Part 2:Capai "Leading and Enlightening" dari Kampus Muhammadiyah Yogyakarta

Pengembangan Metode Integrated-Spectral-Analysis-of-Surface-Wave (SASW) untuk Evaluasi Nilai Modulus Elastisitas Struktur Perkerasan Jalan di Indonesia

(Penelitian ini didanai oleh Hibah Bersaing 2007, Nomor SP2H : 139/SP2H/PP/DP2M/III/2007)

Peningkatan kebutuhan ekonomi dan pergerakan masyarakat secara cepat memberikan konsekuensi (tugas) kepada pemerintah baik pusat maupun daerah untuk melakukan percepatan penyediaan dan pemeliharaan infrastruktur transportasi berupa jalan dan jembatan yang baik. Menimbang hal tersebut, kebijakan pasca-konstruksi infrastruktur menjadi lebih signifikan. Ini disebabkan mulainya berbagai kesulitan yang ditimbulkan dalam kegiatan-kegiatan perawatan, rehabilitasi dan manajemen jaringan jalan yang sudah ada agar tetap dapat digunakan secara baik. Saat ini, ketika jaringan jalan sudah semakin luas dan mempertimbangkan faktor ekonomi serta biaya pemeliharaan jalan yang semakin mahal, maka diperlukan suatu sistem manajemen manajemen jalan (Road Management System, RMS) yang mampu mengevaluasi konstruksi secara baik dari tahap penilaian hingga rehabilitasi. Tujuannya adalah supaya jalan memiliki umur layanan yang lebih lama. Permasalahan manajemen jaringan jalan yang muncul di Indonesia adalah ketidakseimbangan besaran dana evaluasi dan pemeliharaan yang disediakan oleh pemerintah terhadap jaringan jalan yang ada. Hal tersebut menyebabkan makin panjangnya daftar tunggu (back-log) pemeliharaan jalan akibat terbatasnya anggaran yang tersedia (Sjahdanulirwan, 2004). Masalah keterbatasan anggaran memang merupakan masalah klasik yang selalu terjadi berkaitan dengan kegiatan pemeliharaan jalan. Apabila daftar tunggu dan pengurangan anggaran dalam program pemeliharaan akan berpengaruh pada peningkatan biaya operasional kendaraan.

Kemampuan pemerintah dalam APBN dari tahun ke tahun sangat terbatas, sehingga alokasi dana program pemeliharaan jalan tidak dapat mencukupi kebutuhan pemeliharaan.. Dari jumlah panjang 292.000 km, setiap tahunnya rata-rata harus dilakukan pemeliharaan rutin 52% dan pemeliharaan berkala 48%. Kemampuan pemerintah dalam APBN hanya menyediakan dana keperluan program pemeliharaan jalan sebesar Rp.251,8 milyar (termasuk dari Pinjaman Luar Negeri), sedangkan kebutuhan idealnya untuk keseluruhan jalan adalah sekitar Rp.37.17 trilyun. Kebutuhan riil tersebut jauh lebih besar dari pada kemampuan negara menyediakan dana program pemeliharaan. Dengan adanya gambaran ini, makin jelas bahwa pembiayaan sektor jalan melalui mekanisme anggaran sudah tidak dapat lagi memenuhi kebutuhan riil sektor jalan dan konsekuensi back-log pemeliharaan jalan dari waktu ke waktu semakin membesar dan merupakan permasalahan yang serius dalam melaksanakan kegiatan pemeliharaan jalan yang baik di Indonesia. Aspek-aspek tersebut merupakan kenyataan yang tidak bisa dihindari dan perlu dijadikan pendorong untuk mencari upaya-upaya terobosan teknologi pemeliharaan jalan di Indonesia sehingga pembinaan jalan dapat dilakukan secara efektif dan efisien.

