7. Bab 2.docx

Laporan Praktikum Ilmu Ukur Tanah

BAB 2 PENGUKURAN SIPAT DATAR

2.1

PENGERTIAN SIPAT DATAR Sipat datar adalah suatu alat ukur yang digunakan untuk mendapatkan

beda tinggi antara dua tempat atau lebih di lapangan dengan cara membaca skala pada rambu vertikal yang tepat berhimpit pada posisi garis bidik horizontal. Metode sipat datar prinsipnya adalah mengukur tinggi bidik alat sipat datar secara optis di lapangan menggunakan rambu ukur. Pengukuran beda tinggi dengan menggunakan metode sipat datar optis merupakan cara pengukuran beda tinggi yang paling teliti, sehingga ketelitian Kerangka Dasar Vertikal (KDV) dinyatakan sebagai batas harga terbesar perbedaan tinggi hasil pengukuran sipat datar pergi dan pulang. Pengukuran sipat datar bertujuan untuk menentukan beda tinggi titik-titik dipermukaan bumi. Tinggi suatu objek di atas permukaan bumi ditentukan dari suatu bidang referensi, yaitu bidang yang dianggap ketinggiannya nol. Bidang ini dalam geodesi disebut bidang geoid, yaitu bidang equipotential yang berhimpit dengan permukaan air laut rata-rata (mean sea level). Bidang equipotensial juga disebut bidang nivo, di mana bidang ini selalu tegak lurus dengan arah gaya barat di mana saja di permukaan bumi.

6 Kelompok 2

Jurusan Teknik Sipil Universitas Gunadarma

Laporan Praktikum Ilmu Ukur Tanah

2.2

TUJUAN PENGUKURAN SIPAT DATAR Tujuan dilakukannya pengukuran sipat datar dalam Praktikum Ilmu Ukur

Tanah adalah sebagai berikut: 1.

Mengetahui pengertian dari sipat datar

2.

Mengetahui peralatan yang digunakan dalam pengukuran sipat datar

3.

Mengetahui perhitungan data yang didapat dari pengukuran sipat datar

2.3

DATA DAN JENIS PENGUKURAN SIPAT DATAR Data yang dimaksud pada pengukuran sipat datar adalah unsur-unsur yang

diperlukan untuk dapat menghitung beda ketinggian suatu bidang ukur. Praktikum Ilmu Ukur Tanah terdapat dua jenis pengukuran sipat datar, yaitu: 1.

Sipat datar profil memanjang, yaitu pengukuran yang dilakukan searah dengan sumbu utama (as) bidang ukur. Pengukuran Ilmu Ukur Tanah bertujuan mengetahui beda tinggi dari titik-titik yang searah dengan/ berada pada as bidang ukur. Salah satu contoh jenis pengukuran sipat datar memanjang adalah pengukuran pergi dan pulang, yang digunakan apabila jarak antara dua titik yang akan ditentukan beda tingginya sangat berjauhan (berada di luar jangkauan jarak pandang). Pengukuran sipat datar memanjang dilakukan untuk mendapatkan hasil yang lebih teliti, karena melakukan dua kali pengukuran. Pengukuran sipat datar profil memanjang biasa digunakan dalam pembuatan trase jalan dan kereta. Beda tinggi dapat ditentukan dengan menggunakan garis mendatar yang sembarang dengan kedua rambu yang terpasang pada dua titik yang akan

Kelompok 2

7 Jurusan Teknik Sipil Universitas Gunadarma

Laporan Praktikum Ilmu Ukur Tanah

diamati. Hal ini sesuai dengan literatur Sastrodarsono (2005) yang menyatakan bahwa beda tinggi antara dua bidang nivo yang melalui titik tersebut sedangkan untuk beda tinggi dapat ditentukan dengan menggunakan garis yang mendatar sembarang dan dua rambu dipasang pada dua titik sehingga beda tinggi dapat ditentukan. 2.

Sipat datar profil melintang, yaitu pengukuran yang dilakukan tegak lurus sumbu utama (as) bidang ukur. Pengukuran sipat datar profil melintang bertujuan mengetahui bentukan lahan tegak lurus dari as bidang ukur menentukan tinggi rendahnya tanah dan mendapatkan bentuk permukaan titik sepanjang garis tertentu. Kegunaan dari pengukuran sipat datar profil melintang adalah sebagai dasar dalam menentukan volume galian dan timbunan. Pengukuran sipat datar profil melintang biasanya digunakan pada pembuatan cross section sungai, saluran drainase dan irigasi serta pembuatan trase.

