Asistensi Ilmu Ukur Tanah Universitas Brawijaya Teknik Pengairan (Gambar Eror)

                                                  BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Umum

Ilmu Ukur Tanah merupakan bagian dari ilmu yang lebih luas lagi yang disebut Ilmu Geodesi.  Ilmu Geodesi itu sendiri mempunyai dua maksud. Maksud ilmiah dan maksud praktis. Ilmu Geodesi ditinjau dari segi ilmiah bertujuan untuk menentukan bentuk permukaan bumi, sedangkan dari segi praktis, Ilmu Geodesi bertujuan untuk membuat bayangan dari sebagian besar atau kecil permukaan bumi yang dinamakan peta.

Ilmu Ukur Tanah sendiri ialah suatu ilmu yang mempelajari cara-cara pengukuran yang diperlukan untuk menyatakan kedudukan titik di permukaan bumi.  Ilmu Ukur Tanah terbagi menjadi dua bagian penting, yaitu Geodesi Rendah yang disebut Ilmu Ukur Tanah ( Plane Surveying ) dan Geodesi Tinggi yang disebut Geodetical Surveying.

Sedangkan Pemetaan adalah proses kegiatan untuk menghasilkan suatu peta. Dalam konteks pemetaan, ruang (space) tersebut adalah permukaan bumi yang terdiri dari komponen wilayah dan obyek-obyek yang berada di atas, pada atu di bawah permukaannya.

Dalam hal ini yang akan kita pelajari adalah ilmu geodesi dengan maksud praktis. Jadi ilmu geodesi yang kita pelajari adalah peta. Artinya bagaimana kita melakukan pengukuran di atas permukaan bumi yang mempunyai bentuk tidak beraturan karena adanya perbedaan tinggi antara tempat yang satu dengan tempat yang lain.

            Penempatan lokasi tempat secara astronomis termasuk bagian dari Geodesi Tinggi, yang biasanya dipakai untuk mengukur tanah yang luas sekali, yang merupakan bidang lengkung.  Titik ukur di atas di permukaan bumi ini diproyeksikan pada sebuah referensi. Dikarenakan penampang bumi tidak menentu, maka berlakulah ketentuan-ketentuan sebagai berikut:

1.      Pada pengukuran suatu bidang dianggap datar bila memiliki ukuran lebih kecil atau sama dengan 50 km.

2.      Bidang bola bila bidang tersebut mempunyai ukuran terbesar 100 km.

3.      Bidang elipsoide apabila daerah tersebut meliputi wilayah lebih dari 5500 km.

Ilmu Geodesi juga mempunyai tujuan tertentu yaitu menentukan bentuk serta ukuran dari bumi yang berhubungan dengan ilmu-ilmu lain.

Berdasarkan tujuan tersebut, Geodesi dengan maksud praktis melakukan pengukuran di permukaan bumi, dengan perhitungan pengukuran yang diperlukan untuk pemetaan yang teliti dari permukaan bumi.

1.2.  Latar Belakang Masalah

Sejarah perkembangan manusia memiliki peranan yang penting dalam perkembangan Ilmu Ukur Tanah dan Pemetaan. Sejak dahulu, manusia mulai mengenal ukuran seperti jengkal, satu siku, satu depa, tumbak  hingga langkah. Sebelumnya, manusia dapat mengukur permukaan bumi dan memperhitungkannya secara matematis, karena manusia menganggap bentuk permukaan bumi tidak elipsoide seperti sekarang ini. Dalam sejarah Babilonia, alam semesta digambarkan seperti cakram dan anggapan tersebut dapat diterima orang Yunani.

Pada tahun 350 SM, Aristoteles membuktikan bahwa bumi itu bulat serta adanya sumbu yang menembus kulit bumi di daerah kutub dapat diukur dengan tepat. Orang yang pertama kali mengukur besarnya bumi adalah Erastothenes (276-396 SM). Dari pengukuran tersebut, dapat diketahui bahwa bentuk bumi yang sebenarnya mendekati bentuk elipsoide. Sejak saat itu, Ilmu Ukur Tanah dan Pemetaan mulai dikenal dan berkembang sampai sekarang ini.

Telah diketahui bahwa bumi tempat manusia berpijak ini mempunyai bentuk permukaan yang tidak rata atau tidak beraturan yang menyebabkan perbedaan ketinggian antara tempat yang satu dengan tempat yang lain. Hal ini nantinya akan berpengaruh pada saat akan dibuat suatu bangunan. Apabila akan membuat suatu bangunan pada daerah tertentu maka terlebih dahulu harus mengetahui letak dan elevasi daerah tersebut agar bangunan yang akan dibuat memiliki permukaan tanah yang sesuai.

Sehingga diperlukan suatu usaha untuk mengetahui bentuk permukaan tanah pada suatu daerah tertentu. Pekerjaan ukur mengukur tanah secara teknis merupakan salah satu usaha untuk mengetahui bagaimana bentuk permukaan tanah pada suatu daerah tertentu yang berkenaan dengan membuat proyek-proyek teknis pengairan, jalan raya, agraris, transmigrasi dan bidang-bidang lainnya.

Mahasiswa teknik pengairan yang merupakan salah satu praktisi ilmu ukur tanah dan pemetaan berkewajiban untuk melakukan praktek ilmu tersebut, agar penerapan teori di perkuliahan dapat teraplikasikan dalam praktikum ilmu ukur tanah dan pemetaan ini.

Praktikum yang bertujuan merencanakan saluran drainase ini, diperlukan ketelitian dalam pengukuran ilmu tanah dan pemetaan, sehingga hasil yang diperoleh tidak mengalami kesalahan. Oleh karena itu perlu dilakukan praktik langsung untuk lebih memahami cara-cara dalam pengukuran tanah dan pemetaan.

1.3.  Batasan masalah

Agar dapat lebih fokus, penulisan laporan tugas besar Ilmu Ukur Tanah dan Pemetaan ini mengambil batasan masalah sebagai berikut:

1.    Perhitungan  jarak antar pesawat ukur ( sipat datar ) dengan titik pengukuran .

2.    Perhitungan beda tinggi antara titik pengukuran.

3.    Perhitungan elevasi masing-masing titik pengukuran .

4.    Perhitungan potongan memanjang dan melintang saluran.

5.    Perencanaan dimensi saluran rencana.

6.    Perhitungan volume tanah.

7.    Perhitungan data hasil praktikum situasi

8.    Penggambaran poligon dan garis kontur

1.4.  Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dikemukakan, maka adapun rumusan masalah yang dapat disampaikan penulis adalah sebagai berikut:

1.  Bagaimana teknis pengukuran jarak, beda tinggi, dan elevasi pada saluran tertentu?

2.  Bagaimana perhitungan volume galian dan timbunan akibat perencanaan saluran baru ?

3.  Bagaimana perhitungan potongan memanjang dan melintang saluran ?

4.  Bagaimana teknis penggambaran poligon dan garis kontur ?

1.5.  Maksud dan Tujuan

1.5.1.   Maksud

Maksud dari pemberian tugas Laporan Praktikum Ilmu Ukur Tanah dan Pemetaan ini adalah untuk memberikan pemahaman yang lebih kepada mahasiswa Teknik Pengairan tentang hal-hal yang dipelajari dalam Ilmu Ukur Tanah dan Pemetaan. Dengan demikian mahasiswa diharapkan dapat menerapkan cara-cara sekaligus mengaplikasikannya di lapangan secara implisit dan konkrit.

1.5.2.   Tujuan

Tujuan Praktikum Ilmu Ukur Tanah dan Pemetaan yaitu :

1.      Untuk memperkenalkan kepada mahasiswa tentang pemahaman alat-alat ukur tanah dan pemetaan dan cara mempergunakannya di lapangan.

2.      Untuk menentukan dan mengukur beda tinggi antara dua titik atau lebih pada jarak jauh dengan teliti.

3.      Untuk mengetahui cara penggambaran koordinat titik dan garis kontur.

4.      Untuk mengetahui cara-cara menentukan besarnya volume melalui teori perhitungan volume.

5.      Untuk mengetahui cara pengkuran dan rumus dasar sipat datar dan sekaligus membuat skema pengukurannya.

6.      Untuk menentukan dan mengukur elevasi dari beberapa titik dan cara perhitungannya.

7.      Untuk mengetahui hasil perhitungan melintang dan memanjang saluran dari hasil praktikum yang dilakukan.

BAB II

TEORI DASAR

2.1 Alat Sipat Datar

Alat ukur penyipat datar yang sederhana terdiri dari dua tabung gelas yang berdiri dan dihubungkan dengan pipa dari logam. Semuanya ini dipasang di atas statif. Tabung dari gelas dan pipa penghubung dari logam diisi dengan zat cair yang berwarna. Di dalam kedua tabung gelas, permukaan zat cair akan sama tingginya dan dalam keadaan mendatar. Bila alat ini ditempatkan mendatar maka akan diperoleh garis bidik yang mendatar, bila mata ditempatkan sebidang dengan kedua permukaan zat cair di dalam kedua tabung gelas itu. Akan tetapi ketelitian membidik kecil, sehingga alat ini tidak digunakan orang.

