EVALUASI DESAIN TEBAL LAPIS PERKERASAN DITINJAU DARI DAYA DUKUNG SUBGRADE
Mutia Lisya 1 , Nuryasin Abdillah 2 , Dhiana Dwi W 3
1 , Jurusan Teknik Sipil, Politeknik Negeri Bengkalis
2 , Jurusan Teknik Sipil, Sekolah Tinggi Teknologi Dumai
3 , Jurusan Teknik Sipil, Politeknik Negeri Samarinda Email: 1 mutialisya@polbeng.ac.id

## Abstrak
Jalan  raya  merupakan  bagian  dari  prasarana  yang  dapat  mempercepat  pertumbuhan  dan perkembangan  suatu  daerah  serta  dapat  menunjang  hubungan  ekonomi,  sosial  dan  budaya  antar daerah. Perkerasan jalan merupakan salah satu unsur penting dalam pembangunan jalan dalam rangka kelancaran  transportasi.  Salah  satu  faktor  terpenting  dalam  menentukan  ketebalan  lapisan  paving adalah tanah dasar. Perencanaan tebal lapis perkerasan dilakukan dengan menggunakan MDPJ 2017. Berdasarkan  penelitian  diperoleh  hasil  perkerasan lentur  AC-WC tebal  40  mm,  AC-BC  60  mm,  dan LPA  kelas  A  400  mm.  Perencanaan  perkerasan  kaku  menggunakan  jenis  perkerasan  beton  semen dengan perkuatan. Struktur perkerasan beton direncanakan menggunakan ketebalan 175 mm, dan untuk pondasi bawah menggunakan lapis pondasi agregat kelas A dengan ketebalan 125 mm.

## Kata kunci: Perkerasan Lentur, Perkerasan Kaku, AC-WC

## 1. Pendahuluan
Salah  satu  prasarana  transportasi  yang  merupakan  unsur  penunjang  dalam  memajukan  kesejahteraan umum suatu negara sebagaimana dimaksud dalam Pembukaan UUD 1945 adalah jalan raya. baik dalam pembangunan  kehidupan  berbangsa  dan  bernegara  maupun  sebagai  sarana  penghubung  satu  daerah dengan  daerah  lainnya[1].  Mengingat  infrastruktur  transportasi  yang  ada  di  darat  merupakan perkembangan dan kemajuan di dunia yang semakin mengglobal, maka pembangunan konstruksi jalan harus menyesuaikan  dengan  tingkat  kemampuan  pelayanan,  dan  perlu  peningkatan  dari  segi kualitas dan kuantitas.
Pembangunan struktur perkerasan bertujuan agar lalu lintas terasa nyaman dan aman untuk dilalui serta ekonomis  selama  masa  pakainya  yang  dapat  dinikmati  oleh  masyarakat.[2].  Kelancaran  sarana transportasi  di  suatu  daerah  akan  berdampak  pada  pesatnya  pertumbuhan  perekonomian  daerah  itu sendiri  karena  sistem  mobilisasi  barang  dan  jasa  dapat  berjalan  dengan  lancar  dan  efisien.  Dari  segi konstruksi, harus kuat, tahan lama, dan tahan air. Untuk konstruksi jalan yang dapat melayani arus lalu lintas sesuai dengan umur yang direncanakan, perlu adanya perencanaan perkerasan yang baik karena dengan demikian konstruksi perkerasan dapat memikul beban kendaraan yang melintas di atasnya dan menyebarkan beban tersebut ke lapisan-lapisan di bawahnya termasuk tanah dasar. Perencanaan tebal struktur  perkerasan  jalan  merupakan  salah  satu  bagian  dari  rekayasa  jalan  yang  bertujuan  untuk memberikan pelayanan arus lalu lintas guna memberikan rasa aman dan nyaman bagi pengguna jalan.
Perkerasan  jalan  berdasarkan  bahan  pengikat  dibagi  menjadi  tiga  jenis  yaitu  perkerasan  kaku,  yang menggunakan semen portland sebagai bahan pengikat. Perkerasan lentur menggunakan perkerasan aspal dan  komposit  merupakan  gabungan  dari  perkerasan  kaku  dan  perkerasan  lentur  [9].  Tegangan  yang terjadi  pada  perkerasan  lentur  adalah  tegangan  yang  diakibatkan  oleh  pergerakan  kendaraan  yang dipindahkan dari kontak butiran ke butiran agregat melalui struktur granular.[3]. Sementara perkerasan kaku  menuntut  untuk  menilai  sebagian  karena  reaksi  minor  dan  ketidakseragamannya,  dan  reaksi lokalisasi sendi spasial[4].
Sebagian besar pembangunan jalan di Indonesia menggunakan perkerasan lentur dan perkerasan kaku. Perkerasan kaku mengikuti tema build and forget yang pada akhirnya menjadikannya jenis perkerasan yang ekonomis dan berkelanjutan. Perkerasan lentur membutuhkan kontrol kualitas yang ketat selama tahap  konstruksi[5].  Dalam  perencanaan  tebal  perkerasan  lentur  dan  perkerasan  kaku,  ada  beberapa metode.  Ada  dua  metode  yang  paling  sering  digunakan  di  Indonesia  untuk  mendesain  pelat  beton perkerasan  jalan,  yaitu  metode  desain  perkerasan  AASHTO  1993  dan  metode  MDPJ  2017.[6].  Pada penelitian ini direncanakan dua jenis perkerasan yaitu perkerasan kaku dan perkerasan lentur dengan menggunakan metode Bina Marga 2017.

