ANALISA KERUSAKAN PERKERASAN JALAN AKIBAT BEBAN KENDARAAN BERLEBIH TERHADAP UMUR RENCANA PERKERASAN.
TUGAS AKHIR
ANALISA KERUSAKAN PERKERASAN JALAN
AKIBAT BEBAN KENDARAAN BERLEBIH
TERHADAP UMUR RENCANA
PERKERASAN
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya
Pada Program Studi D-3 Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan
OLEH :
MAYA SARI MANIHURUK
5113210024
PROGRAM STUDI D-3 TEKNIK SIPIL
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK BANGUNAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
2014
ABSTRAK
Maya Sari Manihuruk, NIM. 5113210024. Analisa Kerusakan
Perkerasan Jalan Akibat Beban Kendaraan Berlebih Terhadap Umur
Rencana Perkerasan, Tahun Ajaran 2013/2014. Tugas Akhir, Fakultas Teknik
UNIMED, Medan 2014.
Beban berlebih (overloading) adalah suatu kondisi beban gandar (as)
kendaraan melampaui batas beban maksimum yang diijinkan. Beban berlebih
(overloading) juga merupakan beban lalu lintas rencana (jumlah lintasan
operasional rencana) tercapai sebelum umur rencana perkerasan atau sering disebut
dengan kerusakan dini. Dan akibat dari pembebanan berlebih tersebut jalan akan
mengalami kerusakan pelapisan yang mengakibatkan agregat terkikis dari setiap
lapis pondasi. Semakin besar jumlah beban yang berlebih ditambah dengan lalu
lintas yang berulang-ulang maka semakin besar jumlah agregat dari perkerasan
lentur tersebut terkikis. Kerusakan yang diakibatkan oleh beban berlebih adalah
Alligator Crazing, Tonjolan dan Rongga ( Bumps and Hollow), Berombak
(Corrugation), Block Crazing, Penekanan (Depressions), Bekas Jejak Roda
Kendaraan (Rutting), ini termasuk dalam kerusakan struktur. Untuk mengevaluasi
sisa umur perkerasan jalan, evaluasi dilakukan pada jalan Yos Sudarso Medan
dengan pemberian pembebanan sebesar 10 %, 25%, 50 %,75 %,100 % selama
umur rencana 20 tahun. Dari penambahan beban 10 % dengan umur rencana 20
tahun pada mobil penumpang, bus, truk 2 as, truk 3 as, dan truk 5 as menyebabkan
pengurangan umur perkerasan menjadi 18,2 tahun. Dari penambahan beban 25 %
dengan dengan data yang sama menyebabkan sisa umur perkerasan menjadi 16
tahun. Dari penambahan beban 50 % dengan data yang sama menyebabkan sisa
umur perkerasan menjadi 13,3 tahun. Dari penambahan beban 75 % dengan data
yang sama menyebabkan pengurangan umur perkerasan menjadi 11,4 tahun. Dari
penambahan beban 100 % dengan data yang sama menyebabkan sisa umur
perkerasan menjadi 10 tahun.
Kata kunci : Beban berlebih, kerusakan perkerasan, umur perkerasan.
iv
ABSTRACT
Maya Sari Manihuruk, NIM. 5113210024. Analysis Of Road Pavement
Damage Due To The Vehicle Of Excess Burden Against Remaining Life Of
Pavement, Years Of Study 2013/2014. Final Project, Faculty Of Engineering
State University Of Medan, Medan 2014.
Excess burden (overloading) is an axle load condition (as) the vehicle
exceeded the maximum allowable load limit. Excess burden (overloading) is also a
plan traffic load (number of passes operational plan) is reached before the design
life of pavement or often referred to early failure. And as a result of the imposition
of such excess will be damaged roads resulting in aggregate eroded coating of each
layer of foundation. The greater the amount of the excess burden of traffic coupled
with repeated, the greater the aggregate amount of the flexible pavement eroded.
Damage caused by excessive load is Alligator Crazing, bulge and cavity (Bumps
and Hollow), Wavy (Corrugation), Block Crazing, Emphasis (depressions), Used
Vehicle Wheel Traces (Rutting), is included in structural damage. To evaluate the
remaining life of the pavement, the evaluation is done on the road Yos Sudarso
field with the provision of loading of 10%, 25%, 50%, 75%, 100% over the 20 year
design life. From the addition of 10% load with 20-year design life in passenger
cars, buses, trucks 2 axle, 3 axle truck, and the truck 5 as causing a reduction in
pavement age to 18.2 years. Of additional load of 25% with the same data causes
the remaining life of the pavement to 16 years. Load of 50% with the addition of
the same data led to the remaining life of the pavement to 13.3 years. Load of 75%
with the addition of the same data led to a reduction in pavement life of 11.4 years.
From the addition of 100% load with the same data causes the remaining life of the
pavement is 10 years.
Keywords: Excess burden, pavement damage, remaining life.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang senantiasa
memberikan rahmat dan karuniaNya dan yang melimpahkan pengetahuan serta
memberikan kesempatan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir
ini .
Tugas akhir berjudul “Analisa Kerusakan Perkerasan Jalan Akibat Beban
Kendaraan Berlebih Terhadap Umur Rencana Perkerasan”. Adapun tugas akhir ini
disusun untuk memperoleh gelar Ahli Madya Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Negeri Medan.
Dalam proses penulisan laporan tugas akhir ini, penulis menyadari bahwa
laporan ini masih jauh dari kesempurnaan. Untuk itu segala bentuk kritikan maupun
saran yang bersifat konstruktif sangat dibutuhkan demi kesempurnaan laporan ini .