Perbaikan alat ini adalah dengan mengganti pipa logam dengan selang dari karet dan kedua tabung gelas dalam skala milimeter. Alat dengan selang karet ini banyak digunakan dalam pembuatan jalan-jalan, jembatan, kanalisasi, serta pembangunan gedung-gedung. Setelah selang diletakkan pada tabung gelas dengan panjang yang diperlukan, alat diisi dengan air yang telah dihilangkan dari gelembung-gelembung udara. Kedua tabung gelas ini dipasang tegak lurus dan berdekatan unutk melihat apakah ada perbedaan tinggi kedua permukaan air di dalam tabung itu. Dengan demikian bila perlu dapat ditentukan koreksi titik nol (0) skala pada tabung gelas.

Kedua tabung gelas selanjutnya ke dua titik yang telah ditentukan beda tingginya, ditunggu beberapa menit hingga permukaan air dalam keadaan tidak bergerak lagi, baru kemudian tinggi permukaan air di dalam kedua tabung dibaca lagi.

Macam-macam alat ukur Penyipat Datar berdasarkan konstruksinya dapat dibagi dalam 4 macam, yaitu :

1.      Alat ukur penyipat datar dengan semua bagiannya tetap.

Nivo tetap ditempatkan diatas teropong, sedang teropong hanya dapat diputar dengan sumbu ke satu sebagai sumbu putar.

2.      Alat ukur penyipat datar dengan Nivo Reversi dan ditempatkan pada teropong. Dengan demikian teropong selain dapat diputar dengan sumbu kesatu sebagai sumbu putar, dapat pula diputar pada suatu sumbu yang arahnya searah dengan garis bidik. Sumbu putar ini dinamakn sumbu “mekanis” teropong. Teropong dapat diangkat dari bagian bawah alat ukur penyipat datar.

3.      Alat ukur penyipat datar dengan teropong yang mempunyai sumbu mekanis, tetapi Nivo tidak diletakkan pada teropong melainkan di bawah lepas dari teropong. Teropong dapat diangkat dari bagian bawah alat ukur penyipat datar.

4.      Alat ukur penyipat datar yang dapat dingkat dari bagian bawah alat ukur penyipat datar dan diletakkan di bagian bawah dengan landasan berbentuk persegi, sedangkan Nivo ditempatkan pada teropong.

Untuk selanjutnya yang akan dibahas adalah mengenai sipat datar, namun sebelumnya perlu kita kenal istilah-istilah berikut :

§  Sipat datar : merupakan suatu cara untuk mengukur beda antara dua titik.

§  Bidang Persamaan Tinggi : suatu bidang lengkung dimana tiap-tiap titik selalu tegak lurus terhadap bidang vertikal. Bidang persamaan ini mendekati bentuk lengkung bumi. Untuk daerah yang kecil, bidang persamaan tinggi ini dianggap sebagai bidang datar.

§  Datum : suatu bidang persamaan tinggi yang dipakai sebagai suatu pedoman referensi untuk menentukan ketinggian suatu titik. Biasanya untuk datum diambil permukaan laut rata-rata (Mean Sea Level).

§  Mean Sea Level : tinggi rata-rata dari permukaan air laut pasang dan air laut surut berdasarkan pengamatan tiap-tiap jam dalam waktu yang lama.

§  Elevasi : jarak vertikal suatu titik dihitung terhadap datum.

§  Bench Mark (BM) : suatu titik tetap yang telah diketahui duganya terhadap datum. Titik ini dapat berupa patok, dll. Duga dari BM ini dapat berupa duga yang sebenarnya (terhadap muka air laut) maupun duga anggapan (duga lokal).

Syarat-syarat yang harus dipenuhi oleh semua alat ukur penyipat datar adalah :

a.      Syarat utama

Garis bidik teropong harus sejajar dengan garis arah nivo.

b.      Syarat kedua

Garis arah nivo harus tegak lurus pada sumbu ke satu.

c.       Syarat ketiga

Garis mendatar diafragma harus tegak lurus pada sumbu ke satu.

Sebelum alat ukur penyipat datar digunakan untuk mengukur, maka syarat-syarat ini harus dipenuhi terlebih dahulu. Dengan kata lain alat ukur penyipat datar harus diatur terlebih dahulu supaya tiga syarat tersebut dapat dipenuhi.

2.1.1        Pengukuran Penyipat Datar ( Waterpassing )

Pengukuran dengan sipat datar ini merupakan pengukuran yang umum dipakai dibandingkan dengan cara lain. Pengukuran ini juga memberikan hasil yang paling teliti.

Bagian-bagian alat sipat datar :

1.   Lensa dan teropong.

2.   Alat Visir.

3.   Niveau (Nivo).

4.   Konstruksi sumbu, penggerak halus dan klem (pengunci).

5.   Alat-alat pembaca kunci.

6.   Statif (kaki tiga).

a. Cara Mengatur Alat

Jenis benang silang :

1.  V = benang vertikal

2.   a = benang atas

3.   b = benang bawah

4.    t = benang tengah

Garis arah nivo tegak lurus sumbu I, cara mengatur dengan ketiga sekrup penyetel. Penyimpangan dapat dihilangkan dengan sekrup koreksi nivo. Benang silang horizontal tegak lurus sumbu I, diperiksa dengan mengarah ke suatu titik pada tembok dan ujung kiri benang silang dibuat berimpit dengan titik ini. Jika benang silang ini tegak lurus sumbu I, maka alat ukur ini akan selalu berimpit dengan titik tersebut, jika teropong diputar dengan sumbu I sebagai sumbu putar.

Garis nivo sejajar dengan garis visir. Untuk memeriksa syarat ini, diadakan penyelidikan terhadap beda tinggi antara dua titik.

b. Membaca Benang Diafragma

Cara membaca benang difragma adalah sebagai berikut:

1.      Baca benang atas yang menunjuk angka pada bak ukur.

2.      Baca benang tengah dan juga benang bawah pada  angka di bawah bak  ukur.

3.      Apabila setengah dari jumlah pembacaan benang atas dan benang bawah sama dengan pembacaan pada benang tengah, maka pembacaan diafragma sudah benar.

2.1.2   Rumus Dasar Sipat Datar dan Perhitungan Luas

Dengan menggunakan pertolongan nivo, garis visir yang dibuat horizontal itu diarahkan ke dua bak atau rambu yang didirikan tegak pada titik yang akan ditentukan selisih atau beda tingginya.

Gambar 2.1. Garis visir horisontal terhadap bak ukur

                    

Dimana : h_AB   = beda tinggi antara A dan B

   h_A     = pembacaan bak di A (bak belakang)

 h_B     = pembacaan bak di B (bak muka)

Jadi, untuk memudahkan mengingat, maka beda tinggi didapat dari pembacaan bak belakang dikurangi dengan bak muka. Ada dua kemungkinan harga h_AB, yaitu :

1.      Jika h_A > h_B maka h_AB = positif (naik)

2.      Jika h_A < h_B maka h_AB = negatif (turun)

Jika dimisalkan elevasi A sudah tentu, maka elevasi B didapat sebagai berikut :

Untuk suatu jarak yang cukup jauh, terdapat penyimpangan sebesar W. Maka didapat rumus sebagai berikut :     

                                                            Dimana :  S =  jarak alat dengan titik yang dituju                                                                                                      

                                               R =  jari-jari bumi               

Gambar 2.2. Terdapat penyimpangan sebesar W untuk jarak yang jauh

Berbagai Kemungkinan Posisi Alat

Gambar 2.3. Kemungkinan posisi alat kesatu

Gambar 2.4. Kemungkinan posisi alat kedua

Dimana :   h_A = pembacaan bak di A

        h_B = tinggi alat di B, identik dengan pembacaan bak di B

Penentuan elevasi dengan garis bidik

Bila beda tinggi sudah diketahui, maka elevasi suatu titik dapat dicari bila elevasi titik yang lain sudah tertentu pula. Cara lain untuk menentukan elevasi suatu titik dengan cara cepat, yaitu dengan tinggi garis bidik. Tinggi garis bidik dapat ditentukan sebagai berikut :

1.  Alat di titik sudah diketahui elevasinya.

 

                             T_gb

h­_A

        A

Gambar 2.5. Alat diluar titik yang tertentu

Dimana :  h_A = tinggi alat di A

                T_gb = tinggi garis bidik          

2.  Alat di luar titik yang diketahui.

 

                                                                    Bak ukur

                  T_gb                                                 h_A

                                                                  A

Gambar 2.6. penentuan tinggi elevasi dengan bak ukur

Dimana :     h_A    = tinggi alat di A

Dengan diketahui T_gb dengan salah satu cara tadi, maka dengan segera dapat dicari pula elevasi di suatu titik x, yaitu :

                                                                      Bak ukur

                  T_gb                                                   h_X

                                                                    X

Gambar 2.7. Penentuan elevasi dengan cara tinggi garis bidik

Dimana :      h_x     = pembacaan bak di sembarang titik.

Penentuan elevasi dengan cara tinggi garis bidik ini, bila harus menentukan sejumlah elevasi titik dengan tepat.

Misal :

El. 1 tertentu                

Maka :

El. 2 =

El. 3 =

 El. 4 =            

            Perhitungan Luas

                        Untuk merencanakan bangunan - bangunan, ada kalanya ingin diketahui keadaan tinggi rendahnya permukaan tanah. Oleh sebab itu dilakukan pengukuran sipat datar luas dengan mengukur sebanyak mungkin titik detail. Kerapatan dan letak titik detail diatur sesuai dengan kebutuhannya. Apabila makin rapat titik detail pengukurannya maka akan mendaptkan gambaran permukaan tanah yang lebih baik. Bentuk permukaan tanah akan dilukiskan oleh garis-garis yang menghubungkan titik - titik yang mempunyai ketinggian sama. Garis ini dinamakan kontur.

