View
541
Download
23
Category
Preview:
DESCRIPTION
wwww
Citation preview
12
Evaluasi Nilai California Bearing Ratio (CBR) dengan
Dynamic Cone Penetrometer (DCP) Test Pada
Bahu Jalan Pawiyatan Luhur – Bendam Dhuwur Semarang Daniel Hartanto
Abstrak
Uji DCP (Dynamic Cone Penetrometer ) merupakan alat uji yang paling banyak dipakai untuk
mengevaluasi pavement maupun bahu jalan. Uji DCP dipilih karena cepat dan praktis dan umumnya
dipakai sebagai quality control pekerjaan pembuatan jalan.
Bahu jalan disekitar lokasi Jalan Pawiyatan Luhur Bendan Dhuwur kususnya dirute antara kampus Unika
Soegijapranata dengan Kampus Untag Semarang dijumpai secara visual banyak rekahan – rekahan.
Dengan uji DCP, 16 titik uji dengan masing – masing titik diuji depan dan belakang, didapat nilai CBR
yang mempunyai kreteria antara sedang sampai baik yaitu : 6,1 % sampai dengan 23 % sehingga bahu
jalan didaerah tersebut masih layak dan tidak perlu diperbaikan secara menyeluruh.
Kata kunci : Dynamic Cone Penetrometer, California Bearing Ratio
Pendahuluan
Berawal dari kondisi jalan Pawiyatan Luhur yang sepanjang Kampus Unika ke Kampus
Untag Semarang selalu rusak parah. Jalan Pawiyatan Luhur merupakan access penting
yang dilewati baik dari arah Jl. Teuku Umar maupun dari Jl. Sampangan.
Kondisi jalan yang rusak dan berlubang diperparah dengan adanya pergerakan tanah
akibat sesar disekitar wilayah tersebut.
13
(a)
(b)
Gambar 1 : kondisi bahu jalan di sepanjang jalan Pawiyatan Luhur
Unika – Untag Semarang
Gambar 2 : detail kerusakan bahu jalan
14
Tujuan Penelitian
Mengevaluasi tingkat kepadatan bahu jalan di Jalan Pawiyatan Luhur dengan
menggunakan uji CBR lapangan dengan Dynamic Cone Penetrometer (DCP) Test.
Dynamic Cone Penetrometer Test (DCP)
Pada bidang geoteknik mengenal uji langsung di lapangan (in situ testing) yang
menggunakan perinsip memasukan atau penekanan (penetration) batang konus yang
berbentuk kerucut ke dalam tanah yaitu Cone Penetration Test (CPT) dan Standard
Penetration Test (SPT). Untuk uji CPT penekanan konus dilakukan secara mekanis
dengan bantuan piston hidrolis yang menekan (penetration) rod (batang) dengan
kecepatan constant menembus tanah. Sedangkan SPT penekanan dilakukan dengan jalan
memukul split spoon ke dalam tanah dengan alat hammer.
Dynamic Cone Penetrometer Test (DCP) pertama kali dikembangkan di Australia oleh
Scala (1956). DCP yang sekarang merupakan alat yang dikembangkan dari the Transvaal
Roads Department in South Africa (Luo, 1998). DCP mekanis merupakan perpaduan dari
uji insitu testing yaitu CPT dan SPT. Dalam melakukan penekanan konus DCP dibantu
hammer yang dijatuhkan pada ketinggian tertentu dengan jumlah tumbukan tertentu
metode ini identik dengan SPT yaitu dalam mencari number of blow (N). Sedangkan
bacaan DCP diukur berdasarkan kedalaman penekanan konus (depth penetration) identik
dengan CPT dalam membaca tiap interval tertentu konus dan gesekan (friction) selimut
konus
Konstruksi Jalan
Struktur perkerasan terdiri dari Lapis Permukaan, Lapis Pondasi Atas, dan Lapis Pondasi
Bawah, dihamparkan diatas Tanah Dasar yang telah disiapkan. Lapis Pondasi Atas
merupakan lapis utama pembagi beban dari bahan yang diletakkan secara langsung
dibawah lapis permukaan, terdiri dari batu-pecah bergradasi atau kerikil dengan kualitas
bagus dan mempunyai nilai CBR yang tinggi.
