PENGGUNAAN ALAT BERAT DALAM PEKERJAAN TANAH PADA PEMBANGUNAN JALAN RAYA DITINJAU DARI EFISIENSI DAN PRODUKTIVITAS.
TUGAS AKHIR
PENGGUNAAN ALAT BERAT DALAM PEKERJAAN TANAH PADA
PEMBANGUNAN JALAN RAYA
DITINJAU DARI EFISIENSI DAN PRODUKTIVITAS
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari Syarat-Syarat
Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya
OLEH :
INAL ARIFIN
NIM : 509210012
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL D3
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK BANGUNAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
2013
ABSTRAK
Inal Arifin, NIM : 509210012, “Penggunaan Alat Berat Dalam Pekerjaan Tanah
Pada Pembangunan Jalan Raya Ditinjau Dari Efisiensi Dan Produktivitas”,
Program Studi Teknik Sipil D3, Jurusan Pendidikan Teknik Bangunan,
Fakultas Teknik, Universitas Negeri Medan, Juni 2013.
Tujuan dari tugas akhir ini adalah mengetahui pelaksanaan pekerjaan tanah
pada pembangunan jalan raya, penggunaan alat-alat berat dalam pekerjaan tanah
pada pembangunan jalan raya, menetukan unit berimbang dan alat berat yang paling
efisiensi. Pada pembangunan jalan raya terdiri dari pekerjaan tanah dasar (sub grade),
perkerasan bawah (sub base), perkerasan atas (base), lapisan pengikat (binder),
lapisan penutup / aspalan. Pekerjaan tanah terdiri dari pekerjaan pembersihan lahan
dan pengupasan lapisan tanah atas alat yang digunakan bulldozer (tunggal) efesiensi
alat bekerja 60 menit/jam, produktivitas 46,82 m3 /jam. Pekerjaan penggalian,
penimbunan, pemuatan dan pengangkutan material tanah alat yang digunakan
backhoe dan dump truck (gabungan) efisiensi alat bekerja 45 menit/jam,
produktivitas backhoe 130,90 m3 /jam dan dump truck 9,59 m3 /jam. Pekerjaan
penumpukan, penghamparan, membentuk dan merapikan profil galian dan timbunan
material tanah alat yang digunakan motor grader (tunggal) efisiensi alat bekerja 50
menit/jam, produktivitas 14.400 m2 /jam. Pekerjaan pemadatan material tanah alat
yang digunakan vibrator roller (tunggal) efisiensi alat bekerja 50 menit/jam,
produktivitas 375 ccm/jam.
i
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan hidayah – Nya kepada penyusun, sehingga berkat ridho – Nya Laporan
Tugas Akhir yang berjudul ”Penggunaan Alat Berat Dalam Pekerjaan Tanah Pada
Pembangunan
Jalan
Raya
diselesaikan dengan baik.
Ditinjau
Dari Efisiensi Dan
Produktivitas” dapat
Laporan Tugas Akhir ini disusun sebagai syarat
memperoleh predikat Diploma Tiga (D3) pada Jurusan Pendidikan Teknik Bangunan
Program Studi Teknik Sipil Universitas Negeri Medan.
Tugas akhir merupakam sarana bagi mahasiswa untuk mengaplikasikan ilmu
dan pengetahuan yang telah di dapat selama mengikuti perkuliahan di Jurusan
Pendidikan Teknik Bangunan Program Studi Teknik Sipil Universitas Negeri Medan,
untuk mendapatkan satu pengetahuan baru dari hasil pengumpulan data dan
referensi.
Untuk dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini, tentunya tidak lepas
dari segala hambatan dan rintangan, namun berkat bantuan moril maupun materil
dari berbagai pihak, akhirnya tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Untuk
itu tidak berlebihan kiranya jika dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima
kasih kepada :
1. Bapak Ir. Hamidun Batubara, MT, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang
telah memberikan bimbingan dan banyak memberikan masukan kepada penulis.
2. Bapak Prof. Dr. Abdul Hamid K, M.Pd, selaku Dekan Fakultas Teknik.
ii
3. Bapak Drs. Asri Lubis, ST., M.Pd, selaku Ketua Jurusan Pendidikan Teknik
Bangunan.
4. Ibu Syafiatun Siregar, ST., MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Teknik.
5. Seluruh Dosen dan pegawai
Universitas Negeri Medan khususnya Jurusan
Pendidikan Teknik Bangunan Program Studi Teknik Sipil yang telah mendidik
dan membina penulis sejak awal hingga akhir perkuliahan.
6. Special thanks to Ayah, Mama, serta Adik dan keluarga besar tersayang yang
telah memberikan dukungan moril, doa, dan kasih sayang kepada penulis.