Pada jenis pengukuran sipat datar ini yang paling diperlukan adalah penggambaran profil dari suatu daerah pemetaan yang dilakukan dengan mengambil ketinggian dari titik - titik detail di daerah tersebut dan dinyatakan sebagai wakil daripada ketinggiannya, sehingga dengan melakukan interpolasi diantara ketinggian yang ada, maka dapat ditarik garis - garis konturnya diatas peta daerah pengukuran tersebut.

Cara pengukurannya adalah dengan cara tinggi garis bidik. Agar pekerjaan pengukuran berjalan lancar maka pilihlah tempat alat ukur sedemikian rupa, hingga dari tempat ini dapat dibidik sebanyak mungkin titik - titik di sekitarnya.

2.1.3 Langkah-Langkah Pengukuran Sipat Datar

Pengukuran sipat datar ada 3 macam, yaitu :

1.   Sipat Datar Memanjang

Suatu pekerjaan sipat datar unutk memperoleh rangkaian atau jaring-jaring suatu titik. Misalkan akan diukur dari A ke B, dimana jarak antara A dan B cukup jauh (merupakan titik tetap). Untuk menghitung beda tinggi antara A dan B, tidak bias dihitung sekaligus. Untuk itu dibagi sebagai berikut :

a.)    Jarak A-1 (jarak bak belakang sampai bak muka) disebut satu slag.

  Panjang satu slag tergantung :

  1. Perbesaran teropong atau kondisi alat.

  2. Kondisi cuaca pada saat pengukuran

b.)    Panjang seksi

Panjang seksi yaitu kemampuan mengukur satu hari (pergi sampai pulang) yang terdiri dari beberapa patok slag. Patok seksi agak dibuat permanen (digunakan untuk pengukuran berikutnya).

c.)    Panjang satu trayek                 

                                                                    Arah pengukuran

E

       

D

                   

B

                                                                    C

       A

Gambar 2.8. Panjang satu trayek

        Panjang satu trayek yaitu pengukuran dari satu titik tetap ke titik lainnya. Untuk menghitung beda tinggi A dan E dihitung beda tinggi masing-masing slag kemudian dijumlahkan.

2.       Sipat Datar Profil

Profil = irisan = penampang dari suatu lapangan. Profil dapat dibedakan menjadi 3, yaitu :

1.    Menentukan sumbu dan ketinggian dari rencana pekerjaan yang hendak dibangun.

2.    Menentukan pemindahan tanah. Untuk tanah atau lapangan yang agak mendatar dengan profil memanjang. Bila tanahnya bergelombang diperlukan profil melintang.

3.    Untuk menentukan lebar jalur tanah yang hendak dibeli.

3.    Sipat Datar Luas / Lapangan

Bertujuan untuk menentukan beda tinggi dari titik-titik di lapangan sehingga didapatkan gambaran tentang kedudukan tinggi dari lapangan.

Sipat datar lapangan diperlukan untuk :

1. Penentuan rencana pembuangan air di lapangan.

2. Meratakan lapangan dengan pemindahan tangan minimal.

3. Menentukan banyaknya tanah yang diperoleh dari lapangan, untuk      

  penimbunan  suatu bangunan.

Pada umumnya selain menentukan tinggi-tinggi di lapangan juga untuk menentukan letak titik tersebut. Untuk itu beberapa cara antara lain sebagai berikut:

1.      Metode jaring-jaring garis.

Suatu lapangan dibagi dalam jaring-jaring garis dengan jarak tertentu dengan bantuan yalon. Dengan satu atau lebih tempat kedudukan alat, titik potong garis-garis tersebut dipotong. Perhitungan tinggi dapat dilakukan dengan sistem tinggi garis bidik. Kejelekan dari metode ini adalah didapatkan tinggi dari titik sembarang. Angka-angka tinggi yang diperoleh kurang cocok untuk menggambar garis-garis tinggi dari lapangan tersebut. Metode ini hanya sesuai untuk meratakan tanah.

2.      Metode profil.

Cara kerjanya hampir sama dengan metode jarring-jaring garis, hanya disini diukur profil-profil sejajar pada tiap diadakan sipat datar profil, sehingga didapat gambaran yang sebenarnya dari lapangan.

3.    Metode koordinat kutub.

Umumnya cara ini tidak baik menggunakan alat sipat datar, tetapi alat theodolit. Titik di lapangan diukur sudut miring dan sudut horizontalnya, serta jarak optisnya dari setiap kedudukan alat dapat mencakup sejumlah titik di lapangan. Titik ini kemudian digambar kedudukannya dari koordinat kutub, dan didapat pula gambar garis-garis tingginya (garis kontur).

2.2   Teori Perhitungan Volume

     Suatu daerah atau lokasi akan ditentukan besarnya pemindahan tanah, maka dapat dilakukan dengan cara-cara sebagai berikut :

1.  Bagi daerah dalam bentuk-bentuk segiempat, segitiga, atau bentuk lainnya.

2.  Mengukur tiap-tiap titik potong (sesuai elevasi muka tanah)

3.  Membuat patok-patok referensi yang tidak terganggu selama pekerjaan   penggalian.

4.  Setelah penggalian selesai, buat kembali patok-patok dalam susunan yang sama dengan patok-patok semula.

5.  Menghitung volume dengan prinsip :

V = luas penampang x tinggi

Pada dasarnya menghitungan volume adalah menghitung isi dari bagian tanah yang dibatasi oleh penampang-penampang melintang. Ada beberapa macam cara untuk menghitung isi dari tubuh tanah, yaitu :

1.  Dengan penampang-penampang melintangnya.

2.  Dengan waterpassing dan penggalian.

3.  Dengan garis-garis kontur (tranchis/garis-garis tinggi).

2.2.1   Menghitung Volume Dengan Penampang Melintang

Untuk menghitung volume tanah total yang dipindahkan, saluran dibagi menjadi     beberapa titik, dan dihitung volume tiap-tiap bagian antara dua titik yang berdekatan. Langkah awalnya adalah menggambar potongan melintang dan menghitung luas penampang pada tiap titik. Dari pengukuran beda tinggi pada titik-titik yang diperlukan, elevasi dapat diketahui.

Dari elevasi-elevasi dan lebar saluran, dimensi penampang saluran dapat digambar, kemudian dihitung luasnya. Menghitung luas penampang bisa secara biasa, yaitu dengan mengurangi elevasi satu dengan yang lainnya, atau dapat dengan koordinat.

Y₁

Y₂

Y₃

Y₄

                      X₄    X₂               X₁    X₃

Gambar 2.9. Menghitung luas penampang dengan koordinat

Luas bentuk 12341 adalah :

       

Sehingga        

Sumbu diambil pada dasar saluran atau muka jalan. Pada penampang yang terdiri dari galian dan timbunan, perhitungan harus dilakukan sendiri-sendiri. Sumbu vertikal dari perpotongan dasar jalan dan lereng, dan digunakan untuk menghitung luas penampang yang digali, dan bagian yang ditimbun. Jika galian, hasil hitungannya negatif, dan jika timbunan hasil hitungannya positif.

Setelah luas penampang didapat, maka selanjutnya adalah menghitung volume antara dua penampang melintang. Bentuk-bentuk tubuh yang dibatasi dua penampang adalah prismoidia, yaitu bentuk yang dibatasi oleh dua bidang datar sejajar. Prismoida dapat berupa prisma, baji, atau limas.

Untuk menghitung volume prismoida, rumus standar untuk pemindahan tanah dan memberikan hasil yang cukup akurat adalah :

                    Dimana : Va = volume antara titik satu dan dua.

                                    A1 = luas penampang saluran di titik 1

                                    A2 = luas penampang saluran di titik 2

                                    L   = jarak antar titik 1 dan 2

Untuk lebih teliti dapat ditambahkan angka koreksi yang besarnya :

2.2.2   Menghitung Volume Dengan Waterpassing dan Penggalian

Metode ini banyak dipakai untuk pekerjaan-pekerjaan penggalian yang besar. Langkah-langkah perhitungannya adalah sebagai berikut : Suatu daerah (lokasi) seperti skema di bawah ini untuk menentukan besarnya pemindahan tanah dapat dilakukan dengan cara :

^{Gambar 2.10. skema untuk menentukan besarnya pemindahan tanah}

·         Bagi daerah dalam bentuk segiempat, segitiga, dan lain-lain disesuaikan dengan bentuk daerahnya.

·         Ukur elevasi tiap titik potong sebagai elavasi tanah.

·         Buat patok-patok referensi yang tidak terganggu selama penggalian.

·         Setelah penggalian selelsai, buat lagi patok-patok dalam susunan yang sama dengan patok-patok semula.

·         Hitung volume dengan prinsip luas penampang kali tinggi.

Sebagai contoh diambil pias satu :

Luas = L x L₁ = A

·         Beda tinggi antara elevasi muka tanah dengan kedalaman galian masing-masing h₁, h₂, h_g, h₁₀.

