Slide 1

Manual Desain Perkerasan Jalan JAKARTA SURABAYA,MARCH 2014

KEMENTRIAN PEKERJAAN UMUM DIREKTORAT BINA MARGAManual Desain Pekerasan Jalan (Nomor 02/M/BM/2013) (1)4 Tantangan telah diakomodasiBeban BerlebihPenggunaan Vehilce Damage Factor yang lebih sesuaiTemperatur Perkerasan TinggiPenggunaan modulus yang lebih sesuaiCurah Hujan TinggiFaktor drainase & daya dukung tanah dasarTanah LunakPenanganan tanah dasar & dampaknyaTantangan ke-5 :Mutu KonstruksiProfesionalisme Industri Konstruksi Jalan

#Manual Desain Pekerasan Jalan (Nomor 02/M/BM/2013) (2)Bagian I Struktur Perkerasan BaruBagian II Rehabilitasi Perkerasan

#Bagian I Struktur Perkerasan Baru

KEMENTRIAN PEKERJAAN UMUM DIREKTORAT BINA MARGAStruktur Perkerasan BaruUmur RencanaPemilihan Struktur PerkerasanLalu LintasTraffic Multiplier Lapisan AspalZona IklimModulus BahanDrainase Bawah PermukaanDesain Pondasi JalanTanah Dasar LunakDesain PerkerasanMasalah Pelaksanaan yang Mempengaruhi DesainProsedur Desain#Prosedur DesainPerkerasan LenturPerkerasan KakuPedoman desain perkerasan yang ada :Pd T-01-2002-B (Perkerasan Lentur)Pd T-14-2003 (Perkerasan Kaku)Pd T-05-2005 (Overlay)Pedoman No.002/P/BM/2011 (RDS update)tidak dapat digunakan jika tidak konsisten dengan persyaratan dalam Manual ini.

#PERKERASAN LUNTUR#Perkerasan LenturUmur RencanaCESA4Traffic Multiplier (TM)CESA5= TM x CESA4Jenis Perkerasan (discounted whole of life cost)Homogenous Section & Daya Dukung Tanah DasarStruktur Pondasi JalanStruktur PerkerasanKecukupan Struktur relatif thd Pd T-01-2002-B?Standar Drainase Bawah PermukaanKebutuhan Bahu Jalan Berpenutup #1. Umur Rencana (UR) Jalan BaruKapasitas Jalan selama Umur Rencana harus mencukupi

Perkerasan LenturLapisan Aspal & Lapisan Berbutir : 20 tahunPondasi Jalan, Daerah yg tidak dioverlay Underpass, Jembatan & Terowongan : 40 tahunCement Treated Base (CTB) : 40 tahunPerkerasan KakuSemua jenis lapisan : 40 tahunJalan Tanpa PenutupSemua jenis lapisan : 10 tahun

#2. CESA4 (1)(Cumulative Equivalent Single Axle Pangkat 4) Traffic CountingDurasi min. 7 x 24 jam, Pd T-19-2004-B: Lampiran A1Hasil survei sebelumnyaTabel 4.4 perkiraan lalin khusus untuk LHR rendahKlasifikasi jenis kendaraanTabel 4.5Faktor Pertumbuhan LalinR = ((1+0,01i)UR-1)/0,01iJika tidak ada data pertumbuhan (i), gunakan berikut:

#

#Tabel 4.4 Perkiraan Lalin untuk Jalan dng Lalin Rendah

#Tabel 4.5 Klasifikasi Kendaraan dan Vehicle Damage Factor (VDF) Baku

#2. CESA4 (1)(Cumulative Equivalent Single Axle Pangkat 4) Pengalihan Lalin (Traffic Diversion)Analisis menurut jaringan jalanDistribusi Lajur & Kapasitas LajurKapasitas pada lajur desain < kapasitas lajur selama umur rencanaPermen PU No.19/PRT/M/2011 : RVK (V/C) arteri & kolektor 0,85 & RVK (V/C) jalan lokal 0,9Tabel Distribusi Lajur

#2. CESA4 (1)(Cumulative Equivalent Single Axle Pangkat 4) Perkiraan Faktor Setara Beban (VDF)Survei penimbangan khusus pada jalan yg didesainSurvei penimbangan sebelumnya yg dianggap mewakili Tabel 4.5Data WIM Regional oleh Bintek

#2. CESA4 (1)(Cumulative Equivalent Single Axle Pangkat 4) Pengendalian Beban Sumbus/d 2020 : beban aktual untuk desainsetelah 2020 : beban sumbu nominal 12 tonMuatan Sumbu Terberat (MST)Beban sumbu yg diijinkan 10 ton, namun formula tetap menggunakan beban sumbu standar 8,16 tonKumulatif Beban Sumbu StandarESA = ( jenis kendaraan LHRT x VDF x Faktor Distribusi) CESA = ESA x 365 x RR = ((1+0,01i)UR-1)/0,01iPerkiraan Lalin untuk Jalan dng Lalin RendahJika tidak ada data, gunakan Tabel 4.4

#2. CESA4 (1)(Cumulative Equivalent Single Axle Pangkat 4) Faktor Ekivalen BebanESA4 = (Lij/SL)4Lij : beban pada sumbu atau kelompok sumbuSL : beban standar untuk sumbu atau kelompok sumbu, mengikuti Pd T-05-2005 (hanya diadopsi beban standarnya saja), untuk STRT = 5,4 ton, STRG = 8,16 ton, STdRG = 13,75 ton & STrRG = 18,45 ton

#3. Traffic Multiplier (TM)

Kerusakan akibat lalin dalam ESA4 memberikan hasil < kerusakan akibat kelelahan lapisan aspal (asphalt fatigue) akibat overloading yg signifikan. Traffic multi-plier (TM) digunakan untuk mengoreksi ESA4 akibat kelelahan lapisan aspalESA5 = TM lapisan aspal x ESA4 TM untuk kondisi beban berlebih di Ind : 1,8 - 2.TM dapat diperoleh dari lembar VDF calculator (Excel)LHRT (AADT) diisi sesuai data surveiESA/lane/day (at date of traffic count) dalam kolom ini adalah untuk jalan 2 lajur 2 arahTM = CESA5 / CESA4

#

#4. CESA5 (Cumulative Equivalent Single Axle Pangkat 5) Faktor Ekivalen BebanESA5 = (Lij/SL)5Lij : beban pada sumbu atau kelompok sumbuSL : beban standar untuk sumbu atau kelompok sumbu, mengikuti Pd T-05-2005 (hanya diadopsi beban standarnya saja), untuk STRT = 5,4 ton, STRG = 8,16 ton, STdRG = 13,75 ton & STrRG = 18,45 tonKumulatif Beban Sumbu StandarESA = ( jenis kendaraan LHRT x VDF x Faktor Distribusi) CESA = ESA x 365 x RR = ((1+0,01i)UR-1)/0,01i

#5. Jenis Perkerasan (discounted whole of life cost)Pemilihan Jenis PerkerasanGunakan Tabel 3.1CESA untuk 20 tahun menggunakan pangkat 4Bagan Desain (Design Chart) dalam Manual ini berdasarkan CESA4 & CESA5 yg sesuaiPangkat 4 digunakan untuk bagan desain pelaburan tipis (Burda) dan perkerasan tanpa penutupPangkat 5 digunakan untuk perkerasan lenturNilai TM dibutuhkan hanya untuk desain dng CIRCLY

#Tabel 3.1 Pemilihan Jenis Perkerasan

Solusi yang lebih diutamakan (lebih murah)Alternatif lihat catatanCatatan : Tingkat Kesulitan : Kontraktor kecil - medium Kontraktor besar dengan sumber daya yang memadai Membutuhkan keahlian dan tenaga ahli khusus dibutuhkan kontraktor spesialis Burda#6. Homogenous Section & Daya Dukung Tanah Dasar (1)Iklim akan mempengaruhi :Temperatur lapisan aspal dan nilai modulusnyaKadar air pada tanah dasar dan perkerasan berbutir

Zone Iklim untuk Indonesia :Zone 1 (kuning) berhubungan dengan Tabel Perkiraan Nilai CBR Tanah Dasar

#Zona Iklim untuk Indonesia

#BAGAN DESAIN 1 : PERKIRAAN NILAI CBR TANAH DASAR(tidak dapat digunakan untuk tanah alluvial jenuh atau tanah gambut)

