Nama Ir. SAKTYANU P S DERMOREDJO, MEngSc.

Latar Belakang

Sejak 1980 bekerja di Ditjen Bina Marga Dept. PU, Dalam Perencanaan & Supervisi Jalan

Pendidikan

• S1 Teknik Sipil, Institut Teknologi Bandung.• Pasca Sarjana Jalan Raya PU-ITB. Bandung

• S2 Geoteknik, University of New South Wales, Sydney, Australia.

19791980

1992

Jabatan Saat ini

• Widyaiswara Madya Bidang Jln & Jbt Sejak 2007

Alamat saktyanu54@gmail.com 0811875557

Riwayat Jabatan

• Staf Teknik di Subdit Teknik Jalan & Jbt.• Kepala Seksi Perencanaan Geometrik.• Kepala Seksi Diseminasi Standar• Analis Kebijakan, Kementerian Negara PU.• Pejabat Fungsional Teknik Jln & Jbt Madya• Tenaga Fungsional pada BPJT • Widyaswara Madya Bid Jalan & Jembatan

1981-19941994-19981998-19991999-20012001-20072005-2007

2007- sekarang

TUJUAN PEMBELAJARAN UMUM (TIU)

Pada akhir pelatihan ini peserta diharapkan

a. memahami dan mampu menjelaskan prinsip-

prinsip Desain Struktur Jalan,

b. mampu memberikan masukan-masukan

sebagai pertimbangan teknis dalam

pelaksanaan review desain jalan yang

dilakukan konsultan sebagaimana yg diatur

dalam kontrak. 04/19/23 3

TUJUAN PEMBELAJARAN KHUSUS(TIK)

Pada akhir pelatihan ini peserta diharapkan

a. Memahami filosofi desain teknis (fleksibel

maupun rigid pavement),

b. Memahami apa yg harus dilakukan oleh

”Construction Engineer”,

c. Memahami parameter-parameter utama

yg digunakan utk perencanaan jalan.04/19/23 4

TUJUAN PEMBELAJARAN KHUSUS

Selesai mengikuti pelajaran ini peserta diharapkan memiliki

kemampuan untuk : Menjelaskan tentang perencanaan perkerasan kaku

metoda NAASRA Menjelaskan tentang perencanaan perkerasan kaku

metoda AASHTO Menjelaskan tentang perencanaan perkerasan metoda

BINA MARGA Menjelaskan tentang Prestressed Precast Rigid

Pavement

04/19/23 5

PERKERASAN JALAN

Fungsi perkerasan jalan adalah mengusahakan agar tanah dasar lebih tahan terhadap beban lalu lintas dan cuaca sedemikian sehingga usaha pemeliharaan mampu mempertahankan permukaan untuk tetap dalam kondisi layak untuk dilewati.

Perkerasan jalan adalah satu atau beberapa lapis material

yang dipadatkan diatas tanah dasar dengan maksud agar

lalu lintas dapat berjalan dengan lancar tanpa terhambat

04/19/23 6

PERKERASAN JALAN

Apakah semua jalan harus diperkeras ?

Apabila tanah dasar cukup keras dan kuat menerima beban

lalu lintas dan cuaca, maka perkerasan tidak diperlukan

(contoh : jalan yang dibuat diatas batu galian)

Apa definisi ”desain perkerasan jalan” ?

Desain perkerasan jalan adalah cara untuk menghitung tebal

lapis-lapis perkerasan jalan yang paling ekonomis dengan

memperhitung kan kekuatan tanah dasar, sifat dan

kekuatan lapis-lapis perkerasan, beban dan frekuensi lalu

lintas serta umur rencana yang diharapkan. 7

Perkerasan Jalan

Apa itu ”perkerasan lentur” ? Perkerasan yang menggunakan binder (bahan

pengikat batuan) bersifat lentur (misalnya aspal).

Apa itu ”perkerasan kaku” ? Perkerasan yang menggunakan binder yang

bersifat kaku (misalnya semen Portland).04/19/23 8

Perkerasan Jalan Apa itu ”stabilisasi tanah” ? Proses pengolahan tanah dasar yang

lemah/lunak/tidak tahan beban/mudah berubah sifat bila ada instrusi air, dengan menambahkan material lain/zat aditif/proses tertentu, menjadi tanah dasar yang lebih baik dalam fungsinya menerima beban lalu lintas atau pengaruh air.

