Perencanaan Tebal Struktur Perkerasan Lentur

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

Tabel 3.1 menunjukkan distribusi beban sumbu dari berbagai jenis
kendaraan sebagaimana yang diberikan oleh Bina Marga pada Buku
Manual Pemeriksaan Perkerasan Jalan dengan alat Benkelman beam No.
01/MN/BM/83.

Tabel 3.1 Distribusi Beban Sumbu Untuk Berbagai Jenis Kendaraan

Konfigurasi
Sumbu & Tipe
Berat Kosong
(ton)
Beban Muatan
Maksimum (ton)
Berat Total
Maksimum (ton)

1.1 1,5 0,5 2,0

Mobil
Penumpang
50% 50%
1.2 34% 66% S Roda Tunggal Pada
Bus Ujung Sumbu
3 69
D Roda Ganda Pada
SD Ujung Sumbu

1.2L 2,3 6 8,3 34% 66% L = truk ringan
Truk H = truk berat

SD

1.2H 34% 66%
Truk
4,2 14 18,2

SD

1.22 5 20 25 25% 75%
Truk 37,5% 37,5%
S
DD

1.2 + 2.2 18% 28% 27% 27%
Trailer
6,4 25 31,4

SD D D

1.2+ 2 18% 41% 41%
Trailer
6,2 20 26,2

1.2+ 22 10 32 42 SD D
Trailer
18% 28% 54%
27% 27%
SD
DD

Sumber : Bina Marga, No. 01/MN/BM/83

40

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

Perkembangan pesat jenis kendaraan, konfigurasi sumbu, dan muatan
yang dapat diangkut kendaraan sejak 1983 sampai saat ini, mengakibat-
kan banyak jenis kendaraan yang tidak terdapat pada Tabel 3.1.
Distribusi beban sumbu untuk jenis kendaraan yang belum ada dalam
Tabel 3.1 dapat diperoleh melalui survei timbang, atau mempelajari
brosur dari jenis kendaraan tersebut.

Setiap jenis kendaraan yang sama dapat saja mempunyai beban sumbu
yang berbeda, karena kendaraan selalu mengangkut muatan dengan
berat yang tidak selalu sama. Sebagai contoh, truk ringan dengan berat
kosong 2,5 ton dapat dimuati sampai mencapai berat maksimum yang
diizinkan sebesar 8,0 ton. Setiap kali truk tersebut melintasi suatu ruas
jalan, berat truk dapat bervariasi dari 2,5 ton sampai dengan 8,0 ton,
yang tentu saja menghasilkan beban sumbu yang berbeda-beda.
Untuk perencanaan tebal perkerasan jalan sepantasnyalah beban yang
diperhitungkan adalah beban yang mungkin terjadi selama umur rencana
atau masa pelayanan jalan. Beban lalulintas rencana tidak selalu sama
dengan beban maksimum. Perencanaan berdasarkan beban maksimum
akan menghasilkan tebal perkerasan yang tidak ekonomis, tetapi peren-
canaan berdasarkan beban yang lebih kecil dari beban rata-rata yang
digunakan akan menyebabkan struktur perkerasan mengalami kerusakan
sebelum masa pelayanan habis. Pertimbangan yang bijaksana berdasar-
kan data beban kendaraan di lokasi atau sekitar lokasi, dan pertimbangan
faktor pertumbuhan beban dan volume lalulintas yang mungkin terjadi,
sangat tepat untuk dilakukan. Oleh karena itu dalam rangka perencanaan
tebal perkerasan perlu dilakukan survei beban kendaraan, kajian lalu-
lintas, serta analisis dan prediksi pertumbuhan sosio ekonomi.

41

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

Survei beban kendaraan
Survei beban kendaraan adalah survei yang diperlukan sehubungan
dengan kebutuhan data tentang berat kendaraan dan distribusi beban
kesumbunya.
Hasil survei beban kendaraan berguna untuk mendapatkan data tentang:
1. berat setiap jenis kendaraan;
2. fluktuasi beban sumbu setiap jenis kendaraan;
3. distribusi beban sumbu setiap jenis kendaraan;
4. mengawasi beban sumbu maksimum.
Alat timbang yang digunakan pada survei beban kendaraan biasanya tipe
portable yang dapat dipindah-pindah sesuai lokasi yang diinginkan. Jenis
alat timbang ada dua, yaitu:
1. Static Weighing, penimbangan dilakukan dengan kendaraan berhenti

di atas alat timbang;
2. Weight-in-Motion (WIM), penimbangan dilakukan dengan kendaraan

melintasi alat timbang dengan kecepatan tertentu.

Sumber:Traffic Monitoring Guide

Gambar 3.6 Contoh alat timbang statis
42

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

Keuntungan alat statis yaitu penimbangan akurat, tetapi memiliki kerugi-
an karena perlu lokasi yang aman dan membutuhkan waktu serta sejum-
lah petugas yang bekerja intensif dalam waktu yang pendek.
Keuntungan WIM yaitu alat bekerja menggunakan sensor, sehingga lebih
banyak kendaraan yang dapat ditimbang dalam waktu survei yang sama
sehingga hasil pengujian tidak bias. Kerugian penggunaan WIM adalah
biaya instalasi mahal, dan biaya pemeliharaan alat lebih mahal daripada
alat statis.

Lokasi tempat penimbangan jika digunakan alat timbang statis ditentukan
berdasarkan volume kendaraan berat yang melewati jalan tersebut.
Gambar 3.7 sampai dengan Gambar 3.10 menunjukkan berbagai tipe
lokasi survei timbang. Berdasarkan volume kendaraan berat, ditentukan
tipe lokasi pos timbang dan jumlah sampel yang dibutuhkan seperti pada
Tabel 3.2.

Tabel 3.2 Jenis Lokasi Pos Timbang Dan Jumlah Sampel

Volume maksimum Tipe lokasi pos timbang Jumlah sampel
kendaraan berat/jam Pos timbang C atau D kendaraan berat
yang ditimbang
0 – 30
Semua

31 – 60 Pos timbang A atau B Semua

61 – 120 Pos timbang A atau B Alternatif

121 – 180 Pos timbang A atau B 1 dari 3

180 - 240 Pos timbang A atau B 1 dari 4

Sumber: TRRL

Penimbangan dilakukan sebaiknya 7 X 24 jam sehingga diperoleh fluktu-
asi rata-rata dari beban sumbu kendaraan yang melintasi jalan tersebut.

43

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

Jika keadaan lokasi tak memungkinkan, survei dapat dikurangi berdasar-
kan pertimbangan setempat, tetapi sebaiknya tidak kurang dari 3 X 16
jam.

Pos Timbang

Pengawas Kendaraan ringan Pengawas
Lalulintas Jalur Utama Lalulintas

Kendaraan ringan

Sumber: TRRL Pos Timbang

Gambar 3.7 Denah lokasi Pos Timbang A

Pos Timbang

Pengawas Jalur Utama Kendaraan berat
Lalulintas Kendaraan ringan

Kendaraan ringan Pengawas
Kendaraan berat Lalulintas

Bahu jalan

Pos Timbang

Sumber: TRRL

Gambar 3.8 Denah lokasi Pos Timbang B

44

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

Pos Timbang

Pengawas Kendaraan ringan
Lalulintas Jalur Utama

Kendaraan ringan Pengawas
Lalulintas

Sumber: TRRL

Gambar 3.9 Denah lokasi Pos Timbang C

Pengawas Kendaraan berat Pos Timbang Kendaraan berat
Lalulintas Kendaraan ringan Jalur Utama Kendaraan ringan

Pengawas
Lalulintas

Bahu jalan

Sumber: TRRL

Gambar 3.10 Denah lokasi Pos Timbang D

Hasil yang diperoleh dari survei beban kendaraan adalah berat roda pada
ujung sumbu yang ditimbang (Gambar 3.6). Dari berat roda diperoleh
beban sumbu. Jika nilai A dan B dari Rumus 3.4 diketahui untuk setiap
jenis kendaraan, maka penimbangan cukup dilakukan untuk satu beban
roda atau satu kelompok roda di ujung sumbu saja (½ F1 atau ½ F2).
Dari hasil penimbangan diperoleh beban atau berat dari setiap jenis
kendaraan (G). Jika tidak tersedia data dan ingin diperoleh nilai G, A, dan

45

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

B, maka penimbangan dilakukan untuk roda depan dan belakang kenda-
raan (½ F1 dan ½ F2).

Sebagai contoh:
Dari hasil survei beban kendaraan diperoleh beban roda belakang dari
sebuah kendaraan truk seberat 2100 kg. Truk tersebut merupakan truk 2
as dengan jenis sumbu tunggal (kode angka 1.1). Distribusi beban sumbu
depan dan belakang adalah 34% dan 66%.
Jadi:
Beban sumbu belakang = 2 x 2100 kg = 4200 kg.
Beban sumbu depan = 34/66 x 4200 kg = 2200 kg
Berat total truk adalah 6400 kg.