Tugas akhir ini disusun dengan arahan dan masukan dari dosen pembimbing
serta berbagai materi kepustakaan. Dalam kesempatan ini penulis juga ingin
menyampaikan rasa terimakasih kepada :
1. Bapak Drs.Asri Lubis ST.,M.Pd, selaku dosen pembimbing tugas akhir yang
telah banyak memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis selama
melaksanakan penulisan tugas akhir ini. Dan sekaligus Bapak Drs.Asri Lubis
ST.,M.Pd juga selaku Ketua Jurusan Pendidikan Teknik Bangunan Fakultas
Teknik Universitas Negeri Medan .
2. Bapak Prof.Dr.Abdul Hamid, K, M.Pd, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Negeri Medan .
3. Bapak Dr. Zulkifli Matondang, M.Si, selaku Sekretaris Jurusan Pendidikan
Teknik Bangunan Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan .
4. Ibu Syafiatun Siregar, S.T,M.T, selaku Ketua Program Studi D-III Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan.
5. Bapak Drs.Parlaungan Hutagaol M.Pd, selaku dosen pembimbing akademik
saya.
6. Seluruh dosen dan staf pegawai pada Jurusan Pendidikan Teknik Bangunan
Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan .
7. Bapak dan Ibu pegawai administrasi Fakultas Teknik Universitas Negeri
Medan .
8. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Teknik Sipil 2011 yang tidak dapat
penulis sebutkan satu persatu ,dan semua pihak yang telah membantu penulis
dalam menyelesaikan laporan ini.
9. Imelda Simaremare dan Lusi Elfrida Yanti Nababan selaku teman perempuan
di teknik sipil 2011 yang telah memberikan dukungan untuk tetap semangat
dalam perkuliahan dan penyusunan tugas akhir ini.
10. Abang Markus Siregar dan Abang Andika Syahputra selaku rekan di tempat
les yang telah memberikan arahan dan bimbingan selama pelaksanaan
kegiatan tugas akhir ini.
11. Kakak Merli Saragih selaku kakak kelompok kecil yang memberikan banyak
pelajaran berharga untuk saya.
12. Lena Siagian, Mustika Siregar, Suriya Surbakti, Judika Siregar, Rentina
Siregar, Renti Siagian, Sinta Siagian selaku warga Cendana Kontrakan yang
telah mengisi hari-hari selama menjadi anak kos.
13. Seseorang yang spesial dihati saya yang sedang masih didoakan yang telah
memberikan senyum semangat dalam pengerjaan tugas akhir ini.
14. Teristimewa kepada Orangtua tercinta Mama S.Sinaga dan Bapak
M.Manihuruk, serta saudara saya Jhon Anderson Manihuruk, yang telah
memberikan bantuan dan dukungan baik berupa moral maupun materi
sehingga laporan tugas akhir ini dapat diselesaikan.
Akhir kata penulis berharap agar tugas akhir ini dapat memberikan manfaat
kepada pembaca. Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari
sempurna, oleh karena itu penulis mengharap kritik dan saran yang bersifat
mambangun guna menyempurnakan laporan ini. Sekian dan terimakasih.
Medan, Juli 2014
Penulis,
Maya Sari Manihuruk
Nim.5113210024
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN …………………………………………………..
i
LEMBAR PENGESAHAN …………………………………………………..
ii
…………………………………………………..
iii
ABSTRAK………………….…………………………………………………..
iv
KATA PENGANTAR………………………………………………………….
v
DAFTAR ISI………..…………………………………………………………..
vii
DAFTAR TABEL………………………………………………………………
ix
DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………..
x
DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………………
xi
SURAT PERNYATAAN
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah…………………………………………………
1
1.2 Identifikasi Masalah……………………………………………………..
3
1.3 Batasan Masalah…………………………………………………………
3
1.4 Perumusan Masalah ……………………………………………..............
4
1.5 Tujuan Penulisan…………………………………………………...........
4
1.6 Manfaat penulisan………………………………………………….. …...
4
1.7 Metode penulisan…………………………………………………... …...
5
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Sejarah Perkerasan Jalan ………………………………………………..
6
2.2 Kinerja Struktur Perkerasan Jalan ………………………………………
9
2.3 Perkerasan Jalan ………………………………………………………...
10
2.4 Klasifikasi Jalan ………………………………………………………...
18
2.5 Parameter Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur……………………….
21
BAB III PEMBAHASAN
3.1 Beban Kendaraan Berlebih …..………………………………………….
46
3.2 Kerusakan Jalan Akibat Beban Berlebih ………………………………..
48
3.3 Masa Pelayanan Perkerasan/Umur Rencana…………………………..
53
3.4 Perhitungan Rencana Tebal Lapisan Perkerasan ……………………..
53
3.5 Perhitungan Penurunan Umur Perkerasan Akibat Peningkatan Beban..
59
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan …………………………………………………………..
66
4.2 Saran …………………………………………………………………
68
DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………...
69
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Lapisan Penetrasi Macadam …………………….…………………
9
Gambar 2.2 Distribusi Beban Roda pada Lapisan Perkerasan Lentur ………….
11
Gambar 2.3 Jenis Lapis Tanah Dasar Dilihat Dari Elevasi Muka Tanah Asli…..
18
Gambar 2.4 Berbagai Konfigurasi Sumbu Kendaraan ………………………….
23
Gambar 2.5 Kode Konfigurasi Sumbu 1.1………………………………………
23
Gambar 2.6 Kode Konfigurasi Sumbu 1.22……………………………………..
