EVALUASI KONDISI PERKERASAN LENTUR DAN
advertisement
Jurnal Teknik Sipil Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Vol. III. No. 1 - Maret 2015 ISSN : 2339-0271 EVALUASI KONDISI PERKERASAN LENTUR DAN PREDIKSI UMUR LAYAN JALINTIM PROVINSI SUMATERA SELATAN (Study Kasus: Ruas Batas Prov. Jambi – Peninggalan) Jolis Nainggolan1) , Ary Setyawan2), Arif Budiarto 3) 1) Mahasiswa Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Dosen Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Email: [email protected] 2) 3) Banyaknya faktor penyebab kerusakan jalan membuat sisa umur layan eksisting perkerasan sulit diprediksi sehingga rencana rehabilitasi dan pemeliharaan jalan jangka panjang di suatu ruas jalan tertentu sulit untuk terealisasi. Penelitian ini bertujuan untuk menilai kondisi kerusakan dan memprediksi sisa umur layan perkerasan di Jalintim Sumatera Selatan. Jenis penelitian ini deskriptif analisis, yang diawali dengan menentukan lima segmen jalan dengan kondisi kerusakan bervariatif secara visual, lalu dilakukan penilaian kondisi secara detail menggunakan metode Pavement Condition Index (PCI) dan diprediksi sisa umur layannya dengan metode lendutan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa segmen I memiliki kondisi baik dengan sisa umur layan 2,39 tahun, segmen II memiliki kondisi buruk dengan sisa umur layan 0,65 tahun, segmen III memiliki kondisi sangat baik dengan sisa umur layan 4,43 tahun, segmen IV memiliki kondisi buruk dengan sisa umur layan 0,11 tahun, dan segmen V memiliki kondisi sempurna dengan sisa umur layan 3,57 tahun. Kata kunci: perkerasan, PCI, umur layan, lendutan PENDAHULUAN Perkerasan jalan merupakan lapisan perkerasan yang terletak di antara tanah dasar dan roda kendaraan, yang berfungsi untuk memikul beban dari kendaraan yang berjalan di atasnya, dan selama pelayanannya diharapkan tidak terjadi kerusakan yang berarti. Jenis perkerasan jalan yang dikenal selama ini terdiri dari tiga jenis, yaitu perkerasan lentur, perkerasan kaku, kombinasi dari keduannya. Sukirman (2003) menyebutkan bahwa perkerasan lentur adalah lapisan perkerasan yang menggunakan aspal sebagai bahan pengikatnya, sedangkan perkerasan kaku adalah lapisan perkerasan yang menggunakan semen sebagai bahan pengikatnya. Lapisan perkerasan yang menggabungkan perkerasan lentur dan kaku dinamakan perkerasan komposit. Struktur perkerasan jalan biasanya dirancang dengan umur rencana tertentu. Umur rencana jalan baru sebagaimana yang disebutkan Manual Desain Perkerasan Jalan Nomor 02/M/BM/2013 adalah 20 tahun untuk jenis perkerasan lentur dan 40 tahun untuk jenis perkerasan kaku. Pada akhir umur rencana tersebut, suatu perkerasan jalan perlu direncanakan untuk diperbaiki. Walaupun demikian, umur aktual atau umur layan suatu perkerasan jalan pada kenyataannnya tidak selalu sesuai dengan umur layan yang ditetapkan saat perancangannya, dapat lebih lama atau lebih cepat tercapai dari umur rencananya. Struktur perkerasan jalan yang tidak mencapai umur sesuai rencana, dapat dikatakan bahwa jumlah pengulangan beban sumbu desain yang dipikul oleh perkerasan jalan tersebut lebih besar dari yang direncanakan. Pengulangan sumbu yang lebih besar ini juga akan berdampak pada penurunan nilai kondisi perkerasan jalan yang lebih cepat dari yang direncanakan. Mulyono (2013) menyebutkan bahwa indeks kondisi perkerasan jalan akan menurun seiring dengan bertambahnya beban lalu lintas per tahun. Selain dari dampak beban lalu lintas, banyak faktor penyebab kerusakan perkerasan jalan, antara lain kualitas dari pekerjaan konstruksi yang tidak memenuhi standar mutu, pemeliharaan yang buruk, genangan dan gerusan air, karakteristik tanah dasar yang memiliki potensi pengembangan dan penyusutan yang tinggi, dan faktor desain lainnya. Akibat dari banyaknya faktor penyebab kerusakan jalan, timbul ketidakpastian umur layan jalan, atau dengan kata