Studi Penanganan Ruas Jalan Bulu – Batas Kota Tuban Provinsi Jawa Timur Menggunakan Data FWD dan Data Mata Garuda
Rahmi Zurni, Welly Pradipta, Ganny Rian Kusnandar
Jurusan Teknik Sipil, Institut Teknologi Nasional, Bandung e-mail: me.rahmi.amie@gmail.com

## ABSTRAK
Kondisi  jalan  di  Indonesia  saat  ini  cukup  mengkhawatirkan,  banyak  jalan  di  Indonesia  yang mengalami  kerusakan,  oleh  karena  kondisi  jalan  tersebut  memerlukan  penanganan  yang  serius. Penanganan yang sesuai akan menjaga jalan tetap pada kondisi pelayanan mantap. Penanganan jalan  dianalisis  menggunakan  metode  AASHTO  1993,  dimana  hasilnya  berupa  nilai  SN (Structural  Number).  Nilai  SN  sangat  dipengaruhi  oleh  data  lendutan  dari  alat  FWD  dan  data International Roughness Index dari survei alat Mata Garuda.Perbandingan nilai SN eff dengan SN f menghasilkan nilai SCI (Stuctural Condition Index) yang menentukan penanganan jalan tersebut. Dari hasil analisis diperoleh nilai SCI yang bervariasi, sehingga menghasilkan penanganan jalan yang berbeda-beda setiap segmennya. Nilai SCI terendah adalah 0,18 dengan penanganan berupa rekontruksi,  sedangkan  untuk  nilai  SCI  terbesar  adalah  1,19  dengan  penanganan  berupa pemeliharaan.
Kata kunci: penanganan jalan, lendutan, mata garuda

## ABSTRACT
The  road  condition  in  Indonesia  is  quite  alarming,  many  roads  in  Indonesia  that  was  damaged, therefore that condition of the road require serious treatment. Proper treatment will keep the road stay  in  good  service  condition.  Road  treatment  analyzed  by  using  AASHTO  1993  method,  where the  result  is  the  value  of  SN  (Structural  Number).  The  value  of  SN  is  very  affected  by  deflection data  from  FWD  tools  and  International  Roughness  Index  data  that  surveyed from  Mata  Garuda tools. The comparison of  SN eff value and  SN f value resulting SCI  (Structural Condition Index) value that determine the treatment of that road. The analysis resulting variated SCI value, so the road    treated  differently  on  each  segment.  The  lowest  SCI  value  is  0.18  with  the  reconstruction road treatment, meanwhile the highest SCI value is 1.19 with the maintenance road treatment.
Keywords: road maintenance, deflection, mata garuda