15
Lapis Permukaan (Surface Course )
Lapis Pondasi Agregat ( Base Course )
Lapis Pondasi Agregat bawah (Subbase Course )
Tanah Dasar (Subgrade)
Gambar3 : Lapisan jalan
Tebal dari lapis pondasi atas berkisar dari 10 sampai 20 cm, tergantung pada kelas
rencana jalan. Lapis pondasi bawah merupakan lapis kedua pambagi beban yang
langsung berada dibawah lapis pondasi atas, seringkali berfungsi sebagai lapis drainase
pada jalan kerikil. Terdiri dari satu atau dua lapis-tersusun, yang tebalnya tergantung
pada kelas rencana jalan.
Bahu Jalan
Bagian-bagian yang dipersiapkan pada masing-masing sisi jalan, yang terletak
antara tepi permukaan perkerasan dan tepi atas drainase samping pada galian atau lereng
timbunan pada badan jalan timbunan.
Gambar 4 : Sket melintang jalan raya
C L
Perkerasan jalan Perkerasan jalan
Drainase jalan
Bahu jalan
16
Bahu Jalan diperuntukkan bagi pejalan kaki, berhenti untuk sementara akibat
kondisi tertentu apabila tidak terdapat rambu larangan berhenti dan untuk tempat
menghindar bagi kendaraan saat berpapasan.
Bahu Jalan tidak diperkenankan untuk parker kendaraan, berjualan, menanam
pohon, penempatan utilitas atau kegiatan lain yang mengganggu peruntukkannya.
Penempatan bangunan utilitas pada bahu jalan dalam sistem primer atau sekunder
di dalam wilayah perkotaan harus seijin pembina jalan dan mengikuti petunjuk teknis
pemasangan utilitas.
Bila terdapat jalan masuk ke bangunan-bangunan atau fasilitas lainnya yang
memotong bahu jalan harus diupayakan sedemikian rupa sehingga fungsi peruntukannya
tidak terhambat.
California Bearing Ratio (CBR)
Menentukan nilai CBR lapangan dengan menggunakan data DCP ( Dynamic Cone
Penetrometer ) mulai digunakan di Indonesia sejak tahun 1985 / 1986. Pemeriksaan
dengan DCP menghasilkan data kekuatan tanah sampai 90 cm di bawah tanah dasar .
Pengujian dilakukan dengan menggunakan alat seperti tampak pada gambar 2
Gambar 5: Alat uji DCP
Sumber : Wesley,1988
17
%.100*..S
T
PpRBC =
SPPSPR 1
=
Penumbuk dengan berat = 20 lb (9,072 kg) dijatuhkan dari ketinggian 20 inci (50,8 cm)
dengan bebas melalui sebuah pipa berdiameter 0,625 inchi (15,875 mm) yang ditahan
oleh landasan (anvil). Ujung pipa baja berbentuk kerucut dengan luas = 0,50
Dengan sudut puncak = 030 atau 060 Di Indonesia umum digunakan sudut puncak 30o,
Hasil pemeriksaan dapat dinyatakan dengan
a. Penetrabilitas Skala Penetrometer ( Scale of Penetrometer Penetrability = SPP ) yang
mernyatakan mudah atau tidaknya melakukan penetrasi ke dalam tanah
b. Tahanan Skala Penetrasi ( Scale of Penetration Resistance = SPR ) yang menyatakan
sukar atau tidaknya melakukan penetrasi ke dalam tanah. Dinyatakan dalam
tumbukan/cm
............................................................ ( 2.1 )
Data lapangan umumnya dalam SPP, tetapi dalam analisis data digunakan SPR
Metode rasio daya dukung california ( California Bearing Ratio = CBR Method ) mula
diciptakan oleh O.J. Porter, kemudian dikembangkan oleh California State Highway
