PERBANDINGAN TEBAL PERKERASAN KAKU PADA RUAS JALAN BANGKALAN-KETAPANG (Sta .60+15 - Sta. 60+550) DITINJAU DARI VARIASI STABILISASI TANAH.
PERBANDINGAN TEBAL PERKERASAN KAKU PADA RUAS
J ALAN BANGKALAN-KETAPANG
(Sta .60+15 - Sta. 60+550) DITINJ AU DARI VARIASI
STABILISASI TANAH
TUGAS AKHIR
Oleh :
ERIC TRI HARYANTO
0653010010
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”
J AWA TIMUR
2011
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Dengan mengucap puji syukur atas kehadirat Allah SWT atas segala
limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir ini dengan judul :
“PERBANDINGAN TEBAL PERKERASAN KAKU PADA RUAS JALAN
BANGKALAN-KETAPANG (Sta 60+15 – Sta 60+550) DITINJAU DARI
VARIASI STABILISASI TANAH”
Penyusunan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) pada Program Studi Teknik Sipil, Fakultas
Teknik Sipil dan Perencanaan, UPN “Veteran” Jawa Timur, juga untuk
memperdalam disiplin ilmu yang diperoleh di bangku perkuliahan.
Selesainya Tugas Akhir ini tidak lepas dari bantuan moral, materi dan
dorongan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ibu Ir. Naniek Ratni JAR., M.KES., selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil
dan Perencanaan UPN “Veteran” Jawa Tmur.
2. Bapak Ibnu Solichin, ST, MT., selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil,
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan UPN “Veteran” Jawa Timur, dan
pembimbing utama, terima kasih atas ilmu, bimbingan, saran dan waktu
yang telah diluangkan untuk penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3. Bapak Nugroho Utomo, ST, MT., selaku pembimbing pendamping, terima
kasih atas ilmu, bimbingan, saran dan waktu yang telah diberikan sehingga
penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini tepat waktu.
4. Ibu Masliyah, ST, MT., selaku Tim Penguji I.
5. Bapak Istiar, ST, MT., selaku Tim Penguji II.
6. Bapak Ir, Hendrata Wibisana, MT., selaku Tim Penguji III.
7. Ibu Dra, Anna Rumintang, MT., selaku dosen wali, terima kasih telah
membimbing penulis, baik saran maupun nasehat-nasehatnya.
8. Bapak dan Ibu pengajar, yang telah banyak membantu selama proses
perkuliahan.
9. Dinas Pekerjaan Umum Bina Marga, Pemerintahan Provinsi Jawa Timur,
terima kasih telah memberi kemudahan dalam memenuhi data-data yang
dibutuhkan.
10. Kepada kedua orang tua, kakak serta adik-adik tercinta.
11. Semua teman- teman crew GPP, Fendy, Mike, Hadi, Alip, Acong (Catur),
Ajeng (dika), edo, wahyu (garong), Glend (rino). Terima kasih atas suport
dukungan dan pengertian kalian semua selama pengerjaan Tugas Akhir.
12. Semua teman-teman angkatan 2006 dan angkatan 2007 yang tidak
disebutkan satu persatu, terima kasih atas dukungan dan bantuan yang
penulis butuhkan, semoga tuhan membalas kebaikan kalian.
13. Untuk yang selalu menyemangati, mendukung, dan slalu memberi doa
tanpa henti, berharap terselesaikannya tugas akhir ini, terima kasih sudah
bersabar untuk menunggu.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Semoga tuhan membalas semua kebaikan dari pihak-phak yang telah
memberikan kesempatan, bantuan dan dukungan dalam menyelesaikan tugas
akhir ini. Tidak lupa penulis harapkan kesediaan pembaca untuk menyumbangkan
kritik dan saran yang bersifat membangun demi perbaikan dan kemajuan Tugas
Akhir ini agar berguna dan bermanfaat bagi siapa saja yang membutuhkan.
Surabaya, 11 Desember 2011
Penulis
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
ABSTRAK …...……......................………………………………………………........... i
DAFTAR ISI …………………….....................………………………………………... ii
DAFTAR TABEL ……………………………......................…………………………... v
DAFTAR GAMBAR ……………………………………….................…..………......... viii
BAB I PENDAHULUAN ……………………………………………............................ 1
1.1 Latar Belakang ……..………………………………………......................... 1
1.2 Perumusan Masalah …………...……………………………........................ 2
1.3 Tujuan .....................…………………..……………………......................... 2
1.4 Batasan Masalah ……..…………………………………............................... 3
1.5 Peta Lokasi ….…...…..…………………………………….......................… 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ……..……………………………............................... 6
2.1 Tinjauan Umum ...........................…....……………………......................… 6
2.2 Stabilisasi Dangkal …....…………………………….................................… 7
2.3 Plastisitas Tanah ....…....…………………………….................................… 7
2.3.1 Batas Cair (Liquit Limit) dari tanah ….....……...............................… 8
2.3.2 Batas Plastis dan Indeks Plastis dari Tanah ........……........................ 11
2.4 Klasifikasi Tanah ....…....……………………………...............................… 12
2.5 Perencanaan Perkerasan .……………………………...............................… 16
2.6 Perkerasan Kaku ....…....……………………………................................… 19
2.6.1 Karakteristik Perkerasan Kaku .....................……...........................… 19
2.6.2 Struktur dan Jenis Perkerasan Kaku …......…...…...........................… 20
2.6.3 Dasar Perencanaan ............................….....……..............................… 22
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2.6.4 Penentuan Besar Rencana ................….....……..............................… 23
2.6.5 Prosedur Penentuan Lalu Lintas Rencana,……........…....................... 24
2.6.6 Kekuatan Tanah Dasar …..........................……........…...................... 25
2.6.7 Kekuatan Beton ...............................….....……......…........................ 26
2.6.8 Prosedur Ketebalan Pelat …......................……........…...................... 26
2.6.9 Arus dan Komposisi Lalu-Lintas …..........……......…........................ 29
2.6.10 Metode Rencana ….................................……........…...................... 30
2.7 Tata Cara Perencanaan Penulangan ………….....................…..................... 30
2.7.1 Jenis Sambungan …...................................……......…....................... 33
2.7.2 Geometrik Sambungan …..........................……......…....................... 34
2.7.3 Dowel .................…...................................……......…....................... 36
2.7.4 Batang Pengikat (tie bar)..........................……......…........................ 37
BAB III METODOLOGI PERENCANAAN ………………………..........................
38
3.1 Dasar-Dasar Perencanaan..…....…………………………........................... 38
3.1.1 Data Primer …..........................................……......….......................
38
3.1.2 Data Sekunder …......................................……......…....................... 38
3.2 Alur Perencanaan …...……………………….............................................. 39
3.3 Flow Chart Metode Penelitian………………….......................................... 41
BAB IV PEMBAHASAN ................................……………………….......................... 42
4.1 Analisa Data .......................…....………………………….......................... 42
4.1.1 Data Topografi …........................................……......…..................... 42
4.1.2 Lalu Lintas Harian Rata - Rata …...................…......…..................... 38
4.1.3 Data Tanah ............................ …...................…......…....................... 43
4.1.3.1 Hasil Penelitian CBR Tanah Asli ..............…......…........................ 43
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.1.3.2 Batas – Batas Atterberg Tanah Asli ..........…......…........................ 46
4.1.3.3 Perhitungan Batas Atterberg Tanah Asli
Campuran Semen ......................... ..............…......…....................... 47
4.1.3.4 Penelitian CBR Tanah Asli Dicampur Semen ......…....................... 50
4.2 Perencanaan Perkerasan Jalan …...……….…............................................. 54
4.2.1 Penentuan Laju Laju Pertumbuhan
Lalu-Lintas .............................. …...................…......….................... 54
4.2.2 Volume Lalu-Linttas Rencana .........................…......….................... 55
4.2.3 Data –Data Teknis Jalan ..................................…......….................... 57
4.2.4 Perhitungan Perkerasan Kaku .........................…......…..................... 57
4.2.4.1 Mutu Beton Rencana.....................................…......….................... 57
4.2.4.2 Beban Lalu Lintas Rencana...........................…......….................... 58
4.2.4.3 Kekuatan Tanah Dasar...................................…......….................... 62
4.2.4.4 Kekuatan Pelat Beton....................................…......….................... 62
4.2.5 Perhitungan Penulangan Perkerasan Kaku ................…..................... 73
4.2.5.1 Penulangan Pelat Beton untuk LHR Tahun 2012 .…....................... 73
4.2.5.2 Penulangan Pelat Beton untuk LHR Tahun 2032 .…...................... 75
4.3 Ringkasan ...............................…………………………….......................... 77
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN …..........……………………..........................
81
5.1 Kesimpulan........................…....…………………………............................ 81
5.2 Saran …...……………………………....................……….......................... 82
DAFTAR PUSTAKA
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai Indeks Plastisitas dan Macam Tanah .........…....................…... 8
Tabel 2.2 Faktor Batas Cair Terhadap Jumlah Pukulan ..........…...................... 10
Tabel 2.3 Bagan I Klasifikasi Tanah USCS ............................…...................... 14
Tabel 2.4 Bagan II Klasifikasi Tanah USCS ...........................…...................... 15
Tabel 2.5 Bagan III Klasifikasi Tanah USCS .........................…...................... 16
Tabel 2.6 Koefisien Distribusi Kendaraan Niaga Pada Lajur
Rencana ............................................................................................. 25
Tabel 2.7 Faktor Keamanan ...................................................…....................... 25
Tabel 2.8 Perbandingan Tegangan dan Jumlah Penulangan yang
Diijinkan .................................................................…....................... 28
Tabel 2.9 Distribusi Baban Sumbu Dari Berbagai Jenis
Kendaraan ...............................................................…....................... 29
Tabel 2.10 Koefisien Gesekan Antara Pelat Beton Semen
Dengan Lapisan Pondasi Dibawahnya ...................…....................... 32
Tabel 4.1 Data Lalu Lintas Harian Rata-Rata (LHR) ....................................... 43
Tabel 4.2 Nilai CBR Tanah Asli........................................................................ 44
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Atterberg Limit Terhadap Tanah
Asli .................................................................................................... 46
Tabel 4.4 Analisa Indeks Plastisitas Tanah Asli Dicampur
Semen ................................................................................................. 49
Tabel 4.5 Nilai CBR Tanah Asli dengan Semen
(Pemeraman 3 Hari) .......................................................................... 50
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.6 Nilai CBR Tanah Asli dengan Semen
(Pemeraman 7 Hari) ........................................................................... 52
Tabel 4.7 Nilai CBR Tanah Asli dengan Semen
(Pemeraman 14 Hari) ......................................................................... 53
Tabel 4.8 Jumlah LHR Tahun 2010 ke Tahun 2012 .......................................... 56
Tabel 4.9 Jumlah LHR Tahun 2022 ke Tahun 2032 ......................................... 56
Tabel 4.10 Jumlah Sumbu Kendaraan Niaga Tahun 2012 .................................. 59
Tabel 4.11 Jumlah Sumbu Kendaraan Niaga Tahun 2032 ................................... 60
Tabel 4.12 Persentase Konfigurasi Sumbu dan Jumlah Repetisi
Awal Umur Rencana Tahun 2012 ...................................................... 61
Tabel 4.13 Persentase Konfigurasi Sumbu dan Jumlah Repetisi
Akhir Umur Rencana Tahun 2032 ...................................................... 61
Tabel 4.14 Hasil Pengujian CBR Untuk Tanah Asli dan
Campuran Semen ............................................................................... 62
Tabel 4.15 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli ............................. 65
Tabel 4.16 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli ............................. 65
Tabel 4.17 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli
Campuran 5% Semen .......................................................................
