1. Home
  2. Archives
  3. Vol 19 (2012) Issue 1
  4. Articles

Evaluasi Kondisi Struktural Perkerasan Lentur Menggunakan Metoda AASHTO 1993 Studi Kasus: Ruas Ciasem-Pamanukan (Pantura)

Abstract

Abstrak. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi kinerja struktural dari perkerasan lentur yang terletak di Jalan Nasional PANTURA ruas Ciasem-Pamanukan. Dalam analisis kondisi struktural data lendutan FWD (Falling Weight Deflectometer) digunakan untuk menghitung beberapa variabel dalam metoda AASHTO 1993, yaitu: nilai Modulus Resilien dari Subgrade (MR), nilai Modulus Efektif di atas tanah dasar (Ep). Kemudian perhitungan dilanjutkan dengan menggunakan data tebal perkerasan dan nilai PSI untuk mendapatkan Structural Number Original (SNO), kumulatif ESAL aktual, Structural Number Effective (SNeff), Umur Sisa Perkerasan dan Structural Number in Future (SNf). Hasil Analisis Struktural memberikan nilai Umur Sisauntuk tiap segmen dan juga rekomendasi penanganan yang diperlukan dengan menggunakan kriteria penanganan menurut Bina Marga,yaitu SNeff/SNf> 0,70. Perhitungan beban sumbu untuk kendaraan berat yang menggunakan WIM (Weight -in-Motion) data menunjukkan nilai Truck Factor yang sangat besar, contohnya: 91,54 untuk Gol.7C-3. Analisis beban sumbu secara umum juga menunjukkan bahwa kendaraan berat lebih suka menggunakan jalur cepat untuk setiap arah. Secara umum penelitian ini membuktikan bahwa Jalan Nasional PANTURA membutuhkan program pemeliharaan yang sangat intensif setiap tahun karena volume lalu lintas yang tinggi dan nilai Truck Factor yang sangat besar pada beberapa kendaraan berat.Abstract. The purpose of this research is to evaluate the structural performance of flexible pavement, located in the North Java

Keywords

1. Pendahuluan

Jalan Raya PANTURA merupakan salah satu ruas jalan yang memiliki peranan penting dalam lalu lintas pengangkutan barang di pulau jawa dan lalu lintas tradisi mudik Lebaran. Akibat dari banyaknya beban lalulintas yang di tanggung oleh Jalan Raya PANTURA ini mengakibatkan struktur perkerasan jalannya sering kali mengalami kerusakan baik secara struktural. Apabila struktur perkerasan pada ruas tersebut mengalami kerusakan secara struktural maka tentu saja perkerasan yang bersangkutan tidak akan mampu lagi untuk melayani arus lalu lintas yang ada. Oleh karena itu sangatlah perlu untuk melakukan pemeriksaan dan pengontrolan secara berkala terhadap perkerasan jalan agar tetap dapat melayani arus lalulintas yang ada. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi kinerja struktural perkerasan lentur menggunakan metode non-destructive lewat evaluasi struktural dengan alat FWD menggunakan metoda AASHTO 1993. Metode Non-Destructive adalah suatu metoda yang digunakan dalam melakukan evaluasi struktural lewat pengumpulan datadata terhadap struktur perkerasan yang ada tanpa harus merusak kondisi dari struktur perkerasan tersebut. Untuk proses evaluasi dilakukan menggunakan metoda AASHTO 1993 berikut rekomendasi jenis penanganan yang diperlukan. Untuk metoda AASHTO 1993 digunakan parameter Umur Sisa dan angka ratio antara SNeff -min/ SNf.

2. Metodologi Penelitian

Program kerja yang dilaksanakan pada penelitian ini digambarkan dalam bagan alir yang ditunjukkan pada Gambar 2. Pada penelitian ini data lalu lintas yang diperoleh digunakan untuk menghitung nilai kumulatif ESAL. Untuk bagan alir analisis data lalu lintas dapat dilihat pada Gambar 1.

Untuk evaluasi kondisi secara struktural terdiri dari :

  • a. Pengumpulan dan analisis terhadap data primer berupa data volume lalulintas dan data sekunder berupa data volume lalulintas, data beban sumbu kendaraan, data tebal perkerasan, data lendutan FWD dan data temperatur perkerasan pada lokasi studi jalan PANTURA ruas Ciasem-Pamanukan (Gambar 3) untuk analisis struktural menggunakan metoda AASHTO 1993.
  • b. Untuk data primer volume lalu lintas dan data sekunder volume lalu lintas 3 tahun sebelumnya akan digunakan untuk peramalan angka pertumbuhan kendaraan di tahun-tahun berikutnya, sedangkan untuk data sekunder beban sumbu kendaraan akan digunakan untuk perhitungan nilai Truck Factor kendaraan yang lewat pada ruas Ciasem-Pamanukan. Kemudian data volume lalu lintas dan angka pertumbuhan bersama nilai Truck Factor ini akan digunakan pada perhitungan
8

