ANALISIS PENGARUH KECEPATAN KENDARAAN TERHADAP UMUR RENCANA JALAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE ANALITIS (STUDI KASUS RUAS JALAN REMBANG - BULU) NASKAH PUBLIKASI untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil diajukan oleh : ADITYA NUGROHO NIM : D 100 070 006 NIRM : 07 6 106 03010 50006 PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2012
18
Embed
ANALISIS PENGARUH KECEPATAN KENDARAAN TERHADAP UMUR RENCANA JALAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE ANALITIS (STUDI KASUS RUAS JALAN …eprints.ums.ac.id/20191/14/2._Naskah_Publikasi.pdf ·
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
ANALISIS PENGARUH KECEPATAN KENDARAAN TERHADAP
UMUR RENCANA JALAN DENGAN MENGGUNAKAN
METODE ANALITIS
(STUDI KASUS RUAS JALAN REMBANG - BULU)
NASKAH PUBLIKASI
untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh :
ADITYA NUGROHO
NIM : D 100 070 006
NIRM : 07 6 106 03010 50006
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2012
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISIS PENGARUH KECEPATAN KENDARAAN TERHADAP UMUR
RENCANA JALAN DENGAN MENGGUNAKAN
METODE ANALITIS
(STUDI KASUS RUAS JALAN REMBANG - BULU)
Naskah Publikasi
Diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran
Tugas Akhir di hadapan Dewan Penguji
Pada Tanggal: …………..
diajukan oleh :
Aditya Nugroho
NIM : D 100 070 006
NIRM : 07 6 106 03010 50006
Susunan Dewan Penguji
Pembimbing 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 persyaratan
mencapai 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 NI
ANALISIS PENGARUH KECEPATAN KENDARAAN TERHADAP
UMUR RENCANA JALAN DENGAN MENGGUNAKAN
METODE ANALITIS
(STUDI KASUS : RUAS JALAN PANTURA)
Aditya Nugroho (D 100 070 006)
Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah
Surakarta
ABSTRAKSI
Jalan Pantura merupakan jalan nasional sebagai jalur utama penghubung
antara Jakarta – Semarang – Surabaya yang berperan penting untuk
menggerakkan perekonomian nasional dan khusunya daerah Pulau Jawa bagian
Utara. Seiring dengan meningkatnya kepadatan lalu lintas yang melintas pada
perkerasan jalan tersebut menyebabkan berbagai kendala, salah satunya adalah
kerusakan pada bagian konstruksi jalan yang tidak sesuai dengan umur rencana
perkerasan jalan, salah satu penyebab dari kerusakan itu adalah faktor loading
time sebagian akibatnya dari kecepatan kendaraan. Berkaitan dengan hal tersebut
dalam penelitian ini akan dibahas mengenai pengaruh kecepatan dengan variasi
kecepatan yaitu, kecepatan rencana 43 km/jam sedangkan variasi kecepatannya 20
km/jam, 30 km/jam, 60 km/jam, 80 km/jam.
Metode analitis yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode
Nottingham Design Method dengan menggunakan bantuan program BISAR
(Bitumen Analysis in Roads) 3.0, data-data pendukung seperti data lalu lintas
harian rata-rata (LHR), data CBR, data temperature tahunan rata-rata, data
kecepatan, dan lain sebagainya diperoleh dari Dinas Bina Marga Jawa Tengah.
Data-data yang sudah terkumpul kemudian dianalisis untuk mencari nilai yang
dibutuhkan sebagai input ke Program BISAR (Bitumen Analysis in Roads) 3.0.
Output dari Program BISAR (Bitumen Analysis in Roads) 3.0 yaitu asphalt mix
tensile 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 terhadap
umur rencana jalan berdasarkan metode analitis (Nottingham Design Method)
dengan alat bantu program BISAR (Bitumen Analysis in Roads) 3.0, bahwa
kecepatan kendaraan berpengaruh terhadap umur rencana jalan. Dapat
ditunjukkan dengan persamaan regresi, untuk kriteria retak lelah pengaruh
kecepatan 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 kriteria
deformasi, pengaruh kecepatan terhadap umur rencana jalan dalam kondisi kritis
yaitu y = 0,001x + 0,294 dan kondisi gagal yaitu y = 0,007x + 2,261.
Kata kunci: loading time, Nottingham Design Mehod, BISAR 3.0.
PENDAHULUAN
Ruas jalan arteri Rembang di jalur Pantura merupakan jalur utama
penghubung antara Jakarta – Semarang - Surabaya, yang mempunyai intensitas
kendaraan yang melintas perkerasan jalan tersebut cukup tinggi, dan dapat
mempengaruhi kecepatan kendaraan menjadi lebih pelan sehingga waktu
pembebanan pada perkerasan jalan menjadi tinggi. Karena perkerasan jalan
bersifat viscoelastis, maka waktu pembebanan yang tinggi menyebabkan regangan
yang terjadi menjadi semakin besar dan mengakibatkan berkurangnya nilai
stiffness (kekakuan) material.