3.1.4 Volume Lalulintas

Volume lalulintas didefinisikan sebagai jumlah kendaraan yang melewati
satu titik pengamatan selama satu satuan waktu (hari, jam, atau menit).
Lalulintas harian rata-rata adalah volume lalulintas rata-rata dalam satu
hari. Dari lama waktu pengamatan untuk mendapatkan nilai lalulintas
harian rata-rata, dikenal 2 jenis lalulintas harian rata-rata yaitu:
1. Lalulintas Harian Rata-Rata Tahunan (LHRT), yaitu volume lalulintas

harian yang diperoleh dari nilai rata-rata jumlah kendaraan selama
satu tahun penuh.

LHRT = Jumlah kendaraan dalam1tahun ................ (3.5)
365

LHRT dinyatakan dalam kendaraan/hari/2 arah untuk jalan 2 arah
tanpa median atau kendaraan/hari/arah untuk jalan 2 jalur dengan
median.

46

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

2. Lalulintas Harian Rata-Rata (LHR), yaitu volume lalulintas harian yang
diperoleh dari nilai rata-rata jumlah kendaraan selama beberapa hari
pengamatan.

LHR = Jumlah kendaraan selama pengamatan ...... (3.6)
jumlah hari pengamatan

LHR dinyatakan dalam kendaraan/hari/2 arah untuk jalan 2 arah
tanpa median atau kendaraan/hari/arah untuk jalan 2 jalur dengan
median.

Data LHR cukup akurat jika:
a. pengamatan dilakukan pada interval waktu yang dapat menggam-

barkan fluktuasi arus lalulintas selama 1 tahun;
b. hasil LHR yang dipergunakan dalam perencanaan adalah harga

rata-rata dari beberapa kali pengamatan atau telah melalui kajian
lalulintas.

3.1.5 Repetisi Beban Lalulintas

Beban lalulintas berupa berat kendaraan yang dilimpahkan melalui kontak
antara roda dan perkerasan jalan, merupakan beban berulang (repetisi
beban) yang terjadi selama umur rencana atau masa pelayanan jalan.
Konfigurasi dan beban sumbu kendaraan bermacam-macam, sedangkan
repetisi beban dinyatakan dalam lintasan sumbu kendaraan, oleh karena
itu perlu ditentukan cara untuk menyatakan repetisi beban sehingga data
yang diberikan tidak memberi peluang untuk salah menafsirkan besarnya
beban lalulintas.
Saat ini terdapat 2 cara penentuan besarnya beban lalulintas untuk
perencanaan, yaitu dinyatakan dalam:

47

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

1. repetisi lintasan sumbu standar;
2. spektra beban dimana beban lalulintas dinyatakan dalam repetisi

beban sumbu sesuai beban dan konfigurasi kelompok sumbunya.

Repetisi Lintasan Sumbu Standar

Kendaraan yang memiliki berbagai konfigurasi sumbu, roda, dan bervari-
asi dalam total beban yang diangkutnya, diseragamkan dengan meng-
gunakan satuan lintasan sumbu standar (lss), dikenal juga dengan
Equivalent Single Axle load (ESA). Sumbu standar adalah sumbu tunggal
beroda ganda dengan kriteria sebagai berikut:

- beban sumbu 18.000 pon (80 kN);
- lebar bidang kontak ban 4,51 inci (11 cm);
- Jarak antara masing-masing sumbu roda ganda 13,57 inci (33 cm);
- Tekanan pada bidang kontak = 70 pon/inci2.
Sumbu tunggal 18.000 pon yang digunakan sebagai sumbu standar
digambarkan pada Gambar 3.11.

Tekanan angin 13,57
= 70 pon/inci2 inci

18.000 4,51
pon inci

Gambar 3.11 Sumbu standar 18.000 pon

48

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

Luas bidang kontak antara ban dan muka jalan sebenarnya berbentuk
elips, tetapi sebagai pendekatan diasumsikan berbentuk lingkaran dengan
radius = 4,51 inci. Luas bidang kontak keempat roda dari sumbu tunggal
= 4 x π x 4,512 = 255,601 inci2.
Jadi beban satu sumbu standar = 255,601 x 70 = 17.892 pon,
dibulatkan menjadi 18.000 pon.

Bina Marga menggunakan satuan metrik sehingga kriteria beban sumbu
standar adalah sebagai berikut:

- beban sumbu 8160 kg;
- tekanan roda 1 ban ± 5,5 kg/cm2 (0,55 Mpa);
- lebar bidang kontak 11cm;
- Jarak antara masing-masing sumbu roda ganda = 33 cm.
Sumbu tunggal 8160 kg yang digunakan sebagai sumbu standar di Indo-
nesia seperti digambarkan pada Gambar 3.12.

Tekanan angin 33 cm
= 5,5 kg/cm2

8.160 kg

11 cm

Gambar 3.12 Sumbu standar 8160 kg

49

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

Beban lalulintas berasal dari berbagai jenis kendaraan dengan beragam
konfigurasi sumbu dan berat kendaraan. Oleh karena itu dibutuhkan
angka ekivalen (E) yang berguna untuk mengekivalenkan berbagai
lintasan sumbu terhadap sumbu standar. Karena tujuan penyeragaman
satuan ini adalah untuk menyatakan akibat beban terhadap struktur
perkerasan jalan, maka angka ekivalen (E) adalah angka yang menun-
jukkan jumlah lintasan sumbu standar yang menyebabkan kerusakan
yang sama untuk satu lintasan sumbu atau kendaraan yang dimaksud.

Sebagai contoh:
- E sumbu tunggal roda tunggal seberat 2,2 ton = 0,005; ini berarti 1

kali lintasan sumbu tunggal roda tunggal dengan berat 2,2 ton
ekivalen dengan 0,005 kali lintasan sumbu standar, akan menye-
babkan kerusakan yang sama pada struktur perkerasan jalan.
- E truk berat 18 ton = 2,5; ini berarti 1 kali lintasan truk dengan berat
18 ton ekivalen dengan 2,5 kali lintasan sumbu standar, akan menye-
babkan kerusakan yang sama pada struktur perkerasan jalan.
Satu kendaraan terdiri dari minimal 2 lintasan sumbu, berarti angka
ekivalen (E) untuk setiap jenis kendaraan merupakan jumlah dari angka
ekivalen untuk lintasan semua sumbu yang dimiliki oleh kendaraan
tersebut.

Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya angka ekivalen adalah:
1. Kecepatan kendaraan

Kendaraan dengan kecepatan lebih tinggi menyebabkan kontak
antara ban dengan muka jalan lebih singkat dibandingkan dengan
yang berkecepatan lebih rendah. Dengan demikian E sumbu kendara-

50

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

an dengan kecepatan tinggi lebih kecil dari pada E sumbu kendaraan
pada kecepatan rendah.
2. Perbedaan mutu struktur perkerasan jalan menyebabkan kemampuan
perkerasan menerima beban tanpa terjadi kerusakan akan berbeda.
Perkerasan dengan mutu lebih baik memiliki kemampuan perkerasan
menerima beban tanpa terjadi kerusakan lebih besar dibandingkan
dengan perkerasan bermutu yang lebih buruk. Dengan demikian E
sumbu kendaraan lebih kecil jika mutu perkerasan semakin baik.
3. Luas bidang kontak antara ban dan muka jalan.
Hal ini dipengaruhi oleh konfigurasi sumbu, jumlah roda, jenis dan
tekanan ban. Sumbu tandem dan atau roda ganda mempunyai jumlah
luas bidang kontak yang lebih luas dari sumbu tunggal dan atau roda
tunggal. Berarti E lintasan sumbu kendaraan untuk sumbu tandem
dan atau roda ganda lebih kecil dari E lintasan sumbu kendaraan
untuk sumbu tunggal dan atau roda tunggal.
4. Kelandaian jalan.
Pada jalan menanjak kendaraan bergerak dengan kecepatan lebih
rendah daripada di jalan datar, sehingga kontak antara ban dan muka
jalan menjadi lebih lama. Dengan demikian E lintasan sumbu kenda-
raan pada daerah tanjakan lebih besar dari E lintasan sumbu
kendaraan pada daerah datar.
5. Beban sumbu kendaraan
Beban kendaraan didistribusikan ke sumbu-sumbunya sesuai dengan
berat total kendaraan. Beban sumbu menjadi lebih besar jika berat
total kendaraan lebih berat, walaupun dengan konfigurasi sumbu
yang sama. Dengan demikian E sumbu kendaraan yang lebih berat

51

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

akan lebih besar dari pada E sumbu kendaraan dengan beban lebih
ringan.
6. Fungsi jalan.
Kendaraan yang melintasi jalan penghubung 2 kota umumnya berke-
cepatan tinggi dan dengan jenis kendaraan pengangkut beban yang
lebih berat. Kecepatan kendaraan di dalam kota relatif lebih rendah
akibat banyaknya persimpangan. Dengan demikian E lintasan sumbu
kendaraan secara tak langsung dipengaruhi juga oleh fungsi jalan.

Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa 4 faktor utama yang
mempengaruhi nilai angka ekivalen, yaitu konfigurasi sumbu kendaraan,
beban sumbu, mutu struktur perkerasan, dan kecepatan kendaraan.
Setiap kondisi yang dapat mempengaruhi keempat faktor tersebut, akan
mempengaruhi pula nilai angka ekivalen E. Penentuan besarnya nilai E
ditentukan berdasarkan metode yang digunakan (Baca juga Bab 4, Bab 5,
Bab 6 dan Bab 7).

Spektra Beban Sumbu

Beban kendaraan yang dilimpahkan keperkerasan jalan melalui kontak
antara roda dan muka jalan bervariasi sesuai konfigurasi sumbu dan
jumlah roda di ujung masing-masing sumbu. Berbagai metode dilakukan
untuk menggambarkan variasi beban sumbu ini, antara lain dengan
mengekivalenkan ke dalam lintasan sumbu standar 18.000 pon seperti
diuraikan sebelum ini. Di samping metode mengekivalenkan ke sumbu
standar, variasi beban sumbu dapat digambarkan dalam bentuk spektra
beban. Beban lalulintas yang dinyatakan dengan spektra beban sumbu
digunakan pada perencanaan tebal perkerasan kaku dan mulai digunakan
untuk perencanaan tebal perkerasan lentur yang menggunakan metode

52

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

mekanistik-empirik. Beban sumbu pada metode spektra beban dikelom-
pokkan berdasarkan konfigurasi dan rentang beban sumbu.
Contoh spektra beban sumbu kendaraan seperti pada Tabel 3.3.

Tabel 3.3 Contoh Spektra Beban Sumbu Kendaraan

Beban sumbu Jumlah lintasan sumbu kendaraan/hari/2 arah
(ton)
Tunggal Ganda Tripel

< 5 5000 400 100

5-10 3000 2000 500

10-15 200 5000 800

15-20 6 1500 900

3.1.6 Beban Lalulintas Pada Lajur Rencana
Data volume lalulintas dalam satuan kendaraan/hari tidak mencerminkan
repetisi beban lalulintas yang diterima oleh struktur perkerasan jalan.
Sebagai contoh, struktur perkerasan jalan dengan volume 5000 kenda-
raan/hari/2 arah pada jalan 2 lajur 2 arah (Gambar 3.13a) menerima
repetisi beban yang lebih berat dibandingkan dengan volume yang sama
tetapi melintasi jalan 4 lajur 2 arah (Gambar 3.13b). Dengan demikian
data volume lalulintas dengan satuan kendaraan/hari/2 arah atau
kendaraan/hari/arah tidak akurat untuk menyatakan repetisi beban
lalulintas pada perencanaan tebal perkerasan jalan.

Salah satu lajur pada jalan 2 lajur 2 arah, atau lajur paling kiri dari salah
satu arah lalulintas pada jalan 4 lajur 2 arah menerima repetisi beban
yang lebih berat dibandingkan dengan lajur yang lain. Lajur tersebut
disebut sebagai lajur rencana. Lajur rencana adalah lajur lalulintas yang

53

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

menerima beban berulang (repetisi beban) lebih sering dan dengan
komposisi beban kendaraan yang lebih berat.

a. Jalan 2 lajur 2 arah b. jalan 4 lajur 2 arah

Gambar 3.13 Berbagai tipe jalan

Repetisi beban lalulintas pada lajur rencana ditentukan dengan
memperhatikan volume dan distribusi berbagai jenis kendaraan ke setiap
lajur. Rumus untuk menentukan repetisi beban ke lajur rencana dari
berbagai jenis kendaraan dan konfigurasi sumbu adalah sebagai berikut:

Q = ∑ LHRi x DA x DL ....................................................... (3.7)
atau
Q = ∑ LHRTi x DA x DL ..................................................... (3.8)
atau
Q = ∑ LHRTi x Ci ............................................................. (3.9)
atau
Q = ∑ LHRi x Ci ........................................................... (3.10)

dengan: repetisi beban lalulintas ke lajur rencana,
Q= kendaraan/hari/lajur

54

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

DA = koefisien distribusi arah untuk jenis kendaraan i
DL = koefisien distribusi ke lajur rencana dari 1 arah

lalulintas untuk jenis kendaraan i
Ci = koefisien distribusi arus lalulintas 2 arah ke lajur

rencana untuk jenis kendaraan i
= DA x DL
LHRTi = Lalulintas Harian Rata-Rata Tahunan untuk jenis

kendaraan i, kendaraan/hari/2 arah
LHRi = Lalulintas Harian Rata-Rata untuk jenis kendaraan i,

kendaraan/hari/2 arah

3.2 Daya Dukung Tanah Dasar
Tanah dasar dapat terdiri dari tanah dasar tanah asli, tanah dasar tanah
galian, atau tanah dasar tanah urug yang disiapkan dengan cara dipa-
datkan. Di atas lapisan tanah dasar diletakkan lapisan struktur perkerasan
lainnya, oleh karena itu mutu daya dukung tanah dasar ikut mempe-
ngaruhi mutu jalan secara keseluruhan.
Berbagai parameter digunakan sebagai penunjuk mutu daya dukung
tanah dasar seperti California Bearing Ratio (CBR), modulus resilient
(MR); penetrometer konus dinamis (Dynamic Cone Penetrometer), atau
modulus reaksi tanah dasar (k). Pemilihan parameter mana yang akan
digunakan, ditentukan oleh kondisi tanah dasar yang direncanakan dan
metode perencanaan tebal perkerasan yang akan dipilih.

55

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

3.2.1 Pengujian California Bearing Ratio (CBR)
CBR yang dinyatakan dalam persen, adalah perbandingan antara beban
yang dibutuhkan untuk penetrasi sedalam 0,1 inci atau 0,2 inci antara
contoh tanah dengan batu pecah standar. Nilai CBR adalah nilai empiris
dari mutu tanah dasar dibandingkan dengan mutu batu pecah standar
yang memiliki nilai CBR 100%. Pengujian CBR di laboratorium mengikuti
SNI 03-1744 atau AASHTO T193. Alat pengujian terdiri dari piston
dengan luas 3 inci2 yang digerakkan dengan kecepatan 0,05 inci/menit,
vertikal ke bawah. Proving ring digunakan untuk mengukur beban yang
dibutuhkan pada penetrasi tertentu, sedangkan arloji pengukur untuk
mengukur dalamnya penetrasi. Alat uji CBR di laboratorium seperti pada
Gambar 3.14. Beban yang digunakan untuk melakukan penetrasi batu
pecah standar seperti pada Tabel 3.4.

Rangka alat

Proving ring

Gambar 3.14 Alat pengujian CBR di laboratorium

56

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

Tabel 3.4 Beban Untuk Melakukan Penetrasi Batu Pecah Standar

Penetrasi, inci Beban Standar, pon Beban standar,
pon/inci2

0,1 3000 1000

0,2 4500 1500

0,3 5700 1900

0,4 6900 2300

0,5 7800 6000

Sumber: AASHTO T 193

Jenis CBR

Berdasarkan kondisi benda uji, CBR dibedakan atas:
1. CBR rencana;
2. CBR lapangan;
3. CBR lapangan rendaman.

CBR rencana, disebut juga CBR laboratorium atau design CBR, adalah
pengujian CBR dimana benda uji disiapkan dan diuji mengikuti SNI 03-
1744 atau AASHTO T 193 di laboratorium.
CBR rencana digunakan untuk menyatakan daya dukung tanah dasar,
dimana pada saat perencanaan lokasi tanah dasar belum disiapkan
sebagai lapis tanah dasar struktur perkerasan. Perencanaan tebal
perkerasan jalan baru pada umumnya menggunakan jenis CBR ini
sebagai penunjuk daya dukung tanah dasar. Jenis CBR ini digunakan
untuk menentukan daya dukung tanah dasar pada kondisi tanah dasar
akan dipadatkan lagi sebelum struktur perkerasan dilaksanakan.