Catatan dalam kasus 2,3,4 atau 6 nilai digunakan untuk desain perlu disesuaikan dengan faktor penyesuaian m.FSL : finished surface level (sampai dengan bagian teratas perkerasan)#Penentuan Segmen Tanah Dasar Yg Seragam :Data pengujian 16 per segmen, formula CBR karakteristik = CBR rata2 1.3 x SDKoefisien variasi = SD / nilai rata-rata = 25-30%.Data pengujian < 16, nilai terkecil digunakan sebagai CBR dari segmen jalan. Nilai yg rendah yg tidak umum dapat menunjukkan daerah tsb membutuhkan penanganan khusus, sehingga dapat dikeluarkan.CBR karakteristik untuk desain adalah nilai min. sebagaimana ditentukan diatas untuk data yang berlaku dari:Data CBR laboratorium rendaman 4 hari, atauData DCP yg disesuaikan dng musim (dikalibrasi lebih dulu), atauCBR yg ditentukan dng Bagan Desain 1

6. Homogenous Section & Daya Dukung Tanah Dasar (3)#Alternatif Pengukuran Daya Dukung :DCP hanya dapat digunakan secara langsung untuk memperkirakan nilai CBR bila saat peng-ujian kadar air tanah mendekati kadar air maksJika pengujian selama musim hujan tidak dapat dilaksanakan, maka digunakan hasil uji CBR lab. rendaman dari contoh lapangan, kecuali :Tanah rawa jenuh sulit dipadatkan. CBR lab. tidak relevan. DCP yg disesuaikan dng musim (dikalibrasi) memberikan hasil yg lebih handalLapisan lunak dng kepadatan rendah (umum-nya 1200 1500 kg/m3) yg terletak di bawah lapisan keras yang terletak di bawah muka tanah dasar rencana. Kondisi ini sering terjadi pada daerah alluvial kering terkonsolidasi & harus diidentifikasi dengan pengujian DCP.

6. Homogenous Section & Daya Dukung Tanah Dasar (4)#Data lendutan dapat digunakan untuk menentu-kan modulus tanah dasar. Faktor penyesuaian dapat digunakan sebagai nilai minimum. Survei sebaiknya dilaksanakan setelah musim hujan yang panjang.

Nilai desain (CBR/lendutan) = (hasil bacaan DCP atau data lendutan) x faktor penyesuaianPendekatan umum untuk desain pondasi harus diambil konservatif, yg mengasumsikan kondisi erendam pada tingkat pemadatan yg disyarat-kan.6. Homogenous Section & Daya Dukung Tanah Dasar (5)

#28Prosedur Desain dengan 4 Kondisi Tanah:Kondisi tanah dasar normal, CBR > 3% & dapat dipadatkan secara mekanis, kondisi normal inilah yang sering diasumsikan oleh desainer. Kondisi tanah dasar langsung diatas timbunan ren-dah (< 3m) diatas tanah lunak aluvial jenuh. CBR lab. tidak dapat digunakan, karena optimasi kadar air dan pemadatan secara mekanis tidak mungkin dilakukan di lapangan. Kepadatan dan daya dukung tanah asli rendah sampai kedalaman yang signifikan sehingga diperlukan prosedur stabilisasi khusus.Sama dng kondisi B namun tanah lunak aluvial dalam kondisi kering. CBR lab. memiliki validitas yang terbatas karena kepadatan tanah yg rendah dapat muncul pada kedalaman pada batas yg tidak dapat dipadatkan dengan peralatan konvensional. Kondisi ini membutuhkan prosedur stabilisasi khususTanah dasar diatas timbunan diatas tanah gambut

7. Struktur Pondasi Jalan (1)# Periksa data proyek dan gambar, dan bagilah dalam seksi-seksi yang homogen dengan daya dukung pondasi yang hampir sama Tanahnya alluvial dengan kepadatan rendah ? Tanahnya jenuh atau berpotensi jenuh ? Metode Desain A(prosedur subgrade standar) Metode Desain B (tanah alluvial jenuh)

Metode Desain C (tanah alluvial kering) YESYES NONO #Metoda A (tanah normal) :Kondisi A1 : tanah dasar bersifat plastis atau berupa lanau, tentukan nilai batas-batas Atterberg (PI), gradasi, potensi pengembangan (potential swelling), letak muka air tanah, zona iklim, galian atau timbunan dan tetapkan nilai CBR dari Bagan Desain1 atau dari uji laboratorium perendaman 4 hariKondisi A2 : tanah dasar bersifat berbutir atau tanah residual tropis (tanah merah, laterit), nilai desain daya dukung tanah dasar harus dalam kondisi 4 hari perendaman, pada 95% kepadatan kering modifi-kasi. Untuk kedua kondisi, pilih tebal perbaikan tanah dasar dari Bagan Desain 2

7 Struktur Pondasi Jalan (2)#BAGAN DESAIN 2 : SOLUSI DESAIN PONDASI JALAN MINIMUM3

#Metoda B (tanah aluvial jenuh) :Lakukan survei DCP (kalibrasi terlebih dahulu) atau survei resistivitas dan karakterisasi tanah untuk mengidentifikasi sifat dan kedalaman tanah lunak & daerah yg membutuhkan perbaikan tambahan Jika tanah lunak < 1 m, tinjau efektitas biayanya jika opsi pengangkatan semua tanah lunak. Jika tidak, tetapkan tebal lapisan penopang (capping layer) & perbaikan tanah dasar dari Bagan Desain 2.Tetapkan waktu perkiraan awal pra-pembebanan dari Tabel 10.2. Sesuaikan waktu perkiraan awal tersebut (umumnya primary settlement time) jika dibutuhkan untuk memenuhi ketentuan jadwal pelaksanaan melalui analisis geoteknik dan pengu-kuran seperti beban tambahan (surcharge) atau vertikal drain

7. Struktur Pondasi Jalan (3)#Tabel 10.2 Perkiraan Waktu Pra-pembebanan Timbunan diatas Tanah Lunak

Jika waktu pra-pembebanan berlebihan atau terdapat batas ketinggian timbunan (misal pada kasus pelebaran jalan eksisting atau untuk jalan dibawah jembatan, maka bisa digunakan metode stabilisasi lainnya misal cakar ayam, pemacangan atau pencampuran tanah dalam.

7. Struktur Pondasi Jalan (4)Kedalaman sampai CBR lapangan 2% (m)Ketinggian Timbunan Final (m)< 22 2.5> 2.5Waktu pra-pembebanan (bulan)< 1,53451,5 2,05692,0 2,5810132,5 3,0121419#Metoda C (tanah aluvial kering) :Umumnya kekuatannya sangat rendah (misal CBR < 2%) di bawah lapis permukaan kering yang relatif keras. Kedalaman berkisar antara 400 600 mm. Identifikasi termudah untuk kondisi ini adalah menggunakan uji DCP. Umumnya terdapat pada dataran banjir kering dan area sawah kering Daya dukung yang baik dapat hilang akibat penga-ruh dari lalin konstruksi dan musim hujan. Penanganan pondasi harus sama dengan penanganan pada tanah aluvial jenuh, kecuali jika perbaikan lanjutan dilakukan setelah pelaksanan pondasi jalan selesai pada musim kering, jika tidak perbaikan Metode B harus dilakukan. Metode perbaikan lanjutan tersebut adalah:

7. Struktur Pondasi Jalan (5)#Jika lapis atas dapat dipadatkan menggunakan pemadat pad foot roller, maka tebal lapis penopang dari Bagan Desain 2 dapat dikurangi sebesar 200 mm (keterangan ini harus dimasuk-kan dalam Gambar Rencana)Digunakan metode pemadatan yang lebih dalam terbaru seperti High Energy Impact Compaction (HEIC) atau pencampuran tanah yg lebih dalam dapat mengurangi kebutuhan lapis penopang.

7. Struktur Pondasi Jalan (6)#Tanah Ekspansif :Tanah dengan Potensi Pengembangan (Potential Swell) > 5%, diuji dengan SNI No.03-1774-1989 pada OMC dan 100% MDD. Persyaratan tambahan untuk desain pondasi jalan diatas tanah ekspansif (prosedur AE pada Bagan Desain 2) adalah sbb :Tebal lapisan penopang minimum seperti dalam Bagan Desain 2. Bagian atas dari lapis penopang atau lapis timbunan pilihan harus memiliki per-meabilitas rendah atau seharusnya merupakan lapisan yang distabilisasiVariasi kadar air tanah dasar harus diminimasi. Opsinya termasuk lapis penutup untuk bahu jalan, saluran dng pasangan, saluran penangkap (cut off drains), penghalang aliran. Drainase bawah permukaan digunakan jika dapat meng-hasilkan penurunan variasi kadar air

7. Struktur Pondasi Jalan (7)#Tanah Gambut :Konstruksi harus dilaksanakan bertahap utk meng- akomodasi terjadinya konsolidasi sebelum pengham-paran lapis perkerasan beraspal. Perkerasan kaku (tidak termasuk cakar ayam & micropile slab) tidak boleh dibangun diatas tanah gambut.

