i

TUGAS AKHIR

REDESIGN RIGID PAVEMENT DI RUAS

JL. KOLONEL HR HARDIJANTO KELURAHAN SUKOREJO

KECAMATAN GUNUNGPATI KOTA SEMARANG BERDASARKAN

EVALUASI TERHADAP DAYA DUKUNG TANAH

Tugas Akhir

diajukan sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik Program Studi Teknik Sipil

Oleh

Brillian Nisa NIM. 5113412017

Firda Oktika UN NIM. 5113412033

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2017

iv

v

vi

vii

MOTTO 1. Sesungguhnya Allah tak akan mengubah keadaan suatu kaum sebelum mereka

mengubah keadaan diri mereka sendiri (QS. Ar-Ra’d:11)

2. Berdo’alah yakin terkabul. Ketahuilah bahwasanya Allah tidak mengabulkan

do’a dari hati yang lalai dan bersenda gurau (HR. Tirmidzi 3479)

3. Ridha Allah bergantung pada ridha orang tua dan murka Allah bergantung pada

murka orang tua (HR.Tirmidzi)

4. “Education is our passport to the future, for tomorrow belongs to the people

who prepare for it today.” –Malcolm X

5. “If you can dream it, you can do it.” –Walt Disney

PERSEMBAHAN DARI FIRDA OKTIKA UN

1. Untuk Mamah, Bapak, dan Mas Iqbal yang aku cintai.

2. Untuk Ibu Dr. Rini Kusumawardani, S.T., M.T., M.Sc. dan Bapak Untoro

Nugroho, S.T., M.T. yang sudah membimbing dalam Tugas Akhir ini.

3. Untuk Bapak dan Ibu dosen Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang.

4. Untuk Gamananta 2012, dan Mahasiswa Teknik Sipil Universitas Negeri

Semarang.

5. Untuk Brillian Nisa, Firda Rahma, Mas Acing, Annisa Dian, Mas Wawan,

Theo, dan Ronni yang sudah membantu dan memberi semangat dalam proses

Tugas Akhir ini.

6. Untuk Almamaterku tercinta Universitas Negeri Semarang.

PERSEMBAHAN DARI BRILLIAN NISA

1. Kepada kedua orang tuaku, Bapak Supranyoto dan Ibu Nita Shobah serta

kakakku Guruh Wicaksono dan Siti Khoirun Ulin Ni’matun Saroh yang telah

memberikan do’a, dukungan serta motivasi baik secara moril maupun materil.

2. Kepada dosen pembimbing, Ibu Dr. Rini Kusumawardani, S.T., M.T., M.Sc.

dan Bapak Untoro Nugroho, S.T., M.T. yang telah memberikan saran dan

masukan kepada kami terhadap Tugas Akhir ini.

viii

3. Kepada Bapak dan Ibu dosen Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri

Semarang.

4. Kepada Firda Oktika selaku partner Tugas Akhir ini, terima kasih atas

dukungan, kerja sama dan kesabarannya kepada saya.

5. Kepada Gamananta 2012 khususnya Firda Rahmawati Putri, Annisa Dian

Permata, Mas Acing, Mas Wawan, Ronny Kurniawan, M. Yusuf Habibie,

Theodorus Pandu yang sudah membantu dan memberi semangat dalam proses

Tugas Akhir ini.

7. Kepada GBC, Muhammad Thariq, Daniel Alvin Chaidir, Dyah Yunita

Pangesti, Heru Chahyono, Tri Sasongko Maulana Putra, yang selalu

mendukung dalam keadaan apapun dan memberi semangat dalam proses Tugas

Akhir ini.

8. Kepada Almamater saya Universitas Negeri Semarang.

ix

ABSTRAK

Brillian Nisa, Firda Oktika U.N. 2017. “Redesign Rigid Pavement di

Ruas Jl. Kolonel HR Hardijanto Kelurahan Sukorejo Kecamatan Gunungpati Kota

Semarang berdasarkan Evaluasi pada Daya Dukung Tanah”. Tugas Akhir Jurusan

Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang. Dosen Pembimbing

I : Dr. Rini Kusumawardani S.T., M.T., M.Sc., Dosen Pembimbing II : Untoro

Nugroho, S.T., M.T. Setiap tahunnya kondisi pada ruas Jl. Kolonel HR.

Hardijanto Gunungpati Kota Semarang mengalami kerusakan. Melihat dari fungsi

ruas Jl. Kolonel HR Hardijanto Gunungpati Kota Semarang yang strategis, maka

perlu dilakukan pemeliharaan dan peningkatan, salah satunya adalah dengan

mengganti lapis permukaan jalan dengan perkerasan kaku. Tujuan dari evaluasi

yang dilakukan berdasarkan daya dukung tanah dasar yaitu untuk memberikan

solusi mengenai penanganan masalah kerusakan jalan pada ruas Jl. Kolonel HR

Hardijanto Gunungpati Kota Semarang.

Metode penelitian yang digunakan dalam Tugas Akhir ini meliputi

pengujian lapangan dan pengujian laboratorium. Pengujian di lapangan meliputi

uji Dynamic Cone Penetrometer, Soil Density Gauge, dan pengujian kepadatan

lapangan di laboratotium meliputi uji fisik tanah dan mekanis tanah. Tanah yang

digunakan dalam penelitian Tugas Akhir ini diambil dari lapangan, dan pada

penelitian Tugas Akhir ini di campur dengan variasi presentase pasir Muntilan dan

Semen Gresik. Pengujian Direct Shear Test dan California Bearing Ratio Test menggunakan komposisi presentase 50% lempung dengan 50% pasir, 0% semen;

25% pasir, 25% semen; 20% pasir, 30% semen; 10% pasir, 40% semen; 0% pasir,

50% semen; 30% pasir 20% semen; dan yang terakhir 40% pasir, 10% semen.

Hasil pengujian menunjukkan bahwa V3 (variasi 3) komposisi campuran

50% lempung dengan 20% pasir dan 30% semen sudah mampu meningkatkan

nilai daya dukung tanah dasar (subgrade). Nilai daya dukung tanah yang

diperoleh dari pengujian laboratorium sudah lebih besar yaitu sebesar 8,32

daripada nilai daya dukung tanah eksisting yaitu sebesar 4,89. Selain stabilisasi

tanah dasar dengan semen, solusi yang dilakukan adalah dengan merubah lapis

permukaan jalan yang dulunya flexible pavement menjadi rigid pavement. Design rigid pavement yang dilakukan menggunakan metode Bina Marga tahun 2002 dan

metode AASHTO tahun 1993 didapatkan hasil tebal beton sebesar 200 mm.

Kata kunci : Daya dukung tanah, rigid pavement, subgrade jalan.

x

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT dan

mengharapkan ridho yang telah melimpahkan rahmat-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan tugas akhir yang berjudul Redesign Rigid Pavement di Ruas Jl.

Kolonel HR Hardijatno Kelurahan Sukorejo Kecamatan Gunungpati Kota

Semarang berdasarkan Evaluasi terhadap Daya Dukung Tanah. Tugas akhir ini

disusun sebagai salah satu persyaratan meraih gelar Sarjana Teknik pada Program

studi S1 Teknik Sipil Universitas Negeri Semarang. Shalawat dan salam

disampaikan kepada junjungan alam Nabi Muhammad SAW, mudah-mudahan

kita semua mendapatkan safaatNya di yaumil akhir nanti, Amin.

Penelitian ini diangkat sebagai upaya untuk mengevaluasi jalan rigid

pavement berdasarkan daya dukung tanah di kota Semarang. Penyelesaian tugas

akhir ini tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan

ini penulis menyempaikan ucapan terima kasih serta penghargaan kepada:

1. Prof. Dr. Fathur Rokhman, M. Hum, Rektor Universitas Negeri Semarang atas

kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menempuh studi di

Universitas Negeri Semarang.

2. Dr. Nur Qudus, M.T., Dekan Fakultas Teknik.

3. Dra. Sri Handayani, M.Pd., Ketua Jurusan Teknik Sipil.

4. Dr. Rini Kusumawardani, S.T., M.T., M.Sc., Ketua program studi Teknik Sipil

yang telah memberi bimbingan dengan menerima kehadiran penulis setiap saat

disertai kesabaran, ketelitian, masukan-masukan yang berharga untuk

menyelesaikan tugas akhir ini.

5. Dr. Rini Kusumawardani, S.T., M.T., M.Sc., dan Untoro Nugroho, S.T., M.T.

Pembimbing yang penuh perhatian dan atas perkenaan memberi bimbingan dan

dapat dihubungi sewaktu-waktu disertai kemudahan dalam memberikan bahan

dan menunjukkan sumber-sumber yang relevan sangat membantu penulisan

tugas akhir ini.

6. Mego Purnomo, S.T., M.T., sebagai Penguji I yang telah memberi masukan

yang sangat berharga berupa saran, ralat, perbaikan, pernyataan, komentar,

tanggapan, menambah bobot dan kualitas tugas akhir ini.

xi

7. Semua dosen Teknik Sipil Fakultas Teknik Unnes yang telah memberi bekal

pengetahuan yang berharga.

8. Berbagai pihak yang yang telah memberi bantuan untuk tugas akhir ini yang

tidak dapat disebutkan satu persatu.

Penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi

pembaca dan sebagai bekal untuk pengembangan di masa mendatang.

Semarang,

Penulis,

xii

DAFTAR ISI

SAMPUL / COVER ..................................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING ............................................................ ii

LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................................... iii

LEMBAR KEASLIAN KARYA ILMIAH ................................................................ iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ............................................................................... v

ABSTRAK .................................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR .................................................................................................. viii

DAFTAR ISI .................................................................................................................. x

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... xv

DAFTAR TABEL ........................................................................................................ xvii

BAB 1 PENDAHULUAN ............................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ...................................................................................................... 1

1.2 Identifikasi Masalah .............................................................................................. 2

1.3 Pembatasan Masalah ............................................................................................. 3

1.4 Perumusan Masalah .............................................................................................. 4

1.5 Tujuan Penelitian .................................................................................................. 4

1.6 Manfaat Penelitian ................................................................................................ 5

1.6.1 Kepentingan Teoritis .................................................................................. 5

1.6.2 Kepentingan Praktis .................................................................................... 5

1.7 Hipotesis ................................................................................................................ 5

BAB 2 PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI .......................................................... 6

2.1 Perkerasan Jalan .................................................................................................... 6

2.2 Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) ...................................................................... 7

xiii

2.3 Perencanaan Tebal Perkerasan .............................................................................. 10

2.3.1 Cara Bina Marga Tahun 2002 .................................................................... 10

2.3.2 Cara AASHTO ........................................................................................... 11

2.4 Bagan Alir Prosedur Perencanaan Tebal Perkerasan ............................................ 13

2.5 Kajian Lokasi ........................................................................................................ 14

2.5.1 Jenis Pekerasan ........................................................................................... 14

2.5.2 Kondisi Pekerasan ...................................................................................... 14

2.6 Jenis Perkerasan Pada Perkerasan Jalan Kaku ...................................................... 15

2.6.1 Deformasi ................................................................................................... 15

2.6.2 Retak ........................................................................................................... 16

