

εz : Regangan tekan vertikal maksimum pada bagian atas tanah dasar

ANALISIS PENGARUH KECEPATAN KENDARAAN TERHADAPUMUR RENCANA JALAN DENGAN MENGGUNAKAN

METODE ANALITIS(STUDI KASUS : RUAS JALAN PANTURA)

ABSTRAKSI

Jalan Pantura merupakan jalan nasional sebagai jalur utama penghubungantara Jakarta – Semarang – Surabaya yang berperan penting untukmenggerakkan perekonomian nasional dan khusunya daerah Pulau Jawa bagianUtara. Seiring dengan meningkatnya kepadatan lalu lintas yang melintas padaperkerasan jalan tersebut menyebabkan berbagai kendala, salah satunya adalahkerusakan pada bagian konstruksi jalan yang tidak sesuai dengan umur rencanaperkerasan jalan, salah satu penyebab dari kerusakan itu adalah faktor loadingtime sebagian akibatnya dari kecepatan kendaraan. Berkaitan dengan hal tersebutdalam penelitian ini akan dibahas mengenai pengaruh kecepatan dengan variasikecepatan yaitu, kecepatan rencana 43 km/jam sedangkan variasi kecepatannya 20km/jam, 30 km/jam, 60 km/jam, 80 km/jam.

Metode analitis yang digunakan dalam penelitian ini adalah metodeNottingham Design Method dengan menggunakan bantuan program BISAR(Bitumen Analysis in Roads) 3.0, data-data pendukung seperti data lalu lintasharian rata-rata (LHR), data CBR, data temperature tahunan rata-rata, datakecepatan, dan lain sebagainya diperoleh dari Dinas Bina Marga Jawa Tengah.Data-data yang sudah terkumpul kemudian dianalisis untuk mencari nilai yangdibutuhkan sebagai input ke Program BISAR (Bitumen Analysis in Roads) 3.0.Output dari Program BISAR (Bitumen Analysis in Roads) 3.0 yaitu asphalt mixtensile strain untuk kondisi fatigue (ԑt) dan asphalt mix vertikal strain deformasi(ԑz) yang dipakai untuk menghitung besarnya umur rencana perkerasan jalan.

Berdasarkan hasil tentang analisis pengaruh kecepatan kendaraan terhadapumur rencana jalan berdasarkan metode analitis (Nottingham Design Method)dengan alat bantu program BISAR (Bitumen Analysis in Roads) 3.0, bahwakecepatan kendaraan berpengaruh terhadap umur rencana jalan. Dapatditunjukkan dengan persamaan regresi, untuk kriteria retak lelah pengaruhkecepatan terhadap umur rencana jalan dalam kondisi kritis yaitu y = 0,000x +0,012 dan untuk kondisi gagal yaitu y = 0,004x + 0,072. Sedangkan untuk kriteriadeformasi, pengaruh kecepatan terhadap umur rencana jalan dalam kondisi kritisyaitu y = 0,001x + 0,294 dan kondisi gagal yaitu y = 0,007x + 2,261.

Kata kunci: loading time, Nottingham Design Mehod, BISAR 3.0.

analisis pengaruh kecepatan kendaraan terhadap … · kepadaku dan aku adalah orang yang...

Documents