Jika dibutuhkan timbunan tinggi, seperti oprit jem-batan, extended structure harus digunakan atau timbunan harus dipancang untuk mengurangi beban lateral pada tiang pancang jembatan. Kemiringan timbunan tidak boleh lebih curam dari 1:3 kecuali terdapat bordes (berm).

Jika pengalaman yg lalu dari kinerja jalan akibat lalin diatas tanah gambut terbatas, maka timbunan per-cobaan harus dilaksanakan. Timbunan percobaan harus dipantau untuk memeriksa stabilitas timbun-an, waktu pembebanan & data lainnya. Tidak boleh ada pelaksanaan pekerjaan sebelum percobaan sele-sai (ket. ini harus dimasukkan dalam Gbr Rencana)

7. Struktur Pondasi Jalan (8)#Perbaikan Tanah Dasar dengan Stabilisasi :Termasuk : material timbunan pilihan, stabilisasi kapur, atau stabilisasi semen. Pelebaran perke-rasan pada area galian sering terjadi pada dae-rah yg sempit atau tanah dasar yg dibentuk tak teratur, yg sulit untuk distabilisasi. Dalam hal ini, timbunan pilihan lebih diutamakan.Daya dukung material stabilisasi yg digunakan untuk desain harus diambil konservatif dan tidak lebih dari nilai terendah dari :Nilai CBR laboratorium rendaman 4 hari< 4 x daya dukung material asli yg digunakan untuk stabilisasi< nilai yg diperoleh dari formula : CBR lapis atas tanah dasar distabilisasi = CBR tanah asli x 2^ (tebal tanah dasar stabilisasi/150)

7. Struktur Pondasi Jalan (9)#Formasi Tanah Dasar diatas Muka Air Tanah dan Muka Air Banjir :

7. Struktur Pondasi Jalan (10)Tinggi Minimum Tanah Dasar diatas Muka Air Tanah dan Muka Air Banjir

#Umum :Tanah lunak didefinisikan sebagai tanah terkonso-lidasi normal (normally consolidated) atau terkonso-lidasi sedikit over yang biasanya lempung atau lem-pung kelanauan. CBR lapangan tanah ini < 3% dan kuat geser (qc)< 7,5 KPa hingga kedalaman 1 5 mTanah lunak mempunyai rasio terkonsolidasi over mendekati 1, mengindikasikan tidak adanya konso-lidasi sebelumnya selain tekanan tanah permukaan eksisting. Setelah lapis kerak permukaan, nilai qc meningkat linier seiring kedalaman. Konsolidasi normal biasanya ditemukan pada daerah dataran alluvial IndonesiaMetode biasa dengan memadatkan permukaannya dan mengadopsi nilai CBR laboratorium tidak berlaku

Tanah Lunak (1)#Pemilihan Penanganan Pondasi Tanah Lunak :Bila kedalaman tanah lunak (CBR 3% dng DCP pukulan tunggal) < 1 m, pembuangan seluruh tanah lunak sebaiknya dipertimbangkan. Jika kedalaman tanah lunak > 1 m, penanganan dng lapis penopang harus dipertimbangkan.Jika tanah lunak memerlukan waktu pra-pembeban-an yg panjang, drainase vertikal dengan bahan strip (wick drain) hendaknya dipertimbangkan. Lapisan lempung kelanauan setebal 1,5 m bisa memerlukan waktu pra-pembebanan selama 4 bulan, lapisan setebal 3 m membutuhkan 16 bulan. Jika lapis penopang (capping layer) tidak dapat digunakan, beban timbunan tambahan sementara (surcharge), drainase vertikal dng bahan strip (wick drain), cakar ayam atau micro pile hendaknya digunakan (di luar Manual ini)

Tanah Lunak (2)#Lapis Penopang :Pemadatan yg tercapai < 95% MDD pada bagian bawah lapis penopang. Pemadatan maks. yg dapat dicapai sangat penting untuk perkerasan kaku untuk mengurangi retak akibat penurunan tanah yg berbe-da setelah konstruksi. Pemadatan dng high impact energy harus dipertimbangkan.Proof rolling harus dilakukan untuk mengidentifikasi bagian-bagian setempat yg lunak & membutuhkan penanganan lebih lanjut. Lendutan dari benkelman beam sebesar 2,5 mm akibat sumbu ganda 14,5 ton dng tekanan roda 450 kPa menunjukkan dukungan lapis penopang yang memadai. Separator Geotekstil :Dipasang pada antar muka dari tanah asli dan tanah lunak jika permukaan tanah asli telah jenuh atau akan mengalami kejenuhan dalam masa layanTanah Lunak (3)#Modulus Lapisan Aspal :Modulus lapisan aspal ditetapkan berdasarkan tempe-ratur udara 24C - 34C dan Temperatur Perkerasan Tahunan Rata-rata (MAPT) 410C. Jika MAPT berbeda maka faktor penyesuaian tebal lapis beraspal dapat digunakan

Pengembangan Bagan Desain (Design Chart):Modulus Lapisan Aspal dng MPAT 41CModulus Lapisan Berbutir tergantung dari tegangan yg bekerja, nilainya menurun jika tebal & kekakuan lapisan aspal diatasnya meningkatParameter K (kelelahan) tergantung Vb (vol. aspal)8. Struktur Perkerasan (1)Temperatur perkerasan tahunan rata-rata (MAPT) (C)34 - 3839 - 4344 - 48Faktor koreksi tebal aspal0,911,001,09#MPAT 41CKoefisien Relatif (a1) bukanlah 0,40 0,448. Struktur Perkerasan (2)

#8. Struktur Perkerasan (3)

#Solusi pekerasan yg banyak dipilih berdasarkan pada pembebanan dan pertimbangan biaya terkecil yang diberikan dalam :BAGAN DESAIN 3: Desain perkerasan lentur aspal (opsi biaya minimum termasuk CTB)BAGAN DESAIN 3A: Desain perkerasan lentur alternatif : lapis beraspal dan lapis pondasi berbutirBAGAN DESAIN 5: Desain perkerasan kerikil dengan pelaburan aspal tipisBAGAN DESAIN 6: Desain perkerasan soil cementBAGAN DESAIN 7: Desain perkerasan kerikil tanpa penutup dan perkerasan kerikil dengan pelaburan aspal tipis

8. Struktur Perkerasan (3)#Aspal Modifikasi dan Inovasi LainnyaUntuk aspal modifikasi atau SMA dapat menggunakan bagan desain 3 atau 3A. Manfaat utama dari aspal modifikasi adalah untuk meningkatkan durabilitas dan ketahanan terhadap alur (rutting)Manfaat & sifat material khusus harus didukung:Sertifikat manufakturPengujian menyeluruh oleh laboratorium yg disetujuiAnalisis desain mekanistik dengan menggunakan prinsip prinsip dalam Manual iniPengujian lapangan jika diminta Bina TeknikBukti bahwa transportasi dan penyimpanan aspal, alat pencampuran dan penghamparan sesuai dengan campuran beraspal modifikasi yang digunakan

8. Struktur Perkerasan (4)#Catatan :Ketentuan-ketentuan struktur Pondasi Bagan Desain 2 juga berlakuUkuran Gradasi LPA nominal maks harus 20mm untuk tebal lapisan 100 150 mm atau 25 mm untuk tebal lapisan 125 150 mmPilih Bagan Desain 4 untuk solusi perkerasan kaku untuk life cycle cost yang rendahHanya kontraktor yang cukup berkualitas dan memiliki akses terhadap peralatan yang sesuai dan keahlian yang diijinkan melaksanakan pekerjaan CTB. LMC dapat digunakan sebagai pengganti CTB untuk pekerjaan di area sempit atau jika disebabkan oleh ketersediaan alat.AC-BC harus dihampar dengan tebal padat minimum 50 mm dan maksimum 80 mm.HRS tidak digunakan untuk kelandaian yang terjal atau daerah perkotaan dengan lalu lintas > 1 juta ESA. Lihat Bagan Desain 3A untuk alternatifBAGAN DESAIN 3 DESAIN PERKERASAN LENTUR (opsi biaya minimum termasuk CTB)1

