ISSN 2087-3581 PENGARUH KESERAGAMAN NILAI CALIFORNIA ... › 2011 › 03 › volume-1-no-1-h… · Metode disain yang dipergunakan adalah metode AASHTO 1993. Hasil penelitian ini

ED VOKASI, Jurnal Pendidikan Teknologi dan Kejuruan

Mamarimbing, Pengaruh Keseragaman Nilai California Bearing Ratio Tanah Dasar terhadap Biaya

Konstruksi pada Ruas Jalan Ring Road di Manado

150

Volume. 1, No. 1, hal 150-161, September 2010

ISSN 2087-3581

PENGARUH KESERAGAMAN NILAI CALIFORNIA BEARING

RATIO TANAH DASAR TERHADAP BIAYA KONSTRUKSI

PADA RUAS JALAN RING ROAD DI MANADO

Nova Mamarimbing

1

ABSTRACT

The determination of the CBR representative value depends on the value of uniformity

that can be received in a segment and this value will influence the thickness of pavement

and construction costs. The objectives of this research is to find the reduction in

construction costs from one CBR uniformity value factor to another uniformity value

factors. The road section under review is the Ring Road Street with a length of 8.4 km

that located in Manado, North Sulawesi. Design methods used is AASHTO1993.

The results show that when only one type of pavement design cross section applied

to the Ring Road Street then the FK value is equal to 40%.

From the results obtained can be concluded that with the application of sub grade

uniformity factor CBR analysis can reduce the cost of pavement construction. It is

recommended to minimize the value of uniformity factor CBR with the goal of reducing

construction costs, although the cost of the road construction is not a total cost of a life-

cycle cost of the road.

Keywords: Uniformity, Construction cost, Ring Road.

ABSTRAK

Penentuan suatu nilai CBRwakil sangat tergantung pada nilai keseragaman yang

dapat diterima dalam suatu segmen jalan dan pengambilan nilai ini akan berpengaruh

pada ketebalan perkerasan dan biaya konstruksinya. Tujuan yang ingin dicapai dalam

penulisan ini adalah, mencari pengurangan biaya konstruksi dari pengambilan suatu nilai

faktor keseragaman (FK) CBR yang satu kenilai FK yang lain. Ruas jalan yang

ditinjau adalah Jalan Ring Road sepanjang 8,4 km yang berlokasi di Manado Sulawesi

Utara. Metode disain yang dipergunakan adalah metode AASHTO 1993.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa biaya konstruksi makin kecil jika

pengambilan FK semakin kecil. Bila disain perkerasan hanya satu tipe penampang untuk

sepanjang Jalan Ring Road maka besarnya nilai FK = 40%.

Dari hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa dengan penerapan analisa

faktor keseragaman CBR tanah dasar dapat mengurangi biaya konstruksi perkerasan

jalan. Disarankan untuk meminimalkan faktor keseragaman nilai CBR dengan tujuan

mengurangi biaya konstruksi, walaupun biaya konstruksi jalan bukanlah merupakan total

biaya dari suatu periode layan jalan.

Kata Kunci : Keseragaman, Biaya Konstruksi, Ring Road

1 Nova Mamarimbing, ST, MT adalah Staf Pengajar pada Jurusan Pendidikan Teknik Bangunan Fakultas Teknik Universitas Negeri Manado




151


PENDAHULUAN

Latar Belakang Masalah

Adapun faktor utama yang

mempengaruhi disain perkerasan adalah

umur rencana, lalu lintas kendaraan,

kondisi lingkungan, serta sifat tanah.

Kualitas daya dukung tanah terlihat dari

Parameter Modulus Reaksi Tanah Dasar

yang diukur dalam nilai California

Bearing Ratio (CBR). Adapun nilai CBR

dapat ditentukan secara langsung

dilapangan ataupun cara laboratorium

yaitu dengan pengambilan sampel dari

lapangan dan dianalisa di laboratorium.