Departement, tetapi kemudian dikembangkan dan dimodifikasi oleh Corps insiyur –
insiyur tentara Amerika Serikat ( U.S. Army Corps of Engineers ). Metode ini
mengkombinasikan percobaan pembebanan penetrasi laboratorium atai di lapangan
dengan rencana empiris ( emperical design charts ) untuk menentukan tebal lapisan
perkerasan . Hal ini digunakan sebagai metode perencanaan perkerasan lentur ( flexible
pavement ) jalan raya dan lapangan terbang. Tebal bagian perkerasan ditentukan oleh
nilai CBR
CBR didefinisikan sebagai perbandingan antara beban percobaan ( test Load ) dengan
beban standar ( Standard Load ) dan dinyatakan dalam persentase. Lebih jelas dapat
dinyatakan dengan persamaan
................................(2.2)
Dalam hal ini : Pt = Beban percobaan ( Test Load )
Ps = Beban standar ( standard Load )
18
Harga CBR adalah nilai yang menyatakan kualitas tanah dasar dibandingkan dengan
bahan standar berupa batu pecah yang mempunyai nilai CBR sebesar 100 % dalam
memikul beban lalu lintas
CBR lapangan digunakan untuk :
a. Memperoleh nilai CBR asli di lapangan, sesuai dengan kondisi tanah dasar saat
itu. Umum digunakan untuk perencanaan tebal perkerasan yang lapisan tanah
dasarnya sudah tidak akan dipadatkan lagi. Pemeriksaaan dilakukan dalam
kondisi kadar air tanah tinggi ( musim penghujan ) atau dalam kondisi terburuk
yang mungkin terjadi
b. Memeriksa apakah kepadatan yang diperoleh sesuai dengan yang diinginkan.
Pemeriksaan untuk tujuan ini tidak umum digunakan, lebih sering menggunakan
pemeriksaan yang lain seperti kerucut pasir ( Sand Cone ) dan lain-lain
CBR lapangan ialah perbandingan antara beban penetrasi suatu lapisan/bahan tanah atau
perkerasan terhadap bahan standar dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang
sama. Nilai CBR lapangan pada umumnya digunakan untuk perencanaan lapis tambahan
(overlay). Peralatan yang digunakan dalam pengujian ini antara lain : cetakan CBR,
dongkrak mekanis yang dipasang dibawah truk atau portal besi yang diangkur, dengan
alat tambahan antara lain alat penggali, waterpass.
Uji DCP, alat ini digunakan untuk menentukan nilai CBR sub base atau base course suatu
perkerasan secara cepat dan praktis. Biasa dilakukan sebagai pekerjaan quality control
pekerjaan pembuatan jalan.
Spesifikasi alat adalah sebagai berikut :
Konus : Baja yang diperkeras, Sudut kemiringan 60o
Penumbuk : Berat 8 kg dan tinggi jatuh 575 mm
Mistar Penetrasi : 100 cm
Stang Penetrasi : φ 16 mm
Untuk jelasnya dapat dilihat pada gambar 3
19
Gambar 6: Alat Uji CBR Lapangan (DCP)
Sumber: buku petunjuk penggunaan alat DCP
Alasan pemilihan DCP sebagai alat uji CBR adalah sebagai berikut :
1. Pengoperasian yang praktis
Peralatan ini cukup dioprasikan oleh dua orang operator saja. Tanpa
memerlukan perhitungan khusus, pekerjaan quality control menjadi cepat dan
efisien tanpa mengabaikan keterangan hasil pengukuran.
2. Portable
Alat ini di desain khusus agar mudah dibawa kemanapun juga. Rangkaian alat
dapat dibongkar pasang dengan mudah dan cepat.
