EVALUASI KINERJA DAN PENINGKATAN JALAN PURWODADI - WIROSARI (Performance Evaluation and Improvement of Purwodadi – Wirosari Road) - Diponegoro University | Institutional Repository (UNDIP-IR)
BAB 2
STUDI PUSTAKA
Penyusunan Tugas Akhir ini meliputi evaluasi kinerja ruas jalan PurwodadiWirosari, untuk itu dibutuhkan dasar teori yang bisa didapat melalui kajian
pustaka dari bahan-bahan kuliah dan literatur-literatur yang ada hubungannya
dengan evaluasi kinerja ruas jalan tersebut.
Untuk lebih jelasnya studi pustaka akan dibahas dibahas pada uraian
dibawah ini.
2.1. Evaluasi dan Kinerja
2.1.1. Analisa Sistem Jalan
Analisa sistem jalan ini untuk mengetahui kriteria fungsi dan klasifikasi
jalan menurut “Tata Cara Perencanaan Geometrik Jalan Antar Kota 1997”.
¾ Klasifikasi menurut fungsi jalan terbagi atas
1. jalan arteri adalah jalan yang melayani angkutan utama dengan ciri-ciri
perjalanan jarak jauh, kecepatan rata-rata tinggi, dan jumlah jalan masuk
dibatasi secara efisien.
2. jalan kolektor adalah jalan yang melayani angkutan pengumpul atau
pembagi dengan ciri-ciri perjalanan jarak sedang, kecepatan rata-rata
sedang dan jumlah jalan masuk dibatasi.
3. jalan lokal adalah jalan yang melayani angkutan setempat dengan ciri-ciri
perjalan jarak dekat, dengan kecepatan rata-rata rendah, dan jumlah jalan
masuk tidak dibatasi.
¾ Klasifikasi menurut kelas jalan
Klasifikasi menurut kelas jalan berkaitan dengan kemampuan jalan untuk
menerima beban lalu-lintas, yang dinyatakan dalam muatan sumbu terberat (MST)
dalam satuan ton. Kelas klasifikasi ini dapat juga dilihat dalam tabel 2.1(Pasal 11,
PP.No. 43/1993).
II - 1
II - 2
Tabel 2.1. Klasifikasi menurut kelas jalan.
Fungsi
Kelas
Muatan Sumbu Terberat
MST (ton)
Arteri
Kolektor
I
>10
II
10
IIIA
8
IIIA
8
IIIB
Sumber : MKJI 1997
2.1.2. Analisa Tanah
Jenis tanah dasar sangat berpengaruh terhadap daya dukung struktur
perkerasan yang terlatak diatasnya. Tanah dasar yang bersifat ekspansif artinya
tanah ini berjenis lempung dan mempunyai kembang susut yang besar. Tanah
yang labil dan cenderung bergerak, akan tampak adanya lendutan dan longsoran
pada badan jalan. Kondisi tanah lempung yang ekspansif dan labil diperburuk
oleh adanya penyerapan air.
Masalah yang utama mengenai tanah pada perencanaan jalan adalah
masalah daya dukung tanah dasar tersebut. Daya dukung tanah dasar pada
perkerasan jalan dinyatakan dalam CBR (California bearing ratio). Harga daya
dukung tanah dasar (juga harga CBR) sangat dipengaruhi oleh :
a.
Kepadatan tanah, makin padat makin tinggi daya dukungnya.
b.
Kadar air, makin tinggi kadar air biasanya makin kecil daya dukungnya.
Kadar air lebih berpengaruh pada tanah lempung dan lanau, sedangkan
untuk tanah pasir dan kerikil umumnya kadar air tidak begitu mempengaruhi daya
dukung tanah.
II - 3
¾ Klasifikasi tanah
Klasifikasi tanah dapat dilakukan secara visual atau dapat didasarkan atas
percobaan laboratorium. Prinsip yang digunakan adalah sama yaitu sifat tanah
sampai batas tertentu selalu tergantung pada ukuran butir sehingga dapat dipakai
sebagai titik tolak klasifikasi tanah.
¾ Sistem Klasifikasi AASHO
Sistem klasifikasi AASHO dibuat berdasarkan hasil pengamatan
dilapangan terhadap performance tanah yang berada di bawah perkerasan jalan.
Pada sistem ini tanah dikelompokkan atas dasar persamaan karakteristik
pelayanan serta daya dukung beban pada umumnya. Ada tujuh kelompok dasar
yang diberi sebutan kelompok A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, A-6, dan A-7. Secara
umum dapat kita katakan bahwa tanah yang paling baik untuk dipakai sub grade
jalan diklasifikasikan sebagai kelompok A-1, kelompok A-2 masih baik, tetapi
lebih buruk dari kelompok A-1, dan seterusnya, sampai kelompok A-7, yang
nilainya paling rendah. Jadi secara umun dapat dikatakan bahwa peryaratan tebal
struktur perkerasan akan lebih tinggi dengan besarnya nomer kelompok
klasifikasinya.
¾ Sistem Klasifikasi Unified.
Pemeriksaan yang digunakan adalah analisa butir dan batas-batas atteberg.
semua tanah diberi tanda dua huruf petunjuk berdasarkan hasil-hasil percobaan
ini. Ada dua golongan besar yaitu tanah berbutir kasar ( >50% tertahan saringan
no. 200) dan berbutir halus ( >50% lewat saringan no. 200). Tanah berbutir halus
kemudian diklasifikasikan atas dasar plastisitas dan kadar organiknya.