Apa itu ”jalan tanah” ? Jalan tanah adalah jalan yang terdiri dari permukaan

tanah setempat, diratakan sehingga bisa dilalui lalu lintas tanpa hambatan.

Apa itu ”jalan kerikil” ? Jalan yang dibuat tanah dasar setempat dicampur

dengan kerikil (batu seadanya berukuran kecil tanpa dipecah dan biasanya bulat) agar lebih tahan menerima beban lalu lintas dan pengaruh cuaca.

04/19/23 9

Perkerasan Jalan Apa itu ”pondasi macadam” ? Lapis perkerasan terdiri dari batu pecah 5/7 cm

ditutup dengan batu lebih kecil 2/3 cm dipadatkan kemudian baru ditabur batu kunci atau pasir untuk menutup rongga-rongga yang masih tampak dipermukaan.

Apa itu ”penetrasi macadam” ? Lapis penutup perkerasan jalan terdiri dari batu

pecah 5/7 dan ditabur dengan batu pecah 2/3 cm dpadatkan setengah matang disemprot dengan aspal 4,5 l/m2 baru dipadatkan sempurna.

04/19/23 10

Perkerasan Jalan

Apakah semua permukaan jalan perlu di desain ?

Desain perkerasan jalan hanya efektif untuk jalan

dengan lalu lintas cukup besar (umumnya diatas 300

kendaraan per hari). Untuk lalu lintas kecil bisa

menggunakan tebal minimum masing-masing lapis

perkerasan, menggunakan tebal standar atau bisa

juga dibiarkan tetap tanpa perkerasan sejauh lalu

lintas tidak terhambat dan usaha pemeliharaan

mampu mencegah kerusak permukaan jalan.

04/19/23 11

Jenis Perkerasan

Jalan tanah atau stabilitasi tanah (jalan tanpa perkerasan atau hanya tanah setempat distabilitasi).

Perkerasan sederhana, Perkerasan Telford, pondasi mencadam, ditutup dengan lapis penterasi mencadam atau Burtu dan Burda.

Perkerasan bertahap, perkerasan berupa peningkatan dari jenis perkerasan sederhana yang ditambah lapis-lapis beton aspal secara bertahap untuk meningkatkan kemampuannya menerima beban lalul lintas yang semakin berat.

Perkerasan permanen, perkerasan yang sejak awal di desain untuk menampung beban lalu lintas yang sudah direncanakan, umumnya lintas berat, padat dan berjalan cepat dan diharapkan berfungsi selama umur rencananya.

04/19/23 12

PUNDAMENTAL PERKERASAN BETON

Perkerasan beton dapat menanggung beban dari pejalan kaki hingga runway pesawat terbang 175 ton, dan dapat bertahan sampai 5,10,20 sampai 50 tahun.

Secara histori perkerasan dibagi menjadi dua jenis yaitu perkerasan lentur dan perkerasan kaku, yg dapat dipermudah dengan membedakan bagaimana perkerasan bereaksi terhadap beban dan lingkungannya.

Perkerasan aspal beton umumnya terdiri dari wearing surface yg tipis diatas base dan subbase cource.

Sedangkan perkerasan kaku dari beton bisa mempunyai base atau tidak diatas subgrade.

04/19/23 13

04/19/23 14

PERBEDAAN PERKERASAN RIGID DGN PERKERASAN FLEKSIBEL

PERBEDAAN ANTARA PERKERASAN KAKU DGN LENTUR Perbedaan yg esensi antara kedua jenis perkerasan ini adalah bagaimana distribusi beban disalurkan ke subgrade.

Perkerasan kaku karena mempunyai kekakuan , akan mendistribusikan beban pada daerah yg relatif luas pada subgrade, sebab beton sendiri adalah bagian utama yg menanggung beban struktural.

Perkerasan lentur dibuat dgn material yg relatif kurang kaku, sehingga tidak menyebarkan beban sebaik pada beton, sehingga memerlukan tebal yang lebih besar untuk meneruskan beban ke subgrade.

04/19/23 15

PERBEDAAN ANTARA PERKERASAN KAKU DGN LENTUR

Faktor yg dipertimbangkan dalam disain perkerasan beton adalah kekuatan struktur beton, dengan alasan ini variasi kecil pada subgrade mempunyai pengaruh yg kecil pada kapasitas perkerasan menanggung beban.

Perbedaan lain bahwa perkerasan beton menyediakan kemungkinan berbagai tekstur, warna perkerasan, sehingga secara arsitektur lebih baik.