·         Cari harga rata-rata kedalaman

 

maka volume (V) :

                         

Bila pias sama, maka :

                         

Keterangan :

Ø  h₁ = kedalaman yang mewakili satu pias

Ø  h₂ = kedalaman yang mewakili satu dua pias

Ø  h₃ = kedalaman yang mewakili satu tiga pias

Ø  h₄ = kedalaman yang mewakili satu empat pias

Ketelitian luas penampang tergantung :

1.      ketelitian pembuatan peta (kontur)

2.      ketelitian pengukuran dengan planimeter, tergantung dari :

a.       Tidak tepat terhimpitnya titik mula dan akhir sewaktu planimeter berputar berkeliling.

b.      Ketidaktelitian pembacaan tromel.

c.       Ketidakteraturan perputaran tromel.

d.      Ketidaktelitian dalam mengikuti batas dari pensil

2.3. Alat Theodolit

     Theodolit adalah instrument / alat yang dirancang untuk pengukuran sudut yaitu sudut mendatar yang dinamakan dengan sudut horizontal dan sudut tegak yang dinamakan dengan sudut vertikal. Dimana sudut – sudut tersebut berperan dalam penentuan jarak mendatar dan jarak tegak diantara dua buah titik lapangan. Berbeda dengan waterpass yang hanya memiliki sudut mendatar saja. Di dalam theodolit sudut yang dapat di baca bisa sampai pada satuan sekon (detik).

Theodolit merupakan alat yang paling canggih diantara peralatan yang digunakan dalam survei. Pada dasarnya alat ini berupa sebuah teleskop yang ditempatkan pada suatu dasar berbentuk membulat (piringan) yang dapat diputar-putar mengelilingi sumbu vertikal, sehingga memungkinkan sudut horisontal untuk dibaca. Teleskop tersebut juga dipasang pada piringan kedua dan dapat diputarputar mengelilingi sumbu horisontal, sehingga memungkinkan sudut vertikal untuk dibaca.

Kedua sudut tersebut dapat dibaca dengan tingkat ketelitian sangat tinggi (Farrington  1997). Survei dengan menggunakan theodolite dilakukan bila situs yang akan dipetakan luas dan atau cukup sulit untuk diukur, dan terutama bila situs tersebut memiliki relief atau perbedaan ketinggian yang besar. Dengan menggunakan alat ini, keseluruhan kenampakan atau gejala akan dapat dipetakan dengan cepat dan efisien (Farrington 1997)

Instrumen pertama lebih seperti alat survey theodolit benar adalah kemungkinan yang dibangun oleh Joshua Habermel (de: Erasmus Habermehl) di Jerman pada 1576, lengkap dengan kompas dan tripod. Awal altazimuth instrumen yang terdiri dari dasar lulus dengan penuh lingkaran di sayap vertikal dan sudut pengukuran perangkat yang paling sering setengah lingkaran. Alidade pada sebuah dasar yang digunakan untuk melihat obyek untuk pengukuran sudut horisontal, dan yang kedua alidade telah terpasang pada vertikal setengah lingkaran.

Nanti satu instrumen telah alidade pada vertikal setengah lingkaran dan setengah lingkaran keseluruhan telah terpasang sehingga dapat digunakan untuk menunjukkan sudut horisontal secara langsung. Pada akhirnya, sederhana, buka-mata alidade diganti dengan pengamatan teleskop. Ini pertama kali dilakukan oleh Jonathan Sisson pada 1725. Alat survey theodolite yang menjadi modern, akurat dalam instrumen 1787 dengan diperkenalkannya Jesse Ramsden alat survey theodolite besar yang terkenal, yang dia buat menggunakan mesin pemisah sangat akurat dari desain sendiri.

Di dalam pekerjaan – pekerjaan yang berhubungan dengan ukur tanah, theodolit sering digunakan dalam bentuk pengukuran polygon, pemetaan situasi, maupun pengamatan matahari. Theodolit juga bisa berubah fungsinya menjadi seperti Pesawat Penyipat Datar bila sudut verticalnya dibuat 90º. Dengan adanya teropong pada theodolit, maka theodolit dapat dibidikkan kesegala arah. Di dalam pekerjaan bangunan gedung, theodolit sering digunakan untuk menentukan sudut siku-siku pada perencanaan / pekerjaan pondasi, theodolit juga dapat digunakan untuk mengukur ketinggian suatu bangunan bertingkat. Di dalam pekerjaan – pekerjaan yang berhubungan dengan ukur tanah, theodolit sering digunakan dalam bentuk pengukuran polygon, pemetaan situasi, maupun pengamatan matahari.

Gambar 2.11.  Kontruksi Theodolite

Konstruksi instrument theodolite ini secara mendasar dibagi menjadi 3 bagian, yaitu:

1.      Bagian Bawah, terdiri dari pelat dasar dengan tiga sekrup penyetel yang menyanggah suatu tabung sumbu dan pelat mendatar berbentuk lingkaran. Pada tepi lingkaran ini dibuat pengunci limbus.

2.      Bagian Tengah, terdiri dari suatu sumbu yang dimasukkan ke dalam tabung dan diletakkan pada bagian bawah. Sumbu ini adalah sumbu tegak lurus kesatu. Diatas sumbu kesatu diletakkan lagi suatu plat yang berbentuk lingkaran yang berbentuk lingkaran yang mempunyai jari – jari plat pada bagian bawah. Pada dua tempat di tepi lingkaran dibuat alat pembaca nonius. Di atas plat nonius ini ditempatkan 2 kaki yang menjadi penyanggah sumbu mendatar atau sumbu kedua dan sutu nivo tabung diletakkan untuk membuat sumbu kesatu tegak lurus. Lingkaran dibuat dari kaca dengan garis – garis pembagian skala dan angka digoreskan di permukaannya. Garis – garis tersebut sangat tipis dan lebih jelas tajam bila dibandingkan hasil goresan pada logam. Lingkaran dibagi dalam derajat sexagesimal yaitu suatu lingkaran penuh dibagi dalam 360° atau dalam grades senticimal yaitu satu lingkaran penuh dibagi dalam 400 g.

3.      Bagian Atas, terdiri dari sumbu kedua yang diletakkan diatas kaki penyanggah sumbu kedua. Pada sumbu kedua diletakkan suatu teropong yang mempunyai diafragma dan dengan demikian mempunyai garis bidik. Pada sumbu ini pula diletakkan plat yang berbentuk lingkaran tegak sama seperti plat lingkaran mendatar.

Gambar 2.12. Sistem sumbu / poros pada Theodolite

Syarat-Syarat Theodolit

Syarat – syarat utama yang harus dipenuhi alat theodolit sehingga siap dipergunakan untuk pengukuran yang benar adalah sbb :

1.Sumbu kesatu benar – benar tegak / vertikal.
2.Sumbu Kedua haarus benar – benar mendatar.
3.Garis bidik harus tegak lurus sumbu kedua / mendatar.
4.Tidak adanya salah indeks pada lingkaran kesatu.

Macam-Macam Theodolit

Dari konstruksi dan cara pengukuran, dikenal 3 macam theodolite :

1.Theodolite Reiterasi

Pada theodolite reiterasi, plat lingkaran skala (horizontal) menjadi satu dengan plat lingkaran nonius dan tabung sumbu pada kiap. Sehingga lingkaran mendatar bersifat tetap. Pada jenis ini terdapat sekrup pengunci plat nonius.

Gambar 2.13. Konstruksi Theodolite Type Reiterasi

2.Theodolite Repetisi

Pada theodolite repetisi, plat lingkarn skala mendatar ditempatkan sedemikian rupa, sehingga plat ini dapat berputar sendiri dengan tabung poros sebagai sumbu putar.
Pada jenis ini terdapat sekrup pengunci lingkaran mendatar dan sekrup nonius.

Gambar 2.14. Konstruksi Theodolite Type Repetisi

3. Theodolite Elektro Optis

Dari konstruksi mekanis sistem susunan lingkaran sudutnya antara theodolit optis dengan theodolit elektro optis sama. Akan tetapi mikroskop pada pembacaan skala lingkaran tidak menggunakan sistem lensa dan prisma lagi, melainkan menggunkan sistem sensor. Sensor ini bekerja sebagai elektro optis model (alat penerima gelombang elektromagnetis). Hasil pertama sistem analogdan kemudian harus ditransfer ke sistem angka digital. Proses penghitungan secara otomatis akan ditampilkan pada layer (LCD) dalam angka desimal.

Gambar 2.15 Theodolite Electo Optis

Pengoperasian Theodolit

1.  Kendurkan sekrup pengunci perpanjangan
2.  Tinggikan setinggi dada
3.  Kencangkan sekrup pengunci perpanjangan
4.  Buat kaki statif berbentuk segitiga sama sisi
5.  Kuatkan (injak) pedal kaki statif
6.  Atur kembali ketinggian statif sehingga tribar plat mendatar
7.  Letakkan theodolit di tribar plat
8.  Kencangkan sekrup pengunci centering ke theodolit
9.  Atur (levelkan) nivo kotak sehingga sumbu kesatu benar-benar tegak / vertikal dengan menggerakkan secara beraturan sekrup pendatar / kiap di tiga sisi alat ukur tersebut.
10.Atur (levelkan) nivo tabung sehingga sumbu kedua benar-benar mendatar dengan         menggerakkan secara beraturan sekrup pendatar / kiap di tiga sisi alat ukur tersebut.
11.Posisikan theodolit dengan mengendurkan sekrup pengunci centering kemudian geser kekiri atau kekanan sehingga tepat pada tengah-tengah titik ikat (BM), dilihat dari         centering optis.
12.Lakukan pengujian kedudukan garis bidik dengan bantuan tanda T pada dinding.
13.Periksa kembali ketepatan nilai indeks pada sistem skala lingkaran dengan melakukan   pembacaan sudut biasa dan sudut luar biasa untuk mengetahui nilai kesalaha indeks        tersebut.