## 1. PENDAHULUAN
Penentuan penanganan jalan sangat dipengaruhi oleh repetisi beban kendaraan. Besarnya nilai repetisi beban  kendaraan  yang  melintas  sangat  mempengaruhi  kondisi  jalan  sehingga  dapat  menimbulkan adanya kerusakan pada jalan. Penanganan jalan yang tepat akan mengurangi dan mencegah kerusakan yang  terjadi  pada  jalan,  sehingga  membuat  jalan  tetap  pada  kondisi  mantap.  Salah  satu  cara  untuk menentukan  penanganan  jalan  dapat  menggunakan  data Falling  Weight  Deflectometer (FWD)  dan data survei Mata Garuda.
Terdapat  beberapa  rumusan  masalah  dalam  penelitian  ini,  yaitu  (1)  Menentukan  penanganan  jalan untuk ruas jalan Bulu - Batas Kota Tuban Provinsi Jawa Timur, (2) Studi kasus pada ruas jalan Bulu  - Batas Kota Tuban Provinsi Jawa Timur.
Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan prioritas penanganan ruas jalan Bulu - Batas Kota Tuban Provinsi  Jawa  Timur  dengan  menggunakan  data Falling  Weight  Deflectometer dan  survei  Mata Garuda.  Sedangkan  manfaat  dari  penelitian  ini  diantaranya  memberikan  alternatif  penanganan  jalan untuk ruas jalan  Bulu - Batas Kota  Tuban Provinsi Jawa Timur,  yang  nantinya  dapat  dijadikan salah satu alternatif penanganan jalan berdasarkan nilai SCI .
Ruang lingkup Penelitian ini, adalah:
1. Penelitian  dilakukan  menggunakan  data FWD dan  data survei Mata Garuda  dengan  menggunakan metode ASSHTO 1993.
2. Penelitian hanya fokus menentukan penanganan untuk ruas jalan Bulu - Batas Kota Tuban Provinsi Jawa Timur.
3. Segmentasi penanganan dilakukan diakhir setelah penentuan penanganan.
4. Hasil akhir penelitian tidak mempertimbangkan terhadap jumlah biaya.
5. Penelitian ini dilakukan untuk simulasi bukan untuk evaluasi.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 Penentuan IRI
Nilai IRI  yang  menjadi parameter kekasaran jalan yang  dihitung dari jumlah kumulatif  naik turunnya arah  profil  memanjang  dibagi  dengan  jarak  atau  panjang  permukaan  yang  diukur  didapat  dari  hasil survei Mata Garuda. Kondisi jalan berdasarkan nilai IRI ditunjukan seperti pada Tabel 1 . [2]
Tabel 1. Penilaian Kondisi Jalan Berdasarkan Nilai IRI [2] Nilai IRI Kondisi Jalan Jenis Penanganan < 4 Baik Pemeliharaan Rutin 4 - 8 Sedang Pemeliharaan Rutin 8-12 Rusak Ringan Pemeliharaan Berkala >  12 Rusak Berat Peningkatan/Rekonstruksi

## 2.2 Perhitungan SN eff
Perhitungan SN eff menggunakan  data  lendutan  hasil  survei  FWD.  Data  yang  diperlukan  untuk perhitungan SN eff ini  adalah  sebagai  berikut:  (1)  data  lendutan  balik  hasil  survei  FWD;  (2)  nilai modulu s resilient tanah dasar; (3) tebal lapisan perkerasan; (4) modulus efektif perkerasan; (5) a e atau jari-jari gelembung tegangan pada bidang pertemuan tanah-dasar dan perkerasan.
Modulus Resilient tanah dasar didapat dari Persamaan 1.
Studi Penanganan Ruas Jalan Bulu – Batas Kota Tuban Provinsi Jawa Timur Menggunakan Data FWD dan Data Mata Garuda
M R = C 0,24 P d r r ... (1)
dimana:
M R = Modulus Resilient tanah dasar dari hitungan balik (psi), P = beban dalam uji FWD (lb), d r = defleksi FWD pada jarak r dari pusat beban (inch),
r = jarak dari pusat beban FWD (inch),
C = faktor koreksi = 1.
Modulus  perkerasan  efektif  sebagai  indikator  kekakuan  sistem  perkerasan  diatas  tanah  dasar ditentukan dari defleksi di pusat beban seperti pada Persamaan 2.
𝑑 o = 1,5 pa { 1 M R √ 1+( D 3 a ∗ √ E p M R ) 2 +[ 1- 1 √ 1+( D a ) 2 E p ]} ... (2)
dimana: d o = defleksi hasil pengukuran di pusat beban (inch),
p = tekanan akibat beban pada pelat FWD (psi),
a = jari-jari pelat beban (inch),
D = tebal total lapisan perkerasan di atas tanah-dasar (inch),
E p = modulus efektif seluruh lapisan perkerasan di atas tanah dasar (psi).
Nilai d o perlu  disesuaikan  dengan  temperatur  standar  68˚F.  AASHTO  1993  memberikan  cara penyesuaian d o untuk  campuran  beton  aspal  dengan  lapis  fondasi  dan  distabilisasi  aspal  seperti  pada Gambar 2 .
Jarak  minimum  pengukuran M R ditentukan  pada Persamaan  3 dan  syarat  jarak  minimum  dalam pengukuran M R tanah dasar ditentukan dengan Persamaan 4 .
𝑎 𝑒 = √ a 2 +( D √ E p M R 3 ) 2 ... (3)
r ≥ (0,7) ( a e )
... (4)
dimana: a e = jari-jari gelembung tegangan pada bidang pertemuan tanah-dasar dan perkerasan, r = jarak dari pusat beban (in).
Nilai SN eff diperoleh dari analisis data FWD seperti pada Persamaan 5 .
SN eff = 0,0045 D √ E p 3 ... (5)