Gambar 1. Bagan alir analisis data lalu lintas

  • kumulatif ESAL yang dipakai pada analisis struktural menggunakan metoda AASHTO 1993, yaitu pada perhitungan nilai Structural Number of Future (SNf). Nilai SNf ini akan digunakan pada perhitungan tebal overlay bersama dengan nilai Structural Number Effective yang juga diperoleh dari perhitungan menggunakan metoda AASHTO 1993.
  • c. Untuk data sekunder tebal perkerasan, lendutan FWD dan temperatur perkerasan akan digunakan pada perhitungan nilai Modulus Resilien Tanah Dasar (MR), Modulus Efektif Lapis Perkerasan di atas Tanah Dasar (Ep), Structural Number Effective (SNeff). Data sekunder tebal perkerasan juga akan digunakan untuk perhitungan nilai Umur Sisa bersama dengan data Present Serviceability Index (PSI) hasil analisis fungsional.
  • d. Dari hasil analisis data primer dan data sekunder ini kemudian dilakukan analisis struktural menggunakan Metoda AASHTO 1993. Dari hasil analisis menggunakan metoda AASHTO 1993 ini akan diperoleh output berupa kapasitas struktural lewat Umur Sisa,nilai SNeff dan tebal overlay yang dibutuhkan pada perkerasan yang ditinjau.

3. Presentasi Data

3.1 Data volume lalu lintas

Data volume lalu lintas yang akan digunakan pada perhitungan nilai ESAL untuk analisis struktural dibagi dalam 10 jenis golongan kendaraan sesuai dengan klasifikasi yang ditetapkan oleh Bina Marga, yaitu kendaraan Gol.2 s/d Gol.7C. Sebagai contoh data lalu lintas pada arah Pamanukan dapat dilihat pada Tabel 1 dan Tabel 2.

7

Gambar 2. Bagan alir analisis struktural menggunakan metoda AASHTO 1993

Dari Tabel 2 diketahui bahwa untuk kondisi Jalur PANTURA ruas Ciasem-Pamanukan jumlah terbesar kendaraan berat yang lewat berada pada jalur cepat yang ditunjukkan lewat persentase + 60 % dimana hal tersebut sedikit berbeda dari asumsi umum yang menganggap bahwa jumlah terbesar kendaraan berat yang lewat selalu berada pada jalur lambat

3.2 Data beban sumbu

Data beban sumbu diperoleh melalui survei dengan sistem penimbangan Weight in Motion (WIM). Survei WIM ini berupa survei proses perhitungan berat kotor (gross weight) kendaraan yang bergerak dan proporsi pembagian berat kendaraan terhadap roda dan sumbu kendaraan tersebut dengan cara mengukur dan menganalisa hasil tekanan dinamis roda kendaraan yang tercatat. Kegunaan dari data WIM adalah untuk memperoleh nilai Truck Factor (TF) dari tiap jenis golongan kendaraan yang akan digunakan pada perhitungan nilai ESAL untuk analisis struktural. Data beban sumbu yang ada diperoleh dari survei WIM pada ruas Cirebon – Losari tahun 2010 dan ruas Cikampek – Pamanukan tahun 2009. Dari survei WIM pada ruas tahun 2009 dan 2010 hanya diperoleh beban sumbu kendaraan golongan 6B, 7A dan 7C sedangkan untuk golongan 2, 3, 4 5A, 5B, 6A dan 7B diperoleh dari survei WIM pada ruas Pamanukan-Eretankulon tahun 2006.

Tabel 1. Volume lalu lintas tahun 2008-2010 arah

3.3 Data lendutan FWD

Data lengkung lendutan dan temperatur perkerasan diperoleh dari alat Falling Weight Deflectometer (FWD) pada tahun 2011. Alat ini dilengkapi dengan piringan beban berdiameter 300 mm, beban pemberat 200 kg dan tinggi jatuh 315 mm. Jarak antar d e f l e c t o m e t e r d i t e m p a t k a n a n t a r a 0,200,300,450,600,900,1200,1500 dan 1800 dari pusat beban sesuai dengan ketebalan total perkerasan yang lebih dari 700 mm. Data lendutan FWD ini akan digunakan pada analisis struktural menggunakan Metoda AASHTO 1993 bersama dengan data lalu lintas, WIM dan tebal perkerasan. Sebagai contoh data lendutan FWD pada jalur cepat arah Pamanukan dapat dilihat pada Gambar 4.