66
Tabel 4.18 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli
Campuran 10% Semen ...................................................................... 67
Tabel 4.19 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli
Campuran 15% Semen ...................................................................... 68
Tabel 4.20 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli
Campuran 20% Semen ...................................................................... 68
vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.21 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli ............................. 69
Tabel 4.22 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli ............................. 70
Tabel 4.23 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli
Campuran 5% Semen ......................................................................... 71
Tabel 4.24 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli
Campuran 10% Semen ....................................................................... 71
Tabel 4.25 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli
Campuran 15% Semen ........................................................................ 72
Tabel 4.26 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli
Campuran 20% Semen ........................................................................ 72
Tabel 4.27 Hubungan Kadar Semen dengan Tebal Pelat
Beton LHR Tahun 2012 ..................................................................... 77
Tabel 4.28 Hubungan Kadar Semen dengan Tebal Pelat
Beton LHR Tahun 2032 ..................................................................... 78
Tabel 4.29 Penulangan Perkerasan Kaku dengan LHR
Tahun 2012 ......................................................................................... 80
Tabel 4.30 Penulangan Perkerasan Kaku dengan LHR
Tahun 2032 ......................................................................................... 80
vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Peta Lokasi (Sta. 60+15 – Sta. 60+550)…....………....................... 4
Gambar 1.2 Peta Lokasi Test CBR dan Pengambilan Tanah ….......................... 5
Gambar 1.3 Peta Lokasi Test CBR Dari Google Maps …................................... 5
Gambar 2.1 Atterberg Limit …............................................................................ 9
Gambar 2.2 Struktur Perkerasan Kaku ................................…........................... 20
Gambar 2.3 Hubungan Antara CBR dan Modulus Reaksi Tanah
Dasar ............................................................................................... 26
Gambar 2.4 Tata Letak Sambungan pada Perkerasan Kaku .............................. 36
Gambar 3.1 Flow Chart Metode Penelitian ..........................….........................
41
Gambar 4.1 Denah Lokasi Penyelidikan ............................................................ 44
Gambar 4.2 Grafik Nilai CBR Tanah Asli ......................................................... 45
Gambar 4.3 Grafik Atterberg Limit ..................................................................... 47
Gambar 4.4 Grafik Nilai CBR Campuran (Pemeraman 3 Hari) .......................... 51
Gambar 4.5 Grafik Nilai CBR Campuran (Pemeraman 7 Hari) .......................... 53
Gambar 4.6 Grafik Nilai CBR Campuran (Pemeraman 14 Hari) ....................... 54
Gambar 4.7 Nomogram untuk Sumbu Tunggal Roda Tunggal .......................... 63
Gambar 4.8 Nomogram untuk Sumbu Tunggal Roda Ganda ............................ 64
Gambar 4.9 Grafik Hubungan Kadar Semen dengan Tebal
Pelat Beton LHR Tahun 2012 .......................................................... 78
Gambar 4.10 Grafik Hubungan Kadar Semen dengan
Tebal Pelat Beton LHR Tahun 2012 ................................................. 79
Gambar 4.11 Susunan Lapisan Perkerasan Kaku PadaTanah Dasar ..................... 79
viii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Gambar 4.12 Susunan Lapisan Perkerasan Kaku PadaTanah Dasar
Dicampur Semen 5%. 10%, 15%, dan20% ..................................... 80
ix
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
PERBANDINGAN TEBAL PERKERASAN KAKU PADA RUAS
J ALAN BANGKALAN-KETAPANG
(Sta .60+15 - Sta. 60+550) DITINJ AU DARI VARIASI
STABILISASI TANAH
ERIC TRI HARYANTO
0653010010
ABSTRAK
Stabilisasi pada tanah lempung merupakan upaya untuk memperbaiki daya
dukung tanah dan mampu mendukung bangunan yang berada diatasnya dan juga
bertujuan untuk memperbaiki sifat tanah yang semula kurang baik menjadi lebih
baik. Tanah dasar yang kurang baik, biasanya lempung (CL), terlihat dari harga
batas cair (LL) > 50%, indeks plastis (PI) > 17% dan CBR < 6%. Hal ini
mendasari dilakukan usaha stabilisasi dengan semen pada tanah dasar jalan
Bangkalan – Ketapang agar sifat fisik tanah dapat diperbaiki.
Hasil penelitian dan perhitungan yang dilakukan pada ruas jalan
Bangkalan – Ketapang menunjukkan bahwa sifat fisik tanah lempung ekspansif
bisa diperbaiki dengan stabilisasi semen yaitu terlihat dari harga batas cair tanah
asli yang semula 31,06% menjadi 17,94% pada campuran 5% semen, CBR tanah
asli 48,84% setelah distabilisasi dengan penambahan 5% semen CBR menjadi
36,86% pada pemeraman 14 hari dan PI (indeks plastis) tanah asli 12,67%
menjadi 0,76% pada campuran 5% semen.
Peningkatan harga CBR juga berpengaruh terhadap tebal perkerasan jalan,
pada kondisi tanah asli dengan LHR 2012 tebal perkerasan 18 cm setelah
distabilisasi dengan 5% semen tebal perkerasan menjadi 16 cm. Sedangkan
dengan LHR 2032 semula tanah asli tebal perkerasannya 18 cm dengan
penambahan 5% semen tebal perkerasan menjadi 16 cm. Pada stabilisasi tanah
dengan semen lama pemeraman sangat berpengaruh pada harga CBR.
Kata kunci : stabilisasi tanah, perkerasan kaku, Bina Marga
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Jalan merupakan suatu konstruksi yang berfungsi sebagai prasarana
perhubungan darat yang memegang peranan penting dalam kehidupan
manusia. Dengan adanya jalan yang memadai dapat memperlancar distribusi
barang dan jasa sehingga kebutuhan pemakai jalan dapat terpenuhi.
Jalur Bangkalan - Ketapang (Sta. 60+15 – Sta. 60+550) termasuk
jalan provinsi dan merupakan jenis jalan kolektor primer yang banyak
dilewati kendaraan berat sehingga keadaan jalan tidak rata dan rusak berat,
hal ini diakibatkan karena keadaan tanah yang bersifat labil. Tanah yang
kurang baik atau daya dukungnya yang rendah dapat diperbaiki atau
ditingkatkan daya dukungnya dengan cara stabilisasi.
Stabilisasi merupakan salah satu cara untuk memperbaiki dan
meningkatkan kekuatan tanah dasar (subgrade) sehingga akan mempertipis
atau memperkecil tebal lapisan kaku diatasnya. Maka dari itu perlu dilakukan
perencanaan stabilisasi tanah dengan campuran semen diambil 0%, 5%, 10%,
15%, dan 20% dari masing-masing sampel tanah yang diambil di lapangan.
Tanah dasar pada jalur Bangkalan - Ketapang (Sta. 60+15 – Sta.
60+550) akan dilakukan perbaikan tanah dalam bentuk stabilisasi kimia yaitu
dengan penambahan semen untuk meningkatkan atau menaikkan harga CBRnya. Peningkatan kekuatan tanah dasar (subgrade) diharapkan mampu
meningkatkan kekuatan perkerasan diatasnya sehingga perkerasan jalan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
menjadi lebih baik. Dari hasil perencanaan akan dapat diketahui masingmasing tebal perkerasan kaku dengan stabilisasi tanah campuran semen
diambil 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20%.
1.2
Per umusan Masalah
Dalam penyusunan tugas akhir ini terdapat masalah pokok yaitu
perbandingan tebal perkerasan kaku pada ruas jalan Bangkalan - Ketapang
(Sta. 60+15 – Sta. 60+550) ditinjau dari variasi stabilisasi tanah. Masalah
pokok tersebut dapat dijabarkan sebagai berikut :
1. Sejauh mana stabilisasi dengan semen dapat memperbaiki sifat fisik
tanah?
2. Berapa perbandingan komposisi pada perkerasan kaku yang ditinjau dari
stabilisasi tanah diambil 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% dengan metode
BINA MARGA?
1.3
Tujuan
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui apakah stabilisasi secara kimiawi dapat efektif untuk
perbaikan tanah dasar (subgrade).
2. Menghitung perbandingan komposisi pada perkerasan kaku yang ditinjau
dari stabilisasi tanah diambil 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% dengan
metode BINA MARGA.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
1.4
Batasan Masalah
Batasan masalah yang dipakai dalam penyusunan Tugas Akhir ini
adalah sebagai berikut :
1. Merencanakan lapisan perkerasan dan menghitung perencanaan tebal
perkerasan kaku sesudah ataupun sebelum distabilisasi yang disesuaikan
dengan data - data dan sesuai persyaratan (Metode BINA MARGA)
2. Menekankan stabilisasi tanah dengan bahan pencampur (aditif) semen.
3. Tidak membahas sistem drainase
4. Tidak membahas tentang analisa biaya perkerasan kaku jalan.
5. Alinyemen vertikal dan alinyemen horisontal tidak dihitung
6. Umur rencana dari perkerasan adalah 20 tahun.
7. Stabilisasi tanah di ambil 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% dari masingmasing sampel tanah yang diambil di lapangan.
8. Data tanah yang digunakan disesuaikan dengan data yang telah diteliti
sebelumnya oleh Ajeng Setyo Mahardika (2011)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
Gambar 1.2 Peta Lokasi Test CBR dan Pengambilan Tanah
lokasi
Gambar 1.3 Peta Lokasi Test CBR Dari Google Maps
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
2.1
Tinjauan Umum
Stabilisasi merupakan suatu usaha perbaikan sifat teknik tanah yang
dapat dilaksanakan secara mekanis maupun kimiawi. Perbaikan secara
mekanis berupa campuran dengan bahan pasir atau melalui pemadatan,
sedangkan perbaikan secara kimiawi dilakukan dengan memberikan
tambahan kapur, semen atau bitumen tanah tersebut.
Cara perbaikan sifat teknis tanah sangat dipengaruhi oleh plastisitas,
distribusi butiran, dan lain-lain melalui tes di laboratorium. Apabila tanah
tersebut memiliki sifat plastisitas sedang atau tinggi perbaikan yang sesuai
adalah secara kimiawi. Prosentasi tambahan bahan kimia semen telah ada
batas sebagaimana ditetapkan dalam literatur yaitu :
2 – 4 % : Untuk mencukupi pertukaran ion dan kebutuhan adsorpsi.
3 – 7 % : Digunakan pada kebanyakan aplikasi.
> 10 % : Tanah dengan plastisitas tinggi.
Sehingga untuk prosentasi campuran ditentukan 4%, 6%, 8% dan 10% yang
di anggap mewakili.
Selanjutnya harga indeks plastisitas, kekuatan tanah atau CBR
sebelum dan sesudah stabilitas kimia dapat diperoleh melalui pengujian
laboratorium, sekaligus dapat diketahui efektifitas penambahan bahan kimia
tersebut. Apabila tambahan bahan kimia tersebut efektif, maka akan
menurunkan indeks plastisitas dan menaikkan kekuatan tanah dasar atau CBR
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
7
sehingga akan menjadi landasan yang kuat bagi perkerasan yang berada di
atasnya.
2.2
Stabilisasi Dangkal
Stabilisasi dangkal merupakan teknik stabilisasi yang sering
diterapkan di bidang jalan terutama untuk mengubah sifat-sifat tanah dasar
(subgrade) atau lapis fondasi bawah (subbase) agar dapat memenuhi standar
persyaratan teknik. Dengan kemajuan teknologi dibidang geoteknik, saat ini
penggunaan stabilisasi dangkal telah berkembang dan digunakan untuk
memperbaiki lapisan tanah lunak yang berada dibawah permukaan. Stabilisasi
dangkal yang digunakan pada lapisan bawah permukaan ini bertujuan untuk
meningkatkan daya dukung tanah yang rendah dan mengurangi sifat
kompresibel/mampet serta mengurangi besarnya penurunan timbunan badan
jalan.
2.3
Plastisitas Tanah
Apabila tanah berbutir halus mengandung mineral lempung, maka
tanah tersebut dapat diremas-remas (remolded) tanpa menimbulkan retakan.
Sifat kohesif ini disebabkan karena adanya air yang terserap (absorbed water)
disekeliling permukaan dari partikel lempung. Pada awal tahun 1900, seorang
ilmuwan dari Swedia bernama Atterberg mengembangkan suatu metode
untuk menjelaskan sifat konsistensi tanah berbutir halus pada kadar air yang
bervariasi. Bilamana kadar airnya sangat tinggi, campuran tanah dan air akan
menjadi sangat lembek seperti cairan. Oleh karena itu, atas dasar air yang
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
8
dikandung di tanah, dapat dipisahkan ke dalam empat keadaan dasar, yaitu :
padat, semi padat, plastis, dan cair.