2.4. Poligon

Poligon digunakan apabila titik - titik yang akan dicari koordinatnya terletak memanjang sehingga terbentuk segi banyak (poligon). Pengukuran dan Pemetaan Poligon merupakan salah satu pengukuran dan pemetaan kerangka dasar horizontal yang bertujuan untuk memperoleh koordinat planimetris (X,Y) titik - titik pengukuran. Pengukuran poligon sendiri mengandung arti salah satu metode penentuan titik diantara beberapa metode penentuan titik yang lain. Untuk daerah yang relatif tidak terlalu luas, pengukuran cara poligon merupakan pilihan yang sering di gunakan, karena cara tersebut dapat dengan mudah menyesuaikan diti dengan keadaan daerah/lapangan. 

Penentuan koordinat titik dengan cara poligon ini membutuhkan, Koordinat Awal : Bila diinginkan sistem koordinat terhadap suatu sistim tertentu, haruslah dipilih koordinat titik yang sudah diketahui misalnya: titik triangulasi atau titik - titik tertentu yang mempunyai hubungan dengan lokasi yang akan dipatokkan. Bila dipakai system koordinat lokal pilih salah satu titik, BM kemudian beri harga koordinat tertentu dan tititk tersebut dipakai sebagai acuan untuk titik - titik lainya. Koordinat Akhir : Koordinat titik ini di butuhkan untuk memenuhi syarat Geometri hitungan koordinat dan tentunya harus di pilih titik yang mempunyai sistem koordinat yang sama dengan koordinat awal. Azimuth Awal : Azimuth awal ini mutlak harus diketahui sehubungan dengan arah orientasi dari system koordinat yang dihasilkan dan pengadaan datanya dapat di tempuh dengan dua cara yaitu sebagai berikut :

§  Hasil hitungan dari koordinat titik - titik yang telah diketahui dan akan dipakai sebagai tititk acuan system koordinatnya.

§  Hasil pengamatan astronomis (matahari).

Pada salah satu titik poligon sehingga didapatkan azimuth ke matahari dari titik yang bersangkutan. Dan selanjutnya dihasilkan azimuth kesalah satu poligon tersebut dengan ditambahkan ukuran sudut mendatar (azimuth matahari).

2.4.1. Dasar Perhitungan Koordinat Titik

               Kerangka dasar horisontal adalah sejumlah titik yang diketahui koordinatnya dalam satu sistem koordinat tertentu. Sistem koordinat yang dimaksudkan adalah sistem koordinat kartesian bidang datar. Metode-metode yang digunakan untuk menentukan posisi horisontal ini dikelompokkan ke dalam metode penentuan titik tunggal (satu titik) dan metode penentuan banyak titik. Metode yang termasuk penentuan koordinat titik tunggal antara lain :

§  metode polar

§  metode perpotongan ke muka

§  metode perpotongan ke belakang

Sedangkan yang termasuk penentuan koordinat titik banyak antara lain :

§  metode polygon

§  metode triangulasi

§  metode trilaterasi

2.4.2 Cara Menentukan Koordinat Titik

               Dalam penggambaran poligon titik-titik kontrol, metode-metode yang dipakai untuk meletakkan posisi detail pada peta tergantung pada prosedur yang dipakai untuk menentukan lokasinya, dan bentuk dimana data itu berada. Bila catatan lapangan adalah sudut dan jarak, pusat batas dan titik-titik penting diatas dimana pekerjaan konstruksi sudah terjadi tergantung padanya, digambar dengan metode koordinat. Sedang untuk jarak digambar dengan skala dari puncak, untuk menggambar detail jelasnya tentang cara-cara membuat detail dengan busur.

Pada ujung awal poligon diperlukan satu titik yang telah diketahui koordinat dan sudut jurusannya. Karena untuk menentukan koordinat titik yang lain diperlukan sudut mendatar dan jarak mendatar, maka pada pengukuran di lapangan data yang diambil adalah data sudut mendatar dan jarak mendatar di samping itu diperlukan juga penentuan sudut jurusan dan satu titik yang telah diketahui koordinatnya.

Sudut mendatar pada setiap stasiun dan jarak antara dua titik kontrol perlu diukur di lapangan. Data ukuran tersebut, harus bebas dari sistematis yang terdapat (ada alat ukur) sedangkan salah sistematis dari orang atau pengamat dan alam di usahakan sekecil mungkin bahkan kalau bisa ditiadakan.

Berdasarkan bentuknya poligon dapat dibagi dalam dua bagian, yaitu :
Poligon berdasarkan visualnya :

poligon tertutup

Gambar 2.16. Poligon Tertutup

poligon terbuka

Gambar 2.17. Poligon Terbuka

poligon bercabang

Gambar 2.18. Poligon Bercabang

Poligon berdasarkan geometriknya :

• poligon terikat sempurna
• poligon terikat sebagian
• poligon tidak terikat

Untuk mendapatkan nilai sudut - sudut dalam atau sudut-sudut luar serta jarak jarak mendatar antara titik-titik poligon diperoleh atau diukur di lapangan menggunakan alat pengukur jarak yang mempunyai tingkat ketelitian tinggi. Poligon digunakan apabila titik - titik yang akan dicari koordinatnya terletak memanjang sehingga membentuk segi banyak (poligon). Metode poligon merupakan bentuk yang paling baik di lakukan pada bangunan karena memperhitungkaan bentuk kelengkungan bumi yang pada prinsipnya cukup di tinjau dari bentuk fisik di lapangan dan geometriknya.

Berbagai bentuk poligon mudah dibentuk untuk menyesuaikan dengan berbagai bentuk medan pemetaan dan keberadaan titik – titik rujukan maupun pemeriksa. Tingkat ketelitian sistem koordinat yang diinginkan dan kedaan medan lapangan pengukuran merupakan faktor - faktor yang menentukan dalam menyusun ketentuan poligon kerangka dasar. Tingkat ketelitian umum dikaitkan dengan jenis dan atau tahapan pekerjaan yang sedang dilakukan.

Sistem koordinat dikaitkan dengan keperluan pengukuran pengikatan. Medan lapangan pengukuran menentukan bentuk konstruksi pilar atau patok sebagai penanda titik di lapangan dan juga berkaitan dengan jarak selang penempatan titik.

2.5. Garis Kontur

Garis kontur adalah garis khayal dilapangan yang menghubungkan titik dengan ketinggian yang sama atau garis kontur adalah garis kontinyu diatas peta yang memperlihatkan titik-titik diatas peta dengan ketinggian yang sama. Nama lain garis kontur adalah garis tranches, garis tinggi dan garis tinggi horizontal. Garis kontur + 25 m, artinya garis kontur ini menghubungkan titik-titik yang mempunyai ketinggian sama + 25 m terhadap tinggi tertentu. Garis kontur disajikan di atas peta untuk memperlihatkan naik turunnya keadaan permukaan tanah. Aplikasi lebih lanjut dari garis kontur adalah untuk memberikan informasi slope (kemiringan tanah rata-rata), irisan profil memanjang atau melintang permukaan tanah terhadap jalur proyek (bangunan) dan perhitungan galian serta timbunan (cut and fill) permukaan tanah asli terhadap ketinggian vertikal garis atau bangunan. Garis kontur dapat dibentuk dengan membuat proyeksi tegak garis-garis perpotongan bidang mendatar dengan permukaan bumi ke bidang mendatar peta. Karena peta umumnya dibuat dengan skala tertentu, maka untuk garis kontur ini juga akan mengalami pengecilan sesuai skala peta. Salah satu unsur yang penting pada suatu peta topografi adalah informasi tentang tinggi suatu tempat terhadap rujukan tertentu. Untuk menyajikan variasi ketinggian suatu tempat pada peta topografi, umumnya digunakan garis kontur (contour-line).

Gambar 2.19. pembentukan garis kontur

2.5.1. Sifat dan Karakteristik Garis Kontur

Sifat dan karakteristik garis kontur diantaranya adalah :

1. Garis kontur ketinggian yang lebih rendah selalu mengelilingi garis kontur yang      lebih tinggi.

2. Garis kontur ketinggian tidak akan saling berpotongan dan tidak bercabang.

3. Garis kontur ketinggian merupakan kurva tertutup sehingga tidak akan ada yang  

    terputus.

4. Garis kontur ketinggian pada daerah landai/datar akan tergambar   renggang/berjauhan sebaliknya garis kontur di daerah curam/terjal akan        tergambar rapat.

5. Garis kontur ketinggian yang ujungnya melengkung keluar menjauhi puncak

    berbentuk “U” menggambarkan punggungan.

6. Garis kontur ketinggian yang ujungnya melengkung kedalam mendekati puncak

    berbentuk “∩” menggambarkan lembah.

          7. Garis kontur ketinggian untuk daerah yang cekung digambarkan garis berbulu.

          8. Garis kontur ketinggian antara digambarkan dengan garis terputus-putus.

          9. Perbedaan ketinggian antara dua garis kontur yang berurutan (interval kontur)

              merupakan bilangan tetap.

         10.Interval kontur sama dengan skala peta dibagi 2000. Rumus ini tidak berlaku       apabila peta tersebut telah di fotokopi perbesar atau perkecil. Jadi cara yang      paling mudah mencari interval kontur adalah selisih antara dua indeks kontur yang berdekatan dibagi spasinya adalah harga interval kontur.