3.4 Data tebal perkerasan

Berdasarkan data sekunder hasil pengujian test pit pada tahun 2008 dan history penanganan perkerasan pada tahun 2011, data tebal perkerasan pada jalur PANTURA untuk ruas Ciasem-Pamanukan dari KM 117+000 s/d KM 123+000 meliputi jenis material, tebal lapisan dan ketebalan overlay yang pernah dilaksanakan hingga tahun 2011. Data tebal perkerasan ini nantinya akan digunakan pada analisis struktural menggunakan Metoda AASHTO 1993 bersama dengan data lalu lintas, WIM dan lendutan FWD. Sebagai contoh data tebal perkerasan pada arah Pamanukan dapat dilihat pada Gambar 5.

LHR (Kendaraan/Hari)LHR (Kendaraan/Hari)
RuasTahunKend. RinganKend. BeratJumlah
Kend.
Jumlah
Kend.
Jumlah
Kend.
Gol
2
Gol
3
Gol
4
Gol
5A
Gol
5B
Gol
6A
Gol
6B
Gol
7A
Gol
7B
Gol
7C
RinganBeratTotal
Batas
Kab.Subang -
Batas Kota
Pamanukan
200827863443196732557513911770443501598520438712907
Cikampek -
Pamanukan
2009372245972627495342111180710408340211441547716918
Batas
Kab.Subang -
Batas Kota
Pamanukan
2010264533061914435830145818725611182158299505313352

Sumber: Data IRMS*, Subdit Teknik Jalan Direktorat Bina Teknik**

Tabel 2. Jumlah total lhr hasil survei primer

JumlahLHR (Kendaraan/ Hari)
TotalKendaraan RinganKendaraan BeratKendaraan Total
Jumlah
10920
14851
25771
7011
9607
16618
Jumlah%Jumlah%%
Total Lajur Lambat Arah Pamanukan577644,8514439,944,8
Total Lajur Cepat Arah Pamanukan711755,2773460,155,2
Total Arah Pamanukan1289310012878100100
Total Lajur Lambat Arah Ciasem329544,1371640,642,2
Total Lajur Cepat Arah Ciasem417355,9543459,457,8
Total Arah Ciasem74681009150100100

Sumber: Hasil Survei Aktual LHR, 2011

1

Gambar 3. Ruas Ciasem - Pamanukan

3

Sumber: Subdit Teknik Jalan KPU, 2011

Gambar 4. Grafik data lendutan jalur cepat arah pamanukan

4. Analisis Data

4.1 Analisis data lalu lintas

Tingkat pertumbuhan lalu lintas dihitung berdasarkan i rata-rata dari tahun 2008 sampai dengan 2011 dengan menggunakan Metoda Increment, yaitu mencari nilai rata-rata dari hasil penjumlahan nilai pertumbuhan dari tahun 2008 s/d 2011. Tingkat pertumbuhan lalu lintas yang diperhitungkan dalam analisis adalah tingkat pertumbuhan hasil penjumlahan antara kendaraan

ringan (golongan 2,3,4,5A) dan kendaraan berat (golongan 5B,6A,6B,7A,7B,7C). Sebagai contohhasil perhitungan pertumbuhan kendaraan dari tahun 2008 s/d 2011 pada arah Pamanukan dapat dilihat pada Tabel 3.

Truck Factor (TF) adalah jumlah pemakaian beban ekivalen pada setiap sumbu kendaraan (equivalent axle load) yang dikontribusikan oleh satu kendaraan dari setiap golongan kendaraan yang ditinjau. Untuk kendaraan golongan 2, 3, 4, 5A, 5B, 6A dan 7B nilai

TF-nya diperoleh dari Survei WIM tahun 2006 yang dilakukan oleh Departemen PU pada jalur Pantura Jawa Barat ruas Pamanukan-Eretankulon seperti yang terlihat pada Tabel 4, sedangkan rangkuman nilai Truck Factor hasil survei WIM pada ruas Cikampek-Pamanukan tahun 2009 dan Cirebon-Losari tahun 2010 untuk kendaraan golongan 6B, 7A dan 7C dapat dilihat pada Tabel 5.

Kumulatif ESAL adalah jumlah kumulatif Repetisi beban ekivalen 18 ESAL selama satu tahun pada tahun yang diperoleh dengan mengalikan Volume Lalu Lintas Harian Rata-rata (LHR) pada tahun yang ditinjau dengan Truck Factor dan koefisien distribusi lajur. Dalam perhitungan kumulatif ESAL ini kendaraan yang diperhitungkan adalah kendaraan golongan 2, 3, 4, 5A, 5B, 6A, 6B, 7A, 7B dan 7C.