Huruf yang digunakan untuk tanah berbutir halus adalah:
M = lanau
L = batas cair rendah
C = lempung
H = batas cair tinggi
O = organic
II - 4
Tanah berbutir kasar dibagi menjadi pasir dan kerikil, dan kemudian
dibagi lagi menjadi yang mengandung bahan halus dan yang bebas dari bahan
halus. Yang mengandung bahan halus kemudian diklasifikasikan menurut
diagram plasitisitas. Dan yang bebas dari bahan halus dapat dilihat pada grafik
pembagian butir (apakat bergradasi baik atau buruk) dengan menggunakan
koefisian keseragaman dan kelengkungan.
huruf yang digunakan adalah :
G = kerikil
S = pasir
W = bergradasi baik
P = bergradasi jelek
M = kelanauan
C = kelempungan
II - 5
II - 6
II - 7
¾ Stabilisasi Tanah
Tujuan stabilisasi tanah adalah :
– Memperbiki mutu tanah yang tidak baik
– Meningkatkan mutu tanah yang sudah baik menjadi lebih baik
a. Stabilisasi Mekanis
stabilisasi ini bertujuan mendapatkan tanah yang bergradasi baik
sedemikian rupa sehingga memenuhi spesifikasi yang diinginkan. Stabilisasi
mekanis dilakukan dengan mencampur tanah dengan tanah jenis lain sehingga
diperoleh gradasi tanah yang baik.
ciri-ciri yang khas dalam pemilihan stabilisasi tanah secara mekanis adalah :
– Jenis tanah yang dipakai tempatnya berdekatan satu sama lain
– Apabila salah satu jenis tanah yang dimaksud harus diambil dari tempat yang
jauh, maka akan tidak ekonomis dan harus dicari metode lain.
– Apabila telah ditetapkan spesifikasi hasil percampuran dan telah ditetapkan
bagian dari masing-masing bahan yang perlu dicampur menjadi satu, perlu
dilakukan pengawasan yang ketat pada saat pencampuran agar diperoleh
homogenitas campuran.
– Penetapan masing-masing bagian dapat dihitung secara analitis ataupun grafis
berdasarkan hasil analisa butir dari jenis tanah yang bersangkutan.
b. Stabilisasi Kimiawi
Tanah yang kohesif (tanah liat) tidak bisa distabilisasi secara mekanis
untuk dapat memanfaatkan tanah liat tersebut secara ekonomis, dipakailah
stabilizing agent antara lain PC, Hydrated lime, bitumen, dsb.
II - 8
Stabilisasi dengan Kapur
Pada stabilisasi kapur terdapat dua macam lime yaitu quick lime dan
Hydrated lime. Dengan Hydrated lime, stabilisasi bisa dilaksanakan lebih mudah
tetapi hasilnya kurang jika dibandingkan dengan Quick lime yang lebih efektif.
Perubahan fisik yang terjadi akibat stabilisasi dengan kapur pada tanah liat adalah
– Plastisiti indeks berkurang
– Plastic limit bertambah
– Liquid limit akan berkurang (PI = LL – PL)
– Sifat kembang susut berkurang
– Strength bertambah
Pada pelaksanaan dilapangan sama dengan stabilisasi semen, hanya disini
tidak ada batas waktu karena reaksi antara tanah dan lime sangat lambat. Banyak
lime yang digunakan adalah 2-10% berat.
Stabilisasi Semen.
– Yaitu stabilisasi dengan menggunakan PC yang ditambahkan ketanah yang
sudah dibuat pulverized.
– Tanah yang akan distabilisasi dengan PC harus dapat dihancurkan dengan
baik.
– Untuk membatasi jumlah semen yang diperlukan perlu mencampur tanah liat
dengan kapur terlebih dahulu agar tanah dapat mudah dihancurkan.
– Termasuk dalam kategori ini adalah tanah liat dengan fraksi no. 200 melebihi
50%, LL > 50%, dan PI > 25 %.
– Soil cement ini terutama banyak dipakai pada base dan sub base.
– Factor utama yang menentukan banyaknya semen adalah tipe dari tanah
II - 9
Stabilisasi Bitumen
– Apabila yang distabilisasi clay (tanah kohesif), maka tanah lebih water proof.
– Apabila yang distabilisasi sand (tanah glanular) maka bitumen merupakan
bahan pengikat.
– Ada dua macam bitumen yaitu send bitumen dan soil bitumen.
Stabilisasi Geomembran
– Yaitu stabilisasi dengan menggunakan bahan fleksibel yaitu geo membrane
– Jika digunakan pada tanah exspansif, maka akan menahan air masuk, atau
untuk mengurangi terjadinya kembang susut tanah yang menyebabkan
kerusakan perkerasan.
Pengantian tanah
– Yaitu mengganti tanah asli dengan tanah yang lebih baik daya dukung
tanahnya, sehingga dapat digunakan sebagai tanah dasar beban.
2.1.3. Analisis Data Lalu-Lintas
¾ Volume lalu lintas
Adalah jumlah kendaraan yang melintasi satu titik pengamatan dalam satu
satuan waktu (hari,jam,atau menit). Satuan volume lalu-lintas yang umum
digunakan sehubungan dengan penentuan jumlah dan lebar lajur adalah:
1. Lalu-lintas harian rata-rata
Lalu-lintas harian rata-rata adalah volume lalu-lintas rata-rata dalam satu
hari. Dari cara memperoleh data tersebut dikenal dua jenis lalu-lintas
harian rata-rata yaitu lalu lintas harian rata-rata tahunan (LHRT) dan lalulintas harian rata-rata (LHR).
