penggunaan alat accelerometer untuk menganalisa...
TRANSCRIPT
-
i
PENGGUNAAN ALAT ACCELEROMETER UNTUK
MENGANALISA KONDISI BAWAH PERMUKAAN
STRUKTUR KAKU (BETON) DI JALAN SEKARAN RAYA
KOTA SEMARANG
Skripsi
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik Program Studi Teknik Sipil S1
Oleh
Muhammad Ilham Bagus Purnamasidi
NIM. 5113414042
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2019
-
ii
PERSETUJUAN PEMBIMBING
Nama : Muhammad Ilham Bagus Purnamasidi
NIM : 5113414042
Program Studi : Teknik Sipil, S1
Judul : Penggunaan Alat Accelerometer Untuk Menganalisa Kondisi
Bawah Struktur Permukaan Kaku (Beton) Di Jalan Sekaran Raya
Kota Semarang
Skripsi ini telah disetujui oleh pembimbing untuk diajukan ke sidang panitia ujian
Skripsi Program Studi Teknik Sipil, S1 Fakultas Teknik Universitas Negeri
Semarang.
Semarang, Juli 2019
Dosen Pembimbing,
Untoro Nugroho, S.T., M.T.
NIP. 196906151997021001
-
iii
PENGESAHAN
Skripsi dengan judul “Penggunaan Alat Accelerometer Untuk Menganalisa Kondisi
Bawah Struktur Permukaan Kaku (Beton) Di Jalan Sekaran Raya Kota Semarang”
telah dipertahankan di depan siding Panitia Ujian Skripsi/TA Fakultas Teknik
UNNES pada tanggal … bulan …… tahun ……
Oleh:
Nama : Muhammad Ilham Bagus Purnamasidi
NIM : 5113414042
Program Studi : Teknik Sipil S1
Panitia:
Ketua,
Aris Widodo, S.Pd., M.T.
NIP. 197102071999031001
Sekretaris,
Dr. Rini Kusumawardani, S.T., M.T., M.Sc.
NIP. 196906151997021001
Penguji II,
Dr. Rini Kusumawardani, S.T., M.T., M.Sc.
NIP. 196906151997021001
Penguji I,
Mego Purnomo, S.T., M.T.
NIP. 197306182005011001
Penguji III/Pembimbing,
Untoro Nugroho, S.T., M.T.
NIP. 196906151997021001
Mengetahui
Dekan Fakultas Teknik UNNES,
Dr. Nur Qudus, M.T.
NIP.196911301994031001
-
iv
PERNYATAAN KEASLIAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa :
1. Skripsi/TA ini, adalah asli dan belum pernah diajukan untuk mendapatkan
gelar akademik (sarjana, magister, dan/atau doktor), baik di Universitas Negeri
Semarang (UNNES) maupun di perguruan tinggi lain.
2. Karya tulis ini adalah murni gagasan, rumusan, dan penelitian saya sendiri
tanpa bantuan pihak lain, kecuali arahan Pembimbing dan masukan tim
Penguji.
3. Dalam karya tulis ini tidak terdapat karya atau pendapat yang telah ditulis atau
dipublikasikan orang lain. Kecuali secara tertulis dengan jelas dicantumkan
sebagai acuan dalam naskah dengan disebutkan nama pengarang dan
dicantumkan dalam daftar pustaka.
4. Pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan apabila dikemudian hari
terdapat penyimpangan dan ketidakbenaran dalam peryataan ini, maka saya
bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan gelar yang telah
diperoleh karena karya ini, serta sanksi lainnya sesuai dengan norma yang
berlaku di perguruan tinggi ini.
Semarang, Juli 2019
Yang Membuat Pernyataan
Muhammad Ilham Bagus Purnamasidi
NIM. 5113414042
-
v
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO
“Menuntut ilmu adalah taqwa. Menyampaikan ilmu adalah ibadah. Mengulang-
ulang ilmu adalah zikir. Mencari ilmu adalah jihad.” (Imam Ghozali)
“Barang siapa menelusuri jalan untuk mencari ilmu padanya, Allah akan
memudahkan baginya jalan menuju surga.” (HR. Muslim)
“Kalau tidak pernah berjuang sampai akhir, kita tidak akah pernah melihat
keberhasilan walau ada di depan mata.” (Marshall D. Teach)
PERSEMBAHAN
Kupersembahkan skripsi ini dengan penuh rasa bangga dan syukur kepada:
Bapak Winarto
Ibu Siti Murdiyati
Kakak dan Adikku
Teman-teman Jurusan Teknik Sipil, dan
Almamater Universitas Negeri Semarang
-
vi
ABSTRAK
Muhammad Ilham Bagus Purnamasidi
2019
Penggunaan Alat Accelerometer Untuk Menganalisa Kondisi Bawah Struktur
Permukaan Kaku (Beton) Di Jalan Sekaran Raya Kota Semarang
Untoro Nugroho, S.T., M.T.
Teknik Sipil S1
Perkerasan jalan raya dirancang dengan kapasistas dan kekuatan tertentu
terhadap beban kendaraan yang melintas. Struktur perkerasan jalan apabila
mengalami deformasi terus-menerus dalam nilai yang besar maka struktur jalan
terutama bagian permukaan akan mengalami kerusakan lebih cepat dari yang
direncanakan. Penelitian ini bertujuan adalah (1) Mengetahui nilai percepatan,
kecepatan, deformasi, dan frekuensi akibat beban melintas dengan alat
accelerometer.; (2) Menganalisis deformasi struktur perkerasaan permukaan jalan.;
(3) Menganalisis kinerja alat accelerometer dalam mengidentifikasi kondisi bawah
permukaan jalan.; (4) Membandingkan nilai DEF accelerometer dengan ESAL
Bina Marga.
Studi ini dilakukan pada Jalan Sekaran Raya, Gunungpati, Kota Semarang.
Obyek studi adalah struktur permukaan jalan kaku. Metode yang digunakan adalah
Deskriptif Evaluatif. Analisis data yang dipakai adalah (1) Metode analisis
percepatan, kecepatan, dan deformasi.; (2) Metode analisis Power Spektral
Density.; (3) Metode grafik hasil output softwere DSAcc.
Besarnya nilai percepatan untuk sepeda motor ialah dibawah ± 0,72 m/s2 dan
untuk kendaran ringan diantara 0,82 m/s2 sampai dengan ± 2,0 m/s2. Keduanya
memiliki nilai displacement sangat kecil (mendekati 0), yaitu 0,00012 mm untuk
kendaraan ringan dan 0,00008 mm untuk sepedamotor. Koreksi nilai DEF cukup
kecil dibandingkan ESAL Bina Marga. Metode ini telah mampu menampilkan hasil
pembacaan percepatan, kecepatan, displacement dalam bentuk tabel dan grafik
pada komputer.
Kata kunci: Perkerasan Kaku, Percepatan, Kecepatan, Displacement, Frekuensi
Getaran, Accelerometer, ESAL, Jalan Sekaran Raya.