Perhitungan kumulatif ESAL rencana pada periode 2011 s/d 2014 diperlukan untuk memperkirakan besarnya lalu lintas yang lewat selama umur rencana sehingga tebal overlay yang dibutuhkan dapat dihitung menggunakan metoda AASHTO 1993. Dalam hal ini

umur rencana yang diambil adalah 3 tahun dimulai dari tahun 2011 sampai dengan tahun 2014 dengan alasan besarnya volume lalu lintas yang ada (AADT > 10.000) berdasarkan hasil survei aktual tanggal 26 November 2011. Dalam perhitungan kumulatif ESAL periode 2011 s/d 2014 digunakan:

  • 1. Volume Lalu Lintas Harian Rata-rata (LHR) aktual pada tahun 2011.
  • 2. Angka pertumbuhan (Growth Factor) dari volume lalu lintas secara total pada tahun 2008 s/d 2011.
  • 3. Truck Factor yang digunakan diperoleh dari hasil survei WIM Pamanukan-Eretankulon tahun 2006 untuk kendaraan golongan 2,3,4,5A,5B,6A,7B dan survei WIM 2010 untuk kendaraan golongan 6B,7A,7C pada jalur Pantura Jawa Barat.

Analisis kumulatif ESAL periode 2008 s/d 2011 didasarkan pada volume lalu lintas harian selama satu tahun yang telah dikonversi kedalam ESAL.

9

Sumber Subdit Teknik Jalan KPU, 2008 dan 2011

Gambar 5. Tebal perkerasan jalur cepat arah pamanukan

Tabel 3. Pertumbuhan LHR tahun 2008 – 2011 arah pamanukan

LHR (Kendaraan/Hari)Pertumbuhan Lalin (%)
RuasTahunJumlah
Kend.
Jumlah
Kend.
Jumlah
Kend.
Kendaraan
RinganBeratTotalTotal
Batas Kab.Subang - Batas Kota Pamanukan20088520438712907
Cikampek - Pamanukan20091144154771691831,08
Batas Kab.Subang - Batas Kota Pamanukan20108299505313352-21,08
Ciasem - Pamanukan201112893128782577193,02
Rata-Rata Tahun 2008 - 201134,34

Tabel 4. Nilai truck factor tahun 2006

Gol.TipeTruck FactorTruck Factor
Kend.SumbuArah PamanukanArah Ciasem
Gol. 21.10,00210,0061
Gol. 31.10,00210,0061
Gol. 41.10,00210,0061
Gol. 5A1.11,10701,7800
Gol. 5B1.23,74142,4396
Gol. 6A1.11,10701,7800
Gol. 7B1.2+2.210,372015,6257

Sumber Survei WIM Tahun 2006, KPU

Tabel 5. Rangkuman truck factor tahun 2009 dan 2010

GolArah PamanukanArah Ciasem
Kend,TahunTahunTahunTahun
6B2009
9,59
2010
5,09
2009
6,26
2010
5,4
7A13,2816,3212,621,56
7C-162,8926,1757,6243,99
7C-257,2842,253,5941,07
7C-387,5791,5482,9840,14

Sumber: Survei WIM Tahun 2009 dan 2010, KPU

Dalam perhitungan kumulatif ESAL periode 2008 s/d 2011 digunakan:

  • 1. Volume Lalu Lintas Harian Rata-rata (LHR) pada tahun 2008.
  • 2. Angka pertumbuhan (Growth Factor) dari volume lalu lintas secara total pada tahun 2008 s/d 2011.
  • 3. Truck Factor Hasil survei WIM Pamanukan-Eretankulon tahun 2006 untuk kendaraan golongan 2,3,4,5A,5B,6A,7B, Cikampek-Pamanukan tahun 2009 untuk kendaraan golongan 6B,7A,7C dan Cirebon-Losari tahun 2010 untuk kendaraan golongan 6B,7A,7C. Nilai Truck Factor tahun 2006 dan 2009 digunakan pada perhitungan kumulatif ESAL tahun 2008 dan 2009 sedangkan nilai Truck Factor tahun 2006 dan 2010 digunakan pada perhitungan kumulatif ESAL tahun 2010 dan 2011.

Untuk hasil perhitungan kumulatif ESAL rencana pada periode 2008 s/d 2011 dan periode 2011 s/d 2014 dapat dilihat pada Tabel 6 dan Tabel 7.