#STRUKTUR PERKERASANFF1FF2FF3FF4ESA 5 (juta) untuk UR 20 tahun di lajur desain0,8125TEBAL LAPIS PERKERASAN (mm)AC WC50404040AC BC lapis 10606060AC BC lapis 2/ AC Base008060AC BC lapis 3/ AC Base00075LPA Kelas A lapis 1150150150150LPA Kelas A lapis 2/ LPA Kelas B150150150150LPA Kelas A , LPA Kelas B atau kerikilalam atau lapis distabilisasi dengan CBR >10%15015000Bagan Desain 3A: Desain Perkerasan Lentur AlternatifCatatan : Bagan Desain 3A hanya digunakan jika HRS atau CTB sulit untuk dilaksanakan, namun untuk desain perkerasan lentur tetap lebih mengutamakan desain menggunakan Bagan Desain 3.#Alternatif Bagan Desain 3A: Desain Perkerasan Lentur - Aspal dng Lapis Pondasi Berbutir (Solusi untuk Reliabilitas 80% Umur Rencana 20 Tahun)

#STRUKTUR PERKERASAN SD1SD2SD3SD43SD53Beban sumbu 20 tahun pada lajur desain CESA4x106) 500mm (Gbr tertulis > 500m), drainase dari sub-base ke saluran bawah permukaanLihat Bgr 5, berm > 500mm maka m = 0,7, jika berm 500mm maka m = 0,9Lihat Gbr 6, muka air tanah 60 cm dari permukaan tanah dasar maka tebal setiap lapisan berbutir disesuaikan dengan faktor m (diambil 0,4)Faktor m (koefisien drainase) diadopsi dari AASHTO

10. Standar Drainase Bawah Permukaan (1)#Koefisien DrainaseKualitas DrainaseAir Hilang dalamBaik sekali2 jamBaik1 hariSedang1 mingguJelek1 bulanJelek sekaliAir tidak akan mengalirKualitas Drainase : hilangnya kadar air dari struktur perkerasan, AASHO Road Test dalam 1 mingguNilai-nilai untuk memodifikasi koefisien kekuatan relatif untuk material base dan subbase tanpa pengikat pada perkerasan lentur (mi) : tergantung dari % waktu struktur perkerasan terekpos oleh tingkat kadar air yang mendekati jenuh (selama setahun)#59Nilai-nilai untuk memodifikasi koefisien kekuatan relatif untuk material base dan subbase tanpa pengikat pada perkerasan lentur

#60Kelandaian drainase bawah permukaan 0,5% & titik kontrol pembuangan 60mElevasi titik pembuangan drainase bawah permukaan harus lebih tinggi dari muka air banjir rencanaKoefisien drainase m > 1 tidak boleh digunakan kecuali ada keyakinan bahwa kualitas pelaksanaan yang disyaratkan dapat terpenuhiJika koefisien drainase m < 1, maka tebal lapis berbutir harus dinaikkan dengan rumus:Tebal lapis berbutir desain = (tebal hasil dari bagan desain) / m

10. Standar Drainase Bawah Permukaan (2)#

#

#Tebal Lapisan Berbutir:Tebal lapisan berbutir bahu harus sama dengan tebal lapisan berbutir perkerasan untuk memudahkan pelaksanaan Bahu Tanpa Pengikat (Kelas C):Tebal lapis permukaan bahu = tebal lapisan beraspal jika tebalnya > 125 mm, jika tidak maka tebal lapis permukaan bahu min. 125 mmBahu Berpengikat:Jika terdapat kerbGradien Jalan > 4%Sisi yg lebih tinggi pada tikungan bersuperelevasi LHRT > 10.000Jalan Tol atau Jalan Bebas HambatanDalam hal untuk lalu lintas sepeda motor

11. Kebutuhan Bahu Jalan Berpenutup (1)#Material bahu berpengikat dapat berupa:Penetrasi makadamBurdaBeton aspal (AC)BetonKombinasi dari tied shoulder beton 500 600 mm dan bahu dengan pengikat aspalLalu Lintas Desain untuk Bahu Berpengikat:Lalu lintas desain untuk bahu berpengikat 10% lalu lintas desain untuk lajur jalan yg bersampingan atau sama dng perkiraan lalu lintas yg akan menggunakan bahu, diambil yg terbesar. Umumnya digunakan Burda atau Penetrasi Makadam yg dilaksanakan dng baik

11. Kebutuhan Bahu Jalan Berpenutup (2)#Perkerasan Kaku#66PERKERASAN KAKUUmur Rencana harus 40 tahun kecuali ditentukan lainKelompok sumbu kendaraan niaga desain yg lewat selama umur rencana Daya dukung efektif tanah dasarStruktur Pondasi JalanLapisan Drainase & Lapisan SubbaseJenis Sambungan, biasanya Ruji (Dowel)Jenis Bahu JalanTebal Lapisan Pondasi dari solusi yg diberikan dalam Bagan Desain 4 Detailed Desain meliputi demensi slab, penulangan slab, posisi anker, ketentuan sambungan dsbKebutuhan daya dukung tepi perkerasan

#67Perkerasan KakuSemua jenis lapisan : 40 tahunKapasitas Jalan harus mencukupi selama UR

Alternatif Umur Rencanadiscounted whole of life cost yang terendah

1. Umur Rencana (UR) Jalan Baru#68Distribusi Kelompok Sumbu Kendaraan NiagaUntuk Perkerasan Kaku, Pd T-14-2003: Lampiran A Heavy Vehicle Axle Group (HVAG) & bukan CESA

2. Kelompok sumbu kendaraan niaga desain yg lewat selama UR

#Catatan :STRT : Sumbu tunggal roda tunggal STRG :Sumbu tunggal roda ganda STdRT : Sumbu tandem roda tunggal STdRT : Sumbu tandem roda ganda STrRG : Sumbu tridem roda gandaDistribusi Beban Kelompok Sumbu Kendaraan Niaga (1) untuk Jalan Lalu Lintas Berat (untuk desain perkerasan kaku)

#Catatan:Berlaku untuk perhitungan desain ketebalan pelat perkerasan kaku.Sumber data RSDP3 Activity #201 studi sumbu kendaraan niaga di Demak, Jawa Tengah Tahun 2011 (PANTURA)Distribusi Beban Kelompok Sumbu Kendaraan Niaga (1) untuk Jalan Lalu Lintas Berat (untuk desain perkerasan kaku)

#Pondasi Perkerasan Kaku Diatas Tanah Lunak :Pengangkatan dan penggantian tanah lunak, atauLapis penopang dng CBR desain tanah dasar < dari yg ditentukan dalam Gambar 10-1. Lapis penopang harus diberikan beban awal untuk membatasi pergerakan tak seragam setelah konstruksi, atauPondasi khusus seperti cakar ayam untuk mendu-kung lapis pondasiDaya Dukung Efektif Tanah Dasar :Metode-metode yg dipakai saat ini melibatkan Penentuan daya dukung ekivalen bagi 1 m pertama tanah dasar atau Penentuan modulus reaksi tanah dasar dari plate bearing test. 3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (1)#Metode ketiga yg diajukan yaitu daya dukung ekivalen yg menghasilkan tingkat tegangan maks yg sama pada dasar pelat perkerasan kaku di atas tanah lunak yg diberi lapis penopang (capped) dibandingkan terhadap tanah dasar yg seragam dng kedalaman tak terbatas yg mempu-nyai daya dukung yg sama. Analisa multilayer (CIRCLY) digunakan untuk memperoleh matriks solusi. Gambar 10-1 menunjukkan solusi untuk struktur perkerasan umum yg ditunjukkan dalam Gambar 10-2.