lain sisa umur layan suatu perkerasan jalan sulit untuk diprediksi. Ketidakpastian umur layan jelas akan mempengaruhi integritas perencanaan yang selama ini dijadikan rujukan, serta mempengaruhi rencana prioritas penanganan rehabilitasi jalan jangka panjang di suatu ruas jalan tertentu. Oleh karena itu, di dalam penelitian ini, penulis mencoba mengevaluasi kondisi perkerasan dan memprediksi sisa umur layan eksisting suatu ruas jalan yang kerap mengalami kerusakan dini. Dalam hal ini, penulis akan mengambil studi kasus pada salah satu ruas yang berada di jalintim Sumatera Selatan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai kondisi, 45 Jurnal Teknik Sipil Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Vol. III. No. 1 - Maret 2015 ISSN : 2339-0271 prediksi sisa umur layan, dan mencari hubungan antara nilai kondisi dan sisa umur layan perkerasan di ruas jalan batas Provinsi Jambi-Peninggalan Jalintim Sumatera. Lokasi METODE PENELITIAN Lokasi dan Jenis Penelitian Lokasi penelitian ini berada di ruas jalan batas Provinsi Jambi-Peninggalan Jalintim Sumatera Selatan. Perkerasan jalan di lokasi ini diidentifikasi kerap memiliki umur layan aktual yang selalu lebih rendah dari umur rencana yang ditetapkan atau yang sering disebut dengan istilah kerusakan dini. Penelitian ini menggunakan metode deskriptif, yaitu menggambarkan umur layan seperti apa ruas jalan tersebut jika diperbandingkan dengan kondisi permukaan perkerasan. Peta lokasi dan jaringan jalan Provinsi Sumatera Selatan dapat dilihat pada Gambar 1. Sumber: BBPJN III Palembang Gambar 1. Peta Lokasi dan Jaringan Jalan Provinsi Sumatera Selatan. Sampel Penelitian Penelitian ini memanfaatkan lima segmen yang berada di ruas jalan batas Provinsi Jambi-Peninggalan. Lokasi masing-masing segmen jalan tersebut dapat dilihat pada Ilustrasi Gambar 2. Gambar 2. Ilustrasi Lokasi Segmen Jalan Yang Diteliti Kelima segmen yang diteliti memiliki kondisi yang bervariatif. Kondisi visual kelima segmen tersebut dapat dilihat seperti yang disajikan pada Gambar 3. 46 Jurnal Teknik Sipil Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Vol. III. No. 1 - Maret 2015 ISSN : 2339-0271 Gambar 3. Kondisi Visual Kelima Segmen Yang Diteliti. Variabel Penelitian Variabel yang dijadikan acuan didalam penelitian ini dibagi menjadi tiga bagian, yaitu variabel penilaian kondisi perkerasan jalan, variabel penentuan periode sisa umur layan, dan variabel hubungan antara nilai kondisi perkerasan dan sisa umur layan jalan. Variabel penilaian kondisi jalan dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Variabel Penilaian Kondisi Perkerasan Jalan. Variabel Jenis Kerusakan Ukuran Kerusakan Tingkat Kerusakan Jumlah Data Jenis Kerusakan Jumlah Deduct Value Ijin Coreccted Deduct Value Keterkaitan Analisis Deduct Value Deduct Value Deduct Value Coreccted Deduct Value Coreccted Deduct Value Nilai PCI TM Lapisan aspal TM Lapisan aspal TM Lapisan aspal Sisa umur layan (R) Variabel hubungan antara nilai kondisi perkerasan dan sisa umur layan jalan diperoleh dari hasil perhitungan nilai PCI dan sisa umur layan berdasarkan Tabel 1 dan 2. Teknik Pengumpulan Data Data primer didapat langsung dari pengamatan dan pengukuran langsung di lapangan, yaitu berupa data dimensi segmen jalan, jenis dan tingkat kerusakan, ukuran kerusakan, serta ketebalan masing-masing lapisan segmen perkerasan. Lendutan Terkoreksi Data sekunder berupa data lendutan FWD, temperatur udara dan temperatur permukaan perkerasan, lalu lintas harian rata-rata, jenis lapisan struktur perkerasan, serta status dan kelas jalan diperoleh dari Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional III Palembang. Data sekunder berupa beban sumbu aktual kendaraan diperoleh dari Uji petik penelitian sebelumnnya oleh Mulyono (2013) di ruas batas Provinsi Sumatera Baratkota Jambi. Khusus untuk data pertumbuhan lalu-lintas diambil 5% sesuai