2.5.2. Pemakaian Garis Kontur

Garis kontur disajikan di atas peta untuk memperlihatkan naik turunnya keadaan permukaan tanah. Aplikasi lebih lanjut dari garis kontur adalah  untuk memberikan informasi slope (kemiringan tanah rata-rata), irisan profil memanjang atau melintang permukaan tanah terhadap jalur proyek (bangunan) dan perhitungan galian serta  timbunan (cut and fill) permukaan tanah asli terhadap ketinggian vertikal garis atau bangunan.

2.5.3. Penggambaran Garis Kontur

Garis kontur dapat dibentuk dengan membuat proyeksi tegak garis-garis perpotongan bidang mendatar dengan permukaan bumi ke bidang mendatar peta. Karena peta umumnya dibuat dengan skala tertentu, maka bentuk garis kontur ini juga akan mengalami pengecilan sesuai skala peta. Dengan memahami bentuk-bentuk tampilan garis kontur pada peta, maka dapat diketahui bentuk ketinggian permukaan tanah. Cara penggambaran garis kontur adalah dengan cara :

§  Garis kontur merupakan garis lengkungan yang tertutup dan tidak bercabang atau terputus.

§  Untuk daerah yang berbukit atau terjal, garis kontur makin rapat, bahkan cenderung menjadi suatu garis tebal.

§  Untuk daerah datar, maka garis kontur tampak menjadi jarang atau jaraknya renggang.

§  Garis kontur yang melewati sungai diarahkan pada nilai kontur yang lebih tinggi kearah hulu sungai

§  Garis kontur yang melewati bangunan gedung, maka garis mengelilingi bangunan tersebut.

2.5.4. Data Terkoreksi

Koreksi kesalahan sangatlah diperlukan dalam analisa data, sebab data yang dianalisa tersebut memerlukan ketelitian. Beberapa hal yang perlu dikoreksi dalam analisa data yaitu:

1. Kontrol tidak terkoreksi.

2. Jarak titik kontrol terlalu besar.

3. Titik-titik kontrol tidak dipilih.

4. Pemilihan titik-titik untuk penggambaran kontur tidak baik.

5. Kontur yang diambil tidak cukup.

6. Kontur horizontal dan vertikal tidak cukup.

BAB III

PERALATAN YANG DIPAKAI

3.1. Peralatan Utama

Alat utama adalah faktor yang terpenting dalam melakukan pengukuran dan jika alat tersebut tidak ada maka pengukuran tidak dapat dilaksanakan.

3.1.1. Macam  Peralatan Utama

Alat Utama terdiri dari :

1. Alat Ukur Sipat Datar

Berfungsi untuk mengukur beda tinggi antara dua titik, jarak antara dua titik, dan sudut horizontal.

 Sumber: Dokumentasi praktikum kelompok 1, 13 April 2013

Gambar 3.1. Water Pass / Sipat Datar

2. Alat Ukur Theodolit

Theodolit adalah salah satu alat ukur tanah yang digunakan untuk menentukan tinggi tanah dengan sudut mendatar dan sudut tegak. Berbeda dengan waterpass yang hanya memiliki sudut mendatar saja. Di dalam theodolit sudut yang dapat di baca bisa sampai pada satuan sekon (detik).

Sumber: Dokumentasi praktikum kelompok 1, 14 April 2013

Gambar 3.2. Theodolite

3.1.2. Bagian dan Fungsi Peralatan Utama

1.      Waterpass / Sipat Datar

            Waterpass digunakan untuk mengukur beda tinggi suatu titik di atas permukaan bumi. Bagian-bagiannya antara lain :

                           a. lensa teropong

                  b. cermin

                  c. nivo

         d. alat penggerak halus

Waterpass terdiri atas dua lensa, yaitu lensa obyektif dan lensa okuler. Di samping itu terdapat lensa pembalik yang membuat jalannya sinar dari obyek ke pengamat lurus. Fungsi cermin dipakai untuk mengawasi nivo oleh pengamat sambil mengarahkan teropong ke obyek yang dituju. Untuk mengontrol posisi pesawat apakah sudah datar atau belum digunakan nivo. Sedangkan untuk mengatur teropong sehingga pembacaan titik menjadi jelas digunakan alat penggerak halus.

   Sumber: www.google.com

Gambar 3.3. Bagian – bagian waterpass

Keterangan gambar waterpass :

1. Sekrup penggerak lensa teropong

2. Lensa okuler

3. Cermin pemantul bidang nivo tabung

4. Nivo tabung

5. Sekrup penyetel

6. Klem pengunci

7. Penyetel arah sudut

8. Lensa obyektif

2. Theodolit Konvensional / Theodolit 0 (T0)

Pada dasarnya alat theodolit konvensional sama dengan theodolit digital, hanya pada alat ini pembacaan sudut azimuth dan sudut zenith dilakukan secara manual. Theodolit 0 (T0) dibagi menjadi tiga bagian, yaitu bagian atas, bagian tengah, dan bagian bawah. Bagian bawah terdiri atas sumbu yang dimasukkan ke dalam tabung, di atasnya terdapat alat pembaca nonius. Di tepi lingkaran terdapat alat pembaca nonius. Bagian atas terdiri dari bagian mendatar. Di atasnya terdapat teropong dilengkapi dengan sekrup-sekrup pengatur fokus dan garis-garis bidik diagfragma.

Cara penggunaan theodolit 0 (T0) :

1. Alat dipasang di atas patok. Untuk mengetahui as pesawat tepat di atas patok atau belum, digunakan pendulum dan diusahakan ketelitiannya 3 mm. Jika alat belum tepat di atas patok, maka perlu digeser sehingga pendulum tepat berada di atas patok.

2. Sebelum digunakan alat diatur sedemikian rupa sehingga alat berada dalam posisi mendatar. Pengaturan dilakukan dengan bantuan sekrup pengatur instrumen dan nivo kotak. Setelah dilakukan pengaturan dengan tepat, alat dapat digunakan.

Sumber: www.google.com

 Gambar 3.4.  Theodolit Konvensional ( T0 )

Keterangan gambar theodolit 0 (T0)  :

1. Plat dinding pelindung lingkaran vertikal di dalamnya

2. Ring pengatur lensa tengah

3. Pengatur fokus benang silang

4. Alat baca lingkaran vertikal/horisontal

5. Lensa obyektif

6. Klem vertikal teropong

7. Penggerak halus teropong

8. Klem alhidade horisontal

9. Penggerak halus horisontal

        10. Nivo kotak alhidade horisontal

        11. Plat dasar instrumen

        12. Nivo tabung alhidade horisontal

3. Theodolit  Digital

Theodolit terbagi atas tiga bagian, yaitu bagian bawah, bagian tengah, dan bagian atas. Bagian bawah terdiri dari skrup penyetel yang menyangga suatu tabung dan plat yang berbentuk lingkaran. Bagian tengah terdiri dari suatu rambu yang dimasukkan ke dalam tabung, dimana pada bagian bawah sumbu ini adalah sumbu tegak atau sumbu pertama (S₁). Di atas S₁ diletakkan lagi plat yang berbentuk lingkaran yang berjari-jari lebih kecil daripada jari-jari plat bagian bawah. Pada dua tempat di tepi lingkaran dibuat alat pembaca yang disebut nonius (N₀). Suatu nivo diletakkan pada atas plat nonius untuk membuat sumbu tegak lurus. Bagian atas terdiri dari sumbu mendatar atau sumbu kedua (S₂), pada S₂ diletakkan plat berbentuk lingkaran dan dilengkapi skala untuk pembacaan skala lingkaran. Pada lingkaran tegak ini di tempatkan kedua nonius pada penyangga S₂.

    Dari uraian di atas dapat disimpulkan ada dua perbedaan antara lingkaran mendatar dengan lingkaran vertikal. Untuk skala mendatar titik harus ikut berputar bila teropong diputar pada S₁ dan lingkaran berguna untuk membaca skala sudut mendatar. Sedangkan lingkaran berskala vertikal baru akan berputar bila teropong diputar terhadap S₂. Pembacaan ini digunakan untuk mengetahui sudut miring.

     Cara penggunaan theodolit digital :

1. Cara setting optis

a.    Alat diletakkan di atas patok, paku payung terlihat pada lensa teropong untuk centering optis.

b.   Pengunci kaki statif dikendurkan, kaki statif ditancapkan ke tanah dan dikunci atau di kencangkan lagi.

c.    Gelembung nivo diatur berada tepat pada tengah lingkaran.

d.   Mengatur salah satu nivo tabung dengan mengatur sekrup pengatur nivo.

e.    Mengatur nivo tabung yang lain.

f.    Mengatur nivo teropong dengan sekrup pengatur nivo teropong.

2. Cara penggunaan alat

a.   Memasukkan baterai ke dalam tempatnya kemudian melakukan centering optis ke atas.

b.  Menghidupkan display dan atur sesuai keperluan.

c.   Untuk membaca sudut mendatar, arahkan teropong pada titik yang dikehendaki kemudian membaca pada display.

d.  Untuk membaca sudut vertikal, teropong diarahkan secara vertikal dan kemudian dibaca pada display.