Menurut Wesley ( 1988 ) Untuk menentukan nilai CBR sub base atau base course
suatu perkerasan secara cepat dan praktis. Biasa dilakukan sebagai pekerjaan quality
control pekerjaan pembuatan jalan dapat menggunakan dengan alat DCP
20
Tujuan dari pengujian DCP adalah :
(i) agar dapat menyelidiki tebal dan jenis bahan untuk setiap lapis perkerasan dan
(ii) untuk mengukur pengaruh pemadatan yang disebabkan oleh lalu-lintas normal
Tabel 1 : Klasifikasi Nilai CBR
CBR (%) Keterangan
0 - 3 sangat buruk
3 - 7 buruk
7 - 20 sedang
20 - 50 baik
> 50 sangat baik (Sumber : Wesley)
Prosedur Analisis Data Pelaksanaan CBR dengan menggunakan alat DCP
Pengujian dilakukan dengan menekan kerucut logam dengan spesifikasi tertentu
masuk ke tanah dengan memakai pemberat khusus yang jatuh pada ketinggian tertentu.
Penetrasi (dalam mm) diukur dan dicatat untuk setiap pukulan, dan kemudian dibuatkan
referensi terhadap grafik korelasi untuk mendapatkan CBR yang bersangkutan.
Prosedur percobaan DCP :
1. Letakkan penetrometer yang telah ditarik di atas permukaan tanah / sirtu yang
akan diperiksa.
Letakkan alat ini sedemikian rupa sehingga berada dalam posisi vertical,
21
Gambar 7: Posisi Alat DCP dengan permukaan tanah
Sumber : buku petunjuk penggunaan alat DCP
2. Baca posisi awal penunjukan mistar ukur (Xo) dalam satuan mm yang terdekat.
Gambar 8: Cara pembacaan penurunan DCP
Sumber : buku petunjuk penggunaan alat DCP
3. Angkat palu penumbuk sampai menyentuh pemegang lalu lepaskan sehingga
menumbuk landasan penumbuk. Tumbukan ini menyebabkan konus menembus
tanah / lapisan sirtu dibawahnya.
22
Gambar 9: Cara penumbukan alat DCP
Sumber: buku petunjuk penggunaan alat DCP 4. Baca posisi penunjukan mistar ukur ( X1 ) setelah terjadi penetrasi.
Gambar 10: Cara pembacaan alat DCP
Sumber : buku petunjuk penggunaan alat DCP
Untuk menganalisa dan menghitung nilai CBR, menggunakan metode grafis yaitu
dengan memploting kedalaman penetrasi (Depth Penetration) versus Penetration
Index. Setelah titik – titik terploting dicari regresi liniernya dan hasil garis regresinya
23
Berikut ini contoh perhitungannya :
Tinggi alat DCP terhadap permukaan tanah = 100 cm
LOKASI ST.1
I PENURUNAN (Cm) 100 Cm II PENURUNAN
(Cm) 100 Cm
1 1,2 1,2 98,8 1 1,1 1,1 98,9 2 2,9 1,7 2 2,3 1,2 3 5,2 2,3 3 3,7 1,4 4 7,3 2,1 4 5,3 1,6 5 9,1 1,8 5 6,8 1,5 6 10,5 1,4
89,5
6 8,2 1,4
91,8
7 12,1 1,6 7 9,5 1,3 8 13,6 1,5 8 11 1,5 9 14,1 0,5 9 12,6 1,6
10 14,5 0,4 10 13,8 1,2 11 14,8 0,3
85,2
11 14,6 0,8
85,4
12 15,1 0,5 13 15,7 0,6
84,3
n D ∆D SPP n D ∆D SPP 1 1,2 1,2 1 1 1,1 1,1 1 5 10,5 9,3 6 5 8,2 7,1 6 5 14,8 4,3 11 5 14,6 6,4 11 2 15,7 1,1 16
Gambar 11: Ploting hasil uji DCP di lapangan
ditarik diplot ke chart nilai CBR untuk mencari nilainya.
