Evaluasi Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Metode Bina Marga Pt T-01-2002-B Dengan Menggunakan Program Kenpave Chapter III V

BAB III
PROGRAM KENPAVE DAN METODE BINA MARGA
Pt-T-01-2002-B

III.1. UMUM
Program KENPAVE merupakan software desain perencanaan perkerasan
yang dikembangkan oleh Dr. Yang H Huang, P.E. Professor Emeritus of Civil
Engineering University of Kentucky. Software ini ditulis dalam bahasa
pemrograman Visual Basic dan dapat dijalankan dengan versi Windows 95 atau
diatasnya. Program KENPAVE ini hanya dapat dijalan dalam operating System
versi windows 95 sampai windows xp professional service park 2. Untuk
operating system diatasnya seperti windows vista dan windows 7 program
KENPAVE dapat diinstall dan dijalankan akan tetapi tidak akan berjalan dengan
baik karena program ini dibuat untuk operating system versi lama.
Program KENPAVE dapat menganalisis perkerasan lentur dan perkerasan
kaku dengan fleksibel dan lebih mudah daripada program yang lain. Semua yang
harus dilakukan untuk menjalankan program KENPAVE adalan memasukkan
data-data yang diperlukan yaitu sifat karakteristik perkerasan dan material seperti
modulus, poisson ratio setiap lapisan, beban roda, tekanan ban, dan koordinat
dimana tegangan dan regangan yang diperlukan untuk kita dapatkan.
Metode Bina Marga Pt T-01-2002-B adalah Pedoman perencanaan tebal

perkerasan lentur yang digunakan di Indonesia. Perencanaan tebal perkerasan
yang diuraikan dalam pedoman ini merupakan dasar dalam menentukan tebal
perkerasan lentur yang dibutuhkan untuk jalan raya[3]. Pedoman ini juga
memperkenalkan konsep reliability, koefisien drainase, dan hubungan antara

Universitas Sumatera Utara

koefisien kekuatan relatif dengan besaran mekanistik. Penentuan tebal perkerasan
dengan metode ini hanya berlaku untuk konstruksi perkerasan yang menggunakan
material bergradasi lepas (granular material dan batu pecah) dan berpengikat.

III.2. PROGRAM KENPAVE
Software ini terbagi dalam empat program yang terpisah dan ditambah
dengan beberapa program untuk menunjukkan grafis, keempat program tersebut
antara lain yaitu LAYERINP, KENLAYER, SLABINP, dan KENSLAB.
LAYERINP dan KENLAYER. merupakan program analisis untuk perkerasan
lentur, sedangkan SLABINP dan KENSLAB merupakan program analisis untuk
perkerasan kaku [7].
III.2.1 Instalasi Program
Program ini disimpan dalam CD dan terdiri dari lima file: setup.exe,

Setup.lst, KENPAVEI.CAB, KENPAVE2.CAB, dan KENPAVE3.CAB. Program
ini dapat diinstal pada setiap komputer dengan Windows 95 atau lebih tinggi.
Prosedur untuk menginstal KENPAVE dijelaskan seperti di bawah ini:
1. Masukkan disk ke dalam CD Drive, Klik tombol Start, kemudian klik Run,
dan akan keluar menu pada tampilan.
2. Ketik drive pertama diikuti oleh SETUP (misalnya D:\SETUP), kemudian
klik OK, dan akan muncul pengaturan layar dengan beberapa petunjuk.
3. Disarankan semua file yang diinstal akan disimpan dalam direktori bawaan
yaitu pada direktori C:\KENPAVE. tapi, dapat mengganti default dan
menyimpannya dalam direktori yang anda inginkan.
4. Ikuti petunjuk pada layar sampai muncul pesan "KENPAVE Setup was
completed succesfully". Selama instalasi, jika pesan" A file being copied

Universitas Sumatera Utara

is older than the file in your system . Do you want to keep this file? "
muncul, cukup klik "Ya" seperti yang direkomendasikan. Jika pesan
kesalahan muncul untuk file tertentu, klik tombol Abaikan dan biarkan
instalasi dilanjutkan. Sistem mungkin sudah memiliki file, atau file tujuan
mungkin ditulis untuk dilindungi.

5. Jalankan KENPAVE dengan mengklik tombol Start, kemudian arahkan ke
Programs dan KENPAVE, dengan mengklik KENPAVE akan keluar layar
utama KENPAVE.

Setelah instalasi, total 30 file akan disimpan di direktori KENPAVE, di
antaranya adalah KENPAVE.EXE, KENLAYER.EXE, KENSLABS EXE,.
LARGE.EXE (KENSLABS dengan memori besar), 12 file data dalam satuan
Inggris, 12 file data dalam satuan SI, datapath digunakan untuk drop-down box,
dan ST6UNST untuk menguninstall program. Untuk menghapus program dari
komputer, klik start, klik Kontrol Panel. Kemudian klik dua kali Add / Remove
Programs ikon, dan keluar tampilan untuk semua program yang diinstal, termasuk
KENPAVE, akan ditampilkan. Setelah mengklik KENPAVE dan kemudian klik
pada Add\Remove.

Universitas Sumatera Utara

III.2.2. Perkembangan Program KENPAVE
Program KENPAVE yang menyertai buku Yang Huang Edisi Kedua
'Pavement Analisis dan Desain ', adalah versi Windows pengganti empat program
DOS dari LAYERINP, KENLAYER, SLABSINP, dan KENSLABS yang

menyertai buku edisi pertama yang diterbitkan pada tahun 1993. Kontrol program
KENPAVE adalah pada layar utama yang dapat melakukan berbagai fungsi.
Setelah file data dibuat dan diberi nama (atau berganti nama), seluruh analisis dan
desain dapat diselesaikan hanya dengan mengklik tombol atau menu tanpa
keharusan untuk mengetik nama file lagi.
File data yang disiapkan oleh KENPAVE sedikit berbeda dari programprogram sebelumnya. Sebagai contoh, program-program lama hanya dapat
menggunakan unit bahasa Inggris, sementara KENPAVE dapat menggunakan
salah satu unit bahasa Inggris atau SI. Dalam unit Inggris, program-program lama
yang digunakan pci untuk satuan berat, sementara KENPAVE digunakan PCF.
Namun, pada LAYERINP untuk perkerasan lentur dan SLABSINP untuk
perkerasan kaku dapat mengkonversi file lama secara otomatis ke format baru
sehingga file data lama masih dapat digunakan untuk menjalankan KENLAYER
dan KENSLABS.

III.2.3. Tampilan Utama Program KENPAVE
Gambar 3.1 menunjukkan tampilan utama KENPAVE, yang terdiri dari
dua menu pada bagian atas dan 11 menu di bagian bawah. Tiga menu pada bagian
kiri digunakan untuk perkerasan lentur, dan lima menu pada bagian kanan untuk
perkerasan kaku, dan sisanya tiga untuk tujuan umum.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.1. Tampilan Awal KENPAVE

III.2.4. Menu-menu pada Program KENPAVE


Data Path
Pada sebelah kiri di bagian ujung atas terdapat kotak Data Path yang
merupakan direktori tepat penyimpanan data. Nama yang umum pada
direktori adalah default C:\KENPAVE \ sebagai mana terdaftar pada
proses instalasi. Jika ingin membuat direktori baru untuk menyimpan data
file yang dibuat, Anda dapat mengetikkan nama direktori (mis C:\ABC \)
di kotak Jalur data. Setelah LAYERINP atau SLABSINP diklik, direktori
baru akan dibuat dan muncul sebagai item pertama dalam kotak data path.
Jika Anda ingin membuat file data yang ada selain direktori
C:\KENPAVE\, Anda dapat mengetikkan nama direktori. Semua file data
dalam direktori tersebut dengan extension. DAT akan ditampilkan dalam

Universitas Sumatera Utara

menu Filename yang berada di sebelah kanan. Namun, kotak nama file
akan tetap kosong, jika tidak ada file dengan extensi DAT di direktori
data.