2.6.3 Kerusakan Pengisian Sambungan ............................................................... 17

2.6.4 Rompal......................................................................................................... 17

2.6.5 Kerusakan Bagian Tepi Slab ...................................................................... 18

2.6.6 Kerusakan Tekstur Permukaan ................................................................... 18

2.6.7 Berlubang..................................................................................................... 18

2.6.8 Ketidakcukupan Drainase Permukaan Perkerasan ..................................... 19

2.7 Bagian-Bagian Pada Konstruksi Perkerasan Jalan ................................................ 19

2.7.1 Lapis Permukaan ........................................................................................ 19

2.7.2 Lapis Pondasi Atas ..................................................................................... 19

2.7.3 Lapis Pondasi Bawah .................................................................................. 20

2.7.4 Lapis Tanah Dasar ...................................................................................... 20

2.8 Tanah Dasar .......................................................................................................... 21

2.9 Faktor-Faktor Yang Berpengaruh Pada Tanah Dasar ........................................... 22

2.9.1 Pengaruh Beban Roda ................................................................................ 22

2.9.2 Pengaruh Daya Dukung Tanah Dasar ........................................................ 24

xiv

2.10 Tanah Asli Sebagai Tanah Dasar .......................................................................... 24

2.11 Stabilisasi Tanah Dasar ......................................................................................... 25

2.11.1 Stabilisasi Tanah Dasar Dengan Semen ..................................................... 25

2.12 Kepadatan dan Daya Dukung Tanah Dasar .......................................................... 25

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN ..................................................................... 27

3.1 Lokasi Studi Kasus ................................................................................................ 27

3.2 Tahap Persiapan .................................................................................................... 27

3.3 Metodologi Penelitian ........................................................................................... 28

3.3.1 Data Primer ................................................................................................. 28

3.3.2 Data Sekunder ............................................................................................. 29

3.4 Pengujian Awal ..................................................................................................... 30

3.4.1 Pengujian Lapangan ................................................................................... 30

3.4.2 Pengujian Laboratorium ............................................................................. 31

3.5 Analisis Pengolahan Data ..................................................................................... 40

3.6 Cara Analisis ......................................................................................................... 41

3.7 Alur Analisis ......................................................................................................... 41

BAB 4 ANALISIS DAN PENGOLAHAN DATA ..................................................... 43

4.1 Pengujian Awal ..................................................................................................... 43

4.1.1 Kondisi Tata Guna Lahan ........................................................................... 43

4.1.2 Kondisi Jalan .............................................................................................. 44

4.1.2.1 Geometri Jalan .............................................................................. 44

4.1.2.2 Klasifikasi Kelas dan Fungsi Jalan ............................................... 44

4.1.2.3 Kondisi Perkerasan ........................................................................ 45

4.1.2.4 Kondisi LHR ................................................................................. 45

4.1.3 Kondisi Daya Dukung Tanah ..................................................................... 46

xv

4.1.4 Kondisi Awal Tanah Dasar ......................................................................... 49

4.2 Pengujian Properties Tanah ................................................................................... 49

4.2.1 Data Pengujian Sifat Fisik Tanah ............................................................... 49

4.2.1.1 Data Pengujian Tanah ................................................................... 49

4.2.1.2 Data Pengujian SDG ..................................................................... 56

4.2.1.3 Data Pengujian Analisis Butiran ................................................... 56

4.2.1.4 Data Pengujian Sifat Fisik Pasir Muntilan .................................... 58

4.2.2 Data Pengujian Sifat Mekanik Tanah ......................................................... 58

4.2.2.1 Data Pengujian Triaxial Test ......................................................... 59

4.2.2.2 Data Pengujian Kepadatan Tanah (Proctor) ................................. 60

4.2.2.3 Data Pengujian Tanah CBR .......................................................... 61

4.3 Analisis Pengujian Tanah ...................................................................................... 65

4.3.1 Hubungan Presentase Lempung Trangkil, Pasir Muntilan dan Semen

Gresik dengan Nilai CBR 10, 25 dan 56 Pukulan ...................................... 65

4.3.2 Penambahan Presentase Pasir dan Semen untuk Campuran Tanah

Lempung ...................................................................................................... 67

4.4 Kondisi Tanah Eksisting ....................................................................................... 68

4.5 Perencanaan Jalan ................................................................................................. 70

4.6 Hasil Survey Jalan ................................................................................................. 71

4.6.1 Perhitungan untuk Desain Jalan dengan Metode Bina Marga 2002 ........... 73

4.6.1.1 Koefisien Distribusi Kendaraan .................................................... 74

4.6.1.2 Jumlah Kendaraan Niaga (JKN) Selama Umur Rencana ............. 74

4.6.1.3 Perhitungan Repetasi Sumbu Rencana .......................................... 75

4.6.1.4 Tanah Dasar .................................................................................. 75

4.6.1.5 Faktor Keamanan Beton ................................................................ 75

4.6.1.6 Taksiran Tebal Pelat Beton ........................................................... 76

xvi

4.6.1.7 Perhitungan Sambungan ................................................................ 79

4.6.1.8 Perhitungan Penulangan ................................................................ 80

4.6.2 Perhitungan untuk Desain Jalan dengan Metode AASHTO 1993 ............. 81

4.6.2.1 Menghitung Data-Data Lalu Lintas .............................................. 81

4.6.2.2 Menghitung Modulus Reaksi Tanah Dasar ................................... 82

4.6.2.3 Menghitung Modulus Elastisitas Beton ........................................ 83

4.6.2.4 Menghitung Reability .................................................................... 83

4.6.2.5 Menghitung Koefisien Drainase ................................................... 83

4.6.2.6 Perhitungan Tebal Pelat Beton Metode AASHTO 1993 ............... 85

4.6.2.7 Perhitungan Sambungan................................................................. 87

4.6.2.8 Perhitungan Tulangan .................................................................... 88

4.7 Perbandingan Hasil Perhitungan dengan Kondisi Eksisting Jalan ........................ 89

BAB 5 PENUTUP ........................................................................................................ 91

5.1 Kesimpulan ........................................................................................................ 91

5.2 Saran ........................................................................................................ 92

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................... 94

xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Pengaruh Beban Roda Kendaraan Pada Perkerasan Jalan ..................... 7

Gambar 2.2 Bagan Alir Metode AASHTO 1993 ....................................................... 13

Gambar 2.3 Transfer Beban Roda Ke Pondasi Pada Struktur Perkerasan Jalan ........ 24

Gambar 3.1 Lokasi Penelitian di Lapangan ............................................................... 27

Gambar 3.2 Pengujian DCP ....................................................................................... 31

Gambar 3.3 Pengujian SDG ....................................................................................... 31

Gambar 3.4 Pengujian Kadar Air ............................................................................... 32

Gambar 3.5 Pengujian Berat Jenis ............................................................................. 33

Gambar 3.6 Pengujian Berat Volume Tanah ............................................................. 34

Gambar 3.7 Diagram Fase ......................................................................................... 34

Gambar 3.8 Pengujian Distribusi Ukuran Butiran Tanah .......................................... 35

Gambar 3.9 Pengujian Batas Cair .............................................................................. 36

Gambar 3.10 Pengujian Batas Plastis ........................................................................... 37

Gambar 3.11 Pengujian Batas Susut ............................................................................ 38

Gambar 3.12 Pengujian Direct Shear Test ................................................................... 38

Gambar 3.13 Pengujian Triaxial UU ............................................................................ 39

Gambar 3.14 Pengujian Standart Proctor .................................................................... 40

Gambar 3.15 Pengujian CBR ....................................................................................... 40

Gambar 3.16 Flowchart Analisis ................................................................................. 42

Gambar 4.1 Peta Tata Guna Lahan Jalan Kolonel HR. Hadijatno ............................. 43

Gambar 4.2 Kondisi Geometrik dan Kerusakan Jalan Kolonel HR. Hadijatno ......... 44

Gambar 4.3 Pengujian Daya Dukung Tanah dengan Alat DCP ................................ 47

Gambar 4.4 Rekapitulasi Hasil Pembacaan 3 Titik CBR .......................................... 47

Gambar 4.5 Pengujian Sifat Tanah ............................................................................ 51

xviii

Gambar 4.6 Grafik Hasil Uji DST Diambil Dari Salah Satu Sampel ........................ 51

Gambar 4.7 Grafik Hasil Pengujian DST .................................................................. 52

Gambar 4.8 Grafik Nilai Daya Dukung Tanah Berdasarkan Rumus Terzaghi ......... 53

Gambar 4.9 Proses Mencampurnya Air dan Semen Pada Celah-Celah Butiran ....... 55

Gambar 4.10 Pengujian SDG ....................................................................................... 56

Gambar 4.11 Pengujian Analisis Butiran ..................................................................... 57

Gambar 4.12 Data Analisis Butiran Tanah .................................................................. 57

Gambar 4.13 Pengujian Sifat Fisik Pasir Muntilan ..................................................... 58

Gambar 4.14 Pengujian Triaxial Test UU ................................................................... 59

Gambar 4.15 Pengujian Kepadatan Tanah (Proctor) ................................................... 60

Gambar 4.16 Grafik Standard Proctor Variasi 1 s/d Variasi 7 .................................. 61

Gambar 4.17 Pengujian CBR Laboratorium ................................................................ 62

Gambar 4.18 Grafik Hasil Hubungan Antara Tekanan (psi) dengan Penetrasi

(inc) CBR 10 pukulan ............................................................................ 63

Gambar 4.19 Grafik Hasil Hubungan Antara Tekanan (psi) dengan Penetrasi

(inc) CBR 25 pukulan ............................................................................. 64

Gambar 4.20 Grafik Hasil Hubungan Antara Tekanan (psi) dengan Penetrasi

(inc) CBR 56 pukulan ............................................................................. 65

Gambar 4.21 Hubungan Penetrasi dan Tekanan Pada Pengujian CBR 10, 25 dan

56 Pukulan Presentase 50% Lempung, 20% Pasir dan 30% Semen ...... 66

Gambar 4.22 Lapisan Eksisting Jalan Kolonel HR. Hardijatno ................................... 69

Gambar 4.23 Diagram Perencanaan Tebal Perkerasan Jalan ....................................... 70

Gambar 4.24 Grafik Perencanaan CBR Tanah Dasar 5,35% ...................................... 77

Gambar 4.25 Grafik Perencanaan CBR Tanah Dasar 32,75% .................................... 78

Gambar 4.26 Sambungan Susut Melintang .................................................................. 79

Gambar 4.27 Desain Perkerasan Jalan Eksisting dan Baru ......................................... 81

xix

Gambar 4.28 Sambungan Susut Melintang .................................................................. 87

Gambar 4.29 Desain Perkerasan Kaku dengan Metode AASHTO 1993 .................... 89

xx

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbedaan Antara Perkerasan Kaku dengan Perkerasan Lentur ................. 9

Tabel 3.1 Berat Jenis Tanah ........................................................................................ 33

Tabel 3.2 Hubungan Nilai Cu dan Klasifikasi Tanah ................................................. 36

Tabel 3.3 Hubungan Nilai Cu dan Cz dan Klasifikasi Tanah ..................................... 36

Tabel 4.1 Rekapitulasi Kondisi Landscape ................................................................ 43

Tabel 4.2 Kondisi Perkerasan ..................................................................................... 45

Tabel 4.3 Lalu Lintas Harian ...................................................................................... 45

Tabel 4.4 Hasil Rekapitulasi Daya Dukung Tanah dalam CBR ................................. 47

Tabel 4.5 Data Pengujian Tanah ................................................................................. 49