## 2. Tinjauan Literatur
Untuk perkerasan kaku dan perkerasan lentur berdasarkan MDPJ 2017, terdapat beberapa parameter dalam perancangan yaitu umur rencana, analisis lalu lintas, CBR subgrade, pondasi jalan, dan mutu beton [10].

## 2.1 Masa pakai desain (UR)
Lamanya waktu yang direncanakan untuk membuat rancangan jalan yang direncanakan disebut dengan umur rencana (UR), yang dihitung sejak jalan dibuka pertama kali sampai diperlukan perbaikan atau rekonstruksi yang berat [10]. Dalam melakukan analisis lalu lintas, terdapat beberapa parameter yaitu volume lalu lintas, faktor pertumbuhan lalu lintas, lalu lintas pada lajur rencana, faktor beban ekivalen, sebaran kelompok gardan kendaraan niaga, dan beban sumbu standar kumulatif. Data yang dibutuhkan untuk menghitung beban lalu lintas yang direncanakan akan dilayani oleh perkerasan selama umur rencana,  salah  satunya  adalah  data  lalu  lintas.  Beban  dihitung  dari  volume  lalu  lintas  pada  tahun survei, yang kemudian diproyeksikan selama umur rencana dengan menggunakan faktor pertumbuhan lalu lintas.
Tabel 1. Umur Rencana Perkerasan Baru (UR) Jenis Perkerasan Elemen Perkerasan Usia yang Direncanakan (tahun) Perkerasan Fleksibel Lapisan aspal dan lapisan granular 20 pondasi jalan 40 Semua trotoar untuk area di mana pelapisan ulang tidak dilakukan Kemungkinan (overlay), seperti: jalan
perkotaan, Underpass, jembatan, terowongan. Berbasis Perlakuan Semen (CTB) Perkerasan Kaku Lapisan pondasi atas, lapisan pondasi bawah, semen Lapisan beton, dan pondasi jalan. Jalan tanpa Penutupan Semua elemen (termasuk pondasi jalan) Min 10