Filename
Pada menu filename akan ditampilkan sebuah file baru yang diciptakan
oleh LAYERINP atau SLABSINP, kita tidak perlu mengeketik nama di
kotak Filename karena file yang dibuat akan automatis ada pada menu
filename. Semua file data harus memiliki ekstensi DAT. Nama file
ditampilkan dalam kotak juga akan digunakan dalam file lain yang
dihasilkan selama pelaksanaan KENLAYER atau KENSLABS. Untuk file
yang ada untuk diedit, dapat mengetikkan nama file atau menggunakan
daftar drop-down box untuk menemukan nama file.



Help
Pada Setiap layar menu terdapat menu 'help' yaitu bantuan yang

menjelaskan parameter input dan penggunaan yang tepat dari program.
Textbox dan bentuk data yang kebanyakan berada pada layar yang sama.
Beberapa menu memiliki 'Bantuan' menu atau tombol yang harus diklik
jika ingin membacanya. Menu help sangat membantu dalam menjalankan
program ini, karena pada setiap menu yang baru akan ada penjelasan
sehingga lebih memudahkan pengguna dalam menggunakan program.



Editor
EDITOR dapat digunakan untuk memeriksa, mengedit, dan cetak data file,
untuk pengguna pemula dengan pengaturan file data, penggunaan
LAYERINP atau SLABINP sebagai editor sangat dianjurkan. Jika

Universitas Sumatera Utara

pengguna yang berpengalaman, mungkin ingin membuat beberapa
perubahan sederhana dalam file data dengan EDITOR karena dapat
memasukkan file lebih cepat dan melihat isi dari seluruh file, bukan
melalui serangkaian layar dengan menggunakan LAYERINP atau

SLABSINPExit
Setelah semua analisis yang diinginkan telah selesai, klik 'EXIT' untuk
menutup KENPAVE.


Layerinp dan Slabsinp
LAYERINP atau SLABSINP digunakan untuk membuat data file sebelum
KENLAYER atau KENSLABS dapat dijalankan.



Kenlayer dan Kenslabs
KENLAYER atau KENSLABS merupakan program utama untuk analisis
perkerasan dan dapat dijalankan hanya setelah file data telah diisi.
Program ini akan membaca dari file data dan memulai eksekusi. Selama
eksekusi, beberapa hasil akan muncul di layar untuk member tahu bahwa
program ini berjalan.



LGRAPH atau SGRAPH
LGRAPH atau SGRAPH dapat digunakan untuk menampilkan grafik
rencana dan penampang perkerasan dengan beberapa informasi tentang
input dan output.



Contour
Menu ini berguna untuk plot kontur tekanan atau momen dalam arah x
atau y. plot contour adalah untuk perkerasan kaku.

Universitas Sumatera Utara

III.3. PROGRAM KENLAYER
Program komputer KENLAYER ini hanya dapat diaplikasikan pada jenis
perkerasan lentur tanpa sambungan atau perkerasan kaku

[7]

. Untuk perkerasan

kaku digunakan program KENPAVE bagian KENSLABS. Program KENLAYER
digunakan untuk menentukan rasio kerusakan menggunakan model tekanan
(distress models)[15].
Distress models dalam KENLAYER adalah retak dan deformasi.
Regangan yang menghasilkan retak dan deformasi telah dianggap bagian paling
penting untuk perancangan struktur perkerasan aspal. Salah satunya adalah
regangan tarik horisontal

dibagian bawah lapisan aspal yang menyebabkan

kelelahan retak dan regangan tekan vertikal pada permukaan tanah dasar yang
menyebabkan deformasi permanen atau rutting[15].
Distress model dapat digunakan untuk memprediksi umur perkerasan baru
dengan mengasumsi konfigurasi perkerasan. Jika reliabilitas atau kemampuan
untuk distress tertentu lebih kecil dari tingkat minimum yang dibutuhkan,
konfigurasi perkerasan yang diasumsikan harus diubah.[15]

III.3.1. Dasar teori program KENLAYER
Dasar dari program KENLAYER ini adalah teori sistem lapis banyak.

Teori sistem lapis banyak adalah metode mekanistik dalam perencanaan
perkerasan lentur sebagaimana yang telah diuraikan di BAB dua. KENLAYER
dapat diaplikasikan pada perilaku tiap lapis yang berbeda, seperti linear, non
linear atau viskoelastis. Dan juga empat jenis sumbu roda, yaitu sumbu tunggal
roda tunggal, sumbu tunggal roda ganda, sumbu tandem dan sumbu triple. Pada

Universitas Sumatera Utara

program KENLAYER dimulai dengan input data melalui menu LEYERINP pada
program KENPAVE.

III.3.2. Menu-Menu Pada LAYERINP Pogram KENLAYER


III.3.2.1. Tampilan LAYERINP
Gambar 3.2 menunjukkan tampilan menu LAYERINP. Pada

LAYERINP ada 11 menu. Dari setiap menu harus diisi dengan data yang
ada. Namun, ada menu-menu yang default yang artinya tidak perlu diisi
Karena dengan automatis akan menyesuaikan dengan data yang diisi.

Gambar 3.2. Tampilan Layar LAYERINP
Berikut ini adalah penjelasan dari menu – menu yang ada di dalam
LAYERINP, yaitu:
a. File
Menu ini untuk memilih file yang akan diinput. New untuk file baru
dan Old untuk file yang sudah ada.

Universitas Sumatera Utara

b. General
Dalam menu General terdapat beberapa menu yang harus diinput:


Title

: Judul dari analisa.



MATL

: Tipe dari material. (1) jika seluruh lapis merupakan

linear elastis, (2) jika lapisan merupakan non linear elastis, (3)
jika

lapisan

merupakan

viskoelastis,

(4)

jika

lapisan

merupakan campuran dari ketiga lapisan di atas.

Gambar 3.3. Tampilan Menu General


NDAMA : Analisa kerusakan. (0) jika tidak ada kerusakan
analisis, (1) terdapat kerusakan analisis, ada hasil printout, (2)
terdapat kerusakan analisis, ada hasil printout lebih detail.



DEL

: Akurasi hasil analisa. Standar akurasi 0.001.



NL

: Jumlah layer / lapis, maksimum 19 lapisan

Universitas Sumatera Utara



NZ

: Letak koordinat arah Z yang akan dianalisa. Jika

NDAMA =1 atau 2, maka NZ = 0 karena program akan
menganalisa di koordinat yang mengalami analisa kerusakan.


NSTD

: (1) untuk vertikal displacement, (5) untuk vertikal
displacement dan nilai tegangan, (9) untuk vertikal
displacement, nilai tegangan dan nilai regangan.



NBOND : (1) jika antar semua lapis saling berhubungan / terikat,
(2) jika tiap antar lapisan tidak terikat atau gaya geser
diabaikan.

o NUNIT

: Satuan yang digunakan. (0) satuan English, (1) satuan
SI.

Tabel 3.1. Satuan English dan SI
Satuan
Panjang
Tekanan
Modulus

Satuan English
Inch
Psi
Psi

Satuan SI
cm
kPa
kPa

c. Zcoord
Jumlah poin yang ada dalam menu ini sama dengan jumlah NZ pada
menu General. ZC adalah jarak vertikal atau jarak dalam arah Z dimana
jarak tersebut yang akan dianalisa oleh program. Contoh seperti dalam
gambar, hal itu berarti yang akan dianalisa oleh program adalah pada
kedalaman 4 inch dan 6 inch.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.4. Tampilan Layar Zcoord
d. Layer
Jumlah layer yang ada dalam menu ini sama dengan jumlah NL pada
menu General. TH adalah tebal tiap layer / lapis. PR adalah Poisson’s
Ratio tiap layer.