-
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Pengaruh Bentuk
Variasi Penampang Kolom Beton Bertulang Pada Perencanaan Struktur Jembatan”.
Penyusunan skripsi ini tidak mungkin dapat diselesaikan dengan baik tanpa
bimbingan, bantuan, dan dukungan dari berbagai pihak, maka dengan rasa
hormat penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Prof. Dr. H. Fathur Rokhman, M. Hum, Rektor Universitas Negeri Semarang
yang telah memberikan kesempatan bagi penulis untuk menimba ilmu di
Universitas Negeri Semarang.
2. Dr. Nur Qudus, M.T., Dekan Fakultas Teknik Sipil Universitas Negeri
Semarang yang telah memberikan fasilitas dan kesempatan bagi penulis
untuk mengikuti program S1 di Fakultas Teknik.
3. Aris Widodo, S.Pd., M.T., Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Negeri Semarang yang telah memberikan fasilitas dan
pelayanan selama penulis menempuh pendidikan.
4. Untoro Nugroho, S.T., M.T., Dosen pembimbing yang telah berkenan
memberikan bimbingan, pengarahan, dan motivasi dalam penyusunan skripsi
ini.
5. Dr. Rini Kusumawardani, S.T., M.T., M.Sc., Dosen penguji I yang telah
memberi saran dan masukan kepada penulis.
6. Mego Purnomo, S.T., M.T., Dosen penguji II yang telah memberi saran dan
masukan kepada penulis.
7. Seluruh Bapak/Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas
Negeri Semarang yang telah memberikan bimbingan, pengarahan dan
bantuan selama penulis menimba ilmu di Universitas Negeri Semarang.
-
viii
8. Seluruh staff dan karyawan Jurusan Teknik Sipil dan Fakultas Tenik
Universitas Negeri Semarang yang telah membantu dalam proses
perkuliahan.
9. Teman-teman Program Studi Teknik Sipil S1 angkatan 2014 yang selalu
mendukung, memberi hiburan, dan memberi semangat kepada penulis selama
4 tahun masa studi.
10. Berbagai pihak yang telah membantu dalam proses penyelesaian karya tulis
ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis berharap karya ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan bagi penelitian
lain yang relevan pada bidang ini.
Semarang, Juli 2019
Penulis
-
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i
PERSETUJUAN PEMBIMBING ....................................................................... ii
PENGESAHAN .................................................................................................... iii
PERNYATAAN KEASLIAN .............................................................................. iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ........................................................................ v
ABSTRAK ............................................................................................................ vi
KATA PENGANTAR ......................................................................................... vii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiii
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang Masalah ............................................................................... 1
1.2. Identifikasi Masalah ..................................................................................... 2
1.3. Batasan Masalah ........................................................................................... 2
1.4. Perumusan Masalah ...................................................................................... 3
1.5. Tujuan Penelitian .......................................................................................... 3
1.6. Manfaat Penelitian ........................................................................................ 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 5
2.1. Tinjauan Umum ............................................................................................ 5
2.2. Landasan Teori ............................................................................................. 5
2.2.1. Definisi Jalan ......................................................................................... 5
-
x
2.2.2. Perkerasan Jalan ..................................................................................... 6
2.2.3. Jenis Perkerasan Jalan ............................................................................ 7
2.2.4. Umur Rencana ....................................................................................... 9
2.2.5. Kerusakan Struktur Perkerasan Jalan .................................................. 10
2.2.6. Survei Kondisi Kelayakan Struktural .................................................. 11
2.2.7. Faktor Yang Mempengaruhi Lendutan Perkerasan ............................. 13
2.2.8. Beban Dinamis Kendaraan .................................................................. 14
2.2.9. Defleksi Permukaan Perkerasan Kaku Terhadap Beban Kendaraan ... 14
2.2.10. Sensor Accelerometer ........................................................................ 16
2.2.11. Perangkat Lunak DSAcc .................................................................... 16
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ........................................................ 18
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian .................................................................... 18
3.1.1. Waktu Penelitian .................................................................................. 18
3.1.2. Tempat Penelitian ................................................................................ 18
3.2. Teknik Pengumpulan Data ......................................................................... 19
3.3. Alur Penelitian ............................................................................................ 20
3.4. Diagram Penelitian ..................................................................................... 21
3.5. Peralatan Penelitian .................................................................................... 22
3.6. Prosedur Penelitian ..................................................................................... 23
3.7. Pengambilan Data ....................................................................................... 24
3.8. Data Lalu Lintas Harian (LHR) .................................................................. 25
3.9. Pengolahan dan Analisa Data ..................................................................... 26
3.9.1. Pengolahan Data .................................................................................. 26
-
xi
3.9.2. Analisa Data ......................................................................................... 26
3.10. Faktor ESAL Menurut Metode Bina Marga ............................................. 27
3.11. Hubungan ESAL dengan Percepatan Alat Accelerometer ....................... 28
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 32
4.1. Analisa Output Accelerometer ................................................................... 32
4.1.1. Sensor Gerak Dari Sepeda Motor (MC) .............................................. 32
4.1.2 Sensor Gerak Dari Kendaraan Ringan (LV) ......................................... 42
4.2. Rekap Hasil Analisa Nilai Akselerasi ........................................................ 56
4.3. Nilai ESAL Metode Bina Marga ................................................................ 56
4.3. DEF (Faktor ESAL dari Percepatan Alat Accelerometer) ......................... 57
4.4. Perbandingan Nilai ESAL Bina Marga dan DEF Alat Accelerometer ...... 63
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 65
5.1. Kesimpulan ................................................................................................. 65
5.2. Saran ........................................................................................................... 66
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 67
LAMPIRAN ......................................................................................................... 69