LHRT =
n
365
Keterangan:
n : jumlah lalu lintas dalam 1 tahun
LHRT dinyatakan dalam SMP/hari/2arah.
II - 1 0
LHR adalah jumlah kendaraan yang diperoleh selama pengamatan
dibandingkan atau dibagi dengan lamanya pengamatan.
LHR =
N
T
LHR
: jumlah lalu lintas selama pengamatan / lamanya pengamatan
N
: jumlah lalu-lintas selama pengamatan
T
: lamanya pengamatan
Dengan situasi jalan raya yang terdiri dari berbagai macam kendaraan
yang memilikan kecepatan dan berat yang berbeda.Macam macam kendaraan
tersebut dapat di golongkan menjadi 8 golongan yang akan kita tinjau, golongan
tersebut adalah:
gol 1. = Sepeda motor, skuter, sepeda kumbang dan roda tiga.
2. = Sedan, jeep dan station wagom.
3. = Oplet, pick up, suburban, combi dan mini bus.
4. = Mikro truk dan monil hantaran.
5a. = Bus kecil.
5b. = Bus besar.
6. = Truk 2 Sumbu.
7. = Truk 3 sumbu atau lebih, gandengan dan trailer.
8. = Kendaraan tak bermontor.
II - 1 1
Untuk mempermudah perhitungan maka berbagai macam kendaraan
tersebut diekivalenkan dengan faktor ekivalen menurut tabel dalam MKJI 1997.
Tabel 2.2. Ekivalensi kendaraan penumpang (emp) untuk jalan 2/2 UD.
Tipe
Arus
Alinyemen
Total
Emp
MHV
LB
LT
(kend./
Lebar jalur lalu-lintas (m)
jam)
8m
0
1,2
1,2
1,8
0,8
0,6
0,4
800
1,8
1,8
2,7
1,2
0,9
0,6
1350
1,5
1,6
2,5
0,9
0,7
0,5
>1900
1,3
1,5
2,5
0,6
0,5
0,4
Datar
Sumber : MKJI 1997
Keterangan:
MHV : kendaraan berat menengah
LT
: truk besar
LB
: bis besar
MC : sepeda motor
LV
MC
: kendaraan ringan (emp selalu 1,0)
II - 1 2
2. Volume jam rencana
Volume jam rencana adalah perkiraan volume lalu lintas pada jam sibuk
tahun rencana lalu lintas, dinyatakan dalam smp/jam. Dihitung dengan
rumus:
VJR = LHR
K
F
VJR : volume jam rencana (smp/jam)
LHR: lalu-lintas harian rata-rata (smp/hari)
K
: faktor volume lalu-lintas pada jam sibuk
F
: faktor variasi tingkat lalu lintas per ¼
jam dalam 1 jam
Tabel 2.3. Penentuan faktor K dan faktor F berdasarkan volume lalu lintas harian
rata-rata
VLHR
Faktor-K(%)
Faktor-F
>50.000
4-6
0.9-1
30.000-50.000
6-8
0.8-1
10.000-30.000
6-8
0.8-1
5.000-10.000
8-10
0.6-0.8
1.000-5.000
10-12
0.6-0.8
100%, maka h2 = h1 + ∆h
Menghitung total fatique untuk seluruh konfigurasi beban sumbu,untuk
harga k tanah dasar tertentu.
TF =
Ni
∑ Ni'
≤ 100%
i =1− n
Keterangan
i = Semua beban sumbu yang diperhitungkan
Ni = Pengulangan beban yang terjadi untuk kategori beban i
Ni’=Pengulangan beban yang diijinkan untuk kategori beban ybs
Ni =
σ lti
MR
dimana
σ lti
MR
σ lti
MR
≤ 0.50, maka Ni’= ~
= 0.51, maka Ni’= 400.000 ( tabel)
2.2.3. Perencanaan saluran drainase
Saluran drainase adalah bangunan yang bertujuan mengalirkan air dari
badan jalan secepat mungkin agar tidak menimbulkan bahaya dan kerusakan pada
jalan. Dalam banyak kejadian, kerusakan konstruksi jalan disebabkan oleh air,
baik itu air permukaan maupun air tanah. Air dari atas badan jalan yang dialirkan
ke samping kiri dan atau kanan jalan ditampung dalam saluran samping (side
ditch) yang bertujuan agar air mengalir lebih cepat dari air yang mengalir diatas
permukaan jalan dan juga bertujuan untuk bisa mengalirkan kejenuhan air pada
badan jalan.
II - 4 4
Dalam merencanakan saluran samping harus memenuhi persyaratan
sebagai berikut :
•
Mampu mengakomodasi aliran banjir yang direncanakan dengan
kriteria tertentu sehingga mampu mengeringkan lapis pondasi.
•
Saluran sangat baik diberi penutup untuk mencegah erosi maupun
sebagai trotoar jalan.
•
Pada kemiringan memanjang, harus mempunyai kecepatan rendah
untuk mencegah erosi tanpa menimbulkan pengendapan.
•
Pemeliharan harus bersifat menerus.
•
Air dari saluran dibuang ke outlet yang stabil ke sungai atau tempat
pengaliran yang lain
•
Perencanaan drainase harus mempertimbangkan faktor ekonomi, faktor
keamanan dan segi kemudahan dalam pemeliharaan.
¾ Ketentuan-ketentuan
1. Sistim drainase permukaan jalan terdiri dari : kemiringan melintang
perkerasan dan bahu jalan, selokan samping, gorong-gorong dan saluran
penangkap (Gambar 2.9).