7. Semua pihak yang telah membantu didalam penyusunan Tugas Akhir ini.
Akhir kata, Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan
dalam Laporan Tugas Akhir ini. Oleh karena itu, kritik dan saran dari pembaca akan
sangat bermanfaat bagi penulis. Semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat
bagi semua pihak yang membacanya.
Medan,
Juni 2013
Penulis
Inal Arifin
NIM: 509210012
iii
DAFTAR ISI
Abstrak .................................................................................................................... i
Kata Pengantar ....................................................................................................... ii
Daftar Isi ................................................................................................................. iv
Daftar Gambar........................................................................................................ viii
Daftar Tabel. ........................................................................................................... ix
Daftar Notasi. ......................................................................................................... x
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah ..................................................................... 1
1.2
Identifikasi Masalah............................................................................ 2
1.3
Batasan Masalah ................................................................................. 3
1.4
Rumusan Masalah............................................................................... 3
1.5
Tujuan dan Manfaat Penulisan............................................................ 3
1. Tujuan Penulisan........................................................................... 3
2. Manfaat Penulisan......................................................................... 4
1.6
Metodelogi… ...................................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Penjelasan Umum................................................................................ 5
2.2
Pengertian Tanah. ............................................................................... 6
2.3
Jenis-jenis Tanah ................................................................................ 7
2.3.1
Tanah Liat Koloidal (Colloid) ................................................ 7
iv
2.4
2.3.2
Tanah Liat Biasa (Clay) ......................................................... 7
2.3.3
Tanah lumpur (Silt). ............................................................... 7
2.3.4
Pasir halus (Fine Sand). ......................................................... 8
2.3.5
Pasir Kasar (Coarse Sand). .................................................... 8
2.3.6
Kerikil (Gravel). ...................................................................... 8
Sifat Fisik Tanah. ................................................................................ 9
2.4.1
Pengembangan dan Penyusutan Material Tanah. ................... 10
1. Kondisi Asli (Bank, Insitu). .............................................. 10
2. Kondisi Gembur atau Lepas (Loose)................................. 11
3. Kondisi Padat (Compact). ................................................. 11
2.5
2.4.2
Berat Material Tanah. ............................................................. 11
2.4.3
Bentuk Material Tanah. .......................................................... 12
2.4.4
Kohesivitas Material Tanah. ................................................... 12
2.4.5
Kekerasan Material Tanah… .................................................. 13
2.4.6
Daya Dukung Material Tanah. ............................................... 14
Alat Berat. .......................................................................................... 15
2.5.1
Jenis Pekerjaan Tanah Pada Pembangunan Jalan Raya. ........ 15
1. Pembersihan Lahan............................................................ 15
2. Pengupasan Lapisan Tanah Atas. ...................................... 16
3. Penggalian dan Penimbunan. ............................................. 16
4. Pemuatan............................................................................ 18
5. Pengangkutan. .................................................................... 18
6. Penumpukan. ...................................................................... 18
7. Penghamparan. ................................................................... 18
v
8. Pemadatan. ......................................................................... 19
9. Membentuk dan Merapikan Profil Galian dan Timb. ........ 20
2.5.2
Penggolongan Alat-alat Berat Berdasarkan Jenis Pekerjaan
Tanah ................................................................................... 20
1. Tempat Pengambilan Tanah (Borrow Pit). ........................ 20
2. Pengangkutan Material Tanah ............................................ 20
3. Lokasi Pembuatan Jalan. .................................................... 20
2.5.3
Pemilihan Alat Berat .............................................................. 21
2.5.4
Menentukan Efisiensi Alat Berat ........................................... 23
1. Bulldozer............................................................................ 26
2. Alat Galian (Excavator).................................................... 31
a. Power Shovel................................................................ 33
b. Backhoe. ....................................................................... 34
3. Dump Truck. ..................................................................... 35
4. Motor Grader .................................................................... 40
5. Vibrator Roller .................................................................. 42
2.5.5
Unit yang Berimbang untuk Alat Berat.................................. 43
BAB III PEKERJAAN TANAH DENGAN PENETAPAN ALAT DAN
JUMLAH UNIT
3.1
Jenis-jenis Pekerjaan dan Penggunaan Alat Berat. ............................ 45
3.2
Perhit. Efisiensi, Produktivitas dengan Unit yang Berimbang............ 45
3.2.1
Menghitung Depresiasi Alat Berat per Tahun ........................ 45
3.2.2
Pek. Pembersihan Lahan dan Pengupasan Lapisan Atas ....... 46
vi
1. Alat Yang digunakan Bulldozer (Tunggal) ........................ 46
2. Menent. Kondisi Alat dan Efisiensi Penggunaanya ........... 46
3. Perhitungan Produktivitas Bulldozer ................................. 48
3.2.3
Pek. Penggalian,Penimbunan, Pemuatan, dan Angkutan........ 50
1. Alat digun. Backhoe dan Dump Truck (Gabungan) .......... 50
2. Menent. Kondisi Alat dan Efisiensi Penggunaanya ........... 50
3. Perhitungan Produktivitas Backhoe .................................. 50
4. Perhitungan Produktivitas Dump Truck ............................ 53
3.2.4
Pek.