## 2.2 Garis Rencana
Jalur yang direncanakan merupakan salah satu faktor yang digunakan dalam perhitungan perkerasan dimana digunakan jalur lalu lintas yang menampung lalu lintas kendaraan niaga yang sangat besar seperti truk dan bus.[7]. Beban lalu lintas eksisting pada lajur yang direncanakan dinyatakan dalam beban sumbu kumulatif standar (ESA) dengan memperhatikan faktor distribusi arah (DD) dan faktor distribusi lajur untuk kendaraan niaga (DL). Faktor ekivalen beban atau Vehicle Damage Factor (VDF) adalah faktor yang menyatakan perbandingan nilai tingkat kerusakan yang ditimbulkan oleh lintasan kendaraan tertentu dengan kerusakan yang ditimbulkan oleh lintasan muatan sumbu standar.[8].
Untuk menghitung pertumbuhan lalu lintas selama umur rencana dihitung dengan menggunakan faktor pertumbuhan kumulatif digunakan rumus sebagai berikut:
R = (1+0,01i) 𝑈𝑅 −1 0,01𝑖 (1)
Di mana;
R = pengali pertumbuhan lalu lintas kumulatif
i = tingkat pertumbuhan lalu lintas tahunan
UR  = tahun desain

## 2.3 Beban Sumbu Standar Kumulatif
Dalam desain perkerasan, beban lalu lintas diubah menjadi beban standar menggunakan VDF. Beban standar kumulatif atau Cumulative Equivalent Single Axle Load (CESAL) adalah beban sumbu total kumulatif  lalu  lintas  rencana  pada  lajur  rencana  selama  umur  rencana.  Yang  ditentukan  sebagai berikut:
Menggunakan VDF dari setiap kendaraan niaga.
CESA5 = (SLHRJK x VDFJK) x 365 x DD x DL x R (2) Di mana:
ESATH-1  = Lintasan gandar standar kumulatif pada tahun pertama. LHRJK = Rata-rata lalu lintas harian untuk setiap jenis kendaraan niaga (satuan kendaraan per hari) VDFJK = Faktor Kerusakan Kendaraan untuk setiap jenis kendaraan niaga. DD = Faktor distribusi arah. DL = Faktor distribusi jalur. CESAL = Beban gandar standar kumulatif yang setara selama masa pakai desain. R = Faktor pengali untuk pertumbuhan lalu lintas kumulatif

## 3 Metode
Penelitian  ini  dilakukan  di  Jl.Garuda  Sakti,  Desa  Bukit  Datuk,  Kecamatan  Dumai  Selatan  yang menghubungkan  Bukit  Datuk  dan  Kelurahan  Bumi  Ayu,  dan  diduga  menjadi  jalan  alternatif  kedua daerah tersebut. Dua metode yang digunakan dalam penelitian ini untuk mengumpulkan data dengan menggunakan survei primer dan survei sekunder. Pada penelitian ini diperlukan data primer geometrik jalan  yaitu  lebar  dan  panjang  jalan,  serta  data  CBR  (California  bearing  Ratio)  yang  diperoleh  dari pengujian DCP (Dynamic Cone Penetrometer) di beberapa titik di lokasi penelitian. Selanjutnya data sekunder yang dibutuhkan adalah peta lokasi penelitian dan data lalu lintas harian rata-rata (LHR).

## 3.1 Bagan Alur Penelitian

## Angka1. Bagan Alir Penelitian
4 Hasil dan Pembahasan
Perencanaan tebal perkerasan khususnya tebal perkerasan kaku memerlukan parameter-parameter untuk menentukan tebal perkerasan yang direncanakan nantinya:

## 4.1 Tarif Harian Rata-Rata / LHR

## Tabel 2. Rata-rata tarif harian/LHR
Jenis transportasi Konfigurasi sumbu LHR Sepeda motor 1,1 643 Sedan  /  Minibus  /  Pickup  /  Station wagon 1,1 467 Truk 2 gandar – sedang 1,2 84 Truk 2 gandar – sedang 1,2 52 Total 1246
Laju pertumbuhan lalu lintas tahunan (i) dapat dilihat pada tabel 4.1 MDPJ 2017, yaitu sebesar 1,0% untuk jalan desa di Pulau Sumatera. Sedangkan nilai traffic growth multiplier (R) dihitung dari formula dengan UR sama dengan 20 tahun. Kemudian diperoleh:
R = = 20.019 (1+0,01x0,01) 20 −1 0,01𝑥0,01
4.2 Daya dukung tanah
Daya  dukung  tanah  didapatkan  dari  pengujian  tanah  dasar  menggunakan  DCP ( Dynamic Cone Penetrometer ) pada jarak setiap 100m pada jalan Garuda Sakti, data CBR dapat dilihat pada Tabel 3. dibawah ini.
Tabel 3 Data CBR Melalui Pengujian DCP
Untuk mendapatkan nilai CBR keseragaman tanah dasar [11].
Karakteristik CBR = rata-rata CBR - standar deviasi fx = 13,6 - 0,842 x 1,03 CBR karakteristik = 12,73% Nilai Desain (CBR)  = Karakteristik CBR x faktor penyesuaian musiman
= 12,73 x 0,80
= 10,184%

## 4.3 Metode MDPJ 2017 untuk menghitung tebal perkerasan kaku
Dalam merencanakan tebal perkerasan kaku menggunakan MDPJ 2017, diperlukan parameter desain untuk merancang perkerasan. Berikut ini adalah parameter desain yang digunakan dalam desain:
CBR = 10% Kekuatan Tekan Beton = 24,90 MPa Kekuatan Lentur Beton = 4,0 MPa Bahan Kolam. Di bawah = 12,5 cm Rencana Perkerasan = BBDT (Bahu Beton dengan Tulangan) Usia Rencana = 20 Tahun Laju Pertumbuhan Lalu Lintas (i) = 1% Faktor Distribusi (C) = 0,5 (2 Arah 2 Arah)
Item kelompok gandar untuk setiap jenis kendaraan diperlukan untuk tujuan desain perkerasan beton semen.  Berdasarkan  Tabel  3,  Estimasi  Lalu  Lintas  untuk  Jalan  Lalu  Lintas  Rendah  pada  Manual Perancangan Perkerasan Jalan Tahun 2017/MDPJ 2017 untuk jalan lokal pada kelompok sumbu adalah 252.945 untuk umur rencana 20 tahun dengan faktor pengali pertumbuhan lalu lintas kumulatif sebesar 22.

## Tabel 4. Perkerasan Kaku untuk Beban Lalu Lintas Rendah
TIDAK STA CBR (%) 1 00 + 000 14 2 00 + 100 12 3 00 + 200 12.3 4 00 + 300 14.2 5 00 + 400 11.3 6 00 + 500 12.8 7 00 + 600 11.2 8 00 + 700 12.1 9 00 + 800 13.5 10 00 + 900 11.7 11 01 + 000 12.2 Rata-rata 13.6 Total 149.5
Tanah Lunak dengan Backing Biasa dipadatkan Bahu pelat beton (bahu terikat) Ya Bukan Ya Bukan Ketebalan Plat Beton (mm) Akses terbatas hanya mobil penumpang dan sepeda motor 160 175 135 150 Dapat diakses dengan truk 180 200 160 175 Penguatan distribusi retak Ya Iya kalau daya dukung pondasi tidak seragam Paku dinding Tidak dibutuhkan LMC Tidak dibutuhkan Lapisan  Pondasi  Kelas  A  (ukuran  butiran  nominal maksimum 30 mm) 125 mm Jarak sambungan melintang 4 m Dari tabel di atas diperoleh hasil perkerasan sebagai berikut: Tebal pelat beton = 175 mm LPA Kelas A = 125 mm
Gambar 2. Hasil Desain Struktur Kaku Struktur Perkerasan Tebal