Gambar 2.9 Sistem drainase permukaan
2. Kemiringan melintang normal (en) perkerasan jalan untuk lapis
permukaan aspal adalah 2 % - 3 %., Sedangkan untuk bahu jalan diambil =
en + 2 %.
II - 4 5
3. Selokan samping jalan
•
Kecepatan aliran maksimum yang diizinkan untuk material dari
pasangan batu dan beton adalah 1,5 m/detik.
•
Kemiringan arah memanjang (i) maksimum yang diizinkan untuk
material dari pasangan batu adalah 7,5 %.
•
Pematah arus diperlukan untuk mengurangi kecepatan aliran bagi
selokan samping yang panjang dengan kemiringan cukup besar.
Pemasangan jarak antar pematah arus dapat dilihat pada Tabel 2.14.
Tabel 2.19. Jarak pematah arus
i (%)
6%
7%
8%
9%
L (m)
16
10
8
7
Sumber:Diktat kuliah Perencanaan Perkerasan Jalan
•
10 %
6
Penampang minimum selokan samping adalah 0,50 m2.
4. Gorong-gorong pembuang air
•
Kemiringan gorong-gorong adalah 0,5 % - 2 %.
•
Jarak maksimum antar gorong-gorong pada daerah datar adalah 100 m
dan daerah pegunungan adalah 200 m.
•
Diameter minimum adalah 80 cm.
¾ Perhitungan debit aliran
1. Intensitas curah hujan (I)
•
Data yang diperlukan adalah data curah hujan maksimum tahunan,
paling sedikit n = 10 tahun dengan periode ulang 5 tahun.
•
Rumus menghitung Intensitas curah hujan menggunakan analisa
distribusi frekuensi sbb :
XT = x +
Sx
⋅ (YT − Yn )
Sn
I = 1 / 4 ⋅ (90% ⋅ XT )
II - 4 6
Dimana :
XT
= besar curah hujan
x
= nilai rata-rata aritmatik curah hujan
Sx
= standar deviasi
YT
= variabel yang merupakan fungsi dari periode
ulang, diambil = 1,4999.
Yn
= variabel yang merupakan fungsi dari n, diambil
0,4952 untuk n = 10
Sn
= standar deviasi, merupakan fungsi dari n, diambil
0,9496 untuk n = 10
I
•
= intensitas curah hujan (mm/jam)
Waktu konsentrasi (TC) dihitung dengan rumus :
TC = t1 + t2
⎛2
nd ⎞
t1 = ⎜⎜ ⋅ 3,28 ⋅ LO ⋅
⎟⎟
s⎠
⎝3
t2 =
0 ,167
L
60 ⋅ v
Dimana : TC = waktu konsentrasi (menit)
t1 = waktu inlet (menit)
t2 = waktu aliran (menit)
LO = Jarak dari titik terjauh dari saluran drainase (m)
L = panjang saluran (m)
nd = koefisien hambatan, diambil 0,013 untuk lapis permukaan
aspal
s = kemiringan daerah pengaliran
v = kecepatan air rata-rata di saluran (m/detik)
II - 4 7
2. Luas daerah pengaliran dan batas-batasnya sesuai yang terlihat pada
Gambar 2.10.
Gambar 2.10 Batas-batas daerah pengaliran
Batas daerah pengaliran yang diperhitungkan L = L1 + L2 + L3 (m)
Dimana : L1 = dari as jalan sampai tepi perkerasan.
L2 = dari tepi perkerasan sampai tepi bahu jalan.
L3 = tergantung kebebasan samping dengan panjang maksimum
100 m.
3. Harga koefisien pengaliran (C) dihitung berdasarkan kondisi permukaan
yang berbeda-beda.
C=
C1 ⋅ A1 + C2 ⋅ A2 + C3 ⋅ A3
A1 + A2 + A3
Dimana : C1 = koefisien untuk jalan aspal = 0,70.
C2 = koefisien untuk bahu jalan (tanah berbutir kasar) = 0,65.
C3 = koefisien untuk kebebasan samping (daerah pinggir kota) =
0,60.
A1, A2, A3 = luas masing-masing bagian.
4. Untuk menghitung debit pengaliran, digunakan rumus sebagai berikut :
Q=
1
⋅C⋅I⋅A
3,6
Dimana : Q = debit pengaliran (m3/detik)
C = koefisien pengaliran
I = intensitas hujan (mm/jam)
A = luas daerah pengaliran (km2)
II - 4 8
¾ Perhitungan dimensi saluran dan gorong-gorong
Dimensi saluran dan gorong-gorong ditentukan atas dasar Fe = Fd
1. Luas penampang basah berdasarkan debit aliran (Fd)
Fd = Q / v (m2)
2. Luas penampang basah yang paling ekonomis (Fe)
•
Saluran bentuk segi empat
Rumus : Fe = b ⋅ d
Ö syarat : b = 2 ⋅ d
R=d/2
•
Gorong-gorong
Rumus : Fe = 0,685 ⋅ D 2
Ö syarat : d = 0,8 ⋅ D
P=2r
R=F/P
Dimana : Fe = Luas penampang basah ekonomis (m2)
b = lebar saluran (m)
d = kedalaman air (m)
R = jari-jari hidrolis (m)
D = diameter gorong-gorong (m)
r = jari-jari gorong-gorong (m)
3. Tinggi jagaan (w) untuk saluran segi empat w = 0,5 ⋅ d
4. Perhitungan kemiringan saluran
⎛ v⋅n ⎞
Rumus : i = ⎜ 2 / 3 ⎟
⎝R ⎠
2
Dimana : i = kemiringan saluran
v = kecepatan aliran air (m/detik)
n = koefisien kekasaran manning, (saluran pasangan batu) = 0,025
STUDI PUSTAKA
Penyusunan Tugas Akhir ini meliputi evaluasi kinerja ruas jalan PurwodadiWirosari, untuk itu dibutuhkan dasar teori yang bisa didapat melalui kajian
pustaka dari bahan-bahan kuliah dan literatur-literatur yang ada hubungannya
dengan evaluasi kinerja ruas jalan tersebut.