Penumpukan,
Penghamparan,
Membentuk
dan
Merapikan Profil Galian dan Timbunan.................................. 59
1. Alat digun. Bulldozer atau Motor Grader (Tunggal) ......... 59
2. Menent. Kondisi Alat dan Efisiensi Penggunaanya ........... 59
3. Perhitungan Produktivitas Motor Grader .......................... 59
3.2.5
Pek. Penumpukan dan Penghamparan material Tanah........... 60
1. Alat digunakan Tandem Roller (Tunggal) ......................... 60
2. Menent. Kondisi Alat dan Efisiensi Penggunaanya ........... 60
3. Perhitungan Produktivitas Tandem Roller ......................... 60
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ............................................................................................ 61
B. Saran...................................................................................................... 62
DAFTAR PUSTAKA................................................................................................ 63
LAMPIRAN
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Diagram Fase Tanah .......................................................................... 6
Gambar 2. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Tekstur ............................................. 9
Gambar 3. Bulldozer dengan Roda Ban.............................................................. 28
Gambar 4. Bulldozer dengan Roda Rantai .......................................................... 28
Gambar 5. Power Shovel ..................................................................................... 33
Gambar 6. Backhoe ............................................................................................. 34
Gambar 7. Kapasitas Peres dan Munjung ............................................................ 36
Gambar 8. Dump Truck....................................................................................... 37
Gambar 9. Motor Grader ..................................................................................... 40
Gambar 10. Vibrator Roller ................................................................................... 43
viii
DAFTAR NOTASI
µ
= Mikron
Dk
= Depresiasi Per Tahun
P
= Harga Alat pada Saat Pembelian
F
= Nilai Sisa Alat
n
= Umur Ekonomis Alat
AI
= Suatu Cara untuk Mengetahui Kondisi dari Alat
PA
= Tentang Kondisi Fisik dari Alat yang Digunakan
UA
= Berapa Persen Waktu Suatu Alat untuk Beroperasi Saat Digunakan
EU
= Waktu Kerja Alat Bekerja Secara Produktif
V
= Kapasitas
H
= Tinggi Blade
L
= Panjang Blade
CT
= Waktu Siklus
LT
= Waktu Muat
HT
= Kecepatan Bulldozer Waktu Membawa Material
DT
= Waktu Pembongkaran Alat (Dumping Time)
RT
= Kecepatan Kembali Bulldozer
ST
= Waktu Tunggu (Spotting Time)
RR
= Tahanan Gelinding
GR
= Tahanan Kelandaian
TR
= Total Tahanan
x
BFF
= Faktor Bucket (dalam %)
S
= Faktor Koreksi untuk kedalaman dan Sudut Putaran Alat
W
= Lebar Pemadatan Per Pass (m)
s
= Kecepatan Pemadatan (km/jam)
L
= Ketebalan Lapisan Akhir yang diinginkan
LF
= Load Faktor
HP
= Daya Mesin
q
= jumlah penggunaan pelumas (liter/jam)
C
= kapasitas karter (liter)
t
= jumlah jam antara penggantian (jam)
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Efisiensi Operator.................................................................................. 24
Tabel 2. Nilai Efisiensi Operator......................................................................... 25
Tabel 3. Perkiraan Kapasitas Blade ..................................................................... 48
Tabel 4. Faktor Bucket untuk Alat Gali............................................................... 52
Tabel 5. Waktu siklus backhoe (menit) ............................................................. 52
Tabel 6. Faktor koreksi untuk kedalaman dan sudut putar.................................. 53
Tabel 7. Kapasitas dan berat truck ...................................................................... 55
ix
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah
Dalam pembangunan jalan raya memiliki tahapan pekerjaan yang terdiri dari
pekerjaan tanah dasar (sub grade), perkerasan bawah (sub base), perkerasan atas
(base), lapisan pengikat (binder), dan lapisan penutup / aspalan (surface).
Tanah dasar ialah tanah yang terletak dibawah perkerasan jalan. Kekuatan
dan keawetan perkerasan jalan sangat tergantung pada sifat- sifat dan daya dukung
tanah dasar. Oleh karena itu, pada perencanaan pembuatan jalan baru harus diadakan
pemeriksaan tanah yang teliti ditempat- tempat yang akan dijadikan tanah dasar yang
berfungsi untuk mendukung perkerasan jalan. Apabila pada tanah dasar, tanah
berlumpur maka dilakukan penggalian dan penggantian tanah kemudian dilakukan
pemadatan guna untuk mempertinggi daya dukung tanah dasar.