Daya dukung lapisan tanah dasar

yang dinyatakan oleh nilai CBR wakil

akan

mempengaruhi tebal perkerasan yang

pada akhinya akan mempengaruhi biaya

konstruksi jalan tersebut. Nilai daya

dukung tanah dasar dari suatu ruas jalan

sering kali tidak sama, ini disebabkan

oleh sifat alami tanah yang bersifat lokal

atau berlainan untuk setiap titik dalam

suatu ruas jalan yang ditinjau. Idealnya

perencanaan ketebalan lapisan perkerasan

adalah menurut setiap kondisi daya

dukung lapisan tanah dasar dimana

kualitas tanah yang kurang, perkerasan

akan lebih tebal dibanding kondisi tanah

yang lebih baik, namun hal ini tidaklah

mungkin untuk dilakukan karena ruas

jalan akan terdiri dari banyak sekali tipe

penampang dan menjadi tidak praktis

dalam pengerjaan dilapangan. Sehingga

perlu penentuan suatu nilai daya dukung

wakil (CBRwakil) yang akan mewakili

suatu segmen jalan pada suatu ruas jalan

yang akan dibangun. Penentuan nilai

CBR wakil ini akan sangat

mempengaruhi dimensi penampang

perkerasan yang pada akhirnya akan

mempengaruhi biaya konstruksi

perkerasan.

Perencanaan untuk mendapatkan

tebal perkerasan menurut metode

AASHTO (1993) ini adalah besifat coba-

coba atau trial and error. Ketebalan

perkerasan dapat ditunjukan oleh

besarnya nilai Structural Number (SN).

Dalam penyelesaian dipakai cara coba-

coba disebabkan karena terdapat dua

buah vareabel yang tidak diketahui yang

diselesaikan hanya dengan satu

persamaan, dimana untuk menetukan

Total beban sumbu yang dinyatakan

dalam ESAL diperlukan nilai SN ataupun

sebaliknya, sehingga perlu diasumsikan

terlebih dahulu suatu nilai Total beban




152


sumbu (Wt) atau SN. Dalam penulisan ini

akan diambil suatu nilai SN asumsi guna

mendapatkan nilai total beban sumbu

dalam satuan 18 Kip ESAL, kemudian

diiterasi sehingga mendapatkan nilai SN

yang sebenarnya. Perhitungan iterasi

akan dihentikan apabila nilai Wt pada

iterasi terakhir telah sama atau mendekati

sama dengan nilai Wt pada iterasi

sebelumnya, dan ini menyatakan bahwa

nilai SN yang sebenarnya telah diperoleh.

Setelah nilai SN diperoleh maka

dilakukanlah perhitungan kombinasi

ketebalan lapisan perkerasan yang paling

optimal, yaitu suatu kombinasi dari setiap

ketebalan lapisan yang tepat sehingga

biaya konstruksinya paling minimum.

Oleh karena penentuan faktor

keseragaman nilai CBR sangat

berpengaruh terhadap konstruksi serta

biaya perkerasan, maka dalam study ini

dilakukakan penelitian vareasi faktor

keseragaman nilai CBR terhadap

konstruksi perkerasan serta pengaruhnya

terhadap biaya konstruksi yang

diaplikasikan pada ruas Jalan Ring Road

yang terdapat di kota Manado.

Gambar 1 merupakan tipikal dari

potongan penampang lapis perkerasan

yang terdiri atas Subbase (LPB), Base

(LPA) dan Surface.

Surface

Base

Sub Base

Tanah Dasar

TIPIKAL POTONGAN MELINTANG STRUKTUR PERKERASAN LENTUR

Gambar 1. Tipikal potongan melintang struktur perkerasan




153


Perumusan Masalah

Permasalahan yang akan ditinjau

dalam penelitian ini adalah sebagai

berikut :

1. Pengaruh vareasi faktor keseragaman

CBR terhadap disain konstruksi

ketebalan lapisan perkerasan .

2. Pengaruh faktor keseragaman CBR

terhadap biaya konstruksi untuk ruas

jalan tinjauan yaitu Jalan Ring Road

kota Manado.

3. Pengaruh faktor keseragaman CBR

terhadap jumlah segmen jalan.

4. Penentuan kombinasi lapisan

perkerasan serta ketebalan dari

masing-masing lapisan yang

memberikan biaya paling minimum

pada suatu segmen jalan yang

ditinjau.

Gambar 2 di bawah ini

menunjukkan tipikal denah dan

potongan memanjang jalan dan contoh

pembagian suatu ruas jalan atas

beberapa segmen dengan masing

masing CBR wakilnya.

