Dengan menggunakan rumus-rumus di atas serta batasan nilai damage factor = 1, maka akan diperoleh batasan beban maksimum untuk setiap jenis sumbu sebagai berikut:
• MST sumbu tunggal = 8,15 ton, dibulatkan menjadi 8 ton. • MST sumbu tandem = 15,09 ton, dibulatkan menjadi 15 ton.
• MST sumbu triple = 20,34 ton, dibulatkan menjadi 20 ton.
Ketentuan MST tersebut di atas berlaku untuk dual wheel atau ban dobel. Untuk single wheel
atau ban tunggal yang biasanya terdapat pada sumbu tunggal saja, besarnya MST sumbu tunggal- ban tunggal adalah sekitar 5,5 ton Muis, 1993. Beberapa contoh
perhitungan beban lalu lintas dapat dilihat pada lampiran.
II.4 Structural Number
Structural Number SN adalah indeks yang diturunkan dari analisis lalu lintas,
kondisi tanah dasar, dan lingkungan yang dapat dikonversi menjadi tebal lapisan perkerasan dengan menggunakan koefisien relatif yang sesuai untuk tiap-tiap jenis material masing-
masing lapis struktur perkerasan Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah, 2002. Nilai structural number SN dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai
berikut:
07 .
8 log
32 .
2 1
1094 40
. log
20 .
1 log
36 .
9 log
10 19
. 5
10 10
18 10
− ×
+ +
+
−
∆ +
− +
× ×
× =
R t
R
M SN
IP IP
PSI SN
S Z
W
2.4 Dimana:
W
18
Z = Perkiraan jumlah beban lalu lintas dari beban sumbu standar ekivalen 8,16 kN
R
= Deviasi normal standar
Universitas Sumatera Utara
S
PSI ∆
= Gabungan standard error untuk perkiraan lalu lintas dan kinerja = Perbedaan antara initial design serviceability index IP
M dan design terminal
serviceability index IPt
R
IP = Modulus resilien
t
Structural number SN juga dapat ditentukan dengan nomogram di bagian lampiran.
= Indeks permukaan jalan hancur minimum 1,5
Structural number SN berbeda dengan Indeks Tebal Perkerasan ITP yang
umumnya dipakai di Indonesia, berikut adalah beberapa perbedaan antara structural number dan Indeks Tebal Perkerasan:
Persamaan nilai structural number SN adalah persamaan 2.4, yaitu:
07 .
8 log
32 .
2 1
1094 40
. log
20 .
1 log
36 .
9 log
10 19
. 5
10 10
18 10
− ×
+ +
+
−
∆ +
− +
× ×
× =
R t
R
M SN
IP IP
PSI SN
S Z
W
Sedangkan untuk persamaan nilai Indeks Tebal Perkerasan ITP adalah:
. 3
372 .
log 1
1094 40
. log
20 .
1 log
36 .
9 log
19 .
5 10
10 18
10
− +
+ +
+
−
∆ +
− +
× =
DDT FR
ITP IP
IP PSI
ITP W
t
2.5 Dimana:
W
18
ITP = Indeks Tebal Perkerasan
= Perkiraan jumlah beban lalu lintas dari beban sumbu standar ekivalen 8,16 kN
FR = Faktor Regional yang besarnya dipengaruhi oleh kondisi lingkungan dimana jalan
tersebut berada
PSI ∆
= Perbedaan antara initial design serviceability index IP dan design terminal
serviceability index IPt
Universitas Sumatera Utara
DDT = Daya Dukung Tanah Dasar yang besarnya merupakan nilai korelasi dengan nilai CBR.
Tabel 2.1 Perbandingan Structural Number dan Indeks Tebal Perkerasan Indeks Tebal Perkerasan ITP
Structural Number SN Parameter daya dukung tanah dasar
dinyatakan dalam DDT, yang dikonversikan terhadap nilai CBR.
Parameter daya dukung tanah dasar dinyatakan dalam modulus resilien Mr yang
dapat diperoleh dengan pemeriksaan AASHTO T-274 atau korelasi dengan CBR
Faktor regional, adalah parameter yang dipergunakan untuk perbedaan kondisi lokasi
Parameter ini tidak dipergunakan lagi, diganti dengan parameter yang lain.
