evaluasi tebal perkerasan kaku pada ruas jalan tol colomadu-karanganyar dengan metode aashto

196 Pages·2017·7.51 MB·Indonesian

by  Martin Nugroho

TUGAS AKHIR

EVALUASI TEBAL PERKERASAN KAKU PADA
RUAS JALAN TOL COLOMADU-KARANGANYAR
DENGAN METODE AASHTO 1993 DAN METODE
BINA MARGA 2002

(EVALUATION OF RIGID PAVEMENT THICKNESS
ON THE COLOMADU-KARANGANYAR FREEWAY
USING AASHTO 1993 METHOD AND BINA MARGA
2002 METHOD)

Diajukan Kepada Universitas Islam Indonesia Yogyakarta Untuk Memenuhi
Persyaratan Memperoleh Derajat Sarjana Teknik Sipil

Martin Nugroho Widodo
13511004

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
2018

iii
KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa sehingga
penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Evaluasi Tebal
Perkerasan Kaku pada Ruas Jalan Tol Colomadu-Karanganyar dengan Metode
AASHTO 1993 dan Metode Bina Marga 2002. Tugas Akhir ini merupakan salah
satu syarat akademik dalam menyelesaikan studi tingkat strata satu di Program
Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam
Indonesia, Yogyakarta.
Dalam penyusunan tugas akhir ini banyak hambatan yang dihadapi penulis,
namun berkat saran, kritik, serta dorongan semangat dari berbagai pihak,
alhamdulilah Tugas Akhir ini dapat diselesaikan. Berkaitan dengan ini, penulis
ingin mengucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada:
1. Ibu Miftahul Fauziah, ST., M.T., Ph.D. selaku Ketua Program Studi Teknik
Sipil dan Perencanaan Universitas Islam Indonesia,
2. Ibu Faizul Chasanah, S.T., M.Sc. selaku Dosen Pembimbing I,
3. Ibu Miftahul Fauziah, ST., M.T., Ph.D. selaku Dosen Penguji I,
4. Ibu Prima Juanita R., S.T., M.Sc. selaku Dosen Penguji II,
5. Bapak Corry Ya'cub, Ir., M.T. selaku Dosen Penguji III,
6. Bapak dan Ibu penulis yang telah berkorban begitu banyak dan memberikan
dorongan semangat hingga selesainya Tugas Akhir ini, dan
7. Semua pihak yang telah membantu hingga selesainya laporan Tugas Akhir
ini.

iv
Akhirnya penulis berharap agar Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi
berbagai pihak yang membacanya.