Pada pembangunan jalan raya baru yang panjangnya ratusan kilometer
dikerjakan secara manual (dikerjakan manusia) sudah tidak mungkin lagi karena
biaya yang besar dan waktu pekerjaan yang cukup lama. Maka untuk mencapai
waktu dan biaya yang lebih ekonomis digunakan alat berat.
Alat berat yang dimaksud disini alat yang digunakan untuk membantu
manusia dalam melakukan pekerjaan tanah skala besar pada pembangunan jalan
raya. Pada pekerjaan tanah terdiri dari pekerjaan penggalian alat berat yang
digunakan power shovel, pekerjaan penumpukan material tanah digunakan bulldozer,
pemuatan material tanah digunakan loader, pengangkutan material tanah digunakan
1
2
dump truck, penghamparan material tanah digunakan motor grader dan pemadatan
material tanah digunakan vibrator roller.
Dengan menggunakan alat berat biaya lebih ekonomis dan waktu yang
digunakan lebih cepat dibandingkan dikerjakan dengan secara manual, maka
menggunakan alat berat lebih efisiensi.
Dari semua jenis pekerjaan yang diuraikan, tugas akhir ini dibatasi hanya
membicarakan tentang pekerjaan tanah pada pembangunan jalan raya, penggunaan
alat-alat berat pada pembangunan jalan raya, efisiensi dan produktivitas.
Oleh karena itu, Penulis mengambil judul pada Tugas Akhir ini adalah
“Penggunaan Alat Berat Dalam Pekerjaan Tanah Pada Pembangunan Jalan
Raya Ditinjau Dari Efisiensi Dan Produktivitas”.
1.2
Identifikasi Masalah
Pada penulisan tugas akhir ini penulis membuat identifikasi masalah yaitu
a. Pada pembangunan jalan raya terdiri dari pekerjaan tanah dasar, perkerasan
bawah, perkerasan atas, lapisan pengikat dan lapisan penutup / aspalan
b. Apabila tanah dasar tanah berlumpur maka dilakukan penggalian dan
penggantian tanah kemudian dipadatkan
c. Pada pekerjaan tanah terdiri dari pekerjaan penggalian, penumpukan,
pemuatan, pengangkutan, penghamparan dan pemadatan
d. Dengan menggunakan alat berat pekerjaan lebih efisiensi dan waktu yang
lebih singkat
3
1.3
Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penulisan ini adalah :
a.
Pelaksanaan pemindahan tanah mekanis (lempung keras) meliputi pekerjaan
menggali, memuat, mengangkut dan membongkar
b.
Pemilihan alat berat pada pekerjaan tanah dan pengoperasiannya
c.
Menentukan efisiensi dan produktivitas alat dengan unit berimbang pada
penggunaan alat berat
1.4
Rumusan Masalah
Pada penulisan tugas akhir ini penulis membuat suatu rumusan masalah yaitu
a.
Bagaimana pelaksanaan pekerjaan tanah pada pembangunan jalan raya?
b.
Apa saja jenis alat berat yang sesuai digunakan untuk pekerjaan tanah dan
pengoperasian alat-alat berat pada pembangunan jalan raya ?
c.
Bagaimana menentukan efisiensi, produktivitas alat dengan unit berimbang
pada penggunaan alat berat?
1.5
1.
Tujuan dan Manfaat Penulisan
Tujuan Penulisan
Tujuan dari penulisan tugas akhir ini untuk mengetahui penjelasan yang lebih
terperinci tentang :
a.
Untuk mengetahui jenis alat berat yang sesuai digunakan untuk pekerjaan
tanah dan pengoperasian alat-alat berat pada pembangunan jalan raya
b.
Untuk
menentukan efisiensi, produktivitas dengan unit berimbang pada
penggunaan alat berat
4
2.
Manfaat Penulisan
Manfaat dari penulisan ini antara lain :
a.
Sebagai bahan informasi bagi mahasiswa khususnya jurusan teknik sipil
tentang pekerjaan tanah dan pemilihan alat berat yang sesuai pada
pembangunan jalan raya
b.
Bagi
penulis sendiri untuk menambah pengetahuan dalam pekerjaan tanah
dan pemilihan alat berat yang sesuai pada pembangunan jalan raya
1.6
Metodelogi
Metode penulisan yang dilaksanakan dalam penyusunan tugas akhir ini
adalah Studi Literatur (Library Research), yaitu menggunakan dasar teori data dari
buku-buku, internet dan bahan yang diajarkan selama di bangku kuliah yang
berkaitan dengan masalah yang di bahas dan dengan contoh aplikasi perhitungan
sebagai gambaran.