Plastisitas tanah diperoleh melalui tes Atterberg dilaboratorium. Hasil
test tersebut berupa parameter tanah seperti harga batas cair (liquid limit) dan
batas plastis (plastic limit). Tanah yang mempunyai harga batas cair (LL)
50% atau kurang dikelompokkan sebagai tanah plastisitas rendah. Sebaliknya
tanah yang mempunyai harga batas cair lebih dari 50% dikelompokkan
sebagai tanah plastisitas tinggi. Sifat plastisitas tersebut hanya dimiliki oleh
tanah berkohesi seperti lempung. Tanah non kohesif seperti kerikil, pasir dan
lanau tidak mempunyai sifat plastis. Batas mengenai indeks plastis, sifat,
macam tanah dan kohesinya diberikan oleh Atterberg sebagaimana tabel
berikut :
Tabel 2.1 Nilai Indeks Plastisitas dan Macam Tanah
PI
SIFAT
MACAM TANAH
KOHESI
0
Non Plastis
Pasir
Non kohesi
17
Plastisitas tinggi
Lempung
Kohesif
Sumber : Hardiyatmo, HC (1992)
2.3.1 Batas Cair (Liquid Limit) dar i Tanah
Atterberg menetapkan 4 bagian dalam tanah yang dikenal sebagai
batasan Atterberg yaitu cair, plastis, semi padat dan padat. Batas cair (Liquid
Limit) terletak diantara cair dan pada bagian plastis, sedangkan bagian yang
terletak antara plastis dan semi padat disebut batas plastis (plastic limit) dan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
bagian yang terletak diantara bagian padat dan semi padat disebut sebagai
batas penyusutan (shrinkage limit). Selisih antara liquid limit (LL) dan plastic
limit (PL) disebut dengan plasticity index (PI). Batasan dan indeks hanya
digambarkan dalam angka-angka yang berguna dalam menggolongkan jenis
tanah serta membuat pertimbangan dalam hubungan dengan aplikasinya.
Gambar 2.1 Atterberg Limits
Selain bermanfaat dalam mengidentifikasi dan menggolongkan tanah,
batas cair dapat juga digunakan untuk menghitung suatu nilai indeks tekanan.
Indeks tekanan untuk tanah liat atau lempung diperoleh dengan persamaan :
= 0,009 .(
− 10) ………………………………………... (2.1)
Dimana :
Cc
= Indeks tekan
LL
= Batas cair
Jika LL (batas cair) dinyatakan sebagai persentase, indeks tekan
digunakan untuk menentukan penyelesaian konsolidasi dari beban yang
terdapat diatas lempung. Liquid limit (LL) dapat ditentukan dengan dua cara,
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
yang pertama yaitu dengan menghubungkan dua titik-titik pada kurva jatuh
(flow curve) antara kadar air dengan 25 pukulan pada percobaan batas cair.
Yang kedua dengan menggunakan persamaan yang telah ditentukan, yaitu :
,
……………………………………………...
(2.2)
=
.
=
. ………………………………………………………. (2.3)
atau,
Dimana :
N
= Jumlah nilai pukulan
W
= Kadar air
K
= faktor batas cair
Tabel 2.2 Faktor Batas Cair Terhadap Jumlah Pukulan
N
K
JUMLAH PUKULAN
FAKTOR DARI BATAS CAIR
20
0.974
21
0.979
22
0.985
23
0.990
24
0.995
25
1.000
26
1.005
27
1.009
28
1.014
29
1.018
30
1.022
Sumber : Soil Properties, Cheng Liu, Jack B Even (2002)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
2.3.2 Batas Plastis dan Indeks Plastis dar i Tanah
Plastic limit pada batas Atterberg terletak diantara bagian plastis dan
bagian semi solid. Batas plastis diukur berdasarkan kadar air spesifik dan dari
sudut pandang fisik adalah kadar air dimana tanah akan mulai menjadi hancur
jika digulung sampai menjadi uliran. Pada laboratorium tanah mempunyai
kadar air yang rendah bila digulung menjadi ulir sampai diameter ⅛ inch (3,2
mm). dengan tes Atterberg batas plastis dan indeks plastis dapat digunakan
untuk mengidentifikasi dan mengklasifikasikan tanah. Indeks plastis secara
matematis dapat ditentukan dengan persamaan :
=
−
…………………………………………………... (2.4)
Dimana :
PI
= Indeks plastis
LL
= Batas cair
PL
= Batas plastis
Bila suatu batas cair atau batas plastis tidak dapat ditentukan, maka
indeks plastis tidak dapat dihitung dan akan ditentukan dengan NP ( indikasi
nonplastis). Keadaan non plastis terjadi apabila harga dari batas plastis lebih
besar dari harga batas cairnya (PL > LL). Pada tanah yang sangat berpasir
batas plastis diuji terlebih dahulu sebelum batas cairnya, bila batas plastis
tidak dapat ditentukan maka batas plastis dan batas cair dilaporkan sebagai
NP.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
2.4
Klasifikasi Tanah
Sistem klasifikasi tanah sudah diklasifikasikan dalam beberapa
kelompok yang berbeda tergantung dari spesifikasi yang digunakan.
Contohnya
adalah
AASHTO
Classification
System,
Unified
Soil
Classification System, dan Federal Aviation Administration (FAA). Semua
klasifikasi
tanah
untuk
pekerjaan
dengan
tujuan
rancang
bangun
menggunakan batas-batas Atterberg (sedikitnya dengan liquid dan plastic
limits) dan juga analisa ayakan sebagai parameter pembatas. Sistem
klasifikasi tanah yang digunakan dalam pembahasan ini adalah sistem
klasifikasi Unified (ASTM D - 66T) atau disebut juga Unified Soil
Classification System (USCS).
Unified Soil Classification System telah dikembangkan oleh
Casagrande dan telah digunakan pada U.S Army Corps of Engineers. Dalam
sistem ini, tanah dikelompokkan dalam 3 kelompok besar :
a. Tanah berbutir kasar (coarse grained)
b. Tanah berbutir halus (Fine grained)
c. Tanah sangat organic (highly organic soils).
Kelompok
diatas
dikategorikan
lagi
ke
dalam
15
dasar
pengelompokan tanah. Dibawah ini adalah simbol yang digunakan dalam
system Unified :
G
= Gravel (kerikil)
S
= Sand (pasir)
M
= Mud / Silt (lanau)
C
= Clay (lempung)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
O
= Organic (organik)
PT
= Peat (tanah gemuk / mengembang)
W
= Well graded (gradasi baik)
P
= Poor graded (gradasi jelek)
Biasanya dua simbol digunakan dalam sistem klasifikasi tanah ini, contoh
SW di indikasikan well-graded sand (pasir dengan gradasi baik). Dibawah ini
detail mengenai 15 jenis klasifikasi tanah system Unified.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
Tabel 2.3 Bagan I Klasifikasi Tanah USCS
KERIKIL
Lebih dari setengah fr aksi
kasar lebih besar dari ukuran
saringan No. 4
LANAU DAN LEMPUNG
Batas cair lebih kecil dari 50
LANAU DAN
LEMPUNG
Batas cair lebih
besar dar i 50
PASIR
Lebih dar i setengah fr aksi
lebih kecil dar i ukur an
saringan No. 4
TANAH BERBUTIR KASAR
(Lebih dari setengah bahan lebih besar dari sar ingan No. 200)
TANAH BERBUTIR HALUS
Lebih dar i setengah bahan lebih kecil dar i sar ingan
No. 200
Pr osedur Klasifikasi Lapangan (tidak ter masuk par tikel-partikel yang lebih besar dar i 75 mm dan
mendasar kan atas per kir aan ber at)
TANAH SANGAT ORGANIK
KERIKIL BERSIH
(Butir an halus tidak
ada atau sedikit)
KERIKIL DENGAN
BUTIRAN HALUS
(J umlah butir an
halus lebih banyak)
PASIR BERSIH
(BUtir an halus tidak
ada atau sedikit)
PASIR DENGAN
BUTIRAN HALUS
(J umlah butir an
halus l;ebih banyak)
Kisaran (range) yang cukup luas dalam
ukur an butir an dan jumlah yang cukup
ber ar ti dar i semua ukur an par tikel antar a
Satu ukur an saja yang banyak terdapat
atau suatu kisar an ukur an dimana
beber apa ukur an antar tidak ter dapat
Butir an halus tidak plastis (untuk pr osedur
identifikasi lihat ML di bawah)
Butir an halus plastis (untuk pr osedur
identifikasi lihat CL di bawah)
Kisaran (range) yang cukup luas dalam
ukur an butir an dan jumlah yang cukup
ber ar ti dar i semua ukur an par tikel antar a
Satu ukur an saja yang banyak ter dapat
atau suatu kisar an ukur an dimana
beber apa ukur an antar tidak ter dapat
Butir an halus tidak plastis (untuk pr osedur
identifikasi lihat ML di bawah)
Butir an halus plastis (untuk pr osedur
identifikasi lihat CL di bawah)
Kekuatan ker ing
Pemuaian (r eaksi
ter hadap goncangan)
Ketahanan
(konsistensi dekat
batas plastis)
Tidak ada sampai
sedikit
Cepat sampai lambat
Tidak ada
Sedang sampai tinggi
Tidak ada sampai
lambat
Sedang
Sedikit sampai
sedang
Lambat
Sedikit
Sedikit sampai
sedang
Lambat sampai tidak
ada
Sedikit sampai
sedang
Tinggi sampai
sedikit
Tidak ada
Tinggi
Sedang sampai tinggi
Tidak ada sampai
sangat lambat
Sedikit sampai
sedang
Langsung dapat diidentifikasi lewat war na, bau, seperti busa dan
tekstur ser abut
Sumber : Joseph E. Bowles, PhysicalAnd Geotechnical PropertiesOf Soil (1984)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
Tabel 2.4 Bagan II Klasifikasi Tanah USCS
Simbol
Kelompok
Nama
Keter angan yang dibutuhkan untuk
menjelaskan tanah
Kerikil bergr adasi baik, campur an
GW
ker ikil – pasir sedikit at au tanpa
butir an halus
Kerikil bergr adasi buruk, campur an
Berikan nama, tentukan perkir aan
GP
ker ikil – pasir sedikit at au tanpa
persentase pasir dan ker ikil, ukur an
butir an halus
maksimum, ber sudut atau bundar
Kerikil berlanau, campur an ker ikil –
GM
(angularity), kondisi per mukaan, dan
pasir – lanau bergr adasi bur uk
keker asan butir an kasar, nama lokal atau
Kerikil
berlempung
campur an
geologi, dan ket er angan penting lainnya
GC
ker ikil – pasir – lanau ber gr adasi
da symbol dalam kur un.
bur uk
Pasir ber gr adasi baik, pasir kerikil,
Untuk tanah tidak t erganggu tambahkan
SW
sedikit atau tanpa butir an halus
keterangan mengenai sufikasi, der ajat
Pasir bergr adasi bur uk, pasir kerikil,
kepadatan,
sedimentasi,
kondisi
SP
sedikit atau tanpa butir an halus
kelembaban dan kar akter istik dr ainase.
Pasir berlanau, campur an pasir –
SM
lanau bergr adasi bur uk
Pasir ber lempung, campauran pasir
SC
– lanau bergadr asi bur uk
Lanau anorganik dan pasir sangat
halus, tepung bat uan, pasir halus
ML
berlanau atau ber lempung dengan
plastisitas rendah
Lempung
anorganik
dengan Berikan nama, tentukan perkir aan
plastisitas r endah sampai sedang, persentase pasir dan ker ikil, ukur an
lempung
ber ker ikil,
lempung maksimum, ber sudut atau bundar
CL
berpasir,
lempung
berlanau, (angularity), kondisi per mukaan, dan
lempung kur us
keker asan butiran kasar, nama lokal atau
Lanau organik dan lanau lempung geologi, dan ket er angan penting lainnya
OL
organik dengan plastisitas r endah
da symbol dalam kur un.
