road construction project

OPERATION RESEARCH SECTION

KUSAN ROAD IMPROVEMENT PROJECT

PT SAPTAINDRA SEJATI

OPERATION RESEARCH SECTION / ANDREAS HOTMANRI SIMATUPANG

1. Rainfall and Slippery Data

Rainfall duration = total waktu hujan turun selama 1 hari (hour)

Rainfall volume = total volume hujan tiap 1 m2 area, dalam 1 hari (mm)

Slippery duration = total waktu persiapan area, mulai dari hujan berhenti sampai dengan unit aman untuk

beroperasi kembali (hour)

Slippery ratio = rasio antara slippery duration dan rainfall duration

a. Dari data di atas, ditunjukan bahwa rainfall volume dan rainfall duration memberikan pengaruh

terhadap slippery duration.

b. Dari data di samping, rata-rata rasio slippery

melebihi 1

c. Walaupun menunjukan trend penurunan, namun

rata-rata rasio slippery masih >0.5 yang

merupakan target rasio slippery

1. Background

Target slippery belum tercapai


1. Background2. Travel Speed Data

a. Pencapaian travel speed jobsite KUSAN sebagian besar dibawah 100% (74%) dan cukup sedikit yang

mampu mencapai target 100% (26%)

b. Actual travel speed, sebesar 62% data menunjukan travel speed berada pada rentang 15-20 km/hour,

29% berada pada rentang 10-15 km/ hour dan hanya 8% yang berada pada rentang 20-25 km/hour.

Ach. >100% = 26%Ach.


2. Literature Study1. Road Contruction Layer

a. Subgrade = merupakan lapisan paling dasar,

berfungsi menahan beban dari surface jalan

b. Base coarse = merupakan lapisan yang akan

meneruskan beban dari surface ke subgrade. Base

coarse harus dapat didesain sedemikan rupa sehingga

beban dari surface dapat terdistribusi selebar mungkin

ketika diterima oleh subdgrade. Hal yang perlu

diperhatikan dari base coarse adalah:

Tebal base coarse yang cukup Gradasi base coarse yang baik menghasilkan

stiffness (kekakuan) yang tinggi multi gradasic. Surface = bagian jalan yang paling atas.

Berfungsi mengisi celah pada lapisan base coarse dan

tidak mudah menyerap air (permeabilitas rendah)

d. Syarat umum aggregat untuk surface dan base coarse:

Nilai keausan hasil uji abrasi < 40% Berat jenis (SG) > 2.4 ton/m3

Nilai compessive strength > 400 kg/cm2

Subgrade

Base coarse

Surface

Tanah Subgrade

Aggregat


2. Literature Study1. Road Contruction Layer

Base coarse

Beberapa hal yang perlu diperhatikan ketika mendesain base coarse, yaitu:

a. Ketebalan base coarse base coarse harus memiliki ketebalan yang cukup sehingg beban kendaraandapat tersalurkan dengan baik ke subgrade. Bukan hanya tersalurkan, namun beban dapatdidistribusikan ke permukaan subgrade beban distribusi ini tidak melebih daya dukung subgrade.

b. Kinerja base coarse kinerja base caorse dapat diukur melalu keberadaaan rutting yang terjadi dipermukaan jalan

c. Batasan rutting US Army (Hammitt, 1970) memberikan batasan rutting yang masih dapat ditoleransiantara 75mm 100mm.

d. Penyebab rutting kerusakan daya dukung base coarse & subgrade karena tegangan geserkendaraan, pergeseran lateral base coarse & subgrade akibat beban berulang, kerusakan akibat

kenaikan air pori.


2. Vertical Stress Distribution

Beban yang disalurkan oleh alat berat melalui roda akan

diteruskan hingga ke lapisan base coarse lalu ke subgrade.

Pembebanan yang terjadi di jalan terjadi berulang kali

selama jalan tersebut digunakan. Pembebanan berulang ini

akan mengakibatkan efek pumping pada lapisan base

coarse.

Efek pumping akan mengangkat lapisan subgrade menuju

lapisan base coarse. Hal itu menyebabkan pelemahan

pada lapisan jalan dan akan terjadi rutting.

2. Literature Study

Efek Pumping padaLapisan Jalan

Pengaruh Tekanan Rodapada Lapisan Jalan

Klasifikasi Rutting



Berdasarkan teori Boussinesq (1883), tentang Vertical Stress Increase (z) in Soil,terdapat beberapa modelpembebanan yang terjadi di permukaan tanah dan distribusinya pada lapisan tanah terebut, yaiut:

a. Point loading/Pembebanan titik

b. Line loading/Pembebanan garis

c. Strip laoding/Pembebanan merata

d. Circular loading/Pembebanan lingkaran

e. Rectangular loading/Pembebanan segi empat

Dalam desain tebal lapisan base coarse yang disampaikan oleh Giroud dan Han (2004a, 2004b), bidang

kontak antara ban kendaraan dengan base coarse diidealisasikan sebagai Circular loading/Pembebanan

lingkaran.

2. Literature Study

Idealisasi Pembebanan Roda

Luas bidang tekan (A):

= . 2

Hubungan beban roda (P) dan tekanan ban (p):

= .

Maka nilai radius bidang kontak dapat dituliskan kembali:

=

.