       Sumber: www.google.com

Gambar 3.5. Bagian – bagian Theodolit Digital

Keterangan gambar theodolit digital ( DT 20 ES ) :

            1. Nivo kotak

2. Klem pengunci

3. Penggerak halus

4. Tempat battery

5. Klem pengunci lingkaran horisontal

6. Penggerak halus lingkaran horisontal

7. Klem pengatur nivo tabung

8. Handle / pembawa

9. Lensa okuler

            10. Klem pengatur fokus benang

              11. Tombol ON / OFF

              12. Nivo tabung

              13. Display

              14. Keyboard ( papan tombol )

              15. Plat dasar

3.2. Peralatan Bantu

3.2.1. Macam dan Fungsi Peralatan Bantu

     1. Statif (kaki tiga)

Berfungsi sebagai tempat bertumpu alat utama. Alat ini terbuat dari besi yang cukup ringan, sehingga mudah dibawa. Alat ini mempunyai tiga kaki yang diatasnya dipasang kepala statif dengan perantara baut dan mur sayap. Alat ini disebut juga dengan Tripot.

Pada konstruksi baru tiga kaki tersebut digabungkan pada kepala statif dengan engsel yang berbentuk silinder. Engsel ini dapat menggerakkan kaki dengan arah yang tegak lurus pada kepala statif.

Sumber: Dokumentasi praktikum kelompok 1, 13 April 2013

Gambar 3.6. Kaki Tiga / Statifp

2. Bak Ukur

Berfungsi sebagai penunjuk angka yang akan terlihat pada penyipat datar bila bak ukur tersebut diletakkan pada suatu titik yang telah ditentukan.

Sumber: Dokumentasi praktikum kelompok 1, 13 April 2013

Gambar 3.7. Bak Ukur

3. Patok

Berfungsi sebagai tanda di lapangan untuk memudahkan mencari suatu titik (titik sementara). Alat ini terbuat dari kayu/pipa besi dengan ukuran panjang 2 m samapi 3 m dan diberi warna supaya mudah terlihat.

Sumber: www.google.com

Gambar 3.8. Patok Kayu

4. Payung

Sumber: Dokumentasi praktikum kelompok 1, 13 April 2013

Gambar 3.9. Payung

Dipergunakan untuk melindungi alat terhadap sinar matahari dan hujan. Penyinaran secara langsung dapat mengakibatkan nivo pecah karena penguapan cairan, mengerasnya klem-klem/pengunci, dan mengubah pengaturan alat. Air hujan dapat membahayakan lensa apabila mengenai lensa, akibatnya lensa atau pengelihatan menjadi tidak jelas atau kabur.

5. Roll Meter

Sumber: Dokumentasi praktikum kelompok 1, 14 April 2013

Gambar 3.10. Roll Meter

Berfungsi untuk mengukur jarak secara langsung di lapangan. Alat ini dapat terbuat dari plat baja (meet veer)/ kain khusus (meet band) dengan panjang 30 m sampai 50 m. Sedapat mungkin selalu digulung setiap mengukur jarak.

6. Pendulum/ Unting - Unting

Sumber: Dokumentasi praktikum kelompok 1, 13 April 2013

Gambar 3.11.  Pendulum/Unting – Unting

Unting unting atau sering juga disebut dengan pendulum, adalah salah satu alat tukang yang biasanya dipergunakan untuk mengukur ketegakan suatu benda atau bidang. Alat ini cukup sederhana dimana terbuat dari bahan besi dengan permukaan berwarna besi putih, kuningan dan juga besi biasa, bentuknya biasanya berbentuk prisma dengan ujung lainnya dibuatkan penempatan benang kait.  Namun dapat juga dijumpai dalam berbagai bentuk lainnya daimana salah satu ujungnya tetap dibuat runcing. Beberapa pemakaian yang sering dijumpai dalam pekerjaan bangunaan adalah untuk pengukuran ketegakan bekisting, pembuatan benang horizontal pemasangan dinding bata, penarikan titik pusat suatu jarak dan beberapa jenis pekerjaan lainnya.

BAB IV

PELAKSANAAN PENGUKURAN

4.1. Persiapan Pelaksanaan Ilmu Ukur Tanah

Salah satu fungsi dari survei pendahuluan terhadap lapangan adalah untuk memperkirakan mobilisasi manusia, waktu, dan propertinya. Agar pelaksanaan pengukuran berjalan lancar, maka dibutuhkan tenaga yang cukup agar hasilnya dapat maksimal. Dalam persiapan pengukuran dipengaruhi oleh faktor-faktor se- bagai berikut :

1.      Mobilisasi manusia, waktu, dan propertinya.

a.      Manusia

Agar pelaksanaan pengukuran dapat berjalan dengan lancar, maka diperlukan tenaga yang cukup maksimal. Adapun mengenai jumlah manusia disesuaikan dengan situasi dan kondisinya terlebih dahulu, setelah diteliti keadaan lapangannya dan barulah ditentukan :

§  Apabila jarak yang diukur luas, kita bisa menggunakan beberapa kelompok dalam sekali pengukuran, misalnya tiga kelompok untuk sekali pengukuran.

§  Apabila jaraknya kurang luas, bisa menggunakan satu kelompok saja.

Dalam suatu bagian pekerjaan tersebut terdapat pembagian tugas pekerjaan. Tetapi, dalam praktikum kita memakai tujuh orang. Dengan pem- bagian tugas sebagai berikut :

§  Pembacaan alat satu orang.

§  Pencatat data satu orang.

§  Pembawa bak ukur satu orang.

§  Pengukur jarak tiga orang.

§  Pembawa perlengkapan lain satu orang.

Diharapkan masing-masing melaksanakan tugasnya dengan maksimal, agar hasil pengukuran lebih teliti dan memungkinkan kesalahan yang dibuat dapat ditutupi seminimal mungkin.

b.     Waktu

Biasanya, dalam pengukuran suatu daerah diberi batas waktu, hal tersebut disebabkan karena :

§  Hasil pengukuran dibutuhkan segera.

§  Agar kesalahan pengukuran dapat segera diketahui untuk diambil tindakan selanjutnya.

Semakin cepat waktu yang ditargetkan dalam suatu pengukuran, maka semakin banyak tenaga yang dibutuhkan. Manusia memiliki tenaga yang terbatas, oleh karena itu pekerjaan pengukuran dibagi dalam beberapa bagian.

Untuk jarak bak belakang–bak muka dinamakan satu slag. Jarak slag pertama sampai akhir dalam pengukuran satu hari dinamakan satu seksi. Sedangkan pekerjaan selanjutnya dari seksi pertama hingga seksi terakhir dinamakan panjang satu trayek. Hal ini memakan waktu yang lama, belum lagi daerah yang bergunung dan berlembah dapat memerlukan waktu lebih lama lagi. Oleh karena itu perencanaan waktu harus diperhatikan.

c.      Properti

Yang paling penting dari suatu pekerjaan pengukuran adalah alat yang akan digunakan. Apabila salah satu alat kurang atau ketinggalan, hal tersebut dapat menghambat jalannya pengukuran. Oleh karena itu sebelum dilakukan pengukuran hendaknya diperhitungkan alat apa saja yang perlu dibawa dan akan digunakan. Apabila lokasi pengukuran dekat, hal tersebut dapat diatasi apabila salah satu alat tertinggal. Tetapi apabila lokasi pengukuran jauh, hal tersebut dapat menghambat jalannya pengukuran. Alat utama yang digunakan adalah sipat datar (waterpassing).

2.      Penyiapan Jenis dan Jumlah Alat

 Pelaksanaan praktikum dibimbing oleh seorang asisten yang telah lulus dan menempuh mata kuliah Ilmu Ukur Tanah. Adapun peralatan yang digunakan dilapangan adalah :

a.      Bak Ukur

Bahan                 : kayu, aluminium

Panjang              : 3 – 5 m, dapat dilipat menjadi pendek

Pembagian bak : umumnya pembagian bak dalam centimeter, tetapi ada juga pembagian yang lain (untuk tujuan pengukuran yang lebih teliti) tiap satu centimeter diberi warna.

Fungsi                : untuk mendapatkan pembacaan bak (dalam satuan panjang) dan dari pembacaan bak ini dapat dihitung beda tinggi antara dua titik.

b.      Rol meter

Bahan                 :  plat baja (Meetveer)

Panjang              : 30 – 50 m

Fungsi                : untuk mengukur jarak mendatar dilapangan secara langsung.

c.       Payung

Fungsi                : untuk melindungi alat ukur terhadap sinar matahari dan cuaca penyinaran secara langsung yang dapat mengakibatkan nivo pecah, mengerasnya klem-klem dan merubah persyaratan mengatur alat.

d.      Statif

Bahan                 : besi ringan

Fungsi                : sebagai tempat bertumpu alat ukur utama

e.       Patok

Bahan                 :  pipa besi, kayu

Panjang              :  kira-kira 25 – 30 cm

Fungsi                 : sebagai tanda dilapangan pada titim tertentu yang akan                                 diukur (sebagai titik sementara).

4.2. Membuat Skema Pengukuran dan Pemasangan Patok

Sebelum melakukan pemasangan patok terlebih dahulu harus diketahui tujuan dari pengukuran. Dalam praktikum ini, pengukuran dilakukan untuk mengetahui elevasi saluran guna perhitungan galian dan timbunan.