Lanau anor ganik, tanah ber pasir
MH
atau berlanau halus mengandung Untuk tanah tidak t erganggu tambahkan
mika atau diatoma, lanau elastic
keterangan mengenai sufikasi, der ajat
sedimentasi,
kondisi
Lempung
anorganik
dengan kepadatan,
CH
kelembaban dan kar akter istik dr ainase.
plastisitas tinggi, lempung gemuk
Lempung organik dengan plastisitas
OH
sedang sampai tinggi
Gambut (peat), rawang (muck),
Pt
gambut rawa (peat bog), dll
Sumber : Joseph E. Bowles, PhysicalAnd Geotechnical PropertiesOf Soil (1984)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
Tabel 2.5 Bagan III Klasifikasi Tanah USCS
Tentukan presentase ker ikil dan pasir dar i kur va ukur an butir an
ter gantung pada pr osentase butir an halus (fr aksi yang lebih kecil
sar ingan ukur an No. 200), tanah ber butir kasar diklasifikasikan
sebagai berikut :
Per gunakan kur va ukur an butiran dalam mengidentifikasi fraksifr aksi sebagaimana diber ikan pada identifikasi lapangan
Kr iter ia Klasifikasi Laborator ium
=
Lebih besar dari 4
=
(
)
diantar a 1 dan 3
Tidak memenuhi semua syar at gr adasi untuk GW
Diantar a garis “A” dengan
IP antar a 4 dan 7
mer upakan batas antar a
yang membutuhkan symbol
ganda
Batas Atterberg di bawah garis
“A” atau Ip kur ang dari 4
Batas Atterberg di bawah garis
“A” atau Ip lebih besar 7
=
Lebih besar dari 6
=
(
)
diantar a 1 dan 3
Tidak memenuhi semua syarat gradasi unt uk SW
Diantar a garis “A” dengan
IP antar a 4 dan 7
mer upakan batas antar a
yang membutuhkan symbol
ganda
Sumber : Joseph E. Bowles, PhysicalAnd Geotechnical PropertiesOf Soil (1984)
2.5
Batas Atterberg di bawah garis
“A” atau Ip kur ang dari 4
Batas Atterberg di bawah garis
“A” atau Ip lebih besar 7
Per encanaan Perkerasan
Dalam proses perencanaan perkerasan jalan, bahan perkerasan jalan
merupakan bagian yang diutamakan dalam pertimbangan analisis parameter
perancangan, karena salah satu perameter kekuatan konstruksi jalan terletak
pada pemilihan yang tepat dan material yang digunakan dalam suatu
rancangan perkerasan jalan.
Perkerasan
merupakan
bagian
dari
perencanaan
jalan
yang
direncanakan dapat memberikan tingkat pelayanan yang tinggi bagi lalu lintas
yang lewat serta menghasilkan efisiensi, keamanan, kenyamanan yang paling
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
optimal, namun tujuan agar tersedianya jalan yang mempunyai standar mutu
yang tinggi sesuai dengan fungsinya, artinya dapat menyediakan lapisan
perkerasan jalan yang berlapis dengan susunan tertentu.
Konstruksi perkerasan dipandang dari rasa nyaman dan keamanan
berlalu-lintas harus memenuhi syarat :
1. Permukaan jalan yang rata, tidak bergelombang, tidak melendut dan
berlubang.
2. Permukaan jalan cukup kaku sehingga tidak mudah berubah bentuk
akibat beban yang bekerja diatasnya.
3. Permukaan jalan yang cukup kasar, sehingga memberikan gesekan yang
baik antara roda kendaraan dengan permukaan jalan
Konstruksi perkerasan jalan yang dipandang dari kekuatan dalam
memikul dan menyebarkan beban haruslah memenuhi syarat :
1.
Ketebalan perkerasan yang cukup, sehingga dapat menyebarkan beban
lalu lintas ke arah dasar.
2.
Kedap terhadap air.
3.
Permukaan mudah mengalirkan air.
4.
Kekakuan untuk memikul beban yang bekerja tanpa menimbulkan
deformasi yang berarti.
Jenis perkerasan dibedakan berdasarkan bahan pengikatnya adalah :
1. Perkerasan lentur (Flexible Pavement)
yaitu konstruksi perkerasan yang menggunakan aspal sebagai bahan
pengikatnya.
Lapisan-lapisan
perkerasan
bersifat
memikul
menyebarkan beban roda ke tanah dasar.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
dan
18
2. Perkerasan kaku (Rigid Pavement)
Yaitu konstruksi perkerasan yang menggunakan semen sebagai bahan
pengikatnya. Pelat beton dengan atau tanpa tulangan diletakkan diatas
tanah dasar dengan atau tanpa pondasi bawah, pelat tersebut yang
memikul sebagian besar beban roda lalu lintas.
3. Perkerasan komposit (Composite Pavement)
Yaitu perkerasan gabungan baik itu berupa perkerasan lentur diatasnya
perkerasan kaku atau perkerasan kaku diatas perkerasan lentur.
Berbeda dengan konstruksi bangunan yang lebih banyak mengacuh
pada prinsip kekuatan struktur material padat, persyaratan konstruksi jalan
lebih mengacuh pada teori elastisitas untuk semi padat, oleh karena itu
struktur perkerasan jalan terdiri dari beberapa lapisan elemen struktur
perkerasan. Pada struktur perkerasan lentur terdiri dari tanah dasar
(subgrade), lapisan pondasi bawah (subbase course), lapisan pondasi atas
(base course) dan lapisan permukaan (surface course). Pada struktur
perkerasan kaku terdiri dari lapisan tanah dasar, lapisan pondasi bawah dan
plat beton. Masing-masing elemen mempunyai nilai elastisitas bahan sendiri.
Sehingga boleh dikatakan elemen struktur perkerasan merupakan gabungan
dari komposisi bahan, yang masing masing berbeda elastisitasnya. Dengan
demikian persyaratan konstruksi untuk konstruksi jalan lebih mengacuh pada
persyaratan toleransi tehadap suatu nilai kekuatan yang ditetapkan. Pada
perkerasan jalan ada beberapa jenis perkerasan yang dipakai, perkerasan yang
sering dipakai diantaranya perkerasan lentur dan perkerasan kaku.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
19
2.6.
Per kerasan Kaku
Struktur jalan kaku (rigid pavement) disebut juga perkerasan jalan
beton semen dan pelaksanaannya dilakukan pada kondisi daya dukung tanah
dasar yang kurang baik (kecil, berkisar nilai 2%), atau beban lalu lintas yang
dilayani relatif besar, maka dibuat solusi dengan perkerasan kaku (rigid
pavement) atau disebut juga perkerasan beton semen karena bahan dasarnya
terbuat dari beton semen.
Fungsi pokok perkerasan adalah untuk memikul beban lalu lintas agar
cukup aman dan nyaman sehingga tidak terjadi kerusakan berat selama umur
rencana. Untuk dapat memenuhi fungsi tersebut perkerasan kaku harus
memenuhi:
1.
Mereduksi tegangan yang terjadi pada tanah dasar (sebagai akibat
beban lalu lintas) sampai batasan yang mampu dipikul tanah dasar
tersebut, tanpa menimbulkan perbedaan lendutan atau penurunan yang
berarti pada lapisan perkerasan.
2.
Direncanakan sedemikian rupa sehingga mengatasi pengaruh kembang
susut dan penurunan kekuatan tanah dasar, serta pengaruh cuaca dan
kondisi lingkungan.
2.6.1. Karater istik Per kerasan Kaku
Tiga faktor desain untuk perencanaan perkerasan kaku yang sangat
penting adalah:
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
20
1.
Kekuatan tanah dasar (subgrade), dan lapisan pondasi bawah (sub base), yang diindikasikan lewat parameter k (subgrade reaction),
atau CBR.
2.
Modulus keruntuhan lentur beton (flexural strength) dan
3.
Beban lalu lintas
Untuk mendapatkan pelayanan maksimal dari perkerasan kaku pelat
beton harus terjamin mempunyai landasan yang kuat dan uniforms. Pada
struktur perkerasan kaku hanya mempunyai lapisan pondasi bawah,
sedangkan pada lapisan pondasi atas tidak diperlukan (dibandingkan dengan
perkerasan lentur). Lapisan pondasi bawahpun tidak perlu terlalu kuat,
kekuatan secukupnya asal bisa menjamin kedudukan pelat beton pada bidang
rata, dan mampu mengatasi pumping, inflitrasi air dari bawah pondasi.
2.6.2. Struktur dan J enis Per kerasan Kaku
Perkerasan kaku adalah suatu struktur dari pelat beton semen (PC)
yang bersambung (tidak menerus) atau menerus dengan atau tanpa tulangan,
terletak diatas pondasi bawah (sub - base) dengan atau tanpa lapis sebagai
lapisan permukaan.
Pelat Beton
Lapisan pondasi bawah
Tanah Dasar
Gambar 2.2 Struktur Perkerasan Kaku
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
21
Dari penjelasan diatas Perkerasan kaku dapat dikelompokan kedalam
beberapa macam di antaranya perkerasan beton semen (rigid pavement).
Perkerasan beton semen, yaitu perkerasan kaku dengan beton semen sebagai
lapis aus. Perkerasan ini dibagi menjadi :
a.
Perkerasan beton semen bersambung tanpa tulangan
Yaitu jenis perkerasan beton yang dibuat tanpa tulangan dengan
ukuran pelat mendekati bujur sangkar dimana panjang dari pelatnya
dibatasi oleh sambungan melintang. Panjang pelat dari sambungan ini
berkisar antara 5-6 meter.
b.
Perkerasan beton semen bersambung dengan tulangan
Yaitu jenis perkerasan beton yang dibuat dengan tulangan dengan
ukuran pelat berbentuk empat persegi panjang, dimana panjang dari
pelatnya dibatasi oleh sambungan melintang. Panjang pelat jenis ini
berkisar antara 13-30 meter
c.
Perkerasan beton semen menerus dengan tulangan
Yaitu jenis perkerasan yang dibuat dengan panjang pelat yang
menerus yang hanya dibatasi oleh adanya sambungan muai melintang.
Panjang pelat jenis ini berkisar antara 100 meter.
d.
Perkerasan beton semen pratekan
Umumnya jenis perkerasan beton menerus, tanpa tulangan yang
menggunakan kabel pratekan guna mengurangi pengaruh susut, muai
dan lenting akibat temperatur dan kelembaban.
e.
Perkerasan komposit yaitu perkerasan kaku dengan pelat beton
sebagai lapisan pondasi dan aspal beton sebagai lapisan permukaan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
22
2.6.3. Dasar Perencanaan
Dalam perencanaan perkerasan kaku, tebal pelat beton dihitung agar
mampu memiliki tegangan yang ditimbulkan oleh :
1.
Beban roda kendaraan
2.
Perubahan suhu dan kadar air
3.
Perubahan volume pada lapisan dibawahnya
Untuk mengatasi repetisi pembebanan lalu lintas sesuai dengan
konfigurasi dan beban sumbu, dalam perhitungan tebal pelat diterapkan
prinsip “Kelelahan” (fatigue). Prinsip tersebut didasarkan pada anggapan
bahwa apabila perbandingan tegangan lentur atau perbandingan antara
tegangan lentur beton akibat beban roda dengan kuat beton (MR) menurun,
maka jumlah repetisi pembebanan sampai runtuh (failure) akan meningkat.
Apabila perbandingan tegangan lentur tersebut rendah (dibawah
batas ketahanan lentur beton), maka beton akan mampu memikul repetisi
tegangan yang tidak terbatas, tanpa kehilangan kekuatannya. Sebaliknya
pada perbandingan tegangan yang tinggi
beton hanya mampu memikul
reptisi tegangan yang sangat terbatas sebelum beton tersebut runtuh
Untuk proses perencanaan tebal perkerasan pada jenis perkerasan
kaku didasarkan pada :
1.
Kekuatan tanah dasar yang dinyatakan dalam modulus reaksi tanah
dasar.
2.
Tebal dan jenis pondasi bawah yang diperlukan untuk melayani lalu
lintas pelaksanaan, mengendalikan pemompaan (pumping) dan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
23
perubahan volume tanah dasar, serta untuk mendapatkan keseragaman
daya dukung di bawah pelat.
3.
Kekuatan beton yang dinyatakan kuat lentur (MR) untuk mengatasi
tegangan yang diakibatkan beban roda dari lalu lintas rencana.