Gambar 3.5. Tampilan Layar Layer

Universitas Sumatera Utara

e. Interface
Menu interface ini berkaitan dengan NBOND yang ada dalam menu
General. Jika NBOND = 1, maka menu interface akan default. Jika
NBOND = 2, maka menu interface akan keluar seperti pada gambar

Gambar 3.6. Tampilan Layar Interface
f. Moduli
Jumlah period dalam menu ini sama dengan jumlah NPY dalam menu
General. Maksimal period dalam menu ini adalah 12. E adalah modulus
elastisitas tiap layer.
g. Load
Jumlah unit yang ada dalam menu ini sama dengan jumlah NLG dalam
menu General. Untuk kolom Load (0) untuk sumbu tunggal roda tunggal,
(1) untuk sumbu tunggal roda ganda, (2) untuk sumbu tandem, (3) untuk
sumbu triple. Kolom CR adalah radius kontak pembebanan. Kolom CP

Universitas Sumatera Utara

adalah nilai beban. Kolom YW dan XW merupakan jarak antar roda arah y
dan arah x. Jika kolom Load = 0, maka kolom YW dan XW = 0. Kolom
NR dan NPT.

Gambar 3.7. Tampilan Layar Load
h. Parameter lain seperti Nonlinear, Viscoelastic, Damage, MohrCoulomb akan mengikuti nilai dengan sendirinya sesuai dengan input
nilai yang dimasukan sebelum data ini.

III.4. DATA MASUKAN (INPUT PROGRAM KENPAVE)
Data yang diperlukan sebagai masukan dalam program KENPAVE adalah
data struktur perkerasan yang berkaitan dengan perencanaan tebal perkerasan
metode mekanistik teori sistem lapis banyak. Data tersebut antara lain; modulus
elastisitas, poisson ratio, tebal lapisan perkerasan, dan kondisi beban. Modulus
elastisitas dari lapisan permukaan sampai tanah dasar yang diperlukan adalah dari

Universitas Sumatera Utara

modulus elastisitas yang telah ditentukan dalam perencanaan dengan metode Bina
Marga. Nilai poisson ratio ditentukan berdasarkan tabel 2.5. Data tebal perkerasan
dari tebal lapisan yang dihasilkan melalui perhitungan metode Bina Marga.
Data kondisi beban terdiri dari data beban roda P(KN/lbs), data tekanan
ban q (Kpa/psi), data jarak antara roda ganda d(cm / inch), dan data jari-jari
bidang kontak a(cm/inch). Pada penelitian ini digunakan data kondisi beban
berdasarkan data yang digunakan di Indonesia[11] sebagai berikut:
o Beban kendaraan Sumbu standar 18.000 pon/8.16 ton
o Tekanan Roda satu ban 0,55 MPa = 5,5 kg/cm2
o Jari-jari bidang kontak 110 mm atau 11 cm
o Jarak antara masing-masing sumbu roda ganda = 33 cm

Gambar 3.8. Sumbu standar Ekivalen di Indonesia

III.5. DATA KELUARAN (OUTPUT PROGRAM)
Setelah semua data yang diperlukan dimasukkan kedalam program
KENPAVE maka program akan menjalankan analisis perkerasan. Keluaran dari
program ini adalah tegangan, regangan, dan lendutan. Ada sembilan keluaran dari
program ini yaitu vertical deflection, vertical stress, major principal stress, minor

Universitas Sumatera Utara

principal stress, intermediate principal stress, vertical strain, major principal
strain, minor principal strain, dan horizontal principal strain. Pada penelitian ini
output yang digunakan adalah vertical strain dan horizontal principal strain untuk
selanjutnya digunakan dalam menghitung jumlah repetisi beban berdasarkan
analisa kerusakan fatigue dan rutting.

III.6. TAHAPAN EVALUASI MENGGUNAKAN PROGRAM KENPAVE
Tahapan perhitungan evaluasi tebal perkerasan metode Bina Marga Pt T01-2002-B dengan menggunakan program KENPAVE adalah sebagai berikut:
1. Menentukan data struktur perkerasan yaitu modulus elastisitas, poisson
ratio, dan tebal perkerasan berdasarkan perencanaan menggunakan metode
Bina Marga 2002
2. Hitung parameter dengan menggunakan teori sistem lapis banyak program
KENPAVE sehingga diperoleh hasil tegangan dan regangan yang terjadi
pada struktur perkerasan.
3. Nilai regangan tarik horisontal di bawah lapisan permukaan perkerasan
dapat digunakan untuk mengetahui jumlah repetisi beban Nf dan nilai
regangan tekan di bawah lapis pondasi bawah atau permukaan tanah dasar
dapat digunakan untuk mengetahui Nd.
4. Periksa nilai Nf dan Nd dengan Nrencana, yang telah direncanakan.
5. Jika Nf atau Nd lebih besar dari Nrencana maka tebal perkerasan yang
dihasilkan melalui perencanana metode Bina Marga 2002 mampu
menahan beban lalu lintas sesuai dengan yang direncanakan.

Universitas Sumatera Utara

6. Jika Nf atau Nd lebih kecil dari Nrencana, maka tebal perkerasan

metode

Bina Marga tidak mampu menahan beban lalu lintas yang direncanakan
berdasarkan teori sistem lapis banyak program KENPAVE.

III.7. METODE BINA MARGA Pt T-01-2002-B
Dalam metode Bina Marga ini ada beberapa istilah dan parameter yang
digunakan untuk perencanaan perkerasan lentur antara lain[3]:
III.7.1. Angka Ekivalen Beban Gandar Sumbu Kendaraan (E)
Angka ekivalen (E) masing-masing golongan beban gandar sumbu
(setiap kendaraan) ditentukan menurut tabel. Tabel ini hanya berlaku
untuk roda ganda. Untuk roda tunggal karakteristik beban yang berlaku
agak berbeda dengan roda ganda. Untuk roda tunggal rumus berikut ini
harus dipergunakan.
Angka Ekivalen roda tunggal =

Beban gandar satu sumbu tunggal dalam kN
52 kN

..(3.1)

III.7.2. Reliabilitas
Konsep reliabilitas merupakan upaya untuk menyertakan derajat
kepastian (degree of certainty) ke dalam proses perencanaan untuk
menjamin bermacam-macam alternative perencanaan akan bertahan
selama selang waktu yang direncanakan (umur rencana). Faktor
perencanaan reliabilitas memperhitungkan kemungkinan variasi perkiraan
lalu-lintas (w18) dan perkiraan kinerja (W18), dan karenanya memberikan
tingkat reliabilitas (R) dimana seksi perkerasan akan bertahan selama
selang waktu yang direncanakan. Pada umumnya, dengan meningkatnya

Universitas Sumatera Utara

volume lalu-lintas dan kesukaran untuk mengalihkan lalu-lintas, resiko
tidak memperlihatkan kinerja yang diharapkan harus ditekan. Hal ini dapat
diatasi dengan memilih tingkat reliabilitas yang lebih tinggi. Tabel 3.2
memperlihatkan rekomendasi tingkat reliabilitas untuk bermacam-macam
klasifikasi jalan. Perlu dicatat bahwa tingkat reliabilitas yang lebih tinggi
menunjukkan jalan yang melayani lalu-lintas paling banyak, sedangkan
tingkat yang paling rendah, 50 % menunjukkan jalan lokal.
Table 3.2 Rekomendasi tingkat reliabilitas untuk bermacam-macam
klasifikasi jalan
Klasifikasi Jalan

Rekomendasi tingkat reliabilitas
Perkotaan

Antar kota

85 – 99,9

80 – 99,9

Arteri

80 – 99

75 – 95

Kolektor

80 – 95

75 – 95

Local

50 – 80

50 – 80

Bebas hambatan

Sumber : Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur (Pt T-01-2002-B)

Reliabilitas kinerja-perencanan dikontrol dengan faktor reliabilitas
(FR) yang dikalikan dengan perkiraan lalu-lintas (w18) selama umur
rencana untuk memperoleh prediksi kinerja (W18). Untuk tingkat
reliabilitas (R) yang diberikan, reliability factor merupakan fungsi dari
deviasi standar keseluruhan (overall standard deviation,S0) yang
memperhitungkan kemungkinan variasi perkiraan lalu-lintas dan perkiraan
kinerja untuk W18 yang diberikan. Dalam persamaan desain perkerasan
lentur, level of reliabity (R) diakomodasi dengan parameter penyimpangan
normal standar (standard normal deviate, ZR). Tabel 3.3. memperlihatkan