Tabel 6. Kumulatif ESAL Periode 2008-2011

Arah PamanukanArah Ciasem
TahunJalurJalurJalurJalur
CepatLambatCepatLambat
20089,0593286,0395527,6967105,131140
200912,1703018,1135348,4148135,609876
201013,983709,322.4808,2176615,478441
201118,78572912,5238198,9843695,989579

Tabel 7. Kumulatif ESAL Rencana Periode 2011- 2014

Arah PamanukanArah Ciasem
TahunJalurJalurJalurJalur
CepatLambatCepatLambat
201137765558251770392823491418823276
201250734251338228343086923220579488
201368156393454375953374933122495045
201491561298610408663689814424589324

Dari hasil analisis data lalu lintasdapat diberikan tanggapan antara lain:

  • 1. Persentase kendaraan pada jalur lambat lebih kecil dibanding jalur cepat.
  • 2. Angka pertumbuhan kendaraan pada arah Pamanukan yang terbilang cukup besar yaitu + 34% kemungkinan disebabkan oleh adanya peningkatan jumlah volume lalu lintas yang sangat ekstrim yang terjadi pada tahun 2010 dan 2011, yaitu dari jumlah sebesar 13.352 kend/hari menjadi 25.771 kend/hari.
  • 3. Angka pertumbuhan kendaraan pada arah Ciasem tidak terlalu besar yaitu +9%.
  • 4. Besarnya nilai Truck Factor pada kedua arah yang terbilang sangat besar kemungkinan disebabkan oleh kasus overloading yaitu berlebihnya kapasitas muatan pada tiap kendaraan dari batas yang ditentukan, khususnya untuk kendaraan berat (Gol. 5B s/d 7C).
  • 5. Untuk arah Pamanukan dan Ciasem penurunan nilai Truck Factor yang sangat besar yang terjadi pada tahun 2009-2010 untuk kendaraan golongan 7C-1 dan 7C-2 serta kendaraan golongan 7C-3 kemungkinan disebabkan oleh adanya kebijakan yang terkait pada pembatasan terhadap beban kendaraan yang melewati ruas tersebut dan juga adanya penambahan armada angkutan dari tiaptiap pabrik yang ada sehingga muatan yang diangkut oleh satu kendaraan tidak harus melebihi kapasitas.
  • 6. Peningkatan yang sangat besar yang terjadi pada nilai kumulatif ESAL rencana per tahun pada tahun 2011-2014, khususnya pada jalur cepat arah Pamanukan disebabkan oleh adanya lonjakan ekstrim pada volume lalu lintas yang melewati ruas tersebut pada tahun 2010-2011 yang menyebabkan angka pertumbuhan per tahunnya menjadi besar dan juga nilai Truck Factor yang sangat besar yang dihasilkan oleh kendaraan berat (Gol. 6B s/d 7C).

4.3 Analisis struktural menggunakan metoda AASHTO 1993

4.3.1 Perhitungan kumulatif ESAL aktual

Sebelum dilakukan perhitungan nilai ESAL aktual terlebih dahulu dilakukan perhitungan nilai kekuatan relatif bahan yang terpasang pada perkerasan. Untuk nilai kekuatan relatif bahan (a) desain untuk lapis permukaan (AC) Laston overlay pada tahun 2011 dan lapis pondasi bawah (Sirtu) existing diambil sebesar 0,40 dan 0.13, sedangkan untuk lapis permukaan (ATB) existing diperoleh dengan bantuan Grafik "Estimating Structural Layer Coefficient of Dense-

Graded Asphalt Concrete Based on The Elastic Modulus" menggunakan nilai Modulus Efektif seluruh layer perkerasan di atas tanah dasar (Ep) dari hasil backcal culated data lendutan FWD.

Nilai kumulatif ESAL aktual kondisi terminate (WT) dihitung dengan menggunakan Persamaan AASHTO 1993 dengan ketentuan:

  • 1. Segmentasi dari nilai lendutan wakil karena pada tiap segmentasi lendutan wakil memiliki nilai kekuatan relatif lapisan permukaan (a1) dan tebal lapisan (D) yang berbeda-beda yang menyebabkan nilai SNo yang diperoleh menjadi berbeda sehingga besarnya nilai kumulatif ESAL untuk tiap segmen akan menjadi berbeda pula.
  • 2. Pada perhitungan kumulatif ESAL untuk kondisi terminate (WT) besarnya P1a yang digunakan adalah 2,5 yang merupakan kondisi kritis untuk jalan arteri.
  • 3. Nilai MR yang digunakan dipilih yang terkecil diantara nilai CBR hasil pengujian test-pit pada tahun 2008 yang dikonversi ke nilai MR dan Nilai MR hasil backcalculated menggunakan data lengkung lendutan FWD. Setelah dilakukan analisis maka nilai MR yang digunakan adalah nilai MR hasil konversi dari nilai CBR karena memiliki nilai yang lebih kecil.

Segmentasi terhadap nilai kumulatif ESAL aktual didasarkan pada segmentasi terhadap data lendutan FWD baik untuk arah Pamanukan maupun Ciasem. Sebagai contoh segmentasi terhadap data lendutan pada jalur cepat arah Pamanukan dapat dilihat pada Gambar 6 dan untuk nilai kumulatif ESAL aktual pada jalur cepat arah Pamanukan dapat dilihat pada Tabel 8.