2.4

PERALATAN PENGUKURAN SIPAT DATAR Peralatan yang digunakan pada pengukuran sipat datar beserta fungsinya

adalah sebagai berikut: 1.

Waterpass, berfungsi untuk mengukur atau menentukan sebuah benda atau garis dalam posisi rata baik pengukuran secara vertikal maupun horizontal.

2.

Meteran, berfungsi untuk mengukur jarak antar titik maupun tinggi alat.

3.

Kalkulator dan alat tulis, berfungsi untuk menghitung hasil pengukuran dan mencatat data.

Kelompok 2

8 Jurusan Teknik Sipil Universitas Gunadarma

Laporan Praktikum Ilmu Ukur Tanah

4.

Unting-unting, berfungsi untuk mengecek letak tripod sudah dalam posisi titik yang ditentukan.

5.

Rambu ukur, berfungsi untuk mengukur beda tinggi tiap titik.

6.

Payung, berfungsi untuk melindungi waterpass dari sinar matahari.

7.

Tripod, berfungsi tempat untuk menempatkan waterpass.

Kelompok 2

9 Jurusan Teknik Sipil Universitas Gunadarma

Laporan Praktikum Ilmu Ukur Tanah

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7) Gambar 2.1 Peralatan Pengukuran Waterpass

Kelompok 2

10 Jurusan Teknik Sipil Universitas Gunadarma

Laporan Praktikum Ilmu Ukur Tanah

Gambar 2.2 Bagian-bagian Waterpass. Sumber: Southlearning Unnes, 2016

Keterangan gambar: 1.

Lensa bidik, berfungsi untuk membidik objek.

2.

Sekrup A, B dan C, berfungsi untuk mengatur gelembung nivo agar berada di tengah lingkaran.

3.

Nivo, berfungsi untuk menentukan kedataran alat.

4.

Pemutar fokus, berfungsi untuk memperjelas objek yang dibidik.

5.

Cermin nivo, berfungsi untuk memantulkan bayangan nivo.

6.

Vizier bidikan, berfungsi untuk mengarahkan arah bidikan teropong.

7.

Sekrup fokus benang, berfungsi untuk memfokuskan benang bidikan.

8.

Sekrup penggerak horizontal, berfungsi untuk menggerakkan secara halus arah bidikan horizontal teropong.

9.

Pelat dasar, berfungsi untuk landasan alat ke tripod.

10.

Body teropong, berfungsi sebagai badan teropong.

11.

Rumah lensa depan, berfungsi untuk tempat lensa depan.

Kelompok 2

11 Jurusan Teknik Sipil Universitas Gunadarma

Laporan Praktikum Ilmu Ukur Tanah

12.

Skala gerakan sudut horizontal, berfungsi untuk mengetahui besar gerakan sudut horizontal.

13.

2.5

Nomor seri alat, berfungsi untuk identifikasi alat.

PERSIAPAN ALAT Alat yang digunakan dalam pengukuran sipat datar perlu dilakukan

persiapan terlebih dahulu. Proses persiapan dalam penggunaan waterpass antara lain: 1.

Mendirikan tripod pada titik yang telah ditentukan.

2.

Memastikan tripod berdiri tepat di atas titik yang ditentukan dengan menggunakan unting-unting.

3.

Memasang unit waterpass pada tripod, kemudian menguncinya.

4.

Mengatur waterpass agar benar-benar dalam keadaan datar. Pengaturan ini sangat diperhatikan karena apabila alat ukur waterpass dalam keadaan tidak datar maka semua hasil pengukuran baik itu beda tinggi maupun jarak optis yang diukur akan mengalami kesalahan. Tahap untuk mengaturnya adalah sebagai berikut:

Gambar 2.3 Nivo. Sumber: Roland Arif, 2016

Kelompok 2

12 Jurusan Teknik Sipil Universitas Gunadarma

Laporan Praktikum Ilmu Ukur Tanah

a.

Memposisikan nivo alat pada posisi seperti Gambar 2.3, dengan memutar alat secara horizontal.

b.

