Analisis Perhitungan Tebal Perkerasan Lentur Menggunakan Metode Empiris Dan Mekanistik Empiris (Studi Kasus Ruas Jalan MORR III)

Abstract

Peningkatan volume lalu lintas logistik berat memerlukan struktur perkerasan jalan yang kokoh dan efisien. Selama beberapa dekade, perencanaan tebal perkerasan di Indonesia didominasi oleh metode empiris berbasis statistik historis. Namun, seiring terbitnya Manual Desain Perkerasan Jalan (MDPJ) 2024 melalui SE Nomor 15/SE/Db/2024, paradigma beralih ke pendekatan Mekanistik-Empiris (M-E). Penelitian ini mengambil studi kasus Ruas Jalan Manado Outer Ring Road III di Sulawesi Utara yang dirancang sebagai jalur logistik berat. Urgensi penelitian ini didasarkan pada risiko kegagalan struktur dini akibat ketidaktepatan pemilihan metode desain pada ruas jalan dengan beban lalu lintas tinggi tersebut. Penelitian ini menggunakan sumber data lapangan yang konsisten, meliputi data LHR, nilai CBR tanah dasar sebesar 3% dan distabilisasi menjadi 6%, karakteristik material, dan parameter drainase yang seragam. Analisis dibatasi pada dua metode utama, yaitu Metode Empiris (SNI 2002) yang dihitung secara manual, serta Metode Mekanistik-Empiris (MDPJ 2024) yang diselesaikan melalui katalog desain dan simulasi program Pavement-PastDean. Parameter tegangan (stress) dan regangan (strain) pada metode M-E diturunkan secara langsung berdasarkan tabel karakterisasi material standar dari dokumen MDPJ 2024. Metodologi penelitian mengintegrasikan pendekatan analitis-komparatif dan pemodelan numerik dengan proyeksi umur rencana 20 tahun (2025–2045). Perhitungan empiris difokuskan untuk mendapatkan nilai Structural Number (SN) dalam menentukan tebal nominal perkerasan. Sementara itu, analisis mekanistik-empiris diaplikasikan secara iteratif menggunakan program Pavement-PastDean untuk memodelkan respons struktur multi-lapisan di bawah beban roda kendaraan. Melalui program ini, nilai regangan kritis pada dasar aspal (fatigue cracking) dan permukaan tanah dasar (rutting) dievaluasi hingga diperoleh konfigurasi tebal yang aman memenuhi repetisi beban izin. Hasil perhitungan menunjukkan Metode Empiris (SNI 2002) menghasilkan dua tipe perkerasan : Tipe Granular Roadbase (AC-WC 4 cm, AC-BC 6 cm, AC-Base 17 cm, LPA Kelas A 20 cm, LPA Kelas B 27 cm) dengan total ketebalan 74 cm (740 mm)  dan Tipe Cement Treated Base (AC-WC 7 cm, CTB 30 cm, LPA Kelas B 37 cm) dengan total ketebalan 54 cm (540 mm). Sebaliknya, Metode Mekanistik-Empiris (MDPJ 2024) menghasilkan dua pilihan alternatif: Alternatif 1/Opsi CTB dengan total tebal 67,5 cm (675 mm) (AC-WC 4 cm, AC-BC1 6,5 cm, AC-BC2 7 cm, CTB 15 cm, LFA Kelas B 15 cm, LFA Kelas C 20 cm) serta Alternatif 2/Opsi Berbutir dengan total tebal 81 cm (810 mm) (AC-WC 4 cm, AC-BC 6 cm, AC-Base 16 cm, LFA Kelas A 20 cm, LFA Kelas B 15 cm, LFA Kelas C 20 cm). Analisis komparatif membuktikan metode empiris hanya menghasilkan beban akumulatif CESA = 11.352.889,07 ESAL, sedangkan metode M-E menghasilkan CESA5 yang lebih realistis yaitu 20.343.766,70 ESAL karena memperhitungkan faktor beban lebih (TM = 1,8). Pendekatan Mekanistik-Empiris melalui Alternatif 1 (CTB) memberikan desain lapis beraspal yang lebih tipis namun memiliki kekakuan struktural yang jauh lebih rasional, adaptif, dan ekonomis untuk menahan beban kendaraan berat di MORR III.

Kata kunci: perkerasan lentur, Metode Empiris (SNI 2002), mekanistik-empiris, MDPJ 2024, PastDean, MORR III