04/19/23 16

JENIS-JENIS PERKERASAN KAKU

Jalan beton pertama dibuat tahun 1893 di Bellefontaine, Ohio, yg masih ada sampai sekarang.

Dari pionir proyek tersebut saat ini berkembang menjadi tiga jenis perkerasan kaku yaitu, Jointed Plain (JPCP), Jointed Reinforced (JRCP) dan Continuously Reinforced (CRCP).

Salah satu item yang membedakan setiap jenis adalah sistem jointing yg digunakan untuk mengendalikan perkembangan retaknya.

Retak pada perkerasan merupakan masalah yg komplek, hal ini penting mengetahui berbagai alasan seperti, beton menyusut, kontraksi dan mengembang serta melengkung akibat beban dan lingkungan yg dapat menghasilkan retak.

04/19/23 17

04/19/23 18

JPCP (Jointed Plain Concrete Pavement)

04/19/23 19

JRCP (Jointed Reinforced Concrete Pavement)

04/19/23 20

CRCP (Continuously Reinforced Concrete Pavement)

2104/19/23

04/19/23 22

04/19/23 23

04/19/23 24

Metoda Bina Marga 2003Perancangan dengan metoda Bina Marga sesuai dengan Pedoman Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen (PdT-14-2003), mengadopsi perancangan perkerasan kaku dari Austroad Australia.Namun pada dasarnya mengadopsi dari metode PCA (referensi NAASRA method) yg dimodified. Metode PCA ringkas & sederhana tdk memerlu kan pendekatan faktor iklim , kinerja perkerasan (serviceability) shg relatif mudah dilaksanakan

Parameter yang digunakan :

a) Beban Lalu Lintas Rencana, hanya kendaraan niaga dengan berat total > 5 ton yang diakomodir.

a) Modulus subgrade reaction k, dilapangan dapat dilakukan dengan pengujian “Plate Bearing Test (AASHTO T 222-81) atau ASTM D 1196.

a) CBR lapangan dilakukan dengan pengujian CBR lapangan sesuai dengan SNI 03-1731-1989 atau CBR laboratorium sesuai dengan SNI 03-1744-1989. Apabila CBR mempunyai nilai < 2% maka harus dipasangi pondasi bawah terbuat dari beton kurus (Lean Mix Concrete) setebal 15 cm yang dianggap mempunyai nilai CBR tanah dasar effektip 5%.

26

Parameter yang digunakan : Tebal pondasi bawah minimum didapatkan dari

gambar dengan tebal paling sedikit 10 cm yang mempunyai mutu sesuai dengan SNI No. 03-6388-2000 dan AASHTO M-155 serta SNI 03-1743-1989. Bila direncanakan perkerasan beton semen bersambung tanpa diuji, pondasi bawah harus menggunakan campuran beton kurus (CBK).

CBR tanah dasar effektip dapat dilihat pada gambar. CBR effektip adalah peningkatan CBR tanah dasar sesudah diperkuat dengan campuran beton kurus (CBK). Beberapa jenis pondasi bawah yang direkomendasikan adalah : sirtu (granular subbase), beton kurus gilas padat (lean rolled concrete), campuran beton kurus (CBK=lean mix concrete), atau stabilisasi.

27

Parameter yang digunakan :a) Analisa perkerasan beton semen

didasarkan atas dua model kerusakan yaitu :

• Fatik : kelelahan struktur pelat beton akibat repesit beban

• Erosi pada pondasi bawah atau dasar tanah dasar yang diakibatkan oleh lendutan berulang pada sambungan dan tempat retak yang direncanakan

28

29

30

PRINSIP PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN LENTUR (Pd T-01-2002-B)

Referensinya adalah Metoda AASHTO -1993

Pada metoda AASHTO -1993 terdapat perubahan

mendasar, walaupun tetap masih mengikuti

model perkiraan kondisi perkerasan AASHO

1972.