4.3.2 Analisis lendutan

Segmentasi terhadap lengkung lendutan FWD dilakukan dengan melihat nilai lengkung lendutan d1 (lendutan di pusat beban) karena lendutan pada titik tersebut mencerminkan kondisi lapis perkerasan secara

Tabel 8. Nilai kumulatif ESAL aktual jalur cepat arah pamanukan

SEGKMJarak
(Km)
WT
2011
1117.000 - 117.1500,1502,260,973
2117.150 - 117.7500,6005,855,831
3117.750 - 118.3500,6001,962,919
4118.350 - 119.7501,4004,485,933
5119.750 - 119.9500,2001,699,116
6119.950 - 121.2001,2506,644,294
7121.200 - 121.7500,5501,922,706
8121.750 - 121.8500,100420,141
9121.850 - 121.9500,1001,068,779
10121.950 - 122.1500,2003,858894
11122.150 - 122.2500,100420,141
12122.250 - 122.9500,7003,367,152
13122.950 - 123.0000,0501,068,779

keseluruhan mulai dari lapis permukaan hingga lapis tanah dasar (Widiana, 2010). Segmentasi terhadap lengkung lendutan FWD dilakukan secara manual dengan cara mengusahakan setiap segmen yang ada memiliki tingkat keseragaman yang sama untuk menghindari adanya over design.Berdasarkan hasil segmentasi secara manual diperoleh nilai keseragaman dibawah 30% (keseragaman cukup baik) pada jalur cepat dan lambat di kedua arah.

Nilai Modulus tanah dasar (MR) dihitung berdasarkan data lendutan wakil yang telah tersegmentasi. Dalam analisisnya nilai MR yang diperoleh harus memenuhi persyaratan jarak sensor geophone terjauh yaitu r9 = 1800 mm dari pusat beban, lebih besar atau sama dengan nilai 0,7 jari-jari cekungan tegangan pada subgrade (r > 0,7 ae). Selain itu menurut AASHTO 1993, nilai MR hasil perhitungan yang telah memenuhi persyaratan sebaiknya dikalikan faktor koreksi 0,33 agar nilai MR dari hasil backcalculated menyerupai nilai MR desain.

Nilai dari modulus efektif lapis perkerasan (Ep) dihitung dengan cara iterasi dimana tebal lapis perkerasan yang dianalisis adalah tebal lapis perkerasan aspal ditambah dengan lapisan pondasi bawah.

Umur Sisa dihitung menggunakan kumulatif ESAL aktual untuk kondisi aktual (WA) dan kondisi terminate (WT) pada tahun 2011 untuk tiap segmennya dengan hasil berbentuk persentase (%).Untuk kondisi aktual (WA) proses perhitungannya hampir sama dengan perhitungan nilai kumulatif ESAL aktual kondisi terminate (WT) hanya saja besarnya P1b yang digunakan berasal dari perhitungan PSI rata-rata tiap segmen hasil evaluasi fungsional. Sebagai contoh untuk grafik kondisi jalan berdasarkan nilai Umur Sisa pada masingmasing segmen arah Pamanukan dapat dilihat pada Gambar 7 dan Gambar 8.

Kapasitas struktural perkerasan yang dianalisis terdiri SNf, SNo dan SNeff

SNf adalah kapasitas struktural perkerasan berdasarkan lalu lintas rencana yaitu pada tahun 2014. Nilai SNf dihitung secara iterasi menggunakan Persamaan AASHTO 1993 bersama dengan besaran yang ditetapkan yaitu:

  • a. Reliability (R) untuk jalan antar kota sebesar 95%
  • b. ZR sebesar -1,645
  • c. So sebesar 0,45 (untuk flexible 0,4 0,5)
  • d. PSI awal (P1) sebesar 4,2 dan PSI umur rencana (P2) sebesar 2,5 untuk kondisi kritis pada jalan arteri
  • e. MR hasil backcalculated dari data lendutan FWD
  • f. SNo pada tiap segmen dari tahun 2008 s/d 2011
  • g. Nilai Kumulatif ESAL rencana periode 2011 s/d 2014
1

Gambar 6. Segmentasi lendutan d1 jalur cepat arah pamanuk

3

Gambar 7. Kondisi jalan berdasarkan umur sisa jalur cepat arah pamanukan

5

Gambar 8. Kondisi jalan berdasarkan umur sisa jalur lambat arah pamanukan

SNo adalah kapasitas struktural perkerasan berdasarkan pada perkerasan yang terpasang pada tahun 2008 hingga tahun 2011. Untuk nilai kekuatan relatif bahan (a) desain untuk lapis permukaan (AC) Laston overlay pada tahun 2011 dan lapis pondasi bawah (Sirtu) existing diambil sebesar 0,40 dan 0.13, sedangkan

besarnya kekuatan relatif bahan (a) lapis permukaan (ATB) existingdiperoleh menggunakan nilai Modulus Efektif seluruh layer perkerasan diatas tanah dasar (Ep) dari hasil backcalculated data lendutan FWD.