Tabel 4.6 Tabel Hasil Nilai c dan Sudut Geser Dalam pada Direct Shear Test ......... 52

Tabel 4.7 Data Pengujian SDG Tanah Jl. Kolonel HR. Hardijanto ........................... 56

Tabel 4.8 Data Pengujian Pasir Muntilan ................................................................... 58

Tabel 4.9 Komposisi Variasi Campuran Lempung Trangkil, Pasir Muntilan dan

Semen Gresik .............................................................................................. 59

Tabel 4.10 Hasil Pengujian Triaxial UU Tanah Jl. Kolonel HR. Hardijanto ................ 60

Tabel 4.11 Data Pengujian Kepadatan Tanah (Proctor) .............................................. 60

Tabel 4.12 Hasil Pengujian CBR Laboratorium ........................................................... 62

Tabel 4.13 Data Pengujian Tanah Jl. Kolonel HR. Hardijanto .................................... 69

Tabel 4.14 Presentase Kandungan Lempung dan Pasir Tanah ..................................... 70

Tabel 4.15 Hasil Survei Jalan Kolonel HR. Hadijatno ................................................. 71

Tabel 4.16 Hasil Perhitungan LHR .............................................................................. 71

Tabel 4.17 Analisis Regresi Data LHR ........................................................................ 71

Tabel 4.18 Faktor Tingkat Pertumbuhan Lalu Lintas ................................................... 72

Tabel 4.19 LHR Pada Tahun 2019 Pada Awal Umur Rencana ..................................... 73

xxi

Tabel 4.20 Koefisien Distribusi Kendaraan .................................................................. 74

Tabel 4.21 Tabel Perhitungan Repetisi Sumbu Pada Jl. Kolonel HR. Hardijanto ........ 75

Tabel 4.22 Faktor Keamanan Beban ............................................................................ 76

Tabel 4.23 Tabel Penentuan Diameter Ruji .................................................................. 79

Tabel 4.24 Koefisien Gesekan ...................................................................................... 80

Tabel 4.25 Hasil Perhitungan ................................................................................ 81

Tabel 4.26 Reability Disarankan ................................................................................... 83

Tabel 4.27 Hubungan Antara Nilai R dan ............................................................... 83

Tabel 4.28 Rekapitulasi Data Curah Hujan Bulanan Tahun 2004 ................................ 83

Tabel 4.29 Tabel Penentuan Diameter Ruji .................................................................. 88

Tabel 4.30 Koefisien Gesekan ...................................................................................... 88

Tabel 4.31 Hasil Perbandingan Tebal Pelat .................................................................. 90

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Menurut Undang-Undang No. 13 Tahun 1980 dan Peraturan Pemerintah

No. 26 Tahun 1985, jalan merupakan salah satu prasarana perhubungan darat yang

mempunyai peranan penting bagi pertumbuhan perekonomian, sosial budaya,

pengembangan wilayah pariwisata, dan pertahanan keamanan untuk menunjang

pembangunan nasional. Rigid pavement atau yang disebut dengan perkerasan

kaku adalah suatu konstruksi perkerasan dimana sebagai lapisan atas digunakan

pelat beton yang terletak di atas pondasi atau di atas tanah dasar pondasi atau

langsung di atas tanah dasar (subgrade). Kerusakan pada rigid pavement sering

terjadi karena karakteristik pada permukaannya. Kerusakan ini diantaranya adalah

retak setempat, patahan (faulting), dan retak di sudut-sudut panel. Faktor

kerusakan yang terjadi pada perkerasan kaku diantara lain yaitu pemadatan

subgrade dan lapis pondasi yang kurang, ketidak-rataan subsidence dari tanah

dasar, pumping, sambungan dowel bar dan tie bar yang tidak sempurna.

Dewasa ini pemerintah Indonesia lebih memilih perkerasan kaku karena

mempunyai Umur Rencana (UR) yang lebih lama dari pada perkerasan lentur,

selain itu perkerasan kaku lebih mampu menahan tekan daripada perkerasan

lentur, akan tetapi konstruksi perkerasan kaku sering tidak memikirkan lapisan

pondasi ataupun tanah dasar (subgrade) dibawahnya.

Ruas Jl. Kolonel HR Hadijanto, Kelurahan Sukorejo, Kecamatan

Gunungpati, Kota Semarang termasuk ke dalam jenis jalan kolektor (klasifikasi

jenis jalan yang berpacu pada Undang-Undang RI No. 13 Tahun 1980). Ruas Jl.

Kolonel HR Hadijanto berfungsi sebagai salah satu jalan untuk menuju kampus

Universitas Negeri Semarang. Berdasarkan hasil survey peneliti di lapangan pada

ruas Jl. Kolonel HR Hadijanto diketahui bahwa, ruas jalan tersebut mempunyai

kondisi eksisting 1 lajur 2 arah tak terbagi (1/2 UD) dengan lebar jalan 6,50 meter.

Setiap tahunnya kondisi pada ruas Jl. Kolonel HR Hadijanto mengalami

kerusakan. Melihat dari fungsi ruas Jl. Kolonel HR Hadijanto begitu strategis,

maka perlu dilakukan pemeliharaan dan peningkatan, diantaranya adalah dengan

1

2

mengganti komposisi campuran tanah dasar dan mengganti lapis permukaan jalan

dengan perkerasan kaku.

Pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Fansuri, H (2016) hasil

optimum nilai daya dukung tanah terdapat pada komposisi campuran antara 50%

lempung dan 50% pasir. Hasil yang diperoleh tersebut belum bisa memenuhi daya

dukung tanah ijin untuk tanah dasar pada Jl. Kolonel HR Hardijanto Gunungpati

Semarang. Oleh karena itu, pada penelitian ini kami menstabilisasi tanah dasar

dengan menambah bahan adiktif berupa semen.

Dari latar belakang tersebut, peneliti mencoba untuk merencanakan

kembali perkerasan ruas Jl. Kolonel HR Hadijanto yang dituangkan dalam suatu

Tugas Akhir dengan judul “Redesign Rigid Pavement di Ruas Jl. Kolonel HR

Hardijanto Kelurahan Sukorejo Kecamatan Gunungpati Kota Semarang

berdasarkan Evaluasi terhadap Daya Dukung Tanah”.

1.2 Identifikasi Masalah

Adapun identifikasi masalah pada Tugas Akhir ini, diantaranya adalah

sebagai berikut:

a. Jalan Kolonel HR Hardijatno Kelurahan Sukorejo Kecamatan

Gunungpati Kota Semarang mengalami kerusakan yang bisa diakibatkan

dari daya dukung tanah dasar (DDT).

b. Pengaruh stabilisasi tanah dasar (subgrade) pada ruas Jl. Kolonel HR

Hadijanto Kelurahan Sukorejo Kecamatan Gunungpati Kota Semarang.

c. Hubungan kerusakan jalan dengan daya dukung tanah dasar (subgrade)

pada ruas Jl. Kolonel HR Hardijatno Kelurahan Sukorejo Kecamatan

Gunungpati Kota Semarang.

d. Solusi yang sesuai untuk masalah kerusakan jalan pada ruas Jl. Kolonel

HR Hardijanto Kelurahan Sukorejo Kecamatan Gunungpati Kota

Semarang.

3

1.3 Pembatasan Masalah Mengingat permasalahan yang akan dibahas bisa berkembang menjadi

cukup luas terkait dengan aplikasi ilmu teknik, serta keterbatasan waktu, referensi,

dan kemampuan sebagai perencanaan pemula, maka peneliti dengan ini

membatasi permasalahan yang akan diangkat adalah sebagai berikut:

a. Penelitian dilakukan hanya di ruas Jl. Kolonel HR Hadijanto Gunungpati

dengan pengambilan sampel di 3 titik jalan yaitu pada koordinat

7°02'10.7"LS dan 110°23'27.7"BT, 7°01'42.1"LS dan 110°23'22."BT,

7°01'37.1"LS dan 110°23'21.3"BT.

b. Jl. Kolonel HR Hardijanto Kelurahan Sukorejo Kecamatan Gunungpati

Kota Semarang termasuk jalan dalam kota.

c. Sampel tanah yang diambil untuk diuji hanya pada satu ruas yaitu ruas Jl.

Kolonel HR Hadijanto Gunungpati.

d. Sampel yang diambil adalah komposisi tanah dasar (subgrade) pada ruas

Jl. Kolonel HR Hadijanto Gunungpati menggunakan tabung.

e. Data tanah diambil dari hasil pengujian langsung di lapangan yaitu dengan

tes penetrometer kerucut dinamis (Dynamic Cone Penetromer, DCP) serta

hasil pengujian laboratorium yang dilakukan di Laboratorium Mekanika

Tanah Unnes dengan data tanah yang diambil di lapangan.

f. Oleh karena metode stabilisasi tanah lempung ada berbagai cara dan

material yang digunakanpun bermacam-macam, dalam hal ini hanya

ditinjau penggunaan bahan pencampuran dari presentase pasir dan semen.

g. Data tebal perkerasan diambil dari ruas Jl. Kolonel HR Hardijanto

Kelurahan Sukorejo Kecamatan Gunungpati Kota Semarang.

h. Data jumlah kendaraan diambil dalam bentuk data sekunder.

i. Tidak membahas dan menghitung nilai Rencana Anggaran Biaya (RAB)

dan waktu pelaksanaan (time schedulling).

4

1.4 Perumusan Masalah

Rumusan masalah dalam Laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

a. Bagaimana kondisi daya dukung tanah dasar (subgrade) pada ruas Jl.

Kolonel HR Hardijatno Kelurahan Sukorejo Kecamatan Gunungpati Kota

Semarang?

b. Bagaimana pengaruh stabilisasi tanah dasar (subgrade) yang dilakukan

pada ruas Jl. Kolonel HR Hardijatno Kelurahan Sukorejo Kecamatan

Gunungpati Kota Semarang?

c. Bagaimana hubungan kerusakan jalan dengan daya dukung tanah pada

ruas Jl. Kolonel HR Hardijatno Kelurahan Sukorejo Kecamatan

Gunungpati Kota Semarang?

d. Bagaimana solusi untuk menangani kerusakan jalan pada ruas Jl. Kolonel

HR Hardijanto Kelurahan Sukorejo Kecamatan Gunungpati Kota

Semarang?

1.5 Tujuan Penelitian

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, peneliti mempunyai beberapa tujuan,

diantaranya adalah:

a. Untuk mengetahui kondisi daya dukung tanah dasar (subgrade) pada ruas

Jl. Kolonel HR Hardijatno Kelurahan Sukorejo Kecamatan Gunungpati

Kota Semarang.

b. Untuk mengetahui pengaruh stabilisasi tanah dasar (subgrade) pada ruas

Jl. Kolonel HR Hardijatno Kelurahan Sukorejo Kecamatan Gunungpati

Kota Semarang.

c. Untuk mengevaluasi penyebab kerusakan jalan pada ruas Jl. Kolonel HR

Hardijanto Kelurahan Sukorejo Kecamatan Gunungpati Kota Semarang

berdasarkan daya dukung tanah.

d. Untuk memberikan solusi mengenai penanganan masalah kerusakan jalan

pada ruas Jl. Kolonel HR Hardijanto Kelurahan Sukorejo Kecamatan

Gunungpati Kota Semarang.

5

1.6 Manfaat Penelitian 1.6.1 Kepentingan Teoritis

Untuk menambah pengetahuan atau sebagai referensi tentang perhitungan

tebal lapis tambah perkerasan kaku jalan berdasarkan daya dukung tanah dasar

(subgrade) bagi rekan-rekan mahasiswa jurusan Teknik Sipil.