Kekuatan beton tidak dinyatakan dalam kekuatan tekan (compressive
strength), mengingat bentuk keruntuhan pada perkerasan beton berupa
retakan yang diakibatkan
J ALAN BANGKALAN-KETAPANG
(Sta .60+15 - Sta. 60+550) DITINJ AU DARI VARIASI
STABILISASI TANAH
TUGAS AKHIR
Oleh :
ERIC TRI HARYANTO
0653010010
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN”
J AWA TIMUR
2011
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
KATA PENGANTAR
Dengan mengucap puji syukur atas kehadirat Allah SWT atas segala
limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas
Akhir ini dengan judul :
“PERBANDINGAN TEBAL PERKERASAN KAKU PADA RUAS JALAN
BANGKALAN-KETAPANG (Sta 60+15 – Sta 60+550) DITINJAU DARI
VARIASI STABILISASI TANAH”
Penyusunan Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) pada Program Studi Teknik Sipil, Fakultas
Teknik Sipil dan Perencanaan, UPN “Veteran” Jawa Timur, juga untuk
memperdalam disiplin ilmu yang diperoleh di bangku perkuliahan.
Selesainya Tugas Akhir ini tidak lepas dari bantuan moral, materi dan
dorongan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ibu Ir. Naniek Ratni JAR., M.KES., selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil
dan Perencanaan UPN “Veteran” Jawa Tmur.
2. Bapak Ibnu Solichin, ST, MT., selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil,
Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan UPN “Veteran” Jawa Timur, dan
pembimbing utama, terima kasih atas ilmu, bimbingan, saran dan waktu
yang telah diluangkan untuk penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3. Bapak Nugroho Utomo, ST, MT., selaku pembimbing pendamping, terima
kasih atas ilmu, bimbingan, saran dan waktu yang telah diberikan sehingga
penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini tepat waktu.
4. Ibu Masliyah, ST, MT., selaku Tim Penguji I.
5. Bapak Istiar, ST, MT., selaku Tim Penguji II.
6. Bapak Ir, Hendrata Wibisana, MT., selaku Tim Penguji III.
7. Ibu Dra, Anna Rumintang, MT., selaku dosen wali, terima kasih telah
membimbing penulis, baik saran maupun nasehat-nasehatnya.
8. Bapak dan Ibu pengajar, yang telah banyak membantu selama proses
perkuliahan.
9. Dinas Pekerjaan Umum Bina Marga, Pemerintahan Provinsi Jawa Timur,
terima kasih telah memberi kemudahan dalam memenuhi data-data yang
dibutuhkan.
10. Kepada kedua orang tua, kakak serta adik-adik tercinta.
11. Semua teman- teman crew GPP, Fendy, Mike, Hadi, Alip, Acong (Catur),
Ajeng (dika), edo, wahyu (garong), Glend (rino). Terima kasih atas suport
dukungan dan pengertian kalian semua selama pengerjaan Tugas Akhir.
12. Semua teman-teman angkatan 2006 dan angkatan 2007 yang tidak
disebutkan satu persatu, terima kasih atas dukungan dan bantuan yang
penulis butuhkan, semoga tuhan membalas kebaikan kalian.
13. Untuk yang selalu menyemangati, mendukung, dan slalu memberi doa
tanpa henti, berharap terselesaikannya tugas akhir ini, terima kasih sudah
bersabar untuk menunggu.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Semoga tuhan membalas semua kebaikan dari pihak-phak yang telah
memberikan kesempatan, bantuan dan dukungan dalam menyelesaikan tugas
akhir ini. Tidak lupa penulis harapkan kesediaan pembaca untuk menyumbangkan
kritik dan saran yang bersifat membangun demi perbaikan dan kemajuan Tugas
Akhir ini agar berguna dan bermanfaat bagi siapa saja yang membutuhkan.
Surabaya, 11 Desember 2011
Penulis
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR ISI
ABSTRAK …...……......................………………………………………………........... i
DAFTAR ISI …………………….....................………………………………………... ii
DAFTAR TABEL ……………………………......................…………………………... v
DAFTAR GAMBAR ……………………………………….................…..………......... viii
BAB I PENDAHULUAN ……………………………………………............................ 1
1.1 Latar Belakang ……..………………………………………......................... 1
1.2 Perumusan Masalah …………...……………………………........................ 2
1.3 Tujuan .....................…………………..……………………......................... 2
1.4 Batasan Masalah ……..…………………………………............................... 3
1.5 Peta Lokasi ….…...…..…………………………………….......................… 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ……..……………………………............................... 6
2.1 Tinjauan Umum ...........................…....……………………......................… 6
2.2 Stabilisasi Dangkal …....…………………………….................................… 7
2.3 Plastisitas Tanah ....…....…………………………….................................… 7
2.3.1 Batas Cair (Liquit Limit) dari tanah ….....……...............................… 8
2.3.2 Batas Plastis dan Indeks Plastis dari Tanah ........……........................ 11
2.4 Klasifikasi Tanah ....…....……………………………...............................… 12
2.5 Perencanaan Perkerasan .……………………………...............................… 16
2.6 Perkerasan Kaku ....…....……………………………................................… 19
2.6.1 Karakteristik Perkerasan Kaku .....................……...........................… 19
2.6.2 Struktur dan Jenis Perkerasan Kaku …......…...…...........................… 20
2.6.3 Dasar Perencanaan ............................….....……..............................… 22
ii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2.6.4 Penentuan Besar Rencana ................….....……..............................… 23
2.6.5 Prosedur Penentuan Lalu Lintas Rencana,……........…....................... 24
2.6.6 Kekuatan Tanah Dasar …..........................……........…...................... 25
2.6.7 Kekuatan Beton ...............................….....……......…........................ 26
2.6.8 Prosedur Ketebalan Pelat …......................……........…...................... 26
2.6.9 Arus dan Komposisi Lalu-Lintas …..........……......…........................ 29
2.6.10 Metode Rencana ….................................……........…...................... 30
2.7 Tata Cara Perencanaan Penulangan ………….....................…..................... 30
2.7.1 Jenis Sambungan …...................................……......…....................... 33
2.7.2 Geometrik Sambungan …..........................……......…....................... 34
2.7.3 Dowel .................…...................................……......…....................... 36
2.7.4 Batang Pengikat (tie bar)..........................……......…........................ 37
BAB III METODOLOGI PERENCANAAN ………………………..........................
38
3.1 Dasar-Dasar Perencanaan..…....…………………………........................... 38
3.1.1 Data Primer …..........................................……......….......................
38
3.1.2 Data Sekunder …......................................……......…....................... 38
3.2 Alur Perencanaan …...……………………….............................................. 39
3.3 Flow Chart Metode Penelitian………………….......................................... 41
BAB IV PEMBAHASAN ................................……………………….......................... 42
4.1 Analisa Data .......................…....………………………….......................... 42
4.1.1 Data Topografi …........................................……......…..................... 42
4.1.2 Lalu Lintas Harian Rata - Rata …...................…......…..................... 38
4.1.3 Data Tanah ............................ …...................…......…....................... 43
4.1.3.1 Hasil Penelitian CBR Tanah Asli ..............…......…........................ 43
iii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4.1.3.2 Batas – Batas Atterberg Tanah Asli ..........…......…........................ 46
4.1.3.3 Perhitungan Batas Atterberg Tanah Asli
Campuran Semen ......................... ..............…......…....................... 47
4.1.3.4 Penelitian CBR Tanah Asli Dicampur Semen ......…....................... 50
4.2 Perencanaan Perkerasan Jalan …...……….…............................................. 54
4.2.1 Penentuan Laju Laju Pertumbuhan
Lalu-Lintas .............................. …...................…......….................... 54
4.2.2 Volume Lalu-Linttas Rencana .........................…......….................... 55
4.2.3 Data –Data Teknis Jalan ..................................…......….................... 57
4.2.4 Perhitungan Perkerasan Kaku .........................…......…..................... 57
4.2.4.1 Mutu Beton Rencana.....................................…......….................... 57
4.2.4.2 Beban Lalu Lintas Rencana...........................…......….................... 58
4.2.4.3 Kekuatan Tanah Dasar...................................…......….................... 62
4.2.4.4 Kekuatan Pelat Beton....................................…......….................... 62
4.2.5 Perhitungan Penulangan Perkerasan Kaku ................…..................... 73
4.2.5.1 Penulangan Pelat Beton untuk LHR Tahun 2012 .…....................... 73
4.2.5.2 Penulangan Pelat Beton untuk LHR Tahun 2032 .…...................... 75
4.3 Ringkasan ...............................…………………………….......................... 77
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN …..........……………………..........................
81
5.1 Kesimpulan........................…....…………………………............................ 81
5.2 Saran …...……………………………....................……….......................... 82
DAFTAR PUSTAKA
iv
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai Indeks Plastisitas dan Macam Tanah .........…....................…... 8
Tabel 2.2 Faktor Batas Cair Terhadap Jumlah Pukulan ..........…...................... 10
Tabel 2.3 Bagan I Klasifikasi Tanah USCS ............................…...................... 14
Tabel 2.4 Bagan II Klasifikasi Tanah USCS ...........................…...................... 15
Tabel 2.5 Bagan III Klasifikasi Tanah USCS .........................…...................... 16
Tabel 2.6 Koefisien Distribusi Kendaraan Niaga Pada Lajur
Rencana ............................................................................................. 25
Tabel 2.7 Faktor Keamanan ...................................................…....................... 25
Tabel 2.8 Perbandingan Tegangan dan Jumlah Penulangan yang
Diijinkan .................................................................…....................... 28
Tabel 2.9 Distribusi Baban Sumbu Dari Berbagai Jenis
Kendaraan ...............................................................…....................... 29
Tabel 2.10 Koefisien Gesekan Antara Pelat Beton Semen
Dengan Lapisan Pondasi Dibawahnya ...................…....................... 32
Tabel 4.1 Data Lalu Lintas Harian Rata-Rata (LHR) ....................................... 43
Tabel 4.2 Nilai CBR Tanah Asli........................................................................ 44
Tabel 4.3 Hasil Pengujian Atterberg Limit Terhadap Tanah
Asli .................................................................................................... 46
Tabel 4.4 Analisa Indeks Plastisitas Tanah Asli Dicampur
Semen ................................................................................................. 49
Tabel 4.5 Nilai CBR Tanah Asli dengan Semen
(Pemeraman 3 Hari) .......................................................................... 50
v
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.6 Nilai CBR Tanah Asli dengan Semen
(Pemeraman 7 Hari) ........................................................................... 52
Tabel 4.7 Nilai CBR Tanah Asli dengan Semen
(Pemeraman 14 Hari) ......................................................................... 53
Tabel 4.8 Jumlah LHR Tahun 2010 ke Tahun 2012 .......................................... 56
Tabel 4.9 Jumlah LHR Tahun 2022 ke Tahun 2032 ......................................... 56
Tabel 4.10 Jumlah Sumbu Kendaraan Niaga Tahun 2012 .................................. 59
Tabel 4.11 Jumlah Sumbu Kendaraan Niaga Tahun 2032 ................................... 60
Tabel 4.12 Persentase Konfigurasi Sumbu dan Jumlah Repetisi
Awal Umur Rencana Tahun 2012 ...................................................... 61
Tabel 4.13 Persentase Konfigurasi Sumbu dan Jumlah Repetisi
Akhir Umur Rencana Tahun 2032 ...................................................... 61
Tabel 4.14 Hasil Pengujian CBR Untuk Tanah Asli dan
Campuran Semen ............................................................................... 62
Tabel 4.15 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli ............................. 65
Tabel 4.16 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli ............................. 65
Tabel 4.17 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli
Campuran 5% Semen .......................................................................