## 4.4 Metode MDPJ 2017 untuk menghitung ketebalan perkerasan lentur
Pada penelitian ini, untuk menentukan tebal perkerasan lentur menggunakan metode Bina Marga tahun 2017,  terlebih  dahulu  dilakukan  perhitungan  kumulatif  beban  sumbu  standar  (CESA)  dengan  data sebagai berikut:
Pelat beton t =  17,5 cm LPA Kelas A t = 12,5 cm Subgrade 12,5 cm 17,5 cm Pelat beton Subgrade CL 2 % 2 % POTONGAN MELINTANG POTONGAN MEMANJANG LPA Kelas A

## 4.4.1 Perhitungan CESA
Perhitungan nilai CESA dapat dilihat pada tabel di bawah ini:
Tabel 5. Perhitungan CESA Jenis transportasi Konfigurasi sumbu LHR C VDF5 SATU5 Sepeda motor 1,1 643 0,6 0 0 Sedan  /  Angkot  /  Pickup  / Station wagon 1,1 467 0,6 0 0 Truk 2 gandar – sedang 1,2 84 0,9 0,2 15,12 Truk 2 gandar – sedang 1,2 52 0,9 1 46,8 Total 1246 1,2 61,92
CESA5 = (SLHRJK x VDFJK) x 365 x DD x DL x R = 61,92 × 365 × 0,5 × 1,0 × 20.090 = 247.478 ESAL

## 4.4.2 Desain Ketebalan Perkerasan Fleksibel
Untuk menghitung tebal perkerasan lentur dengan beban sumbu kendaraan < 1.000.000 ESAL, Bagan Desain 3A untuk Aspal dengan Pondasi Berbutir.
Tabel 6. Desain Bagan - 3B. Desain Perkerasan Lentur - Aspal dengan Pondasi Berbutir
STRUKTUR PADDING FFF1 FFF2 FFF3 FFF4 FFF5 FFF6 FFF7 FFF8 FFF9 Solusi yang dipilih Solusi Lihat Catatan 2 Beban gandar kumulatif 20 tahun pada garis rencana (106 ESA5) < 2 2-4 > 4-7 > 7-10 > 10-20 > 20-10 > 30-50 > 50-100 > 100- 200 toilet 40 40 40 40 40 40 40 40 40 AC BC 60 60 60 60 60 60 60 60 60 DASAR AC 0 70 80 105 145 160 180 210 245 LPA KELAS A 400 300 300 300 300 300 300 300 300 CATATAN 1 2 3
Dilihat dari tabel di atas, hasil perencanaan perkerasan lentur menggunakan MDPJ 2017 adalah sebagai berikut:
AC-WC = 40 mm
AC-BC
= 60 mm LPA Kelas A = 400 mm
Gambar 3. Hasil Ketebalan Struktur Perkerasan Lentur