1.6.2 Kepentingan Praktis Dapat dijadikan sebagai bahan tambahan informasi kepada perencana atau

pelaksana yang akan mengerjakan proyek jalan khususnya pada perkerasan kaku

yang berdasarkan dengan daya dukung tanah dasar (subgrade).

1.7 Hipotesis Hipotesis dalam penelitian Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Adanya redesign tebal lapis perkerasan kaku yang berdasarkan pada daya

dukung tanah dasar (subgrade) di ruas Jl. Kolonel HR Hadijanto Gunungpati.

2. Nilai CBR dan DDT yang tidak sesuai pada tanah dasar (subgrade)

berpengaruh pada kerusakan jalan.

6

BAB 2 PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1 Perkerasan Jalan Tanah asli atau tanah dasar jarang sekali mampu mendukung beban

berulang dari lalu lintas kendaraan tanpa mengalami deformasi yang besar. Tanah

asli butuh suatu struktur yang dapat melindungi tanah itu sendiri dari beban roda

kendaraan. Struktur itulah yang disebut dengan perkerasan (pavement).

Perkerasan berfungsi untuk melindungi tanah dasar (subgrade) dan lapisan-

lapisan pembentuk perkerasan supaya tidak mengalami tegangan dan regangan

yang berlebihan akibat beban lalu lintas. Perkerasan merupakan struktur yang

diletakkan pada tanah dasar, yang memisahkan antara ban kendaraan dengan

tanah dasar bawahnya. Perkerasan harus memberikan permukaan yang rata

dengan kekasatan tertentu, dengan umur pelayanan yang cukup panjang, serta

pemeliharaan yang minimum. (Hardiyatmo, 2011)

Perkerasan akan mempunyai kinerja yang baik, bila perancangan

dilakukan dengan baik dan seluruh komponen-komponen utama dalam sistem

perkerasan berfungsi dengan baik. Menurut FHWA (2006) komponen-komponen

perkerasan yaitu meliputi:

a. Lapis aus (wearing course) yang memberikan cukup kekasatan, tahanan

gesek, dan penutup kadap air atau drainase air permukaan.

b. Lapis perkerasan terikat atau tersementasi (aspal atau beton) yang memberikan

daya dukung yang cukup, dan sekaligus sebagai penghalang air yang masuk

kedalam material tak terikat di bawahnya.

c. Lapis pondasi (base course) dan lapis pondasi bawah (subbase course) tak

terikat yang memberikan tambahan kekuatan (khususnya untuk perkerasan

lentur), dan ketahanan terhadap pengaruh air yang merusak struktur

perkerasan, serta pengaruh degradasi yang lain (erosi dan intrusi butiran

halus).

d. Tanah dasar (subgrade) yang memberikan cukup kekakuan, kekuatan yang

seragam dan merupakan landasan yang stabil bagi lapisan material perkerasan

diatasnya.

6

7

e. Sistem drainase yang dapat membuang air dengan cepat dari perkerasan,

sebelum air menurunkan kualitas lapisan material granuler tak terikat dan

tanah dasar.

Fungsi utama perkerasan adalah menyebarkan beban roda ke area

permukaan tanah dasar yang lebih luas dibandingkan luas kontak roda dan

perkerasan, sehingga mereduksi tegangan maksimum yang terjadi pada tanah

dasar, yaitu pada tekanan dimana tanah dasar tidak mengalami deformasi

berlebihan selama masa pelayanan perkerasan. Hardiyatmo (2011)

Gambar 2.1 Pengaruh Beban Roda Kendaraan pada Perkerasan Jalan

2.2 Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) Perkerasan jalan beton semen Portland atau lebih sering disebut

perkerasan kaku atau juga disebut rigid pavement, terdiri dari pelat beton semen

Portland dan lapisan pondasi (bisa juga tidak ada) diatas tanah dasar. Perkerasan

beton yang kaku dan memiliki modulus elastisitas yang tinggi, akan

mendistribusikan beban terhadap bidang area tanah yang cukup luas, sehingga

bagian terbesar dari kapasitas struktur perkerasan diperoleh dari slab beton

sendiri. Hal ini berbeda dengan perkerasan lentur dimana kekuatan perkerasan

diperoleh dari lapisan-lapisan tebal pondasi bawah, pondasi dan lapisan

permukaan. Karena yang paling penting adalah mengetahui kapasitas struktur

yang menanggung beban, maka faktor yang paling diperhatikan dalam

perancangan perkerasan jalan beton semen portland adalah kekuatan beton itu

sendiri, adanya beragam kekuatan dari tanah dasar dan atau pondasi hanya

berpengaruh kecil terhadap kapasitas struktural perkerasannya (tebal pelat

betonnya), tetapi untuk desain badan jalan (tanah dasar) perlu kajian geoteknik

8

tersendiri jika ditemukan klasifikasi tanah yang masuk kategori tidak baik sebagai

tanah dasar. (Suryawan, 2009)

Lapisan pondasi atau kadang-kadang juga dianggap sebagai lapisan

pondasi bawah jika digunakan di bawah perkerasan beton karena beberapa

pertimbangan yaitu untuk kendali terhadap terjadinya pumping, kendali terhadap

sistem drainase (bawah perkerasan), kendali terhadap kembang susut yang terjadi

pada tanah dasar, untuk mempercepat pekerjaan konstruksi, serta menjaga

kerataan dasar pada pelat beton. (Suryawan, 2009)

Menurut Suryawan (2009), fungsi dari lapisan pondasi atau pondasi bawah

adalah:

a. Menyediakan lapisan yang seragam, stabil dan permanen.

b. Menaikkan harga Modulus Reaksi Tanah Dasar (Modulus of Sub-grade

Reaction = k), menjadi Modulus Reaksi Komposit (Modulus of Composite

Reaction).

c. Melindungi gejala pumping butir-butiran halus tanah pada daerah sambungan,

retakan dan ujung samping perkerasan.

d. Mengurangi terjadinya keretakan pada pelat beton.

e. Menyediakan lantai kerja.

Pada saat ini dikenal ada 5 jenis perkerasan beton semen yaitu:

a. Perkerasan beton semen tanpa tulangan dengan sambungan (Jointed plain

concrete pavement).

b. Perkerasan beton semen bertulang dengan sambungan (Jointed reinforced

concrete pavement).

c. Perkerasan beton semen tanpa tulangan (Continuosly reinforced concrete

pavement).

d. Perkerasan beton semen prategang (Prestressed concrete pavement).

e. Perkerasan beton semen bertulang fiber (Fiber reinforced concrete pavement).

Komponen perkerasan kaku (rigid pavement) adalah :

a. Lapisan-lapisan perkerasan kaku yaitu tanah dasar, lapis pondasi bawah, dan

pelat beton.

b. Tulangan.

9

c. Sambungan.

d. Bound breaker.

e. Alur permukaan.

Tabel 2.1 Perbedaan antara perkerasan kaku dengan perkerasan lentur

Perkerasan Kaku Perkerasan Lentur

1. Kebanyakan digunakan hanya

pada jalan kelas tinggi, serta

pada perkerasan lapangan

terbang.

1. Dapat digunakan untuk semua

tingkat volume lalu-lintas.

2. Job mix lebih mudah

dikendalikan kualitasnya.

Modulus Elastisitas antara lapis

permukaan dan pondasi sangat

berbeda.

2. Kendali kualitas untuk Job mix

lebih rumit.

3. Dapat lebih bertahan terhadap

kondisi drainase yang lebih

buruk.

3. Sulit untuk bertahan terhadap

kondisi drainase yang buruk.

4. Umur rencana dapat mencapai

20 tahun. 4. Umur rencana relative pendek

5-10 tahun.

5. Jika terjadi kerusakan maka

kerusakan tersebut cepat dan

dalam waktu singkat.

5. Kerusakan tidak merambat ke

bagian kontruksi yang lain,

kecuali jika perkerasan

terendam air.

6. Indeks Pelayanan tetap baik

hamper selama seumur umur

rencana, terutama jika

transverse joints dikerjakan dan

dipelihara dengan baik.

6. Indeks Pelayanan yang terbaik

hanya pada saat selesai

pelaksanaan konstruksi, setelah

iyu berkurang seiring dengan

waktu dan frekuensi beban lalu-

lintasnya.

7. Pada umumnya biaya awal

konstruksi tinggi. Tetapi biaya

awal hamper sama untuk jenis

konstruksi jalan berkualitas

tinggi dan tidak tertutup

kemungkinan bisa lebih rendah.

7. Pada umumnya biaya awal

konstruksi rendah, terutama

untuk jalan local dengan volume

lalu-lintas rendah.

8. Biaya pemeliharaan relative tida

ada. 8. Biaya pemeliharaan yang

dikeluarkan, mencapai lebih

kurang dua kali lebih besar dari

pada perkerasan kaku.

9. Agak sulit untuk menetapkan

saat yang tepat untuk

melakukan pelapisan ulang.

9. Pelapisan ulang dapat

dilaksanakan pada semua

tingkat ketebalan perkerasan

yang diperlukan, dan lebih

mudah menentukan perkiraan

10

Lanjutan Tabel 2.1

Perkerasan Kaku Perkerasan Lentur

pelapisan ulang.

10. Kekuatan konstruksi perkerasan

kaku lebih ditentukan oleh

kekuatan pelat beton itu sendiri

(tanah dasar tidak begitu

menentukan).

10. Kekuatan konstruksi perkerasan

lentur ditentukan oleh tebal

setiap lapisan dan daya dukung

tanah dasar.

11. Tebal konstruksi perkerasan

kaku adalah tebal pelat beton

tidak termasuk pondasi.

11. Tebal konstruksi perkerasan

lentur adalah tebal seluruh

lapisan yang ada di atas tanah

dasar.

Sumber: Suryawan, 2009.

2.3 Perencanaan Tebal Perkerasan Ada banyak cara dalam menentukan angka struktural (Structural Number,

SN) atau di Indonesia disebut dengan indeks tebal perkerasan (ITP), dan hampir

setiap negara mempunyai cara tersendiri. Nilai tegangan yang dapat dihitumg

berdasarkan teori adalah untuk beban statis. Untuk perencanaan, nilai tegangan

harus dimodifikasi terhadap perhitungan repitisi beban lalu lintas. Jika beton dapat

tahan terhadap perbahan berulang, yaitu sebanyak repitisi beban, maka akan dapat

bertahan, tergantung pada besaran beban. (Suryawan, 2009)

Metode yang akan digunakan pada Tugas Akhir ini adalah metode yang

umum digunakan di Indonesia, yaitu metode Bina Marga tahun 2002 dan metode

AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials).

2.3.1 Cara Bina Marga tahun 2002 Parameter perencanaan perkerasan kaku metode Bina Marga tahun 2002

diantaranya adalah :

a. Lalu lintas

Perhitungan lalu lintas dinyatakan dalam jumlah sumbu kendaraan niaga

(commercial vehicle), sesuai dengan konfigurasi sumbu pada lajur rencana

selama umur rencana

b. Tanah dasar

Daya dukung tanah dasar ditentukan dengan pengujian CBR

c. Pondasi bawah

11

Bahan pondasi bawah dapat berupa bahan berbutir, stabilisasi, dan campuran

beton kurus.

d. Material konstruksi

Kekuatan beton dinyatakan dalam nilai kuat tarik lentur (flexural strenght)

umur 28 hari, yang didapat dari hasil pengujian balok yang besarnya 30-50

kg/cm2

e. Faktor erosi dan tegangan ekivalen

Prosedur perencanaan perkeraisan kaku didasarkana atas dua model kerusakan

yaitu:

1. Retak fatik (lelah) tarik lentur pada pelat.

2. Erosi pada pondasi bawah atau tanah dasar yang diakibatkan oleh lendutan

berulang pada sambungan dan tempat retak yang direncanakan.

