Desain Perkerasan Kaku Metode Bina Marga

Perkerasan Kaku

Perkerasan kaku adalah struktur yang terdiri dari plat beton semen yang bersambung (tidakmenerus) dengan atau tanpa tulangan, atau menerus dengan tulangan, terletak diatas lapis pondasi bawah, tanpa atau dengan peraspalan sebagai lapis permukaan.

Jenis Perkerasan Kaku

1. Perkerasan beton semen, yaitu perkerasan kaku dengan beton semen sebagai lapis aus

-bersambung tanpa tulangan
-bersambung dengan tulangan
-menerus dengan tulangan
-pratekan

2. Perkerasan komposit, yaitu perkerasan kaku dengan plat beton semen sebagai lapis pondasi dan aspal beton sebagai lapis permukaan

Dasar-dasar Desain

Tebal plat dihitung supaya mampu menahan tegangan yang diakibatkan bebanr oda, perubahan suhu dan kadar air, serta perubahan volume lapisan dibawahnya. Penerapan prinsip “fatique” (kelelahan) untuk mengantisipasi beban berulang, dimana semakin besar jumlah beban lalulintas mengakibatkan ratio tegangan (perbandingan tegangan lentur beton akibat beban roda dengan kuat lentur beton “MR”) semakin kecil.

Faktor-faktor Yang Berpengaruh

• Peranan dan tingkat pelayanan
• Lalu lintas
• Umur rencana
• Kapasitas jalan
• Tanah dasar
• Lapis pondasi bawah
• Bahu
• Kekuatan beton

Lalu Lintas

Hanya diperhitungkan terhadap kendaraanniaga
Persamaan-persamaan yang digunakan adalah sebagai berikut:

Keterangan:
JKN = jumlah kendaraan niaga
JKNH = JKN Harian saat jalan dibuka
R = faktor pertumbuhan lalu lintas
n / m= tahun rencana
i / i’= pertumbuhan lalu lintas

Tanah Dasar

Parameter yang digunakan adalah modulus reaksi tanah dasar (k) yang didapat melalui metode pengujian AASHTO T.222-81 atau dari korelasi nilai CBR.Nilai k minimal adalah2 kg/cm3. Sifat yang perlu diperhatikan dari tanah dasar adalah kembang susut, intrusi dan pumping, dan keseragaman daya dukung tanah dasar. Apabila digunakan lapis pondasi bawah maka digunakan nilai k gabungan. Untuk satu ruas jalan, nilai modulus Rencana digunakan persamaan:

ko = k –2S jalantol

ko= k –1.64S jalan arteri

ko= k –1.28S jalankolektor/lokal

Faktor keseragaman (FK) dianjurkan < 25 %

Tabel. Perkiraan Nilai Modulus ElastisitasLapis Pondasi

Jenis bahan	Modulus elastisitas
	Gpa	psi	kg/cm2
granular	0.055 -0.138	8000 -20000	565 -1410
lapis pondasi distabilisasi semen	3.5 -6.9	50000 -1000000	35210 -70420
tanah distabilisasi semen	2.8 -6.2	40000 -900000	28170 -63380
lapis pondasi diperbaiki aspal	2.4 -6.9	350000 -1000000	24650 -70420
lapis pondasi diperbaiki aspal emulsi	0.28 -2.1	40000 -300000	2815 -21125

Kekuatan Beton

Untuk desain perkerasan kaku kekuatan beton yang dipertimbangkan adalah kekuatan lentur (flexural strength) umur28 hari yang didapat dari pengujian menggunakan metode ASTM C-78 atau korelasi dari nilai kuat tekan beton umur28 hari sbk 28). Korelasi kauat lentur dan kuat tekan beton dinyatakan dalam persamaan



Nilai MR 28 disyaratkan 40 kg/cm2 atau minimal 30 kg/cm2 (kondisi memaksa!!!)