SNeff adalah kapasitas struktural perkerasan pada saat perkerasan dianalisis yaitu pada tahun 2011. Nilai SNeff yang akan digunakan terdiri dari 2 jenis, yaitu untuk nilai SNeff-1 dihitung berdasarkan nilai SNo dan faktor kondisi (CF) dimana nilai CF ini bergantung pada nilai umur sisa dannilai kumulatif ESAL aktual untuk kondisi aktual (WA) dan kondisi terminate (WT).Untuk nilai SNeff-2 dihitung berdasarkan nilai modulus lapisan efektif (Ep) yang diperoleh dari perhitungan menggunakan data lengkung lendutan FWD. Dari kedua nilai ini akan diambil nilai minimum untuk digunakan dalam desain kebutuhan overlay.

Sebagai contoh untuk rangkuman hasil perhitungan SNf, SNoSNeff,dan angka ratio SNeff/SNf pada arah Pamanukan dapat dilihat pada Tabel 9 dan Tabel 10.

Kebutuhan tebal lapis tambah atau overlay (Dov) dihitung berdasarkan nilai SNf dan SNeff-min. Untuk koefisien kekuatan relatif bahan overlay (AC) ao1 yang digunakan adalah 0,4 (Laston). Setelah mengetahui kebutuhan overlay pada masing-masing segmen sesuai perhitungan AASHTO 1993 perlu direkomendasikan tebal overlay di lapangan yang terkait dengan kemudahan dalam mengaplikasikannya (tebal overlay yang telah dibulatkan dalam satuan cm) dan penyesuaian ketinggian overlay suatu segmen dengan segmen yang lain. Sebagai contoh untuk kebutuhan overlay dan overlay rekomendasi pada arah Pamanukan dapat dilihat pada Gambar 9 dan Gambar 10.

Dari hasil evaluasi struktural dapat diberikan tanggapan antara lain:

  • 1. Rendahnya nilai Umur Sisa pada jalur cepat di kedua arah kemungkinan disebabkan oleh jumlah LHR yang tinggi pada tahun 2008-2011 (AADT > 10.000 kend/hari), angka pertumbuhan yang besar (+ 34%) untuk arah Pamanukan, nilai Truck Factor yang sangat tinggi dan persentase distribusi lajur yang lebih besar (60%) sehingga menghasilkan nilai kumulatif ESAL yang tinggi yang harus ditanggung oleh jalur tersebut. Dalam hal ini terlihat bahwa beban lalu lintas yang ada lebih memiliki relasi terhadap parameter struktural.
  • 2. Tingginya nilai Umur Sisa pada jalur lambat di kedua arah kemungkinan disebabkan oleh jumlah LHR yang lebih rendah pada tahun 2008-2011 dibandingkan dari jalur cepat, angka pertumbuhan yang tidak terlalu tinggi (+ 9%) untuk arah Ciasem dan persentase distribusi lajur yang lebih kecil (40% ) sehingga menghasilkan nilai kumulatif ESAL yang lebih rendah. Dalam hal ini terlihat bahwa beban lalu lintas yang ada lebih memiliki relasi terhadap parameter struktural.
  • 3. Pada jalur cepat untuk kedua arah ketebalan overlay rata-rata yang dibutuhkan cukup besar yaitu + 21 cm. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh nilai SNf yang besar yang dibutuhkan pada tahun 2014 akibat nilai kumulatif ESAL yang tinggi sehingga pada ruas ini kemungkinan diperlukan suatu penanganan khusus.
  • 4. Pada jalur lambat untuk kedua arah ketebalan overlay rata-rata yang dibutuhkan tidak terlalu besar yaitu + 11 cm. Hal ini kemungkinan

Tabel 10. Nilai SNf, SNo dan SNeff jalur cepat arah pamanukan

SEGKMJarak
(Km)
SNo
2011
SNeff-1
2011
SNeff-2
2011
SNeff-min
2011
SNf
2014
SNeff
min /
SNf
1117.000 - 117.1500,1505,8635,0427,6355,0429,3130,5
2117.150 - 117.7500,6006,6393,3209,0273,3209,3130,4
3117.750 - 118.3500,6005,7532,8777,3922,8779,3130,3
4118.350 - 119.7501,4006,4173,2098,5243,2099,3130,3
5119.750 - 119.9500,2005,6424,9097,2094,9099,3130,5
6119.950 - 121.2001,2506,7474,9939,0634,9939,3130,5
7121.200 - 121.7500,5505,7375,1638,3895,1639,3130,6
8121.750 - 121.8500,1004,6304,4456,2874,4459,3130,5
9121.850 - 121.9500,1005,2945,0827,5425,0829,3130,5
10121.950 - 122.1500,2006,2916,1029,4436,1029,3130,7
11122.150 - 122.2500,1004,6304,4456,5794,4459,3130,5
12122.250 - 122.9500,7006,1805,9959,0835,9959,3130,6
13122.950 - 123.0000,0505,2945,1357,5735,1359,3130,6