Universitas Sumatera Utara

nilai ZR untuk level of serviceability tertentu. Penerapan konsep reliability
harus memperhatikan langkah-langkah berikut ini:
1) Definisikan klasifikasi fungsional jalan dan tentukan apakah
merupakan jalan perkotaan atau jalan antar kota
2) Pilih tingkat reliabilitas dari rentang yang diberikan pada Tabel 3.3
3) Deviasi standar (S0) harus dipilih yang mewakili kondisi setempat.
Rentang nilai S0 adalah 0,40 – 0,50.
Tabel 3.3 Nilai Penyimpangan normal standar (standar normal deviate)
untuk tingkat reliabilitas tertentu
Reliabilitas, R (%)

Standar normal deviate, Zr

50

0,000

60

-0,253

70

-0,524

75

-0,674

80

-0,841

85

-1,037

90

-1,282

91

-1,340

92

-1,405

93

-1,476

94

-1,555

95

-1,645

96

-1,751

97

-1,881

98

-2,054

99

-2,327

99.9

-3,090

99.99

-3,750

Sumber : Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur
(Pt T-01-2002-B)

Universitas Sumatera Utara

III.7.3. Lalu Lintas Pada Lajur Rencana
Lalu lintas pada lajur rencana (w18) diberikan dalam kumulatif beban
gandar standar. Untuk mendapatkan lalu lintas pada lajur rencana ini
digunakan perumusan berikut ini :
W18 = DD x DL x

18

…………………………………………(3.2)

Dimana :
DD = faktor distribusi arah.
DL = faktor distribusi lajur.
18 = beban gandar standar kumulatif untuk dua arah.
Pada umumnya DD diambil 0,5. Pada beberapa kasus khusus terdapat
pengecualian dimana kendaraan berat cenderung menuju satu arah
tertentu. Dari beberapa penelitian menunjukkan bahwa DD bervariasi dari
0,3 – 0,7 tergantung arah mana yang ‘berat’ dan ‘kosong’.
Tabel 3.4 Faktor Distribusi Lajur (DD)
Jumlah Lajur Per Arah

% beban gandar standar dalam lajur rencana

1

100

2

80 – 100

3

60 – 80

4

50 – 75

Sumber : Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur (Pt T-01-2002-B)

Lalu-lintas yang digunakan untuk perencanaan tebal perkerasan lentur
dalam pedoman ini adalah lalu-lintas kumulatif selama umur rencana.
Besaran ini didapatkan dengan mengalikan beban gandar standar
kumulatif pada lajur rencana selama setahun (w18) dengan besaran

Universitas Sumatera Utara

kenaikan lalu lintas (traffic growth). Secara numerik rumusan lalu-lintas
kumulatif ini adalah sebagai berikut :
...........................................................................(3.3)
Dimana :
Wt = jumlah beban gandar tunggal standar kumulatif.
w18 = beban gandar standar kumulatif selama 1 tahun.
n = umur pelayanan (tahun).
g = perkembangan lalu lintas (%).

III.7.4. Koefisien Drainase
Diperkenalkan konsep koefisien drainase untuk mengakomodasi
kualitas sistem drainase yang dimiliki perkerasan jalan. Tabel 3.5
memperlihatkan definisi umum mengenai kualitas drainase.
Tabel 3.5 Definisi Kualitas Drainase
Kualitas drainase

Air hilang dalam

Baik sekali

2 jam

Baik

1 hari

Sedang

1 minggu

Jelek

1 bulan

Jelek sekali

Air tidak akan mengalir

Sumber : Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan
Lentur (Pt T-01-2002-B)

Kualitas drainase pada perkerasan lentur diperhitungkan dalam
perencanaan dengan menggunakan koefisien kekuatan relatif yang
dimodifikasi. Faktor untuk memodifikasi koefisien kekuatan relatif ini

Universitas Sumatera Utara

adalah koefisien drainase (m) dan disertakan ke dalam persamaan Indeks
Tebal Perkerasan (ITP) bersama-sama dengan koefisien kekuatan relative
(a) dan ketebalan (D).
Tabel 3.6 memperlihatkan nilai koefisien drainase (m) yang
merupakan fungsi dari kualitas drainase dan persen waktu selama setahun
struktur perkerasan akan dipengaruhi oleh kadar air yang mendekati
jenuh.
Tabel 3.6 Koefisien drainase (m) untuk memodifikasi koefisien kekuatan
relative material untreated base dan subbase pada perkerasan lentur.
Persen waktu struktur perkerasan dipengaruhi oleh kadar
Kualitas drainase

air yang mendekati jenuh
25 %

1,40 – 1,30

1,35 – 1,30

1,30 – 1,20

1,20

Baik Sedang Jelek 1,35 – 1,25

1,25 – 1,15

1,15 – 1,00

1,00

1,25 – 1,15

1,15 – 1,05

1,00 – 0,80

0,80

Baik sekali

Jelek sekali

0,60
1,15 – 1,05Tebal
1,05
– 0,80 Lentur
0,80 –(Pt
0,60
Sumber : Pedoman Perencanaan
Perkerasan
T-01-2002-B)
–

–

–

III.7.5. Indeks Permukaan (IP)
Indeks permukaan ini menyatakan nilai ketidakrataan dan kekuatan
perkerasan yang berhubungan dengan tingkat pelayanan bagi lalu-lintas
yang lewat. Adapun beberapa ini IP beserta artinya adalah seperti yang
tersebut di bawah ini :
IP = 2,5 : menyatakan permukaan jalan masih cukup stabil dan baik.
IP = 2,0 : menyatakan tingkat pelayanan terendah bagi jalan yang masih
mantap.
IP = 1,5 : menyatakan tingkat pelayanan terendah yang masih mungkin
(jalan tidak terputus).

Universitas Sumatera Utara

IP = 1,0 : Menyatakan permukaan jalan dalam keadaan rusak berat
sehingga sangat mengganggu lalu-lintas kendaraan.
Dalam menentukan indeks permukaan (IP) pada akhir umur rencana, perlu
dipertimbangkan faktor-faktor klasifikasi fungsional jalan sebagai mana
diperlihatkan pada Tabel 3.7.
Tabel 3.7. Indeks Permukaan pada Akhir Umur Rencana (IPt)
Klasifikasi Jalan
Lokal

Kolektor

Arteri

Bebas hambatan

1,0 – 1,5

1,5

1,5 – 2,0

-

1,5

1,5 – 2,0

2,0

-

1,5 – 2,0

2,0

2,0 – 2,5

-

-

2,0 – 2,5

2,5

2,5

Sumber : Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur (Pt T-01-2002-B)

Dalam menentukan indeks permukaan pada awal umur rencana (IP0) perlu
diperhatikan jenis lapis permukaan perkerasan pada awal umur rencana
sesuai dengan Tabel 3.8.
Tabel 3.8. Indeks Permukaan pada Awal Umur Rencana (IP0)
Jenis Lapis Perkerasan
LASTON

LASBUTAG L A P E N

IP0

Ketidakrataan *) (IRI,
m/km)

>4

< 1,0

3,9 – 3,5

> 1,0

3,9 – 3,5

< 2,0

3,4 – 3,0

> 2,0

3,4 – 3,0

< 3,0

2,9 – 2,5

> 3,0

Sumber : Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur
(Pt T-01-2002-B)

Universitas Sumatera Utara

III.7.6.

Koefisien Kekuatan Relatif
Pedoman ini memperkenalkan korelasi antara koefisien kekuatan
relatif dengan nilai mekanistik, yaitu modulus resilien. Berdasarkan jenis
dan fungsi material lapis perkerasan, estimasi Koefisien Kekuatan Relatif
dikelompokkan ke dalam 5 katagori, yaitu : beton aspal (asphalt concrete),
lapis pondasi granular (granular base), lapis pondasi bawah granular
(granular subbase), cement-treated base (CTB), dan asphalt-treated base
(ATB).