Yogyakarta, 10 April 2018
Penulis,

Martin Nugroho Widodo
13511004

v
DAFTAR ISI

Halaman Judul i
Halaman Pengesahan ii
PERNYATAAN BEBAS PLAGIASI iii
KATA PENGANTAR iv
DAFTAR ISI vi
DAFTAR TABEL x
DAFTAR GAMBAR xii
DAFTAR LAMPIRAN xiv
DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN xvi
ABSTRAK xix
ABSTRACT xx
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Rumusan Masalah 2
1.3 Tujuan Penelitian 2
1.4 Manfaat Penelitian 3
1.5 Batasan Masalah 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 5
2.1 Tinjauan Penelitian Terdahulu 5
2.2 Perbandingan Penelitian 7
BAB III LANDASAN TEORI 10
3.1 Klasifikasi Jalan 10
3.2 Jalan Tol 11
3.3 Fungsi dan Jenis Perkerasan 12
3.3.1 Perkerasan Lentur 13
3.3.2 Perkerasan Kaku 13
3.3.3 Perkerasan Komposit 18
vi
3.3.4 Jalan Tak Diperkeras (Unpaved Road) 19
3.4 Tanah Dasar 19
3.5 Beton 20
3.5.1. Kuat Tekan 20
3.5.2. Kuat Lentur 20
3.5.3. Modulus Elastisitas 21
3.5.4. Kuat Tarik 22
3.6 Sambungan 23
3.6.1. Jarak Sambungan 23
3.6.2. Tipe - Tipe Sambungan 24
3.7 Penggolongan Jenis Kendaraan 29
3.8 Perancangan Tebal Perkerasan Kaku dengan Metode Bina 30
Marga 2002
3.8.1 Umur Rancangan 30
3.8.2 Lalu Lintas Harian Rata-Rata (LHR) 30
3.8.3 Pertumbuhan Lalu Lintas 32
3.8.4 Lajur Rencana dan Koefisien Distribusi 33
3.8.5 Lalu Lintas Rencana 34
3.8.6 Faktor Keamanan Beban 34
3.8.7 Penentuan Nilai CBR 35
3.8.8 Penentuan Tebal Taksiran Pelat Beton Minimum 36
3.8.9 Analisis Terhadap Fatik dan Erosi 40
3.8.10 Menentukan Ukuran Pelat Beton 46
3.8.11 Penulangan 46
3.8.12 Penentuan Tebal Pondasi 47
3.9 Perancangan Tebal Perkerasan Kaku dengan Metode AASHTO 48
1993
3.9.1 Umur Rancangan 48
3.9.2 Faktor Distribusi Arah 48
3.9.3 Faktor Distribusi Lajur 48
3.9.4 Penentuan Nilai CBR 49
vii
3.9.5 Lalu Lintas Harian Rata-Rata (LHR) 49
3.9.6 Vehicle Damage Factor (VDF) 49
3.9.7 Equivalent Single Axel Load (ESAL) 50
3.9.8 Kemampuan Pelayanan (Serviceability) 51
3.9.9 Reliability (R) 52
3.9.10 Deviasi Standar Keseluruhan (So) 53
3.9.11 Modulus Reaksi Tanah Dasar (k) 54
3.9.12 Kualitas Drainase 56
3.9.13 Persentase Perkerasan Terkena Air 56
3.9.14 Koefisien Drainase (Cd) 57
3.9.15 Koefisien Penyaluran Beban (J) 58
3.9.16 Penentuan Tebal Pelat Beton (D) dengan Formulasi 59
3.9.17 Penentuan Tebal Pelat Beton (D) dengan Nomogram 60
3.9.18 Menentukan Ukuran Segmen Pelat Beton 62
3.9.19 Penulangan 62
3.9.20 Penentuan Lapis Pondasi 64
BAB IV METODE PENELITIAN 65
4.1 Tinjauan Umum 65
4.2 Lokasi Penelitian 65
4.3 Tahapan Penelitian 66
4.3.1 Pengumpulan Data 66
4.3.2 Metode Analisis Data 67
4.3.3 Kerangka Penelitian 68
BAB V DATA, ANALISIS, DAN PEMBAHASAN 72
5.1 Pengumpulan Data 72
5.1.1 Perhitungan Beban As Masing-Masing Kendaraan 72
5.1.2 Volume Lalu Lintas 76
5.1.3 Pertumbuhan Lalu Lintas 76
5.1.4 Distribusi Kendaraan Dari Golongan ke Jenis Kendaraan 76
5.1.5 CBR Tanah Dasar 77
5.1.6 Data Hujan 78
viii
5.1.7 Data Uji Beton 79
5.1.8 Data Perkerasan Existing 79
5.2 Evaluasi Tebal Perkerasan dengan Metode AASHTO 1993 80
5.2.1 Perhitungan Perkerasan Kaku 80
5.2.2 Penentuan Lapis Pondasi 95
5.2.3 Menentukan Segmen Pelat Beton 95
5.2.4 Perhitungan Penulangan 96
5.3 Perhitungan Tebal Perkerasan Kaku Metode Bina Marga 2002 97
5.3.1 Perhitungan Perkerasan Kaku 97
5.3.2 Menentukan Segmen Pelat Beton 113
5.3.3 Perhitungan Penulangan 114
5.4 Pembahasan 116
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 120
6.1 Kesimpulan 120
6.2 Saran 121
DAFTAR PUSTAKA 122
LAMPIRAN 125
ix
DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbandingan Antara Penelitian Terdahulu dan Penelitian yang 7
Dilakukan
Tabel 3.1 Klasifikasi Jalan Menurut Kelas, Fungsi, Dimensi Kendaraan 10
dan Muatan Sumbu Terberat
Tabel 3.2 Perbedaan Perkerasan Kaku dan Perkerasan Lentur 15
Tabel 3.3 Penggolongan Kendaraan 30
Tabel 3.4 Konfigurasi Beban As Kendaraan Menurut Manual Perkerasan 31
Jalan dengan Alat Benkelman Beam No.01/MN/BM/83
Tabel 3.5 Koefisien Distribusi Kendaraan (C) 34
Tabel 3.6 Faktor Keamanan Beban 35
Tabel 3.7 Diameter Ruji 47
Tabel 3.8 Umur Rancangan Perkerasan 48
Tabel 3.9 Faktor Distribusi Lajur (DL) 49
Tabel 3.10 Skala PSI 51
Tabel 3.11 Nilai Reliability (R) 53
Tabel 3.12 Standard Normal Deviate (ZR) 53
Tabel 3.13 Loss of Support Factors (LS) 55
Tabel 3.14 Kualitas Drainase 56
Tabel 3.15 Koefisien Pengaliran (C) 57
Tabel 3.16 Koefisien Drainase (Cd) untuk Perancangan Perkerasan Beton 58
Tabel 3.17 Koefisien Transfer Beban (J) 59
Tabel 3.18 Penentuan Ukuran Tie Bar 63
Tabel 3.19 Diameter dan Jarak Dowel (Yoder dan Witczak,1975) 64
Tabel 5.1 Beban As Masing-Masing Kendaraan 72
Tabel 5.2 Volume Lalu Lintas (kend/hari) Pada Tahun 2013 76
Tabel 5.3 Pertumbuhan Lalu Lintas Tahun 2012-2017 76

x