Berdasarkan teori Boussinesq (1883), tentang

Vertical Stress Increase (z) in Soil, dapatdirumuskan hubungan antara pembebanan

lingkaran dan degradasi pemebanan tersebut di

dalam tanah.

= 1

/ 2 + 1 3 2

Keterangan:

= perubahan vertical stress (MPa)q = beban per unit area (kN)

z = kedalaman yang ingin ditinjau

pengaruhnya (m)

r = radius pembebanan (m)

2. Literature Study

Hubungan kedalaman terhadappenurunan vertical stress


3. Geotextile untuk Pendukung Lapisan Jalan

a. Geotextile merupakan salah satu teknologi konsturksi jalan yang berfungsi sebagai pemisah (separator)

dan filter.

b. Geotextile sebagai pemisah, untuk memisahkan lapisan subgrade dan lapisan base coarse. Tujuan dari

pemisahan ini untuk menghidari kontaminasi pada lapisan base coarse oleh lapisan subgrade.

c. Kontaminasi pada lapisan base coarse (akibat efek pumping), dapat menurunkan kinerja base coarse.

d. Lawso (2005) mengatakan bahwa hanya subgrade dengan nilai CBR


4. Chemical Untuk Perkuatan Lapisan Jalan

a. Selain geotextile, terdpat juga bahan kimia yang berfungsi untuk meningkatkan stabilitas lapisan jalan.

b. Prinsipnya, bahan kimia ini akan dicampurkan pada lapisan subgrade dan base coarse, dan akan

meningkatkan kohesivitas partikel tiap lapisan (tentu dengan konsentrasi tertentu)

c. Di atas merupakan langkah-langkah untuk proses pencampuran chemical untuk memperkuat lapisan

subgrade ataupun base coarse.

2. Literature Study

1 2 3 4

5 6

Ripping 1st Spreading Mixing 2nd Spreading

Sheepfoot Compacting Final COmpacting

d. Grafik 1 menunjukan peningkatan UCS lapisan seiring

dengan bertambahnya waktu. Hingga batas waktu

tertentu UCS akan maksimal, baru setelah itu jalan

dapat digunakan.

e. Grafik 2 menunjukan kemampuan stress yang dapat

ditahan oleh lapiran material yang di-treatment

dengan chemical.

1 2


5. Langkah-Langkah Menghitung Tebal Base Coarse

2. Literature Study

1. Menghitung kemampuan daya dukung dari subgrade (Ph=0)

2. Menghitung beban desain roda dan dibandingkan dengan daya dukung subgrade (P)

3. Jika P>Ph=0 perlu lapisan base coarse. Jika P


3. Unit Specification1. Hauler


4. Analysis1. Menghitung Tebal Base Coarse

Menghitung daya dukung kemampuan subgrade:

Diketahui:

Axle load (P) = 80kN

Tyre presure (p) = 787.50 kPa

Rutting allowed (s) = 75 mm

Subgrade capability factor (Nc) = 3.14

Rutting factor (fs) = 75 mm

CBRsg = 8%

Cohesion factor (fc) = 30 kPa

Menentukan radius ekivalen roda:

Menentukan Ph=0

75.82 < 80 kN Ph=0 < P dibutuhkan lapisan base coarse

Sehingga perlu dilakukan perhitungan tebal base coarse yang dibutuhkan untuk menahan beban roda

sebesar 80 kN.

=0 =

. . 2 . . .

=

. , =

80

. 787.5= 0.1799

=0 =75

75. . (0.1799)2 . 3.14 . 30 . 8 = 75.82



Menghitung nilai batas modulus rasio (RE)

Diketahui:

CBRbc = 100%

Nilai terkecil adalah 1.7318, sehingga nilai RE = 1.7318

Menghitung nilai modulus faktor (fE)

Nilai modulus faktor (fE) = 1.1493

Menghitung koefisien kapasitas mobilisasi dengan asumsi tebal base coarse = 30 cm = 0.3 m

Diketahui:

= 0.9w = 1

n = 2

= min

, 5 = min3.48

0.3

, 5

= min3.48 1000.3

8, 5 = 1.7318 5

= 1 + 0.024 ( 1)

= 1 + 0.024 (1.7318 1) = 1.1493

=

. 1 . .

1



Menghitung koefisien kapasitas mobilisasi dengan asumsi tebal base (h) coarse = 30 cm

Menghitung tebal base coarse

Diketahui:

Cohesion factor (fc) = 30 kPa

Addtional strengthen = tidak menggunakan tambahan perkuatan seperti geogrid / geotextile

Geogrid apperture stability (J) = 0, karena tidak menggunakan geogrid

Kohesifitas subgrade = fc x CBRsg= 30 x 8 = 240

Maka tebal base coarse yang dibutuhkan = 0.31 m

0.3 0.31 h h2 digunakan tebal base coarse = 0.31 meter

=75

75. 1 0.9 . 1 .

0.1799

0.3

2

= 0.37

2 =1.26 + 0.96 1.46 . .

1.5. log

80

. 2 . . . 1 .

2 =1.26 + 0.96 1.46 . .

0.17990.3

1.5

. log 5000

1.1493

80

. 0.17992 . 0.37 . 3.14 . 240 1 . 0.1799

road construction project

Documents

cukup gradasi base coarse

total waktu hujan turun

total waktu persiapan