31

AASHO 1972 AASHTO 1993

1. Parameter daya dukung tanah dasar DDT (S) hasil konversi dari CBR

2. Faktor Regional (FR=R), untk mengakomodir perbedaan kondisi lokasi jalan

3. - (belum dimunculkan parameter: -reliabilitas, -koefisien drainase dan simpangan)

4. ITP = a1 . D1 + a2 . D2 + a3 . D3

( ITP = SN )

1. Parameter daya dukung tanah dasar, dinyatakan dalam Mr (Modulus Resilien) yang diperoleh dari test AASHTO –T274, atau korelasi terhadap CBR

2. Parameter faktor regional tidak digunakan lagi, diganti parameter lain.

3. Parameter baru :• Realibilitas• Koefisien drainase• Simpangan baku total 4. ITP = a1 .D1 + a2 . D2 .m2 +

a3 . D3 . m3

( ITP = SN )m = koefisien drainase

32

Perbedaannya adalah sebagai berikut :

Nomogram Perkerasan Lentur

33

Dimana :SN = Structural Number (ITP)Wt

18 = Beban sumbu standar total (ESA) selama umur rencana

∆ PSI = Selisih antara nilai PSI diawal dan akhir masa layan struktur perkerasan

So = Devisi standar dari nilai Wt18

ZR = Konstanta normal pada tingkat peluang (probabilitas), R

MR = modulus of Resilient (Mpa)

Tebal lapisan perkerasan dihitung dari nilai SN rumus berjenjang sebagai berikut :

2,54 SN = a1.D1 + a2.D2.m2 + a3.D3.m3

2,54 SN = a1.D1 + a2.D2.m2

2,54 SN = a1.D1

Dimana I = 1,2,3,4 = indeks menyatakan lapisan permukaan, LPA, LPB dan tanah dasar

34

• Ketiga nilai SN pada rumus tersebut, masing-masing dihitung terhadap nilai MR dari tanah dasar, lapis pondasi bawah dan lapis pondasi atas

• Persamaan bertingkat tersebut diatas dapat dilakukan hanya jika lapisan pendukung memiliki nilai MR tidak lebih besar dari 300 Mpa (yang biasanya hanya dipunyai oleh lapisan pendukung tanpa bahan pengikat). Untuk lapis pendukung yang mempunyai nilai MR > 300 Mpa, gunakan tebal lapisan minimum.

• Metoda AASHTO 1993 menetapkan persyaratan tebal minimum lapis perkerasan sebagai fungsi dari Wt

18, sebagaimana dapat dilihat pada tabel.

35

Persyaratan Tebal Minimum

Wt18(ESA)

Tebal Lapisan Minimum (CM), untuk

Aspal Beton Pondasi Agregat

≤ 50.00050.001 – 150.000150.001 – 500.000

500.001 – 2.000.000

2.000.001 – 7.000.000

7.000.001 = -

2,5 (bisa pelaburan saja)5,06,57,5910

101010151515

36

Faktor yang dimunculkan adalah :1. Reliabilias (Keandalan)Reliabilitas adalah nilai peluang dari kemungkinan

tingkat pelayanan dapat dipertahankan selama masa pelayanan. Variasi dari data dianggap mengikuti distribusi normal, sehingga faktor keandalan desain, hanya ditentukan oleh simpangan (deviasi) standar dari nilai So dan tingkat peluang ZR yang diinginkan.

Tingkat peluang pada dasarnya merupakan tingkat risiko dari kesalahan desain.

Untuk jalan arteri primer, misalnya adalah jalan yang memikul beban lalu lintas yang tinggi, dan harus selalu memiliki kondisi perkerasan dengan baik. Maka tingkat resiko kesalahan desain harus dapat dibuat minimum, dan ini berarti tingkat peluang (probabilitas) harus tinggi. Variasi data dianggap mengikuti distribusi normal, sehingga faktor keandalan desain, ditentukan oleh nilai keandalan dan tingkat probabilitas (standar deviasi normal ZR)

37

2.Kondisi Lingkungan, bukan lagi sebagai faktor regional (AASHO, 72) yang merupakan faktor kumulatif dari kembang-susut tanah, perbedaan temperatur dan penuaan bahan aspal.

3.Karakteristik Tanah dasar, yang diterjemahkan menjadi modulus resilient.MR = K1.(αd)K2 Mr = 1500 CBR Mr = 19,4 k dimana :MR = Modulus resilient tanah kohesif (Mpa)Ki = konstanta tergantung pada sifat fisik tanah,

kepadatan dan kadar airαd = tegangan deviator (Kpa)

4.Koefisien kekuatan relatif, dihubungkan dengan modulus elastisitas. Contoh a AC = 0,173 ln (Eac) – 0.183 => 0.44 pd temp 20 C dan Eac = 450.000 psi

5.Drainase, diikutsertakan dalam bentuk koefisien drainase mi.

38