24
Gambar 2.7 Kode Konfigurasi Sumbu 1.22-22………………………………….
24
Gambar 2.8 Kode Konfigurasi Sumbu 1.22-22+2.2…………………………….
25
Gambar 2.9 Distribusi Beban Kendaraan Ke Setiap Sumbu ……………………
25
Gambar 2.10 Distribusi Beban Sumbu Untuk Berbagai Jenis Kendaraan ………
27
Gambar 2.11 Berbagai Tipe Jalan………………………………………………..
31
Gambar 3.1 Muatan Sumbu Terberat…………………………………………….
47
Gambar 3.2 Kerusakan Alligator Crazing……………………………………….. 48
Gambar 3.3 Kerusakan Bumps and Hollow …………………………………….. 49
Gambar 3.4 Kerusakan Berombak……………………………………………….. 50
Gambar 3.5 Kerusakan Splash and Spray………………………………………..
51
Gambar 3.6 Susunan Perkerasan…………………………………………………
58
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Lalu Lintas Harian Rata-Rata (LHR) Balai Besar Pelaksanaan Jalan
Nasional Wilayah 1 Sumatera Utara Tahun 2013.
Lampiran 2 Daftar Petunjuk Perencanaan Perkerasan Lentur Jalan Raya (PPTPLJR)
Lampiran 3 Surat Permohonan Judul dan Pembimbing Tugas Akhir
Lampiran 4 Surat Penugasan Dosen Pembimbing Tugas Akhir
Lampiran 5 Daftar asistensi/bimbingan Tugas Akhir
Lampiran 6 Lembar Persetujuan Hasil Revisi Pada Ujian Meja Hijau
v
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kualifikasi Kelas Jalan Antar Kota ……………………………..
20
Tabel 2.2 Faktor Umur Rencana (N) ……………………………………….
36
Tabel 2.3 Indeks Permukaan Pada Awal Umur Rencana ………………….
38
Tabel 2.4 Indeks Permukaan Pada Akhir Umur Rencana (IP t)…………….
39
Tabel 2.5 Kinerja Struktur Perkerasan Jalan Diakhir Umur Rencana………
39
Tabel 2.6 Kelompok Kualitas Drainase …………………………………..
40
Tabel 2.7 Koefisien Drainase (m)…………………………………………
41
Tabel 3.1 Angka Ekivalen Untuk Beban Normal ………………………….
59
Tabel 3.2 Angka Ekivalen Untuk Pertambahan Beban Sebesar 10%............
60
Tabel 3.3 Angka Ekivalen Untuk Pertambahan Beban Sebesar 25%............
61
Tabel 3.4 Angka Ekivalen Untuk Pertambahan Beban Sebesar 50%............
62
Tabel 3.5 Angka Ekivalen Untuk Pertambahan Beban Sebesar 75%............
63
Tabel 3.6 Angka Ekivalen Untuk Pertambahan Beban Sebesar 100%...........
64
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Dalam perkembangan teknologi yang begitu pesat di Indonesia dewasa ini
banyak dibangun proyek-proyek yang berhubungan dengan bidang-bidang
teknologi tinggi, antara lain proyek pembangunan jembatan dan struktur jalan.
Perkembangan-perkembangan teknologi ini pada dasarnya dapat dilaksanakan
dengan baik jika didasari pada perencanaan yang baik pula dan dapat menjadi
pedoman bagi setiap pelaksana di dalam pembangunannya. Struktur perkerasan
jalan merupakan struktur yang terdiri dari satu atau beberapa lapis perkerasan dari
bahan-bahan yang diproses, di mana fungsinya untuk mendukung berat dari beban
lalu lintas tanpa menimbulkan kerusakan yang berarti pada konstruksi jalan itu
sendiri. Struktur perkerasan terdiri dari beberapa lapisan dengan kekerasan dan
daya dukung yang berbeda-beda, tiap lapisan perkerasan harus terjamin kekuatan
dan ketebalannya sehingga tidak akan mengalami distress yaitu perubahan karena
tidak mampu menahan beban dan tidak cepat kritis atau failure. Tujuan utama
pembuatan struktur jalan adalah untuk mengurangi tegangan atau tekanan akibat
beban roda sehingga mencapai tingkat nilai beban yang dapat diterima oleh tanah
yang menyokong struktur tersebut (Wignall dkk, 2003 ; hal 77).
Pada dasarnya jalan akan mengalami penurunan fungsi strukturalnya sesuai
dengan bertambahnya umur, apalagi jika dilewati oleh truk-truk dengan muatan
yang cenderung berlebih. Jalan-jalan raya saat ini mengalami kerusakan dalam
waktu yang relatif sangat pendek (kerusakan dini) baik jalan yang baru dibangun
maupun jalan yang baru diperbaiki (overlay). Umumnya penyebab utama
1
kerusakan jalan adalah mutu pelaksanaan, drainase, dan beban berlebih.