## 2.3 Penentuan Umur Sisa
Umur sisa perkerasan dapat menunjukan kondisi perkerasan ketika telah mengalami kelelahan dengan memperhatikan  kerusakan  akibat  kelelahan.  Kenaikan  volume  lalu  lintas  membuat  perkerasan mengalami  kelelahan,  sehingga  perkerasan  mengalami  penurun  kualitas  strukturalnya.  Umur  sisa perkerasan dapat dihitung menggunakan Persamaan 6 .
R L = 100 [1-( N p N 1,5 )] ... (6)
dimana:
R L = sisa umur perkerasan dalam persen, N p = lalu lintas total sekarang,
N 1,5 = lalu lintas total ketika perkerasan hancur.

## 2.4 Penentuan Structural Number
Structural  Number ( SN )  didefinisikan  sebagai  angka  indeks  yang  berasal  dari  analisis  lalu  lintas, kondisi tanah dasar, dan faktor regional. Angka struktural 𝑆𝑁 dapat dihitung dengan Persamaan 7 .
SN = ( a 1 * D 1 ) + ( a 2 * D 2 * m 2 ) + ( a 3 * D 3 * m 3 ) ... (7)
dimana:
D 1 = tebal lapis permukaan (inch), D 2 = tebal lapis fondasi (inch),
D 3 = tebal lapis fondasi bawah (inch), m 2 = koefisien drainase lapis fondasi,
m 3 = koefisien drainase lapis fondasi bawah, a 1 = koefisien lapisan untuk lapis permukaan, a 2 = koefisien lapis fondasi,
Studi Penanganan Ruas Jalan Bulu – Batas Kota Tuban Provinsi Jawa Timur Menggunakan Data FWD dan Data Mata Garuda
a 3 = koefisien lapis fondasi bawah.

## 2.5 Penentuan SN 𝒇
SNf ditentukan melalui persamaan yang dibuat oleh AASHTO. Parameter-parameter yang dibutuhkan dalam  persamaan  tersebut  yaitu ∆PSI ,  Reliabilitas, M R ,  Standar  Deviasi, Z R ,  dan ESAL . ESAL ( Equivalent  Single  Axel  Load )  dipengaruhi  oleh  beberapa  faktor  yaitu  volume  kendaraan,  ekivalensi sumbu  standar  kendaraan,  distribusi  arah,  distribusi  lajur,  dan  umur  rencana.  Perhitungan ESAL dihitung dengan menggunakan Persamaan 8 , nilai SN f digunakan Persamaan 9.
ESAL = ΣLHR ∗ E ∗ D A ∗ D L ∗ 365 ∗ N ... (8)
dimana:
ESAL = repetisi beban lalu lintas selama umur rencana, lss / LR / UR , LHR = lalu lintas harian rata-rata,
E = angka ekivalen sumbu standar, D A = faktor distribusi arah; D A = 1, D L = faktor distribusi lajur; D L = 1,
365 = jumlah hari dalam satu tahun,
𝑁 = faktor umur rencana.
log ( 𝑁 𝑓 ) = Z R ∗ S 0 + 9,36 ∗ log ( SN f +1) − 0,2 + log[ ∆PSI 4,2-1,5 ] 0,4+ 1094 ( SN f +1)5,19 + 2,32 ∗ log ( M R ) − 8,07 ... (9)
dimana:
SN f = structural number rencana,
N f = repetisi beban lalu lintas di masa datang ( ESAL ), Z R = simpangan baku normal, S 0 = deviasi standar keseluruhan (bernilai 0,4 – 0,5),
∆PSI = perbedaan serviceability index di awal dan di akhir umur rencana, M R = Modulus Resilient tanah dasar.