57

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

Sebagai contoh digambarkan kondisi sebagai berikut:
Lapis tanah dasar dari struktur perkerasan jalan baru direncanakan
merupakan tanah dasar tanah asli. Lokasi tanah dasar pada tahap
perencanaan merupakan tanah sawah. Ini berarti tahap pelaksanaan
konstruksi akan dimulai dengan pekerjaan tanah mempersiapkan lapis
tanah dasar yang diakhiri dengan pemadatan tanah. Oleh karena itu jenis
CBR yang sesuai untuk menyatakan daya dukung tanah dasar sebagai
parameter perencanaan tebal perkerasan adalah CBR rencana atau CBR
laboratorium.

CBR lapangan, dikenal juga dengan nama CBRinplace atau field CBR,
adalah pengujian CBR yang dilaksanakan langsung dilapangan, di lokasi
tanah dasar rencana. Prosedur pengujian mengikuti SNI 03-1738 atau
ASTM D 4429.
CBR lapangan digunakan untuk menyatakan daya dukung tanah dasar
dimana tanah dasar direncanakan tidak lagi mengalami proses pemadat-
an atau peningkatan daya dukung tanah sebelum lapis pondasi dihampar
dan pada saat pengujian tanah dasar dalam kondisi jenuh. Dengan kata
lain perencanaan tebal perkerasan dilakukan berdasarkan kondisi daya
dukung tanah dasar pada saat pengujian CBR lapangan itu.
Pengujian dilakukan dengan meletakkan piston pada elevasi dimana nilai
CBR hendak diukur, lalu dipenetrasi dengan menggunakan beban yang
dilimpahkan melalui gandar truk ataupun alat lainnya dengan kecepatan
0,05 inci/menit. CBR ditentukan sebagai hasil perbandingan antara beban
yang dibutuhkan untuk penetrasi 0,1 atau 0,2 inci benda uji dengan
beban standar. Gambar 3.15 dan Gambar 3.16 menggambarkan alat dan
pengujian CBR lapangan.

58

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

engkol

sweavel head Dongkrak Mekanis
cincin penguji

torak penetrasi

Sumber: SNI 03-1738-1989

Gambar 3.15 Alat CBR Lapangan

Gambar 3.16 UJi CBR Lapangan
59

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

CBR lapangan rendaman disebut juga undisturbed soaked CBR, adalah
pengujian CBR di laboratorium tetapi benda uji diambil dalam keadaan
”undisturbed” dari lokasi tanah dasar dilapangan. CBR lapangan ren-
daman diperlukan jika dibutuhkan nilai CBR pada kondisi kepadatan
dilapangan, tetapi dalam keadaan jenuh air, dan tanah mengalami
pengembangan (swell) yang maksimum, sedangkan pengujian dilakukan
pada saat kondisi tidak jenuh air, seperti pada musim kemarau.
Pengujian dilakukan dengan mengambil benda uji menggunakan mold
yang dilengkapi kaki pemotong. Untuk mendapatkan benda uji ”undis-
turbed” mold ditekan masuk kedalam tanah mencapai elevasi tanah dasar
rencana. Mold berisi benda uji dikeluarkan dari dalam tanah, dibawa ke
laboratorium untuk direndam dalam air selama lebih kurang 4 hari, sam-
bil diukur pengembangannya (swell). Pengujian dengan menggunakan
alat CBR dilaksanakan setelah pengembangan tak lagi terjadi.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penentuan asal tanah
untuk membuat benda uji dan jenis pengujian CBR

Benda uji yang disiapkan untuk pengujian CBR adalah benda uji yang
memodelkan kondisi lapisan tanah dasar dari struktur perkerasan jalan.
Oleh karena itu dalam mempersiapkan benda uji perlu diperhatikan hal-
hal sebagai berikut:
1. jenis lapisan tanah dasar, apakah tanah berbutir halus dengan

plastisitas rendah, tanah berplastisitas tinggi, atau tanah berbutir
kasar. Hal ini sangat berkaitan dengan kemampuan tanah dalam
menahan air dan effeknya terhadap pengembangan.

60

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

2. elevasi rencana dari lapis tanah dasar, apakah merupakan elevasi
tanah galian, tanah urug, atau sesuai dengan muka tanah asli. Benda
uji harus disiapkan dari tanah yang direncanakan sebagai lapis tanah
dasar (subgrade). Oleh karena itu contoh tanah harus berasal dari:
a. permukaan tanah jika elevasi lapis tanah dasar sama dengan
elevasi muka tanah.
b. material yang nantinya akan digunakan sebagai tanah urug, jika
elevasi lapisan tanah dasar rencana terletak di atas tanah urugan.
c. berasal dari lubang bor atau sumur uji (test pit) pada elevasi yang
direncanakan sebagai lapis tanah dasar. Hal ini ditemui jika elevasi
lapis tanah dasar direncanakan terletak pada tanah galian. Contoh
tanah diambil dari lubang bor jika elevasi lapis tanah dasar rencana
terletak jauh dari muka tanah saat ini, sedangkan sumur uji
digunakan jika elevasi lapis tanah dasar rencana tidak terlalu dalam
dan memungkinkan untuk membuat sumur uji. Penentuan nilai CBR
rencana untuk contoh tanah yang berasal dari lubang bor hanya
mungkin dilakukan dengan menggunakan korelasi dengan klasifi-
kasi tanah, sedangkan untuk contoh tanah dari sumur uji dilakukan
pengujian mengikuti SNI 03-1744 atau AASHTO T 193.

3.2.2 Nilai CBR Dari Satu Titik Pengamatan

Daya dukung tanah dasar dinyatakan dengan nilai CBR yang
menunjukkan daya dukung tanah sedalam 100 cm. Kadangkala lapis
tanah dasar sedalam 100 cm itu memiliki nilai CBR yang berbeda-beda
seperti pada Gambar 3.17. Untuk itu perlu ditentukan nilai CBR yang
mewakili satu titik pengamatan dengan menggunakan Rumus 3.11[Japan
Road Ass].

61

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

Lapis pertama h1, CBR1 100 cm
Lapis kedua h2, CBR2
Lapis ke n hn, CBRn

Gambar 3.17 Lapisan tanah di bawah satu titik pengamatan

CBRttk pengamatan = ( h1 3 CBR1 + .........h n 3 CBR n )3 ....................... ( 3.11)
h

dengan:

h1 + h2 +...........+ hn = h cm

hn = tebal tiap lapisan tanah ke n

CBRn = nilai CBR pada lapisan ke n

3.2.3 CBR Segmen Jalan

Jalan dalam arah memanjang dapat melintasi berbagai jenis tanah dan
kondisi medan yang berbeda. Mutu daya dukung lapisan tanah dasar
dapat bervariasi dari jelek sampai dengan baik atau sebaliknya. Dengan
demikian tidak ekonomis jika perencanaan tebal lapisan perkerasan jalan
berdasarkan nilai yang terjelek dan tidak pula memenuhi syarat jika
berdasarkan hanya nilai terbesar saja. Oleh karena itu sebaiknya panjang
jalan dibagi atas beberapa segmen jalan. Setiap segmen jalan memiliki
mutu daya dukung tanah dasar yang hampir sama. Jadi, segmen jalan

62

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

adalah bagian dari ruas jalan yang memiliki mutu daya dukung, sifat
tanah, dan keadaan lingkungan yang relatif sama.
Pengujian CBR sebaiknya dilakukan setiap jarak 250 meter dan ditambah
ketika ditemuinya perubahan jenis tanah atau kondisi lingkungan.
Gambar 3.18 menunjukkan ilustrasi banyaknya titik pengamatan CBR
pada satu ruas jalan. Untuk alasan efisiensi interval pengujian CBR dapat
diperbesar, tetapi perlu pengendalian mutu pada pelaksanaan. Jika dite-
mui kondisi berbeda dengan yang diasumsikan pada desain, maka re-
desain wajib dilaksanakan.

segmen jalan

xx x x x

xxx x

250m 250m ruas jalan

x = titik pengamatan, daya dukung diwakili oleh CBRtitik pengamatan
segmen= bagian dari ruas jalan dengan CBRtitik pengamatan yang relatif sama,

daya dukung diwakili oleh CBRsegmen
ruas = bagian jalan antara 2 simpang

Gambar 3.18 Ilustrasi tentang titik pengamatan CBR , segmen, dan ruas jalan

Setiap segmen mempunyai satu nilai CBR yang mewakili mutu daya
dukung tanah dasar untuk digunakan pada perencanaan tebal lapisan
perkerasan segmen jalan tersebut.

63

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

Nilai CBRsegmen ditentukan dengan mempergunakan metode analitis
ataupun dengan metode grafis.

Metode analitis
Beberapa metode analitis dapat digunakan untuk menentukan CBRsegmen,
antara lain:
1. Berdasarkan nilai simpangan baku dan nilai rata-rata dari CBR yang

ada dalam satu segmen.