Prosedur ini mempertimbangkan ada tidaknya ruji pada sambungan atau

bahu beton. Perkerasan kaku menerus dengan tulangan dianggap sebagai

perkerasan bersambung yang dipasang ruji. Data lalu lintas yang diperlukan

adalah jenis sumbu dan distribusi beban serta jumlah repetisi masing-masing jenis

sumbu/kombinasi beban yang diperkirakan selama umur rencana.

2.3.2 Cara AASHTO (American Assosiation of State Highway and Transportation Officials) Cara AASHTO dalam perencanaan tebal perkerasan kaku dikembangkan

berdasarkan hasil dari jalan uji AASHO seperti yang sudah dijelaskan

sebelumnya. Persamaan yang digunakan untuk mengembangkan data AASHO

dengan memperhitungkan beban pada ujung pelat. Kemudian Poisson’s Ratio

diasumsikan 0,2 dan jarak dari ujung ke pusat beban diambil 10 inci. Campuran

jenis kendaraan dapat dikonversikan dalam beban ekivalen satu sumbu.

Parameter perencanaan terdiri dari:

a. Analisis lalu lintas: mencakup umur rencana, lalu lintas harian rata-rata,

pertumbuhan lalu-lintas tahunan, vehicle damage factor, equivalent single axle

load.

b. Terminal serviceability index

c. Initial serviceability

d. Serviceability loss

12

e. Realibility

f. Standar normal deviasi

g. CBR dan modeulus reaksi tanah dasar

h. Modulus elastisitas beton, fungsi dari kuat tekan beton

i. Flexural strength

j. Drainage coefficient

k. Load transfer coefficient

13

2.4 Bagan Alir Prosedur Perencanaan Tebal Perkerasan Kaku – Cara AASHTO 1993

Gambar 2.2 Bagan Alir Metode AASHTO 1993

Traffic

Umur Rencana

Faktor Distribusi Arah

Faktor Distribusi Lajur

LHR pada tahun dibuka

Pertumbuhan lalu lintas tahunan

Vehicle damage factor

Desain ESAL

Reability Standard normal deviation Standard deviation

Serviceability Terminal serviceability Initial serviceability

Serviceability

loss

CBR Modulus reaksi tanah dasar

Kuat tekan

beton Modulus elastisitas beton

Flexural Strange

Drainage coefficient

Load transfer

Coba

Tebal

l

Check Equation

Tebal

pelat

Tidak

Ya

14

2.5 Kajian Lokasi Kajian lokasi penelitian di ruas Jalan Trangkil Kecamatan Gunungpati

Kota Semarang. Ruas Jalan Trangkil merupakan jalan kolektor tipe III C yang

merupakan jalan dalam kota, dimana akan melayani sebagian arus lalu lintas

untuk tujuan ke pusat kota, yang utamanya didominasi mobil dan sepeda motor.

Jalan ini direncanakan untuk melayani peningkatan kebutuhan prasarana jalan.

Ruas Jalan Trangkil mempunyai kondisi eksisting dengan lebar jalan 9 meter.

2.5.1 Jenis Perkersan Jalan Trangkil merupakan ruas yang sangat penting dalam menunjang

kelancaran transportasi. Jenis perkerasan yang ada di ruas Jalan Trangkil adalah

perkerasan lentur (flexible pavement) dan perkerasan kaku (rigid pavement).

Ketika suatu perkerasan kaku telah mencapai akhir dari masa layannya sehingga

tidak mampu lagi menahan beban lalu lintas yang berada di atasnya, maka

perencanaan mempunyai dua pilihan untuk meningkatkan kemampuan perkerasan

tersebut. Dua pilihan tersebuat adalah rekonstruksi atau mengganti perkerasan

yang baru dan dengan pelapisan tambah (overlay) pada perkerasan yang sudah

ada.

Penelitian ini mengkaji ulang perkerasan kaku (rigid pavement) dengan

meningkatkan daya dukung tanah pondasi tanah dasar (subgrade) sehingga

diharapkan beban yang dipikul di atasmya bisa menyebar merata ke pondasi.

2.5.2 Kondisi Perkerasan Pembangunan Jalan Trangkil yang direncanakan sesuai umur rencana tapi

pada kenyataannya secara visual terlihat telah mengalami kerusakan diberbagai

tempat dan sebagian besar tipe kerusakan merupakan kerusakan retak buaya dan

berlubang. Kerusakan yang berat sampai parah sering terjadi pada musim hujan

sehingga mengganggu arus lalu lintas di ruas Jalan Trangkil bahkan sering

menyebabkan kecelakaan akibat jalan yang berlubang. Dari pihak Kementerian

Pekerjaan Umum dengan dana yang tersedia sudah melakukan perbaikan

kerusakan yang ada dengan cara overlay berulang kali. Penanganan yang telah

dilakukan meliputi kegiatan patching dan pelapisan ulang (overlay). Akan tetapi

upaya tersebut tidak dapat menyelesaikan permasalahan yang ada secara

15

menyeluruh karena kondisi jalan kembali mengalami kerusakan sebelum umur

rencana habis.

2.6 Jenis Kerusakan pada Perkerasan Jalan Kaku

Jenis kerusakan yang umum terjadi pada perkerasan jalan kaku dapat

dikelompokkan dalam beberapa jenis kerusakan yang sejenis berdasarkan model

kerusakan, diantaranya adalah:

2.6.1 Deformasi Adanya penurunan permukaan perkerasan jalan kaku sebagai akibat

terjadinya retak atau pergerakan diantara slab beton. Jenis kerusakan yang

tergolong deformasi adalah amblas (depression), patahan (fauting), dan rocking.

Amblas (depression) adalah penurunan semacam permanen permukaan

slab beton dan umumnya terletak disepanjang retakan atau sambungan (Suryawan,

2005). Kerusakan ini dapat menimbulkan terjadinya genangan air dan seterusnya

masuk ke tanah dasar (subgrade) melaluiu sambungan atau retakan. Penyebab

terjadinya amblas, antara lain adalah:

a. Pemadatan pada lapis pondasi yang kurang baik;

b. Penurunan tanah yang tidak sama;

c. Daya dukung tanah dasar yang kurang baik; dan

d. Hilangnya butiran tanah halus pda lapis pondasi atau akibat pumping.

Patahan (fault), yaitu terjadinya perbedaan elevasi antar slab beton, yang

diakibatkan oleh penurunan pada sambungan atau retakan. Penyebab terjadinya

patahan diantaranya adalah:

a. Kurangnya daya dukung pondasi bawah atau tanah dasar;

b. Melengkungnya slab beton, akibat perubahan temperatur;

c. Terjadinya pumping atau rocking;

d. Adanya perubahan volume dari tanah dasar.

Pumping adalah proses keluarnya air dari butiran-butiran tanah dasar

(subgrade) atau pondasi bawah (subbase) melalui sambungan dan retakan atau

pada bagian pinggir perkerasan (Aly, 1988). Retakan yang terjadi diakibatkan

oleh lendutan atau gerakan vertikal pelat beton karena beban lalu lintas, setelah

16

adanya air bebas yang terakumulasi di bawah slab. Penyebab terjadinya slab

adalah:

a. Kadar air yang berlebihan pada tanah dasar (subgrade);

b. Akibat ilfiltrasi air melalui celah sambungan atau retakan.

Rocking yaitu sebuah fenomena dimana terjadi pegerakan vertikal pada

sambungan atau retakan yang disebabkan oleh pergerakan dan beban lau lintas

(Suryawan, 2005), penyebab terjadi rocking adalah:

a. Proses pumping;

b. Kurangnya daya dukung dari lapi tanah dasar ataupun lapis pondasi;

c. Adanya perbedaan daya dukung pada tanah dasar.

2.6.2 Retak Retak blok (block cracking) dalah retak yang saling berhubngan dan

membentuk segi empat dan umumnya ukuran blok lebih besar dari 1 meter

(Watson, 1989). Penyebab terjadinya retak blok (block cracking) adalah:

a. Ketebalan slab yang tidak cukup;

b. Kehilangan daya dukung dari pondasi atau tanah dasar.

Retak diagonal (diagonal crack) adalah retak yang tidak berhubungan dan

garis retakannya memotong slab (Suryawan, 2005). Penyebab terjadinya retak

diagonal adalah:

a. Terjadinya penurunan badan jalan;

b. Tebal slab yang tidak cukup;

c. Terjadinya penyusutan dini selama perawatan beton yang berhubungan

dengan terlambatnya pemotongan kelebihan panjang atau pembuatan

sambungan melintang.

Retak memanjang (longitudinal crack) adalah retak yang tidak

berhubungan dan merambat ke arah memanjang slab (Suryawan, 2005). Retak ini

dimulai sebagai retak tunggal atau serangkaian retak yang mendekati sejajar.

Penyebab terjadinya retak memanjang (longitudinal crack) adalah:

a. Perbedaan penurunan pada tanah dasar (subgrade);

b. Sambungan memanjang terlalu dangkal;

c. Slab beton yang tidak cukup tebal.

17

Retak tidak beraturan (meandering cracking) adalah retak yang tidak

berhubungan, tidak beraturan dan umumnya merupakan retak tunggal (Aly, 1988).

Penyebab terjadinya retak tidak beraturan (meandering crack) adalah:

a. Tebal slab yang tidak cukup dan pemotong sambungan (sawing) yang

terlambat;

b. Penyusutan dini akibat ketidak sempurnaan perawatan;

c. Terjadinya pumping dan rocking;

d. Terjadinya amblas.

Retak melintang (transverse cracking) adalah retak yang tidak

berhubungan dan retakannya merambat ke arah melintang jalan (Suryawan, 2005).

Penyebab terjadinya retak melintang adalah:

a. Tebal slab beton yang tidak cukup dan penggergajian sambungan yang

terlambat;

b. Terjadinya pumping dan rocking.

2.6.3 Kerusakan Pengisi Sambungan (Joint Seal Defacts) Kerusakan pengisi sambugan dapat menyebabkan masuknya bahan lain

kedalam sambungan, sehingga dapat menghalangi pemuaian horisontal dari pelat

beton. Penyebab terjadinya keusakan pengisi sambungan antara lain adalah:

a. Pengausan dan pelapukan bahan pengisi;

b. Kualitas bahan pengisi yang rendah;

c. Kurangnya kelekatan bahan pengisi terhadap dinding sambungan;

d. Terlalu banyak atau tidak cukup bahan pengisi didalam sambungan.

2.6.4 Rompal/ Gompal (Spalling) Yaitu pecah yang umumnya terjadi pada bagian tepi permukaan slab,

sambungan, dan sudut atau retakan. Kedalaman gompal/ rompal bervariasi,

hingga lebih dari 50 mm (Suryawan, 2005). Penyebab terjadiya gompal/ rompal

antara lain adalah:

a. Infiltrasi material yang tidak elastis ke dalam sambungan atau retakan;

b. Pelemahan pada tepi tulangan;

c. Korosi pada tulanagan;

d. Kesalahan pemasangan dowel;

e. Mutu agregat campuran beton yang rendah.