III.7.6.1. Lapis Permukaan Beton Aspal (asphalt concrete surface course)
Gambar 3.9 memperlihatkan grafik yang dipergunakan untuk
memperkirakan Koefisien Kekuatan Relatif lapis permukaan berbeton
aspal bergradasi rapat berdasarkan modulus elastisitas (EAC) pada
suhu 680F (metode AASHTO 4123).

Gambar 3.9 Grafik untuk memperkirakan koefisien kekuatan relatif
lapis permukan bereton aspal bergradasi rapat (a1).

Universitas Sumatera Utara

III.7.6.2.

Lapis Pondasi Granular (granular base layer)
Koefisien Kekuatan Relatif, a2 dapat diperkirakan dengan
menggunakan Gambar 3.10. atau dihitung dengan menggunakan
hubungan berikut :
a2 = 0,249 (log10 EBS) – 0,977 …..……………………..(3. )

Gambar 3.10 Variasi koefisien kekuatan relatif lapis pondasi granular
(a2).

Universitas Sumatera Utara

III.7.6.3.

Lapis Pondasi Bawah Granular (granular subbase layers)
Koefisien Kekuatan Relatif, a3 dapat diperkirakan dengan
menggunakan Gambar 3.11. atau dihitung dengan menggunakan
hubungan berikut :
a3 = 0,227 (log10 ESB) – 0,839 ……..…………………..(3.5)

Gambar 3.11. Variasi koefisien kekuatan relatif lapis pondasi
bersemen (a3).

Universitas Sumatera Utara

III.7.6.4.

Lapis Pondasi Bersemen
Gambar 3.12 memperlihatkan grafik yang dapat dipergunakan
untuk memperkirakan Koefisien Kekuatan Relatif, a2 untuk lapis
pondasi bersemen.

Gambar 3.12. Variasi koefisien kekuatan relatif lapis pondasi
beraspal (a2)

Universitas Sumatera Utara

III.7.6.5.

Lapis Pondasi Beraspal
Gambar 3.13 memperlihatkan grafik yang dapat dipergunakan
untuk memperkirakan Koefisien Kekuatan Relatif, a2 untuk lapis
pondasi beraspal.

Gambar 3.13 Variasi koefisien kekuatan relatif lapis pondasi granular
(a2)

Universitas Sumatera Utara

III.7.7.

Batas-batas Minimum Tebal Lapisan Perkerasan
Pada saat menentukan tebal lapis perkerasan, perlu dipertimbangkan
keefektifannya dari segi biaya, pelaksanaan konstruksi, dan batasan
pemeliharaan untuk menghindari kemungkinan dihasilkannya perencanaan
yang tidak praktis. Dari segi keefektifan biaya, jika perbandingan antara
biaya untuk lapisan pertama dan lapisan kedua lebih kecil dari pada
perbandingan tersebut dikalikan dengan koefisien drainase, maka
perencanaan yang secara ekonomis optimum adalah apabila digunakan
tebal lapis pondasi minimum. Tabel 3.9 memperlihatkan nilai tebal
minimum untuk lapis permukaan berbeton aspal dan lapis pondasi agregat.
Tabel 3.9. Tebal minimum lapis permukaan berbeton aspal dan lapis
pondasi agregat (inci)
LASBUTA

Lapis

G

pondasi
inci cm

Beton aspal

LAPEN

inci

cm

inci

cm

inci

cm

< 50.000 *)

1,0 *)

2,5

2

5

2

5

4

10

50.001 – 150.000

2,0

5,0

-

-

-

-

4

10

150.001 – 500.000

2,5

6,25

-

-

-

-

4

10

500.001 – 2.000.000

3,0

7,5

-

-

-

-

6

15

2.000.001 – 7.000.000

3,5

8,75

-

-

-

-

6

15

> 7.000.000

4,0

10,0

-

-

-

-

6

15

Lalu-lintas (ESAL)

*) Atau perawatan permukaan
Sumber : Pedoman Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur (Pt T-01-2002-B)

Universitas Sumatera Utara

III.7.8. Persamaan Bina Marga
Untuk menentukan ITP (indeks tebal perkerasan) suatu perkerasan di
Indonesia biasanya digunakan rumus persamaan Bina Marga yang pada
dasarnya bersumber dari rumus AASHTO. Kemudian rumus tersebut
disesuaikan dengan kondisi yang ada di Indonesia yaitu dengan
menyesuaikan beberapa parameternya.
Persamaan metode Bina Marga 2002 adalah :

………………………………………………………...………….(3.6)

Dimana :
W18 = Perkiraan jumlah beban sumbu standar ekivalen 18-kip
ZR

= Deviasi normal standar

So

= Gabungan standard error untuk perkiraan lalu-lintas dan kinerja

IP

= Perbedaan antara indeks permukaan jalan awal (IPo) dan Indeks
Permukaan jalan akhir design (IPt), (IPo-IPt)

MR

= Modulus resilient

IPo

= Indeks permukaan jalan awal (initial design serviceability index )

IPt

= Indeks permukaan jalan akhir (terminal serviceability index)

IPf

= Indeks permukaan jalan hancur (minimum 1,5)

Universitas Sumatera Utara

III.8. PROSEDUR PERENCANAAN PERKERASAN BINA MARGA
Tahapan perhitungan dengan menggunakan Metode Bina Marga Pt T-012002-B dalam menentukan tebal lapis perkerasan pada penelitian ini sebagai
berikut:
1. Menentukan variasi nilai beban lalu lintas rencana
2. Menentukan variasi nilai CBR
3. Tentukan standar normal deviasi (Zr), dan standar deviasi (So), Nilai
standar normal deviasi didapatkan berdasarkan nilai reabilitas.
4. Hitung modulus resilient (MR).
5. Tentukan struktural number (SN), dengan nomogram atau persamaan.
6. Menghitung tebal lapisan perkerasan
Perhitungan perencanaan tebal perkerasan dalam tulisan ini didasarkan
pada kekuatan relatif masing-masing lapisan perkerasan, dengan rumus
sebagai berikut:
ITP = a1D1

2D2

Dimana : a1, a2, a3
D1, D2, D3

3D3

= Koefisien kekuatan relatif bahan perkerasan
= Tebal masing-masing lapis perkerasan (cm)

Jika kualitas drainase dipertimbangkan, maka persamaan di atas
dimodifikasi menjadi:
ITP = a1D1

2D2m2

Dimana : a1, a2, a3
D1, D2, D3

3D3m3

= Koefisien kekuatan relatif bahan perkerasan
= Tebal masing-masing lapis perkerasan (cm)

m2,m3= Koefisien Drainase, Angka 1, 2, dan 3, masing- masing
untuk lapis permukaan, lapis pondasi, dan

lapis pondasi bawah.

Universitas Sumatera Utara

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1.

PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN LENTUR

METODE

BINA MARGA Pt T-01-2002-B

IV.1.1 Data Perencanaan perkerasan lentur
Data-data perencanaan tebal perkerasan metode Bina Marga menggunakan
data-data yang umum dan diambil dari pedoman dalam perencanaan perkerasan
metode Bina Marga. Data CBR dan jumlah total beban lalu lintas pada tulisan ini
divariasikan. Nilai beban lalu lintas pada tulisan ini ditentukan 500.000 ESAL,
25.000.000 ESAL, dan 200.000.000 ESAL. Nilai CBR dalam penelitian ini
ditentukan 2, 4, 6, 8, dan 10%. Pada penelitian ini struktur perkerasan
direncanakan berupa struktur empat lapis dan struktur dua lapis (full depth).
Selanjutnya penelitian ini akan dilakukan seperti dalam tabel sebagai berikut:
Tabel 4.1. Variasi nilai beban lalu lintas dan nilai CBR
CBR
(%)
2
4
6
8
10

BEBAN LALU LINTAS (ESAL)
0.5 × 106
25 × 106
200 × 106
CBR 2 %, 0.5 × 106
CBR 2 %, 25 × 106
CBR 2 %, 200 × 106
ESAL
ESAL
ESAL
6
6
CBR 4 %, 0.5 × 10
CBR 4 %, 25 × 10
CBR 4 %, 200 × 106
ESAL
ESAL
ESAL
CBR 6 %, 0.5 × 106
CBR 6 %, 25 × 106
CBR 6 %, 200 × 106
ESAL
ESAL
ESAL
CBR 8 %, 0.5 × 106
CBR 8 %, 25 × 106
CBR 8 %, 200 × 106
ESAL
ESAL
ESAL
CBR 10 %, 0.5 × 106
CBR 10 %, 25 × 106
CBR 10 %, 200 × 106
ESAL
ESAL
ESAL

Variasi pada nilai CBR dan nilai ESAL didapat 15 perencanaan tebal
perkerasan sebagai berikut:

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.2. Perencanaan perkerasan
Perencanaan I
Perencanaan II
Perencanaan III
Perencanaan IV
Perencanaan V
Perencanaan VI
Perencanaan VII
Perencanaan VIII
Perencanaan IX
Perencanaan X
Perencanaan XI
Perencanaan XII
Perencanaan XIII
Perencanaan XIV
Perencanaan XV

CBR 2%, 0.5 × 106 ESAL
CBR 4%, 0.5 × 106 ESAL
CBR 6%, 0.5 × 106 ESAL
CBR 8%, 0.5 × 106 ESAL
CBR 10%, 0.5 × 106 ESAL
CBR 2%, 25 × 106 ESAL
CBR 4%, 25 × 106 ESAL
CBR 6%, 25 × 106 ESAL
CBR 8%, 25 × 106 ESAL
CBR10%, 25 × 106 ESAL
CBR 2%, 200 × 106 ESAL
CBR 4%, 200 × 106 ESAL
CBR 6%, 200 × 106 ESAL
CBR 8%, 200 × 106 ESAL
CBR10%, 200 × 106 ESAL

IV.1.2. Asumsi Data-Data Parameter
Data parameter – parameter lainnya yang diasumsikan dalam perencanaan
perkerasan lentur metode Bina Marga ditetapkan sebagai berikut:


Reliabilitas = 95 %



Zr = -1,645



Standar Deviasi (So) = 0,45



Indeks Permukaan awal (IPo) = 4 (Laston)



Indeks Permukaan Akhir (IPt) = 2 (jalan arteri)



Indeks Permukaan hancur (IPf) = 1,5



Bahan Perkerasan



Lapis permukaan : Aspal Beton (AC) 400.000 psi

a1 = 0,42

Lapis pondasi atas : granular, Modulus 30.000 psi

a2 = 0,14

Lapis pondasi bawah : granular, Modulus 17.500 psi

a3 = 0,12

m2, m3 = 1

Universitas Sumatera Utara

IV.1.3. Perhitungan Perencanaan Tebal Perkerasan Metode Bina Marga Struktur
Empat Lapis


Perencanaan I (CBR 2%, 500.000 ESAL)
Menentukan nilai ITP dengan memasukkan nilai-nilai dari data diatas
kedalam persamaan Bina Marga dibawah ini:

Dengan trial dan error didapat ITP = 4,34

Menentukan tebal lapis perkerasan. Lapis permukaan ditetapkan sebesar
3,5”, pondasi atas sebesar 7,5”, dan pondasi bawah dihitung seperti
berikut:

Universitas Sumatera Utara

ITP = a1D1

2D2m2

3D3m3

4,34 = (0,42 × 3,5) + (0.14 × 7,5 × 1) + (0,12 × D3 × 1)
15,01667”
Besarnya nilai D3 minimum adalah 15,01667” atau 37,992 cm maka
digunakan D3 sebesar 38 cm. tebal lapisan perkerasan perencanaan I yaitu:
a. Lapisan permukaan menggunakan bahan aspal beton (AC) 400.000 psi
dengan tebal 3,5” =8,999 cm ≈9 cm dan koefisien kekuatan relative =
0,42.
b. Pondasi atas meggunakan bahan butiran granular, Modulus 30.000 psi
dengan tebal 7,5” = 18,975 cm ≈ 19 cm dan koefisien kekuatan relative
= 0,14 serta koefisien drainase = 1.
c. Pondasi bawah menggunakan bahan butiran granular, Modulus 17.500
psi dengan tebal 15,01667” = 37,992 cm ≈ 38 cm dan koefisien
kekuatan relative = 0,12 serta koefisien drainase = 1.
Gambar susunan tebal masing-masing lapisan perkerasan perencanaan I
Struktur empat lapis metode Bina Marga dapat dilihat pada gambar 4.1.
D1 = 9 cm
D2 = 19 cm

D3 = 38 cm

Subgrade(CBR 2%)
Gambar 4.1. Susunan tebal lapis perkerasan perencanaan I

Universitas Sumatera Utara

Selanjutnya perhitungan tebal perkerasan perencanaan II sampai
XV dilakukan sama dengan perencanaan satu. Hasil yang didapat
ditunjukkan dalam tabel 4.3. berikut ini:
Tabel 4.3. Tebal Perkerasan Metode Bina Marga Struktur Empat Lapis
Prencanaan
Perkerasan

Lapisan
Permukaan

Lapisan Pondasi
Atas

Lapisan Pondasi
Bawah

Perencanaan I

9

19

38

Perencanaan II

8

18

26

Perencanaan III

7

15

24

Perencanaan IV

7

13

21

Perencanaan V

7

11

19

Perencanaan VI

16

42

52

Perencanaan VII

14

34

41

Perencanaan VIII

13

29

36

Perencanaan IX

12

26

32

Perencanaan X

11

25

31

Perencanaan XI

21

44

76

Perencanaan XII

18

43

54

Perencanaan XIII

16

39

50

Perencanaan XIV

15

36

43

Perencanaan XV

14

33

41

Universitas Sumatera Utara

IV.1.4. Perhitungan Perencanaan Tebal Perkerasan Metode Bina Marga Struktur
Dua Lapisan (full depth).
Perencanaan tebal perkerasan dengan struktur dua lapisan
menggunakan data yang sama dengan perencanaan struktur empat lapis,
perbedaannya adalah pada perencanaan ini tidak menggunakan bahan
pandasi, perkerasan full depth terdiri dari lapis subgrade dan aspal
concrete.


Perencanaan I (CBR 2%, 500.000 ESAL)
Dengan menggunakan ITP yang sama dengan perencanaan struktur empat
lapis, menggunakan metode Bina Marga tebal perkerasan dihitung dengan
struktur dua lapisan (full depth).
ITP = 4,34
Menentukan tebal lapis perkerasan. Lapis permukaan dihitung seperti
berikut:
ITP = a1D1
4,34 = (0,42 × D1)
10,33”
Besarnya nilai D1 adalah 10,33” atau 26,2 7 cm maka digunakan D1
sebesar 27 cm. tebal lapisan perkerasan perencanaan I yaitu:


Lapisan permukaan menggunakan bahan aspal beton (AC) 400.000 psi
dengan tebal 10,33” = 26,247 cm ≈ 27 cm dan koefisien kekuatan
relative = 0,42.

Universitas Sumatera Utara

Gambar susunan tebal masing-masing lapisan perkerasan perencanaan I
struktur 2 lapis metode Bina Marga dapat dilihat pada gambar 4.2.