CBRsegmen = CBRrata-rata – K.S ............................................ (3.12)

dengan: = CBR yang mewakili nilai CBR satu segmen
CBRsegmen = CBR rata-rata dalam satu segmen
CBRrata-rata = nilai simpangan baku dari seluruh data yang ada
S
dalam satu segmen
K = konstanta yang ditentukan berdasarkan

tingkat kepercayaan yang digunakan, yaitu:
K = 2,50; jika tingkat kepercayaan = 98%
K = 1,96; jika tingkat kepercayaan = 95%
K = 1,64; jika tingkat kepercayaan = 90%
K = 1,00; jika tingkat kepercayaan = 68%

2. Metode Japan Road Ass[Japan Road Ass]:

CBRsegmen = CBRrata-rata - (CBRmaks - CBRmin)/R ...................... (3.13)
dengan:
CBRsegmen = CBR yang mewakili nilai CBR satu segmen
CBRrata-rata = CBR rata-rata dalam satu segmen
CBRmaks = CBR maksimum dalam satu segmen
CBRmin = CBR minimum dalam satu segmen

64

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

R = konstanta seperti pada Tabel 3.5, berdasarkan jumlah
data CBR titik pengamatan dalam satu segmen.

Nilai CBRsegmen menggunakan Rumus 3.12 hampir sama dengan nilai yang
diperoleh dengan Rumus 3.13, untuk nilai K = 1.

Tabel 3.5 Nilai R Untuk Menghitung CBRsegmen

Jumlah titik pengamatan Nilai R

2 1,41

3 1,91

4 2,24

5 2,48

6 2,67

7 2,83

8 2,96

9 3,08

10 3,18

Sumber:Japan Road Ass

Metode grafis

Nilai CBRsegmen dengan menggunakan metode grafis merupakan nilai
persentil ke 90 dari data CBR yang ada dalam satu segmen.
CBRsegmen adalah nilai CBR dimana 90% dari data yang ada dalam segmen
memiliki nilai CBR lebih besar dari nilai CBRsegmen.
Langkah – langkah menentukan CBRsegmen menggunakan metode grafis
adalah sebagai berikut :

65

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

1. Tentukan nilai CBR terkecil.
2. Susunlah nilai CBR dari yang terkecil ke yang terbesar, dan tentukan

jumlah data dengan nilai CBR yang sama atau lebih besar dari setiap
nilai CBR. Pekerjaan ini disusun secara tabelaris.
3. Angka terbanyak diberi nilai 100%, angka yang lain merupakan
persentase dari 100%.
4. Gambarkan hubungan antara nilai CBR dan persentase dari Butir 3
5. Nilai CBRsegmen adalah nilai pada angka 90% sama atau lebih besar dari
nilai CBR yang tertera.

Contoh perhitungan:
Dari hasil pengujian CBR di sepanjang ruas jalan antara Sta 0+000
sampai dengan STA 4+250 diperoleh nilai CBR titik pengamatan sebagai
berikut:

STA CBR titik STA CBR titik
pengamatan pengamatan
0+000 2+250
0+250 (%) 2+500 (%)
0+500 6 2+750 10
0+750 3+000
1+000 7 3+250 11
1+250 3+500
1+500 6 3+750 14
1+750 4+000
2+000 6 4+250 12

8 15

7 13

8 16

9 16

8 14

66

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

Berdasarkan data CBR tersebut, maka ruas jalan dibagi menjadi 2
segmen yaitu:

- segmen pertama antara STA 0+000 sampai dengan STA 2+000
- segmen kedua antara STA 2+250 sampai dengan 4+250

Contoh perhitungan hanya untuk segmen pertama saja.
1. Dengan menggunakan metode analitis:

a. Berdasarkan nilai simpangan baku dan nilai rata-rata dari CBR yang
ada dalam satu segmen.
CBR rata-rata segmen pertama = 7,22%
Simpangan baku data = 1,09
Tingkat kepercayaan 68%, jadi K = 1
Dengan menggunakan Rumus 3.12 diperoleh:
CBRsegmen untuk segmen pertama = 7,22 – (1) (1,09) = 6,13%,
dibulatkan menjadi 6%.

b. Metode Japan Road Ass:
CBR maksimum = 9%
CBR minimum = 6%
CBR rata-rata = 7,22%
Jumlah data ada 9, dari Tabel 3.5 diperoleh R = 3,08
Dengan menggunakan Rumus 3.13 diperoleh:
CBRsegmen untuk segmen pertama = 7,22 - (9 - 6)/3,08 = 6,25 %,
dibulatkan menjadi 6%.

2. Metode grafis
Untuk metode grafis, dilakukan langkah-langkah sebagai berikut:
a. nilai CBR terendah = 6%;
b. buat tabel seperti Tabel 3.6 yang menunjukkan jumlah data dengan

nilai yang sama atau lebih besar dari nilai CBR yang diamati;

67

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

c. gambarkan hubungan nilai CBR dengan persentase jumlah data
dengan nilai sama atau lebih besar dari CBR yang diamati (Gambar
3.19);

d. Nilai CBR dengan 90% data yang ada lebih besar atau sama adalah =
6,3%. Jadi, CBRsegmen untuk segmen pertama jika dibulatkan = 6%.

Dari contoh perhitungan diperoleh bahwa dengan menggunakan ketiga
metode diperoleh nilai CBR segmen yang sama yaitu 6%.

Tabel 3.6 Contoh Menentukan CBRsegmen Dengan Metode Grafis

CBR, % Jumlah data dengan Persen data yang sama atau lebih
nilai CBR yang sama besar

atau lebih besar

69 100 %

76 6/9 x 100 % = 66,7 %

84 4/9 x 100 % = 44,4 %

91 1/9 x 100 % = 11,1 %

% yang sama atau lebih 100
90 CBRsegmen
75 = 6,3 %
≈6%

50

25

0 CBR
6 7 8 9 10

Gambar 3.19 Contoh menentukan CBRsegmen dengan metode grafis

68

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

3.2.4 Penetrometer Konus Dinamis/Dynamic Cone Penetrometer

Daya dukung lapisan tanah dasar yang telah dipadatkan dapat diukur
langsung dilapangan dengan melakukan pengujian CBR lapangan atau
korelasi dari nilai empiris hasil pengujian penetrometer konus dinamis
(Dynamic Cone Penetrometer), dikenal dengan DCP. Alat ini banyak
digunakan di Indonesia sejak tahun 1980.
Alat DCP digunakan untuk mendapatkan data daya dukung tanah dasar
sampai kedalaman 90 cm di bawah permukaan tanah dasar. Pengujian
dilakukan dengan menggunakan alat seperti pada Gambar 3.20.

Pemberat atau penumbuk seberat 9,07 kg (20 pon) dijatuhkan dari
ketinggian 50,8 cm (20 inci) melalui sebuah batang atau stang baja
berdiameter 16 mm (5/8 inci). Ujung batang atau stang berbentuk konus
dengan luas 1,61 cm2 (½ inci2) bersudut 30o atau 60o.

Analisis data lapangan dilakukan dengan menggunakan nilai kumulatif
tumbukan untuk mencapai kedalaman penetrasi tertentu seperti pada
Rumus 3.14.

DN = D ............................................................. (3.14)
N

dengan:
D = kedalaman penetrasi, mm
N = jumlah pukulan untuk mencapai kedalaman D mm

Tabel 3.7 adalah contoh hasil uji alat DCP, sedangkan Gambar 3.21
menunjukkan korelasi antara jumlah tumbukan dan dalamnya penetrasi
yang dapat dicapai.

69

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

Jatuh bebas

Penumbuk

meteranD D1

(a) (b) (c)

Gambar 3.20 Penetrometer Konus Dinamis (DCP)
70

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

Tabel 3.7 Contoh Hasil Pengujian Dengan Alat DCP

Banyak Kumulatif Kumulatif DN CBR (%)
tumbukan tumbukan penetrasi (mm/tumbu 41
22
(mm) kan)
58
00

5 5 65

5 10 80
5 15 130 8,4

5 20 200

5 25 210

5 30 270

5 35 330

5 40 380

5 45 475
5 50 575 12,1

5 55 585

5 60 610

5 65 670

5 70 700

5 75 720 7,3
5 80 890

5 85 810

5 90 840

Dari Gambar 3.21 diperoleh bahwa ada 3 lapis di bawah titik pengamatan
dengan kecepatan penetrasi yang sama yaitu:

71

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

Kumulatif Jumlah TumbukanKumulatif Penetrasi (mm)
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900

Gambar 3.21 Hubungan antara jumlah pukulan dan kedalaman penetrasi

a. kedalaman 0 sampai dengan kedalaman 210 mm,

dengan DN1 = (210 − 0) = 8,4 mm/tumbukan;
(25 − 0)

b. kedalaman 210 mm sampai dengan kedalaman 610 mm,

dengan DN2 = (610 − 210) = 12,1 mm/tumbukan;
(58 − 25)

c. kedalaman 610 mm sampai dengan kedalaman 900 mm,

dengan DN3 = (900 − 610) = 7,3 mm/tumbukan.
(98 − 58)

72

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

Korelasi nilai DCP dengan CBR

Daya dukung tanah berbanding terbalik dengan kecepatan penetrasi yang
ditunjukkan dengan nilai mm/tumbukan.
Rumus 3.15 dan Rumus 3.16 digunakan untuk korelasi antara nilai CBR
dengan DN hasil uji dengan alat DCP.