## 2.6 Penentuan SCI
Nilai Structural Condition Index ( SCI ) dijadikan sebagai parameter penentuan penanganan jalan yang dilihat dari nilai SN eff dan nilai SN f seperti pada Persamaan 10 .
SN eff min SN f ≤ 0,7
... (10)
Jika nilai SN eff SN f lebih kecil dari 0,07 maka jalan memerlukan overlay , namun jika nilai SN eff SN f lebih besar maka jalan tidak memerlukan overlay .
2 .7 Penanganan Berdasarkan Indikator Fungsional Dan Struktural Nilai SCI digunakan  sebagai  penentu  penanganan  perkerasan,  yang  dapat  dikategorikan  seperti  pada Tabel 2 .[2]
Tabel 2. Penanganan Jalan berdasarkan Nilai SCI [2] SCI Penanganan >1 Pemeliharaan 0,7-1 Overlay Fungsional 0,5-0,7 Overlay Struktural <0,5 Rekontruksi

## 3. PRESENTASI DATA
Data  yang  dikumpulkan  merupakan  data  sekunder  yang  didapat  dari  BPJN  wilayah  V  Jawa  Timur. Data-data yang dikumpulkan, yaitu:
1. Data kondisi lalu lintas,
Data  lalu  lintas  berupa  volume  lalu  lintas  selama  tahun  2015.  Data  lalu  lintas  yang  didapat dikelompokkan  menurut  golongan  kendaraan  berdasarkan  komposisi  kendaraan  yang  diperoleh dari survei lalu lintas.
2. Data kondisi perkerasan,
Data  yang  didapat  yaitu  data  struktur  perkerasan  dan  data  lendutan.  Kedua  data  ini  adalah gambaran  lengkap  kondisi  perkerasan  lentur  pada  ruas  jalan  yang  ditinjau,  yaitu  data  struktur perkerasan existing dan data lendutan hasil pengukuran dengan alat FWD.
3. Data lendutan hasil pengukuran dengan alat FWD dan data temperatur perkerasan, Data temperatur didapatkan bersama  dengan  data lendutan. Pada saat pengukuran lendutan dicatat pula data temperatur udara dan temperatur perkerasan.
4. Survei  dilakukan  dengan  menggunakan  kendaraan  survei  jalan  yang  dapat  mengumpulkan  data kondisi permukaan jalan secara cepat. Data  yang  didapat dari survei  mata  garuda berupa  data IRI seperti pada Gambar 3 .
Gambar 3. Nilai IRI STA 107+400 – STA 113+900

## 4. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

## 4.1 Analisis Lalu Lintas
Tingkat  pertumbuhan  lalu  lintas  diasumsikan  sebesar  5%    untuk  selama  5  tahun . Faktor  ekivalensi beban sumbu standar  menggunakan nilai Vehicle Damage Factor  (VDF ) pangkat 5. Nilai VDF yang digunakan pada perhitungan nilai ESAL dapat dilihat pada Tabel 3. [3]
Tabel 3 Nilai VDF [3] Jenis Kendaraan Klasifikasi Lama Uraian Kendaraan Faktor Ekivalensi Beban Pangkat 5 5a Bus kecil 0,2 5a Bus besar 1 6a.1 Truk 2 sumbu-ringan 0,2 6a.2 Truk 2 sumbu - ringan kargo 0,8 6b1.1 Truk 2 sumbu-medium 0,7 6b1.2 Truk 2 sumbu-medium kargo 1,7 6b2.1 Truk 2 sumbu-berat 0,8 6b2.2 Truk 2 sumbu-berat kargo 11,2 7a1 Truk 3 sumbu 11,2 7a2 Truk 3 sumbu kargo 64,4 7a3 Truk 3 sumbu sumbu kendali ganda 62,2 7b Truk 2 sumbu dan trailer penarik 2 sumbu 90,4 7c1 Truk 4 sumbu-trailer 24 7c2.1 Truk 5 sumbu-trailer 33,2 7c2.2 Truk 5 sumbu-trailer 69,2 7c3 Truk 6 sumbu-trailer 93,7