-
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Data Lalu Lintas Harian Lokasi Penelitian ......................................... 28
Tabel 3.2. Konfigurasi Beban Sumbu Kendaraan ................................................ 31
Tabel 4.1. Output Nilai Percepatan Detik 93 – 93,2 ............................................ 37
Tabel 4.2. Output Nilai Percepatan Detik 122,2 – 122,4 ...................................... 40
Tabel 4.3. Output Nilai Percepatan Detik 136,05 – 136,25 ................................. 43
Tabel 4.4. Output Nilai Percepatan Detik 479 – 479,2 ......................................... 46
Tabel 4.5. Output Nilai Percepatan Detik 29,65 – 29,85 ...................................... 48
Tabel 4.6. Output Nilai Percepatan Detik 272,05 – 272,25 .................................. 51
Tabel 4.7. Output Nilai Percepatan Detik 318,05 – 318,25 .................................. 54
Tabel 4.8. Output Nilai Percepatan Detik 516,85 – 517,05 .................................. 57
Tabel 4.9. Output Nilai Percepatan Detik 545,5 – 545,7 ...................................... 59
Tabel 4.10. Rekap Nilai Maksimum Akselerasi ................................................... 61
Tabel 4.11. Dimensi Kendaraan Rencana ............................................................ 65
Tabel 4.12. Rekap Perhitungan Nilai DEF Kendaraan Ringan ............................ 68
Tabel 4.13. Perbandingan Nilai DEF dan ESAL Kendaraan Ringan .................. 69
-
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Susunan Lapis Perkerasan Lentur ..................................................... 8
Gambar 2.2. Susunan Lapis Perkerasan Kaku ....................................................... 9
Gambar 2.3. Susunan Lapis Perkerasan Komposit ................................................ 9
Gambar 2.4. Balok Sebelum Terjadi Deformasi .................................................. 16
Gambar 2.5. Balok Setelah Terjadi Deformasi .................................................... 16
Gambar 2.6. Tampilan Aplikasi DSAcc .............................................................. 18
Gambar 3.1. Peta Administrasi Kota Semarang ................................................... 20
Gambar 3.2. Peta Lokasi Penelitian Berdasarkan Gambar Satelit 2D ................. 21
Gambar 3.3. Peta Lokasi Penelitian Berdasarkan Gambar Satelit 3D ................. 21
Gambar 3.4. Alur Penelitian ................................................................................. 23
Gambar 3.5. Rangkaian Kerja Alat Accelerometer ............................................... 25
Gambar 3.6. Grafik Lalu Lintas Harian Jalan Patemon ↔ Banaran ..................... 29
Gambar 3.7. Kurva Respon Frekuensi (FRF) ....................................................... 34
Gambar 4.1. Output Grafik DSAcc Pada 93 – 93,2 Detik .................................... 36
Gambar 4.2. Gambar Pada 93 – 93,2 Detik di Lapangan .................................... 37
Gambar 4.3. Output Grafik DSAcc Pada 122,2 – 122,4 Detik ............................. 39
Gambar 4.4. Gambar Pada 122,2 – 122,4 Detik di Lapangan ............................. 39
Gambar 4.5. Output Grafik DSAcc Pada 136,05 – 136,25 Detik ......................... 42
Gambar 4.6. Gambar Pada 136,05 – 136,25 Detik di Lapangan ......................... 42
Gambar 4.7. Output Grafik DSAcc Pada 479 – 479,2 Detik ................................ 45
Gambar 4.8. Gambar Pada 479 – 479,2 Detik di Lapangan ................................ 45
-
xiv
Gambar 4.9. Output Grafik DSAcc Pada 29,65 – 29,85 Detik ............................. 47
Gambar 4.10. Gambar Pada 29,65 – 29,85 Detik di Lapangan ............................ 48
Gambar 4.11. Output Grafik DSAcc Pada 272,05 – 272,25 Detik ....................... 50
Gambar 4.12. Gambar Pada 272,05 – 272,25 Detik di Lapangan ........................ 50
Gambar 4.13. Output Grafik DSAcc Pada 318,05 – 318,25 Detik ....................... 53
Gambar 4.14. Gambar Pada 318,05 – 318,25 Detik di Lapangan ........................ 53
Gambar 4.15. Output Grafik DSAcc Pada 516,85 – 517,05 Detik ....................... 56
Gambar 4.16. Gambar Pada 516,85 – 517,05 Detik di Lapangan ........................ 56
Gambar 4.17. Output Grafik DSAcc Pada 545,5 – 545,7 Detik ........................... 58
Gambar 4.18. Gambar Pada 545,5 – 545,7 Detik di Lapangan ............................ 59
Gambar 4.19. Grafik Frekuensi Getaran Kendaraan Ringan pada DSAcc ............ 63
Gambar 4.20. Formula Estimasi Penentuan Modulus Elastisitas Beton ............... 64
Gambar 4.21. Tebali Perkerasan Beton di Lapangan ............................................ 65
Gambar 4.22. Distribusi Beban Sumbu Kendaraan Ringan .................................. 67
-
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Sehubungan dengan perkembangan media transportasi darat, terutama
kendaraan bermotor yang meliputi jenis, ukuran, dan jumlah maka kenyamanan
arus lalu lintas dan daya dukung dari perkerasan jalan harus menjadi perhatian.
Permasalahan utama yang sering ditemui pada konstruksi jalan di daerah tropis
adalah kerusakan pada perkerasan jalan yang terjadi dalam masa umur pelayanan
konstruksinya. Pemilihan struktur perkerasan jalan harus tepat agar memenuhi
standar fungsi jalan agar kondisi jalan tetap aman dan nyaman untuk memberikan
pelayanan terhadap lalu lintas kendaran.
Prasarana yang terbebani oleh volume lalu lintas yang tinggi dan berulang-
ulang akan menyebabkan terjadinya penurunan kualitas jalan sebagaimana
indikatornya dapat diketahui dari kondisi permukaan jalan, baik kondisi struktural
maupun fungsionalnya yang mengalami kerusakan. Kegagalan fungsional adalah
apabila perkerasan tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan yang direncanakan dan
menyebabkan ketidaknyamanan bagi pengguna jalan. Sedangkan kegagalan
struktural terjadi apabila ditandai dengan adanya kerusakan pada satu atau lebih
bagian dari struktur perkerasan jalan yang disebabkan lapisan tanah dasar yang
tidak stabil, beban lalu lintas, kelelahan permukaan, dan pengaruh kondisi
lingkungan sekitar. (Yoder, 1975).
Liu, Otto, dan Wang (2018) mencoba menganalisis defleksi perkerasan aspal
dengan menggunakan geophone. Penelitian tersebut mengukur dan mengevaluasi
kerusakan dari perkerasan aspal di bawah beban bergerak dengan cara geophone,
simulator beban seluler (MLS) dan back-calculation tool. Getaran dipindahkan ke
defleksi permukaan dalam analisis dan kemudian digunakan untuk menghitung
parameter material dari jalur uji dengan alat back-perhitungan. Hasilnya
menunjukkan bahwa defleksi yang berasal dari geophone individu memiliki
-
2
kesepakatan yang tinggi satu sama lain dan dengan demikian pengulangan
menunjukkan pengukuran secara mekanis kuat. Komputasi variasi parameter
material dan respons mekanis yang sesuai konsisten dengan peningkatan siklus
pemuatan yang diterapkan oleh MLS.
Penelitian ini mencoba mengembangkan metode investigasi kekuatan jalan
dengan geophysic. Tahap pertama yang dilakukan adalah mengecek hubungan
antara vibrasi dan kekuatan jalan. Kemudian dilakukan pengukuran percepatan,
kecepatan, displacement, dan getaran pada domain waktu menggunakan alat
Pengukur Vibrasi Berbasis Accelerometer. Analisis input data dilakukan
menggunakan perangkat lunak terhadap data vibrasi yang diakuisisi. Hasil data
ditampilkan dalam bentuk grafik dan ditampilkan secara real-time ketika
pengukuran dilakukan.
1.2. Identifikasi Masalah
Dari penjelasan latar belakang yang telah diuraikan di atas, dengan ini
didapatkan identifikasi masalah sebagai berikut :
1.2.1 Kondisi struktur permukaan perkerasan jalan sebagai pemicu kerusakan
jalan.
1.2.2 Tidak ada studi kasus mengenai pengukuran dan evaluasi pada struktur
perkerasan jalan pada lokasi penelitian.