3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (2)#GAMBAR 10-1CBR Maksimum Tanah Dasar untuk Permukaan Tanah Lunak yang diberi Lapis Penopang

#Tinggi Timbunan untuk masuk ke Gambar 10-1Pelat beton tebal bervariasiLapisan LMC tebal bervariasiLapis Pondasi Agregat Kelas A dengan tebal bervariasi (perkerasan beton semen) atau permukaan timbunan biasa atau pilihan (perkerasan lentur)Lapis Penopang dan timbunan tebal bervariasi, material timbunan timbunan pilihan (mungkin termasuk lapisan geotekstil atau geogrid)

Tanah asli: tanah lunak terkonsolidasi normal sebelum dibebani

Tanah Dasar DesainGambar 10-2Struktur perkerasan kaku yang digunakan dalam analisa Gambar 10.1(kasus perkerasan kaku)#Deformasi Plastis Tanah Dasar akibat Beban DinamisDeformasi plastis di bawah sambungan perkeras-an kaku bersamaan dng erosi material tanah dasar melalui sambungan, menyebabkan rongga yg mungkin memerlukan undersealing/mud jacking. Besarnya deformasi plastis pada lapisan-lapisan tanpa pengikat (unbound) di bawah sambungan dapat diestimasi. Gambar 10.3 menggambarkan dampak tinggi timbunan terhadap jumlah repetisi beban yang menyebabkan kegagalan sambunganTimbunan rendah pada tanah lunak rentan mengalami kegagalan dini. Pondasi beton sebaik-nya termasuk tulangan distribusi retak jika tinggi timbunan < yg ditunjukkan Gambar 10.3. Untuk alinyemen baru, jika dimungkinkan, timbunan dipasang > yg ditunjukkan Gambar 10.3

3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (3)#GAMBAR 10-3Tinggi minimum dari permukaan akhir sampai batas deformasi plastis permukaan tanah lunak asli dibawah sambungan pelat

#Penurunan terkait Kegagalan pada Tanah LunakBatas-batas lendutan akibat total settlement membantu memastikan bahwa mutu pengenda-raan (riding quality) perkerasan tetap memadai dan perkerasan kaku tidak mengalami keretakan berlebihan. Pengurangan batas-batas ini diperbolehkan untuk jalan perkerasan lentur dengan volume lalu lintas rendah. Batas-batas ini tidak berlaku bagi perkerasan tanpa penutup aspal (unsealed). Bila dilakukan konstruksi perkerasan bertahap dan tahap pertama adalah perkerasan lentur, batas-batas ini dapat dikurangi namun harus dipenuhi pada tahap konstruksi akhir dan umur rencana sisa. Jika ada pekerjaan overlay yang terjadwal, batas-batas ini berlaku pada umur rencana antara overlay3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (4)#2 bentuk penurunan yang berbahaya akibat kon-solidasi tanah : perbedaan penurunan pada se-mua daerah & penurunan total dekat bangunan struktur. Penurunan total dekat bangunan struktur adalah yg paling kritis. Setiap jenis penurunan dapat dikurangi dng pra pembebanan. Penurunan pasca konstruksi yg cukup besar (penurunan setelah dimulainya pelaksanaan lapis perkerasan) menyebabkan kerusakan struktural dan hilangnya kualitas berkendara dan karena itu harus dipertimbangkanBatas-batas penurunan (settlement) bagi timbunan pada tanah lunak dalam Tabel 10.1 berikut ini3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (5)#

#PERHATIANBeton bertulang hendaknya digunakan ketika salah satu dari kondisi berikut ini tidak bisa dipenuhi: a) batas-batas perbedaan penurun-an yg diuraikan dalam Tabel 10.1, b) tinggi timbunan yg disyaratkan pada Gambar 10.3.Beton bertulang menerus hendaknya diguna-kan pada alinyemen baru ketika kondisi-kondisi tsb di atas tidak dapat dipenuhi atau jika dinilai lebih murah. JRCP (Perkerasan Beton Bertulang Dengan Sambungan) digunakan di lokasi lainnyaPerkerasan kaku harus ditunjang oleh micro pile atau cakar ayam jika tinggi min timbunan atau periode pra-pembebanan min tidak ter-capai. Kondisi ini terjadi pada pelebaran atau rekonstruksi pada alinyemen perkerasan eksisting. Plat beton perlu diberi tulangan3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (6)#Total Settlement pada Oprit Jembatan dan Berdampingan dengan Struktur TertanamBatasan penurunan didefinisikan dalam Tabel 10.1.Penanganan-penanganannya termasuk penggantian tanah, pemadatan berenergi tinggi, kolom batu, pencampuran tanah dsb. Penggunaan perkerasan lentur pada oprit jembatan hendaknya dipertimbangkan sekaligus dng penjadwalan overlay pada oprit, untuk mengurangi penanganan tanah lebih lanjut yg diperlukanPenanganan yang dibutuhkan seharusnya ditentukan oleh ahli geoteknik3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (7)#Waktu Pra-Pembebanan pada Tanah LunakTimbunan pada tanah lunak harus dihampar dng waktu > yg ditentukan dalam Tabel 10.2 sebe-lum perkerasan dihamparkan. Waktu aktual ditentukan oleh ahli geoteknik menggunakan Panduan Geoteknik (Pt T-08-2002-B). Waktu pra-pembebanan bisa dipersingkat dng pembe-banan sementara (surcharging) atau dengan penggunaan drainase vertikal dng bahan strip (wick drain). Untuk perkerasan lentur, waktunya bisa diubah dng konstruksi bertahap. Kondisi pra-pembebanan agar diaplikasikan dengan seksama untuk konstruksi perkerasan kaku

3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (8)#Tabel 10.2 Perkiraan Waktu Pra-pembebanan Timbunan diatas Tanah LunakCatatan :Wick drain, surcharge, konsolidasi vakum atau penanganan lainnya agar dipertimbangkan untuk mengurangi waktu pra-pembebanan sehubungan dengan waktu yang tersedia untuk pra-pembebanan yang terbatas.Penilaian geoteknik dibutuhkan untuk menentukan waktu pra-pembebanan yang sebenarnya.Timbunan > 3 m diatas tanah lunak membutuhkan penyelidikan geoteknik menyeluruh terutama untuk stabilitas lereng.

#Tinggi Minimum Timbunan untuk Mendukung Perke-rasan Kaku diatas Tanah Lunak Tanpa PerbaikanSetiap faktor berikut ini sebaiknya dipenuhi untuk timbunan diatas tanah lunak pada permukaan tanah asli. Tinggi minimum keseluruhan timbunan untuk perkerasan kaku hendaknya sesuai dengan Gambar 10.1 agar dapat menahan pergerakan berlebihan dari pembebanan dinamis untuk umur desain pondasi 40 tahun. Tinggi minimum lapisan penopang untuk menahan alur (rutting) pada tanah dasar akibat lalu lintas konstruksi hendaknya sesuai Bagan Desain 2. 3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (9)#Tinggi-tinggi tersebut merupakan nilai minimum. Tinggi tambahan harus ditambahkan pada nilai alinyemen vertikal yang ditunjukkan dalam Gambar untuk mengantisipasi: Penurunan pasca konstruksi. Perbedaan superelevasi atau lereng melintang dari titik rendah ke garis kendali alinyemen vertikal, termasuk untuk desain pelebaran. Contoh : jalan raya, tanah lunak jenuh pada permukaan tanah asli, tidak ada galian, lalin 40 tahun 200 juta ESA, muka air tanah efektif di permukaan (tipikal daerah persawahan), banjir 10 tahunan 500 mm di atas muka tanah, super-elevasi 5%, lebar perkerasan 7000 mm, perke-rasan beton. Diambil tinggi 2100 mm sebagai tinggi minimum timbunan yang memenuhi 4 kondisi di bawah ini:3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (10)#Timbunan minimum untuk tanah dasar meme-nuhi ketentuan lantai kerja (Bagan Desain 2).Timbunan min. 1200mmStruktur perkerasan 520mmPerbedaan elv. akibat superelevasi 350 mmTOTAL 2070 mmTimbunan total minimum untuk menahan defor-masi plastis pada tanah asli (Gambar 10.3)Timbunan min. 1750 mmPenyesuaian untuk superelevasi 350 mmTOTAL 2100 mm

3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (11)#Tinggi min utk ruang bebas dari muka air tanahMuka air tanah (Tabel 9.1) 600 mmPerkiraan penurunan stlh konstruksi 100 mmStruktur perkerasan 520 mmLapis pemisah (filter) 100 mmTinggi bebas superelevasi 350 mmTOTAL 1670 mmTinggi minimum untuk ruang bebas air banjirPerkiraan penurunan stlh konstruksi 100 mmMuka air banjir 500 mmRuang bebas banjir tanah dasar 500 mm (Tabel 9.1)Struktur perkerasan 520 mmPerbedaan tinggi superelevasi 350 mmTOTAL 1970 mm