21
Berikut cara memploting pada titik uji St.1 sebagai berikut :
Gambar 12 : Ploting Nilai CBR
20%
17,5%
22
St.1
St.9
St. 14
St.15
St.13
St.12
St.11
St.10
St.16
St.8
St.7
St.6
St.5
St.4
St.3
St.2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2 1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
Hasil Pengujian CBR Lapangan dengan Alat DCP (Dynamic Cone Penetrometer)
Pengujian DCP ini dilakukan di ruas Jalan Pawiyatan Luhur Semarang pada
sekitar rute Unika Sugijapranata – Untag sepanjang 40 meter. Titik lokasi penelitian
dapat dilihat pada sketsa gambar 13.
`
Keterangan : àLokasi titik penelitian
Gambar 13: Denah Lokasi Titik Uji
Sumber: pemotretan udara oleh PT Atlasbumi Semesta
Jumlah titik uji 16 titik dan tiap titik depan dan belakang dilakukan uji DCP
23
Setiap titik uji DCP, dilakukan 2 (dua) kali pengukuran yaitu depan (1) dan belakang
(2).
Gambar 14 : Pengujian dengan alat DCP pada Bahu Jalan
25
dari hasil Pengujian dengan alat DCP dapat diketahui nilai CBR nya, berikut :
Tabel 2 : Data CBR Lapangan dengan Alat DCP
CBR (%) TITIK
1 2
RATA – RATA
(%) KLASIFIKASI
St.1 17,5 20 18,75 SEDANG
St.2 14 13,8 13,90 SEDANG
St.3 6,5 7,9 7,20 SEDANG
St.4 13,8 17,5 15,65 SEDANG
St.5 5 7,2 6,10 BURUK
St.6 25 22 23,50 BAIK
St.7 18,5 14 16,25 SEDANG
St.8 16 18 17,00 SEDANG
St.9 9 8 8,50 SEDANG
St.10 15 21 18,00 BAIK
St.11 14 17 15,50 SEDANG
St.12 16 18 17,00 SEDANG
St.13 20 18 19,00 SEDANG
St.14 22 23 22,50 BAIK
St.15 12 14 13,00 SEDANG
St.16 22 24 23,00 BAIK
Kesimpulan
1. Secara keseluruhan nilai CBR untuk titik – titik uji dari St. 1 sampai dengan St.16
adalah yang terendah 6,10 % sampai tertinggi 23,00%.
2. Secara umum bahu jalan Pawiyatan Luhur Bendan Dhuwur berada pada kondisi
sedang sampai baik sehingga tidak diperlukan perbaikan.
26
Saran perbaikan
Perbaikan yang disarankan adalah cukup dilakukan pemadatan tambahan dan perlu
dipikirkan talud disepanjang jalan tersebut.
Referensi :
M.Das,Braja.(1997), Mekanika Tanah, jilid 1, Pernerbit Erlangga Peraturan SNI no : 1744-1989-F. Panduan CBR Laboratorium Prabowo,G, Albert O (2008), Kajian CBR Lapangan dan CBR Laboratorium
Jl. Pawiyatan Luhur Semarang (Studi Kasus Bahu Jalan Ruas Unika – Untag), skripsi, Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil.
Soedarmo, Djatmiko.,G, Ir.(1993). Mekanika Tanah 1.Penerbit Kanisius Sunggono. (1984). Mekanika Tanah. Penerbit Nova R.Salgado, S.Yoon (2003), Dynamic Cone Penetrometer Test (DCPT) for Subgade
Assessment, Purdue Library Wesley. (1988). Mekanika Tanah. Jakarta Wignall, Arthur. (2003). Proyek Jalan Teori dan Praktek. Jakarta
Recommended