66
Tabel 4.18 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli
Campuran 10% Semen ...................................................................... 67
Tabel 4.19 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli
Campuran 15% Semen ...................................................................... 68
Tabel 4.20 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli
Campuran 20% Semen ...................................................................... 68
vi
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Tabel 4.21 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli ............................. 69
Tabel 4.22 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli ............................. 70
Tabel 4.23 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli
Campuran 5% Semen ......................................................................... 71
Tabel 4.24 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli
Campuran 10% Semen ....................................................................... 71
Tabel 4.25 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli
Campuran 15% Semen ........................................................................ 72
Tabel 4.26 Perhitungan Tebal Pelat dengan CBR Tanah Asli
Campuran 20% Semen ........................................................................ 72
Tabel 4.27 Hubungan Kadar Semen dengan Tebal Pelat
Beton LHR Tahun 2012 ..................................................................... 77
Tabel 4.28 Hubungan Kadar Semen dengan Tebal Pelat
Beton LHR Tahun 2032 ..................................................................... 78
Tabel 4.29 Penulangan Perkerasan Kaku dengan LHR
Tahun 2012 ......................................................................................... 80
Tabel 4.30 Penulangan Perkerasan Kaku dengan LHR
Tahun 2032 ......................................................................................... 80
vii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Peta Lokasi (Sta. 60+15 – Sta. 60+550)…....………....................... 4
Gambar 1.2 Peta Lokasi Test CBR dan Pengambilan Tanah ….......................... 5
Gambar 1.3 Peta Lokasi Test CBR Dari Google Maps …................................... 5
Gambar 2.1 Atterberg Limit …............................................................................ 9
Gambar 2.2 Struktur Perkerasan Kaku ................................…........................... 20
Gambar 2.3 Hubungan Antara CBR dan Modulus Reaksi Tanah
Dasar ............................................................................................... 26
Gambar 2.4 Tata Letak Sambungan pada Perkerasan Kaku .............................. 36
Gambar 3.1 Flow Chart Metode Penelitian ..........................….........................
41
Gambar 4.1 Denah Lokasi Penyelidikan ............................................................ 44
Gambar 4.2 Grafik Nilai CBR Tanah Asli ......................................................... 45
Gambar 4.3 Grafik Atterberg Limit ..................................................................... 47
Gambar 4.4 Grafik Nilai CBR Campuran (Pemeraman 3 Hari) .......................... 51
Gambar 4.5 Grafik Nilai CBR Campuran (Pemeraman 7 Hari) .......................... 53
Gambar 4.6 Grafik Nilai CBR Campuran (Pemeraman 14 Hari) ....................... 54
Gambar 4.7 Nomogram untuk Sumbu Tunggal Roda Tunggal .......................... 63
Gambar 4.8 Nomogram untuk Sumbu Tunggal Roda Ganda ............................ 64
Gambar 4.9 Grafik Hubungan Kadar Semen dengan Tebal
Pelat Beton LHR Tahun 2012 .......................................................... 78
Gambar 4.10 Grafik Hubungan Kadar Semen dengan
Tebal Pelat Beton LHR Tahun 2012 ................................................. 79
Gambar 4.11 Susunan Lapisan Perkerasan Kaku PadaTanah Dasar ..................... 79
viii
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
Gambar 4.12 Susunan Lapisan Perkerasan Kaku PadaTanah Dasar
Dicampur Semen 5%. 10%, 15%, dan20% ..................................... 80
ix
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
PERBANDINGAN TEBAL PERKERASAN KAKU PADA RUAS
J ALAN BANGKALAN-KETAPANG
(Sta .60+15 - Sta. 60+550) DITINJ AU DARI VARIASI
STABILISASI TANAH
ERIC TRI HARYANTO
0653010010
ABSTRAK
Stabilisasi pada tanah lempung merupakan upaya untuk memperbaiki daya
dukung tanah dan mampu mendukung bangunan yang berada diatasnya dan juga
bertujuan untuk memperbaiki sifat tanah yang semula kurang baik menjadi lebih
baik. Tanah dasar yang kurang baik, biasanya lempung (CL), terlihat dari harga
batas cair (LL) > 50%, indeks plastis (PI) > 17% dan CBR < 6%. Hal ini
mendasari dilakukan usaha stabilisasi dengan semen pada tanah dasar jalan
Bangkalan – Ketapang agar sifat fisik tanah dapat diperbaiki.
Hasil penelitian dan perhitungan yang dilakukan pada ruas jalan
Bangkalan – Ketapang menunjukkan bahwa sifat fisik tanah lempung ekspansif
bisa diperbaiki dengan stabilisasi semen yaitu terlihat dari harga batas cair tanah
asli yang semula 31,06% menjadi 17,94% pada campuran 5% semen, CBR tanah
asli 48,84% setelah distabilisasi dengan penambahan 5% semen CBR menjadi
36,86% pada pemeraman 14 hari dan PI (indeks plastis) tanah asli 12,67%
menjadi 0,76% pada campuran 5% semen.
Peningkatan harga CBR juga berpengaruh terhadap tebal perkerasan jalan,
pada kondisi tanah asli dengan LHR 2012 tebal perkerasan 18 cm setelah
distabilisasi dengan 5% semen tebal perkerasan menjadi 16 cm. Sedangkan
dengan LHR 2032 semula tanah asli tebal perkerasannya 18 cm dengan
penambahan 5% semen tebal perkerasan menjadi 16 cm. Pada stabilisasi tanah
dengan semen lama pemeraman sangat berpengaruh pada harga CBR.
Kata kunci : stabilisasi tanah, perkerasan kaku, Bina Marga
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Jalan merupakan suatu konstruksi yang berfungsi sebagai prasarana
perhubungan darat yang memegang peranan penting dalam kehidupan
manusia. Dengan adanya jalan yang memadai dapat memperlancar distribusi
barang dan jasa sehingga kebutuhan pemakai jalan dapat terpenuhi.
Jalur Bangkalan - Ketapang (Sta. 60+15 – Sta. 60+550) termasuk
jalan provinsi dan merupakan jenis jalan kolektor primer yang banyak
dilewati kendaraan berat sehingga keadaan jalan tidak rata dan rusak berat,
hal ini diakibatkan karena keadaan tanah yang bersifat labil. Tanah yang
kurang baik atau daya dukungnya yang rendah dapat diperbaiki atau
ditingkatkan daya dukungnya dengan cara stabilisasi.
Stabilisasi merupakan salah satu cara untuk memperbaiki dan
meningkatkan kekuatan tanah dasar (subgrade) sehingga akan mempertipis
atau memperkecil tebal lapisan kaku diatasnya. Maka dari itu perlu dilakukan
perencanaan stabilisasi tanah dengan campuran semen diambil 0%, 5%, 10%,
15%, dan 20% dari masing-masing sampel tanah yang diambil di lapangan.
Tanah dasar pada jalur Bangkalan - Ketapang (Sta. 60+15 – Sta.
60+550) akan dilakukan perbaikan tanah dalam bentuk stabilisasi kimia yaitu
dengan penambahan semen untuk meningkatkan atau menaikkan harga CBRnya. Peningkatan kekuatan tanah dasar (subgrade) diharapkan mampu
meningkatkan kekuatan perkerasan diatasnya sehingga perkerasan jalan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
2
menjadi lebih baik. Dari hasil perencanaan akan dapat diketahui masingmasing tebal perkerasan kaku dengan stabilisasi tanah campuran semen
diambil 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20%.
1.2
Per umusan Masalah
Dalam penyusunan tugas akhir ini terdapat masalah pokok yaitu
perbandingan tebal perkerasan kaku pada ruas jalan Bangkalan - Ketapang
(Sta. 60+15 – Sta. 60+550) ditinjau dari variasi stabilisasi tanah. Masalah
pokok tersebut dapat dijabarkan sebagai berikut :
1. Sejauh mana stabilisasi dengan semen dapat memperbaiki sifat fisik
tanah?
2. Berapa perbandingan komposisi pada perkerasan kaku yang ditinjau dari
stabilisasi tanah diambil 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% dengan metode
BINA MARGA?
1.3
Tujuan
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui apakah stabilisasi secara kimiawi dapat efektif untuk
perbaikan tanah dasar (subgrade).
2. Menghitung perbandingan komposisi pada perkerasan kaku yang ditinjau
dari stabilisasi tanah diambil 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% dengan
metode BINA MARGA.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
3
1.4
Batasan Masalah
Batasan masalah yang dipakai dalam penyusunan Tugas Akhir ini
adalah sebagai berikut :
1. Merencanakan lapisan perkerasan dan menghitung perencanaan tebal
perkerasan kaku sesudah ataupun sebelum distabilisasi yang disesuaikan
dengan data - data dan sesuai persyaratan (Metode BINA MARGA)
2. Menekankan stabilisasi tanah dengan bahan pencampur (aditif) semen.
3. Tidak membahas sistem drainase
4. Tidak membahas tentang analisa biaya perkerasan kaku jalan.
5. Alinyemen vertikal dan alinyemen horisontal tidak dihitung
6. Umur rencana dari perkerasan adalah 20 tahun.
7. Stabilisasi tanah di ambil 0%, 5%, 10%, 15%, dan 20% dari masingmasing sampel tanah yang diambil di lapangan.
8. Data tanah yang digunakan disesuaikan dengan data yang telah diteliti
sebelumnya oleh Ajeng Setyo Mahardika (2011)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
4
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
5
Gambar 1.2 Peta Lokasi Test CBR dan Pengambilan Tanah
lokasi
Gambar 1.3 Peta Lokasi Test CBR Dari Google Maps
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
6
BAB II
TINJ AUAN PUSTAKA
2.1
Tinjauan Umum
Stabilisasi merupakan suatu usaha perbaikan sifat teknik tanah yang
dapat dilaksanakan secara mekanis maupun kimiawi. Perbaikan secara
mekanis berupa campuran dengan bahan pasir atau melalui pemadatan,
sedangkan perbaikan secara kimiawi dilakukan dengan memberikan
tambahan kapur, semen atau bitumen tanah tersebut.
Cara perbaikan sifat teknis tanah sangat dipengaruhi oleh plastisitas,
distribusi butiran, dan lain-lain melalui tes di laboratorium. Apabila tanah
tersebut memiliki sifat plastisitas sedang atau tinggi perbaikan yang sesuai
adalah secara kimiawi. Prosentasi tambahan bahan kimia semen telah ada
batas sebagaimana ditetapkan dalam literatur yaitu :
2 – 4 % : Untuk mencukupi pertukaran ion dan kebutuhan adsorpsi.
3 – 7 % : Digunakan pada kebanyakan aplikasi.
> 10 % : Tanah dengan plastisitas tinggi.
Sehingga untuk prosentasi campuran ditentukan 4%, 6%, 8% dan 10% yang
di anggap mewakili.
Selanjutnya harga indeks plastisitas, kekuatan tanah atau CBR
sebelum dan sesudah stabilitas kimia dapat diperoleh melalui pengujian
laboratorium, sekaligus dapat diketahui efektifitas penambahan bahan kimia
tersebut. Apabila tambahan bahan kimia tersebut efektif, maka akan
menurunkan indeks plastisitas dan menaikkan kekuatan tanah dasar atau CBR
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
7
sehingga akan menjadi landasan yang kuat bagi perkerasan yang berada di
atasnya.
2.2
Stabilisasi Dangkal
Stabilisasi dangkal merupakan teknik stabilisasi yang sering
diterapkan di bidang jalan terutama untuk mengubah sifat-sifat tanah dasar
(subgrade) atau lapis fondasi bawah (subbase) agar dapat memenuhi standar
persyaratan teknik. Dengan kemajuan teknologi dibidang geoteknik, saat ini
penggunaan stabilisasi dangkal telah berkembang dan digunakan untuk
memperbaiki lapisan tanah lunak yang berada dibawah permukaan. Stabilisasi
dangkal yang digunakan pada lapisan bawah permukaan ini bertujuan untuk
meningkatkan daya dukung tanah yang rendah dan mengurangi sifat
kompresibel/mampet serta mengurangi besarnya penurunan timbunan badan
jalan.
2.3
Plastisitas Tanah
Apabila tanah berbutir halus mengandung mineral lempung, maka
tanah tersebut dapat diremas-remas (remolded) tanpa menimbulkan retakan.
Sifat kohesif ini disebabkan karena adanya air yang terserap (absorbed water)
disekeliling permukaan dari partikel lempung. Pada awal tahun 1900, seorang
ilmuwan dari Swedia bernama Atterberg mengembangkan suatu metode
untuk menjelaskan sifat konsistensi tanah berbutir halus pada kadar air yang
bervariasi. Bilamana kadar airnya sangat tinggi, campuran tanah dan air akan
menjadi sangat lembek seperti cairan. Oleh karena itu, atas dasar air yang
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
8
dikandung di tanah, dapat dipisahkan ke dalam empat keadaan dasar, yaitu :
padat, semi padat, plastis, dan cair.
