INDONESIA INTEGRATEDROAD MANAGEMENT SYSTEMS

(IIRMS)

PANDUAN PENETAPAN CBR LAPANGAN

MELALUI PENGUJIAN DENGAN ALAT DCP

(DYNAMIC CONE PENETROMETER)

Nomor : SMD-06/DCP

OKTOBER 2005

DEPARTEMEN PEKERJAAN UMUM DIREKTORAT JENDERAL BINA MARGA

i

DAFTAR ISI

Hal

DAFTAR ISI i

BAB 1 DESKRIPSI 1

1.1 Maksud dan Tujuan 1

1.2 Ruang Lingkup 11.3 Batasan Pengertian 11.4 Menetapkan CBR Lapangan dengan alat DCP di 1 titik

yang dipilih pada tanah dasar 2

BAB 2 PELAKSANAAN PENGUJIAN DENGAN ALAT DCP 3

2.1 Peralatan dan Perlengkapan 32.2 Lokasi Pengujian dengan alat DCP 42.3 Prosedur Pelaksanaan 52.4 Frekwensi pembacaan test DCP 6

BAB 3 CONTOH PERHITUNGAN CBR LAPANGAN DENGAN ALAT DCP 7

3.1 Menghitung CBR Lapangan pada Pelebaran Jalan 73.2 Menghitung CBR Lapangan di atas Jalan Aspal 11

BAB 4 MENGHITUNG DESAIN CBR SEBAGAI MASUKAN DATA UNTUK PERENCANAAN TEKNIS 14

4.1 Mengumpulkan hasil pengolahan test DCP pada interval 200 m 144.2 Menyusun data CBR Lapangan ( = CBR mewakili ) 154.3 Menentukan desain CBR dengan cara grafis 15

LAMPIRAN

i

BAB 1DESKRIPSI

1.1 Maksud dan Tujuan

Buku ini disusun sebagai panduan untuk penetapan CBR lapangan melalui pengujian dengan alat DCP (Dynamic Cone Penetrometer). Maksud dan tujuan pengujian ini adalah untuk mengetahui daya dukung tanah dinyatakan dalam nilai CBR (California Bearing Ratio) dengan satuan % (persen).

Data CBR digunakan sebagai salah satu masukan dalam proses perencanaan jalan yaitu untuk:

- Penentuan tebal perkerasan (full depth pavement) untuk bagian jalan yang direncanakan akan mendapatkan penanganan “pelebaran jalan”.

- Penentuan tebal lapis ulang (overlay) di atas jalan aspal apabila tidak dapat disediakan / tidak terdapat data Benkelman Beam.

- Penentuan tebal perkerasan untuk bagian jalan yang harus direkonstruksi (seluruh perkerasan lama dibongkar).

- Penentuan tebal perkerasan jalan baru.

1.2 Ruang Lingkup

Buku panduan ini berisi prosedur pengujian dan analisa daya dukung (= CBR) lapisan tanah dasar dengan menggunakan alat DCP untuk keperluan pengisian data CBR pada proses ”data entry” di IRMS dan masukan data CBR untuk perencanaan teknis jalan sehubungan dengan rencana program penanganan pelebaran jalan lama, pelapisan ulang jalan aspal lama, rekonstruksi atau pembangunan jalan baru.

1.3 Batasan Pengertian

a. DCP atau Dynamic Cone Penetrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur daya dukung tanah dasar jalan langsung di tempat (in situ). Daya dukung tanah dasar tersebut diperhitungkan berdasarkan pengolahan atas hasil test DCP yang dilakukan dengan cara mengukur berapa dalam (mm) ujung konus masuk ke dalam tanah dasar tersebut setelah mendapat tumbukan palu geser pada landasan batang utamanya. Korelasi antara banyaknya tumbukan dan penetrasi ujung conus dari alat DCP ke dalam tanah akan memberikan gambaran kekuatan tanah dasar pada titik-titik tertentu. Makin dalam konus yang masuk untuk setiap tumbukan artinya makin lunak tanah dasar tersebut. Pengujian dengan menggunakan alat DCP akan menghasilkan data yang setelah diolah akan menghasilkan CBR lapangan tanah dasar pada titik yang ditinjau.

b. CBR lapangan adalah perbandingan antara beban penetrasi suatu lapisan/bahan tanah atau perkerasan terhadap bahan standard dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama. (SKBI – 3.2.26.1987 UDC : 624.131.38(02))

c. CBR lapangan dengan alat DCP adalah nilai CBR yang diperhitungkan berdasarkan hasil pengolahan data lapangan yang diperoleh dari survey dengan alat DCP.