DCP kerucut 600:
Log10 (CBR) = 2,8135 – 1,313 Log10 DN .................................... (3.15)
DN dalam mm/tumbukan

DCP kerucut 300:
Log10 (CBR) = 1,352 – 1,125 Log10 DN ...................................... (3.16)
DN dalam cm/tumbukan

Dengan menggunakan contoh pada Tabel 3.7, maka hasil uji dengan alat
DCP dari satu titik pengamatan diperoleh sebagai berikut:
1. Jika yang digunakan adalah alat DCP dengan konus 60o, maka

dengan menggunakan Rumus 3.15 diperoleh:
a. lapis ketebalan 0 – 210 mm, CBR = 39,8%
b. lapis ketebalan 210 – 610 mm, CBR = 24,7%
c. lapis ketebalan 610 – 900 mm, CBR = 47,9%

CBRtitik pengamatan = ( 213 39,8 + 403 24,7 + 293 47,9 )3
90

CBRtitik pengamatan = 34,7%

2. Jika yang digunakan adalah alat DCP dengan konus 30o, maka

dengan menggunakan Rumus 3.16 diperoleh:

a. lapis ketebalan 0 – 210 mm, CBR = 27,4%

b. lapis ketebalan 210 – 610 mm, CBR = 18,2%

c. lapis ketebalan 610 – 900 mm, CBR = 32,1%

73

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

CBRtitik pengamatan = ( 213 27,4 + 403 18,2 + 293 32,1 )3
90

CBRtitik pengamatan = 24,2%

CBR yang diperoleh dengan menggunakan alat DCP ini adalah CBR
lapangan, sehingga penggunaannya disesuaikan dengan yang telah
diuraikan pada Bab 3.2.1.

3.2.5 Modulus resilient (MR)

AASHTO sejak 1986 menggunakan modulus resilient sebagai parameter
penunjuk daya dukung lapis tanah dasar atau subgrade, menggantikan
CBR yang selama ini digunakannya. Cara uji MR di laboratorium dilakukan
dengan memodelkan beban kendaraan yang diperkirakan akan meng-
gunakan perkerasan selama umur rencana. Kerugian menggunakan cara
uji ini adalah lebih kompleks, membutuhkan biaya yang lebih tinggi, dan
waktu yang lebih lama.
Modulus resilient adalah perbandingan antara nilai deviator stress, yang
menggambarkan repetisi beban roda dan recoverable strain. Perbedaan
pengertian antara modulus elastisitas (E) dan modulus resilient (MR)
ditunjukkan seperti pada Gambar 3.22.
Modulus elastisitas menunjukkan perbandingan antara σd dan deformasi
tetap (permanent deformation), sedangkan modulus resilient adalah
perbandingan antara σd dan deformasi yang dapat kembali lagi (recover-
able deformation).

74

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

Deviator Stress MR = σd / εr

σd = σ1-σ3

E MR

σd

CL

σd

σ3

σ3 σ3

0 εrecoverable Axial

εpermanent Strain ε1

Sumber:Tutumluer

Gambar 3.22 Perbedaan antara modulus elastisitas (E)
dan modulus resilient (MR)

Dari Gambar 3.22 diperoleh:

MR = σd ..................................................... (3.17)
εr

dengan:

MR = modulus resilient
σd = σ1 - σ3

εr = recoverable strain/ recoverable deformation

Gambar 3.23 menunjukkan pemahaman tentang recoverable deformation
dan permanent deformation akibat repetisi beban lalulintas dan waktu.

75

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

Deformation CL σd
σ3
Recoverable
Deformation σ3 σ3

Permanent Deformation

Waktu

Sumber:Tutumluer

Gambar 3.23 Recoverable deformation dan permanent deformation

Nilai MR dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti kadar air, derajat
kejenuhan, kepadatan, temperatur, jumlah butir halus, dan gradasi.
Pengujian di laboratorium dapat menggunakan alat triaxial dengan beban
berulang (cyclic triaxial test), Universal Material Testing Apparatus
(UMATTA), atau analisis hasil pengujian non-destructive test dengan
menggunakan alat falling weight deflectometer (FWD).
MR untuk tanah dasar dapat pula diperoleh melalui korelasi dengan nilai
CBR seperti pada Rumus 3.18[Heukelom & Klomp seperti AASHTO 1993] dan Rumus
3.19[Olidis]. Rumus 3.18 yang diadopsi oleh AASHTO’93, dan Bina Marga,
berlaku untuk tanah berbutir halus, nonexpansive, dengan nilai CBR
rendaman kurang atau sama dengan 10. Rumus 3.19 menghasilkan nilai
MR yang lebih rendah.

76

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

MR = 1500 (CBR), MR dalam psi ...................................... (3.18)
MR = 2555 (CBR)0,64, MR dalam psi .................................. (3.19)

Nilai MR untuk tanah dasar tanah galian diperoleh berdasarkan korelasi
dengan hasil klasifikasi tanah. Benda uji untuk menentukan klasifikasi
tanah diperoleh melalui lubang bor pada elevasi tanah dasar rencana.
Tabel 3.8 dan Tabel 3.9. menunjukkan nilai korelasi MR dengan klasifikasi
AASHTO dan USCS.

Tabel 3.8 Korelasi Nilai MR dengan klasifikasi AASHTO dan CBR

Klasifikasi Rentang CBR Rentang MR (ksi) MR rencana
(%) (ksi)

A-7-6 1-5 2,5 – 7 4

A-7-5 2-8 4 - 9,5 6

A-6 5 - 15 7 – 14 9

A-5 8 - 16 9 – 15 11

A-4 10 - 20 12 – 18 14

A-3 15 - 35 14 – 25 18

A-2-7 10 - 20 12 – 17 14

A-2-6 10 - 25 12 – 20 15

A-2-5 15 - 30 14 - 22 17

A-2-4 20 - 40 17 - 28 21

A-1-b 35 - 60 25 - 35 29

A-1-a 60 - 80 30 - 42 38

Sumber: Witczak, 2001

77

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

Tabel 3.9 Korelasi Nilai MR dengan klasifikasi USCS dan CBR

Klasifikasi Rentang CBR Rentang MR (ksi) MR rencana
(%) (ksi)

CH 1– 5 2,5 – 7 4

MH 2– 8 4 – 9,5 6

CL 5 – 15 7 – 14 9

ML 8 – 16 9 – 15 11

SW 20 – 40 12 – 28 21

SP 15 – 30 14 – 22 17

SW – SC 10 – 25 12 – 20 15

SW – SM 15 – 30 14 – 22 17

SP – SC 10 – 25 12 – 20 15

SP – SM 15 – 30 14 – 22 17

SC 10 – 20 12 – 17 14

SM 20 – 40 17 – 28 21

GW 60 – 80 35 – 42 38

GP 35 – 60 25 – 35 29

GW - GC 20 – 60 17 – 35 24

GW - GM 35 – 70 25 – 38 30

GP - GC 20 – 50 17 – 32 23

GP - GM 25 – 60 20 – 35 26

GC 15 – 40 14 – 28 20

GM 30 – 80 22 – 42 30

Sumber: Witczak, 2001

3.2.6 Hal-hal Yang Perlu Diperhatikan Pada Penetapan Daya
Dukung Tanah Dasar

Beberapa hal yang perlu diperhatikan pada penetapan daya dukung

tanah dasar adalah:

1. Nilai CBR rencana atau MR rencana untuk tanah dasar tanah galian
jalan baru, diperoleh berdasarkan klasifikasi dari contoh tanah yang