Penelitian dan perencanaan jalan di Indonesia selama ini hanya mengacu
pada metode empiris saja, sedangkan metode analitis masih jarang atau mungkin
tidak pernah digunakan. Oleh karena itu penelitian mengenai pengaruh beban
berlebih (overload) terhadap umur pelayanan jalan menggunakan metode analitis
yang dalam hal ini menggunakan bantuan program Bisar, sangat diperlukan untuk
mengetahui pengaruh umur pelayanan jalan akibat beban berlebih (overload).
Tujuan penelitian dilakukannya identifikasi pengaruh kecepatan terhadap
umur rencana pada ruas jalan arteri di jalur pantura adalah untuk mengetahui
pengaruh kecepatan terhadap umur jalan berdasarkan metode analitis (Nottingham
design method) dengan alat bantu program BISAR (Bitumen Stress Analysis in
Roads) 3.0.
LANDASAN TEORI
A. Umur Rencana Jalan
Umur rencana jalan perkerasan menurut (Sukirman, 1995) adalah
jumlah tahun dari saat jalan tersebut dibuka untuk lalulintas kendaraan
sampai diperlukan suatu perbaikan yang bersifat struktural, sampai
diperlukan overlay (lapisan ulang) suatu perkerasan. Selama umur tersebut
pemeliharaan perkerasan jalan harus tetap dilakukan, seperti pelapisan
nonstruktural yang brfungsi sebagai lapisan aus. Umur rencana untuk
perkerasan lentur jalan baru umumnya diambil 10 tahun dan untuk
peningkatan jalan 10 tahun.
B. Kecepatan
Kecepatan kedaraan yang berbeda akan menghasilkan waktu
pembebanan (loading time) yang berbeda pula. Waktu pembebanan (loading
time) adalah lamanya beban yang diterima oleh perkerasan jalan ketika roda
kendaraan melintasi perkerasan jalan tersebut, dengan demikian tergantung
dari kecepatan kendaraan. (Brown & Brunton, 1997). Kendaraan dengan beban
yang sama akan menghasilkan tingkat kerusakan yang berbeda karena
perbedaan kecepatan. Di ruas jalan lokasi penelitian ini menggunakan lapis
perkerasan lentur yang bersifat viscoelastis maka loading time yang tinggi akan
menyebabkan regangan dan tegangan yang terjadi menjadi besar dan
mengakibatkan berkurangnya nilai stiffness lapis perkerasan jalan. Konsep
dasarnya adalah kekakuan (stiffness) lapisan perkerasan dipengaruhi oleh
tegangan (stress) dan regangan (strain) yang nilainya dapat ditentukan melalui
lama pembebanan (loding time).
C. Konsep Metode Analitis
Metode analitis merupakan metode yang berdasarkan konsep teori
matematis dan menganalisa sifat tegangan dan regangan pada suatu lapisan
perkerasan jalan yang diakibatkan oleh beban berulang dari kendaraan.
Prinsip utama dari metode analitis adalah mengasumsikan perkerasan jalan
menjadi suatu struktur “multi-layer (elastic) structure” untuk perkerasan
lentur dan suatu struktur “beam on elastic foundation” untuk perkerasan
kaku. Akibat beban kendaraan yang bekerja di atasnya, yang dalam hal ini
dianggap sebagai beban statis merata, maka akan timbul tegangan (stress) dan
regangan (strain) pada struktur tersebut.
Adapun secara umum prosedur yang dipakai dalam metode analitis
(Nottingham Design Method) adalah sebagai berikut :
a. Menentukan suhu udara rata-rata tahunan (T).
b. Menentukan kecepatan rata-rata dari kendaraan (V).
c. Menghitung angka kumulatif dari gandar standar dalam umur rencana (N).
d. Menentukan kekakuan tanah dasar (E3 = Ss).
e. Menentukan temperatur desain campuran aspal untuk ukuran regangan
yang dipertimbangkan.
f. Menentukan kekakuan campuran aspal (E1 = Sme).
g. Menentukan regangan maksimum yang diijinkan untuk ukuran yang
sedang dipertimbangkan.
h. Menentukan ketebalan lapisan minimum untuk kriteria regangan (strain)
yang dipertimbangkan.
Pada penelitian ini menggunakan program yang telah didesain
berdasarkan metode multi layer linier elastic theory yang berupa program
BISAR 3.0. Program BISAR (Bitumen Stress Analysis in Road) produk Shell
dapat digunakan untuk mengestimasi ketebalan perkerasan aspal dan unbound
granular layer. Program ini menghitung stress, strain dan displacement pada
tiap posisi pada multi layer system (Setyawan, 2003).
1. Beban gandar standar
Konstruksi perkerasan jalan menerima beban lalu lintas yang
dilimpahkan melalui roda-roda kendaraan. Beban standar merupakan