Memutar sekrup A dan B secara bersamaan dan berlawanan arah, hingga gelembung nivo bergeser ke posisi a.

c.

Memutar sekrup C, sehingga gelembung bergeser ke tengah lingkaran seperti posisi b.

2.6

LANGKAH KERJA PENGUKURAN SIPAT DATAR Langkah kerja pada pengukuran sipat datar meliputi langkah kerja

pengukuran profil memanjang dan pengukuran profil melintang. Langkah kerja masing-masing pengukuran dijelaskan pada sub bab berikut: 2.6.1

Pengukuran Profil Memanjang Prosedur pelaksanaan pekerjaan dari pengukuran sipat datar profil

memanjang antara lain: 1.

Menancapkan patok pada titik yang telah ditentukan (misal P3).

2.

Menentukan jarak menggunakan meteran sepanjang 12 meter (1 slag) dari patok P1–P5.

3.

Mengukur dan menentukan titik tengah dari segmen P1–P5 dan memberi patok (P3), sehingga jarak dari patok P3 ke P2 sepanjang 3 meter dan dari P3 ke P1 sepanjang 6 meter.

4.

Mengatur alat hingga siap digunakan pada titik P3.

5.

Mendirikan rambu di titik P1 dan P5 (rambu harus benar-benar vertikal).

Kelompok 2

13 Jurusan Teknik Sipil Universitas Gunadarma

Laporan Praktikum Ilmu Ukur Tanah

6.

Mengarahkan waterpass ke arah rambu titik P1 (bacaan belakang), kemudian melakukan pembacaan terhadap benang atas (Ba), benang tengah (Bt), benang bawah (Bb) dan mencatat pada formulir yang telah disediakan.

7.

Memutar waterpass secara horizontal dan mengarahkan ke rambu di titik P5 (bacaan muka), melakukan pembacaan terhadap benang atas (Ba), benang tengah (Bt) dan benang bawah (Bb), serta mencatat pada formulir yang telah disediakan.

8.

Menghitung beda tinggi masing-masing titik tengah dengan menggunakan benang tengah (Bt) bacaan belakang dan benang tengah (Bt) bacaan muka.

9.

Melakukan langkah-langkah yang dijelaskan sebelumnya dengan memulai pengukuran yang sebaliknya yaitu pengukuran dari titik P5 ke arah titik P1 (pengukuran pulang).

10.

Membandingkan hasil pengukuran pergi dan pulang, mengusahakan selisihnya kurang dari batas maksimum yang telah ditetapkan.

11.

Selisih pengukuran jauh lebih besar dari batas maksimum, maka harus dilakukan pengukuran ulang dengan mengulangi langkah-langkah di atas.

12.

Menggambarkan daerah yang diukur.

Kelompok 2

14 Jurusan Teknik Sipil Universitas Gunadarma

Laporan Praktikum Ilmu Ukur Tanah

Gambar 2.4 Pengukuran Sipat Datar Profil Memanjang

2.6.2

Pengukuran Profil Melintang Pengukuran sipat datar profil melintang dapat dilakukan setelah

melakukan pengukuran sipat datar profil memanjang. Prosedur pelaksanaan pekerjaan dari sipat datar profil memanjang antara lain: 1.

Mengambil satu segmen, misalkan mengambil sepanjang patok P1 dan P2. Mengukur jaraknya dalam arah melintang profil memanjang jalan pada titik-titik yang sudah ditandai dengan patok.

2.

Menancapkan rambu pada kedua ujungnya, kemudian memberi tanda (misalnya J1 dan J2).

3.

Meletakkan alat pada salah satu titik pada pelurusan J1 dan J2 dengan bantuan unting-unting (akan lebih mudah jika diletakkan di atas patok yang sudah ditentukan pada profil memanjang), menyiapkan alat sehingga siap digunakan.

4.

Mengukur tinggi alat.

5.

Menancapkan patok bantu atau tanda sepanjang jarak antara alat dengan J1 pada titik-titik yang dianggap ekstrem dan perlu diukur beda tingginya.

Kelompok 2

15 Jurusan Teknik Sipil Universitas Gunadarma

Laporan Praktikum Ilmu Ukur Tanah

6.