PENGGUNAAN ALAT BERAT DALAM PEKERJAAN TANAH PADA
PEMBANGUNAN JALAN RAYA
DITINJAU DARI EFISIENSI DAN PRODUKTIVITAS
Diajukan Untuk Memenuhi Sebagian Dari Syarat-Syarat
Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya
OLEH :
INAL ARIFIN
NIM : 509210012
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL D3
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK BANGUNAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
2013
ABSTRAK
Inal Arifin, NIM : 509210012, “Penggunaan Alat Berat Dalam Pekerjaan Tanah
Pada Pembangunan Jalan Raya Ditinjau Dari Efisiensi Dan Produktivitas”,
Program Studi Teknik Sipil D3, Jurusan Pendidikan Teknik Bangunan,
Fakultas Teknik, Universitas Negeri Medan, Juni 2013.
Tujuan dari tugas akhir ini adalah mengetahui pelaksanaan pekerjaan tanah
pada pembangunan jalan raya, penggunaan alat-alat berat dalam pekerjaan tanah
pada pembangunan jalan raya, menetukan unit berimbang dan alat berat yang paling
efisiensi. Pada pembangunan jalan raya terdiri dari pekerjaan tanah dasar (sub grade),
perkerasan bawah (sub base), perkerasan atas (base), lapisan pengikat (binder),
lapisan penutup / aspalan. Pekerjaan tanah terdiri dari pekerjaan pembersihan lahan
dan pengupasan lapisan tanah atas alat yang digunakan bulldozer (tunggal) efesiensi
alat bekerja 60 menit/jam, produktivitas 46,82 m3 /jam. Pekerjaan penggalian,
penimbunan, pemuatan dan pengangkutan material tanah alat yang digunakan
backhoe dan dump truck (gabungan) efisiensi alat bekerja 45 menit/jam,
produktivitas backhoe 130,90 m3 /jam dan dump truck 9,59 m3 /jam. Pekerjaan
penumpukan, penghamparan, membentuk dan merapikan profil galian dan timbunan
material tanah alat yang digunakan motor grader (tunggal) efisiensi alat bekerja 50
menit/jam, produktivitas 14.400 m2 /jam. Pekerjaan pemadatan material tanah alat
yang digunakan vibrator roller (tunggal) efisiensi alat bekerja 50 menit/jam,
produktivitas 375 ccm/jam.
i
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan hidayah – Nya kepada penyusun, sehingga berkat ridho – Nya Laporan
Tugas Akhir yang berjudul ”Penggunaan Alat Berat Dalam Pekerjaan Tanah Pada
Pembangunan
Jalan
Raya
diselesaikan dengan baik.
Ditinjau
Dari Efisiensi Dan
Produktivitas” dapat
Laporan Tugas Akhir ini disusun sebagai syarat
memperoleh predikat Diploma Tiga (D3) pada Jurusan Pendidikan Teknik Bangunan
Program Studi Teknik Sipil Universitas Negeri Medan.
Tugas akhir merupakam sarana bagi mahasiswa untuk mengaplikasikan ilmu
dan pengetahuan yang telah di dapat selama mengikuti perkuliahan di Jurusan
Pendidikan Teknik Bangunan Program Studi Teknik Sipil Universitas Negeri Medan,
untuk mendapatkan satu pengetahuan baru dari hasil pengumpulan data dan
referensi.
Untuk dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini, tentunya tidak lepas
dari segala hambatan dan rintangan, namun berkat bantuan moril maupun materil
dari berbagai pihak, akhirnya tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Untuk
itu tidak berlebihan kiranya jika dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima
kasih kepada :
1. Bapak Ir. Hamidun Batubara, MT, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang
telah memberikan bimbingan dan banyak memberikan masukan kepada penulis.
2. Bapak Prof. Dr. Abdul Hamid K, M.Pd, selaku Dekan Fakultas Teknik.
ii
3. Bapak Drs. Asri Lubis, ST., M.Pd, selaku Ketua Jurusan Pendidikan Teknik
Bangunan.
4. Ibu Syafiatun Siregar, ST., MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Teknik.
5. Seluruh Dosen dan pegawai
Universitas Negeri Medan khususnya Jurusan
Pendidikan Teknik Bangunan Program Studi Teknik Sipil yang telah mendidik
dan membina penulis sejak awal hingga akhir perkuliahan.
6. Special thanks to Ayah, Mama, serta Adik dan keluarga besar tersayang yang
telah memberikan dukungan moril, doa, dan kasih sayang kepada penulis.