18

2.6.5 Kerusakan Bagian Tepi Slab (Edge Drop-Off) Penurunan bagin tepi perkerasan adalah penurunan yang terjadi pada bahu

yang berdekatan dengan tepi slab (Suryawan, 2005). Kemungkinan penyebab

penurunanbagian tepi jalan, antara lain adalah:

a. Kesalahan pada saa pelaksanaan;

b. Kesalahan geometrik;

c. Drainase bahu jalan yang kurang baik;

d. Material pada bahu jalan yang kurang baik.

2.6.6 Kerusakan Tekstur Permukaan (Surface Texture Defects) Kerusakan tekstur permukaan adalah kerusakan atau keausan yang

berkaitan dengan kualitas beton sampai dengan kedalaman 20 mm dari permukaan

(Suryawan, 2005). Ada 2 macam kerusakan tekstur permukaan, yaitu keausan

mortar yang diikuti lepasnya agregat (scaling), dan tekstur permukaan yang

rendah kualitasnya baik mikro (polishing) maupun makro (kedalaman tekstur).

Penyebab ausnya mortar dan lepasnya agregat antara lain:

a. Selama konstruksi pekerjaan akhir (finishing) dikerjakan secara berlebihan;

b. Kualitas agregatnya rendah;

c. Perawatan slab beton slama pelaksanaan kurang sempurna;

d. Kurangnya kadar semen pada lokasi yang rusak tersebut.

2.6.7 Berlubang Lubang adalah pelepasan mortar dan agregat pada bagian permukaan

perkerasan yang membentuk cekungan dengan kedalaman lebih dari 15 mm

(Suryawan, 2005). Pelepasan mortar dan agregat umumnya tidak memperlihatkan

pecahan – pecahan yang bersudut seperti rompal/ gompal. Kedalaman lubang

dapat berkembang dengan cepat dengan adanya air, penyebabnya antara lain:

a. Retak setempat;

b. Penempatan dowel terlalu dekat ke permukaan perkerasan;

c. Akibat kerusakan atau retaka yang tidak segera ditutup;

19

2.6.8 Ketidak-cukupan Drainase Permukaan Perkerasan Ketidak cukupan drainase permukaan perkerasan, erat kaitannya dengan

rendahnya kekesatan. Hal ini disebabkan karena kehilngan gaya gesek (friction)

Sebagai akibat adanya air di permukaan perkerasan ketika turun hujan. Ketidak

cukupan drainase permukaan perkerasn, dapat dideteksi bila diamati di saat

sedang turun hujan. Penyebab terjadinya ketidak cukupan drainaase permukaan

perkersn adalah:

a. Alur (grooving) permukaan perkerasan sudah aus, atau dimensi alurnya

kurang memadai;

b. Akibat kurang memadai superelevasi;

c. Akibat terjadinya kerusakan amblas.

2.7 Bagian-bagian pada Konstruksi Perkerasan Jalan Menurut metode AASHTO dan metode Bina Marga, konstruksi pada

jalan dibagi dalam beberapa lapis, diantarnya adalah sebagai berikut:

2.7.1 Lapis Permukaan (Surface Course). Menurut Silvia (1999), lapisan permukaan (surface course) adalah lapisan

yang terletak paling atas dan berfungsi sebagai:

a. Struktural, yaitu berperan mendukung dan menyebarkan beban kendaraan yang

diterima oleh lapis keras.

b. Non struktural, yaitu berupa lapisan kedap air untuk mencegah masuknya air

kedalam lapis perkerasan yang ada dibawahnya dan menyediakan permukaan

yang tetap rata agar kendaraan berjalan dengan lancar.

2.7.2 Lapis Pondasi Atas (Base Course) Menurut Silvia (1999), lapisan pondasi atas (base course) adalah lapisan

perkerasan yang terletak diantara lapis pondasi bawah dan lapis permukaan dan

berfungsi sebagai:

a. Bagian perkerasan yang menahan gaya lintang dari beban roda dan

menyebarkan beban kelapisan di bawahnya.

b. Bantalan terhadap lapisan permukaan.

20

2.7.3 Lapis Pondasi Bawah (Subbase Course) Menurut Silvia (1999), lapis pondasi bawah (subbase course) adalah lapis

perkerasan yang terletak antara lapisan pondasi atas dan tanah dasar dan berfungsi

sebagai:

a. Bagian dari konstruksi perkerasan untuk menyebarkan beban roda pada tanah

dasar.

b. Efesiensi penggunaan material.

c. Mengurangi ketebalan lapis perkerasan yang ada diatasnya.

d. Sebagai lapisan peresapan, agar air tanah tidak berkumpul pada pondasi.

e. Sebagai lapisan pertama agar memudahkan pekerjaan selanjutnya.

f. Sebagai pemecah partikel halus dari tanah dasar naik ke lapis pondasi atas.

2.7.4 Lapis Tanah Dasar (Subgrade ) Tanah dasar (Subgrade) adalah permukaan tanah semula, permukaan tanah

galian atau timbunan yang dipadatkan dan merupakan dasar untuk perletakan

bagian lapis keras lainnya. Menurut Silvia (1999) perencanaan tebal lapis keras

jalan baru pada umumnya dibedakan menjadi dua metode, yaitu:

a. Metode empiris, metode ini dikembangkan berdasarkan pengalaman dan

penelitian dari jalan – jalan yang dibuat khusus untuk penelitian atau jalan

yang sudah ada. Terdapat banyak metode empiris yang telah dikembangkan

oleh berbagai negara seperti: metode AASHTO (Amerika Serikat), metode

Bina Marga (Indonesia), metode NAASRA (Australia), metode Road Note

(Inggris).

b. Metode teoretis (analitis), metode ini dikembangkan berdasarkan teori

matematis dan sifat tegangan dan regangan pada lapis keras akibat beban

berulang dari lalu lintas. Menurut Suprapto (1994), persyaratan dasar dalam

perencanaan tebal lapis keras adalah sebagai berikut:

1. Penyediaan permukaan jalan yang selalu rata dan kuat.

2. Menjamin keamanan yang tinggi untuk masa yang lama sesuai umur

rencana jalan.

3. Memerlukan biaya pemeliharaan yang sekecil – kecilnya.

21

2.8 Tanah Dasar (subgrade)

Tanah sebagai pondasi yang secara langsung menerima beban lalu lintas

dari suatu perkerasan yang berada diatasnya, disebut tanah dasar (subgrade).

Karena tanah dasar merupakan bagian dasar, dimana pondasi bawah (subbase),

pondasi (base) atau perkerasan berada, maka integritas dari struktur perkerasan

bergantung pada stabilitas struktur tanah dasar. Tanah dasar merupakan tanah

dengan ketebalan tertentu yang dipadatkan. Tanah dasar sebagai alas/pondasi

jalan, terdiri dari material dalam galian atau urugan dipadatkan dengan kedalaman

tertentu di bawah dasar struktur perkerasan. Semakin kaku perkerasan, maka

penyebaran tekanan ke roda tanah dasar semakin mengecil. Dengan demikian,

kedalaman tanah dasar akan bervariasi dan bergantung pada besarnya beban dan

tipe/jenis perkerasan.

Perkerasan jalan sebagai lapisan pelindung tanah dasar, mendistribusikan

beban roda kendaraan ke tanah dasar tersebut. Tanpa dukungan yang cukup dari

tanah dasar, perkerasan jalan akan mudah mengalami kerusakan. Kelangsungan

jangka panjang dari dukungan tanah pada perkerasan harus terjaga dari perubahan

iklim, dan kondisi lalu lintas. Tanah dasar yang mengalami tegangan berlebihan

akan mengakibatkan deformasi permanen yang berlebihan pula, sehingga

permukaan perkerasan di atasnya menjadi bergelombang dan dapat menyebabkan

kegagalan struktur perkerasan.

Kekuatan dan keawetan konstrusi perkerasan jalan bergantung dari sifat-

sifat daya dukung tanah. Secara geoteknis, daya dukung tanah ditentukan oleh

banyak hal. Pentingnya kekuatan dari tanah dasar menjadi poin utama dalam

ukuran kekuatan dan keawetan struktur perkerasan selama umur layanan.

Permasalahan yang terjadi menyangkut tanah dasar berupa perubahan bentuk

tetap, sifat mengembang dan daya dukung tidak merata. Bahan tanah dasar

(subgrade) akan berpengaruh terhadap daya dukung tanah dasar tersebut. Semakin

bagus spesifikasi tanah untuk subgrade maka akan semakin besar daya dukung

tanah tersebut. Terutama untuk tanah dasar berupa tanah timbunan. Maka perlu

diperhatikan beberapa hal sehubungan dengan daya dukung tanah tersebut

diantaranya adalah:

22

1. Klasifikasi tanah, berupa sifat butiran, plastisitas tanah sifat teknis tanah serta

nilai CBR tanah. Semua hal itu berhubungan dengan kepadatan tanah,

semakin padat tanah dasar maka akan semakin tinggi daya dukungnya.

2. Kadar air, semakin tinggi kadar air maka daya dukung tanah itu akan semakin

jelek.

3. Kontrol pemadatan baik di laboratorium maupun lapangan

Persoalan tanah dasar yang sering ditemui antara lain:

1. Perubahan bentuk tetap (permanent deformation) dari jenis tanah tertentu

sebagai akibat beban lalu lintas.

2. Sifat mengembang dan menyusut dari tanah tertentu akibat perubahan kadar

air.

3. Daya dukung tanah tidak merata dan sukar ditentukan secara pasti pada daerah

dan jenis tanah yang sangat berbeda sifat dan kedudukannya, atau akibat

pelaksanaan konstruksi.

4. Lendutan dan lendutan balik selama dan sesudah pembebanan lalu-lintas

untuk jenis tanah tertentu.

5. Tambahan pemadatan akibat pembebanan lalu-lintas dan penurunan yang

diakibatkannya, yaitu pada tanah berbutir (granular soil) yang tidak

dipadatkan secara baik pada saat pelaksanaan konstruksi.

2.9 Faktor-Faktor yang Berpengaruh pada Tanah Dasar 2.9.1 Pengaruh Beban Roda

Beban perkerasan dan beban lalu lintas di atasnya akan di dukung oleh

tanah dasar. Akibat beban kendaraan, tanah dasar yang kurang padat akan

berkurang volumenya atau memadat. Reduksi volume secara lokal ini

mengakibatkan beda penurunan tanah dasar. Hal ini terjadi bila tanah dasar tidak

dipadatkan dengan baik.

Beban perkerasan yang dapat dianggap disebarkan secara seragam,

umunya tidak melebihi 12 kN/m2 (Croney, 1997). Beban lalu lintas terkonsentrasi

di permukaan kontak antara roda dan perkerasan, dengan tekanan kontak sekitar

400 kN/m2. Fungsi utama perkerasan adalah menyebarkan beban roda ke area

permukaan tanah dasar yang lebih luas dibandingkan luas kontak roda dan

23

perkerasan, sehingga mereduksi tegangan maksimum pada tanah dasar, yaitu pada

tekanan di mana tanah dasar tidak mengalami deformasi berlebihan selama masa

pelayanan perkerasan. Perkerasan jalan raya masa kini dapat mereduksi tekanan

roda 400 kN/m2 menjadi 20 kN/m

2 pada permukaan tanah dasar.