CBR wakil 1 CBR wakil 2 CBR wakil 3 CBR wakil 4 CBR wakil 5

PENENTUAN CBR WAKIL UTK SETIAP SEGMEN JALAN

LLLLL

SEG 1 SEG 2 SEG 3 SEG 4 SEG 5

Tanah Dasar

Surface

Base & Sub base

POTONGAN MEMANJANG STRUKTUR PERKERASAN LENTUR

Gambar 2. Denah dan potongan tipikal suatu ruas jalan




154


Pembatasan Masalah

Dalam penelitian mengenai vareasi

faktor keseragaman CBR terhadap

konstruksi lapis perkerasan pada ruas

Jalan Ring Road serta pengarunya

terhadap biaya konstruksi dikondisikan

sebagai berikut :

1) Peninjauan hanya terhadap

perkerasan lentur.

Dalam penelitian ini peninjauan

hanya dilakukan terhadap

perkerasan lentur dan lapis

pondasi jalan.

2) Peninjauan hanya terhadap disain

ketebalan lapis perkerasan dan

tidak terhadap geometri jalan.

3) Peninjauan hanya terhadap biaya

konstruksi jalan dan tidak

terhadap biaya pemeliharaan

serta biaya pascakonstruksi

lainnya.

Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian yang diharapkan

dari hasil penelitian ini adalah :

1) Menemukan suatu hasil disain

konstruksi perkerasan jalan yang

ekonomis dengan penerapan

analisa keseragaman nilai CBR

lapisan tanah dasar.

Dimana dalam proses disain dicari

selisih atau pengurangan biaya

konstruksi dari pengambilan suatu

nilai Faktor Keseragaman CBR

yang satu ke nilai Faktor

Keseragaman CBR yang lain.

2) Menentukan hubungan antara

faktor keseragaman CBR dan

biaya konstruksi.

Tinjauan Pustaka

Metode AASHTO

Metode AASHTO adalah

merupakan metode yang didasari oleh

pendekatan empiris. Adapun eksperimen

yang dilakukan oleh AASHTO adalah

suatu eksperimen dengan biaya investasi

terbesar pada masanya, dimana

percobaan tersebut telah menelan biaya

27 juta dollar (nilai dolar ditahun 1960),

dengan memakan waktu selama kurang

lebih 4 tahun terhitung sejak konstruksi

(tahun 1956 – tahun 1958) sampai

dengan test traffic (1958-1961). Dalam

perkembangannya AASHTO telah

beberapa kali direvisi yaitu pada tahun

1986 dan tahun 1993.

Dengan menggunakan metode ini

kita dapat mengetahui tentang

perancangan ketebalan struktur

perkerasan jalan, tingkat pelayanan dan




155


keandalan jalan, ekivalensi pembebanan

sumbu kendaraan, pengaruh cuaca

terhadap perkerasan jalan dan lain

sebagainya. Adapun persamaan analisa

disain perkerasan untuk menghitung

ketebalan lapis perkerasan (Surface, Base

dan Subbase) adalah dengan menghitung

Structural Number SN,

Keterangan :

W18 = Perkiraan jumlah beban sumbu standar ekivalen 18kip- ESAL.

ZR = Standard normal deviate (Deviasi normal standar)

S0 = Standard error ( memprediksi tingkat kesalahan dari kombinasi Perkiraan

jumlah arus lalu lintas dan tingkat keandalan )

SN = Structural number ( Angka struktur )

ΔPSI = Perbedaan antara indeks pelayanan awal (Po) dan Indeks

pelayanan akhir ( Pt ), ΔPSI=Po-Pt

MR = Resilent modulus ( Modulus resilent tanah dasar )

Ekivalensi Beban Sumbu Gandar (ESAL)

Faktor ekivalen beban sumbu

gandar (ESAL) adalah merupakan

pengaruh dari berbagai vareasi

konfigurasi beban sumbu terhadap tingkat

pelayanan perkerasan. Dimana efek

kerusakan jalan dari beban sumbu

bermacam-macam jenis kendaraan di

ekivalensikan terhadap kerusakan yang

ditimbulkan oleh beban sumbu tunggal

sebesar 18 Kip.