Kerusakan-kerusakan yang diakibatkan oleh adanya beban berlebih pada jalan
yaitu kerusakan struktur. Penyebab terjadinya kerusakan-kerusakan yang timbul
itu tidak disebabkan oleh satu faktor saja, tetapi dapat merupakan gabungan dari
penyebab yang saling kait-mengait. Sebagai contoh adalah retak pinggir, pada
awalnya dapat diakibatkan oleh tidak baiknya sokongan dari samping. Dengan
terjadinya retak pinggir, memungkinkan air meresap masuk ke lapis di lubanglubang di samping yang melemahkan daya dukung lapisan di bawahnya
(Departemen Pekerjaan Umum, 2007). Kerusakan jalan saat ini menjadi sesuatu
yang kontroversial di mana satu pihak mengatakan kerusakan dini pada perkerasan
jalan disebabkan karena jalan didesain dengan tingkat kualitas di bawah standar
dan dipihak lain menyatakan kerusakan dini perkerasan jalan disebabkan
terdapatnya kendaraan dengan muatan berlebih (overloading) yang biasanya terjadi
pada kendaraan berat. Secara definisi beban berlebih (overloading) adalah suatu
kondisi beban kendaraan melebihi beban standar yang digunakan pada asumsi
desain perkerasan jalan atau jumlah lintasan operasional sebelum umur rencana
tercapai ,atau sering disebut dengan kerusakan dini. Menurut the American Society
of Testing and Materials (ASTM) (E867). (Sumber: Tugas Akhir Olim, Hubungan
Beban Lalu Lintas dan Structural Number terhadap Prediksi Mulainya Retak dan
Perkembangannya, 2011, Bab2; hal 4) .
Beban kendaraan berlebih dan kerusakan permukaan jalan merupakan suatu hal
yang sering digunakan untuk menentukan tingkat kondisi pelayanan suatu ruas
jalan.
Tingkat
kondisi pelayanan tersebut
sangat
berpengaruh terhadap
kenyamanan dan keamanan pengemudi. Untuk itu penulis mengambil judul
2
”Analisa Kerusakan Perkerasan Jalan Akibat Beban Kendaraan Berlebih
Terhadap Umur Rencana Perkerasan’’.
1.2 Identifikasi Masalah
Pada penjelasan yang dimuat dalam latar belakang, dapat dibuat identifikasi
masalah pada Analisa Kerusakan Perkerasan Jalan Akibat Beban Kendaraan
Berlebih adalah :
1. Mengapa air dapat merusak perkerasan jalan?
2. Bagaimana kondisi jalan yang diakibatkan oleh beban berlebih terhadap umur
perkerasan jalan tersebut ?
3. Kerusakan seperti apakah yang terjadi pada konstruksi jalan yang diakibatkan
oleh pembebanan berlebih?
4. Apakah yang menyebabkan kerusakan dini pada jalan ?
5. Apakah kerusakan perkerasan jalan diakibatkan pembebanan berlebih ?
1.3 Batasan Masalah
Melihat banyak permasalahan yang timbul pada jalan raya, dan kemampuan
penulis akan keterbatasan waktu dan minimnya sumber, maka penulis mengambil
batasan masalah yaitu kerusakan-kerusakan yang diakibatkan oleh adanya beban
berlebih pada jalan yaitu kerusakan struktur dan kondisi umur perkerasan jalan
akibat pembebanan berlebih tersebut .
3
1.4 Perumusan Masalah
Tugas akhir ini dengan judul Kerusakan Jalan Akibat Beban Kendaraan
Berlebih dalam penulisannya menggunakan studi literature dengan rumusan
masalah sebagai berikut :
1. Sebab-sebab terjadinya kerusakan struktur perkerasan .
2. Kerusakan dini pada perkerasan jalan akibat kelebihan beban sehingga umur
jalan yang direncanakan tidak tercapai.
1.5 Tujuan Penulisan
Kerusakan jalan dapat disebabkan oleh banyak faktor, salah satunya adalah
akibat adanya kelebihan beban pada kendaraan. Tugas akhir ini bertujuan untuk
mengetahui berbagai jenis kerusakan yang diakibatkan oleh kelebihan beban
kendaraan pada
perkerasan lentur jalan yang dilihat dari berkurangnya/tidak
tercapainya umur rencana proyek jalan tersebut .
1.6 Manfaat Penulisan
1. Untuk menambah pengetahuan bidang perencanaan jalan raya bagi mahasiswa
jurusan Teknik Sipil .
2. Sebagai bahan tambahan informasi kepada perencana atau pelaksana yang akan
mengerjakan proyek perkerasan jalan dengan mengindentifikasi faktor beban
kendaraan .
4
1.7 Metode Penulisan
Metode pembahasan yang penulis gunakan dalam penulisan tugas akhir ini
adalah studi literatur yaitu dengan mengumpulkan bahan-bahan yang berkaitan
serta keterangan dari buku-buku, jurnal yang berhubungan dengan pembahasan
yaitu contoh kasus dan observasi kejalan-jalan yang rusak serta masukan dari
dosen pembimbing.
5
DAFTAR PUSTAKA
Daftar Petunjuk Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan Raya (PPTPLJR).
Data Lalu Lintas Harian Rata-Rata LHR Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional Wilayah 1
Sumatera Utara Tahun 2013.
Olim. 2011.Jurnal Hubungan Beban Lalu Lintas dan Structural Number terhadap
Prediksi
Mulainya Retak dan Perkembangannya.
Purba OSM. 2011. Jurnal Retak Pada Perkerasan Jalan Raya.
Simbolon,Renta.2009.Pengaruh Kelebihan Beban Kendaraan Terhadap Umur Rencana
Perkerasan Jalan Raya.FT:Unimed.
Saodang,Hamirhan.2005. Konstruksi Jalan Raya.Bandung:Nova.
Sukirman,Silvia.2010.Perencanaan Tebal Struktur Perkerasan Lentur. Bandung:Nova.
Syaiful Makmur,Achmad.2010 Artikel Beban Berlebih.