3. Daya Dukung Efektif Tanah Dasar (11)#Prosedur Desain dengan 4 Kondisi Tanah:Kondisi tanah dasar normal, Kondisi tanah dasar langsung diatas timbunan ren-dah (< 3m) diatas tanah lunak aluvial jenuh. Sama dng kondisi B namun tanah lunak aluvial dalam kondisi kering. Tanah dasar diatas timbunan diatas tanah gambutLihat lembar pada Perkerasan Lentur sebelum-nya

4. Struktur Pondasi Jalan#Tebal lapisan diperoleh dari Bagan Desain 4Ketentuan-ketentuan yang harus dipenuhi:Seluruh lapis sub base harus dapat mengalirkan air. Kelandaian drainase bawah permukaan 0,5% & titik kontrol pembuangan 60mElevasi titik pembuangan drainase bawah permukaan harus lebih tinggi dari muka air banjir rencanaLihat Drainase Bawah Permukaan pada Perkerasan Lentur

5. Lapisan Drainase & Lapisan Subbase#90Lihat ketentuan-ketentuan dari Pd T-14-2003Sambungan :TujuanMembatasi tegangan & pengendalian retak akibat penyusutan, lenting dan beban lalu lintasMemudahkan pelaksanaanMengakomodasi gerakan pelatJenis SambunganSambungan memanjangSambungan melintangSambungan isolasiMengakomodasi gerakan pelatSemua sambungan harus ditutup dng joint sealer kecuali sambungan isolasi diisi dulu dng joint filler

6. Menetapkan Jenis Sambungan(umumnya Dowel) (1)#Sambungan Memanjang dng Batang pengikat (Tie Bar) :Dimensi dan jarak batang pengikat :At = 204 x b x h &l = (38,3 x ) + 75, dimana:At = luas penampang tulangan / m pjg sambunganb = jarak terkecil antar sambungan atau jarak sambungan dng tepi perkerasan (m)h = tebal pelat (m)l = panjang batang pengikat = diamater batang pengikat (mm)Batang harus ulir, mutu min. BJTU 24, 16 mmJarak yang umumnya digunakan adalah 75 cm

6. Menetapkan Jenis Sambungan (umumnya Dowel) (2)#

#Sambungan Susut Memanjang :Dilakukan dengan :Menggergaji atauMembentuk selagi plastis dengan 1/3 kedalaman.Sambungan Susut Melintang & Sambungan Pelaksanaan Melintang Tegak lurus sumbu memanjang & tepi perkerasanUntuk mengurangi beban dinamis, dipasang dengan kemiringan 1 : 10

6. Menetapkan Jenis Sambungan (umumnya Dowel) (3)#Sambungan Susut Memanjang :Penggergajian tebal untuk perkerasan dng lapis pondasi berbutir dan 1/3 tebal untuk bersemenJarak sambungan susut melintang pada perkerasan : beton bersambung tanpa tulangan : 4 5 mbeton bersambung dng tulangan : 8 15 m beton menerus dng tulangan sesuai kemampuan pelaksanaanSambungan dilengkapi ruji (dowel)Batang polos 45 cm, jarak 30 cm, lurus dan dapat bebas bergerak saat beton menyusut panjang ruji polos dilumuri bahan anti lengket, ruji tergantung tebal pelat, tak dapat disubstitusi

6. Menetapkan Jenis Sambungan (umumnya Dowel) (4)#No.Tebal Pelat Beton, h (mm)Diameter Ruji (mm)1125 < h 140 202140 < h 160243160 < h 190284190 < h 220335220 < h 25036Diamater Ruji6. Menetapkan Jenis Sambungan (umumnya Dowel) (5)#

#Bahu Berpengikat:Jika terdapat kerbGradien Jalan > 4%Sisi yg lebih tinggi pada lengkungan superelevasi LHRT > 10.000Jalan Tol atau Jalan Bebas HambatanDalam hal untuk lalu lintas sepeda motorMaterial bahu berpengikat dapat berupa:Penetrasi makadamBurdaBeton aspal (AC)BetonKombinasi dari tied shoulder beton 500 600 mm dan bahu dengan pengikat aspal

7. Jenis Bahu Jalan#Tebal Lapisan diperoleh dari Bagan Desain 4

8. Tebal Lapisan Pondasi dari solusi yg diberikan dalam Bagan Desain 4#Tebal pelat beton dari Bagan Desain 4 & 5AKetentuan tentang penulangan, angker panel & sambungan diperoleh dari Pd T-14-2003:Sambungan Pelaksanaan Melintang :Sambungan pelaksanaan melintang yang : tidak direncanakan (darurat) harus menggunakan batang pengikat berulirdirencanakan harus menggunakan batang pengikat polos di tengah-tengah pelatBatang pengikat polos :h 17 cm, 16 mm, panjang 69 cm, jarak 60 cmh > 17 cm, 20 mm, panjang 84 cm, jarak 60 cm

9. Detailed Desain meliputi dimensi pelat beton, penulangan, posisi anker, ketentuan sambungan, dsb (1)#Bagan Desain 4: Perkerasan Kaku untuk Jalan dengan Beban Lalu Lintas Berat(Persyaratan desain untuk bagan solusi : perkerasan dengan sambungan dan dowel serta tied shoulder, dengan atau tanpa tulangan distribusi retak)

#Bagan Desain 4A: Perkerasan Kaku untuk Jalan dng Beban Lalu Lintas Rendah

#

#Sambungan Isolasi :Memisahkan perkerasan dng bangunan pelengkap9. Detailed Desain meliputi dimensi pelat beton, penulangan, posisi anker, ketentuan sambungan, dsb (3)

#

#

#Pola Sambungan :Usahakan sepersegi mungkin, rasio maks 1,25Jarak sambungan memanjang maks. 3 4 mJarak sambungan melintang maks. 25 h, maks. 5mSambungan susut sampai kerb, kedalaman sesuaiAntar sambungan bertemu di 1 titikSudut antar sambungan < 60 dihindariSambungan diatur tegak lurus dengan bangunan pelengkap berbentuk bulat. Bangunan segi empat, sambungan pada sudutnya atau di antara 2 sudutCelah sambungan isolasi 12 mm.Anyaman tulangan pada Panel 0,15% area beton9. Detailed Desain meliputi dimensi pelat beton, penulangan, posisi anker, ketentuan sambungan, dsb (4)#

#

#Penutup Sambungan :Mencegah masuknya air atau benda lain ke dalam sambunganJika kemasukan benda-benda lain maka timbul kerusakan (gompal) atau saling menekan ke atas (blow up) Perkerasan Beton Semen untuk Kelandaian yang Curam :Jika kelandaian > 3%, perencanaan mengacu pada butir 6 dan ditambah dengan angker panel (panel anchored) dan angker blok (anchor block)Angker melintang harus seluruh lebar pelat

9. Detailed Desain meliputi dimensi pelat beton, penulangan, posisi anker, ketentuan sambungan, dsb (5)#Penggunaan Angker Panel dan Angker Blok pada Jalan dengan Kemiringan Memanjang yang Curam

#Daya dukung tepi perkerasan sangat diperlukan, terutama bila terletak pada tanah lunak atau tanah gambut (peat). Ketentuan minimum :Setiap jenis lapisan pekerasan harus dipasang sampai lebar yg nilai min. dalam Gambar 12.1 di bawah iniTimbunan tanpa penahan pada tanah lunak (CBR < 2%) atau tanah gambut (peat) harus dipasang pada kemiringan tidak lebih curam dari 1V : 3HLapis penopang dan peningkatan daya dukung tanah dasar harus diperpanjang di bawah median sebagai-mana dalam Gambar 12.1. Area median harus terdrainase baik atau diisi dengan lean mix concerete atau dengan bahan pengisi kedap untuk menghindari pengumpulan air yg merusak tepi perkerasan

10. Kebutuhan Daya Dukung Tepi Perkerasan (1)#Tempat keluarnya air (daylight) melalui lapisan rembesan yg lebih bawah Tempat keluarnya air (daylight) melalui lapisan rembesan yang lebih bawah10. Kebutuhan Daya Dukung Tepi Perkerasan (2)

#Drainase bawah permukaan pada segmen superelevasi10. Kebutuhan Daya Dukung Tepi Perkerasan (3)

#Bagian II Rehabilitasi Perkerasan

KEMENTRIAN PEKERJAAN UMUM DIREKTORAT BINA MARGAManual Desain Pekerasan Jalan (Nomor 02/M/BM/2013) (3)