Untuk lebih jelasnya studi pustaka akan dibahas dibahas pada uraian
dibawah ini.
2.1. Evaluasi dan Kinerja
2.1.1. Analisa Sistem Jalan
Analisa sistem jalan ini untuk mengetahui kriteria fungsi dan klasifikasi
jalan menurut “Tata Cara Perencanaan Geometrik Jalan Antar Kota 1997”.
¾ Klasifikasi menurut fungsi jalan terbagi atas
1. jalan arteri adalah jalan yang melayani angkutan utama dengan ciri-ciri
perjalanan jarak jauh, kecepatan rata-rata tinggi, dan jumlah jalan masuk
dibatasi secara efisien.
2. jalan kolektor adalah jalan yang melayani angkutan pengumpul atau
pembagi dengan ciri-ciri perjalanan jarak sedang, kecepatan rata-rata
sedang dan jumlah jalan masuk dibatasi.
3. jalan lokal adalah jalan yang melayani angkutan setempat dengan ciri-ciri
perjalan jarak dekat, dengan kecepatan rata-rata rendah, dan jumlah jalan
masuk tidak dibatasi.
¾ Klasifikasi menurut kelas jalan
Klasifikasi menurut kelas jalan berkaitan dengan kemampuan jalan untuk
menerima beban lalu-lintas, yang dinyatakan dalam muatan sumbu terberat (MST)
dalam satuan ton. Kelas klasifikasi ini dapat juga dilihat dalam tabel 2.1(Pasal 11,
PP.No. 43/1993).
II - 1
II - 2
Tabel 2.1. Klasifikasi menurut kelas jalan.
Fungsi
Kelas
Muatan Sumbu Terberat
MST (ton)
Arteri
Kolektor
I
>10
II
10
IIIA
8
IIIA
8
IIIB
Sumber : MKJI 1997
2.1.2. Analisa Tanah
Jenis tanah dasar sangat berpengaruh terhadap daya dukung struktur
perkerasan yang terlatak diatasnya. Tanah dasar yang bersifat ekspansif artinya
tanah ini berjenis lempung dan mempunyai kembang susut yang besar. Tanah
yang labil dan cenderung bergerak, akan tampak adanya lendutan dan longsoran
pada badan jalan. Kondisi tanah lempung yang ekspansif dan labil diperburuk
oleh adanya penyerapan air.
Masalah yang utama mengenai tanah pada perencanaan jalan adalah
masalah daya dukung tanah dasar tersebut. Daya dukung tanah dasar pada
perkerasan jalan dinyatakan dalam CBR (California bearing ratio). Harga daya
dukung tanah dasar (juga harga CBR) sangat dipengaruhi oleh :
a.
Kepadatan tanah, makin padat makin tinggi daya dukungnya.
b.
Kadar air, makin tinggi kadar air biasanya makin kecil daya dukungnya.
Kadar air lebih berpengaruh pada tanah lempung dan lanau, sedangkan
untuk tanah pasir dan kerikil umumnya kadar air tidak begitu mempengaruhi daya
dukung tanah.
II - 3
¾ Klasifikasi tanah
Klasifikasi tanah dapat dilakukan secara visual atau dapat didasarkan atas
percobaan laboratorium. Prinsip yang digunakan adalah sama yaitu sifat tanah
sampai batas tertentu selalu tergantung pada ukuran butir sehingga dapat dipakai
sebagai titik tolak klasifikasi tanah.
¾ Sistem Klasifikasi AASHO
Sistem klasifikasi AASHO dibuat berdasarkan hasil pengamatan
dilapangan terhadap performance tanah yang berada di bawah perkerasan jalan.
Pada sistem ini tanah dikelompokkan atas dasar persamaan karakteristik
pelayanan serta daya dukung beban pada umumnya. Ada tujuh kelompok dasar
yang diberi sebutan kelompok A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, A-6, dan A-7. Secara
umum dapat kita katakan bahwa tanah yang paling baik untuk dipakai sub grade
jalan diklasifikasikan sebagai kelompok A-1, kelompok A-2 masih baik, tetapi
lebih buruk dari kelompok A-1, dan seterusnya, sampai kelompok A-7, yang
nilainya paling rendah. Jadi secara umun dapat dikatakan bahwa peryaratan tebal
struktur perkerasan akan lebih tinggi dengan besarnya nomer kelompok
klasifikasinya.
¾ Sistem Klasifikasi Unified.
Pemeriksaan yang digunakan adalah analisa butir dan batas-batas atteberg.
semua tanah diberi tanda dua huruf petunjuk berdasarkan hasil-hasil percobaan
ini. Ada dua golongan besar yaitu tanah berbutir kasar ( >50% tertahan saringan
no. 200) dan berbutir halus ( >50% lewat saringan no. 200). Tanah berbutir halus
kemudian diklasifikasikan atas dasar plastisitas dan kadar organiknya.