Wignall Arthur,dkk. 2003.Proyek Jalan.Jakarta:Erlangga.
ANALISA KERUSAKAN PERKERASAN JALAN
AKIBAT BEBAN KENDARAAN BERLEBIH
TERHADAP UMUR RENCANA
PERKERASAN
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya
Pada Program Studi D-3 Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan
OLEH :
MAYA SARI MANIHURUK
5113210024
PROGRAM STUDI D-3 TEKNIK SIPIL
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK BANGUNAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
2014
ABSTRAK
Maya Sari Manihuruk, NIM. 5113210024. Analisa Kerusakan
Perkerasan Jalan Akibat Beban Kendaraan Berlebih Terhadap Umur
Rencana Perkerasan, Tahun Ajaran 2013/2014. Tugas Akhir, Fakultas Teknik
UNIMED, Medan 2014.
Beban berlebih (overloading) adalah suatu kondisi beban gandar (as)
kendaraan melampaui batas beban maksimum yang diijinkan. Beban berlebih
(overloading) juga merupakan beban lalu lintas rencana (jumlah lintasan
operasional rencana) tercapai sebelum umur rencana perkerasan atau sering disebut
dengan kerusakan dini. Dan akibat dari pembebanan berlebih tersebut jalan akan
mengalami kerusakan pelapisan yang mengakibatkan agregat terkikis dari setiap
lapis pondasi. Semakin besar jumlah beban yang berlebih ditambah dengan lalu
lintas yang berulang-ulang maka semakin besar jumlah agregat dari perkerasan
lentur tersebut terkikis. Kerusakan yang diakibatkan oleh beban berlebih adalah
Alligator Crazing, Tonjolan dan Rongga ( Bumps and Hollow), Berombak
(Corrugation), Block Crazing, Penekanan (Depressions), Bekas Jejak Roda
Kendaraan (Rutting), ini termasuk dalam kerusakan struktur. Untuk mengevaluasi
sisa umur perkerasan jalan, evaluasi dilakukan pada jalan Yos Sudarso Medan
dengan pemberian pembebanan sebesar 10 %, 25%, 50 %,75 %,100 % selama
umur rencana 20 tahun. Dari penambahan beban 10 % dengan umur rencana 20
tahun pada mobil penumpang, bus, truk 2 as, truk 3 as, dan truk 5 as menyebabkan
pengurangan umur perkerasan menjadi 18,2 tahun. Dari penambahan beban 25 %
dengan dengan data yang sama menyebabkan sisa umur perkerasan menjadi 16
tahun. Dari penambahan beban 50 % dengan data yang sama menyebabkan sisa
umur perkerasan menjadi 13,3 tahun. Dari penambahan beban 75 % dengan data
yang sama menyebabkan pengurangan umur perkerasan menjadi 11,4 tahun. Dari
penambahan beban 100 % dengan data yang sama menyebabkan sisa umur
perkerasan menjadi 10 tahun.
Kata kunci : Beban berlebih, kerusakan perkerasan, umur perkerasan.
iv
ABSTRACT
Maya Sari Manihuruk, NIM. 5113210024. Analysis Of Road Pavement
Damage Due To The Vehicle Of Excess Burden Against Remaining Life Of
Pavement, Years Of Study 2013/2014. Final Project, Faculty Of Engineering
State University Of Medan, Medan 2014.
Excess burden (overloading) is an axle load condition (as) the vehicle
exceeded the maximum allowable load limit. Excess burden (overloading) is also a
plan traffic load (number of passes operational plan) is reached before the design
life of pavement or often referred to early failure. And as a result of the imposition
of such excess will be damaged roads resulting in aggregate eroded coating of each
layer of foundation. The greater the amount of the excess burden of traffic coupled
with repeated, the greater the aggregate amount of the flexible pavement eroded.
Damage caused by excessive load is Alligator Crazing, bulge and cavity (Bumps
and Hollow), Wavy (Corrugation), Block Crazing, Emphasis (depressions), Used
Vehicle Wheel Traces (Rutting), is included in structural damage. To evaluate the
remaining life of the pavement, the evaluation is done on the road Yos Sudarso
field with the provision of loading of 10%, 25%, 50%, 75%, 100% over the 20 year
design life. From the addition of 10% load with 20-year design life in passenger
cars, buses, trucks 2 axle, 3 axle truck, and the truck 5 as causing a reduction in
pavement age to 18.2 years. Of additional load of 25% with the same data causes
the remaining life of the pavement to 16 years. Load of 50% with the addition of
the same data led to the remaining life of the pavement to 13.3 years. Load of 75%
with the addition of the same data led to a reduction in pavement life of 11.4 years.
From the addition of 100% load with the same data causes the remaining life of the
pavement is 10 years.
Keywords: Excess burden, pavement damage, remaining life.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang senantiasa
memberikan rahmat dan karuniaNya dan yang melimpahkan pengetahuan serta
memberikan kesempatan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir
ini .
Tugas akhir berjudul “Analisa Kerusakan Perkerasan Jalan Akibat Beban
Kendaraan Berlebih Terhadap Umur Rencana Perkerasan”. Adapun tugas akhir ini
disusun untuk memperoleh gelar Ahli Madya Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Negeri Medan.
Dalam proses penulisan laporan tugas akhir ini, penulis menyadari bahwa
laporan ini masih jauh dari kesempurnaan. Untuk itu segala bentuk kritikan maupun
saran yang bersifat konstruktif sangat dibutuhkan demi kesempurnaan laporan ini .