#1162 Tahap Dalam Analisis & Penanganan :Tahap Perencanaan Pemrograman (Level Jaringan)pemilihan calon ruas secara luas & penanganan globalTahap Desain (Level Proyek)pengujian dengan interval pendek & penanganan terinci untuk segman-segmen yg seragam1. Level Desain & Pemicu Penanganan (1)#Garis Besar Proses Pemilihan Penanganan :Hitung CESA4/10 Tentukan UR sesuai Tabel 2-1

1. Level Desain & Pemicu Penanganan (2)Kriteria Beban Lalin (juta ESA5) 30Umur Rencana Perkerasan Lenturseluruh pena-nganan 10 tahunrekonstruksi 20 tahunoverlay struktural 15 tahunoverlay non struktural 10 tahunpenanganan sementara sesuai kebutuhanPemicu tahap perencanaan pemrograman (level jaringan)- IRI- visual- IRI- visual- interval lendutan 500 m- IRI- visual- interval lendutan 500 m- core atau test pit pada 5000 m#Pilih penanganan yang paling optimum dng :Tabel 2-2 Deskripsi Pemicu (Trigger)Tabel 2-3 Jenis Penanganan < 1 juta CESA4/10Tabel 2-4 Jenis Penanganan 1 - 30 juta CESA4/10Tabel 2-5 Jenis Penanganan > 30 juta CESA4/10Tabel 2-6 Pemicu IRI utk Overlay & RekonstruksiTabel 2-7 Pemicu Lend. utk Overlay& Rekonstruksi Hitung Tebal Alt. Aktual dng Bag. I dari Manual ini & SDPJLJika diperoleh lebih dari satu solusi, pilihlah solusi yg terefektif dng menggunakan discounted whole of life1. Level Desain & Pemicu Penanganan (2)#Tabel 2-2 Deskripsi Pemicu (Trigger)1. Level Desain & Pemicu Penanganan (2)

#1. Level Desain & Pemicu Penanganan (3)Gambar 2-1 Pemicu Konseptual untuk Penanganan Perkerasan

#Tabel 2-3 Jenis Penanganan < 1 juta CESA4/101. Level Desain & Pemicu Penanganan (4)

#Tabel 2-4 Jenis Penanganan 1-30 juta CESA4/101. Level Desain & Pemicu Penanganan (5)

#Tabel 2-5 Jenis Penanganan > 30 juta CESA4/101. Level Desain & Pemicu Penanganan (6)

#Tabel 2-6 Pemicu ketidak-rataan untuk Overlay dan Rekonstruksi

Tabel 2-7 Lend. Pemicu utk Overlay & Rekonstruksi2 Di bawah nilai-nilai ini tidak perlu overlay kecuali untuk memperbaiki bentuk atau jika terdapat kerusakan permukaan.3Faktor koreksi diterapkan untuk pembacaan FWD4 Faktor koreksi diterapkan untuk pembacaan FWD.

1. Level Desain & Pemicu Penanganan (7)

#

1. Level Desain & Pemicu Penanganan (8)Tabel 2-7 Lend. Pemicu utk Overlay & Rekonstruksi

#Merujuk pada Manual Desain Bagian I :Umur Rencana Tabel 2-1Analisa Lalu Lintas & VDFdsb2. Lalu Lintas#Umum :CBR karakteristik = CBR rata-rata 1,3 SDKetebalan Sisa Pekerasan Eksisting = Ketebalan Sisa rata-rata 1,3 SDKoef. Variasi = (SD dari CBR / CBR rata-rata) < 0,3Analisa Test Pit untuk Lalin > 10 juta CESA :Modulus material eksisting sesuai Tabel 5.1Analisa Dinamis untuk tanah lunak memerlukan riset tersendiri. Untuk perkiraan awal, CBR tanah dasar diatas tanah lunak atau gambut dapat diambil dari CBR maks dari Manual Desain Bag. I - Bab. 10, CBR timbunan atau penopang tidak boleh digunakan. Jika diperlukan rekonstruksi untuk lalin > 30 juta CESA, perkerasan kaku perlu dipertimbangkan3. Analisa Perkerasan Eksisting (1)#Perkerasan kaku pada pondasi jalan diatas tanah lunak, perkerasan harus dibangun dng lebar penuh Sambungan memanjang antara perkerasan kaku & lentur dng timbunan rendah diatas tanah lunak sulit dipeliharaJika lalin 10 30 juta CESA maka Aspal Modifikasi SBS (styrene butadiene styrene) perlu dipertimbangkanJika kedalaman tanah lunak > 2m & bukti historis menunjukkan kerusakan yg meluas pada perkerasan eksisting maka metoda pendukung seperti cakar ayan atau micro-pile yg diikat dng poer diperlukan3. Analisa Perkerasan Eksisting (2)#Lampiran F digunakan untuk :Rehabilitasi dng lalin > 10 juta CESAMenggunakan material inovatifMenggunakan bagan desain dalam Manual iniTabel 5.1 Karakteristik modulus bahan berpengikat digunakan untuk pengembangan bagan desain dan untuk desain mekanistikStablilisasi dng bitumen foam = 600 MPaCampuran aspal yg mengelupas (dibuang) = 300 MPaCampuran aspal yg retak = 600 MPaNilai lainnya diambil dari Bag. I Manual Desain iniProgram CIRCLY, Elsym, Shell, atau finite element4. Modulus Bahan#Mengikuti Bag. I dari Manual Desain iniGambar 6-1 Contoh Drainase Bawah Permukaan untuk Berbagai Kondisi Lapangan5. Drainase Bawah Permukaan#

#

#Lalin 105 CESA :Cukup dng lendutan karena bukan kinerja fatigue Lalin > 105 CESA & 107 CESA:Ambil terbesar dari 3 kriteria di bawah iniPerbaikan bentuk akibat IRI dari Tabel 7-1Perbaikan bentuk akibat lereng melintang atau superelevasiKebutuhan akibat lendutan maks dari Gambar 7-2Tebal yg diperoleh (tanpa koreksi temperatur) diatas & besarnya lendutan desain dimasukkan dalam Gambar 7-1, diperoleh nilai CESA5 (garis hijau) Tebal overlay diperoleh dari garis coklat (Gambar 7-1) Aspal Mod. SBS 6%, ketahanan fatigue 3x, t = 65mm (Gambar 7-7).

6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (1)#6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (2)Tabel 7-1 Tebal Ovl. Min. utk Perbaikan Ketidak-rataan

Tabel 7-2 Umur Fatigue untuk Aspal Modifikasi

#6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (3)Gambar 7-2 Solusi Overlay Berdasarkan Lendutan Benkelman Beam untuk WMAPT 41oC

Tebal Overlay Aspal (mm) WMAPT 41CBeban Lalin Desain (ESA)Lendutan Karakteristik Sebelum Overlay (mm)Sumber: Austroads#6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (4)Gambar 7-1 Tebal Overlay Aspal untuk Mencegah Retak Fatigue pada MAPT > 35oC

Tebal overlay untuk umur rencana setara 3x106ESA5Contoh : umur rencana 3x106 ESA5Lengkungan rata-rata D0 - D200 = 0,42mmTebal min untuk perbaikan bentuk 60 mm Keruntuhan fatigue pada 106ESA5 untuk kasus tebal min.#

6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (5)Gambar 7-7 Umur Fatigue Lapis Tambah Beraspal dng WMAPT > 35oC

Aspal Modifikasi SBS 6% Umur Rencana = 3 x Nilai Gambar 7-7 = 3x106 ESA#Lalin > 107 CESA :Gunakan Lampiran F (Prosedur Desain Mekanistik)Tabel 7.2 Umur Fatigue untuk Aspal ModifikasiFaktor Penyesuaian Fatigue terhadap Aspal Pen.60/70 > 1 hanya untuk Aspal Modifikasi dng SBSMeski Aspal Modifikasi jenis lainnya mempunyai Faktor Penyesuaian Modulus > 1, namun Faktor Penyesuaian Fatigue terhadap Aspal Pen.60/70 dianggap = 1Koreksi Temp. Waktu Survei Curvature Function (Titik Belok), tergantung tebal lapisan aspal.Gambar 7.4 untuk BBGambar 7.5 untuk FWDFaktor Standarisasi untuk konversi BB ke FWDGambar 7.6

6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (6)#6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (7)Faktor Koreksi BB Saat Pengujian (Gambar 7-4)

#6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (8)Faktor Koreksi FWD Saat Pengujian (Gambar 7-5)

#6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (9)Faktor Konversi BB ke FWD (Gambar 7-6)

#

6. Desain Ketebalan Lapis Tambah (Overlay) (10)Curvature Function (Titik Belok)Digunakan untuk kinerja fatigueX1 = 6m & x2 = 0,2m