1.3. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini, analisa defleksi dan kekuatan permukaan jalan batasi
oleh beberapa hal yaitu :
1.3.1 Lokasi penelitian di Jalan Raya Banaran, Sekaran, Gunungpati, Kota
Semarang.
1.3.2 Metode yang digunakan adalah Metode Analisis Data Vibrasi Berbasis
Accelerometer.
-
3
1.3.3 Pengolahan data menggunakan perangkat lunak yang digunakan untuk
melakukan analisis terhadap vibrasi yang diakuisisi. Beberapa fitur yang
dimiliki oleh aplikasi adalah :
a. Analisis percepatan, kecepatan, dan displacement pada domain waktu.
b. Analisis Power Spectral Density (PSD) dari data vibrasi yang didapat.
c. Display dalam bentuk grafik dan ditampilkan secara real-time ketika
pengukuran dilakukan.
d. Analisis offline terhadap data vibrasi yang disimpan.
e. Aplikasi dapat menyimpan dan menampilkan data vibrasi yang disimpan
dalam format ASCII.
1.4. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka rumusan masalah dalam penelitian
ini adalah sebagai berikut:
1.1.1 Bagaimana hasil pengukuran nilai percepatan dan kecepatan partikel tanah,
serta displacement pada permukaan tanah struktur perkerasan jalan di lokasi
penelitian?
1.1.2 Bagaimana efisiensi dan keakuratan hasil pengukuran menggunakan alat
accelerometer untuk evaluasi perkerasan struktur jalan pada lokasi
penelitian?
1.1.3 Bagaimana kinerja hasil penggunaan alat accelerometer dalam pengukuran
nilai DEF (Dynamic ESAL Factor) dengan pembanding nilai ESAL Bina
Marga?
1.5. Tujuan Penelitian
Tujuan yang hendak dicapai dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1.1.1 Untuk mengetahui hasil pengukuran nilai percepatan dan kecepatan partikel
tanah, serta displacement pada permukaan tanah struktur perkerasan jalan
di lokasi penelitian.
-
4
1.1.2 Untuk mengetahui efisiensi dan keakuratan hasil pengukuran menggunakan
alat accelerometer untuk evaluasi perkerasan struktur jalan pada lokasi
penelitian.
1.1.3 Untuk mengetahui kinerja hasil penggunaan alat accelerometer dalam
pengukuran nilai DEF (Dynamic ESAL Factor) dengan pembanding nilai
ESAL Bina Marga?
1.6. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah dapat membantu
memberikan sistem pengukuran defleksi permukaan dan evaluasi perkerasan jalan.
Kemudian memberikan inovasi yang tepat dan efisien dalam hal perbaikan
kerusakan jalan di daerah tersebut.
-
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tinjauan Umum
Penelitian ini dikembangkan melalui beberapa referensi yang berhubungan
dengan objek pembahasan sebagai batasan studi dimana didalamnya memuat hal-
hal sebagai asumsi yang diambil untuk mempermudah penyelesaian penelitian ini.
Perkerasan jalan adalah campuran antara agregat dan bahan ikat yang
digunakan untuk melayani beban lalu lintas. Kekuatan dan keawetan konstruksi
perkerasan jalan sangat tergantung pada sifat-sifat dan daya dukung tanah dasar.
Pemberian konstruksi lapisan perkerasan dimaksudkan agar tegangan yang
terjadi sebagai akibat pembebanan pada perkerasan ke tanah dasar
(subgrade) tidak melampaui kapasitas dukung tanah dasar. Konstruksi
perkerasan jalan dibedakan menjadi tiga kelompok menurut bahan pengikat yang
digunakan untuk membentuk lapisan atas, yaitu perkerasan lentur (flexible
pavement), perkerasan kaku (rigid pavement) dan perkerasan komposit
(composite pavement) yaitu perkerasan kaku yang dikombinasikan dengan
perkerasan lentur. (Sukirman, 2010).
Metode Analisis Data Vibrasi Berbasis Accelerometer merupakan metode
non-destructive testing yaitu pengecekan kekuatan konstruksi perkerasan lapisan
jalan tanpa merusak permukaan jalan itu sendiri. Dimana metode ini menggunakan
alat akuisisi data vibrasi berbasis tranducer accelerometer yang memiliki 3 (tiga)
derajat kebebasan (Degree of Freedom atau DOF) serta dilengkapi dengan
perangkat lunak untuk analisis sinyal.
2.2. Landasan Teori
2.2.1. Definisi Jalan
Menurut Undang-Undang No. 13 Tahun 1980, jalan merupakan suatu
prasarana perhubungan darat dalam bentuk apapun yang meliputi segala bagian
jalan termasuk bangunan pelengkap dan perlengkapannya yang diperuntukkan bagi
-
6
lalu-lintas. Bangunan pelengkap jalan adalah bangunan yang tidak dapat dipisahkan
dari jalan, antara lain: jembatan, overpass (lintas atas), underpass (lintas bawah),
tempat parkir, gorong-gorong, tembok penahan dan saluran air jalan. Yang
termasuk perlengkapan jalan antara lain: rambu-rambu jalan, rambu-rambu lalu-
lintas, tanda-tanda jalan, pagar pengaman lalu-lintas, pagar dan patok daerah milik
jalan.
2.2.2. Perkerasan Jalan
Tujuan utama dari dibangunannya perkerasan adalah untuk memberikan
permukaan yang rata dengan kekesatan tertentu, dengan umur rencana layanan
cukup panjang, serta pemeliharaan yang minimum. Dapat dinyatakan perkerasan
adalah lapisan kulit (permukaan) keras yang diletakan pada formasi tanah setelah
selesainya pekerjaan tanah atau dapat pula didefinisikan bahwa perkerasan adalah
struktur yang memisahkan antara roda/ban kendaraan dengan tanah dasar yang
berada di bawahnya. Perkerasan di atas tanah biasanya di bentuk dari beberapa
lapisan yang relatif lemah di bagian bawah, dan berangsur-angsur lebih kuat di
bagian yang lebih atas. Suasana yang demikian ini memungkinkan penggunaan
secara lebih ekonomis dari material yang tersedia. (Hardiyatmo, 2015).
Menurut Hardiyatmo (2015), adapun dijelaskan guna perkerasan jalan adalah
sebagai berikut :
1. Untuk memberikan perkuatan rata/halus bagi pengendara.
2. Untuk mendistribusikan beban kendaraan di atas formasi tanah secara
memadai, sehingga melindungi tanah tekanan yang berlebihan.
3. Untuk melindungi formasi tanah dari pengaruh buruk perubahan cuaca.
Adapun menurut Sukirman (1999), tingkat kinerja dari perkerasan jalan
meliputi tiga hal adalah sebagai berikut :
1. Keamanan (safety)
Keamanan yang ditentukan oleh besarnya gesekan akibat adanya kontak antara
ban dan permukaan jalan. Besarnya gaya gesek yang terjadi dipengaruhi oleh
-
7
bentuk dan kondisi ban, tekstur permukaan jalan, kondisi cuaca dan lain
sebagainya.