Mendirikan rambu pada titik J1 (rambu harus benar-benar vertikal), kemudian mengarahkan alat pada rambu, membaca dan mencatat nilai benang atas (Ba), benang tengah (Bt) dan benang bawah (Bb) pada formulir yang telah disediakan.

7.

Memindahkan rambu mendekati alat dan mendirikan pada patok-patok bantu yang sudah ditandai, membaca dan mencatat nilai pembacaan benang atas (Ba), benang tengah (Bt), benang bawah (Bb) dan seterusnya.

8.

Melakukan kembali langkah No. 5 sampai No. 7 di atas untuk pengukuran sepanjang jarak antara alat dengan J2.

9.

Mengulangi langkah-langkah yang dijelaskan untuk titik-titik profil lain yang sudah ditandai dengan patok.

10.

Mencatat semua hasil pengukuran pada formulir yang telah disediakan.

11.

Menggambarkan sketsa dari daerah yang telah diukur.

Gambar 2.5 Pengukuran Sipat Datar Profil Melintang

Kelompok 2

16 Jurusan Teknik Sipil Universitas Gunadarma

Laporan Praktikum Ilmu Ukur Tanah

2.7

HAL-HAL YANG PERLU DIPERHATIKAN Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pengukuran sipat datar adalah

sebagai berikut: 1.

Perlu mempersiapkan sketsa situasi daerah yang akan diukur.

2.

Hasil perhitungan harus di bawah toleransi yang ditetapkan.

3.

nivo harus selalu seimbang pada setiap kedudukan (syarat mutlak).

4.

Pembacaan tinggi, harus ada kontrol dimana harga batas tengah yaitu: Bt 

1 (Ba  Bb). 2

5.

Cara memegang rambu harus benar-benar vertikal.

6.

Pekerjaan harus dihentikan pada waktu tengah hari sekitar jam 11.00– 13.00 WIB, mengingat adanya refraksi atmosfer dan undulasi kemudian setelah istirahat dilanjutkan kembali. Hal lain yang perlu diperhatikan mengenai penggunaan alat ukur di atas,

ada juga hal-hal lain yang perlu diperhatikan dalam proses pengukuran sipat datar tersebut, yaitu posisi penempatan alat ukur. Berikut adalah cara penempatan alat ukur yang biasa digunakan dalam pengukuran sipat datar: 1.

Cara pertama adalah dengan menempatkan alat ukur penyipat datar di atas salah satu titik, misalnya pada Gambar 2.6. Tinggi a garis bidik (titik tengah teropong) di atas titik B diukur dengan mistar. Gelembung di tengah-tengah garis bidik diarahkan ke rambu ukur yang diletakkan di atas titik yang lain, yaitu titik A. Pembacaan pada rambu ukur misal b, maka

Kelompok 2

17 Jurusan Teknik Sipil Universitas Gunadarma

Laporan Praktikum Ilmu Ukur Tanah

angka b ini menyatakan jarak angka b itu dengan alas rambu. Sehingga dapat diukur beda tinggi antara titik A dan B adalah t  b  a

Gambar 2.6 Penempatan Alat pada Satu Titik

2.

Cara kedua adalah alat penyipat datar diletakkan antara titik A dan titik B, sedangkan di titik-titik A dan B ditempatkan dua rambu ukur. Jarak dari alat ukur penyipat datar dengan kedua rambu diusahakan sama, sedangkan alat ukur penyipat datar tidak perlu terletak pada garis lurus yang menghubungkan dua titik A dan B. Garis bidik diarahkan ke rambu ukur A (belakang) dan rambu ukur B (muka) dengan gelembung nivo di tengahtengah. Angka-angka pada rambu selalu menyatakan jarak antara angka dengan alas rambu, sehingga beda tinggi antara titik A dan B adalah

t  bm

Kelompok 2

18 Jurusan Teknik Sipil Universitas Gunadarma

Laporan Praktikum Ilmu Ukur Tanah

Gambar 2.7 Penempatan Alat di Antara Dua Titik

3.