Manual Desain Perkerasan Jalan (2013) untuk jalan arteri. Lendutan Terkoreksi Teknik Analisis Data Lendutan Terkoreksi Analisis data meliputi: Variabel penentuan sisa umur layan dapat dilihat seperti yang disajikan pada Tabel 2. Tabel 2. Variabel Perhitungan Sisa Umur Layan Jalan. Variabel Lendutan Pada Pusat beban FWD Faktor koreksi beban uji FWD Suhu Udara dan Suhu Permukaan Aspal Faktor muka air tanah/Faktor musim Volume Kendaraan Beban Sumbu Kendaraan Faktor Distribusi Lajur Pertumbuhan lalu lintas Keterkaitan Analisis Lendutan Terkoreksi 47 Jurnal Teknik Sipil Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Vol. III. No. 1 - Maret 2015 ISSN : 2339-0271 1. Menganalisis kondisi perkerasan setiap segmen jalan yang diteliti dengan menggunakan metode Pavement Condition Index (PCI). 2. Menghitung sisa umur layan setiap segmen jalan yang diteliti dengan menggunakan metode lendutan hasil pengujian Falling Weight Deflectometer (FWD). 3. Membuat grafik pola (trend) hubungan (korelasi) antara nilai kondisi perkerasan (PCI) dan sisa umur Secara garis besar, tahapan penelitian dapat dilihat dari diagram alir yang telah disediakan pada Gambar 4. layan masing-masing segmen jalan yang telah diperoleh dengan cara pemodelan regresi, sehingga mengasilkan formula dan koefisian korelasinya. Tahapan Penelitian Gambar 4. Bagan Alir Penelitian HASIL DAN PEMBAHASAN Penilaian Kondisi Perkerasan Demi ketelitian analisis, setiap segmen jalan dibagi lagi menjadi 10 unit sampel dengan luasan masing-masing unit adalah 700 m² (100 m x 7 m), seperti yang disajikan pada Gambar 5. Kedalam Unit Sampel Data kerusakan perkerasan setiap unit sampel pada masing-masing segmen jalan diperoleh langsung dari lapangan. Data hasil survei tersebut lalu dihitung untuk mendapatkan nilai PCI pada setiap unit sampel. Nilai rata-rata PCI unit sampel dalam satu segmen jalan merupakan nilai PCI pada segmen jalan yang ditinjau seperti yang dapat dilihat pada Tabel 3. Gambar 5. Pembagian Segmen 48 Jurnal Teknik Sipil Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Vol. III. No. 1 - Maret 2015 ISSN : 2339-0271 Gambar 6. Nilai PCI Setiap Unit Sampel Lima Segmen Penelitian Analisis Kondisi Perkerasan Nilai PCI dari masing-masing segmen adalah nilai ratarata setiap unit sampel yang diperoleh seperti Gambar 6. Setelah nilai PCI dari masing-masing segmen diperoleh, kemudian dilakukan interprestasi kondisi terhadap masing-masing segmen berdasarkan nilai PCI yang didapatkan dengan berpedoman pada skala penilaian yang disajikan pada Gambar 7. Gambar 8. Nilai PCI dan Interpretasi Kondisi Perkerasan. Gambar 6. Skala Penilaian PCI Nilai PCI dan interprestasi kondisi dari kelima segmen jalan yang diteliti dapat dilihat pada grafik yang disajikan pada Gambar 8. Berdasarkan dari grafik pada Gambar 8, terdapat dua segmen jalan yang mengalami kondisi paling jelek, yaitu pada segmen II dengan nilai PCI sama dengan 37,8 (buruk) dan pada segmen IV dengan nilai PCI sama dengan 39,0 (buruk). Berdasarkan matrik keputusan PCI yang dikeluarkan OGRA (Ontorio Good Roads Association) tahun 2009, sebaiknnya kedua segmen jalan ini dilakukan rekonstruksi, sedangkan segmen I, III, dan V perlu dilakukan kegiatan pemeliharaan yang sifatnya pecegahan kerusakan agar kerusakan yang lebih parah dan mahal dapat dihindari. Prediksi Umur Layan Data asli berupa lendutan langsung yang diperoleh dari pengujian FWD dikoreksi terhadap faktor penyesuaian temperatur standar 35ºC, faktor muka air tanah/faktor musim, serta faktor koreksi beban FWD. Hasil perhitungan berupa data lendutan terkoreksi (dL) dapat dilihat seperti yang disajikan pada Gambar 9. 