2. Wujud Perkerasan (structural pavement)
Yaitu kondisi fisik jalan tersebut seperti adanya retak-retak, amblas, alur,
gelombang, dan lain sebagainya.
3. Fungsi Pelayanan (functional performance)
Fungsi pelayanan sehubungan dengan bagaimana perkerasan tersebut
memberikan pelayanan sehubungan dengan bagaimana perkerasan tersebut
memberikan pelayanan kepada pemakai jalan. Wujud perkerasan dan fungsi
pelayanan umumnya merupakan satu kesatuan yang dapat digambarkan
dengan kenyamanan pengemudi (riding quality).
2.2.3. Jenis Perkerasan Jalan
Pada umumnya pembuatan jalan menempuh jarak beberapa kilometer sampai
ratusan kilometer bahkan melewati medan yang berbukit, berliku-liku dan berbagai
masalah lainnya. Oleh karena itu jenis konstruksi perkerasan harus disesuaikan
dengan kondisi tiap-tiap tempat atau daerah yang akan dibangun jalan tersebut,
khususnya mengenai bahan material yang digunakan diupayakan mudah
didapatkan disekitar trase jalan yang akan dibangun, sehigga biaya pembangunan
dapat ditekan.
Sukirman (1999) menyatakan bahwa berdasarkan bahan pengikatnya
konstruksi jalan dapat dibedakan menjadi tiga (3) macam yaitu:
a. Perkerasan Lentur (Flexible Pavement)
Perkerasan lentur/flexible pavement merupakan perkerasan yang
menggunakan aspal sebagai bahan pengikatnya dan umumnya di Indonesia
menggunakan campuran aspal dengan penetrasi 60/70 dan 85/100. Lapisan
perkerasan jenis permukaan (surface course) yaitu lapisan pondasi (base
course) dan pondasi bawah (subbase course), dan perkerasan lentur ini
memiliki tingkat pelayanan kenyamanan yang lebih baik apabila dibandingkan
dengan perkerasan kaku.
-
8
Adapun lapisan-lapisan perkerasan lentur adalah :
Gambar 2.1 Sususnan lapis perkerasan lentur
(Sumber: Bina Marga No.03/M/N/B/1983)
b. Perkerasan Kaku (Rigid Pavement)
Konstruksi perkerasan kaku (rigid pavement) adalah lapis perkerasan yang
menggunakan semen sebagai bahan ikat antar materialnya. Pelat beton dengan
atau tanpa tulangan diletakkan diatas tanah dasar dengan atau tanpa lapis
pondasi bawah. Beban lalu lintas dilimpahkan ke pelat beton, mengingat biaya
yang lebih mahal dibanding perkerasan lentur perkerasan kaku jarang
digunakan, tetapi biasanya digunakan pada proyek-proyek jalan layang, apron
bandara, dan jalanjalan tol.
Karena beton akan segera mengeras setelah dicor, dan pembuatan beton
tidak dapat menerus, maka pada perkerasan ini terdapat sambungan-
sambungan beton atau joint. Pada perkerasan ini juga slab beton akan ikut
memikul beban roda, sehingga kualitas beton sangat menentukan kualitas pada
rigid pavement.
Adapun lapisan-lapisan perkerasan kaku adalah:
Gambar 2.2 Sususnan lapis perkerasan kaku
(Sumber: Bina Marga No.03/M/N/B/1983)
-
9
c. Perkerasan Komposit (Composite Pavement)
Perkerasan kaku yang dikombinasikan dengan perkerasan lentur dapat
berupa perkerasan lentur diatas perkerasan kaku. Perkerasan komposit
merupakan gabungan konstruksi perkerasan kaku (rigid pavement) dan lapisan
perkerasan lentur (flexible pavement) di atasnya, dimana kedua jenis
perkerasan ini bekerja sama dalam memikul beban lalu lintas. Untuk ini maka
perlu ada persyaratan ketebalan perkerasan aspal agar mempunyai kekakuan
yang cukup serta dapat mencegah retak refleksi dari perkerasan beton di
bawahnya.
Adapun lapisan-lapisan perkerasan komposit adalah :
Gambar 2.3 Sususnan lapis perkerasan komposit
(Sumber: Bina Marga No.03/M/N/B/1983)
2.2.4. Umur Rencana
Umur rencana pada dasarnya direncanakan dari jumlah waktu dalam tahun
dihitung sejak jalan tersebut mulai dibuka untuk lalu lintas kendaraan ringan
maupun kendaraan berat sampai diperlukan suatu perbaikan yang bersifat struktural
sampai diperlukan overlay lapisan perkerasan. Selama umur rencana tersebut pada
pemeliharaan perkerasan jalan tetap harus dilakukan, seperti pelapisan non
struktural yang berfungsi sebagai lapis aus. Umur rencana untuk perkerasan lentur
jalan baru umumnya 20 tahun dan untuk peningkatan jalan 10 tahun. Umur rencana
yang lebih besar dari 20 tahun tidak lagi ekonomis karena perkembangan lalu lintas
yang terlalu besar dan sukar mendapatkan ketelitian yang memadai, selain itu
tambahan tebal lapisan perkerasan menyebabkan biaya awal yang cukup tinggi.
(Sukirman,1992).
-
10
2.2.5. Kerusakan Struktur Perkerasan Jalan
Lapisan perkerasan sering mengalami kerusakan atau kegagalan sebelum
mencapai umur rencana. Kerusakan pada perkerasan dapat dilihat dari kegagalan
fungsional dan struktural. Kegagalan fungsional adalah apabila perkerasan tidak
dapat berfungsi lagi sesuai dengan yang direncanakan dan menyebabkan
ketidaknyamanan bagi pengguna jalan. Sedangkan kegagalan struktural terjadi
ditandai dengan adanya rusak pada satu atau lebih bagian dari struktur perkerasan
jalan yang disebabkan lapisan tanah dasar yang tidak stabil, beban lalu lintas,
kelelahan permukaan, dan pengaruh kondisi lingkungan sekitar (Yoder, 1975).
Menurut Departemen Pekerjaan Umum (2007), kerusakan pada konstruksi jalan
(demikian juga dengan bahu beraspal) dapat disebabkan oleh beberapa faktor yaitu:
1. Air, yang dapat berasal dari hujan, sistem drainase jalan yang tidak baik, atau
naiknya air berdasarkan sifat kapilaritas air bawah tanah.
2. Iklim, di Indonesia yang termasuk beriklim tropis dimana suhu dan curah hujan
yang umumnya tinggi.
3. Lalu lintas, yang diakibatkan dari peningkatan beban (sumbu kendaraan) yang
melebihi beban rencana, atau juga repetisi beban (volume kendaraan) yang
melebihi volume rencana sehingga umur rencana jalan tersebut tidak tercapai.
4. Material konstruksi perkerasan, yang dapat disebabkan baik oleh sifat/ mutu
material yang digunakan ataupun dapat juga akibat cara pelaksanaan yang tidak
sesuai.