EALF = Faktor ekivalensi beban sumbu

(Equivalent axle load factor)

EALF =

Keterangan :

Wt18 = Jumlah aplikasi / pengulangan

18 Kip beban sumbu tunggal

(sampai suatu saat t )

Wtx = Jumlah aplikasi / pengulangan

x- Kip beban sumbu tunggal

(sampai suatu saat t )

Untuk menghitung

dengan

mempergunakan persamaan dibawah ini

(T.F. Fwa:2000) :

07 . 8 log 32 . 2

1

1094 40 . 0

5 . 1 2 . 4 log

20 . 0 1 log 36 . 9 log 10

19 . 5

10

10 18 10

R o R M

SN

PSI

SN S Z W




156


Log (

) ( ) ( )

Keterangan:

Gt = (

)

( )

( )

Lx = Beban sumbu

L2 = Kode sumbu ( 1=tunggal, 2=ganda, 3= triple )

18 = Nilai dari ketika Lx=18 Kip dan L2=1

Keseragaman Daya Dukung Tanah

Dasar

Dalam penelitian ini panjang

suatu segmen jalan ditentukan dengan

mempertimbangkan faktor keseragaman

daya dukung tanah atau Faktor

Keseragaman CBR. Adapun perasamaan

yang dipakai untuk menentukan faktor

keseragaman cbr adalah sebagai berikut,

Keterangan :

S = Standar deviasi atau Simpangan Baku

dR = nilai CBR rata-rata dalam suatu segmen

FK= Faktor Keseragaman

METODE

Adapun ruas jalan yang ditinjau

adalah Jalan Ring Road dengan panjang

8,4 km yang berlokasi di Manado

Sulawesi Utara. Dalam mendapatkan

nilai kekuatan daya dukung tanah yang

dinyatakan dalam nilai CBR dipakai alat

Dynamic Cone Penetrometer dengan

palu seberat 8 kg dan tinggi jatuh 57,5

cm.

Data-data sekunder dikumpulkan

dari Dinas Pekerjaan Umum. Data data

tersebut seperti kekuatan daya dukung

base, subbase, harga untuk setiap jenis

lapis perkerasan.




157


Adapun bagan alir dari penelitian ini

yaitu sebagai berikut ;

MULAI

Pengumpulan data CBR Tanah Dasar, LHR

Pengumpulan data sekunder

Perhitungan CBR wakil per segmen untuk setiap nilai FK

Perhitungan Tebal Perkerasan dengan bantuan program berbahasa

Visual Basic 6.0, yang didasari metode AASHTO

Perhitungan Biaya dengan bantuan program berbahasa

Visual Basic 6.0, yang didasari metode AASHTO

ANALISA DATA HASIL PERHITUNGAN

SELESAI




158


HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh FK CBR Terhadap Biaya

Konstruksi Jl. Ring Road.

Aplikasi dari metode penerapan

faktor keseragaman kualitas daya dukung

tanah tanah dasar diterapkan pada ruas

jalan Ring Road kota Manado. Panjang

ruas jalan yang diteliti adalah sepanjang

sekitar 8,4 km, dengan STA 0+000 di

Winangun kecamatan Pineleng dan STA

8+400 di Desa Maumbi.

Untuk hasil keseluruhan dari

masing masing faktor keseragaman CBR

atau keseragaman kualitas daya dukung

tanah dasar dapat dilihat pada gambar 3,

Banyaknya segmen yang terbentuk untuk

masing masing faktor keseragaman dapat

dilihat pada gambar 4 dan pada gambar 5

dijabarkan selisih atau penghematan

biaya ( %) yang terjadi antara disain

konstruksi perkerasan jalan dengan FK =

40 % (satu buah penampang untuk

sepanjang jalan) dengan disain dari

berbagai nilai FK.

Gambar 3. Hubungan antara FK CBR dan Harga Konstruksi.

28,000,000

29,000,000

30,000,000

31,000,000

32,000,000

33,000,000

34,000,000

35,000,000

1.0

0%

2.0

0%

3.0

0%

4.0

0%

5.0

0%

6.0

0%

7.0

0%

8.0

0%

9.0

0%

10

.00

%

12

.00

%

14

.00

%

16

.00

%

17

.00

%

18

.00

%

20

.00

%

40

.00

%

60

.00

%

80

.00

%

10

0.0

0%

HA

RG

A D

LM J

UTA

AN

Rp

FK CBR

FK 17% FK 40%




159


Gambar 4. Hubungan antara FK CBR dan Jumlah Segmen.

Gambar 5. Hubungan antara FK dan Pengurangan Biaya Konstruksi.