Ada beberapa parameter baru: -
Reliabilitas -
Simpangan baku -
Koefisien Drainase ITP= a
1
D
1
+ a
2
D
2
+ a
3
D SN= a
3 1
D
1
+ a
2
D
2
m
2
+ a
3
D
3
m
3
Tebal perkerasan dalam satuan centimeter cm
Tebal perkerasan dalam satuan inci inch
Didesain untuk umur rencana 10 tahun Didesain untuk umur rencana 20 tahun
Pada pemodelan prediksi HDM-4 2001 dan Wiyono 2010, nilai structural number SN yang dipakai untuk memprediksi kerusakan jalan merupakan modified structural
number SNC yaitu structural number yang dimodifikasi dengan adanya penambahan
structural number dari sub-grade, yang merupakan fungsi dari CBR sub-grade. Berikut
adalah persamaan structural number modified SNC:
Universitas Sumatera Utara
P erfor
m anc
e SNC = SN + SNSG
2.6 SN = a
1
D
1
+ a
2
D
2
m
2
+ a
3
D
3
m
3
SNSG = 3.51 log 2.7
10
CBR – 0.85 log
10
CBR
2
Dimana: – 1.43
2.8
SNC = Modified structural number
SN = Structural number dari AASHTO
a
1
,a
2
,a
3
D = Koefisien kekuatan relatif bahan perkerasan
1,
D
2,
D
3
m = Tebal masing-masing perkerasan
2,
m
3
SNSG = Structural number of Sub-grade
= Koefisien drainase
Adapun nilai koefisien kekuatan relatif bahan perkerasan dan koefisien drainase dapat dilihat pada lampiran.
Walaupun nilai structural number SN pada perkerasan sama, bukan berarti perlakuan atau kinerja perkerasan juga sama. Kinerja perkerasan, dalam hal ini retak crack
dan alur rut yang terjadi juga tergantung pada jenis-jenis lapisan perkerasan yang ada. Di bawah ini adalah beberapa kinerja perkerasan menurut jenis-jenis lapisan perkerasan:
a.
Riding Quality RQ Thin seal
Base Rut
Sub-base Crack
Time
Universitas Sumatera Utara
P erfor
m anc
e
P erfor
m anc
e
P erfor
m anc
e
P erfor
m anc
e b.
RQ Thin seal
Concrete base Rut
Cement Treatment Sub-base CTSB Crack
Time c.
RQ Thin seal
CTB Crack
CTSB Rut
Time d.
AC 100 mm RQ
Rut Sub-base
Crack Time
e. RQ
Concrete
Sub-base Crack
Rut Time
Gambar 2.17 Grafik kinerja perkerasan menurut jenis-jenis lapisan perkerasan.
Universitas Sumatera Utara
Sesuai pada pembatasan masalah, untuk prediksi mulainya retak dan perkembangannya dipakai jenis perkerasan tipe a pada gambar di atas.
Universitas Sumatera Utara
BAB III PREDIKSI MULAINYA RETAK DAN PERKEMBANGANNYA
III.1 Umum
Salah satu tantangan yang paling mendalam yang dihadapi para manajemen dan teknisi perkerasan adalah pengembangan dari kinerja atau pemodelan prediksi kerusakan.
Beberapa model prediksi kinerja yang telah diajukan selama bertahun-tahun, beberapa diantaranya adalah model yang sederhana dan model yang lebih kompleks. Ralph Haas dalam
NordFou 2010 mengelompokan banyaknya pemodelan prediksi kinerja ke dalam kelas- kelas yang mengindikasikan teori dasar mereka sebagai berikut
a. :
Empiris, di mana variabel tertentu yang diukur atau diperkirakan seperti lendutan, akumulasi beban lalu lintas dan sebagainya yang berhubungan dengan
pengurangannya nilai layanan serviceability atau beberapa ukuran lainnya dari kerusakan jalan dan usia perkerasan, biasanya dilakukan melalui pendekatan analisis
regresi b.
. Mekanistik - Empiris, di mana respon tertentu dihitung, seperti regangan tanah dasar,
tegangan dan regangan lapisan perkerasan dan lain-lain, bersama dengan variabel lain seperti akumulasi beban lalu lintas, yang berhubungan dengan pengurangannya nilai
layanan atau beberapa ukuran lainnya dari kerusakan jalan dengan melalui pendekatan analisis regresi atau model yang dikalibrasi yaitu koefisien yang ditentukan dengan
analisis regresi c.
. Subjektif, berdasarkan pengalaman di mana pengurangan nilai layanan atau ukuran
kerusakan lainnya dibandingkan dengan umur perkerasan jalan yang diperkirakan, dan dengan kombinasi variabel yang berbeda menggunakan model proses transisi
Markov, model Bayesian dan lain-lain
Universitas Sumatera Utara