## 5 Kesimpulan
Perencanaan  perkerasan  kaku  menggunakan  jenis  perkerasan beton semen dengan  tulangan.  Struktur perkerasan  beton  direncanakan  menggunakan  ketebalan  175  mm,  dan  untuk  pondasi  bawah menggunakan lapis pondasi agregat kelas A dengan ketebalan 125 mm. Dari hasil perancangan dengan menggunakan  metode  manual  perancangan  perkerasan  jalan  MDPJ  2017  untuk  perkerasan  lentur diperoleh  berdasarkan  diagram  desain  3A  dari  Bagan  Desain  Perkerasan  Jalan  Aspal  Lentur  dengan tebal pondasi berbutir AC-WC 40 mm, AC-BC 60 mm, dan LPA kelas A adalah 400 mm. Pada berbagai tahapan konstruksi harus memenuhi standar. Setiap penyimpangan dari nilai rata-rata untuk properti ini akan  menurunkan  kualitas  pekerjaan  dan  pada  akhirnya  mempengaruhi  umur  desain  perkerasan. Sementara kualitas perkerasan kaku harus dipantau, terutama rasio air-semen, dan perlakuan beton harus mengikuti spesifikasi agar perkerasan jalan dapat berkelanjutan. Jika tidak, kurangnya kontrol kualitas dalam  konstruksi  perkerasan  kaku  dapat  menciptakan  efek  yang  lebih  buruk.  Perlu  juga  dilakukan perbandingan ekonomi untuk memilih perkerasan terbaik di antara keduanya.
6 Referensi
[1] T. Mulyono, A. Saefudin, A. Purnomo, dan I. Widiasanti, “Sifat mekanis beton normal untuk perkerasan jalan lokal dengan substitusi sampah plastik sebagai agregat saja,” Konferensi  TIO Ser. Mater. Sains. Eng. , vol. 1098, tidak. 2, 2021, doi: 10.1088/1757-899x/1098/2/022039.
[2] F. Gerardo, BS Subagio, J. Jihanny, dan GT Andari, “Analisis perbandingan tebal lapis tambah dengan metode AASHTO 1993 dan program everseries,” dalam Seri Konferensi IOP: Ilmu dan Teknik Material , 2019, vol. 508, tidak. 1, doi: 10.1088/1757-899X/508/1/012070.
[3] AK Singh dan JP Sahoo, "Model prediksi rutting untuk struktur perkerasan fleksibel: Tinjauan sejarah dan perkembangan terkini," J. Transportasi Lalu Lintas. Eng. (Bahasa Inggris Ed. , vol. 8, tidak. 3, hlm. 315–338, 2021, doi: 10.1016/j.jtte.2021.04.003.
[4] P. Deep, MB Andersen, S. Rasmussen, N. Thom, A. Marradi, dan D. Lo Presti, “Evaluasi transfer beban  pada  perkerasan  kaku  dengan  Rolling  wheel  deflectometer  dan  Falling  weight deflectometer,” Trans.  Res.  Proses ,  vol.  45,  tidak.  2019,  hlm.  376–383,  2020,  doi: 10.1016/j.trpro.2020.03.029.
[5] OF  Hamim,  “STUDI  KOMPARATIF  KONSTRUKSI  PERALATAN  KAKU  DAN FLEKSIBEL DI BANGLADESH,” 2017.
[6] AY  Isnaini,  LB  Suparma, dan  SHT  Utomo, “PERANCANGAN  PAVING  JALAN  RING  DI
KABUPATEN  WONOGIRI,” J.HPJI ,  vol.  5,  tidak.  2,  2019,  doi:  10.26593/jh.v5i2.3372.119- 128.
[7] E.  Gardjito,  S.  Winarto,  F.  Rahmawaty,  dan  F.  Romadhon,  “Analisis  Perhitungan  Tebal Perkerasan Tegak Pada Jalan Guyangan – Simpang Empat Candi,” vol. 6, tidak. 1, hlm. 55–70, 2021.
[8] A. Rahmawati, E. Adly, I. Lutfiyanto, dan M. A Syifa, “Efek Overloading pada Umur Rencana Jalan dan Ketebalan Lapis Perkerasan,” dalam Seri Konferensi IOP: Ilmu dan Teknik Material , 2019, vol. 650, tidak. 1, doi: 10.1088/1757-899X/650/1/012051.
[9] Sukirman. S, 2010, Perencanaan Ketebalan Struktur Perkerasan Lentur. Bandung: Nov.
[10]  Kementerian  Pekerjaan  Umum  dan  Perumahan  Rakyat,  Ditjen  Bina  Marga,  2017,  Manual Perkerasan Jalan, Jakarta
[11]  Surat  Edaran  Menteri  Pekerjaan  Umum  Tahun  2010.  Peraturan  Menteri  tersebut  menerapkan Pedoman Cara Uji Californian Bearing Ratio (CBR) dengan Dynamic Cone Penetrometer (DCP). Kementerian Pekerjaan Umum. Jakarta