5. Kondisi tanah dasar yang tidak stabil, yang mungkin disebabkan karena cara
pemadatan tanah dasar yang kurang baik, ataupun juga memang sifat tanah
dasarnya yang memang jelek.
Kerusakan yang terjadi pada perkerasan lentur adalah mencakup semua
kerusakan seperti:
1. Retak (cracks)
Berdasarkan bentuknya retak dibagi menjadi: garis, blok, kulit buaya dan
parabola.
2. Perubahan bentuk (deformation)
-
11
Dikenal juga dengan istilah Distorsion. Kerusakan ini menyebabkan perubahan
bentuk permukaan perkerasan dari bentuk aslinya. Deformasi dapat dibedakan
atas alur (rutting), keriting (corrugation), sungkur (shoving), amblas
(depression), dan jembul (upheaval).
3. Cacat permukaan (surface defect)
Kerusakan ini sering disebut dengan Disintegration. Kerusakan ini ditimbulkan
akibat pecahnya lapisan permukaan menjadi fragmen-fragmen kecil yang jika
dibiarkan akan menyebabkan kehancuran total seluruh perkerasan. Kerusakan
ini dikelompokan menjadi delaminasi (delamination), kegemukan (bleeding),
pengausan (polishing), pelepasan butir (ravelling), pengelupasan lapis
perkerasan (stripping), dan tambalan (patches).
4. Cacat tepi (edge defect)
Kerusakan ini terjadi pada pertemuan tepi permukaan perkerasan dengan bahu
jalan tanah (bahu tidak beraspal) atau juga pada tepi bahu jalan beraspal dengan
tanah sekitarnya. Bentuk kerusakan cacat tepi permukaan dibedakan atas
gerusan tepi (edge break) dan penurunan tepi (edge drop). Umumnya
kerusakan-kerusakan yang timbul itu tidak disebabkan oleh satu faktor saja,
tetapi dapat merupakan gabungan dari penyebab yang saling kait-mengait.
Sebagai contoh adalah retak pinggir, pada awalnya dapat diakibatkan oleh tidak
baiknya sokongan dari damping. Dengan terjadinya retak pinggir,
memungkinkan air meresap masuk ke lapis di lubang-lubang disamping
melemahkan daya dukung lapisan dibawahnya (Kementerian Pekerjaan
Umum, 2007).
2.2.6. Survei Kondisi Kelayakan Struktural
Hasil pengamatan visual di lapangan akan diperoleh luas kerusakan,
kedalaman ataupun lebar retak yang nantinya dipergunakan untuk menentukan
kelas kerusakan jalan. Densitas kerusakan ini dipengaruhi oleh kuantitas tiap jenis
kerusakan dan luas segmen jalan yang ditinjau. Penentuan deduct value dapat
segera dihitung setelah kelas kerusakan densitas diperoleh.
1. Survei Kelayakan Struktural
-
12
Survei kelayakan struktural konstruksi perkerasan dilaksanakan guna
menentukan kelayakan struktur dari perkerasan jalan serta guna mengetahui
permasalahan yang dialami oleh struktur perkerasan jalan tersebut. Peninjauan
pada kondisi perkerasan dilihat berdasakan penetapan kriteria perancangan
guna melaksanakan program pemeliharaan serta program prioritas rehabilitas.
Survei evaluasi kelayakan struktural konstruksi perkerasan dapat dilaksanakan
dengan dua cara yaitu secara destruktif dan nondestruktif, dimana survei
evaluasi kelayakan struktural konstruksi perkerasan secara destruktif yaitu
dengan cara membuat tes pit pada perkerasan, mengambil sampel dengan cara
pemeriksaan langsung di lokasi survei. Namun pengambilan sampel dalam
survei evaluasi kelayakan struktural konstruksi perkerasan tersebut dapat
merusak kondisi perkerasan jalan yang disurvei.
2. Survei Kondisi Permukaan
Survei ini bertujuan untuk menentukan kondisi permukaan perkerasan serta
untuk mengetahui tingkat kenyamanan permukaan jalan terhadap lalu lintas
saat ini. Survei ini dapat dilakukan secara visual dapat menggunakan metode
PCI ataupun dengan bantuan alat mekanis. Informasi yang didapatkan dari
survei kondisi permukaan dapat digunakan sebagai evaluasi program
pemeliharaan perkerasan jalan hingga pada program rehabilitasi perkerasan
jalan dengan kualitatif yang didapat berdasarkan data kuatitas, adapun survei
secara visual meliputi :
a. Penilaian kualitas kondisi dari lapisan permukaan dari sangat baik, baik,
sedang, atau rusak.
b. Penilaian dilakukan dengan mencari nilai kerapatan kerusakan pada ruas
jalan.
c. Penilaian berat kerusakan yang terjadi, baik kualitas maupun kuantitas,
penilaian dilakukan pada kerusakan kerusakan yang terjadi pada
perkerasan yang membuat tingkat pelayanan perkerasan tersebut
berkurang, penilaian kerusakan seperti retak-retak (cracking), kegemukan
(bleeding), retak kotak-kotak (block cracking), cekungan (bumb and sags),
-
13
kriting (corrugation), amblas (depression), retak pinggir (edge cracking),
retak sambung (joint reflec cracking), retak memanjang/melintang
(longitudinal/trasverse cracking), tambalan (patching end utiliti cut
patching), pengausan agregat (polised agregat), lubang (pot hole), alur
(ruling), pengelupasan lapis permukaan (stripping), sungkur (shoving),
jembul (upheavel) dan pelepasan butir (revelling).
2.2.7. Faktor Yang Mempengaruhi Lendutan Perkerasan
1. Kinerja Perkerasan Akibat Roda Perkerasan
Permukaan dari suatu perkerasan lentur biasanya akan melendut apabila
dilalui oleh beban roda kendaraan. Besar dan bentuknya lendutan bervariasi
tergantung dari beberapa faktor yaitu pada jenis perkerasan, sifat-sifat teknis
seperti elatisitas, tebal perkerasan, tanah dasar, cuaca, dan umur perkerasan.
Deformasi yang terjadi dapat bersifat permanen ataupun bisa
terpulihkannya lendutan. Deformasi permanen terdiri dari konsolidasi dan
deformasi plastis. Deformasi plastis adalah suatu perubahan bentuk tanpa
adanya perubahan dalam volume.
2. Pengaruh Tempratur Terhadap Lendutan Perkerasan
Besarnya lendutan pada suatu perkerasan aspal yang diakibatkan beban lalu
lintas tergantung terhadap temperaturnya. Apabila suhu turun bitumen akan
menjadi lebih kental, getas, lapis perkerasan akan menjadi lebih kaku, dan akan
meningkatnya daya sebar beban serta menurunkan nilai lendutannya. Oleh
karena itu temperatur harus dicatat pada saat pengukuran lendutan dan
pembacaan ini disesuaikan dengan suhu standar. Faktor koreksi suhu standar
yaitu 35° pada daerah tropis adalah tidak konstan tetapi tergantung pada suhu
yang diuji.