7. Semua pihak yang telah membantu didalam penyusunan Tugas Akhir ini.
Akhir kata, Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan
dalam Laporan Tugas Akhir ini. Oleh karena itu, kritik dan saran dari pembaca akan
sangat bermanfaat bagi penulis. Semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat
bagi semua pihak yang membacanya.
Medan,
Juni 2013
Penulis
Inal Arifin
NIM: 509210012
iii
DAFTAR ISI
Abstrak .................................................................................................................... i
Kata Pengantar ....................................................................................................... ii
Daftar Isi ................................................................................................................. iv
Daftar Gambar........................................................................................................ viii
Daftar Tabel. ........................................................................................................... ix
Daftar Notasi. ......................................................................................................... x
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah ..................................................................... 1
1.2
Identifikasi Masalah............................................................................ 2
1.3
Batasan Masalah ................................................................................. 3
1.4
Rumusan Masalah............................................................................... 3
1.5
Tujuan dan Manfaat Penulisan............................................................ 3
1. Tujuan Penulisan........................................................................... 3
2. Manfaat Penulisan......................................................................... 4
1.6
Metodelogi… ...................................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Penjelasan Umum................................................................................ 5
2.2
Pengertian Tanah. ............................................................................... 6
2.3
Jenis-jenis Tanah ................................................................................ 7
2.3.1
Tanah Liat Koloidal (Colloid) ................................................ 7
iv
2.4
2.3.2
Tanah Liat Biasa (Clay) ......................................................... 7
2.3.3
Tanah lumpur (Silt). ............................................................... 7
2.3.4
Pasir halus (Fine Sand). ......................................................... 8
2.3.5
Pasir Kasar (Coarse Sand). .................................................... 8
2.3.6
Kerikil (Gravel). ...................................................................... 8
Sifat Fisik Tanah. ................................................................................ 9
2.4.1
Pengembangan dan Penyusutan Material Tanah. ................... 10
1. Kondisi Asli (Bank, Insitu). .............................................. 10
2. Kondisi Gembur atau Lepas (Loose)................................. 11
3. Kondisi Padat (Compact). ................................................. 11
2.5
2.4.2
Berat Material Tanah. ............................................................. 11
2.4.3
Bentuk Material Tanah. .......................................................... 12
2.4.4
Kohesivitas Material Tanah. ................................................... 12
2.4.5
Kekerasan Material Tanah… .................................................. 13
2.4.6
Daya Dukung Material Tanah. ............................................... 14
Alat Berat. .......................................................................................... 15
2.5.1
Jenis Pekerjaan Tanah Pada Pembangunan Jalan Raya. ........ 15
1. Pembersihan Lahan............................................................ 15
2. Pengupasan Lapisan Tanah Atas. ...................................... 16
3. Penggalian dan Penimbunan. ............................................. 16
4. Pemuatan............................................................................ 18
5. Pengangkutan. .................................................................... 18
6. Penumpukan. ...................................................................... 18
7. Penghamparan. ................................................................... 18
v
8. Pemadatan. ......................................................................... 19
9. Membentuk dan Merapikan Profil Galian dan Timb. ........ 20
2.5.2
Penggolongan Alat-alat Berat Berdasarkan Jenis Pekerjaan
Tanah ................................................................................... 20
1. Tempat Pengambilan Tanah (Borrow Pit). ........................ 20
2. Pengangkutan Material Tanah ............................................ 20
3. Lokasi Pembuatan Jalan. .................................................... 20
2.5.3
Pemilihan Alat Berat .............................................................. 21
2.5.4
Menentukan Efisiensi Alat Berat ........................................... 23
1. Bulldozer............................................................................ 26
2. Alat Galian (Excavator).................................................... 31
a. Power Shovel................................................................ 33
b. Backhoe. ....................................................................... 34
3. Dump Truck. ..................................................................... 35
4. Motor Grader .................................................................... 40
5. Vibrator Roller .................................................................. 42
2.5.5
Unit yang Berimbang untuk Alat Berat.................................. 43
BAB III PEKERJAAN TANAH DENGAN PENETAPAN ALAT DAN
JUMLAH UNIT
3.1
Jenis-jenis Pekerjaan dan Penggunaan Alat Berat. ............................ 45
3.2
Perhit. Efisiensi, Produktivitas dengan Unit yang Berimbang............ 45
3.2.1
Menghitung Depresiasi Alat Berat per Tahun ........................ 45
3.2.2
Pek. Pembersihan Lahan dan Pengupasan Lapisan Atas ....... 46
vi
1. Alat Yang digunakan Bulldozer (Tunggal) ........................ 46
2. Menent. Kondisi Alat dan Efisiensi Penggunaanya ........... 46
3. Perhitungan Produktivitas Bulldozer ................................. 48
3.2.3
Pek. Penggalian,Penimbunan, Pemuatan, dan Angkutan........ 50
1. Alat digun. Backhoe dan Dump Truck (Gabungan) .......... 50
2. Menent. Kondisi Alat dan Efisiensi Penggunaanya ........... 50
3. Perhitungan Produktivitas Backhoe .................................. 50
4. Perhitungan Produktivitas Dump Truck ............................ 53
3.2.4
Pek.