Tanah dasar berpasir yang tidak padat sangat mudah memadat., khususnya

pada tanah dasar untuk landasan pesawat udara, di mana getaran tanah berisiko

memadatkan tanah pasir. Akan tetapi, tanah dasar dari lempung juga dapat

mengalami deformasi plastis oleh pengaruh beban berulang. Kehilangan daya

dukung tanah dasar dapat menyebabkan aspal jalan menjadi bergelombang, dan

jalan beton menjadi retak-retak.

Beban kendaraan pada permukaan perkerasan mengakibatkan lendutan

pada perkerasan dan tanah dasar. Lendutan harus cukup kecil untuk menjaga agar

perkerasan tidak cepat rusak. Jika tanah dasar bergerak secara lateral atau

terkompresi melebihi kemampuan perkerasan dalam menahan lendutan, maka

keruntuhan akan terjadi. Hal ini umumnya terjadi pada perkerasan lentur seperti

perkerasan dari campuran beton aspal.

Dalam pembangunan perkerasan beton, tanah dasar tidak hanya bekerja

sebagai pendukung perkerasan dan beban lalu lintas kendaraan, tapi juga bekerja

sebagai pendukung alat berat saat perkerasan jalan sedang dibangun. Beban alat

berat menyebabkan konsentrasi beban yang lebih besar dibandingkan dengan

beban yang nantinya akan didukung oleh tanah dasar. Bila beban alat berat terlalu

besar, maka berakibat permukaan perkerasan menjadi tidak rata. Dalam hal

perkerasan beton, hilangnya dukungan, hilangnya dukungan tanah dasar

menghasilkan aksi jembatan (bridging action) dari beton. Transfer beban roda ke

lapis pondasi pada struktur perkerasan kaku diperlihatkan dalam Gambar 2.3.

24

Gambar 2.3 Pengaruh beban roda pada perkerasan jalan kaku

2.9.2 Pengaruh Daya Dukung Tanah Dasar Daya dukung tanah dasar mempengaruhi tebal perkerasan yang

dibutuhkan. Pada prinsipnya, semakin rendah daya dukung tanah dasar, maka

dibutuhkan tebal perkerasan lebih tebal. Tebal lapis permukaan dan lapis pondasi

(base) yang dibutuhkan untuk macam-macam lalu lintas harian.

2.10 Tanah Asli sebagai Tanah Dasar Bila perkerasan jalan terletak pada permukaan tanah asli maka pada

umumnya tidak ada masalah penurunan akibat beban perkerasan, kecuali jika

tanahnya sangat lunak. Namun, bila tanah asli tidak memenuhi syarat daya

dukung, maka harus dilakukan perbaikan tanah atau pergantian tanah. Dalam

beberapa kasus, bila bagian permukaan tanah asli yang berfungsi sebagai tanah

dasar daya dukungnya kurang, maka dapat dilakukan pemadatan untuk menambah

daya dukungnya. Namun jika setelah dipadatkan nilai daya dukung tetap tidak

tercapai, maka dapat dilakukan pergantian tanah, perbaikan atau stabilisasi tanah.

Tebal perbaikan tanah disesuaikan dengan persyaratan tanah dasar. Untuk tanah

dasar pada tanah asli, kondisi lapisan tanah ditentukan dari penyelidikan

tanah.sifat-sifat tanah dasar yang dibutuhkan untuk perancangan, diambilkan dari

hasil pengujian tanah pada kondisi di tempat atau setelah dipadatkan. Jika tanah

tersebut harus ditingkatkan lebih dulu kepadatannya. (Hardiyatmo, 2011)

25

2.11 Stabilisasi Tanah Dasar Tanah dasar setempat yang berdaya dukung rendah dapat distabilisasikan

dengan semen atau kapur. Pada Tugas Akhir ini stabilisasi tanah dasar yang

dilakukan menggunakan campuran semen.

2.11.1 Stabilisasi Tanah Dasar dengan Semen Umumnya, direkomendasikan untuk stabilisasi tanah-semen, banyaknya

kadar semen adalah sekitar 5% untuk pasir/kerikil, 12% untuk lanau dan 20%

untuk lempung. Walaupun kadar semen sudah ditinggikan dalam tanah lempung,

namun kekuatan campuran lempung-semen sangat lebih dibandingkan dengan

tanah berpasir dan kerikil berpasir.

Portland Cement Assosiation (1979) mensyaratkan tanah yang akan

distabilisasikan dengan semen sebaiknya tanah-tanah berpasir dan berkerikil

dengan:

a. 10-35% lolos saringan no. 200 (0,075 mm)

b. 55% atau lebih, lolos saringan no. 4

c. 37% atau lebih, lolos saringan no. 10

d. Tidak ada material lebih besar dari 2” (50 mm)

Material yang lebih halus atau lebih kasar dari nilai-nilai batasan tersebut

cenderung memerlukan kadar semen yang tinggi. SNI 03-3438-1994

mensyaratkan tanah yang digunakan untuk stabilisasi semen adalah tanah laterit

atau lateritis, tanah kepasiran dan sirtu. Untuk modifikasi tanah, maka tanah

ditambah sedikit semen yang ditujukan untuk mereduksi plastisitas tanah, potensi

pengembangan, dan memperkuat tanah sedikit granuler, yang rendah

kekuatannya. Untuk stabilisasi tanah, maka campuran tanah-semen dirancang

untuk memenuhi kriteria yang ditetapkan oleh standar ASTM atau AASHTO,

yang meliputi hubungan kadar air-kepadatan, kekuatan, serta ketahanan terhadap

pengaruh basah-kering dan beku-cair.

2.12 Kepadatan dan Daya Dukung Tanah Dasar Beban kendaraan yang dilimpahkan ke lapisan perkerasan melalui roda-

roda kendaraan selanjutnya disebarkan ke lapisan-lapisan dibawahnya dan

akhirnya diterima oleh tanah dasar. Dengan demikian tingkat kerusakan kontruksi

26

perkersan selama masa pelayanan tidak saja ditentukan oleh kekuatan dari lapisan

perkerasan tetapi juga oleh tanah dasar. Daya dukug tanah dasar dipengaruhi oleh

jenis tanah, tingkat kepadatan, kadar air, kondisi drainase dan sebagainya. Tanah

dengan tingkat kepadatan tinggi mengalami tingkat perubahan volume yang kecil

jika terjadi perubahan kadar air dan mempunyai daya dukung yang lebih besar

jika dibandingkan dengan tanah sejenisnya yang tingkat kepadatannya lebih

rendah. Tingkat kepadatan dinyatakan dalam persentase berat volume kering (kγ)

tanah terdapat berat volume kering maksimum (kγ maks) (Warpani, 1993).

Pemeriksaan dilakukan dengan menggunakan pemeriksaan kepadatan

standard (Standard Proctor) sesuai dengan AASHTO T99-74 atau PB-0111, atau

dengan menggunkan pemeriksaan kepadatan berat (Modified Proctor) sesuai

AASHTO T180-74 atau PB -0112-76.

Daya dukung tanah dasar (subgrade) pada perencanaan perkerasan kaku

dinyatakan dengan nilai CBR (California Bearing Ratio), CBR pertama kali

diperkenalkan oleh California Division of Highways pada tahun 1982. CBR

adalah perbandingan beban yang dibutuhkan untuk penetrasi contoh tanah sebesar

0,1’’/0,2’’ dengan beban yang ditahan batu pecah standar pada penetrasi

0,1’’/0,2’’. Harga CBR dinyatakan dalam persen. Jadi nilai CBR adalah nilai yang

menyatakn kualitas tanah dasar dibandingkan dengan standar berupa batu pecah

yang mempunyai nilai CBR 100% dalam memikul beban lau lintas. Nilai CBR

didapat dengan pengujian menggunakan alat Dynamic Cone Penetrometer (DCP).

91

BAB 5 PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil pemeriksaan pada bab-bab sebelumnya pada Laporan Tugas

Akhir ini, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

a. Berdasarkan pengujian di lapangan menggunakan alat DCP (Dynamic

Cone Penetrometer) didapatkan nilai CBR sebesar 5,35% dan

dikorelasikan dengan DDT. Daya dukung tanah dasar (subgrade)

menunjukan nilai DDT pada ruas Jalan Kolonel HR Hardijanto Kecamatan

Gunungpati Kota Semarang sebesar 4,89. Hasil tersebut lebih rendah

daripada DDT izin rata-rata (DDT hasil perhitungan di laboratorium) yaitu

sebesar 8,14. Oleh karena itu diperlukan perbaikan tanah dasar (subgrade)

untuk meningkatkan nilai DDT pada ruas Jalan Kolonel H.R. Hadijatno

Kelurahan Sukorejo Kecamatan Gunungpati Kota Semarang, yaitu dengan

mengganti komposisi tanah dasar dengan komposisi campuran antara 50%

lempung, 20% pasir, dan 30% semen yang mempunyai nilai CBR sebesar

32,75% dan nilai DDT sebesar 8,32.

b. Ada beberapa stabilisasi tanah dasar (subgrade) yang dapat dilakukan,

pada ruas jalan Kolonel HR Hardijatno Gunungpati stabilisasi tanah dasar

(subgrade) yang dilakukan adalah menstabilisasikan lempung 50% dengan

campuran variasi pasir Muntilan dan variasi semen Gresik. Perbaikan

tanah dengan mengganti campuran tanah dasar (subgrade) tersebut dengan

mengganti campuran tanah dasar dengan komposisi lempung 50%, pasir

20% dan semen 30% dapat meningkatkan nilai CBR eksisting menjadi

32,75% dan nilai DDT menjadi 8,32.

c. Kerusakan yang sering terjadi di jalan Kolonel HR Hardijanto Gunungpati,

Semarang adalah penurunan, deformasi, retak dan mengakibatkan

penurunan daya dukung tanah sebagai akibat perkerasan jalan dan tanah

dasar yang kurang mampu memikul beban lalu lintas. Hal tersebut

diperkuat dengan pembuktian pengujian laboratorium pada penelitian ini.

Tanah dasar di jalan Kolonel HR Hardijanto Gunungpati, Semarang

91

92

berdasarkan sistem klasifikasi USC (Unified Soil Classification), tes pit

satu termasuk dalam kelompok CL (Clay Low) yang mempunyai jenis

lempung inorganis dengan plastisitas rendah sampai sedang. Sedangkan

tes pit dua dan tiga termasuk ke dalam kelompok CH (Clay High) yang

mempunyai karakteristik jenis tanah lempung inorganis dengan plastisitas

tinggi atau disebut dengan lempung gemuk. Berdasarkan pernyataan

tersebut, tanah dasar di sekitar ruas jalan Kolonel HR Hardijanto,

Gunungpati, Semarang ini kurang baik digunakan sebagai tanah dasar

untuk konstruksi jalan sehingga perlu adanya usaha perbaikan tanah dasar.

d. Solusi yang digunakan untuk permasalahan pada penelitian ini adalah

mendesain perkerasan jalan dengan lapis permukaan perkerasan Jl.