- CBR lapangan tanah dasar pada pelebaran jalan Jika pada tanah dasar dengan kedalaman sampai dengan 1 meter terdapat beberapa lapisan tanah dengan daya dukung (nilai CBR) yang berbeda, maka nilai CBR lapangan pada titik tersebut diperhitungkan berdasarkan nilai CBR yang mewakili nilai-nilai CBR lapisan-lapisan tanah di maksud.

1

- CBR lapangan tanah dasar pada jalan aspal Jika dihadapi kondisi tidak terdapat alat Benkelman Beam untuk mendapatkan data rebound deflection jalan aspal guna keperluan overlay design, maka dapat digunakan alat DCP untuk mengumpulkan data-data lapangan. CBR yang diperoleh dari perhitungan hasil survey dengan alat DCP digunakan sebagai salah satu masukan untuk memperhitungkan kebutuhan overlay yang prinsipnya adalah memanfaatkan nilai sisa perkerasan lama.

- CBR lapangan tanah dasar di bawah perkerasan jalan yang direkonstruksi atau jalan baru Prinsip sama dengan penentuan CBR lapangan tanah dasar pada pelebaran jalan, hanya pengambilan lokasi titik-titik uji saja yang berbeda.

1.4 Menetapkan CBR Lapangan dengan alat DCP

CBR lapangan dianalisa berdasarkan korelasi antara jumlah tumbukan dan penetrasi ujung konus yang diperoleh dengan alat DCP. Secara umum test DCP ini setelah diolah akan memberikan data CBR tanah dasar untuk keperluan perencanaan teknis dalam rangka program penanganan berupa pelebaran jalan, rekonstruksi atau pembangunan jalan baru hingga kedalaman 1 m dibawah permukaan tanah dasar atau sekitar 1 m minus tebal lapis perkerasan non aspal (lapis perkerasan aspal dibongkar, ujung konus berada pada tepi atas lapis perkerasan non aspal) jika dilakukan pada titik di bawah wheel track perkerasan lama untuk keperluan overlay desain.

Pengujian dilakukan dengan mencatat data masuknya ujung kerucut logam (konus) dengan dimensi tertentu ke dalam tanah akibat setiap seri tumbukan (dari palu geser) dengan tinggi jatuh tertentu. Setiap seri tumbukan disebut frekwensi, bisa terdiri dari satu atau beberapa tumbukan (blow). Frekwensi pembacaan test DCP dilakukan sampai ujung konus mencapai kedalaman 1.00 m dihitung dari titik awal ujung konus diletakkan sesaat sebelum pengujian dimulai.

Selanjutnya data penetrasi ujung konus ke dalam tanah dasar (dalam mm) dikonversikan ke dalam nilai CBR ekivalen (untuk selanjutnya disebut CBR) dengan menggunakan rumus-rumus tertentu. Ada berbagai rumus empiris yang dikenal, salah satunya adalah sebagai berikut:

Log10 (CBR) = 2.48 - 1.057 Log10 DN ........ (TRRL, 1990, 60o cone)

CBR = California Bearing Ratio ekivalen, dinyatakan dalam %DN = Dynamic Number = penetrasi konus (mm) / tumbukan (blows)

Penetapan CBR lapangan pada satu titik uji diharapkan dapat mewakili nilai CBR tanah dasar sedalam 1 meter. Karena tanah dasar sampai pada kedalaman 1 meter terdiri dari beberapa lapisan tanah dengan daya dukung yang berbeda, maka dilakukan perhitungan CBR mewakili satu titik uji dengan rumus di bawah ini :

(Sumber : Manual For Design and Construction of Asphalt Pavement, Japan Road Association, 1980)

2

h1

h2

h….hn

[ ]h1.CBR11/3 + h2.CBR2

1/3 + h3.CBR31/3 + ............. + hn.CBRn

1/3

h1 + h2 + h3 + …… + hn

CBR mewakili =

3

Tanah Dasar = 100 cm

Kesimpulan: Nilai CBR lapangan tanah dasar yang diperoleh dengan alat DCP untuk 1 titik uji = CBR mewakili yang diperoleh dari rumus-rumus empiris tersebut di atas.

BAB 2PELAKSANAAN PENGUJIAN DENGAN ALAT DCP

2.1 Peralatan dan Perlengkapan

Standar peralatan pengujian tanah dasar dengan DCP dapat dilihat dalam Gambar 1 dan terdiri dari :

1. Sebuah palu geser dengan berat 8.0 kg, dan dengan tinggi jatuh 57,5 cm. Palu geser akan bergerak jatuh sepanjang batang baja 20 mm untuk memukul suatu landasan (anvil).