Tabel. KoefisienDistribusiKendaraanNiagaPadaJalurRencana

Jumlahjalur	Kendaraan niaga
	1 arah	2 arah
1 jalur	1	1
2 jalur	0.7	0.5
3 jalur	0.5	0.475
4 jalur	-	0.45
5 jalur	-	0.425
6 jalur	-	0.4

Tabel. Faktor Keamanan

PerananJalan	FK
JalanTol	1.2
JalanArteri	1.1
JalanKolektor/Lokal	1

Tabel. Perbandingan Tegangan dan Jumlah Pengulangan Beban Yang Diijinkan

Perbandingan Tegangan*	Repetisi beban ijin	Perbandingan Tegangan*	Repetisi beban ijin
0.51	400000	0.69	2500
0.52	300000	0.7	2000
0.53	240000	0.71	1500
0.54	160000	0.72	1100
0.55	130000	0.73	850
0.56	100000	0.74	650
0.57	75000	0.75	490
0.58	57000	0.76	360
0.59	42000	0.77	270
0.6	32000	0.78	210
0.61	24000	0.79	160
0.62	18000	0.8	120
0.63	14000	0.81	90
0.64	11000	0.82	70
0.65	8000	0.83	50
0.66	6000	0.84	40
0.67	4500	0.85	30
0.68	3500

* tegangan akibat beban dibagi kuat lentur tarik (MR)
* untuk perbandingan tegangan ≤ 0.50 repetisi beban ijin adalah tidak terhingga

Perhitungan Tulangan

Tujuan tulangan
–Mengurangi retakan
–Mengurangi sambungan plat
–Mengurangi biaya pemeliharaan

Tulanganpadaperkerasanbetonbersambung

As = luas tulangan (cm2/m’)
F = koefisien gesek plat dan lapis bawahnya
L = jarak antar sambungan (m)
h = tebal plat (m)
fs = tegangan tarik ijin baja (kg/cm2)

Tabel. Koefisien Gesek Plat Beton dan Lapis Di bawahnya

Jenis Pondasi	KoefisienGesek
Burtu, Lapen dan konst.sejenis	2.2
Aspal beton, Lataston	1.8
Stabilisasi kapur	1.8
Stabilisasi aspal	1.8
Stabilisasi semen	1.8
Koral	1.5
Batu pecah	1.5
Sirtu	1.2
Tanah	0.9

Tulangan pada perkerasan beton menerus

Ps = persentasetulanganyang diperlukanterhadappenampangbeton, persentaseminimum adalah0.6 %
ft = kuattarikbeton(0.4 –0.5 MR)
fy = teganganlelehbetonrencana
F = koefisiengesekplat danlapis bawahnya
n = angkaekivalensiantarabajadanbeton(Es/Ec)
Ec = modulus elastisitasbeton
Es = modulus elastisitasbaja

Tabel. Korelasi Kuat Tekan Beton dan Angka Ekivalensi Antara Baja dan Beton

Kuat Tekan Beton	n
115 -140	2.2
145 –170	1.8
175 –225	1.8
235 –285	1.8
≥ 290	1.8

Tulangan pada perkerasan beton menerus



Lcr = jarak teoritis antar retakan
p = luas tulangan memanjang per satuan luas
u = perbandingan keliling dan luas tulangan
ft = kuat tarik beton (0.4 –0.5 MR)
fb = tegangan lekat antara tulangan dengan beton rencana
S = koefisien susut beton (400 x 106)
n = angka ekivalens iantara baja dan beton (Es/Ec)
Ec = modulus elastisitas beton
Es = modulus elastisitas baja

Read More

TEKNIK PELAKSANAAN PEMBANGUNAN JALAN

1. Penjelasan Umum

Pelaksanaan pekerjaan dilapangan dilakukan sepenuhnya oleh kontraktor pelaksana yang telah ditunjuk dan diawasi langsung konsultan pengawas dan Departemen Pekerjaan Umum. Pelaksanaan pekerjaan dilakukan berdasarkan atas gambar-gambar kerja dan spesifikasi tekhnik umum dan khusus yang telah tercantum dalam dokumen kontrak, rencana kerja dan syarat-syarat (RKS) dan mengikuti perintah atau petunjuk dari konsultan, sehingga hasil yang dicapai akan sempurna dan sesuai dengan keinginan pemilik proyek.