Tugas akhir ini disusun dengan arahan dan masukan dari dosen pembimbing
serta berbagai materi kepustakaan. Dalam kesempatan ini penulis juga ingin
menyampaikan rasa terimakasih kepada :
1. Bapak Drs.Asri Lubis ST.,M.Pd, selaku dosen pembimbing tugas akhir yang
telah banyak memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis selama
melaksanakan penulisan tugas akhir ini. Dan sekaligus Bapak Drs.Asri Lubis
ST.,M.Pd juga selaku Ketua Jurusan Pendidikan Teknik Bangunan Fakultas
Teknik Universitas Negeri Medan .
2. Bapak Prof.Dr.Abdul Hamid, K, M.Pd, selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Negeri Medan .
3. Bapak Dr. Zulkifli Matondang, M.Si, selaku Sekretaris Jurusan Pendidikan
Teknik Bangunan Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan .
4. Ibu Syafiatun Siregar, S.T,M.T, selaku Ketua Program Studi D-III Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan.
5. Bapak Drs.Parlaungan Hutagaol M.Pd, selaku dosen pembimbing akademik
saya.
6. Seluruh dosen dan staf pegawai pada Jurusan Pendidikan Teknik Bangunan
Fakultas Teknik Universitas Negeri Medan .
7. Bapak dan Ibu pegawai administrasi Fakultas Teknik Universitas Negeri
Medan .
8. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Teknik Sipil 2011 yang tidak dapat
penulis sebutkan satu persatu ,dan semua pihak yang telah membantu penulis
dalam menyelesaikan laporan ini.
9. Imelda Simaremare dan Lusi Elfrida Yanti Nababan selaku teman perempuan
di teknik sipil 2011 yang telah memberikan dukungan untuk tetap semangat
dalam perkuliahan dan penyusunan tugas akhir ini.
10. Abang Markus Siregar dan Abang Andika Syahputra selaku rekan di tempat
les yang telah memberikan arahan dan bimbingan selama pelaksanaan
kegiatan tugas akhir ini.
11. Kakak Merli Saragih selaku kakak kelompok kecil yang memberikan banyak
pelajaran berharga untuk saya.
12. Lena Siagian, Mustika Siregar, Suriya Surbakti, Judika Siregar, Rentina
Siregar, Renti Siagian, Sinta Siagian selaku warga Cendana Kontrakan yang
telah mengisi hari-hari selama menjadi anak kos.
13. Seseorang yang spesial dihati saya yang sedang masih didoakan yang telah
memberikan senyum semangat dalam pengerjaan tugas akhir ini.
14. Teristimewa kepada Orangtua tercinta Mama S.Sinaga dan Bapak
M.Manihuruk, serta saudara saya Jhon Anderson Manihuruk, yang telah
memberikan bantuan dan dukungan baik berupa moral maupun materi
sehingga laporan tugas akhir ini dapat diselesaikan.
Akhir kata penulis berharap agar tugas akhir ini dapat memberikan manfaat
kepada pembaca. Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih jauh dari
sempurna, oleh karena itu penulis mengharap kritik dan saran yang bersifat
mambangun guna menyempurnakan laporan ini. Sekian dan terimakasih.
Medan, Juli 2014
Penulis,
Maya Sari Manihuruk
Nim.5113210024
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN …………………………………………………..
i
LEMBAR PENGESAHAN …………………………………………………..
ii
…………………………………………………..
iii
ABSTRAK………………….…………………………………………………..
iv
KATA PENGANTAR………………………………………………………….
v
DAFTAR ISI………..…………………………………………………………..
vii
DAFTAR TABEL………………………………………………………………
ix
DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………..
x
DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………………
xi
SURAT PERNYATAAN
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah…………………………………………………
1
1.2 Identifikasi Masalah……………………………………………………..
3
1.3 Batasan Masalah…………………………………………………………
3
1.4 Perumusan Masalah ……………………………………………..............
4
1.5 Tujuan Penulisan…………………………………………………...........
4
1.6 Manfaat penulisan………………………………………………….. …...
4
1.7 Metode penulisan…………………………………………………... …...
5
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Sejarah Perkerasan Jalan ………………………………………………..
6
2.2 Kinerja Struktur Perkerasan Jalan ………………………………………
9
2.3 Perkerasan Jalan ………………………………………………………...
10
2.4 Klasifikasi Jalan ………………………………………………………...
18
2.5 Parameter Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur……………………….
21
BAB III PEMBAHASAN
3.1 Beban Kendaraan Berlebih …..………………………………………….
46
3.2 Kerusakan Jalan Akibat Beban Berlebih ………………………………..
48
3.3 Masa Pelayanan Perkerasan/Umur Rencana…………………………..
53
3.4 Perhitungan Rencana Tebal Lapisan Perkerasan ……………………..
53
3.5 Perhitungan Penurunan Umur Perkerasan Akibat Peningkatan Beban..
59
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan …………………………………………………………..
66
4.2 Saran …………………………………………………………………
68
DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………...
69
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Lapisan Penetrasi Macadam …………………….…………………
9
Gambar 2.2 Distribusi Beban Roda pada Lapisan Perkerasan Lentur ………….
11
Gambar 2.3 Jenis Lapis Tanah Dasar Dilihat Dari Elevasi Muka Tanah Asli…..
18
Gambar 2.4 Berbagai Konfigurasi Sumbu Kendaraan ………………………….
23
Gambar 2.5 Kode Konfigurasi Sumbu 1.1………………………………………
23
Gambar 2.6 Kode Konfigurasi Sumbu 1.22……………………………………..