78

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

diambil dengan menggunakan alat bor. Jika terjadi perbedaan yang
cukup berarti antara CBR pada saat pelaksanaan dengan CBR rencana,
maka perlu dilakukan redesain tebal perkerasan jalan.
2. Nilai CBR rencana atau MR rencana untuk tanah dasar tanah urug,
diperoleh berdasarkan benda uji dari calon tanah urug (borrow
material). Jika terjadi perbedaan yang cukup berarti antara CBR pada
saat pelaksanaan dengan dengan nilai CBR rencana, maka perlu
dilakukan redesain tebal perkerasan jalan.
3. Pada lokasi rencana jalan yang mempunyai intensitas hujan yang
tinggi, perhatian terhadap drainase harus ditingkatkan sehingga mutu
daya dukung tanah dasar dapat maksimal.
4. Keakuratan dan ketelitian data daya dukung tanah dasar mem-
pengaruhi hasil perencanaan tebal perkerasan. Hasil perencanaan
dapat kurang tebal dibandingkan dengan yang dibutuhkan sehingga
umur rencana tidak tercapai, dan berdampak biaya rehabilitasi dan
pemeliharaan meningkat. Sebaliknya, jika tebal perkerasan terlalu
tebal berakibat biaya pertama (initial cost) tidak efisien.
5. Pada segmen dimana terdapat daerah dengan daya dukung buruk
yaitu nilai CBR lebih kecil dari nilai CBR segmen, sebaiknya terlebih
dahulu dievaluasi penyebab kondisi tersebut. Dari hasil analisis
ditentukan apakah perlu perbaikan tanah atau perlu sistem drainase di
lokasi tersebut.
6. Tanah dasar yang direncanakan sebagai hasil stabilisasi dari tanah asli,
seperti stabilisasi dengan semen, kapur, atau penguatan tanah meng-
gunakan geotextile, tensar, atau sejenisnya, maka nilai CBR atau MR
rencana yang dipergunakan untuk desain adalah nilai CBR atau MR
rencana setelah tanah dasar di stabilisasi atau diperkuat. Perlu

79

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

pertimbangan yang seksama dalam memodelkan keadaan ini di
laboratorium.

3.3. Fungsi Jalan

Fungsi jalan dapat menggambarkan jenis kendaraan pengguna jalan dan
beban lalu lintas yang akan dipikul oleh struktur perkerasan jalan.
Sebagai contoh, lalu lintas angkutan barang yang menggunakan truk
berat, trailer tunggal, atau trailer ganda pada umumnya melintasi jalan-
jalan arteri suatu wilayah.
Undang-Undang No.38 Tahun 2004 tentang Jalan membedakan jalan
berdasarkan peruntukkannya menjadi jalan umum dan jalan khusus.
Jalan umum adalah jalan yang diperuntukkan bagi lalu lintas umum,
sedangkan jalan khusus adalah jalan yang dibangun oleh instansi, atau
badan usaha, dan bukan diperuntukkan bagi lalu lintas umum dalam
rangka distribusi barang dan jasa yang dibutuhkan.

3.3.1 Sistem Jaringan Jalan Umum

Sistem jaringan jalan umum yang dikenal dengan sistem jaringan jalan,
adalah satu kesatuan ruas jalan yang saling menghubungkan dan
mengikat pusat-pusat pertumbuhan dengan wilayah yang berada dalam
pengaruh pelayanannya dalam satu hubungan hierarkis.
Sistem jaringan jalan dibedakan atas:

1. sistem jaringan jalan primer;
2. sistem jaringan jalan sekunder.
Sistem jaringan jalan primer adalah sistem jaringan jalan dengan peranan
pelayanan distribusi barang dan jasa untuk pengembangan semua
wilayah di tingkat nasional, dengan menghubungkan semua simpul jasa

80

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

distribusi yang berwujud pusat kegiatan berupa kawasan perkotaan, yang
mempunyai jangkauan pelayanan nasional, wilayah dan lokal. Sistem
jaringan jalan primer bersifat menerus yang memberikan pelayanan lalu
lintas tidak terputus walaupun masuk dalam kawasan perkotaan.
Kawasan perkotaan adalah kawasan yang mempunyai kegiatan utama
bukan pertanian, dengan susunan fungsi kawasan sebagai tempat
pemukiman perkotaan, pemusatan dan distribusi pelayanan jasa
pemerintahan, pelayanan sosial, serta kegiatan ekonomi.
Sistem jaringan sekunder adalah sistem jaringan jalan dengan peranan
pelayanan distribusi barang dan jasa untuk masyarakat di dalam kawasan
perkotaan.
Jalan tol merupakan bagian dari sistem jaringan jalan dimana
penggunanya diwajibkan membayar tol, yaitu sejumlah uang tertentu
dalam rangka pengembalian investasi, pemeliharaan, dan pengembangan
jalan tol.

3.3.2 Fungsi Jalan Umum

Berdasarkan fungsinya, jalan umum dapat dikelompokkan ke dalam:
1. jalan arteri,
2. jalan kolektor,
3. jalan lokal,
4. jalan lingkungan.

Jalan arteri adalah jalan umum yang berfungsi melayani angkutan utama
dengan ciri perjalanan jarak jauh, kecepatan rata-rata tinggi, dan jumlah
jalan masuk dibatasi secara berdaya guna.

81

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

Jalan kolektor adalah jalan umum yang berfungsi melayani angkutan
pengumpul atau pembagi dengan ciri perjalanan jarak sedang, kecepatan
rata-rata sedang, dan jumlah jalan masuk dibatasi.
Jalan lokal adalah jalan umum yang berfungsi melayani angkut-an
setempat dengan ciri perjalanan jarak dekat, kecepatan rata-rata rendah,
dan jumlah jalan masuk tidak dibatasi.
Jalan lingkungan adalah jalan umum yang berfungsi melayani angkutan
lingkungan dengan ciri perjalanan jarak dekat, kecepatan rata-rata
rendah.
Gambar 3.24 menunjukan skema fungsi jalan, Tabel 3.10 menunjukkan
fungsi jalan dalam sistem jaringan jalan, dan Gambar 3.25 menunjukkan
skema sistem jaringan jalan dan fungsi jalan.

A

C
B

C

A : Jalan Arteri
B : Jalan Kolektor

B C : Jalan Lokal

Gambar 3.24 Skema fungsi jalan

82

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

Tabel 3.10 Berbagai Fungsi Jalan Jaringan Jalan Sekunder
Jaringan Jalan Primer 1. jalan arteri sekunder
1. jalan arteri primer 2. jalan kolektor sekunder
2. jalan kolektor primer 3. jalan lokal sekunder
3. jalan lokal primer

I. = Pusat Kegiatan Nasional (PKN) B. Sistem Jaringan Jalan Sekunder
II. = Pusat Kegiatan Wilayah (PKW) SA = arteri sekunder
III. = Pusal Kegiatan Lokal (PKL) SC = kolektor sekunder
A. Sistem Jaringan Jalan Primer SL = lokal sekunder

PA = arteri primer
PC = kolektor primer
PL = lokal primer

Sumber: Purnomo

Gambar 3.25 Skema sistem jaringan jalan

83

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

3.3.3 Status Jalan Umum

Jalan umum menurut statusnya dikelompokkan ke dalam:
1. jalan nasional;
2. jalan kabupaten;
3. jalan kota;
4. jalan desa.

Jalan nasional merupakan jalan arteri dan jalan kolektor dalam sistem
jaringan jalan primer yang menghubungkan antar ibu-kota propinsi, jalan
strategis nasional, serta jalan tol. Jalan strategis nasional adalah jalan
yang melayani kepentingan nasional atas dasar kriteria strategis yaitu
mempunyai peranan untuk membina kesatuan dan keutuhan nasional,
melayani daerah-daerah rawan, bagian dari jalan lintas regional atau
lintas internasional, melayani kepentingan perbatasan antarnegara, serta
dalam rangka pertahanan dan keamanan.

Jalan propinsi merupakan jalan kolektor dalam sistem jaringan jalan
primer yang menghubungkan antar ibukota propinsi dengan ibukota
kabupaten atau kota, atau antar ibukota kabupaten atau kota, dan jalan
strategis propinsi. Jalan strategis propinsi adalah jalan yang diprioritaskan
untuk melayani kepentingan propinsi berdasarkan pertimbangan untuk
membangkitkan pertumbuhan ekonomi, kesejahteraan dan keamanan
propinsi.

Jalan kabupaten merupakan jalan lokal dalam sistem jaringan jalan
primer yang tidak termasuk jalan nasional maupun jalan propinsi,
menghubungkan ibukota kabupaten dengan ibukota kecamatan, atau
antar ibukota kecamatan, ibukota kabupaten dengan pusat kegiatan
lokal, antar pusat kegiatan lokal, serta jalan umum dalam sistem jaringan
jalan sekunder dalam wilayah kabupaten, dan jalan strategis kabupaten.

84

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

Jalan strategis kabupaten adalah jalan yang diprioritaskan untuk melayani
kepentingan kabupaten berdasarkan pertimbangan untuk membangkit-
kan ekonomi, kesejahteraan, dan keamanan kabupaten.