2. Pekerjaan Persiapan

Pekerjaan persiapan dilaksanakan sebelum pekerjaan fisik dimulai. Adapun pekerjaan-pekerjaan yang dilaksanakan dalam pekerjaan persiapan tersebut, yaitu :

a. Pekerjaan pematokan dan pengukuran ulang
Pekerjaan pematokan dan pengukuran ulang dilaksanakan oleh kontraktor pelaksana dengan tujuan pengecekan ulang pengukuran. Pemasangan patok pengukuran untuk profil memanjang dipasang pada setiap jarak 25 meter.

b. Survey kelayakan struktural konstruksi perkerasan.
Kelayakan struktural konstruksi perkerasan dilaksanakan dengan pemeriksaan destruktif yaitu suatu cara pemeriksaan dengan menggunakan alat Benkelman.

c. Pengadan direksi keet
Untuk pengadaan direksi keet ini pihak kontraktor pelaksana membuatnya disekitar lokasi proyek. Direksi keet ini berfungsi untuk tempat beristirahat para pekerja dan penyimpanan material serta peralatan pekerjaan.

d. Penyiapan badan jalan
Pekerjaan ini meliputi pembersihan lokasi, penutupan jalan dan lainnya. Sehingga pelaksanaan proyek ini berjalan dengan lancar.

3. Pekerjaan Galian dan Timbunan

  

Gambar Struktur Pekerjaan Tanah

            

Pekerjaan Galian

1. Pekerjaan galian adalah pekerjaan pemotongan tanah dengan tujuan untuk memperoleh bentuk serta elevasi permukaan sesuai dengan gambar yang telah direncanakan. Adapun prosedur pekerjaan dari pekerjaan galian, yaitu :
2. Lokasi yang akan dipotong (cutting) haruslah terlebih dahulu dilakukan pekerjaan clearing dan grubbing yang bertujuan untuk membersihkan lokasi dari akar-akar pohon dan batu-batuan.
3. Untuk mengetahui elevasi jalan rencana, surveyor harus melakukan pengukuran dengan menggunakan alat ukur (theodolit). Apabila elevasi tanah tidak sesuai maka tanah dipotong kembali dengan menggunakan alat berat (motor grader), sampai elevasi yang diinginkan.
4. Memadatkan tanah yang telah dipotong dengan menggunakan Vibrator Roller.
5. Melakukan pengujian kepadatan tanah dengan tes kepadatan (ujiDdensity Sand Cone test) di lapangan.

Pekerjaan galian dapat diklasifikasikan menjadi beberapa bagian :

a. Galian Biasa Commond Excavation)
Dalam pekerjaan ini dilakukan penggalian untuk menghilangkan atau membuang material yang tidak dapat dipakai sebagai struktur jalan, yang dilakukan menggunakan excavator untuk memotong bagian ruas jalan sesuai dengan gambar rencana, sedangkan pengangkutan dilakukan dengan menggunakan dump truck.

b. Galian Batuan / Padas
Pekerjaan galian batu (padas) mencakup galian bongkahan batu dengan volume 1 meter kubik atau lebih. Pada pekerjaan galian batu ini biasa dilakukan dengan menggunakan alat bertekanan udara (pemboran) dan peledekan.

c. Galian Struktur
Pada pekerjaan galian struktur ini mencakup galian pada segala jenis tanah dalam batas pekerjaan yang disebut atau ditunjukkan dalam gambar untuk struktur. Pekerjaan galian ini hanya terbatas untuk galian lantai pondasi jembatan.