Plastisitas tanah diperoleh melalui tes Atterberg dilaboratorium. Hasil
test tersebut berupa parameter tanah seperti harga batas cair (liquid limit) dan
batas plastis (plastic limit). Tanah yang mempunyai harga batas cair (LL)
50% atau kurang dikelompokkan sebagai tanah plastisitas rendah. Sebaliknya
tanah yang mempunyai harga batas cair lebih dari 50% dikelompokkan
sebagai tanah plastisitas tinggi. Sifat plastisitas tersebut hanya dimiliki oleh
tanah berkohesi seperti lempung. Tanah non kohesif seperti kerikil, pasir dan
lanau tidak mempunyai sifat plastis. Batas mengenai indeks plastis, sifat,
macam tanah dan kohesinya diberikan oleh Atterberg sebagaimana tabel
berikut :
Tabel 2.1 Nilai Indeks Plastisitas dan Macam Tanah
PI
SIFAT
MACAM TANAH
KOHESI
0
Non Plastis
Pasir
Non kohesi
17
Plastisitas tinggi
Lempung
Kohesif
Sumber : Hardiyatmo, HC (1992)
2.3.1 Batas Cair (Liquid Limit) dar i Tanah
Atterberg menetapkan 4 bagian dalam tanah yang dikenal sebagai
batasan Atterberg yaitu cair, plastis, semi padat dan padat. Batas cair (Liquid
Limit) terletak diantara cair dan pada bagian plastis, sedangkan bagian yang
terletak antara plastis dan semi padat disebut batas plastis (plastic limit) dan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
9
bagian yang terletak diantara bagian padat dan semi padat disebut sebagai
batas penyusutan (shrinkage limit). Selisih antara liquid limit (LL) dan plastic
limit (PL) disebut dengan plasticity index (PI). Batasan dan indeks hanya
digambarkan dalam angka-angka yang berguna dalam menggolongkan jenis
tanah serta membuat pertimbangan dalam hubungan dengan aplikasinya.
Gambar 2.1 Atterberg Limits
Selain bermanfaat dalam mengidentifikasi dan menggolongkan tanah,
batas cair dapat juga digunakan untuk menghitung suatu nilai indeks tekanan.
Indeks tekanan untuk tanah liat atau lempung diperoleh dengan persamaan :
= 0,009 .(
− 10) ………………………………………... (2.1)
Dimana :
Cc
= Indeks tekan
LL
= Batas cair
Jika LL (batas cair) dinyatakan sebagai persentase, indeks tekan
digunakan untuk menentukan penyelesaian konsolidasi dari beban yang
terdapat diatas lempung. Liquid limit (LL) dapat ditentukan dengan dua cara,
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
10
yang pertama yaitu dengan menghubungkan dua titik-titik pada kurva jatuh
(flow curve) antara kadar air dengan 25 pukulan pada percobaan batas cair.
Yang kedua dengan menggunakan persamaan yang telah ditentukan, yaitu :
,
……………………………………………...
(2.2)
=
.
=
. ………………………………………………………. (2.3)
atau,
Dimana :
N
= Jumlah nilai pukulan
W
= Kadar air
K
= faktor batas cair
Tabel 2.2 Faktor Batas Cair Terhadap Jumlah Pukulan
N
K
JUMLAH PUKULAN
FAKTOR DARI BATAS CAIR
20
0.974
21
0.979
22
0.985
23
0.990
24
0.995
25
1.000
26
1.005
27
1.009
28
1.014
29
1.018
30
1.022
Sumber : Soil Properties, Cheng Liu, Jack B Even (2002)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
11
2.3.2 Batas Plastis dan Indeks Plastis dar i Tanah
Plastic limit pada batas Atterberg terletak diantara bagian plastis dan
bagian semi solid. Batas plastis diukur berdasarkan kadar air spesifik dan dari
sudut pandang fisik adalah kadar air dimana tanah akan mulai menjadi hancur
jika digulung sampai menjadi uliran. Pada laboratorium tanah mempunyai
kadar air yang rendah bila digulung menjadi ulir sampai diameter ⅛ inch (3,2
mm). dengan tes Atterberg batas plastis dan indeks plastis dapat digunakan
untuk mengidentifikasi dan mengklasifikasikan tanah. Indeks plastis secara
matematis dapat ditentukan dengan persamaan :
=
−
…………………………………………………... (2.4)
Dimana :
PI
= Indeks plastis
LL
= Batas cair
PL
= Batas plastis
Bila suatu batas cair atau batas plastis tidak dapat ditentukan, maka
indeks plastis tidak dapat dihitung dan akan ditentukan dengan NP ( indikasi
nonplastis). Keadaan non plastis terjadi apabila harga dari batas plastis lebih
besar dari harga batas cairnya (PL > LL). Pada tanah yang sangat berpasir
batas plastis diuji terlebih dahulu sebelum batas cairnya, bila batas plastis
tidak dapat ditentukan maka batas plastis dan batas cair dilaporkan sebagai
NP.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
12
2.4
Klasifikasi Tanah
Sistem klasifikasi tanah sudah diklasifikasikan dalam beberapa
kelompok yang berbeda tergantung dari spesifikasi yang digunakan.
Contohnya
adalah
AASHTO
Classification
System,
Unified
Soil
Classification System, dan Federal Aviation Administration (FAA). Semua
klasifikasi
tanah
untuk
pekerjaan
dengan
tujuan
rancang
bangun
menggunakan batas-batas Atterberg (sedikitnya dengan liquid dan plastic
limits) dan juga analisa ayakan sebagai parameter pembatas. Sistem
klasifikasi tanah yang digunakan dalam pembahasan ini adalah sistem
klasifikasi Unified (ASTM D - 66T) atau disebut juga Unified Soil
Classification System (USCS).
Unified Soil Classification System telah dikembangkan oleh
Casagrande dan telah digunakan pada U.S Army Corps of Engineers. Dalam
sistem ini, tanah dikelompokkan dalam 3 kelompok besar :
a. Tanah berbutir kasar (coarse grained)
b. Tanah berbutir halus (Fine grained)
c. Tanah sangat organic (highly organic soils).
Kelompok
diatas
dikategorikan
lagi
ke
dalam
15
dasar
pengelompokan tanah. Dibawah ini adalah simbol yang digunakan dalam
system Unified :
G
= Gravel (kerikil)
S
= Sand (pasir)
M
= Mud / Silt (lanau)
C
= Clay (lempung)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
13
O
= Organic (organik)
PT
= Peat (tanah gemuk / mengembang)
W
= Well graded (gradasi baik)
P
= Poor graded (gradasi jelek)
Biasanya dua simbol digunakan dalam sistem klasifikasi tanah ini, contoh
SW di indikasikan well-graded sand (pasir dengan gradasi baik). Dibawah ini
detail mengenai 15 jenis klasifikasi tanah system Unified.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
14
Tabel 2.3 Bagan I Klasifikasi Tanah USCS
KERIKIL
Lebih dari setengah fr aksi
kasar lebih besar dari ukuran
saringan No. 4
LANAU DAN LEMPUNG
Batas cair lebih kecil dari 50
LANAU DAN
LEMPUNG
Batas cair lebih
besar dar i 50
PASIR
Lebih dar i setengah fr aksi
lebih kecil dar i ukur an
saringan No. 4
TANAH BERBUTIR KASAR
(Lebih dari setengah bahan lebih besar dari sar ingan No. 200)
TANAH BERBUTIR HALUS
Lebih dar i setengah bahan lebih kecil dar i sar ingan
No. 200
Pr osedur Klasifikasi Lapangan (tidak ter masuk par tikel-partikel yang lebih besar dar i 75 mm dan
mendasar kan atas per kir aan ber at)
TANAH SANGAT ORGANIK
KERIKIL BERSIH
(Butir an halus tidak
ada atau sedikit)
KERIKIL DENGAN
BUTIRAN HALUS
(J umlah butir an
halus lebih banyak)
PASIR BERSIH
(BUtir an halus tidak
ada atau sedikit)
PASIR DENGAN
BUTIRAN HALUS
(J umlah butir an
halus l;ebih banyak)
Kisaran (range) yang cukup luas dalam
ukur an butir an dan jumlah yang cukup
ber ar ti dar i semua ukur an par tikel antar a
Satu ukur an saja yang banyak terdapat
atau suatu kisar an ukur an dimana
beber apa ukur an antar tidak ter dapat
Butir an halus tidak plastis (untuk pr osedur
identifikasi lihat ML di bawah)
Butir an halus plastis (untuk pr osedur
identifikasi lihat CL di bawah)
Kisaran (range) yang cukup luas dalam
ukur an butir an dan jumlah yang cukup
ber ar ti dar i semua ukur an par tikel antar a
Satu ukur an saja yang banyak ter dapat
atau suatu kisar an ukur an dimana
beber apa ukur an antar tidak ter dapat
Butir an halus tidak plastis (untuk pr osedur
identifikasi lihat ML di bawah)
Butir an halus plastis (untuk pr osedur
identifikasi lihat CL di bawah)
Kekuatan ker ing
Pemuaian (r eaksi
ter hadap goncangan)
Ketahanan
(konsistensi dekat
batas plastis)
Tidak ada sampai
sedikit
Cepat sampai lambat
Tidak ada
Sedang sampai tinggi
Tidak ada sampai
lambat
Sedang
Sedikit sampai
sedang
Lambat
Sedikit
Sedikit sampai
sedang
Lambat sampai tidak
ada
Sedikit sampai
sedang
Tinggi sampai
sedikit
Tidak ada
Tinggi
Sedang sampai tinggi
Tidak ada sampai
sangat lambat
Sedikit sampai
sedang
Langsung dapat diidentifikasi lewat war na, bau, seperti busa dan
tekstur ser abut
Sumber : Joseph E. Bowles, PhysicalAnd Geotechnical PropertiesOf Soil (1984)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
15
Tabel 2.4 Bagan II Klasifikasi Tanah USCS
Simbol
Kelompok
Nama
Keter angan yang dibutuhkan untuk
menjelaskan tanah
Kerikil bergr adasi baik, campur an
GW
ker ikil – pasir sedikit at au tanpa
butir an halus
Kerikil bergr adasi buruk, campur an
Berikan nama, tentukan perkir aan
GP
ker ikil – pasir sedikit at au tanpa
persentase pasir dan ker ikil, ukur an
butir an halus
maksimum, ber sudut atau bundar
Kerikil berlanau, campur an ker ikil –
GM
(angularity), kondisi per mukaan, dan
pasir – lanau bergr adasi bur uk
keker asan butir an kasar, nama lokal atau
Kerikil
berlempung
campur an
geologi, dan ket er angan penting lainnya
GC
ker ikil – pasir – lanau ber gr adasi
da symbol dalam kur un.
bur uk
Pasir ber gr adasi baik, pasir kerikil,
Untuk tanah tidak t erganggu tambahkan
SW
sedikit atau tanpa butir an halus
keterangan mengenai sufikasi, der ajat
Pasir bergr adasi bur uk, pasir kerikil,
kepadatan,
sedimentasi,
kondisi
SP
sedikit atau tanpa butir an halus
kelembaban dan kar akter istik dr ainase.
Pasir berlanau, campur an pasir –
SM
lanau bergr adasi bur uk
Pasir ber lempung, campauran pasir
SC
– lanau bergadr asi bur uk
Lanau anorganik dan pasir sangat
halus, tepung bat uan, pasir halus
ML
berlanau atau ber lempung dengan
plastisitas rendah
Lempung
anorganik
dengan Berikan nama, tentukan perkir aan
plastisitas r endah sampai sedang, persentase pasir dan ker ikil, ukur an
lempung
ber ker ikil,
lempung maksimum, ber sudut atau bundar
CL
berpasir,
lempung
berlanau, (angularity), kondisi per mukaan, dan
lempung kur us
keker asan butiran kasar, nama lokal atau
Lanau organik dan lanau lempung geologi, dan ket er angan penting lainnya
OL
organik dengan plastisitas r endah
da symbol dalam kur un.