24
Gambar 2.7 Kode Konfigurasi Sumbu 1.22-22………………………………….
24
Gambar 2.8 Kode Konfigurasi Sumbu 1.22-22+2.2…………………………….
25
Gambar 2.9 Distribusi Beban Kendaraan Ke Setiap Sumbu ……………………
25
Gambar 2.10 Distribusi Beban Sumbu Untuk Berbagai Jenis Kendaraan ………
27
Gambar 2.11 Berbagai Tipe Jalan………………………………………………..
31
Gambar 3.1 Muatan Sumbu Terberat…………………………………………….
47
Gambar 3.2 Kerusakan Alligator Crazing……………………………………….. 48
Gambar 3.3 Kerusakan Bumps and Hollow …………………………………….. 49
Gambar 3.4 Kerusakan Berombak……………………………………………….. 50
Gambar 3.5 Kerusakan Splash and Spray………………………………………..
51
Gambar 3.6 Susunan Perkerasan…………………………………………………
58
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Data Lalu Lintas Harian Rata-Rata (LHR) Balai Besar Pelaksanaan Jalan
Nasional Wilayah 1 Sumatera Utara Tahun 2013.
Lampiran 2 Daftar Petunjuk Perencanaan Perkerasan Lentur Jalan Raya (PPTPLJR)
Lampiran 3 Surat Permohonan Judul dan Pembimbing Tugas Akhir
Lampiran 4 Surat Penugasan Dosen Pembimbing Tugas Akhir
Lampiran 5 Daftar asistensi/bimbingan Tugas Akhir
Lampiran 6 Lembar Persetujuan Hasil Revisi Pada Ujian Meja Hijau
v
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kualifikasi Kelas Jalan Antar Kota ……………………………..
20
Tabel 2.2 Faktor Umur Rencana (N) ……………………………………….
36
Tabel 2.3 Indeks Permukaan Pada Awal Umur Rencana ………………….
38
Tabel 2.4 Indeks Permukaan Pada Akhir Umur Rencana (IP t)…………….
39
Tabel 2.5 Kinerja Struktur Perkerasan Jalan Diakhir Umur Rencana………
39
Tabel 2.6 Kelompok Kualitas Drainase …………………………………..
40
Tabel 2.7 Koefisien Drainase (m)…………………………………………
41
Tabel 3.1 Angka Ekivalen Untuk Beban Normal ………………………….
59
Tabel 3.2 Angka Ekivalen Untuk Pertambahan Beban Sebesar 10%............
60
Tabel 3.3 Angka Ekivalen Untuk Pertambahan Beban Sebesar 25%............
61
Tabel 3.4 Angka Ekivalen Untuk Pertambahan Beban Sebesar 50%............
62
Tabel 3.5 Angka Ekivalen Untuk Pertambahan Beban Sebesar 75%............
63
Tabel 3.6 Angka Ekivalen Untuk Pertambahan Beban Sebesar 100%...........
64
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Dalam perkembangan teknologi yang begitu pesat di Indonesia dewasa ini
banyak dibangun proyek-proyek yang berhubungan dengan bidang-bidang
teknologi tinggi, antara lain proyek pembangunan jembatan dan struktur jalan.
Perkembangan-perkembangan teknologi ini pada dasarnya dapat dilaksanakan
dengan baik jika didasari pada perencanaan yang baik pula dan dapat menjadi
pedoman bagi setiap pelaksana di dalam pembangunannya. Struktur perkerasan
jalan merupakan struktur yang terdiri dari satu atau beberapa lapis perkerasan dari
bahan-bahan yang diproses, di mana fungsinya untuk mendukung berat dari beban
lalu lintas tanpa menimbulkan kerusakan yang berarti pada konstruksi jalan itu
sendiri. Struktur perkerasan terdiri dari beberapa lapisan dengan kekerasan dan
daya dukung yang berbeda-beda, tiap lapisan perkerasan harus terjamin kekuatan
dan ketebalannya sehingga tidak akan mengalami distress yaitu perubahan karena
tidak mampu menahan beban dan tidak cepat kritis atau failure. Tujuan utama
pembuatan struktur jalan adalah untuk mengurangi tegangan atau tekanan akibat
beban roda sehingga mencapai tingkat nilai beban yang dapat diterima oleh tanah
yang menyokong struktur tersebut (Wignall dkk, 2003 ; hal 77).
Pada dasarnya jalan akan mengalami penurunan fungsi strukturalnya sesuai
dengan bertambahnya umur, apalagi jika dilewati oleh truk-truk dengan muatan
yang cenderung berlebih. Jalan-jalan raya saat ini mengalami kerusakan dalam
waktu yang relatif sangat pendek (kerusakan dini) baik jalan yang baru dibangun
maupun jalan yang baru diperbaiki (overlay). Umumnya penyebab utama
1
kerusakan jalan adalah mutu pelaksanaan, drainase, dan beban berlebih.
