Jalan hauling  PT Adaro Indonesia memikul beban lalu lintas (Equivalent Single Axle Load/ESAL) yang sangat tinggi, sehingga memerlukan perencanaan tebal perkerasan yang optimal dan ekonomis. Penelitian ini membandingkan metode empiris standar Pd T-01-2002-B dengan metode mekanistik-empiris berbasis uji Falling Weight Deflectometer (FWD) dan backcalculation. Untuk mengevaluasi perilaku mekanik perkerasan, dilakukan simulasi numerik 3D menggunakan metode elemen hingga (Finite Element Analysis) pada perangkat lunak ANSYS for Student.

Data sekunder yang digunakan meliputi volume lalu lintas, struktur perkerasan eksisting, properti material, dan data lendutan FWD. Analisis tebal perkerasan disimulasikan berdasarkan variasi beban lalu lintas dan nilai CBR tanah dasar. Ketebalan perkerasan dari kedua metode dikonversi menjadi tebal ekuivalen menggunakan metode Odemark sebagai input pemodelan ANSYS. Selanjutnya, dilakukan analisis respons struktur untuk mendapatkan nilai tegangan vertikal pada tanah dasar.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode FWD menghasilkan kebutuhan tebal overlay yang lebih tipis dibandingkan metode Pd.T-01-2002-B karena didasarkan pada kondisi struktural aktual perkerasan, sehingga memberikan desain yang lebih efisien dan ekonomis. Hubungan hasil kedua metode menunjukkan korelasi yang sangat kuat dengan persamaan regresi y = 0,9396x dan koefisien determinasi R² = 0,9969, yang mengindikasikan bahwa metode FWD secara konsisten menghasilkan tebal overlay sekitar 6,04% lebih kecil dibandingkan metode Pd.T-01-2002-B. Validasi menggunakan Finite Element Analysis menunjukkan bahwa desain kedua metode tetap memenuhi kriteria keamanan karena tegangan tanah dasar berada di bawah batas tegangan izin berdasarkan persamaan Heukelom dan Klomp. Penelitian juga menunjukkan bahwa nilai CBR tanah dasar merupakan faktor yang paling dominan dalam menentukan kebutuhan tebal overlay. Berdasarkan hasil tersebut, metode FWD yang divalidasi menggunakan FEA direkomendasikan sebagai pendekatan yang lebih optimal karena mampu menghasilkan desain yang aman secara struktural sekaligus lebih ekonomis.