2. Sebuah batang utama baja keras (standard shaft) dengan 20 mm, panjang 100 cm yang disambungkan dengan konus yang terbuat dari baja keras sudut 60o atau 30o dan bergaris tengah terbesar 20 mm. Pada batang baja tersebut telah pula dibuatkan skala dalam mm untuk membaca setiap masuknya ujung konus ke dalam tanah.

3. Sebuah batang kedua baja keras (hammer shaft) dengan 20 mm, panjang minimum = 72 cm, sebagai batang geser palu.

Perlengkapan lainnya yang dibutuhkan sebagai alat-alat pendukung adalah: roll meter, cangkul dan singkup kecil, belincong, dan linggis. Diperlukan juga perlengkapan kendaraan roda empat untuk mengangkut petugas, peralatan dan perlengkapan yang dilengkapi dengan odometer guna membantu pengecekan jarak antara sejumlah titik uji pada lokasi yang dianggap perlu.

3

Keterangan1 Handle2 Hammer (8 kg)3 Hammer shaft4 Coupling5 Handguard6 Clamp ring7 Standard shaft8 1 meter rule9 60o cone

Gambar 1Dynamic Cone PenetrometerDan Catatan-catatan Penting

Rumus-rumus yang lazim digunakan:

1. Log10 (CBR) = 2.48 - 1.057 Log10 DN ........

(TRRL, 1990, 60o cone)2. Log10 (CBR) = 2.632 - 1.28 Log10 DN ........

(Kleyn + Van Heerden, 1983, 60o cone)3. Log10 (CBR) = 2.555 - 1.145 Log10 DN ........

(Smith + Pratt, 1983, 30o cone)4. Log10 (CBR) = 2.503 - 1.15 Log10 DN ........

(Van Vuuren, 1963, 30o cone)

2.2 Lokasi Pengujian dengan alat DCP

Lokasi pengujian dengan alat DCP ditentukan sebagai berikut:

A. Betterment dengan widening

B. Pembangunan jalan baru atau rekonstruksi

C. Overlay jalan aspal, akan tetapi didesain dengan basis data CBR

wheel track

4

- Lokasi DCP di wheel track kendaraan bermotor roda 4 atau lebih, perkerasan aspal digali sampai tepi bawah lapisan beraspal.

- Alat DCP diletakkan di atas lapisan yang tidak beraspal (bisa base atau subbase tergantung jenis lapis perkerasan).

- Proses test DCP dimulai dengan pencatatan mm/blow, berakhir sampai tepi atas bottom rod berada pada posisi tepi atas lapis perkerasan tidak beraspal.

Tepi luar perkerasan lama, posisi DCP tidak mengganggu perkerasan lama

2.3 Prosedur Pelaksanaan

a. Untuk melakukan test DCP diperlukan 3 orang dengan pembagian tugas: 1 orang untuk memegang alat DCP, 1 orang untuk menarik palu geser keatas dan menjatuhkannya kembali, 1 orang untuk membaca dan mencatat penetrasi ujung konus tiap frekwensi dan jumlah tumbukan tiap frekwensi.

b. Pilihlah titik uji di lokasi seperti contoh dalam sketsa gambar di atas.c. Gunakan formulir yang tersedia untuk mencatat data-data yang diperlukan. d. Galilah lubang dengan ketentuan-ketentuan sebagai berikut:

- Pengujian dengan alat DCP untuk keperluan pelebaran jalan Ukuran lubang bergaris tengah 20 cm Pilih titik-titik uji pada perbatasan antara perkerasan dan bahu jalan agar mudah

menetapkan posisi tepi bawah subbase. Galian dimulai dari tepi atas bahu jalan di perbatasan antara perkerasan dan bahu jalan sampai material bahu jalan pada ketinggian tepi bawah subbase.

Alat DCP nantinya akan diletakkan tepat diatas permukaan tanah dasar atau persis sama dengan tepi bawah subbase.

- Pengujian dengan alat DCP untuk keperluan pembangunan jalan baru atau rekonstruksi Ukuran lubang bergaris tengah 20 cm Pilih titik-titik uji di as jalan baru atau jalan yang akan direkonstruksi, kemudian cari

posisi subgade sesuai dengan plan & profile atau pra rencana jalan baru untuk mengetahui dimana posisi alat DCP harus diletakkan sebelum pengujian dimulai.

Galian dilakukan sampai posisi tepi atas subgrade.