Kerusakan-kerusakan yang diakibatkan oleh adanya beban berlebih pada jalan
yaitu kerusakan struktur. Penyebab terjadinya kerusakan-kerusakan yang timbul
itu tidak disebabkan oleh satu faktor saja, tetapi dapat merupakan gabungan dari
penyebab yang saling kait-mengait. Sebagai contoh adalah retak pinggir, pada
awalnya dapat diakibatkan oleh tidak baiknya sokongan dari samping. Dengan
terjadinya retak pinggir, memungkinkan air meresap masuk ke lapis di lubanglubang di samping yang melemahkan daya dukung lapisan di bawahnya
(Departemen Pekerjaan Umum, 2007). Kerusakan jalan saat ini menjadi sesuatu
yang kontroversial di mana satu pihak mengatakan kerusakan dini pada perkerasan
jalan disebabkan karena jalan didesain dengan tingkat kualitas di bawah standar
dan dipihak lain menyatakan kerusakan dini perkerasan jalan disebabkan
terdapatnya kendaraan dengan muatan berlebih (overloading) yang biasanya terjadi
pada kendaraan berat. Secara definisi beban berlebih (overloading) adalah suatu
kondisi beban kendaraan melebihi beban standar yang digunakan pada asumsi
desain perkerasan jalan atau jumlah lintasan operasional sebelum umur rencana
tercapai ,atau sering disebut dengan kerusakan dini. Menurut the American Society
of Testing and Materials (ASTM) (E867). (Sumber: Tugas Akhir Olim, Hubungan
Beban Lalu Lintas dan Structural Number terhadap Prediksi Mulainya Retak dan
Perkembangannya, 2011, Bab2; hal 4) .
Beban kendaraan berlebih dan kerusakan permukaan jalan merupakan suatu hal
yang sering digunakan untuk menentukan tingkat kondisi pelayanan suatu ruas
jalan.
Tingkat
kondisi pelayanan tersebut
sangat
berpengaruh terhadap
kenyamanan dan keamanan pengemudi. Untuk itu penulis mengambil judul
2
”Analisa Kerusakan Perkerasan Jalan Akibat Beban Kendaraan Berlebih
Terhadap Umur Rencana Perkerasan’’.
1.2 Identifikasi Masalah
Pada penjelasan yang dimuat dalam latar belakang, dapat dibuat identifikasi
masalah pada Analisa Kerusakan Perkerasan Jalan Akibat Beban Kendaraan
Berlebih adalah :
1. Mengapa air dapat merusak perkerasan jalan?
2. Bagaimana kondisi jalan yang diakibatkan oleh beban berlebih terhadap umur
perkerasan jalan tersebut ?
3. Kerusakan seperti apakah yang terjadi pada konstruksi jalan yang diakibatkan
oleh pembebanan berlebih?
4. Apakah yang menyebabkan kerusakan dini pada jalan ?
5. Apakah kerusakan perkerasan jalan diakibatkan pembebanan berlebih ?
1.3 Batasan Masalah
Melihat banyak permasalahan yang timbul pada jalan raya, dan kemampuan
penulis akan keterbatasan waktu dan minimnya sumber, maka penulis mengambil
batasan masalah yaitu kerusakan-kerusakan yang diakibatkan oleh adanya beban
berlebih pada jalan yaitu kerusakan struktur dan kondisi umur perkerasan jalan
akibat pembebanan berlebih tersebut .
3
1.4 Perumusan Masalah
Tugas akhir ini dengan judul Kerusakan Jalan Akibat Beban Kendaraan
Berlebih dalam penulisannya menggunakan studi literature dengan rumusan
masalah sebagai berikut :
1. Sebab-sebab terjadinya kerusakan struktur perkerasan .
2. Kerusakan dini pada perkerasan jalan akibat kelebihan beban sehingga umur
jalan yang direncanakan tidak tercapai.
1.5 Tujuan Penulisan
Kerusakan jalan dapat disebabkan oleh banyak faktor, salah satunya adalah
akibat adanya kelebihan beban pada kendaraan. Tugas akhir ini bertujuan untuk
mengetahui berbagai jenis kerusakan yang diakibatkan oleh kelebihan beban
kendaraan pada
perkerasan lentur jalan yang dilihat dari berkurangnya/tidak
tercapainya umur rencana proyek jalan tersebut .
1.6 Manfaat Penulisan
1. Untuk menambah pengetahuan bidang perencanaan jalan raya bagi mahasiswa
jurusan Teknik Sipil .
2. Sebagai bahan tambahan informasi kepada perencana atau pelaksana yang akan
mengerjakan proyek perkerasan jalan dengan mengindentifikasi faktor beban
kendaraan .
4
1.7 Metode Penulisan
Metode pembahasan yang penulis gunakan dalam penulisan tugas akhir ini
adalah studi literatur yaitu dengan mengumpulkan bahan-bahan yang berkaitan
serta keterangan dari buku-buku, jurnal yang berhubungan dengan pembahasan
yaitu contoh kasus dan observasi kejalan-jalan yang rusak serta masukan dari
dosen pembimbing.
5
DAFTAR PUSTAKA
Daftar Petunjuk Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan Raya (PPTPLJR).
Data Lalu Lintas Harian Rata-Rata LHR Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional Wilayah 1
Sumatera Utara Tahun 2013.
Olim. 2011.Jurnal Hubungan Beban Lalu Lintas dan Structural Number terhadap
Prediksi
Mulainya Retak dan Perkembangannya.
Purba OSM. 2011. Jurnal Retak Pada Perkerasan Jalan Raya.
Simbolon,Renta.2009.Pengaruh Kelebihan Beban Kendaraan Terhadap Umur Rencana
Perkerasan Jalan Raya.FT:Unimed.
Saodang,Hamirhan.2005. Konstruksi Jalan Raya.Bandung:Nova.
Sukirman,Silvia.2010.Perencanaan Tebal Struktur Perkerasan Lentur. Bandung:Nova.
Syaiful Makmur,Achmad.2010 Artikel Beban Berlebih.
Wignall Arthur,dkk. 2003.Proyek Jalan.Jakarta:Erlangga.