3. Pengaruh Musim Terhadap Lendutan Perkerasan
Lendutan yang terjadi akibat beban gandar kendaraan pada permukaan
jalan bervariasi dengan musim. Defleksi rata-rata pada musim dingin lebih
tinggi bila dibandingkan dengan lendutan rata-rata pada waktu musim panas.
-
14
Hal ini dapat disimpulkan bahwa daya dukung subgrade akan turun selama
musim dingin akibat tingginya kadar air pada tanah. Sebaliknya pula
menurunnya lendutan pada musim panas disebabkan oleh turunnya kadar air
pada tanah dan terjadinya rekompaksi dan rekonsolidasi pada struktur
perkerasan jalan termasuk subgrade oleh beban lalu lintas.
2.2.8. Beban Dinamis Kendaraan
Beban dinamis merupakan beban yang besarnya (intensitasnya) berubah-
ubah menurut waktu, sehingga dapat dikatakan besarnya beban merupakan fungsi
waktu. Bekerja hanya untuk rentang waktu tertentu saja, akan tetapi walaupun
hanya bekerja sesaat akibat yang ditimbulkan dapat merusakkan struktur bangunan,
oleh karena itu beban ini harus diperhitungkan didalam merencanakan struktur
bangunan.
Sehingga beban dinamis kendaraan adalah beban yang timbul akibat adanya
pengaruh kendaraan dengan respon yang berubah-ubah menurut waktu dan
mempengaruhi struktur yang bersangkutan menjadi bergetar. Beban dinamis akibat
kendaraan menimbulkan gaya inersia pada pusat massa yang arahnya berlawanan.
Terdapat dua beban dinamis yang bekerja pada struktur jalan yaitu beban
hidup dan beban kejut. Beban hidup sendiri terdiri dari beban kendaraan yang
melintas pada perkerasan lentur termasuk beban pejalan kaki dan beban jalur lalu
lintas. Sementara itu, beban kejut sendiri yaitu pengaruh getaran dari pengaruh
dinamis lainnya.
2.2.9. Defleksi Permukaan Perkerasan Kaku Terhadap Beban Kendaraan
Defleksi merupakan perubahan bentuk pada balok dalam arah y akibat adanya
pembebanan vertikal yang diberikan pada batang material. Deformasi dapat dilihat
berdasarkan defleksi sesuai dengan bahan material, dari posisinya sebelum
mengalami pembebanan. Defleksi diukur dari permukaan netral awal ke posisi
netral setelah terjadi deformasi. Konfigurasi yang diasumsikan dengan deformasi
permukaan netral dikenal sebagai kurva elastis dari balok.
-
15
Gambar 2.4 Balok sebelum terjadi deformasi.
Gambar 2.5 Balok setelah terjadi deformasi.
Hal - hal yang mempengaruhi terjadinya defleksi yaitu :
a. Kekakuan batang
Batang yang sifatnya semakin kaku maka lendutan yang dihasilkan akan
semakin kecil.
b. Besarnya kecil gaya yang diberikan
Besar-kecilnya gaya yang diberikan pada batang berbanding lurus dengan
besarnya defleksi yang terjadi. Dengan kata lain semakin besar beban yang
dialami batang maka defleksi yang terjadi semakin besar.
c. Jenis tumpuan yang diberikan
Jumlah reaksi dan arah pada tiap jenis tumpuan berbeda-beda. Oleh karena
itu besarnya defleksi pada penggunaan tumpuan yang berbeda-beda tidaklah
sama. Semakin banyak reaksi dari tumpuan yang melawan gaya dari beban
maka defleksi yang terjadi pada tumpuan rol lebih besar dari tumpuan pin
(pasak) dan defleksi yang terjadi pada tumpuan pin lebih besar dari tumpuan
jepit.
d. Jenis beban yang terjadi pada batang
-
16
Beban terdistribusi merata dengan beban titik, keduanya memiliki kurva
defleksi yang berbeda-beda. Pada beban terdistribusi yang terjadi pada bagian
batang yang paling dekat lebih besar. Ini karena sepanjang batang mengalami
beban sedangkan pada beban titik hanya terjadi pada beban titik tertentu saja.
Beban terdistribusi merata dengan beban titik, keduanya memiliki kurva
defleksi.
2.2.10. Sensor Accelerometer
Acceleration atau percepatan dapat didefinisikan sebagai perubahan
kecepatan terhadap perubahan waktu. Di samping itu, percepatan dapat
dihubungkan juga dengan perubahan jarak atau perubahan posisi seperti persamaan
berikut:
𝑎 =𝜕𝑉
𝜕𝑡=
𝜕2𝑥
𝜕𝑡2
di mana α adalah percepatan (m/s2), V adalah kecepatan (m/s), t adalah waktu (s),
dan x adalah jarak atau posisi. Satuan dari acceleration juga menggunakan g. Satuan
g ini sebanding dengan grafitasi bumi di atas permukaan laut yaitu 32,2 ft/s2 atau
9,81 m/s2. Accelerasi atau percepatan merupakan salah satu besaran fisis yang
dapat dideteksi oleh sensor.
Secara umum, aplikasinya dapat dimanfaatkan untuk mengukur getaran dan
percepatan. Prinsip kerja sensor didasarkan pada hukum Fisika bahwa apabila suatu
konduktor digerakkan melalui dalam suatu medan magnet, maka akan timbul suatu
tegangan induksi pada konduktor tersebut. Accelerometer yang diletakkan di
permukaan bumi dapat mendeteksi percepatan 1g (ukuran gravitasi bumi) pada titik
vertikalnya. Sedangkan untuk percepatan yang arah pergerakan secara horizontal,
sensor accelerometer akan mengukur percepatannya secara langsung ketika
bergerak secara horizontal.
2.2.11. Perangkat Lunak DSAcc
Softwere DSAcc merupakan aplikasi yang diciptakan untuk mengolah
keseluruhan alat accelerometer. Aplikasi ini menerima dan mengolah data dari
input sensor yang kemudian ditampilkan dalam bentuk grafik acceleration pada 3
-
17
arah sumbu (x, y, dan z), velocity, displacement, dan frekuensi. Di dalamnya juga
sudah dilengkapi petunjuk penggunaan aplikasi ini dengan penggunaan bahasa
yang mudah dan universal. Di bawah ini merupakan tampilan dari perangkat lunak
DSAcc:
Gambar 2.6 Tampilan Aplikasi DSAcc.
Software DSAcc digunakan untuk melakukan analisis terhadap data vibrasi
yang diakuisisi. Beberapa fitur yang dimiliki oleh aplikasi adalah:
1. Analisis percepatan, kecepatan, dan displacement pada domain waktu.
2. Analisis Power Spectral Density (PSD) dari data vibrasi yang didapat.
3. Display dalam bentuk grafik dan ditampilkan secara real-time ketika
pengukuran dilakukan.
4. Analisis off-line terhadap data vibrasi yang disimpan.
5. Aplikasi dapat menyimpan dan menampilkan data vibrasi yang disimpan dalam
format ASCII.