D1 = 27 cm

Subgrade(CBR 2%)
Gambar 4.2. Susunan tebal lapis perkerasan perencanaan I
Selanjutnya perhitungan tebal perkerasan struktur dua lapis
perencanaan II sampai XV dilakukan sama dengan perencanaan satu. Hasil
yang didapat ditunjukkan dalam tabel 4.4. berikut ini:
Tabel 4.4. Tebal Perkerasan Metode Bina Marga Struktur Dua Lapis
Prencanaan
Perkerasan
Perencanaan I

Lapisan
Permukaan
27

Perencanaan II

21

Perencanaan III

19

Perencanaan IV

17

Perencanaan V

15

Perencanaan VI

44

Perencanaan VII

36

Perencanaan VIII

32

Perencanaan IX

29

Perencanaan X

27

Perencanaan XI

57

Perencanaan XII

47

Perencanaan XIII

43

Perencanaan XIV

39
36

Perencanaan XV

Universitas Sumatera Utara

IV.2. EVALUASI TEBAL LAPISAN PERKERASAN METODE BINA
MARGA DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM KENPAVE
Setelah

didapat

tebal

perkerasan

melalui

perhitungan

dengan

menggunakan metode Bina Marga Pt-T-01-2002-B, tebal perkerasan yang
dihasilkan dievaluasi menggunakan program KENPAVE bagian KENLAYER.
Data-data pendukung untuk menjalankan program KENLAYER dimasukkan
sehingga didapat nilai tegangan, regangan, dan lendutan. Nilai regangan tarik
horizontal di bawah lapis permukaan, dan regangan tekan vertikal di bawah lapis
pondasi bawah digunakan untuk menghitung nilai repetisi beban. Nilai repetisi
beban Nf dan Nd dihitung menggunakan persamaan 2.14 dan persamaan 2.17.
IV.2.1. Perhitungan evaluasi tebal perkerasan metode Bina Marga Struktur Empat
Lapis


Evaluasi perencanaan I (CBR 2%, 500.000 ESAL) Struktur Empat Lapis
Table 4.5. Data Perencanaan I
Lapisan perkerasan

E (kPa)

µ

Tebal perkerasan

Lapis Permukaan

2800000

0.35

9

Lapis pondasi atas

210000

0.4

19

Lapis pondasi bawah

122500

0.4

38

Tanah dasar

21000

0.45

∞

IV.2.2. Perhitungan dengan program KENPAVE
Langkah evaluasi tebal perkerasan metode Bina Marga dengan
menggunakan program KENPAVE adalah sebagai berikut:
a. Masuk ke menu utama program KENPAVE
b. Pilih menu LAYERINP, pada menu file pilih New.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.3.Tampilan Menu LAYERINP
c.

Pada menu General seperti gambar dibawah isi nilai-nilai sesuai dengan
data yang ada.

Gambar 4.4. Tampilan Menu General

Universitas Sumatera Utara

d. Pada menu zcoord nilai yang diisi adalah analisa perkerasan arah vertikal.

Gambar 4.5. Tampilan Menu zcoord
e. Pada menu layer nilai yang diisi adalah tebal perkerasan dan nilai poisson
ratio dari masing-masing lapisan perkerasan.

Gambar 4.6. Tampilan Menu layer

Universitas Sumatera Utara

f. Menu Moduli diisi dengan nilai modulus elastisitas masing-masing lapisan
perkerasan.

Gambar 4.7. Tampilan Menu Moduli
g. Menu Load diisi dengan data yang ada seperti gambar.

Gambar 4.8. Tampilan Menu Load

Universitas Sumatera Utara

Setelah semua data selesai diisi, data disimpan. Selanjutnya kembali ke
menu utama program KENPAVE. Pilih menu KENLAYER sehingga data
dijalankan dan didapat nilai tegangan dan regangan. Hasil akhir dari program ini
dibuka melalui menu editor pada tampilan awal program KENPAVE. Hasilnya
adalah sebagai berikut:

Universitas Sumatera Utara

Gambar 4.9. Tampilan Output program KENPAVE

Universitas Sumatera Utara

Dari data perencanaan I dengan menggunakan program KENPAVE di atas
diperoleh nilai regangan tarik di bawah lapis permukaan sebesar 0.0003026 dan
regangan tekan di bawah pondasi bawah sebesar 0.0005735. Menggunakan
persamaan 2.14 dalam menentukan jumlah repetisi beban dengan analisa retak
fatik akan diperoleh nilai Nf sebesar 499131. Jumlah repetisi beban kedua
diperoleh dari analisa rutting menggunakan persamaan 2.17 didapat nilai Nd
sebesar 443791.
Tabel 4.6. Hasil program KENPAVE
Lokasi
Regangan

tarik

horizontal

di

bawah lapis permukaan

Nilai regangan

Analisa

0.0003026

Nf = 499131

0.0005735

Nd = 4437911

Regangan tekan vertikal di Bagian
atas tanah dasar /bawah lapis
pondasi bawah

Evaluasi tebal perkerasan metode Bina Marga dengan program
KENPAVE dilanjutkan sampai tebal perencanaan XV menghasilkan nilai
regangan seperti pada tabel 4.7. nilai regangan digunakan untuk menghitung
jumlah repetisi beban. Analisa tebal perkerasan metode Bina Marga dapat dilihat
pada tabel 4.8.

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.7. Nilai Regangan Tarik Horisontal Dan Regangan Tekan Vertikal
Struktur Empat Lapis

Perencanaan Perkerasan
Perencanaan I
Perencanaan II
Perencanaan III
Perencanaan IV
Perencanaan V
Perencanaan VI
Perencanaan VII
Perencanaan VIII
Perencanaan IX
Perencanaan X
Perencanaan XI
Perencanaan XII
Perencanaan XIII
Perencanaan XIV
Perencanaan XV

CBR 2%, 0.5 × 106 ESAL
6

CBR 4%, 0.5 × 10 ESAL
6

CBR 6%, 0.5 × 10 ESAL
6

CBR 8%, 0.5 × 10 ESAL
6

CBR 10%, 0.5 × 10 ESAL
6

CBR 2%, 25 × 10 ESAL
6

CBR 4%, 25 × 10 ESAL
6

CBR 6%, 25 × 10 ESAL
6

CBR 8%, 25 × 10 ESAL
6

CBR10%, 25 × 10 ESAL
6

CBR 2%, 200 × 10 ESAL
6

CBR 4%, 200 × 10 ESAL
6

CBR 6%, 200 × 10 ESAL
6

CBR 8%, 200 × 10 ESAL
6

CBR10%, 200 × 10 ESAL

Regangan
Tarik
Horizontal

Regangan
Tekan
Vertikal

0.0003026

0.0005735

0.0003279

0.0006119

0.000354

0.0006021

0.0003599

0.0005812

0.0003656

0.0005607

0.0001767

0.0002339

0.0002054

0.0002344

0.0002224

0.0002386

0.00024

0.0002426

0.0002577

0.0002307

0.0001328

0.0001328

0.0001572

0.000145

0.0001772

0.0001417

0.0001904

0.0001453

0.0002047

0.000143

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.8. Hasil Evaluasi Tebal Perkerasan Metode Bina Marga Struktur Empat
Lapis Dengan Program KENPAVE
Perencanaan
Perkerasan

Beban lalu
lintas
rencana

Repetisi Beban
Nf

Nd

Perencanaan I

0.5 × 106

499131

443791

Perencanaan II

0.5 × 106

383221

332020

Perencanaan III

0.5 × 106

297841

356908

Perencanaan IV

0.5 × 106

282072

418068

Perencanaan V

0.5 × 106

267855

490982

Perencanaan VI

25 × 106

2931557

24602789

Perencanaan VII

25 × 106

1786429

24368705

Perencanaan VIII

25 × 106

1375097

22506196

Perencanaan IX

25 × 106

1070234

20891834

Perencanaan X

25 × 106

846791

26167882

Perencanaan XI

200 × 106

7504279

310152202

Perencanaan XII

200 × 106

4307532

209260908

Perencanaan XIII

200 × 106

2904422

231979620

Perencanaan XIV

200 × 106

2292820

207333508

Perencanaan XV

200 × 106

1806613

222686153

Analisan Beban
Lalu Lintas
Nf dan Nd < Nr
Tidak OK
Nf dan Nd < Nr
Tidak OK
Nf dan Nd < Nr
Tidak OK
Nf dan Nd < Nr
Tidak OK
Nf dan Nd < Nr
Tidak OK
Nf dan Nd < Nr
Tidak OK
Nf dan Nd < Nr
Tidak OK
Nf dan Nd < Nr
Tidak OK
Nf dan Nd < Nr
Tidak OK
Nf < Nr Tidak
OK
Nf < Nr Tidak
OK
Nf < Nr Tidak
OK
Nf < Nr Tidak
OK
Nf < Nr Tidak
OK
Nf < Nr Tidak
OK