- Pengujian dengan alat DCP untuk keperluan overlay jalan lama Ukuran lubang bergaris tengah 20 cm

5

Gambar 2 Lokasi Pengujian CBR Lapangan dengan alat DCP

Pilih titik-titik uji di wheel track pada lapis permukaan jalan beraspal, dari sini mulai dilakukan penggalian sampai kedalaman lapis perkerasan yang beraspal.

Alat DCP nantinya akan diletakkan tepat diatas lapis perkerasan yang tidak beraspal, pengujian akan dimulai dari sini.

e. Singkirkan bahan aspal atau apapun yang dapat mengganggu pelaksanaan test DCP.f. Pasanglah peralatan DCP dan pastikan agar semua sambungan sudah dalam keadaan kencang.g. Pasanglah alat DCP dalam posisi vertikal sedemikian rupa sehingga konus terletak di dasar

lubang yang digali, dimana bagian kerucut yang paling tebal terletak sama tingginya dengan permukaan dasar lubang. Ini sekarang merupakan posisi dimulainya pengujian/tes.

h. Letakkan batang pengukur khusus antara clamp ring dan dasar DCP (terkunci) diatas tanah keras dan ambillah pencatatan - 0. Catatlah pencatatan ini (dalam mm) pada Formulir (yang disediakan) untuk “Tumbukan No. 0”.

i. Mulai melakukan pemukulan pertama dengan palu geser dan dicatat hasil penurunannya dalam mm pada Formulir, kemudian diteruskan pemukulan kedua dan seterusnya termasuk pencatatannya pada Formulir tersebut.

2.4 Frekwensi pembacaan test DCP

Selama melakukan test DCP, batang baja utama ditumbuk dengan menggunakan sebuah palu geser yang beratnya 8.0 kg dengan tinggi jatuh 57,5 cm berulang-ulang agar konus masuk ke dalam lapis perkerasan (unbound material) atau tanah dasar sampai pada akhirnya ujung konus berada pada posisi kedalaman kurang lebih 1 meter dari titik awal konus diletakkan.

Prinsip dasar test DCP ini adalah memprediksi besarnya daya dukung (CBR) pada titik dimana ujung konus ditahan oleh perkerasan (unbound material) atau tanah dasar dengan data berupa korelasi antara jumlah tumbukan (blow) dan penetrasi konus (mm) yang menggambarkan. Korelasi yang setelah diolah menghasilkan angka-angka CBR tersebut, diperoleh secara empiris, dinyatakan di dalam beberapa rumus dan dibedakan antara konus dengan sudut 60o atau 30o. Alat DCP dengan sudut konus 60o biasanya digunakan untuk kondisi tanah mulai tanah lembek sampai tanah keras, sedangkan alat DCP dengan sudut 30o digunakan untuk kondisi tanah mulai dari tanah keras sampai sangat keras.

Permasalahannya sekarang adalah, bagaimana kita menentukan frekwensi pembacaan test DCP? Ada beberapa referensi yang dapat dijadikan rujukan dalam menetapkan frekwensi pembacaan sebagai berikut:

a. Frekwensi pembacaan test DCP dilakukan untuk setiap 1 tumbukan apabila pada setiap 1 tumbukan palu geser dapat mengakibatkan penetrasi ujung konus sedalam 20 mm.

b. Frekwensi pembacaan test DCP dilakukan untuk setiap 2 tumbukan apabila pada setiap 2 tumbukan palu geser dapat mengakibatkan penetrasi ujung konus sedalam 10 - 20 mm.

c. Frekwensi pembacaan test DCP dilakukan untuk setiap 5 tumbukan apabila pada setiap 5 tumbukan palu geser dapat mengakibatkan penetrasi ujung konus sedalam 5 - 9 mm.

d. Frekwensi pembacaan test DCP dilakukan untuk setiap 10 tumbukan apabila pada setiap 10 tumbukan palu geser dapat mengakibatkan penetrasi ujung konus sedalam 2 - 4 mm.

Jika dilakukan penumbukan 20 x atau lebih namun penetrasi ujung konus < 1 mm maka test DCP tidak dapat dilanjutkan, harus pindah lokasi.

Pemilihan frekwensi pembacaan test DCP dengan cara seperti di atas dalam praktek di lapangan mungkin sulit dilakukan kecuali kalau petugas lapangan telah mempunyai pengalaman lapangan yang cukup. Untuk mengatasi hal ini, maka di lapangan dapat ditempuh pencatatan penetrasi ujung konus (mm) untuk setiap 1 tumbukan (blow), sampai test DCP di suatu titik dapat dianggap selesai.