-
65
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Setelah dilakukan penelitian tentang analisa kondisi bawah permukaan
struktur perkerasaan kaku akibat lalu lintas kendaraan di Jalan Sekaran Raya, dapat
disimpulkan bahwa:
1) Alat sensor akan lebih optimal menampilkan hasil apabila alat sensor benar-
benar terinjak oleh kendaraan yang melintas. Berdasarkan hasil output yang
terekam pada aplikasi DSAcc didapat kisaran nilai percepatan untuk kendaran
sepeda motor ialah di bawah ± 0,72 m/s2 dan untuk kendaran ringan (mobil
penumpang) di antara 0,82 m/s2 sampai dengan ± 2,0 m/s2.
Kemudian di dapat nilai kecepatan partikel tanah dari kendaraan ringan (mobil
penumpang) lebih tinggi dibanding dari sepeda motor, dengan nilai 0,026 m/s
dari kendaraan ringan dan 0,018 m/s dari sepeda motor.
Untuk nilai displacement meskipun nilainya sangat kecil (bahkan mendekati
0), namun juga menunjukan bahwa pengaruh yang disebabkan oleh kendaraan
ringan (mobil penumpang) memiliki nilai displacement lebih tinggi
dibandingkan dari sepeda motor, yaitu dengan nilai 0,00012 mm dari
kendaraan ringan (mobil penumpang) dan 0,00008 mm dari sepeda motor.
Sedangkan untuk nilai frekuensi rata-rata dari kendaraan ringan memiliki nilai
5,7273 Hz dan sepeda motor memiliki nilai 11,9051 Hz.
2) Nilai DEF Alat Accelerometer dari kendaraan ringan bervariatif dengan
dipengaruhi oleh berat isi kendaraan tersebut, dengan nilai DEF rata-rata
adalah 0,00046, sedangkan nilai ESAL Faktor Bina Marga untuk kendaraan
ringan adalah 0,000451. Didapatkan perbedaan yang cukup kecil antara DEF
dan ESAL, sehingga menghitung getaran kendaraan dengan accelerometer
dapat dijadikan acuan lain untuk mencari nilai Faktor ESAL.
3) Berdasarkan penelitian ini, metode analisa untuk mendeteksi kondisi tanah di
bawah perkerasan jalan dengan menggunakan alat sensor accelerometer ini
-
66
sudah relevan digunakan atau diaplikasikan di Indonesia yang setidaknya untuk
menggantikan metode-metode testing yang bersifat destruktif seperti metode
core drill.
5.2. Saran
a) Bagi Institusi
Diharapkan kedepan dapat mengembangkan dan melengkapi kekurangan-
kekurangan dari alat accelerometer sekaligus aplikasi penglohnya yaitu DSAcc
menerapkan proses testing pada perkerasan jalan dengan metode non-destruktif,
sehingga tidak merusak perkerasan jalan yang sudah dibangun. Salah satu metode
non-destruktif adalah dengan menggunakan alat sensor accelerometer.
b) Bagi Pembaca
Kelemahan untuk saat ini pada alat accelerometer ialah dimensi alat sensor masih
terlalu kecil, sedangkan sensor hanya akan terbaca atau terekam nilainya apabila
alat sensor benar-benar terinjak oleh kendaraan. Oleh karena itu, pada penelitian
selanjutnya diharapkan dapat mengembangkan atau mendesain ulang dimensi alat
sensor lebih besar dan memanjang supaya setiap kendaraan yang melintasi jalan
dapat terekam oleh sensor dengan lebih tepat dan maksimal.
-
67
DAFTAR PUSTAKA
P. Hasibuan, Hrc. Priyosulistiuo and S. Siswosukarto. 2014. Predicting Internal
Compressive Force on Equal Angle Steel Section Upon Various Support
Type Using Vibration Method, Procedia Engineering 95. 260-271.
A, Sabato. 2015. Pedestrian bridge vibration monitoring using awireless MEMS
accelerometer board, Computer Supported Cooperative Work in Design
(CSCWD). IEEE 19th International Conference.
Fatoni, A. 2006. Metodologi Penelitian Dan teknik Penyusunan Skripsi. Jakarta:
Rineka Cipta
Hasibuan, Purwandi, and Syaryadhi. 1997. Penggunaan MMA7361 sebagai
Alternatif Pengukuran Lendutan pada Jembatan Secara Nirkabel Berbasis
ATmega32. Jurnal Rekayasa Elektrika.
Tjokrodimuljo, Kardiono. 2007. Teknologi Beton. Yogyakarta: Biro Penerbit
KMTS FT UGM.
Cernica, J.N. 1995. Geotechnical Engineering - Foundation Design. John Wiley &
Sons. Canada.
Departments of The Army and The Air Force. 1994. Pavement Design for Roads,
Streets, and Open Storage Areas, Rigid Layered Method. Prentice-Hall,
New Jersey, USA.
Brinkgreve, R.B.J and Vermeer. 1998. Plaxis Version 7. A.A.Balkema/
Rotterdam/Brookfield/1998. Netherlands.
Yoder, E.J and Witczak, M.W. 1975. Principles of Pavement Design. 2nd Edition.
New York: John Wiley & Sons, inc.
Liu P., F. Otto, D. Wang. 2017. Measurement and Evaluation on Deterioration of
Asphalt Pavements by Geophones, Measurement. German Reasearch
Foundation.
Sukirman, Silvia. 1999. Perkerasan Lentur Jalan Raya. Penerbit Nova. Bandung.
Sukirman, Silvia. 2010. Perencanaan Tebal Struktur Perkerasan Lentur. Penerbit
Nova. Bandung.
-
68
Presiden Republik Indonesia, 27 Desember 1980. Undang Undang No. 13 Tahun
1980 Tentang Jalan.
Hardiyatmo, H C. 2015. Analisis dan Perancangan FONDASI bagian I edisi
kedua.Yogyakarta: Gajah Mada University Press.
Direktorat Jenderal Bina Marga. 1983. Manual Perkerasan Jalan No.
01/MN/BM/1983. Departemen Pekerjaan Umum.
Direktorat Jenderal Bina Marga. 1983. Manual Pemeliharaan Jalan No.
03/MN/B/1983. Departemen Pekerjaan Umum.
Departemen Pekerjaan Umum. 2007. Faktor-Faktor Penyebab Kerusakan Jalan.
Jakarta.
BAPPEDA, Badan Perencanaan Pembangunan Daerah. 2010-2030. Rencana Tata
Ruang Wilayah Kota Pagar Alam. Kota Pagar Alam.
Das, Braja M. 1993. Principles of Soil Dynamics. PWS-Kent Publishing Company.
Boston.
Hancock dan Bommer. 2004. Predicting The Number of Cycles of Ground Motion.
(Jurnal).
Rifki, Mustofa. 2011. Analisis Periode Getar dan Redaman Struktur Jembatan
Teksas Berdasarkan Data Pengukuran Vibrasi. (Skripsi). Depok. Jurusan
Teknik Sipil Universitas Indonesia.