Huruf yang digunakan untuk tanah berbutir halus adalah:
M = lanau
L = batas cair rendah
C = lempung
H = batas cair tinggi
O = organic
II - 4
Tanah berbutir kasar dibagi menjadi pasir dan kerikil, dan kemudian
dibagi lagi menjadi yang mengandung bahan halus dan yang bebas dari bahan
halus. Yang mengandung bahan halus kemudian diklasifikasikan menurut
diagram plasitisitas. Dan yang bebas dari bahan halus dapat dilihat pada grafik
pembagian butir (apakat bergradasi baik atau buruk) dengan menggunakan
koefisian keseragaman dan kelengkungan.
huruf yang digunakan adalah :
G = kerikil
S = pasir
W = bergradasi baik
P = bergradasi jelek
M = kelanauan
C = kelempungan
II - 5
II - 6
II - 7
¾ Stabilisasi Tanah
Tujuan stabilisasi tanah adalah :
– Memperbiki mutu tanah yang tidak baik
– Meningkatkan mutu tanah yang sudah baik menjadi lebih baik
a. Stabilisasi Mekanis
stabilisasi ini bertujuan mendapatkan tanah yang bergradasi baik
sedemikian rupa sehingga memenuhi spesifikasi yang diinginkan. Stabilisasi
mekanis dilakukan dengan mencampur tanah dengan tanah jenis lain sehingga
diperoleh gradasi tanah yang baik.
ciri-ciri yang khas dalam pemilihan stabilisasi tanah secara mekanis adalah :
– Jenis tanah yang dipakai tempatnya berdekatan satu sama lain
– Apabila salah satu jenis tanah yang dimaksud harus diambil dari tempat yang
jauh, maka akan tidak ekonomis dan harus dicari metode lain.
– Apabila telah ditetapkan spesifikasi hasil percampuran dan telah ditetapkan
bagian dari masing-masing bahan yang perlu dicampur menjadi satu, perlu
dilakukan pengawasan yang ketat pada saat pencampuran agar diperoleh
homogenitas campuran.
– Penetapan masing-masing bagian dapat dihitung secara analitis ataupun grafis
berdasarkan hasil analisa butir dari jenis tanah yang bersangkutan.
b. Stabilisasi Kimiawi
Tanah yang kohesif (tanah liat) tidak bisa distabilisasi secara mekanis
untuk dapat memanfaatkan tanah liat tersebut secara ekonomis, dipakailah
stabilizing agent antara lain PC, Hydrated lime, bitumen, dsb.
II - 8
Stabilisasi dengan Kapur
Pada stabilisasi kapur terdapat dua macam lime yaitu quick lime dan
Hydrated lime. Dengan Hydrated lime, stabilisasi bisa dilaksanakan lebih mudah
tetapi hasilnya kurang jika dibandingkan dengan Quick lime yang lebih efektif.
Perubahan fisik yang terjadi akibat stabilisasi dengan kapur pada tanah liat adalah
– Plastisiti indeks berkurang
– Plastic limit bertambah
– Liquid limit akan berkurang (PI = LL – PL)
– Sifat kembang susut berkurang
– Strength bertambah
Pada pelaksanaan dilapangan sama dengan stabilisasi semen, hanya disini
tidak ada batas waktu karena reaksi antara tanah dan lime sangat lambat. Banyak
lime yang digunakan adalah 2-10% berat.
Stabilisasi Semen.
– Yaitu stabilisasi dengan menggunakan PC yang ditambahkan ketanah yang
sudah dibuat pulverized.
– Tanah yang akan distabilisasi dengan PC harus dapat dihancurkan dengan
baik.
– Untuk membatasi jumlah semen yang diperlukan perlu mencampur tanah liat
dengan kapur terlebih dahulu agar tanah dapat mudah dihancurkan.
– Termasuk dalam kategori ini adalah tanah liat dengan fraksi no. 200 melebihi
50%, LL > 50%, dan PI > 25 %.
– Soil cement ini terutama banyak dipakai pada base dan sub base.
– Factor utama yang menentukan banyaknya semen adalah tipe dari tanah
II - 9
Stabilisasi Bitumen
– Apabila yang distabilisasi clay (tanah kohesif), maka tanah lebih water proof.
– Apabila yang distabilisasi sand (tanah glanular) maka bitumen merupakan
bahan pengikat.
– Ada dua macam bitumen yaitu send bitumen dan soil bitumen.
Stabilisasi Geomembran
– Yaitu stabilisasi dengan menggunakan bahan fleksibel yaitu geo membrane
– Jika digunakan pada tanah exspansif, maka akan menahan air masuk, atau
untuk mengurangi terjadinya kembang susut tanah yang menyebabkan
kerusakan perkerasan.
Pengantian tanah
– Yaitu mengganti tanah asli dengan tanah yang lebih baik daya dukung
tanahnya, sehingga dapat digunakan sebagai tanah dasar beban.
2.1.3. Analisis Data Lalu-Lintas
¾ Volume lalu lintas
Adalah jumlah kendaraan yang melintasi satu titik pengamatan dalam satu
satuan waktu (hari,jam,atau menit). Satuan volume lalu-lintas yang umum
digunakan sehubungan dengan penentuan jumlah dan lebar lajur adalah:
1. Lalu-lintas harian rata-rata
Lalu-lintas harian rata-rata adalah volume lalu-lintas rata-rata dalam satu
hari. Dari cara memperoleh data tersebut dikenal dua jenis lalu-lintas
harian rata-rata yaitu lalu lintas harian rata-rata tahunan (LHRT) dan lalulintas harian rata-rata (LHR).
LHRT =
n
365
Keterangan:
n : jumlah lalu lintas dalam 1 tahun
LHRT dinyatakan dalam SMP/hari/2arah.