Kolonel HR Hardijanto Gunungpati Kota Semarang menjadi lapis

permukaan perkerasan kaku (rigid pavement). Mendesain lapisan

perkerasan menjadi perkerasan kaku berguna untuk mengurangi beban

yang bekerja pada tanah dasar sehingga akan meningkatkan daya dukung

tanah. Mengganti komposisi tanah dasar juga sangat diperlukan untuk

mengurangi beban yang bekerja pada tanah dasar sehingga dapat

mengurangi penurunan dan deformasi yang tidak merata sebagai usaha

perbaikan tanah dasar yang cukup efektif dan efisien. Mengganti lapisan

permukaan jalan dengan pelat beton setebal 200 mm dengan metode Bina

Marga 2002 maupun dengan menggunakan metode AASHTO 1993, lapis

pondasi dengan lean concrete setebal 100 mm, dan tanah dasar dengan

menggunakan komposisi 50% lempung, 20% pasir, dan 30% semen yang

mempunyai nilai CBR sebesar 32,75% dan nilai DDT sebesar 8,32 dapat

menjadi rekomendasi untuk Jl Kolonel HR Hardijanto, Kelurahan

Sukorejo, Kecamatan Gunungpati, Kota Semarang.

5.2 Saran Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam mengantisipasi permasalahan yang

muncul pada Jalan Kolonel H.R. Hadijanto Kelurahan Sukorejo Kecamatan

Gunungpati Kota Semarang antaranya adalah sebagai berikut:

93

a. Sangat perlu dilakukan penyelidikan dan analisis geoteknik terlebih dahulu

sebelum melakukan suatu konstruksi untuk mengantisipasi bahaya

penurunan, karena penurunan yang besar dapat menyebabkan terjadinya

kegagalan konstruksi.

b. Perlu adanya penelitian lebih lanjut dengan pengujian CBR laboratorium

terendam (soaked) untuk mengetahui kondisi terjelek tanah, sehingga

didapatkan nilai daya dukung tanah yang sesuai dengan kondisi di

lapangan.

c. Pemeliharaan saluran drainase yang baik sangat diperlukan agar air dapat

langsung terbuang serta tingkat permeabilitas konstruksi jalan dapat tetap

terjaga.

d. Apapun hasil di labolatorium menunjukan hasil yang sangat memuaskan,

harus diingat bahwa faktor efisiensi dan efektifitas menjadi dasar utama

dalam memutuskan model campuran mana yang akan diambil sehingga

biaya pembangunan menjadi murah.

e. Tidak menutup kemungkinan untuk terus dilakukan pengembangan dan

inovasi untuk meningkatkan karakteristik tanah lempung dalam upaya

mendapatkan stabiliatas tanah dasar yang berupa tanah lempung dengan

biaya sangat murah tetapi mempunyai nilai produktifitas tinggi.

f. Untuk penelitian selanjutnya pencampuran bahan adiktif kapur sangat

disarankan guna mengetahui apakah kegunaan bahan adiktif kapur dapat

memperbaiki daya dukung tanah dasar, dan dapat mengetahui

perbandingan antara penggunaan bahan adiktif semen dan bahan adiktif

kapur.

g. Selain menambah bahan adiktif sangat perlu disarankan untuk menghitung

korelasi nilai PI (Indeks Plastisitas) untuk mengetahui penurunannya.

94

DAFTAR PUSTAKA

AASHTO T99-74. 2015. Moisture-Density Relations of Soils.

AASHTO. 1993. Guide For Design of Pavement Structures. Washington DC: The American Association of State Highway Transportation Officials.

Andiyarto, H. T. C. 2013. Prediksi Kedalaman dan Bentuk Bidang Longsor Pada Lereng Jalan Raya Sekaran Gunungpati Semarang Berdasarkan Pengujian Sondir. Konferensi Nasional Teknik Sipil 7, (hal. G-106-G-116). Surakarta.

Andriani, Dkk. 2012. Pengaruh Penggunaan Semen sebagai Bahan Stabilisasi pada Tanah Lempung Daerah Lambung Bukit terhadap Nilai CBR Tanah. Jurnal Rekayasa Sipil Volume 8 Nomor 1.

Anonim. 2004. Rencana Detail Tata Ruang Semarang Bagian Wilayah Kota VII. Kota Semarang: Pemerintah Kota Semarang.

Anonim. 2008. Kamus Istilah. Bidang Pekerjaan Umum. Pusat Komunikasi

Publik.Departemen Pekerjaan Umum.

Anonim. ASTM D1556-00. Standard Test Method for Density and Unit Weight of Soil in Place by the Sand-Cone Method.

Anonim. ASTM D854-02. Standard Test Methods for Specific Gravity of Soil Solids by Water Pycnometer.

Anonim. ASTM D2216-98. Standard Test Method for Laboratory Determination of Water (Moisture) Content of Soil and Rock by Mass.

Anonim. ASTM D1140-00. Standard Test Methods for Amount of Material in Soils Finer Than the No. 200 (75-um) Sieve.

Anonim. ASTM D422-63(1998). Standard Test Method for Particle-Size Analysis of Soils.

Anonim. ASTM D 4318-00. Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils.

95

Anonim. ASTM D 427-98. Standard Test Method for Shrinkage Factors of Soil by the Mercury Method.

Anonim. ASTM D 3080-98. Standard Test Method for Direct Shear Test of Soils

Under Consolidated Drained Conditions.

Anonim. ASTM D 2850-95. Standard Test Method for Unconsolidated-Undrained Triaxial CompressionTest on Cohesive Soils.

Anonim. ASTM D 698-00a. Standard Test Methods for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Standard Effort (12,400 ft-lbf/ft3 (600 kNm/m3)).

Anonim. ASTM D 1883-99. Standard Test Method for CBR (California Bearing Ratio) of Laboratory-Compacted Soils.

Anonim. SNI 03-2828-1992. Metode Pengujian Kepadatan Lapangan Dengan Alat Konus Pasir.

Anonim. SNI 03-3637-1994. Metode Pengujian Berat Isi Tanah Berbutir Halus Dengan Cetakan Benda Uji.

Anonim. Jalan Kolonel Hardiyanto Trangkil, Gunungpati, Kota Semarang.

http://maps.google.co.id. 22 Januari 2016.

Anonim. 1997. Manual Kapasitas Jalan Indonesia (MKJI).

Badan Pusat Statistik Kota Semarang. 2014. Curah Hujan Kota Semarang.

https://semarangkota.bps.go.id/linkTabelDinamis/view/id/30. 17 Juni 2016.

Badan Standardisasi Nasional. SNI 1964:2008. Cara Uji Berat Jenis Tanah.

Badan Standardisasi Nasional. SNI 1965:2008. Cara Uji Kadar Air Tanah dan Batuan.

Badan Standardisasi Nasional. SNI 3423:2008. Cara Uji Analisis Ukuran Butiran Tanah.

Badan Standardisasi Nasional. SNI 1967:2008. Cara Uji Penentuan Batas Cair Tanah.

96

Badan Standardisasi Nasional. SNI 1966:2008. Cara Uji Penentuan Batas Plastis

Dan Indeks Plastisitas Tanah.

Badan Standardisasi Nasional. SNI 3422:2008. Cara Uji Penentuan Batas Susut Tanah.

Badan Standardisasi Nasional. SNI 2813:2008. Cara Uji Kuat Geser Langsung Tanah Terkonsolidasi dan Terdrainase.

Badan Standardisasi Nasional. SNI 1738:2011. Cara Uji CBR Dengan Dynamic Cone Penetrometer.

Badan Standardisasi Nasional. SNI 1744:2012. Metode Uji CBR Laboratorium.

Bintarto, R. 1984. Interaksi Desa-Kota dan Permasalahannya. Jakarta: Ghalia

Indonesia.

Craig, R. F. 1987. Mekanika Tanah Edisi Keempat (Terjemahan Budi Susilo Soepandji). Jakarta: Penerbit Erlangga.

Croney, D., and Croney, P. 1977. Design and Performance of Road Pavement. McGraw-Hill.

California Devision of Highways. 1975. Highway demage in the San Fernando earthquake in Oaskeshott, G. B,. ed., San Ferdando, California earthquake of 9 February 1971: California Devision of Mines and Geology Bulletin

196, p, 368-379.

Das, B. M. 1998. Principles Of Geotechnical Engineering. Stamford, USA:

Cengage Learning.

Damrizal Damoerin, dkk. 1999. Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif dan Pasir dengan Penambahan Semen atau Kapur untuk Lapisan Badan Jalan. Seminar Nasional Geoteknik. Universitas Gajah Mada.

Giroud, J. P., Ah-line, C., & Bonarpate, C. 1984. Design of Unpaved Road and Trafficked Areas with Geogrids. Institution of Civil Engineering.

97

Fansuri, M. Hamzah dan Mindiastiwi, Tigo. 2016. Evaluasi Flexible Pavement Pada Ruas Jalan Raya Trangkil Kecamatan Gunungpati Kota Semarang Berdasarkan Daya Dukung Tanah. Semarang: Universitas Negeri

Semarang.

Fansuri, M. Hamzah dan Mindiastiwi, Tigo. 2016. Funny Hand Puppet Story Telling sebagai Metode Pengenalan Bencana Longsor. Kota Semarang Berdasarkan Daya Dukung Tanah. Semarang: Universitas Negeri

Semarang.

Fitriana, Ratna. 2014. Studi Komparasi Perencanaan Tebal Perkerasan Kaku Jalan Tol Menggunakan Metode Bina Marga 2002 dan AASHTO 1993. Surakarta: Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Gde, Tjok. 2013. Karakteristik Tanah Lempung yang Dicampur Semen sebagai Bahan Subgrade Jalan. Denpasar: Universitas Udayana.

Hardiyatmo, H. C. 1992. Mekanika Tanah 1. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka

Utama.

Hardiyatmo, H. C. 2007. Kajian Sebab-sebab Kerusakan Perkerasan Jalan di Ruas

Jalan Demak-Kudus Terkait dengan Karakteristik Tanah Dasar (Subgrade).

Prosiding Konferensi Nasional Transportasi dan Geoteknik.

Hardiyatmo, H. C. 2011. Perancangan Perkerasan Jalan dan Penyeledikan Tanah, edisi 1. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Hardiyatmo, H. C. 2012. Perancangan Perkerasan Jalan dan Penyelidikan Tanah: Perkerasan Aspal, Perkerasan Beton, Sistem Cakar Ayam Modifikasi, system Pelat Terpaku . Yogyakarta: Gadjah Mada University

Press.

Kementerian Pekerjaan Umum. 2012. Manual Desain Perkerasan Jalan. Jakarta.

Direktorat Jenderal Bina Marga.

Lumikis, B. K. dkk. 2013. Korelasi Antara Tegangan Geser dan Nilai CBR Pada Tanah Lempung Ekspansif Dengan Bahan Campuran Semen. Manado:

Universitas Sam Ratulangi.

Nikmah, Ainun. 2013. Perencanaan Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) Jalan Purwodadi-Kudus Ruas 198. Semarang: Universitas Negeri Semarang.

98

Redana, I. W. 2011. Mekanika Tanah. Denpasar: Udayana University Press.

Suwardo, D. S. 2004. Tingkat Kerataan Jalan Berdasarkan Alat Rolling Straight Edge Untuk Mengestimasi Pelayanan Jalan. Yogyakarta: Universitas Gajah Mada.

Suryawan, Ari. 2009. Perkerasan Jalan Beton Semen Portland (Rigid Pavement). Yogyakarta: Beta Offset Yogyakarta.

Warpani. 1993. Rekayasa Lalu Lintas. Jakarta: Bhratara.