Tabel 11. Nilai SNf, SNo dan SNeff jalur lambat arah pamanukan

SEGKMJarak
(Km)
SNo
2011
SNeff-1
2011
SNeff-2
2011
SNeff-min
2011
SNf
2014
SNeff
min /
SNf
1117.000 - 117.1000,1006,9766,6279,1026,6278,5940,8
2117.100 - 121.2004,1007,9387,54110,7457,5418,5940,9
3121.200 - 122.0000,8007,6197,39011,3387,3908,2420,9
4122.000 - 122.1000,1008,2078,04313,0978,0438,0971,0
5122.100 - 122.2000,1007,2606,9708,3796,9708,0970,9
6122.200 - 123.0000,8007,8517,6949,4387,6948,0971,0
1

Gambar 9. Rekomendasi aplikasi overlay jalur cepat arah pamanukan

3

Gambar 10. Rekomendasi aplikasi overlay jalur lambat arah pamanukan

disebabkan oleh nilai SNf yang lebih kecil yang dibutuhkan pada tahun 2014 akibat nilai kumulatif ESAL yang lebih rendah.

5. Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian studi kasus dapat diambil kesimpulan sebagai berikut (Frisky, RAMC, 2012):

  • 1. Metoda AASHTO 1993 dapat digunakan pada evaluasi struktural pada ruas jalan yang memiliki volume lalu lintas tinggi dengan bantuan data lendutan FWD .
  • 2. Nilai Truck Factor pada kedua arah terbilang sangat besar. Hal ini disebabkan oleh kasus overloading yaitu berlebihnya kapasitas muatan pada tiap kendaraan dari batas yang ditentukan, khususnya untuk kendaraan berat (Gol. 5B s/d 7C).
  • 3. Volume lalu lintas yang tinggi menyebabkan kerusakan hingga lapisan tanah dasar. Hal ini dapat dilihat dari hasil penilaian parameter struktural.

  • 4. Rendahnya nilai Umur Sisa pada jalur cepat di kedua arah disebabkan oleh nilai kumulatif ESAL yang tinggi yang harus ditanggung oleh jalur tersebut. Demikian juga sebaliknya untuk jalur lambat.
  • 5. Untuk ruas jalan yang memiliki kondisi struktural yang jelek dengan volume lalu lintas yang tinggi diperlukan rekomendasi penanganan yang didasarkan pada hasil evaluasi struktural lewat angka ratio SNeff/SNf> 0,70.

5.2 Saran

Untuk memperoleh hasil yang lebih baik dimasa mendatang, ada beberapa aspek yang penulis sarankan, yaitu:

1. Perlu dilakukan survei LHR secara periodik setiap 1 tahun sekali pada ruas Ciasem-Pamanukan untuk memantau ada tidaknya perubahan terhadap distribusi lajur untuk tiap arah dan besarnya pertumbuhan terhadap arus lalu lintas yang ada.

2. Perlu dilakukan survei WIM secara periodik setiap 1 tahun sekali pada ruas Ciasem-Pamanukan sehingga besarnya nilai Truck Factor khususnya untuk kendaraan berat tetap bisa terkontrol.

Research Intelligence

Data from OpenAlex ↗

Metrics

0.00
FWCIfield-weighted
51th
Percentilevs same year + field
Article
Work type
Open Access

Semantic Profile AI-classified research signals

Physics 0.45
level 0
Forestry 0.33
level 1

Institution Network

References

  1. AASHTO guide for design of pavement structures, 1993, The American Association of State Highway Transportation Officials, Washington DC.
  2. Balai Lalu Lintas Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan dan Jembatan 2011, Data roughness ruas Ciasem-Pamanukan, Bandung.
  3. Care, F.R.A.M., 2012, Evaluasi Kondisi Fungsional dan Struktural Perkerasan Lentur Menggunakan Metoda "non-Destructive" Studi Kasus: Ruas Ciasem-Pamanukan (PANTURA), Tesis Program Magister STJR, Institut Teknologi Bandung.
  4. Subdit Teknik Jalan Direktorat Bina Teknik Direktorat Jenderal Bina Marga Kementrian Pekerjaan Umum 2011, Laporan data teknis ruas Ciasem-Pamanukan, Jakarta.
  5. Widiana, A.D., 2010, "Kajian Perbandingan Lapis Tambah Perkerasan Lentur antara Metoda AASHTO 1993 dan Program ELMOD