Lanau anor ganik, tanah ber pasir
MH
atau berlanau halus mengandung Untuk tanah tidak t erganggu tambahkan
mika atau diatoma, lanau elastic
keterangan mengenai sufikasi, der ajat
sedimentasi,
kondisi
Lempung
anorganik
dengan kepadatan,
CH
kelembaban dan kar akter istik dr ainase.
plastisitas tinggi, lempung gemuk
Lempung organik dengan plastisitas
OH
sedang sampai tinggi
Gambut (peat), rawang (muck),
Pt
gambut rawa (peat bog), dll
Sumber : Joseph E. Bowles, PhysicalAnd Geotechnical PropertiesOf Soil (1984)
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
16
Tabel 2.5 Bagan III Klasifikasi Tanah USCS
Tentukan presentase ker ikil dan pasir dar i kur va ukur an butir an
ter gantung pada pr osentase butir an halus (fr aksi yang lebih kecil
sar ingan ukur an No. 200), tanah ber butir kasar diklasifikasikan
sebagai berikut :
Per gunakan kur va ukur an butiran dalam mengidentifikasi fraksifr aksi sebagaimana diber ikan pada identifikasi lapangan
Kr iter ia Klasifikasi Laborator ium
=
Lebih besar dari 4
=
(
)
diantar a 1 dan 3
Tidak memenuhi semua syar at gr adasi untuk GW
Diantar a garis “A” dengan
IP antar a 4 dan 7
mer upakan batas antar a
yang membutuhkan symbol
ganda
Batas Atterberg di bawah garis
“A” atau Ip kur ang dari 4
Batas Atterberg di bawah garis
“A” atau Ip lebih besar 7
=
Lebih besar dari 6
=
(
)
diantar a 1 dan 3
Tidak memenuhi semua syarat gradasi unt uk SW
Diantar a garis “A” dengan
IP antar a 4 dan 7
mer upakan batas antar a
yang membutuhkan symbol
ganda
Sumber : Joseph E. Bowles, PhysicalAnd Geotechnical PropertiesOf Soil (1984)
2.5
Batas Atterberg di bawah garis
“A” atau Ip kur ang dari 4
Batas Atterberg di bawah garis
“A” atau Ip lebih besar 7
Per encanaan Perkerasan
Dalam proses perencanaan perkerasan jalan, bahan perkerasan jalan
merupakan bagian yang diutamakan dalam pertimbangan analisis parameter
perancangan, karena salah satu perameter kekuatan konstruksi jalan terletak
pada pemilihan yang tepat dan material yang digunakan dalam suatu
rancangan perkerasan jalan.
Perkerasan
merupakan
bagian
dari
perencanaan
jalan
yang
direncanakan dapat memberikan tingkat pelayanan yang tinggi bagi lalu lintas
yang lewat serta menghasilkan efisiensi, keamanan, kenyamanan yang paling
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
17
optimal, namun tujuan agar tersedianya jalan yang mempunyai standar mutu
yang tinggi sesuai dengan fungsinya, artinya dapat menyediakan lapisan
perkerasan jalan yang berlapis dengan susunan tertentu.
Konstruksi perkerasan dipandang dari rasa nyaman dan keamanan
berlalu-lintas harus memenuhi syarat :
1. Permukaan jalan yang rata, tidak bergelombang, tidak melendut dan
berlubang.
2. Permukaan jalan cukup kaku sehingga tidak mudah berubah bentuk
akibat beban yang bekerja diatasnya.
3. Permukaan jalan yang cukup kasar, sehingga memberikan gesekan yang
baik antara roda kendaraan dengan permukaan jalan
Konstruksi perkerasan jalan yang dipandang dari kekuatan dalam
memikul dan menyebarkan beban haruslah memenuhi syarat :
1.
Ketebalan perkerasan yang cukup, sehingga dapat menyebarkan beban
lalu lintas ke arah dasar.
2.
Kedap terhadap air.
3.
Permukaan mudah mengalirkan air.
4.
Kekakuan untuk memikul beban yang bekerja tanpa menimbulkan
deformasi yang berarti.
Jenis perkerasan dibedakan berdasarkan bahan pengikatnya adalah :
1. Perkerasan lentur (Flexible Pavement)
yaitu konstruksi perkerasan yang menggunakan aspal sebagai bahan
pengikatnya.
Lapisan-lapisan
perkerasan
bersifat
memikul
menyebarkan beban roda ke tanah dasar.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
dan
18
2. Perkerasan kaku (Rigid Pavement)
Yaitu konstruksi perkerasan yang menggunakan semen sebagai bahan
pengikatnya. Pelat beton dengan atau tanpa tulangan diletakkan diatas
tanah dasar dengan atau tanpa pondasi bawah, pelat tersebut yang
memikul sebagian besar beban roda lalu lintas.
3. Perkerasan komposit (Composite Pavement)
Yaitu perkerasan gabungan baik itu berupa perkerasan lentur diatasnya
perkerasan kaku atau perkerasan kaku diatas perkerasan lentur.
Berbeda dengan konstruksi bangunan yang lebih banyak mengacuh
pada prinsip kekuatan struktur material padat, persyaratan konstruksi jalan
lebih mengacuh pada teori elastisitas untuk semi padat, oleh karena itu
struktur perkerasan jalan terdiri dari beberapa lapisan elemen struktur
perkerasan. Pada struktur perkerasan lentur terdiri dari tanah dasar
(subgrade), lapisan pondasi bawah (subbase course), lapisan pondasi atas
(base course) dan lapisan permukaan (surface course). Pada struktur
perkerasan kaku terdiri dari lapisan tanah dasar, lapisan pondasi bawah dan
plat beton. Masing-masing elemen mempunyai nilai elastisitas bahan sendiri.
Sehingga boleh dikatakan elemen struktur perkerasan merupakan gabungan
dari komposisi bahan, yang masing masing berbeda elastisitasnya. Dengan
demikian persyaratan konstruksi untuk konstruksi jalan lebih mengacuh pada
persyaratan toleransi tehadap suatu nilai kekuatan yang ditetapkan. Pada
perkerasan jalan ada beberapa jenis perkerasan yang dipakai, perkerasan yang
sering dipakai diantaranya perkerasan lentur dan perkerasan kaku.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
19
2.6.
Per kerasan Kaku
Struktur jalan kaku (rigid pavement) disebut juga perkerasan jalan
beton semen dan pelaksanaannya dilakukan pada kondisi daya dukung tanah
dasar yang kurang baik (kecil, berkisar nilai 2%), atau beban lalu lintas yang
dilayani relatif besar, maka dibuat solusi dengan perkerasan kaku (rigid
pavement) atau disebut juga perkerasan beton semen karena bahan dasarnya
terbuat dari beton semen.
Fungsi pokok perkerasan adalah untuk memikul beban lalu lintas agar
cukup aman dan nyaman sehingga tidak terjadi kerusakan berat selama umur
rencana. Untuk dapat memenuhi fungsi tersebut perkerasan kaku harus
memenuhi:
1.
Mereduksi tegangan yang terjadi pada tanah dasar (sebagai akibat
beban lalu lintas) sampai batasan yang mampu dipikul tanah dasar
tersebut, tanpa menimbulkan perbedaan lendutan atau penurunan yang
berarti pada lapisan perkerasan.
2.
Direncanakan sedemikian rupa sehingga mengatasi pengaruh kembang
susut dan penurunan kekuatan tanah dasar, serta pengaruh cuaca dan
kondisi lingkungan.
2.6.1. Karater istik Per kerasan Kaku
Tiga faktor desain untuk perencanaan perkerasan kaku yang sangat
penting adalah:
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
20
1.
Kekuatan tanah dasar (subgrade), dan lapisan pondasi bawah (sub base), yang diindikasikan lewat parameter k (subgrade reaction),
atau CBR.
2.
Modulus keruntuhan lentur beton (flexural strength) dan
3.
Beban lalu lintas
Untuk mendapatkan pelayanan maksimal dari perkerasan kaku pelat
beton harus terjamin mempunyai landasan yang kuat dan uniforms. Pada
struktur perkerasan kaku hanya mempunyai lapisan pondasi bawah,
sedangkan pada lapisan pondasi atas tidak diperlukan (dibandingkan dengan
perkerasan lentur). Lapisan pondasi bawahpun tidak perlu terlalu kuat,
kekuatan secukupnya asal bisa menjamin kedudukan pelat beton pada bidang
rata, dan mampu mengatasi pumping, inflitrasi air dari bawah pondasi.
2.6.2. Struktur dan J enis Per kerasan Kaku
Perkerasan kaku adalah suatu struktur dari pelat beton semen (PC)
yang bersambung (tidak menerus) atau menerus dengan atau tanpa tulangan,
terletak diatas pondasi bawah (sub - base) dengan atau tanpa lapis sebagai
lapisan permukaan.
Pelat Beton
Lapisan pondasi bawah
Tanah Dasar
Gambar 2.2 Struktur Perkerasan Kaku
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
21
Dari penjelasan diatas Perkerasan kaku dapat dikelompokan kedalam
beberapa macam di antaranya perkerasan beton semen (rigid pavement).
Perkerasan beton semen, yaitu perkerasan kaku dengan beton semen sebagai
lapis aus. Perkerasan ini dibagi menjadi :
a.
Perkerasan beton semen bersambung tanpa tulangan
Yaitu jenis perkerasan beton yang dibuat tanpa tulangan dengan
ukuran pelat mendekati bujur sangkar dimana panjang dari pelatnya
dibatasi oleh sambungan melintang. Panjang pelat dari sambungan ini
berkisar antara 5-6 meter.
b.
Perkerasan beton semen bersambung dengan tulangan
Yaitu jenis perkerasan beton yang dibuat dengan tulangan dengan
ukuran pelat berbentuk empat persegi panjang, dimana panjang dari
pelatnya dibatasi oleh sambungan melintang. Panjang pelat jenis ini
berkisar antara 13-30 meter
c.
Perkerasan beton semen menerus dengan tulangan
Yaitu jenis perkerasan yang dibuat dengan panjang pelat yang
menerus yang hanya dibatasi oleh adanya sambungan muai melintang.
Panjang pelat jenis ini berkisar antara 100 meter.
d.
Perkerasan beton semen pratekan
Umumnya jenis perkerasan beton menerus, tanpa tulangan yang
menggunakan kabel pratekan guna mengurangi pengaruh susut, muai
dan lenting akibat temperatur dan kelembaban.
e.
Perkerasan komposit yaitu perkerasan kaku dengan pelat beton
sebagai lapisan pondasi dan aspal beton sebagai lapisan permukaan.
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
22
2.6.3. Dasar Perencanaan
Dalam perencanaan perkerasan kaku, tebal pelat beton dihitung agar
mampu memiliki tegangan yang ditimbulkan oleh :
1.
Beban roda kendaraan
2.
Perubahan suhu dan kadar air
3.
Perubahan volume pada lapisan dibawahnya
Untuk mengatasi repetisi pembebanan lalu lintas sesuai dengan
konfigurasi dan beban sumbu, dalam perhitungan tebal pelat diterapkan
prinsip “Kelelahan” (fatigue). Prinsip tersebut didasarkan pada anggapan
bahwa apabila perbandingan tegangan lentur atau perbandingan antara
tegangan lentur beton akibat beban roda dengan kuat beton (MR) menurun,
maka jumlah repetisi pembebanan sampai runtuh (failure) akan meningkat.
Apabila perbandingan tegangan lentur tersebut rendah (dibawah
batas ketahanan lentur beton), maka beton akan mampu memikul repetisi
tegangan yang tidak terbatas, tanpa kehilangan kekuatannya. Sebaliknya
pada perbandingan tegangan yang tinggi
beton hanya mampu memikul
reptisi tegangan yang sangat terbatas sebelum beton tersebut runtuh
Untuk proses perencanaan tebal perkerasan pada jenis perkerasan
kaku didasarkan pada :
1.
Kekuatan tanah dasar yang dinyatakan dalam modulus reaksi tanah
dasar.
2.
Tebal dan jenis pondasi bawah yang diperlukan untuk melayani lalu
lintas pelaksanaan, mengendalikan pemompaan (pumping) dan
Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan dan menyebutkan sumber.
23
perubahan volume tanah dasar, serta untuk mendapatkan keseragaman
daya dukung di bawah pelat.
3.
Kekuatan beton yang dinyatakan kuat lentur (MR) untuk mengatasi
tegangan yang diakibatkan beban roda dari lalu lintas rencana.
Kekuatan beton tidak dinyatakan dalam kekuatan tekan (compressive
strength), mengingat bentuk keruntuhan pada perkerasan beton berupa
retakan yang diakibatkan