6

Akan tetapi, agar kita dapat mengolah data lapangan menjadi CBR mewakili suatu titik subgrade (tanah dasar), pengolahan data lapangan di kantor perlu memanfaatkan referensi tentang frekwensi pembacaan test DCP di atas. Artinya, data-data test DCP perlu digabungkan menjadi kelompok frekwensi 1 tumbukan, kelompok frekwensi 2 tumbukan, kelompok frekwensi 5 tumbukan, kelompok frekwensi 10 tumbukan atau kelompok frekwensi ”n” tumbukan, tergantung pertimbangan pengolah data. Selanjutnya data test DCP dapat diolah menjadi CBR lapangan subgrade pada suatu titik, dengan menggunakan rumus-rumus yang tersedia, yang contoh penggunaannya akan diberikan dalam Bab 3.

BAB 3 CONTOH PERHITUNGAN CBR LAPANGAN DENGAN ALAT DCP

Berikut ini diberikan contoh perhitungan CBR lapangan dengan alat DCP untuk memudahkan petugas lapangan:

3.1 Menghitung CBR Lapangan pada Pelebaran Jalan

Diketahui jalan dengan lebar perkerasan 5.00 meter dengan bahu jalan dikiri-kanan perkerasan jalan masing-masing 2.00 meter. Direncanakan perkerasan jalan akan dilebarkan menjadi 7.00 meter sehingga nantinya masih akan mempunyai bahu jalan di kiri-kanan perkerasan jalan masing-masing = 1.00 meter. Perkerasan jalan lama terdiri dari surface, base dan sub base yang total tebalnya = 60 cm.

Untuk merencanakan jenis dan tebal lapis perkerasan jalan di ”bagian pelebaran jalan” akan digunakan data CBR lapangan yang diperoleh dari pengolahan hasil test DCP. Kegiatan test DCP dimulai dengan menggali tanah mulai dari tepi perkerasan kearah luar bahu jalan, ukuran galian diameter 20 cm, sampai kedalaman 60 cm sehingga tepat sama dengan posisi tepi atas subgrade. Dalam contoh ini digunakan alat DCP 60o cone diletakkan dalam posisi tegak lurus subgrade, pada kedalaman 600 mm, setelah permukaan tanah dibersihkan.

Hasil test DCP kemudian dicatat dan diolah, contoh pengolahannya menggunakan tabel-tabel berikut:

7

Lebar perkerasan lama

Lebar perkerasan setelah pelebaran jalan

Total tebal perkerasan = 60 cm

Tepi atas subgrade

Ujung konus di sini

Posisi alat DCP

Gambar 3Potongan Melintang Pelebaran Jalan

Tabel 1 Perhitungan DN, CBR dan Penentuan Lapis-lapis Tanah DasarLog10 (CBR) = 2.48-1.057log10DN

NoJumlah

Tumbukan

Kumulatif Tumbukan

(blows)

Depth(mm)

KumulatifPenetrasi

(mm)DN

(mm)/blowsCBR(%)

Lapis-lapis Tanah Dasar

1 0 0 600 0 - -2 1 1 620 20 20 12.73 1 2 640 40 20 12.74 1 3 660 60 20 12.75 1 4 680 80 20 12.7 h1 = 180 mm6 1 5 700 100 20 12.77 1 6 720 120 20 12.78 1 7 740 140 20 12.79 1 8 760 160 20 12.710 1 9 780 180 20 12.711 1 10 805 205 25 10.112 1 11 830 230 25 10.113 1 12 855 255 25 10.1 h2 = 190 mm14 1 13 880 280 25 10.115 1 14 910 310 30 8.316 1 15 940 340 30 8.317 1 16 970 370 30 8.318 1 17 1030 430 60 4.019 1 18 1080 480 50 4.820 1 19 1140 540 60 4.021 1 20 1200 600 60 4.022 1 21 1260 660 60 4.0 h3 = 630 mm23 1 22 1320 720 60 4.024 1 23 1380 780 60 4.025 1 24 1420 820 40 6.126 1 25 1480 880 60 4.027 1 26 1520 920 40 6.128 1 27 1560 960 40 6.129 1 28 1600 1000 40 6.1

Pencatatan data lapangan dilakukan dengan menggunakan formulir yang telah disediakan, kemudian berdasarkan data tersebut, di kantor diolah menggunakan rumus-rumus empiris yang lazim digunakan untuk menetapkan CBR berdasarkan hasil test DCP.

Dalam contoh 1 digunakan standar 1 seri tumbukan mencakup jumlah tumbukan = 1 tumbukan, setiap seri tumbukan secara berurutan dicatat nomornya (1, 2, 3 dan seterusnya) serta kedalaman penetrasinya dalam mm. Dari data lapangan akan dapat dihitung kumulatif tumbukan (blows) dan kumulatif penetrasi dimulai dengan angka 0 pada baris nomor 1.