Jalan kota adalah jalan umum dalam sistem jaringan jalan sekunder yang
menghubungkan antar pusat pelayanan dalam kota, menghubungkan
pusat pelayanan dengan persil, menghubungkan antar persil, serta
menghubungkan antar pusat permukiman yang berada dalam kota. Jalan
kota berada di dalam daerah kota yang bersifat otonom sebagaimana
dimaksud dalam undang-undang pemerintah daerah.
Jalan desa adalah jalan umum yang menghubungkan antar kawasan dan
atau pemukiman di dalam desa, serta jalan lingkungan.

Berdasarkan Pasal 19 UU RI Nomor 22 Tahun 2009 tentang Lalulintas
dan Angkutan Jalan, jalan dikelompokkan dalam beberapa kelas jalan
berdasarkan:
1. fungsi dan intensitas lalulintas guna kepentingan pengaturan peng-

gunaan jalan dan kelancaran lalulintas dan angkutan jalan.
2. daya dukung untuk menerima muatan sumbu terberat dan dimensi

kendaraan bermotor.

Pengelompokan jalan menurut kelas jalan adalah sebagai berikut:
1. Jalan kelas 1, yaitu jalan arteri dan kolektor yang dapat dilalui

kendaraan bermotor dengan ukuran lebar tidak melebihi 2,50 m,
ukuran panjang tidak melebihi 18,00 m, ukuran paling tinggi 4,2 m,
dan muatan sumbu terberat 10 ton.

2. Jalan kelas II, yaitu jalan arteri, kolektor, lokal, dan lingkungan yang
dapat dilalui kendaraan bermotor dengan ukuran lebar tidak melebihi
2,50 m, ukuran panjang tidak melebihi 12,00 m, ukuran paling tinggi
4,2 m, dan muatan sumbu terberat 8 ton.

85

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

3. Jalan kelas III, yaitu jalan arteri, kolektor, lokal, dan lingkungan yang
dapat dilalui kendaraan bermotor dengan ukuran lebar tidak melebihi
2,10 m, ukuran panjang tidak melebihi 9,00 m, ukuran paling tinggi
3,5 m, dan muatan sumbu terberat 8 ton.

4. Jalan kelas khusus, yaitu jalan arteri yang dapat dilalui kendaraan
bermotor dengan ukuran lebar melebihi 2,50 m, ukuran panjang mele-
bihi 18,00 m, ukuran paling tinggi 4,2 m, dan muatan sumbu terberat
lebih dari 10 ton.

Fungsi jalan menggambarkan kemungkinan tipe lalu lintas yang akan
menggunakan jalan. Jalan arteri, atau jalan nasional, atau jalan kelas 1
secara nyata menggambarkan bahwa perkerasan jalan harus mampu
menerima beban lalu lintas yang lebih berat dibandingkan dengan fungsi
jalan lainnya. Hal ini tentu saja mempengaruhi tebal perkerasan jalan
tersebut.
Di samping fungsi jalan seperti yang diuraikan terdahulu, jalan yang
dibangun sekitar pintu tol menggambarkan kondisi lalu lintas dengan
perilaku yang berbeda dengan kondisi lalu lintas di antara pintu tol.
Kecepatan yang relatif rendah, dan sifat gerakan kendaraan selama antri
mengakibatkan beban lalu lintas yang dipikul oleh perkerasan di sekitar
pintu tol lebih berat, sehingga tebal lapisan perkerasan di pintu tol lebih
tebal atau dengan jenis perkerasan yang berbeda.

3.4 Kondisi Lingkungan

Kondisi lingkungan sangat mempengaruhi daya tahan dan mutu pelayan-
an struktur perkerasan jalan yang terletak di lokasi tersebut. Pelapukan
material tidak hanya disebabkan oleh repetisi beban lalulintas, tetapi juga
oleh cuaca dan air yang ada di dalam dan sekitar struktur perkerasan

86

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

jalan. Perubahan temperatur yang terjadi selama siang dan malam hari,
menyebabkan mutu struktur perkerasan jalan berkurang, menjadi aus
dan rusak. Di Indonesia perubahan temperatur dapat terjadi karena
perubahan musim dari musim penghujan ke musim kemarau atau karena
pergantian siang dan malam.
Air masuk ke struktur perkerasan jalan melalui berbagai cara seperti
infiltrasi melalui retak pada permukaan jalan, sambungan perkerasan,
muka air tanah dan fluktuasinya, sifat kapilaritas air tanah, rembesan
(seepage) dari tempat yang lebih tinggi di sekitar struktur perkerasan,
atau dari bahu jalan, dan mata air di lokasi. Gambar 3.26 menggambar-
kan aliran air yang mungkin terjadi di sekitar struktur perkerasan jalan.

Infiltrasi Evaporasi
Ke bahu jalan
Infiltrasi
Ke lapisan perkerasan

Pemindahan Dari lapisan kapilaritas Dari Rembesan
dari bahu jalan tanah di air muka (Seepage)
bawahnya air
Muka air tanah Fluktuasi
Tanah air tanah

Gambar 3.26 Aliran air di sekitar struktur perkerasan jalan

87

Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur

Besarnya intensitas aliran air ditentukan oleh:
1. presipitasi dan intensitas hujan sehubungan dengan iklim setempat.

Air hujan jatuh ke badan jalan dan masuk ke tanah dasar melalui bahu
jalan atau bagian yang berlubang pada lapis permukaan jalan. Aliran
air secara horizontal masuk ke lapis perkerasan terjadi jika kadar air
tinggi di bahu jalan dan rendah di bawah lapis perkerasan jalan. Hal ini
dapat diatasi dengan membuat bahu dari tanah berbutir kasar yang
memenuhi syarat sebagai material filter.
2. sifat kapilaritas tanah dasar.
Pada tanah dasar dengan kadar air rendah yang di bawahnya terda-
pat lapisan air tanah, maka air dapat merembes ke atas akibat adanya
gaya kapiler. Besarnya kemampuan ini ditentukan oleh jenis tanah
dasar itu sendiri.
3. sistem dan kondisi drainase di sekitar badan jalan.

Adanya air yang terperangkap dalam struktur perkerasan jalan mengaki-
batkan:
1. ikatan antara agregat dengan aspal pada lapisan perkerasan beraspal

berkurang bahkan lepas, sehingga berakibat timbulnya lubang-lubang.
2. daya dukung tanah dasar dan lapis pondasi berkurang.
3. terjadinya efek pumping apabila terdapat kendaraan berat yang

bergerak di tempat dimana ada air terjebak dalam lapisan perkerasan
jalan. Hal ini akan mempercepat rusaknya perkerasan jalan.
Perencanaan tebal perkerasan perlu memperhatikan faktor kondisi
lingkungan terutama kemungkinan masuknya air ke struktur perkerasan
jalan dan cepat atau lambatnya air meninggalkan perkerasan jalan ketika
turun hujan.

88

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Perencanaan Tebal Perkerasan

3.5 Mutu Struktur Perkerasan Jalan

Mutu struktur perkerasan jalan menentukan kinerja struktur perkerasan
jalan dalam memberikan pelayanan sehingga mampu memberikan rasa
aman dan nyaman kepada pengguna jalan. Berbagai faktor mempe-
ngaruhi kinerja struktur perkerasan jalan seperti:
1. mutu setiap lapis perkerasan jalan menentukan mutu stabilitas struk-

tur perkerasan jalan menerima beban lalulintas selama masa pelayan-
an jalan. Jalan yang menurun stabilitasnya dapat mengakibatkan
terjadinya alur (rutting) yaitu deformasi pada lintasan roda kendaraan,
gelombang dalam arah melintang jalan yang disebut keriting (corru-
gation), deformasi setempat (shoving), atau amblas.
2. bentuk fisik muka jalan dapat merupakan dampak dari mutu stabilitas
jalan dalam menerima beban lalulintas atau akibat ausnya lapis
permukaan sehingga jalan kehilangan tahanan geser dan kendaraan
mudah mengalami selip. Lubang akibat hilangnya sebagian material
pembentuk perkerasan jalan atau retak pada muka jalan merupakan
bentuk fisik yang mempengaruhi kinerja struktur perkerasan jalan.

3.5.1 Kekasaran muka jalan (Roughness)

Kekasaran (roughness) muka jalan didefinisikan sebagai iregularitas
permukaan perkerasan yang berbanding terbalik dengan kenyamanan
mengemudi. Iregularitas permukaan perkerasan dapat ditemui dalam
arah memanjang (longitudinal distortion) dan arah melintang (transverse
distortion). Gambar 3.27 menunjukkan berbagai bentuk ketidak nyaman-
an pengemudi kendaraan akibat kekasaran muka jalan yang dibedakan
atas gangguan dalam arah memanjang dan melintang jalan.

89