     Interval pemasangan patok antara 20m – 50m, tergantung dari kondisi lapangan yang diukur. Tetapi pada praktikum ini, kita memakai interval 20m. Pemasangan patok diusahakan sedekat mungkin dengan saluran yang diukur dari sisi kiri atau sisi kanan, mengingat praktikum kali ini bertujuan untuk mengetahui elevasi saluran guna perhitungan galian dan timbunan. Kegiatan selanjutnya adalah pembuatan skema dari rangkaian patok tadi dengan tujuan memudahkan pembacaan di lapangan tentang lokasi pengukuran.

          SKEMA PENGUKURAN

Keterangan :                                                                      

                        = letak alat

             A        = jalan raya

A1       = muka tanah kiri                         

A2       = tanggul kiri

A3       = dasar saluran

A4       = tanggul kanan

                        = garis bidik alat ke bak

4.3. Pengukuran Sipat Datar

Untuk melaksanakan pengukuran sipat datar perlu ditempuh langkah-langkah sebagai berikut :

1.      Menempatkan yalon yang akan diukur.

2.      Menempatkan waterpass pada titik pertama, yaitu antara yalon yang satu dengan   yang lain.

Cara membuat garis bidik secara mendatar :

Memasang nivo sejajar dengan skrup penyetel yaitu menempatkan gelembung nivo tepat ditengah-tengah dengan memutar kedua penyetel. Maka arah garis nivo tegak lurus ini akan membuat arah mendatar. Selanjutnya memutar nivo tegak lurus dengan putar. Membuat garis mendatar diafragma yang tegak lurus pada sumbu I tetapi dalam hal ini garis mendatar diafragma mudah dibuat tegak lurus pada sumbu kesatu oleh pabrik.

3.      Mengarahkan teropong pada bak petama atau disebut bak belakang. Bak dibaca pembaca pada teropong, maka akan terlihat garis tangkap diafragma.

4.      Kemudian memindahkan pesawat pada titik kedua yaitu antara yalon ketiga. Kemudian pada yalon yang kedua ini seperti titik-titik diatas, yalon kedua ini terdapat titik yang kedua menjadi pembacaan yang belakang, kemudian memutar teropong lurus ke arah belakang dan membaca pada bak ketiga, pembacaan bak ini adalah bak muka pada titik yang terakhir.

5.      Menentukan potongan melintang lebar jalan, lebar tanggul dan lebar saluran dengan roll meter.

FLOW CHART PERHITUNGAN DATA

4.4. Persiapan Pelaksanaan Pemetaan

Dalam persiapan pelaksanaan pengukuran dipengaruhi faktor-faktor sebagai berikut :

       1. Mobilisasi Manusia

Agar pelaksanaan pengukuran dapat berjalan dengan lancar maka diperlukan tenaga yang cukup supaya hasilnya maksimal. Adapun jumlah manusia disesuaikan situasi dan kondisinya terlebih dahulu. Setelah kondisi lapangan barulah ditentukan :

a. Kalau yang diukur luas bisa menggunakan beberapa kelompok dalam sekali   pengukuran, misalnya tiga kelompok untuk satu kali pengukuran.

b. Kalau jaraknya kurang luas bisa menggunakan satu kelompok saja. Sedangkan dalam satu bagian pekerjaan itu terdapat pembagian tugas. Biasanya dalam satu kelompok terdiri dari kurang lebih sepuluh orang, dengan pembagian tugas sebagai berikut :

              1. Pembacaan alat

   2. Pencatat data

   3. Pembawa bak ukur

   4. Pengukur jarak

   5. Pembawa perlengkapan lain

Diharapkan masing-masing melaksanakan dengan maksimal, agar hasil pengukuran lebih teliti dan memungkinkan kesalahan yang dibuat seminimal mungkin.

2. Waktu

Biasanya pengukuran suatu daerah diberi batas waktu, hal ini dikarenakan:

1. Hasil pengukuran dibutuhkan segera

2. Agar bila terjadi kesalahan dapat segera diketahui untuk mengambil tindakan selanjutnya.

Semakin cepat waktu yang ditargetkan dalam suatu pengukuran, maka semakin banyak yang dibutuhkan. Hal ini memerlukan watu yang lama oleh karena itu perencanaan waktu harus benar-benar diperhatikan.

3. Peralatan

Yang paling penting dari suatu pengukuran adalah alat yang digunakan, apabila salah satu alat kurang atau ketinggalan, akan dapat menghambat jalannya pengukuran. Oleh sebab itu sebelum melakukan pengukuran hendaknya diperhatikan alat apa saja yang perlu dibawa. Apabila lokasi pengukuran dekat, tidak ada masalah apabila ada salah satu alat ketinggalan, tetapi kalau lokasi pengukuran jauh akan dapat menghambat jalannya pengukuran. Alat yang digunakan meliputi alat utama dan alat bantu. Alat utama meliputi : Theodolit, statif dan baak ukur. Sedangkan alat bantu meliputi : patok, unting-unting, meteran dan payung.

4.4.1. Alat-alat yang Digunakan

Pelaksanaan praktikum ini dilaksanakan di lingkungan kampus Universitas Brawijaya Malang. Alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini meliputi :

1. Alat-alat utama :

a. Theodolit

Merupakan alat utama yang digunakan untuk mengukur sudut (vertikal dan horisontal) dan pengukuran jaraknya secara optis.

b. Statif /kaki tiga/tripod

Digunakan untuk meletakkan alat ukur, sehingga memungkinkan alat selalu dalam keadaan mendatar ke segala penjuru.

c. Bak ukur

Digunakan sebagai penunjuk angka yang terlihat pada alat ukur sudut (theodolit) bila baak ukur tersebut diletakkan pada suatu titik yang ditentukan.

2. Alat-alat bantu

a. Kompas

   Digunakan untuk menunjukkan arah utara

b. Rollmeter

Digunakan untuk mengukur jarak mendatar di lapangan secara langsung.

c. Unting-unting

Digunakan untuk meneliti apakah theodolit telah berada tepat diatas titik ukur (sumbu I alat tepat diatas titik).

d. Patok

Patok diperlukan untuk menentukan titik-titik dalam pengukuran (titik sementara).

e. Payung.

Digunakan untuk melindungi alat ukur dari penyinaran matahari secara langsung atau melindungi alat dari hujan.

4.4.2. Formulir Pengukuran

Jurusan/Kelompok      : ……………………………….

Tanggal                       : ……………………………….

Lokasi                         : ……………………………….

Asisten                        : .................................................

Letak Alat &	Target	Pembacaan Sudut		Pembacaan Baak			Jarak Metris
Tinggi Alat (m)		V	H	ba	bt	bb	(m)

4.5. Pengukuran di Lapangan

Setelah mengetahui keadaan lapangan kita dapat membuat sketsa tentang keadaan lapangan itu sendiri. Hal ini sangat penting karena dengan melihat sketsa kita dapat mengetahui urutan titik yang akan diukur dan jarak-jarak yang perlu diketahui ketinggiannya.

Dalam sketsa yang dibuat pertama dicari titik yang akan dibidik dan sebagai tanda ditancapkan yalon atau patok. Dalam pengukuran ini meggunakan dua titik di tiap titik untuk mengetahui tiap gedung yang terdapat pada tiap poligon. Selain itu kita juga tancapkan patok pada dua titik yaitu P dan Q sebagai titik awal dan titik akhir.

Pada pembidikan, satu pesawat kita tempatkan di titik A setelah terlebih dahulu yalonnya kita cabut dan unting-unting tegak lurus terhadap titik A. Kemudian kita stel pesawat sampai memenuhi syarat yang telah ditentukan agar didapatkan hasil yang baik. Setelah pesawat memenuhi syarat maka di titik A kita bidikkan ke titik B selanjutnya sesuai dengan sketsa dan rencana yang telah kita buat.

Didalam pembidikan titik tersebut dibaca skala nonius I dan II serta dibaca pula pembacaan tinggi tempat yang dibaca melalui benang atas, benang bawah, dan benang tengah. Setelah pembidikan dari titik A selesai maka pesawat kita pindahkan ke titik lain searah dengan jarum jam. Demikian pengukuran dilakukan pada titik dan seterusnya hingga selesai.

Pelaksanaan pemetaan dilakukan dalam tahapan sebagai berikut :

1. Pembuatan Titik-Titik Kerangka Dasar (TTKD)

     Titik-titik kerangka dasar (TTKD) adalah sejumlah titik yang dibuat dan dipasang di lapangan (koordinat telah diketahui) yang terbuat dari kayu (patok beton). Fungsi TTKD ini adalah sebagai titik pengikat pengukuran detail serta pengontrol titik-titik lainnya. TTKD disebut juga pengukuran titik kontrol yang dibagi empat yaitu: primer, sekunder, tersier, dan kuarter. Pembagiannya tergantung dari jarak titik satu dengan titik yang lainnya. Untuk TTKD primer antara 40 km – 60 km, sekunder antara 10 km – 40 km, tersier antara 3 km – 10 km, dan kuarter antara 1 km – 3 km.

2. Pembuatan Titik-Titik Detail (TTD)

Titik-titik detail (TTD) adalah berupa titik yang ada di lapangan berupa pojok bangunan dengan kerapatan tertentu. Pengukuran detail dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu :

a. Dengan cara ekstra polasi.

§  Dengan sistem koordinat orthogonal.

§  Dengan sistem koordinat kutub (disebut juga pengukuran tachimeter).

b. Dengan cara interpolasi.

Cara ini hampir sama dengan koordinat orthogonal, perbedaannya terletak pada pengukuran garis ukurnya.