Dari hasil perhitungan evaluasi yang ditunjukkan dalam tabel 4.8. tebal
perkerasan metode Bina Marga Struktur empat lapis dengan menggunakan
program KENPAVE, pada perencanaan I sampai perencanaan V dengan beban
lalu lintas rencana 500000 ESAL jumlah repetisi beban Nf

dan Nd yang

dihasilkan bernilai lebih kecil dari beban lalu lintas rencana, pada perencanaan VI

Universitas Sumatera Utara

sampai X dengan beban lalu lintas rencana 25 × 106 juga menghasilkan jumlah
repetisi beban Nf dan Nd bernilai lebih kecil dari beban lalu lintas rencana,
sedangkan pada perencanaan XI sampai XV dengan beban lalu lintas rencana
200×106 jumlah repetisi beban berdasarkan anlisa rutting Nd lebih besar dari
beban lalu lintas rencana akan tetapi jumlah repetisi beban berdasarkan analisa
fatigue lebih kecil dari beban lalu lintas rencana. Jadi dapat disimpulkan tebal
perkerasan yang direncanakan dengan metode Bina Marga Pt-T-01-2002-B
dengan struktur empat lapis tidak mampu menahan beban lalu lintas yang
direncanakan.

IV.2.3. Perhitungan Evaluasi Tebal Perkerasan Metode Bina Marga Struktur Dua
Lapis (full depth)


Evaluasi perencanaan I (CBR 2%, 500.000 ESAL)
Table 4.9. Data Perencanaan I Struktur Dua Lapis
Lapis
Lapis Permukaan
Tanah dasar

E (kPa)

µ

Tebal perkerasan

2800000

0.35

27

21000

0.45

∞

Dari data perencanaan I struktur dua lapis dengan menggunakan
program KENPAVE diperoleh nilai regangan tarik di bawah lapis
permukaan sebesar 0.000169 dan regangan tekan di bawah pondasi bawah
sebesar 0.0004032.
Menggunakan persamaan 2.14 dalam menentukan jumlah repetisi
beban dengan analisa retak fatik diperoleh nilai Nf sebesar 3394522.
Jumlah repetisi beban kedua diperoleh dari analisa rutting menggunakan
persamaan 2.17 didapat nilai Nd sebesar 2148905.

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.10. Hasil program KENPAVE
Lokasi
Regangan

tarik

horizontal

Nilai regangan

Analisa

0.000169

Nf = 3394522

0.0004032

Nd = 2148905

di

bawah lapis permukaan
Regangan tekan vertikal di Bagian
atas tanah dasar /bawah lapis
pondasi bawah

Evaluasi tebal perkerasan metode Bina Marga struktur dua lapis
dengan program KENPAVE dilanjutkan sampai perencanaan XV. Hasil
perhitungan dan analisa dapat dilihat pada tabel 4.11. di bawah ini:
Tabel 4.11. Nilai Regangan Tarik Horisontal Dan Regangan Tekan Vertikal
Struktur Dua Lapis

Perencanaan Perkerasan
Perencanaan I
Perencanaan II
Perencanaan III
Perencanaan IV

CBR 2%, 0.5 × 106 ESAL
6

CBR 4%, 0.5 × 10 ESAL
6

CBR 6%, 0.5 × 10 ESAL
6

CBR 8%, 0.5 × 10 ESAL
6

Regangan
Tarik
Horizontal

Regangan
Tekan
Vertikal

0.000169

0.0004032

0.0002126

0.0004767

0.0002192

0.0004793

0.000231

0.0005011

Perencanaan V

CBR 10%, 0.5 × 10 ESAL

0.0002465

0.0005374

Perencanaan VI

CBR 2%, 25 × 106 ESAL

0.00007496

0.0001846

0.00008843

0.0002139

0.0001037

0.0002269

0.0001126

0.0002373

0.0001252

0.0002609

0.0000471

0.0001173

0.0000592

0.000139

0.00006377

0.0001443

0.00007055

0.0001548

0.00007613

0.0001626

Perencanaan VII
Perencanaan VIII
Perencanaan IX
Perencanaan X
Perencanaan XI
Perencanaan XII
Perencanaan XIII
Perencanaan XIV
Perencanaan XV

6

CBR 4%, 25 × 10 ESAL
6

CBR 6%, 25 × 10 ESAL
6

CBR 8%, 25 × 10 ESAL
6

CBR10%, 25 × 10 ESAL
6

CBR 2%, 200 × 10 ESAL
6

CBR 4%, 200 × 10 ESAL
6

CBR 6%, 200 × 10 ESAL
6

CBR 8%, 200 × 10 ESAL
6

CBR10%, 200 × 10 ESAL

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.12. Hasil Evaluasi Tebal Perkerasan Metode Bina Marga Struktur Dua
Lapis Dengan Program KENPAVE
Perencanaan
Perkerasan

Repetisi Beban

Beban lalu
lintas rencana

Nf

Nd

Perencanaan I

0.5 × 106

3394522

2148905

Perencanaan II

0.5 × 106

1594936

1015381

Perencanaan III

0.5 × 106

1442273

990953

Perencanaan IV

0.5 × 106

1213687

812028

Perencanaan V

0.5 × 106

980131

593731

Perencanaan VI

25 × 106

49282155

70992643

Perencanaan VII

25 × 106

28608459

36709542

Perencanaan VIII

25 × 106

16936589

28187828

Perencanaan IX

25 × 106

12916385

23063471

Perencanaan X

25 × 106

9110411

15086142

Perencanaan XI

200 × 106

227427004

540611713

Perencanaan XII

200 × 106

107162565

252845594

Perencanaan XIII

200 × 106

83899854

213844107

Perencanaan XIV

200 × 106

60165863

156144999

Perencanaan XV

200 × 106

46833175

125298534

Analisan
Beban Lalu
Lintas
Nf & Nd > Nr
OK
Nf & Nd > Nr
OK
Nf & Nd > Nr
OK
Nf & Nd > Nr
OK
Nf & Nd > Nr
OK
Nf & Nd > Nr
OK
Nf & Nd > Nr
OK
Nf < Nr Tidak
OK
Nf < Nr Tidak
OK
Nf < Nr Tidak
OK
Nf & Nd > Nr
OK
Nf < Nr Tidak
OK
Nf < Nr Tidak
OK
Nf & Nd < Nr
Tidak OK
Nf & Nd < Nr
Tidak OK

Dari hasil evaluasi tebal perkerasan metode Bina Marga struktur dua lapis
(full depth) dengan menggunakan program KENPAVE diatas, pada perencanaan I
sampai perencanaan V dengan beban lalu lintas rencana 500000 ESAL jumlah
repetisi beban Nf dan Nd yang dihasilkan lebih besar dari beban lalu lintas
rencana jadi tebal perkerasan mampu menahan beban lalu lintas sesuai dengan

Universitas Sumatera Utara

yang direncanakan. Pada perencanaan VI sampai perencanaan X dengan beban
lalu lintas rencana 25 × 106 hanya pada perencanaan VI dan VII yang
menghasilkan jumlah repetisi beban Nf dan Nd lebih besar dari beban lalu lintas
rencana, perencanaan VII, perencanaan IX, dan Perencanaan X jumlah repetisi
beban yang dihasilkan lebih kecil dari beban lalu lintas yang direncanakan. Pada
perencanaan XI sampai XV dengan beban lalu lintas rencana 200 × 106 hanya
pada perencanaan XI yang menghasilkan repetisi beban Nf dan Nd lebih besar
dari beban lalu lintas yang direncanakan, sedangkan pada perencanaan XII sampai
XV jumlah repetisi beban yang dihasilkan lebih kecil dari beban lalu lintas
renc