II - 1 0
LHR adalah jumlah kendaraan yang diperoleh selama pengamatan
dibandingkan atau dibagi dengan lamanya pengamatan.
LHR =
N
T
LHR
: jumlah lalu lintas selama pengamatan / lamanya pengamatan
N
: jumlah lalu-lintas selama pengamatan
T
: lamanya pengamatan
Dengan situasi jalan raya yang terdiri dari berbagai macam kendaraan
yang memilikan kecepatan dan berat yang berbeda.Macam macam kendaraan
tersebut dapat di golongkan menjadi 8 golongan yang akan kita tinjau, golongan
tersebut adalah:
gol 1. = Sepeda motor, skuter, sepeda kumbang dan roda tiga.
2. = Sedan, jeep dan station wagom.
3. = Oplet, pick up, suburban, combi dan mini bus.
4. = Mikro truk dan monil hantaran.
5a. = Bus kecil.
5b. = Bus besar.
6. = Truk 2 Sumbu.
7. = Truk 3 sumbu atau lebih, gandengan dan trailer.
8. = Kendaraan tak bermontor.
II - 1 1
Untuk mempermudah perhitungan maka berbagai macam kendaraan
tersebut diekivalenkan dengan faktor ekivalen menurut tabel dalam MKJI 1997.
Tabel 2.2. Ekivalensi kendaraan penumpang (emp) untuk jalan 2/2 UD.
Tipe
Arus
Alinyemen
Total
Emp
MHV
LB
LT
(kend./
Lebar jalur lalu-lintas (m)
jam)
8m
0
1,2
1,2
1,8
0,8
0,6
0,4
800
1,8
1,8
2,7
1,2
0,9
0,6
1350
1,5
1,6
2,5
0,9
0,7
0,5
>1900
1,3
1,5
2,5
0,6
0,5
0,4
Datar
Sumber : MKJI 1997
Keterangan:
MHV : kendaraan berat menengah
LT
: truk besar
LB
: bis besar
MC : sepeda motor
LV
MC
: kendaraan ringan (emp selalu 1,0)
II - 1 2
2. Volume jam rencana
Volume jam rencana adalah perkiraan volume lalu lintas pada jam sibuk
tahun rencana lalu lintas, dinyatakan dalam smp/jam. Dihitung dengan
rumus:
VJR = LHR
K
F
VJR : volume jam rencana (smp/jam)
LHR: lalu-lintas harian rata-rata (smp/hari)
K
: faktor volume lalu-lintas pada jam sibuk
F
: faktor variasi tingkat lalu lintas per ¼
jam dalam 1 jam
Tabel 2.3. Penentuan faktor K dan faktor F berdasarkan volume lalu lintas harian
rata-rata
VLHR
Faktor-K(%)
Faktor-F
>50.000
4-6
0.9-1
30.000-50.000
6-8
0.8-1
10.000-30.000
6-8
0.8-1
5.000-10.000
8-10
0.6-0.8
1.000-5.000
10-12
0.6-0.8
100%, maka h2 = h1 + ∆h
Menghitung total fatique untuk seluruh konfigurasi beban sumbu,untuk
harga k tanah dasar tertentu.
TF =
Ni
∑ Ni'
≤ 100%
i =1− n
Keterangan
i = Semua beban sumbu yang diperhitungkan
Ni = Pengulangan beban yang terjadi untuk kategori beban i
Ni’=Pengulangan beban yang diijinkan untuk kategori beban ybs
Ni =
σ lti
MR
dimana
σ lti
MR
σ lti
MR
≤ 0.50, maka Ni’= ~
= 0.51, maka Ni’= 400.000 ( tabel)
2.2.3. Perencanaan saluran drainase
Saluran drainase adalah bangunan yang bertujuan mengalirkan air dari
badan jalan secepat mungkin agar tidak menimbulkan bahaya dan kerusakan pada
jalan. Dalam banyak kejadian, kerusakan konstruksi jalan disebabkan oleh air,
baik itu air permukaan maupun air tanah. Air dari atas badan jalan yang dialirkan
ke samping kiri dan atau kanan jalan ditampung dalam saluran samping (side
ditch) yang bertujuan agar air mengalir lebih cepat dari air yang mengalir diatas
permukaan jalan dan juga bertujuan untuk bisa mengalirkan kejenuhan air pada
badan jalan.
II - 4 4
Dalam merencanakan saluran samping harus memenuhi persyaratan
sebagai berikut :
•
Mampu mengakomodasi aliran banjir yang direncanakan dengan
kriteria tertentu sehingga mampu mengeringkan lapis pondasi.
•
Saluran sangat baik diberi penutup untuk mencegah erosi maupun
sebagai trotoar jalan.
•
Pada kemiringan memanjang, harus mempunyai kecepatan rendah
untuk mencegah erosi tanpa menimbulkan pengendapan.
•
Pemeliharan harus bersifat menerus.
•
Air dari saluran dibuang ke outlet yang stabil ke sungai atau tempat
pengaliran yang lain
•
Perencanaan drainase harus mempertimbangkan faktor ekonomi, faktor
keamanan dan segi kemudahan dalam pemeliharaan.
¾ Ketentuan-ketentuan
1. Sistim drainase permukaan jalan terdiri dari : kemiringan melintang
perkerasan dan bahu jalan, selokan samping, gorong-gorong dan saluran
penangkap (Gambar 2.9).
Gambar 2.9 Sistem drainase permukaan
2. Kemiringan melintang normal (en) perkerasan jalan untuk lapis
permukaan aspal adalah 2 % - 3 %., Sedangkan untuk bahu jalan diambil =
en + 2 %.