Cara ketiga adalah alat ukur sipat datar tidak diletakkan antara titik A dan titik B. Alat ukur tidak juga diletakkan di atas salah satu titik A atau titik B, tetapi di sebelah titik A atau di sebelah titik B, di luar garis AB. Gambar 2.8 menunjukkan alat ukur penyipat datar diletakkan di sebelah kanan titik B. Pembacaan yang dilakukan pada rambu ukur yang diletakkan di atas titik A dan titik B berturut-turut dinyatakan dengan b dan m lagi, sehingga dari gambar diperoleh dengan mudah bahwa beda tinggi t  b  m

Gambar 2.8 Penempatan Alat di Sebelah Kanan Titik B

Kelompok 2

19 Jurusan Teknik Sipil Universitas Gunadarma

Laporan Praktikum Ilmu Ukur Tanah

Ketiga cara pengukuran penyipat datar tersebut, waterpass yang diletakkan antara dua rambu ukurlah yang memberikan hasil paling teliti. Hal ini dikarenakan kesalahan yang mungkin masih ada pada pengukuran dapat saling memperkecil jika jarak antara alat ukur penyipat datar dibuat sama akan hilanglah pengaruh tidak sejajarnya garis bidik dan garis arah nivo. Beda antara pembacaan rambu belakang dengan rambu muka akan menjadi beda tinggi. Waterpass ddigunakan untuk mengetahui tinggi titik-titik yang terletak di sekitar titik yang ditempati oleh alat ukur penyipat datar. Titik muka lebih rendah dari titik belakang jika b  m  0 .

2.8

PENGUKURAN JARAK Pengukuran jarak dimaksudkan untuk membandingkan dan mengetahui

kekurangan serta kelebihan dari pengukuran jarak secara langsung dan tak langsung (optis). 1.

Secara Langsung Pengukuran jarak langsung adalah pengukuran dengan langsung mendapatkan

nilai

pengukuran

dengan

mengukur

garis

yang

menghubungkan dua titik. Cara yang paling sederhana adalah dengan menggunakan meteran. 2.

Secara Tidak Langsung (optis) Pengukuran jarak tak langsung adalah pengukuran yang tidak langsung didapat hasilnya tetapi harus melalui proses perhitungan terlebih dahulu. Pengukuran jarak tak langsung dilakukan dengan cara menghitung jarak

Kelompok 2

20 Jurusan Teknik Sipil Universitas Gunadarma

Laporan Praktikum Ilmu Ukur Tanah

menggunakan sipat datar cukup dengan membaca interval rambu horizontal (Ba – Bb) dikali dengan konstanta pengali teropong sebesar 100 atau dengan kata lain: D = A  Y (Ba  Bb)

(2.1)

Keterangan:

2.9

D

: Jarak titik yang diukur.

A

: Konstanta pengali teropong

= 100

Y

: Interval pembacaan rambu

= Ba  Bb

RUMUS PERHITUNGAN PENGUKURAN SIPAT DATAR Data yang akan digunakan adalah jarak dan beda tinggi. Jarak dapat dicari

dengan meteran secara langsung ataupun dengan menghitung secara tak langsung (optis). Medan yang berbukit-bukit penggunaan pengukuran jarak tak langsung (optis) lebih baik digunakan daripada penggunaan meteran. Perhitungan dalam pengukuran sipat datar dapat menggunakan rumus-rumus berikut untuk memperoleh data yang akan dipergunakan pada penggambaran profil, yaitu: 1.

Sipat Datar Profil Memanjang. ∆H

= Bt belakang – Bt muka

(2.2)

Dd

= 100(Ba  Bb)

(2.3)

Koreksi

=

 ΔH

(2.4)

Jumlah Titik

∆H setelah koreksi = ∆H + koreksi

(2.5)

∆H Tinggi titik

(2.6)

Kelompok 2

= Tinggi awal + ∆H setelah koreksi

21 Jurusan Teknik Sipil Universitas Gunadarma

Laporan Praktikum Ilmu Ukur Tanah

Tinggi awal ditentukan oleh asisten yang bersangkutan. 2.

Sipat Datar Profil Melintang. ∆H

= Ta – Bt

(2.7)

Tinggi tempat

= Tinggi awal + ∆H

(2.8)

Keterangan: Dd

: Jarak datar

Ba

: Benang atas

Bt

: Benang tengah

Bb

: Benang bawah

Ta

: Tinggi alat

Δh

: Beda tinggi

Kelompok 2

22 Jurusan Teknik Sipil Universitas Gunadarma