Pada kolom selanjutnya diisikan DN = penetrasi : jumlah tumbukan dinyatakan dalam mm/blows. Baris-baris yang menunjukkan angka DN yang sama memberikan jenis lapisan tanah yang bearing capacity-nya sama.

Pada tabel di atas, perhitungan CBR untuk setiap posisi ujung konus diperoleh dari tabel sebagai berikut:

Tabel 2 Perhitungan CBR

8

Log10 (CBR) = 2.48 - 1.057 Log10 DN

No. Konstanta DN Log DN 1.057*Log DN Log CBR = CBR        2.48-1.057*Log DN %

             1 - - - - - -2 2.48 20 1.3010 1.3752 1.1048 12.73 2.48 20 1.3010 1.3752 1.1048 12.74 2.48 20 1.3010 1.3752 1.1048 12.75 2.48 20 1.3010 1.3752 1.1048 12.76 2.48 20 1.3010 1.3752 1.1048 12.77 2.48 20 1.3010 1.3752 1.1048 12.78 2.48 20 1.3010 1.3752 1.1048 12.79 2.48 20 1.3010 1.3752 1.1048 12.710 2.48 20 1.3010 1.3752 1.1048 12.711 2.48 25 1.3979 1.4776 1.0024 10.112 2.48 25 1.3979 1.4776 1.0024 10.113 2.48 25 1.3979 1.4776 1.0024 10.114 2.48 25 1.3979 1.4776 1.0024 10.115 2.48 30 1.4771 1.5613 0.9187 8.316 2.48 30 1.4771 1.5613 0.9187 8.317 2.48 30 1.4771 1.5613 0.9187 8.318 2.48 60 1.7782 1.8795 0.6005 4.019 2.48 50 1.6990 1.7958 0.6842 4.820 2.48 60 1.7782 1.8795 0.6005 4.021 2.48 60 1.7782 1.8795 0.6005 4.022 2.48 60 1.7782 1.8795 0.6005 4.023 2.48 60 1.7782 1.8795 0.6005 4.024 2.48 60 1.7782 1.8795 0.6005 4.025 2.48 40 1.6021 1.6934 0.7866 6.126 2.48 60 1.7782 1.8795 0.6005 4.027 2.48 40 1.6021 1.6934 0.7866 6.128 2.48 40 1.6021 1.6934 0.7866 6.129 2.48 40 1.6021 1.6934 0.7866 6.1

           

Hasil pengolahan data lapangan yang menunjukkan korelasi antara tumbukan dan penetrasi akan memberikan gambaran berapa lapis tanah yang ada pada tanah dasar sampai kedalaman 1.00 m. Dalam tabel di atas diberikan gambaran contoh tanah dasar yang datanya diambil dengan DCP 60o

cone, dianggap mempunyai 3 lapis tanah untuk kedalaman sampai dengan 1 meter, terdiri dari lapis I tebal h1 = 18 cm, lapis II tebal h2 = 19 cm, dan lapis III tebal h3 = 63 cm.

9

Dalam tabel 2 di atas, untuk contoh hasil test DCP pada satu titik uji DCP diperoleh 28 angka CBR. Pertanyaannya sekarang ialah, berapa CBR yang dianggap mewakili 28 angka CBR tersebut? Untuk 1 titik uji DCP harus ditentukan 1 harga CBR yang diperhitungkan sebagai hasil akhir dari test DCP tersebut. Ada 2 langkah yang harus ditempuh yaitu:

Pertama, harus dihitung terlebih dahulu CBR untuk masing-masing lapis yang membentuk tanah dasar dengan tebal total 100 cm.

Kedua, gunakan rumus yang telah dijelaskan dalam butir 1.4 untuk menghitung CBR yang mewakili

Perhitungan CBR masing-masing lapis adalah sebagai berikut:

Layer Depth Blow No. of DN Layer Layer   mm count blows mm/blow Log CBR CBR (%)1 180 9 9 20 1.1048113 12.72 190 16 7 27.14 0.9646261 9.23 630 28 12 52.50 0.6617916 4.6

Rumus yang digunakan: Log10 (CBR) = 2.48 - 1.057 Log10 DN

Perhitungan CBR mewakili:

CBR mewakili = 7.72%

10

[ ]h1.CBR11/3 + h2.CBR2

1/3 + h3.CBR31/3 + ............. + hn.CBRn

1/3

h1 + h2 + h3 + …… + hn

CBR mewakili =

3

[ ]18*(12.7)1/3+19*(9.2)1/3+63*(4.6)1/3

18+19+63CBR mewakili =

3

%

%

= 7.72%

Gambar 4 Contoh Grafik Pengujian DCP pada Pelebaran Jalan

3.2 Menghitung CBR Lapangan di atas Jalan Aspal

Cara ini dilakukan untuk keperluan desain pelapisan ulang jalan aspal lama pada kondisi proyek tidak memiliki alat Benkelman Beam. Overlay design dengan menggunakan data CBR memerlukan kemampuan perencana untuk menilai ”strength” dari perkerasan lama (lapis permukaan, lapis pondasi maupun lapis pondasi bawah) agar overlay yang diperhitungkan dapat memberikan ketebalan yang ekonomis karena sudah memperhitungkan nilai sisa dari perkerasan lama.

Prinsip-prinsip yang harus diperhatikan jika DCP dipilih untuk digunakan di atas jalan aspal adalah sebagai berikut:

Alat DCP harus diletakkan di atas wheel track agar kita memperoleh gambaran daya dukung lapis-lapis perkerasan maupun tanah dasar yang lebih mendekati kenyataan.

Lapis berkerasan beraspal (bisa surface ataupun base) dibuang terlebih dahulu (digali dengan 20 cm), kemudian setelah lubang galian dibersihkan, konus diletakkan tegak lurus tepat di atas lapis perkerasan yang tidak diaspal. Jika posisi konus sudah benar (tegak lurus, ujung konus di atas permukaan yang sudah rata), maka test dengan alat DCP baru bisa dimulai.

Berikut ini diberikan contoh jalan aspal dengan lebar perkerasan 7.00 meter yang direncanakan akan di-overlay, desain tekniknya direncanakan dengan menggunakan data CBR lapangan yang yang diperoleh dari pengujian dengan alat DCP. Data-data hasil core drill dapat dicatat sebagai berikut:

a. Lapis 1 : Surface course berupa asphaltic pavement dengan ketebalan = 77 mmb. Lapis 2 : Surface dressing dengan ketebalan = 23 mmc. Lapis 3 : Agregate base dengan ketebalan = 50 mmd. Lapis 4 : Selected subgrade (dapat dianggap sebagai subbase) dengan ketebalan = 450 mm

Lokasi titik pengujian ditentukan dengan mengikuti buku manual ini di halaman 4, sedangkan posisi titik konus dapat dilihat pada gambar di bawah :

11

Gambar 5 Lokasi Titik Pengujian dengan Alat DCP

Ujung konus ditempatkan pada posisi wheel track ; dengan mengambil jarak rata-rata roda kiri-kanan kendaraan (bermotor roda 4 atau lebih) besar ataupun sedang = 2.00 meter, posisi roda kiri dari tepi perkerasan = (3.50 – 2.00)/2 m = 0.75 m. DCP digunakan untuk mengetahui CBR lapangan dari unbound material. Oleh karena itu surface course yang berupa asphalt pavement setebal 77 mm terlebih dahulu harus kita buang, dengan membongkar asphalt pavement diameter 20 cm pada titik yang kita pilih, untuk meletakkan alat DCP. Alat DCP harus diletakkan tegak lurus bidang jalan setelah permukaan bekas bongkaran asphalt pavement dibersihkan. Dalam contoh soal ini, jumlah tumbukan yang diambil adalah 5 tumbukan untuk tiap seri pencatatan penetrasi. Hammer dengan berat 8 kg yang dijatuhkan dengan tinggi jatuh 57,5 cm diperhitungkan masih mampu mendorong konus untuk menembus surface dressing meskipun surface dressing sendiri termasuk bound material. Namun karena surface dressing tersebut relatif tipis (tebal 23 mm), maka dianggap masih dapat ditembus oleh konus alat DCP, jadi tidak perlu dibongkar. Selanjutnya pencatatan hasil-hasil pengujian memberikan angka-angka dan hasil pengolahan tersebut di bawah:

Untuk pengolahan data selanjutnya kita menggunakan software Microsoft Office Excel; dengan menggunakan software ini dapat dipelajari grafik maupun tabel perhitungan sehubungan dengan data-data hasil pengujian di atas pada halaman selanjutnya.