0

10

20

30

40

50

60

70

1.0

0%

2.0

0%

3.0

0%

4.0

0%

5.0

0%

6.0

0%

7.0

0%

8.0

0%

9.0

0%

10

.00

%

12

.00

%

14

.00

%

16

.00

%

17

.00

%

18

.00

%

20

.00

%

40

.00

%

60

.00

%

80

.00

%

10

0.0

0%

Jum

lah

Se

gme

n

FK CBR

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

PEN

GU

RA

NG

AN

BIA

YA

KO

NST

RU

KSI

(%

)

FK CBR




160


SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Adapun beberapa kesimpulan yang

dapat ditarik dari penelitian ini adalah

sebagai berikut,

1) Biaya konstruksi lapis perkerasan

yang terdiri dari surface, base dan

subbase akan dapat dikurangi jika

menerapkan analisa faktor

keseragaman dalam proses disain.

Besaran pengurangan biaya

berkisar antara 1,33% s/d 9,56 %

untuk nilai FK = 1% s/d FK =

20% dibandingkan jika jalan

didisain dengan satu macam

penampang atau pada FK=40% (

Gambar 5 ).

2) Semakin kecil FK tanah dasar

maka semakin kecil biaya

konstruksi ( initial construction

cost ). Untuk biaya konstruksi

lapis perkerasan jalan Ring Road

eksisting jika menggunakan data

dan parameter disain yang sama

dengan penulisan tesis ini adalah

sebesar Rp. 33.825.860.000, yaitu

pada FK =40 %. Sedangkan jika

lapis perkerasan jalan didisain

dengan mengacu pada standar

deviasi 2,5 (AASHTO 1993,

Guide lines for major variable

testing) maka biaya

konstruksinya sebesar Rp.

32.796.460.000, yaitu pada FK =

17 %. Terlihat ada pengurangan

biaya sebesar 3,04% jika jalan

didisain dengan FK=17%.

3) Pada gambar 3 untuk ruas jalan

tinjauan dapat dilihat nilai faktor

keseragaman FK=1% s/d

FK=39% mempengaruhi biaya

konstruksi sedangkan

pertambahan FK ≥ 40 % sudah

tidak mempengaruhi biaya

konstruksi.

4) Jumlah segemen jalan adalah

berkisar antara 61 segmen untuk

FK=1% sampai dengan 1 segmen

untuk FK=40% , ( terlihat pada

gambar 4 hubungan antara jumlah

segmen dan FK).

Saran

Walaupun biaya konstruksi jalan

(initial construction cost) bukanlah

merupakan total biaya dari sutau periode

layan jalan (life-cycle cost) namun

disarankan untuk meminimalkan faktor

keseragaman nilai CBR dengan tujuan

mengurangi biaya konstruksi lapis

perkerasan jalan.




161


DAFTAR PUSTAKA

Adhiyatma Suryadiputra dan Aloysius

Tjan. 2009. Highway

Engineering & Road Material -

Pengaruh Faktor Keseragaman

Lapis Tanah Dasar terhadap

Biaya Struktur Lapis

Perkerasan Lentur. Makalah-

makalah Simposium XII Forum

Studi Antar Perguruan Tinggi

pada Universitas Kristen Petra

Surabaya, No. FSTPT 12-122.

American Association of State Highway

and Transportation Official. 1993.

AASHTO Guide for Design

Pavement Structure 1993.

Published by American

Association of State Highway and

Transportation Official.

Washington D.C.

Departemen Pekerjaan Umum. 1983.

Manual Pemeriksaan

Perkerasan Jalan Dengan Alat

Benkelman Beam,

No.01/MN/B/1983. Departemen

Pekerjaan Umum Direktorat

Jendral Bina Marga. Jakarta.

Fwa T.F. 2000. The Handbook of

Highway Engeneering. New

York : CRC Press Taylor and

Francis Group New York.

Suryawan Ari. Tahun 2005. Perkerasan

Jalan Beton Semen Portland

(Rigid Pavement). Jakarta : Beta

Offset.

Subari dan Yuswanto. 2008. Panduan

Lengkap Pemograman Visual

Basic Versi 6.0. Jakarta : Cerdas

Pustaka Jakarta.

Yamin Anwar dan Siegfried. Tahun

2008. Sosialisasi Standar

Perencanaan Teknis Bidang

Jalan. Jakarta : Departemen

Pekerjaan Umum Direktorat

Jendral Bina Marga Satuan Kerja

Pembinaan dan Pengembangan

Teknik Jalan Dan Jembatan.

Documents

ISSN 2087-3581 PENGARUH KESERAGAMAN NILAI CALIFORNIA ... › 2011 › 03 › volume-1-no-1-h… · Metode disain yang dipergunakan adalah metode AASHTO 1993. Hasil penelitian ini