Penumpukan,
Penghamparan,
Membentuk
dan
Merapikan Profil Galian dan Timbunan.................................. 59
1. Alat digun. Bulldozer atau Motor Grader (Tunggal) ......... 59
2. Menent. Kondisi Alat dan Efisiensi Penggunaanya ........... 59
3. Perhitungan Produktivitas Motor Grader .......................... 59
3.2.5
Pek. Penumpukan dan Penghamparan material Tanah........... 60
1. Alat digunakan Tandem Roller (Tunggal) ......................... 60
2. Menent. Kondisi Alat dan Efisiensi Penggunaanya ........... 60
3. Perhitungan Produktivitas Tandem Roller ......................... 60
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ............................................................................................ 61
B. Saran...................................................................................................... 62
DAFTAR PUSTAKA................................................................................................ 63
LAMPIRAN
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Diagram Fase Tanah .......................................................................... 6
Gambar 2. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Tekstur ............................................. 9
Gambar 3. Bulldozer dengan Roda Ban.............................................................. 28
Gambar 4. Bulldozer dengan Roda Rantai .......................................................... 28
Gambar 5. Power Shovel ..................................................................................... 33
Gambar 6. Backhoe ............................................................................................. 34
Gambar 7. Kapasitas Peres dan Munjung ............................................................ 36
Gambar 8. Dump Truck....................................................................................... 37
Gambar 9. Motor Grader ..................................................................................... 40
Gambar 10. Vibrator Roller ................................................................................... 43
viii
DAFTAR NOTASI
µ
= Mikron
Dk
= Depresiasi Per Tahun
P
= Harga Alat pada Saat Pembelian
F
= Nilai Sisa Alat
n
= Umur Ekonomis Alat
AI
= Suatu Cara untuk Mengetahui Kondisi dari Alat
PA
= Tentang Kondisi Fisik dari Alat yang Digunakan
UA
= Berapa Persen Waktu Suatu Alat untuk Beroperasi Saat Digunakan
EU
= Waktu Kerja Alat Bekerja Secara Produktif
V
= Kapasitas
H
= Tinggi Blade
L
= Panjang Blade
CT
= Waktu Siklus
LT
= Waktu Muat
HT
= Kecepatan Bulldozer Waktu Membawa Material
DT
= Waktu Pembongkaran Alat (Dumping Time)
RT
= Kecepatan Kembali Bulldozer
ST
= Waktu Tunggu (Spotting Time)
RR
= Tahanan Gelinding
GR
= Tahanan Kelandaian
TR
= Total Tahanan
x
BFF
= Faktor Bucket (dalam %)
S
= Faktor Koreksi untuk kedalaman dan Sudut Putaran Alat
W
= Lebar Pemadatan Per Pass (m)
s
= Kecepatan Pemadatan (km/jam)
L
= Ketebalan Lapisan Akhir yang diinginkan
LF
= Load Faktor
HP
= Daya Mesin
q
= jumlah penggunaan pelumas (liter/jam)
C
= kapasitas karter (liter)
t
= jumlah jam antara penggantian (jam)
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Efisiensi Operator.................................................................................. 24
Tabel 2. Nilai Efisiensi Operator......................................................................... 25
Tabel 3. Perkiraan Kapasitas Blade ..................................................................... 48
Tabel 4. Faktor Bucket untuk Alat Gali............................................................... 52
Tabel 5. Waktu siklus backhoe (menit) ............................................................. 52
Tabel 6. Faktor koreksi untuk kedalaman dan sudut putar.................................. 53
Tabel 7. Kapasitas dan berat truck ...................................................................... 55
ix
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah
Dalam pembangunan jalan raya memiliki tahapan pekerjaan yang terdiri dari
pekerjaan tanah dasar (sub grade), perkerasan bawah (sub base), perkerasan atas
(base), lapisan pengikat (binder), dan lapisan penutup / aspalan (surface).
Tanah dasar ialah tanah yang terletak dibawah perkerasan jalan. Kekuatan
dan keawetan perkerasan jalan sangat tergantung pada sifat- sifat dan daya dukung
tanah dasar. Oleh karena itu, pada perencanaan pembuatan jalan baru harus diadakan
pemeriksaan tanah yang teliti ditempat- tempat yang akan dijadikan tanah dasar yang
berfungsi untuk mendukung perkerasan jalan. Apabila pada tanah dasar, tanah
berlumpur maka dilakukan penggalian dan penggantian tanah kemudian dilakukan
pemadatan guna untuk mempertinggi daya dukung tanah dasar.