#Bitumen Foam: aspal keras di-panaskan + air 2-3% sehingga berubah bentuk dari cair menja-di busa (foam)

7. Desain Tebal Lapis Pondasi Dengan Stabilisasi (1)

Pemasokan air untuk pembentukan foamPemasokan aspal panaspemberian air (utk menyesuaikan kadar air) atau bubur semenPerkerasan aspal yang retakLapis pondasi agregat asliGambar 8-1 Daur Ulang Perkerasan dng Bitumen Foam #Tabel & Gambar :Tabel 8-1 Material yg Cocok untuk Stablisasi dng Bitumen FoamTabel 8-2 Tebal Min. Lapisan Beraspal diatas material yg distabilisasi dng Bitumen FoamGambar 8-2 Gradasi Material yg Cocok utk Daur UlangBagan DesainLampiran H : Tebal Pondasi Daur Ulang dng Bitumen Foam untuk lalin 105 - 108 CESA Lampiran I : Tebal Pondasi Daur Ulang dng Bitumen Foam untuk lalin 108 - 109 CESA Lampiran J : Tebal Pondasi Stabilitasi Semen (CTSB) untuk lalin 107 - 109 CESALampiran K : Kerusakan & Pemeliharaan Perkerasan Tanpa Penutup Aspal7. Desain Tebal Lapis Pondasi Dengan Stabilisasi (2)#

Tabel 8-1 Pedoman Pemilihan Metode StabilisasiUmumnya tersediaTandaDiragukan atau memerlukan pengikatUmum-nya tak tersedia#Beban Lalin Rencana (ESA5)Pelapisan minimumESA > 30100 mm terdiri dari 40 mm AC WC 60 mm AC BC10 < ESA < 3080 mm terdiri dari 2 x 40 mm AC WC1 < ESA < 1040 mm AC WCESA < 130 mm HRS WC atau pelaburanTabel 8-2 Ketentuan Pelapisan Minimum diatas Material Distabilisasi dengan Bitumen FoamGambar 8-2 Amplop Gradasi Zona A

#Prosedur Desain Stabilisasi dng Bitumen FoamHitung CESA5 yag diuraikan dalam Bab 3. Tentukan jenis lapisan material lapangan, kualitas dan ketebalannya dng test pit dan/atau coring. Tentukan CBR desain tanah dasar .Tentukan apakah material lapangan cocok distabilisasi dng Bitumen FoamPilih percobaan kedalaman stabilisasi dan hitung kedalaman sisa material perkerasan di bawah lapisan yang distabilisasi. Untuk CBR desain tanah dasar < 5%, diperlukan material perkerasan min. 100 mm di bawah material yg distabilisasi dng Bitumen Foam.Gunakan Bagan Desain dalam LAMPIRAN I & J, tentukan tebal lapisan aspal yang diperlukan di atas material yang distabilisasi dengan Bitumen Foam.7. Desain Tebal Lapis Pondasi Dengan Stabilisasi (3)#Contoh Bagan Desain Stabilisasi dng Bitumen Foam7. Desain Tebal Lapis Pondasi Dengan Stabilisasi (4)

#Prosedur Desain Stabilisasi dng SemenHitung CESA5 yag diuraikan dalam Bab 3. Tentukan jenis lapisan material lapangan, kualitas dan ketebalannya dng test pit dan/atau coring. Tentukan CBR desain tanah dasar .Tentukan apakah material lapangan cocok distabilisasi dng SemenPilih percobaan kedalaman stabilisasi dan hitung kedalaman sisa material perkerasan di bawah lapisan yang distabilisasi. Untuk CBR desain tanah dasar < 5%, diperlukan material perkerasan min. 100 mm di bawah material yg distabilisasi dng Semen.Gunakan Bagan Desain dalam LAMPIRAN K, tentukan tebal lapisan aspal yang diperlukan di atas material yang distabilisasi dengan Semen.7. Desain Tebal Lapis Pondasi Dengan Stabilisasi (5)#Contoh Bagan Desain Stabilisasi dng Semen7. Desain Tebal Lapis Pondasi Dengan Stabilisasi (6)

#Kasus Khusus : Perkerasan Daur Ulang (Recycling) Pantura dan Jalintim

7. Desain Tebal Lapis Pondasi Dengan Stabilisasi (7)

#Tabel 8-5 Tebal AC-Base atau AC-BC (x) untuk Pantura

Untuk mengakomodir semua variasi pada jalan dng lalin berat sebaiknya digunakan Prosedur Desain Mekanistik dalam Lampiran F7. Desain Tebal Lapis Pondasi Dengan Stabilisasi (8)

#Faktor-faktor yg harus dipertimbangkan :Nilai biaya sekarang selama masa layan (discounted life time cost) termurah & kemudahan dalam pelaksanaan Rekonstruksi penuh daripada overlay jika t > 100mm untuk lalin 4 juta ESA5 atau t > 150 210 mm untuk lalin > 4 juta ESA5 dan perkerasan eksisting dalam kondisi rusak berat (heavy patching > 30% area).Aspal modifikasi hanya digunakan jika sumber daya, kontraktor dan keahlian yang dibutuhkan tersedia.Aspal modifikasi dapat memperlebar rentang overlay aspal tipis & lapis aus dng lalu lintas beratPerkerasan kaku dapat menjadi solusi yg layak untuk jalan rusak berat dng lalin (20 tahun) > 30 juta ESA4

8. Pemilihan Struktur Perkerasan (1)#OVERLAY PERKERASAN EKSISTINGStruktur PerkerasanESA5 20 tahun (juta)0 0,10,1 - 44 - 1010-30>30AC BC modifikasi SBSAC BC modifikasi yang disetujuiAC BC normalSOLUSI REKONSTRUKSIStruktur PerkerasanESA4 20 tahun (juta)0 0,10,1 - 44 - 1010-30>30Perkerasan betonCTRB + AC modifikasiCTRB + ACHRS + lapis pondasi agregat kelas Aperkerasan tanpa penutupTabel 9-1 Pemilihan Struktur Perkerasan8. Pemilihan Struktur Perkerasan (2)Solusi yg diutamakanAlternatif - lihat Catatan#Daur ulang (recycling) membutuhkan peralatan dan kontraktor dng keahlian khususKetentuan diatas bukan harga mati - desainer harus mempertimbangkan kendala-kendala pelaksanaan dan kepraktisan konstruksiSolusi alternatif harus didasari oleh biaya masa layan terkecil atau paling kompetitifESA pangkat 4 & periode perhitungan 20 tahun untuk umur kumulatif digunakan untuk solusi rekonstruksi sehingga memberikan perhitungan ekivalen untuk perbandingan semua jenis perkerasan - bukan umur rencana. ESA pangkat 5 digunakan untuk overlay

8. Pemilihan Struktur Perkerasan (3)#Persiapan Sebelum Overlay :Penambalan, penutupan retak, pengupasan, dsb Ketebalan Perkerasan :Bag. I Manual Desain ini, termasuk Tabel 12-1CMRFB & CTSB min. 15 cmUrutan Pelaksanaan Daur Ulang :Gali lajur pelebaran sampai tanah dasar/yg distabilisasiStabilisasi/timbunan pilihan/Kelas B sampai elv. DesainKupas & campur material aspal & pondasi eksisting, sebarkan ke 2 sisi sampingTambahan material Kelas A jika diperlukanStabilisasi dng Bitumen Foam atau SemenPengaspalan & bahu penutup dng lapis pondasinya

9. Masalah Pelaksanaan & Kinerja Perkerasan (1)#

#Catatan Resiko dng Solusi Desain Menggunakan Aspal Modifikasi :Aspal modifikasi digunakan untuk lalin > 10 juta ESA5Fasilitas yg memadai utk pengangkutan, penyimpanan dan produksi aspal modifikasi di lapangan umumnya kurang.Pengalaman dalam produksi dan penggunaan jenis aspal modifikasi SBS, masih sangat kurang dan butuh dikembangkan. Desain dng aspal modifikasi yg tipis juga meningkatkan resiko kekegagalan jika mutu pekerjaan masih rendah. Terdapat masalah mutu konstruksi yg sangat luas di Indonesia. Kontraktor lebih didorong untuk memper-baiki masalah mutu konstruksi dalam pelaksanaan modifikasi campuran beraspal

9. Masalah Pelaksanaan & Kinerja Perkerasan (2)#SEMOGA BERMANFAAT !PENUTUP#160