## 4.2 Analisis Kumulatif ESAL
Nilai  Kumulatif ESAL adalah  jumlah  kumulatif  repetisi  beban  sumbu  standar  18000  lbs  selama  satu tahun, yang diperoleh dengan mengalikan volume lalu lintas harian rata-rata pada tahun yang ditinjau dengan faktor ekivalensi beban sumbu standar, faktor pertumbuhan lalu lintas dan koefisien distribusi lajur  rencana.  Perhitungan  kumulatif ESAL didasarkan  pada  volume  lalu  lintas  harian  ( LHR )  yang dikonversikan  menjadi  nilai ESAL .  Faktor  distribusi  arah  dan  lajur  rencana  ruas  jalan  Bulu    -  Batas Kota Tuban Provinsi Jawa Timur adalah  1. Resume  dari analisa perhitungan ESAL dapat dilihat pada Tabel 4 .
Tabel 4. Nilai Kumulatif ESAL Gol.Kend LHR VDF D L D A Jumlah Hari 1 Tahun N ESAL 5a 95 0,2 1 1 365 5,53 38.149 5b 275 1 1 1 365 5,53 555.276 6a 74 0,2 1 1 365 5,53 29.671 6b 2815 0,8 1 1 365 5,53 4.545.630 7a 2223 62,20 1 1 365 5,53 279.073.460 7b 247 90,4 1 1 365 5,53 45.023.949 7c 627 24 1 1 365 5,53 30.366.369 Total ESAL = 359.632.505

## 4.3 Analisis Dan Pembahasan Kondisi Struktural
Hasil  analisis  IRI  diperoleh  persentase  kondisi  jalan  pada  ruas  yang  ditinjau  adalah  sebesar  86% kondisi baik  dengan  nilai  IRI<  4,  13%  dalam  kondisi  sedang  dengan  nilai  IRI  4  –  8,  dan  1%  dalam kondisi rusak dengan nilai IRI  8 -12. Gambar 4 memperlihatkan persentase kondisi jalan dilihat dari nilai IRI.
Pengolahan  data LHR dilakukan  untuk  memperoleh  besarnya  volume  lalu  lintas  yang  menggunakan ruas jalan  yang  dikaji  pada  tahun  pengamatan,  dengan  mengasumsikan  nilai  pertumbuhan  lalu  lintas sebesar  5%  pertahun.  Perhitungan ESAL dilakukan  dengan  menggunakan  nilai  VDF  dari  Manual Desain  Perkerasan  Bina  Marga  tahun  2013  [3].  Penggunaan  VDF    digunakan  untuk  kendaraan  berat dengan Golongan 5a - 7c, sehingga diperoleh total nilai ESAL = 359.632.505 lss / LR / UR .
Gambar 4. Grafik Persentase Kondisi Jalan Berdasarkan Nilai IRI
Analisis nilai SCI sangat dipengaruhi oleh data lendutan yang diperoleh dari survei FWD dan data IRI yang  diperoleh  dari  survei  Mata  Garuda.  Data  lendutan  dan  IRI    tersebut  akan  diolah  untuk  mencari besaran SN eff dan SN f dari perkerasan jalan. Berdasarkan nilai SN eff dan SN f didapatkan nilai SCI yang digunakan  untuk  penentuan  penanganan  jalan.  Hasil  perhitungan SCI diperoleh  bahwa  penanganan jalan  sebelum  dipisahkan  secara  segmentasi  untuk  kedua  arah  diurut  dari  persentase  penanganan terbesar  yaitu  melakukan  rekonstruksi, overlay struktural, overlay fungsional  dan  persentase  paling kecil  yaitu  kegiatan  pemeliharaan  jalan.  Persentase  program  penanganan  jalan  dapat  dilihat  pada Gambar 5 dan Gambar 6 .
Gambar 5. Persentase Program Penangan Jalan Arah Bulu – Tuban
Gambar 6 . Persentase Program Penangan Jalan Arah Tuban - Bulu
Segmentasi  dilakukan  dengan  cara  mengusahakan  setiap  segmen  mempunyai  tingkat  keseragaman yang  sama  (faktor  keseragaman  <  30%),  hal  ini  dilakukan  agar  terhindar  dari  over  desain  serta mengefesiensikan  dalam  perencanaan overlay .  Jenis  program  dan  kegiatan  penanganan  jalan  dapat dilihat pada Tabel  5 ,  sedangkan  hasil  analisis pembagian  segmentasi  dapat  dilihat  pada Tabel  6 dan Tabel 7 .
Tabel 5. Jenis Program dan Kegiatan Penanganan Jalan Program Penanganan Kegiatan Penanganan Jalan Pemeliharaan Rutin 1. Penambalan Lubang ( Patching ) 2. Pembersihan Drainase Pemeliharaan Berkala 1. Pelapisan Ulang ( Overlay ) 2. Pemarkaan ( Marking ) 3. Perbaikan dan Pembanguan Fasilitas Drainase Rekonstruksi Jalan 1. Pekerjaan galian timbunan 2. Penyiapan tanah dasar ( Subgrade ) 3. Pekerjaan struktur perkerasan (Lapis Fondasi, Lapis Permukaan) 4. Pembangunan fasilitas drainase 5. Pemarkaan ( Marking )
Tabel 6. Rekomendasi Penanganan Segmentasi Arah Bulu-Tuban
No Stasioning Jarak Rekomendasi Penanganan (km) 1 107+000 - 110+301 3,301 Rekontruksi 2 110+301 - 131+200 20,9 Overlay Struktural 3 131+200 - 142+400 11,2 Rekontruksi 4 142+400 - 150+401 8 Pemeliharaan
Tabel 7. Rekomendasi Penanganan Segmentasi Arah Tuban-Bulu
No Stasioning Jarak Rekomendasi Penanganan (km) 1 106+999 - 128+399 21,4 Rekontruksi 2 128+399 - 132+400 4,401 Overlay Struktural 3 132+400 - 142+378 9,578 Rekontruksi 4 142+378 - 150+400 8,022 Overlay Fungsional