Tahapan yang paling penting dalam RMS adalah membentuk suatu sistem yang mampu mengukur kondisi jalan saat ini dan memprediksi depresiasi kekuatannya di masa yang akan datang (Rosyidi, 2005). Proses dalam tahapan tersebut yang dilakukan bertujuan untuk pengawasan dan penjaminan kualitas struktur yang lebih ekonomis. Untuk mengetahui kapasitas kekuatan struktur suatu perkerasan jalan memerlukan pengukuran nilai modulus elastisitas dan ketebalan setiap lapisannya secara akurat. Parameter tersebut digunakan untuk menentukan kapasitas beban yang dapat dilayani dan juga untuk pemilihan serta perancangan sistem rehabilitasi yang tepat. Beberapa metode telah dikembangkan untuk menilai kondisi struktur perkerasan yang sesuai jenis pengujiannya dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu pengujian merusak (destructive testing, DT) dan pengujian tanpa merusak (non-destructive testing, NDT). Keunggulan penggunaan NDT dalam sistem manajemen perkerasan adalah suatu pengujian yang tidak memberikan kerusakan terhadap struktur jalan, cepat, ekonomis dan tidak mengganggu pergerakan lalu lintas. Salah satu NDT yang berdasarkan pada pemanfaatan gelombang permukaan Rayleigh yang dikenal sebagai metode Spectral Analysis of Surface Wave (SASW). Metode pengujian gelombang permukaan ini merupakan salah satu jenis pengujian yang berpotensi untuk menentukan parameter kekakuan dinamik jalan berupa modulus elastisitas bahan perkerasan pada setiap kedalaman lapisan perkerasan.

Ide tersebut di atas mengilhami, kami, menyiapkan satu tim peneliti yaitu saya, Sri Atmaja (Ketua Peneliti, UMY), Gendut Hantoro (UMY), Dr.Gunawan Handayani (ITB), Dr.Siegfried (Puslitbang Jalan dan Jembatan) dan Prof.Dr.Mohd.Raihan Taha (UKM) yang menyusun kajian untuk menghasilkan suatu teknik pengujian lapangan (in situ testing) berupa metode analisis spektrum gelombang seismik buatan sebagai alternatif untuk mengatasi permasalahan di atas. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan model teknologi seismik berupa teknik Integrated-Spectrum-Analysis-of-Surface-Waves (Integrated-SASW) sebagai suatu pengujian lapangan untuk menilai struktural bahan jalan secara tidak merusak, cepat, akurat dan ekonomis yang digunakan di Indonesia. Metode SASW dibangun berdasarkan analisis perambatan gelombang seismik Rayleigh pada media yang berlapis yang dihasilkan dari sumber mekanik buatan. Metode SASW telah dikenal mampu mendeteksi nilai kekakuan bahan pada lapisan tanah, berbagai lapisan fondasi bangunan maupun jalan dan anomali yang terletak pada suatu struktur. Metode SASW dalam penelitian ini dikembangkan sebagai model teknologi yang lebih inovatif yang mampu digunakan untuk aplikasikan pada pengawasan dan evaluasi kualitas bahan lapisan perkerasan jalan di Indonesia. Untuk mengaplikasikan metode SASW di Indonesia, diperlukan tahapan beberapa studi yang dibagi dalam tiga kerangka penelitian. Kerangka pertama berupa penyusunan model numeris dan analitis untuk mendapatkan model terbaik yang digunakan dalam analisis SASW yang sesuai untuk kondisi lingkungan, jenis bahan dan struktur jalan serta komponen dasar instrumen atau sumber daya yang ada. Kerangka pemodelan yang disusun berupa model pemprosesan sinyal linier, model pembangunan kurva dispersi, model analitis inversi 2-D, 3-D matriks kekakuan dinamik, FEM dan model fitting optimalisasi kurva dispersi teoritik dan eksperimen. Keseluruhan model tersebut untuk mendapatkan model teknologi seismik yang direncanakan. Selanjutnya kerangka kedua adalah tahapan validasi dan kalibrasi model rencana dari kerangka pertama, diuji dalam model simulasi numeris dan analitis dan model fisik perkerasan jalan Indonesia. Kerangka terakhir merupakan pengujian akhir dan validasi empiris terhadap model teknologi SASW yang diusulkan untuk program evaluasi jalan terhadap berbagai teknologi evaluasi jalan yang telah ada. Pengukuran direncanakan terhadap kondisi perkerasan lapangan pada sampel jaringan jalan di kabupaten, propinsi dan nasional di Indonesia.