Kuat lentur dan modulus lentur dianggap sebagai parameter kinerja yang penting dalam mengevaluasi ketahanan retak material karena pembebanan. Namun bagi tanah colluvium dari daerah Kulon Progo yang digunakan pada penelitian ini diperlukan upaya stabilisasi tanah, sehingga dapat dijadikan alternatif untuk material lapis pondasi bawah pada perkerasan jalan di daerah tersebut. Tetapi semen juga menunjukkan perilaku getas pada saat pembebanan lentur. Padahal perilaku daktail dan kekerasan adalah persyaratan material perkerasan. Oleh karena itu diperlukan perkuatan serat untuk meningkatkan daktalitas material. Tanah colluvium yang distabilisasi semen diperkuat dengan serat plastik secara acak. Kadar semen yang digunakan sebanyak 5% dari berat total campuran dan kadar serat sebesar 0,4% dari berat total campuran. Sampel dicetak dengan keadaan OMC sebesar 26,5% dan MDD sebesar 13,08 kN/m3. Kemudian, sampel diuji pada umur 3, 7, 14, dan 21 hari dengan pengujian uji lentur 4-titik. Hasil pengujian menunjukkan nilai kuat lentur dan modulus lentur meningkat seiring bertambahnya umur sampel. Nilai kuat lentur meningkat 66,01% pada umur 21 hari. Sedangkan nilai modulus lentur meningkat 222,61% pada umur 21 hari. Selain itu, pengujian juga menunjukkan penambahan serat pada tanah colluvium yang distabilisasi semen mampu meningkatkan kuat lentur dan modulus lentur. Peningkatan tertinggi pada nilai kuat lentur terjadi pada umur 7 hari, dengan peningkatan sebesar 39,96%. Adapun nilai modulus lentur tanah semen yang diperkuat serat lebih tinggi sekitar 40% dari tanah semen.