## 5. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil kajian penanganan ruas jalan Bulu - Batas Kota Tuban Provinsi Jawa Timur dengan menggunakan  data Falling  Weight  Deflectometer dan  survei  mata  Garuda,    didapat  beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Nilai ESAL yang  didapat  pada  ruas  jalan  Bulu  –  Batas  Kota  Tuban  Provinsi  Jawa  Timur  adalah 359.632.505 lss / LR / UR dengan  asumsi  umur  rencana  selama  5  tahun  dan  pertumbuhan  lalu  lintas sebesar 5% setiap tahunnya.
2. Nilai SCI Ruas Jalan Bulu - Tuban berkisar dari 0,2-1,19, dengan rincian 80 % nilai SCI < 0,7 dan 20%  nilai  SCI  >  0,7.  Nilai  ini  memberikan  arti  bahwa  80%  dari  Ruas  Jalan  Bulu-Tuban  telah mengalami kerusakan struktural, sehingga membutuhkan penanganan berupa peningkatan struktur.
3. Nilai SCI Ruas Jalan Tuban-Bulu berkisar dari 0,18–0,98, dengan rincian 86% nilai SCI < 0,7 dan 14%  nilai  SCI  >  0,7.  Nilai  ini  memberikan  arti  bahwa  86%  dari  Ruas  Jalan  Tuban  -  Bulu  telah mengalami kerusakan structural, sehingga membutuhkan penanganan berupa peningkatan struktur.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] AASHTO. (1993). AASHTO Guide for Design of Pavement Structures.
[2] Kementerian  Pekerjaan  Umum.  (2011).  Manual  Survei  Kondisi  Jalan.  Jakarta:  Kementerian Pekerjaan Umum.
[3] Kementerian  Pekerjaan  Umum.  (2013).  Manual  Desain  Perkerasan  No.  01/MN/BM/2013. Jakarta: Kementerian Pekerjaan Umum.