Pada pembangunan jalan raya baru yang panjangnya ratusan kilometer
dikerjakan secara manual (dikerjakan manusia) sudah tidak mungkin lagi karena
biaya yang besar dan waktu pekerjaan yang cukup lama. Maka untuk mencapai
waktu dan biaya yang lebih ekonomis digunakan alat berat.
Alat berat yang dimaksud disini alat yang digunakan untuk membantu
manusia dalam melakukan pekerjaan tanah skala besar pada pembangunan jalan
raya. Pada pekerjaan tanah terdiri dari pekerjaan penggalian alat berat yang
digunakan power shovel, pekerjaan penumpukan material tanah digunakan bulldozer,
pemuatan material tanah digunakan loader, pengangkutan material tanah digunakan
1
2
dump truck, penghamparan material tanah digunakan motor grader dan pemadatan
material tanah digunakan vibrator roller.
Dengan menggunakan alat berat biaya lebih ekonomis dan waktu yang
digunakan lebih cepat dibandingkan dikerjakan dengan secara manual, maka
menggunakan alat berat lebih efisiensi.
Dari semua jenis pekerjaan yang diuraikan, tugas akhir ini dibatasi hanya
membicarakan tentang pekerjaan tanah pada pembangunan jalan raya, penggunaan
alat-alat berat pada pembangunan jalan raya, efisiensi dan produktivitas.
Oleh karena itu, Penulis mengambil judul pada Tugas Akhir ini adalah
“Penggunaan Alat Berat Dalam Pekerjaan Tanah Pada Pembangunan Jalan
Raya Ditinjau Dari Efisiensi Dan Produktivitas”.
1.2
Identifikasi Masalah
Pada penulisan tugas akhir ini penulis membuat identifikasi masalah yaitu
a. Pada pembangunan jalan raya terdiri dari pekerjaan tanah dasar, perkerasan
bawah, perkerasan atas, lapisan pengikat dan lapisan penutup / aspalan
b. Apabila tanah dasar tanah berlumpur maka dilakukan penggalian dan
penggantian tanah kemudian dipadatkan
c. Pada pekerjaan tanah terdiri dari pekerjaan penggalian, penumpukan,
pemuatan, pengangkutan, penghamparan dan pemadatan
d. Dengan menggunakan alat berat pekerjaan lebih efisiensi dan waktu yang
lebih singkat
3
1.3
Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penulisan ini adalah :
a.
Pelaksanaan pemindahan tanah mekanis (lempung keras) meliputi pekerjaan
menggali, memuat, mengangkut dan membongkar
b.
Pemilihan alat berat pada pekerjaan tanah dan pengoperasiannya
c.
Menentukan efisiensi dan produktivitas alat dengan unit berimbang pada
penggunaan alat berat
1.4
Rumusan Masalah
Pada penulisan tugas akhir ini penulis membuat suatu rumusan masalah yaitu
a.
Bagaimana pelaksanaan pekerjaan tanah pada pembangunan jalan raya?
b.
Apa saja jenis alat berat yang sesuai digunakan untuk pekerjaan tanah dan
pengoperasian alat-alat berat pada pembangunan jalan raya ?
c.
Bagaimana menentukan efisiensi, produktivitas alat dengan unit berimbang
pada penggunaan alat berat?
1.5
1.
Tujuan dan Manfaat Penulisan
Tujuan Penulisan
Tujuan dari penulisan tugas akhir ini untuk mengetahui penjelasan yang lebih
terperinci tentang :
a.
Untuk mengetahui jenis alat berat yang sesuai digunakan untuk pekerjaan
tanah dan pengoperasian alat-alat berat pada pembangunan jalan raya
b.
Untuk
menentukan efisiensi, produktivitas dengan unit berimbang pada
penggunaan alat berat
4
2.
Manfaat Penulisan
Manfaat dari penulisan ini antara lain :
a.
Sebagai bahan informasi bagi mahasiswa khususnya jurusan teknik sipil
tentang pekerjaan tanah dan pemilihan alat berat yang sesuai pada
pembangunan jalan raya
b.
Bagi
penulis sendiri untuk menambah pengetahuan dalam pekerjaan tanah
dan pemilihan alat berat yang sesuai pada pembangunan jalan raya
1.6
Metodelogi
Metode penulisan yang dilaksanakan dalam penyusunan tugas akhir ini
adalah Studi Literatur (Library Research), yaitu menggunakan dasar teori data dari
buku-buku, internet dan bahan yang diajarkan selama di bangku kuliah yang
berkaitan dengan masalah yang di bahas dan dengan contoh aplikasi perhitungan
sebagai gambaran.