Pekerjaan Timbunan dan Pemadatan

Perlu diingat sebelum pekerjaan galian maupun timbunan harus didahului dengan pekerjaan clearing dan grubbing, maksudnya adalah agar lokasi yang akan dilakerjakan tidak mengandung bahan organik dan benda-benda yang mengganggu proses pemadatan. Timbunan dilaksanakan lapis demi lapis dengan ketebalan tertentu dan dilakukan proses pemadatan.

Proses penimbunan dapat diklasifikasikan menjadi 2, yaitu :

1. Timbunan Biasa
Pada timbunan biasa ini material atau tanah yang biasa digunakan berasal dari hasil galian badan jalan yang telah memenuhi syarat.

2. Timbunan Pilihan
Pada pekerjaan timbunan ini tanah yang digunakan berasal dari luar yang biasa disebut borrowpitt. Tanah ini digunakan apabila nilai CBR tanah dari timbunan kurang dari 6%.

Proses pemadata tanah dimaksudkan untuk memadatkan tanah dasar sebelum melakukan proses penghamparan material untuk memenuhi kepadatan 95%, dengan menggunakan alat berat seperti Vibrator Roller, Dump Truck, Motor Grader.

Adapun langkah kerja dari proses pemadatan tanah, yaitu :

1. Mengangkut material dari quary menuju lokasi dengan menggunakan Dump Truck.
2. Menumpahkan material pada lokasi tempat dimana akan dilaksanakan pekerjaan penimbunan.
3. Meratakan material menggunakan Motor Grader sampai ketebalan yang direncanakan. Sebagai panduan operator Grader dan vibro maka dipasang patok tiap jarak 25 m yang ditandai sesuai dengan tinggi hamparan.
4. Memadatkan tanah denga menggunakan Vibrator Roller yang dimulai sepanjang tepi dan bergerak sedikit demi sedikit ke arah sumbu jalan dalm keadaan memanjang, sedangkan pada tikungan (alinyemen horizontal) harus dimulai pada bagian yang rendah dan bergerak sedikit demi sedikit ke arah yang tinggi, pemadatan tersebut dipadatkan dengan 6 pasing (12 x lintasan) hingga didapatkan tebal padat 20 cm hingga didapat elevasi top subgrade yang sesuai dengan rencana.

Pengujian Kepadatan Tanah
Pengujian Sand Cone
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui nilai kepadatan dan kadar air dilapangan. Juga bisa sebagai perbandingan pekerjaan yang akan dilaksanakan dilapangan dengan perencanaan pekerjaan.

Gambar Titik Pengambilan Sampel

Pekerjaan Lapis Pondasi Bawah

Lapisan perkerasan yang terletak antara lapis pondasi atas dan tanah dasar dinamakan lapis pondasi bawah yang berfungsi sebagai :

1. Bagian dari konstruksi perkerasan yang menyebarkan beban roda ke tanah dasar. Dengan nilai CBR 20% dan Plastisitas indeks (PI) ≤ 10%.
2. Material pondasi bawah relatip murah dibandingkan dengan lapisan perkerasan diatasnya.
3. Mengurangi tebal lapisan diatasnya yang lebih mahal.
4. Lapisan perkerasan, agar air tanah tidak berkumpul dipondasi.
5. Lapisan pertama, agar pekerjaan dapat berjalan lancar.
6. Lapisan untuk mencegah partikel-partikel halus dari tanah dasar naik kelapis atas. Tebal rencana lapisan pondasi bawah ini adalah 20 cm.