49 Jurnal Teknik Sipil Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Vol. III. No. 1 - Maret 2015 ISSN : 2339-0271 (Sumber: BBPJN III Palembang) Gambar 9. Data Lendutan FWD Terkoreksi Pada Setiap Segmen Jalan Kelima segmen perkerasan yang diteliti berada di ruas jalan Provinsi Jambi-Peninggalan, yang mana memiliki data umum seperti pada Tabel 3 Tabel 3. Data Umum Segmen Jalan (Sumber: Mulyono, 2013) Analisis Sisa Umur Layan Hasil perhitungan prediksi sisa umur layan menggunakan metode lendutan menunjukkan adanya keberagaman sisa umur layan setiap segmen. Tingkatan sisa umur layan dari setiap segmen perkerasan jalan secara jelas dapat dilihat pada Gambar 8. Gambar 10. Lapisan Setiap Segmen Sedangkan data volume lalu lintas dari setiap golongan kendaraan yang lewat pada ruas jalan batas Provinsi Jambi-Peninggalan dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4. AADT Golongan Kendaraan Gambar 11. Grafik Sisa Umur Layan Setiap Segmen 18 3 Gambar 11 di atas menunjukkan bahwa segmen jalan yang memiliki sisa umur layan tertinggi sampai dengan terendah adalah segmen III, segmen V, segmen I, segmen II, dan segmen IV. Secara keseluruhan kelima segmen memiliki periode sisa umur layan yang sangat rendah, yaitu kurang dari 5 tahun. Beban aktual golongan kendaraan yang mengalami overloading diperoleh dari uji petik penelitian sebelumnya di ruas Batas Sumatera Barat-Jambi, seperti yang dapat dilihat pada Tabel 5. Sisa umur layan jalan akibat muatan berlebih (overloading), sangat berbeda jika dibandingkan dengan periode sisa umur layan akibat beban normal yang mengacu pada Bina Marga MST-10, seperti yang dilihat pada Gambar 12. Gol Gol Gol Gol Gol Gol Gol Gol Gol Gol 2 3 4 5A 5B 6A 6B 7A 7B 7C 99 151 118 66 36 124 7 0 0 8 3 9 (Sumber: BBPJN III Palembang) 69 7 30 0 2 3 Tabel 5. Berat Kendaraan Rata-rata 50 Jurnal Teknik Sipil Magister Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Vol. III. No. 1 - Maret 2015 ISSN : 2339-0271 Suroso, T.W., 2008, Faktor-faktor penyebab kerusakan dini pada perkerasan jalan, Laporan penelitian Puslitbang Jalan dan Jembatan, Bandung Yu, J., 2005, Pavement Service Life Estimation and Condition Prediction, A Dissertation of Doctorate of Philosophy in Engineering, The University of Toledo. United States. Gambar 12. Sisa Umur Layan Akibat Beban Aktual dan Beban Normal MST-10. Perbedaan yang cukup signifikan ini memperkuat asumsi bahwa rendahnya sisa umur layan pada ruas jalan batas Provinsi Jambi-Peninggalan di Jalintim Sumatera Selatan diakibatkan oleh salah satu faktor, yaitu muatan berlebih (overloading) kendaraan yang lewat. DAFTAR PUSTAKA Anonim, 2008, Kamus Besar Bahasa Indonesia, Pusat Bahasa Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta. Anonim, 2013, Manual Desain Perkerasan Direktorat Jenderal Bina Marga, Jakarta Jalan, Anonim, 2009, Pavement Condition Index, Ontorio Good Roads Association, Canada. hawaiiasphalt.org/wp/wp-content/uploads/PCI101.pdf. Anonim, 2005, Pedoman perencanaan tebal lapis tambah perkerasan lentur dengan metode lendutan, Badan Litbang Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta. Anonim, 2007, Standard Practice for Roads and Parking Lots Pavement Condition Index Surveys, D 6433 – 07, ASTM International. USA. Golalipour, A., Jamshidi, E., Niazi, Y., Afsharikia, Z., dan Khadem, M., 2012, Effect of Aggregate Gradation on Rutting of Asphalt Pavements, Procedia - Social and Behavioral Sciences, www.sciencedirect.com Setyawan, A., Syafi’i., dan Bakri, M., 2013, Evaluasi Penggunaan Agregat Ex Sumlili Sebagai Material Lapis Pondasi Atas Terhadap Kerusakan Jalan Strategis Nasional/Jalur 40, Jurnal Teknik Sipil, Magister Teknik Sipil UNS, Surakarta. Mulyono, A.T., Wahyudi, W., dan Sandra, P.A., 2013, Analysis of Pavement Condition Index (PCI) and Solution Alternative Of Pavement Damage Handling Due to Freight Transportation Overloading, Proceedings of the Eastern Asia Society for Transportation Studies, Vol.9, http://easts.info/online/proceedings/vol9/index.html. Nurhudayah, Dato, A.K., dan Parung, H., 2009, Studi genangan air terhadap kerusakan jalan di kota Gorontalo, Simposium XII FSTPT, Surabaya. 51