12

Pencatatan Hasil Pengujian -

DCPBlowsDepth mmZero775885106511551325144515651705183519552045213522152305239524152505260526952745283529052955301530953

155324

Pencatatan Hasil Pengujian -

DCPBlowsDepth mm533453455359537053825400541454325454547054945541560436591682171017321759178218091834186018861915194419

88

13

Cara grafis dengan Microsoft Office Excel memberikan besaran-besaran CBR pada layer 2, layer 3, layer 4 dan layer 5. Sebagai cross check berikut ini diberikan tabel perhitungan analitis perhitungan CBR berdasarkan data pengujian dengan alat DCP seperti yang telah dibuat untuk Contoh Soal 1:

Layer Depth Blow No. of DN Layer Layer   mm count blows mm/blow Log CBR CBR (%)2 23 5 5 4.60 1.7795 60.23 50 25 20 1.25 2.0594 114.74 450 190 165 2.73 2.0194 104.65 388 210 20 19.40 1.1188 13.1

Rumus yang digunakan: Log10 (CBR) = 2.48 - 1.057 Log10 DN

Dari tabel tersebut di atas dapat diambil kesimpulan bahwa dengan menggunakan prinsip yang sama dengan contoh 1, ternyata hasil perhitungan CBR untuk layer 2, 3, 4, dan 5 sama dengan CBR untuk base, subbase, selected subgrade dan subgrade yang dihitung secara grafis. Ini berarti bahwa prinsip perhitungan yang dianut pada contoh 1 maupun contoh 2 adalah tidak berbeda, meskipun contoh 1 sepenuhnya berangkat dengan cara analitis, sementara itu contoh 2 merupakan gabungan antara cara analitis dibantu dengan penampilan grafik.

BAB 4MENGHITUNG DESAIN CBR SEBAGAI MASUKAN DATA UNTUK PERENCANAAN TEKNIS

4.1. Mengumpulkan hasil pengolahan test DCP pada interval 200 m

Kedua contoh perhitungan di atas hanya memberikan gambaran bagaimana menghitung nilai CBR lapangan dari satu titik uji. Agar data CBR lapangan (= CBR mewakili) bermanfaat untuk digunakan sebagai salah satu masukan data guna penyiapan perencanaan teknis jalan, diperlukan sejumlah data CBR lapangan pada suatu interval tertentu (lihat butir 2.2 Lokasi Pengujian dengan alat DCP).

Berikut ini diberikan contoh jalan 2 lane 2 way traffic, lebar perkerasan aspal 7.00 meter, direncanakan akan di-overlay dengan umur rencana tertentu. Panjang segmen jalan yang memerlukan overlay adalah = 2.00 km, telah dilakukan pengujian dengan alat DCP pada setiap jarak 200 meter zig-zag (lihat Gambar 2 Lokasi Pengujian dengan alat DCP), menghasilkan data-data ”CBR mewakili” sebagai berikut:

Pertanyaannya sekarang adalah berapa desain CBR jika kita mempunyai data CBR mewakili seperti tersebut di atas?

Desain CBR adalah nilai CBR tanah dasar yang sama atau kurang dari 90% dari seluruh nilai pengujian pada segmen jalan tersebut yang didapat dengan cara sebagai berikut:

a. Susun ke bawah semua CBR lapangan hasil pengujian dengan alat DCP menurut urutan angka dari CBR yang paling rendah ke CBR yang paling tinggi.

b. Untuk setiap nilai CBR yang berbeda, mulai dengan angka yang paling kecil, hitung persentase nilai dari total jumlah yang sama atau yang nilainya lebih besar.

c. Gambarkan hasilnya pada grafik, sumbu x adalah nilai CBR tanah dasar sedangkan sumbu y adalah persentase dari CBR yang sama atau lebih besar.

14

d. Baca dari kurva Desain CBR tanah dasar nilai absis pada ordinat 90%. Ini adalah nilai desain CBR tanah dasar yang diperoleh dengan cara grafis.

4.2 Menyusun data CBR Lapangan ( = CBR mewakili )

4.3 Menentukan desain CBR dengan cara grafis

Desain CBR

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

CBR (%)

%

% Yang Sama Atau LebihBesar

100 90.9 72.7 63.6 45.4 27.3 9.1

6 7 8 9 10 11 12

Penjelasan : Untuk menentukan desain CBR, ambil ordinat 90% dari grafik di atas, buat garis kekanan tegak lurus ordinat sampai memotong garis kurva. Dari titik potong tersebut, tarik garis tegak lurus ke bawah maka akan berpotongan dengan absis pada nilai CBR 7%. Jika dihitung dengan interpolasi, akan diperoleh nilai desain CBR sebagai berikut:

Desain CBR = 7% + ((90.9% – 90%)/(90.9% – 72.7%)) x (8% - 7%) = 7% + 0.05% = 7.05%.

15

Gambar 7 Menentukan Desain CBR

LAMPIRAN

16