Lapisan pondasi agregat kelas B yang digunakan dalam proyek ini memiliki komposisi sebagai berikut :

1. Split 5/7
2. Split 3/5
3. Split 2/3
4. Abu Batu

Teknik pelaksanaan pekerjaan penghamparan dan pemadatan dari Base B adalah :

• Pengangkutan material base B ke lokasi proyek dengan menggunakan Dump Truck.
• Setelah sampai di lokasi, campuran ditumpuk menjadi lima sampai enam tumpukan disepanjang lokasi yang telah siap untuk dihampar base B.
• Penghamparan material base B dilakukan dengan menggunakan alat motor grader dengan kapasitas 3,6 m. Setelah badan jalan terbentuk, kemudian dipadatkan dengan alat vibrator roller dengan kapasitas 16 ton.
• Jika disuatu lokasi ada campuran material yang kurang baik ikatannya maka dapat ditambahkan abu batu dengan bantuan tenaga manusia untuk mengikat material tersebut ketika dipadatkan kebali dengan vibrator roller.

Untuk mengetahui apakah tebal penghamparan base B dan % kemiringan telah sesuai dengan yang direncanakan maka digunakan waterpass agar dapat menemukan elevasinya.

Peralatan

Dalam pelaksanaan pekerjaan lapis pondasi atas digunakan alat alat sebagai berikut :

• Wheel Loader berfungsi untuk mengambil tumpukan agregat dari tempat pengambilan material, selanjutnya dimasukkan kedalam dunp truck.
• Dump truck berfungsi untuk mengangkut material agregat base B ke lokasi pekerjaan.
• Motor grader berfungsi untuk memadatkan material base B.
• Water tank truck berfungsi untuk menyiram agregat base B setelah penghamparan. 

Bahan dan Material

Agregat baru pecah kelas B yang sesuai dengan persyaratan (table agregat base B)

 

Tabel Gardasi Agregat Kelas A dan Kelas B

Nomor	Mm	Kelas A	Kelas B
2 in	50	100	100
11/2 in	37.5	100	88 - 95
1 in	25	65 - 81	70 - 85
3/8 in	9.5	42 - 60	30 - 65
# 4	4.75	27 - 45	25 - 55
# 10	2	Nop-25	15 - 40
# 40	0.425	6 – 16	8 – 20
# 200	0.075	0 - 8	2 – 8

Tabel Karakteristik Agregat Kelas A dan Kekas B

Sifat Material	Sifat Kelas A	Sifat Kelas B
Nilai Abrasi Agregat Kasar ( AASTHO T 96 - 87 )	0 - 40%	0 - 40%
Plasticity Index ( AASTHO T 90 - 87 )	0 - 6	4 – 10
Batas Cair ( AASTHO T 89 - 90 )	0 – 25	-
CBR ( AASTHO T180 )	90 min	35 min
Hasil Kali PI dengan % lolos ayakan no. 200	25 maksimum	-

Pengawasan Pekerjaan
Pengawasan pekerjaan dilaksanakan olek konsultan pengawas. Hal ini dilakukan untuk menjamin pekerjaan yang dilakukan oleh kontraktor sebagai pelaksana proyek, apakah sesuai dengan ketentuan yang terdapat dalam spesifikasi.

Ketentuan ketentuan pelaksanaan pekerjaan yang sesuai dengan spesifikasi adalah sebagai berikut :

• Penghamparan lapis pondasi agregat, baik kelas A maupun kelas B tidak boleh mempunyai ketebalan kurang dari dua kali ukuran maksimum bahan.
• Penghamparan lapis pondasi kelas A maupun kelas B tidak boleh lebih dari 20 cm dalam keadaan loose, hal ini dapat mempengaruhi proses pemadatan sehingga pemadatan yang dilakukan tidak mencapai keadaan optimal.
• Permukaan lapis pondasi agregat harus rata sehingga air tidak dapat menggenang akibat permukaan yang tidak rata. Deviasi maksimum untuk kerataan permukaan adalah 1 cm.
• Toleransi terhadap tebal total lapis pondasi agregat adalah 1 cm dari tebal rencana.
• Lapis pondasi yang terlalu kering atau terlalu basah untuk pemadatan yaitu kurang dari 1% atau lebih dari 3% pada kadar air optimum, diperbaiki dengan cara menggali dan mengganti dengan bahan yang memenuhi syarat kadar air tersebut.

Read More