II - 4 5
3. Selokan samping jalan
•
Kecepatan aliran maksimum yang diizinkan untuk material dari
pasangan batu dan beton adalah 1,5 m/detik.
•
Kemiringan arah memanjang (i) maksimum yang diizinkan untuk
material dari pasangan batu adalah 7,5 %.
•
Pematah arus diperlukan untuk mengurangi kecepatan aliran bagi
selokan samping yang panjang dengan kemiringan cukup besar.
Pemasangan jarak antar pematah arus dapat dilihat pada Tabel 2.14.
Tabel 2.19. Jarak pematah arus
i (%)
6%
7%
8%
9%
L (m)
16
10
8
7
Sumber:Diktat kuliah Perencanaan Perkerasan Jalan
•
10 %
6
Penampang minimum selokan samping adalah 0,50 m2.
4. Gorong-gorong pembuang air
•
Kemiringan gorong-gorong adalah 0,5 % - 2 %.
•
Jarak maksimum antar gorong-gorong pada daerah datar adalah 100 m
dan daerah pegunungan adalah 200 m.
•
Diameter minimum adalah 80 cm.
¾ Perhitungan debit aliran
1. Intensitas curah hujan (I)
•
Data yang diperlukan adalah data curah hujan maksimum tahunan,
paling sedikit n = 10 tahun dengan periode ulang 5 tahun.
•
Rumus menghitung Intensitas curah hujan menggunakan analisa
distribusi frekuensi sbb :
XT = x +
Sx
⋅ (YT − Yn )
Sn
I = 1 / 4 ⋅ (90% ⋅ XT )
II - 4 6
Dimana :
XT
= besar curah hujan
x
= nilai rata-rata aritmatik curah hujan
Sx
= standar deviasi
YT
= variabel yang merupakan fungsi dari periode
ulang, diambil = 1,4999.
Yn
= variabel yang merupakan fungsi dari n, diambil
0,4952 untuk n = 10
Sn
= standar deviasi, merupakan fungsi dari n, diambil
0,9496 untuk n = 10
I
•
= intensitas curah hujan (mm/jam)
Waktu konsentrasi (TC) dihitung dengan rumus :
TC = t1 + t2
⎛2
nd ⎞
t1 = ⎜⎜ ⋅ 3,28 ⋅ LO ⋅
⎟⎟
s⎠
⎝3
t2 =
0 ,167
L
60 ⋅ v
Dimana : TC = waktu konsentrasi (menit)
t1 = waktu inlet (menit)
t2 = waktu aliran (menit)
LO = Jarak dari titik terjauh dari saluran drainase (m)
L = panjang saluran (m)
nd = koefisien hambatan, diambil 0,013 untuk lapis permukaan
aspal
s = kemiringan daerah pengaliran
v = kecepatan air rata-rata di saluran (m/detik)
II - 4 7
2. Luas daerah pengaliran dan batas-batasnya sesuai yang terlihat pada
Gambar 2.10.
Gambar 2.10 Batas-batas daerah pengaliran
Batas daerah pengaliran yang diperhitungkan L = L1 + L2 + L3 (m)
Dimana : L1 = dari as jalan sampai tepi perkerasan.
L2 = dari tepi perkerasan sampai tepi bahu jalan.
L3 = tergantung kebebasan samping dengan panjang maksimum
100 m.
3. Harga koefisien pengaliran (C) dihitung berdasarkan kondisi permukaan
yang berbeda-beda.
C=
C1 ⋅ A1 + C2 ⋅ A2 + C3 ⋅ A3
A1 + A2 + A3
Dimana : C1 = koefisien untuk jalan aspal = 0,70.
C2 = koefisien untuk bahu jalan (tanah berbutir kasar) = 0,65.
C3 = koefisien untuk kebebasan samping (daerah pinggir kota) =
0,60.
A1, A2, A3 = luas masing-masing bagian.
4. Untuk menghitung debit pengaliran, digunakan rumus sebagai berikut :
Q=
1
⋅C⋅I⋅A
3,6
Dimana : Q = debit pengaliran (m3/detik)
C = koefisien pengaliran
I = intensitas hujan (mm/jam)
A = luas daerah pengaliran (km2)
II - 4 8
¾ Perhitungan dimensi saluran dan gorong-gorong
Dimensi saluran dan gorong-gorong ditentukan atas dasar Fe = Fd
1. Luas penampang basah berdasarkan debit aliran (Fd)
Fd = Q / v (m2)
2. Luas penampang basah yang paling ekonomis (Fe)
•
Saluran bentuk segi empat
Rumus : Fe = b ⋅ d
Ö syarat : b = 2 ⋅ d
R=d/2
•
Gorong-gorong
Rumus : Fe = 0,685 ⋅ D 2
Ö syarat : d = 0,8 ⋅ D
P=2r
R=F/P
Dimana : Fe = Luas penampang basah ekonomis (m2)
b = lebar saluran (m)
d = kedalaman air (m)
R = jari-jari hidrolis (m)
D = diameter gorong-gorong (m)
r = jari-jari gorong-gorong (m)
3. Tinggi jagaan (w) untuk saluran segi empat w = 0,5 ⋅ d
4. Perhitungan kemiringan saluran
⎛ v⋅n ⎞
Rumus : i = ⎜ 2 / 3 ⎟
⎝R ⎠
2
Dimana : i = kemiringan saluran
v = kecepatan aliran air (m/detik)
n = koefisien kekasaran manning, (saluran pasangan batu) = 0,025