Ilmu Ukur Tanah.docx

ILMU UKUR TANAH ILMU UKUR TANAH PENDAHULUAN

Geodesi mencakup kajian dan pengukuran lebih luas, tidak sekedar pemetaan dan penentuan posisi di darat, namun juga didasar laut untuk berbagai keperluan, juga penentuan bentuk dan demensi bumi baik dengan pengukuran dibumi dan dengan bantuan pesawat udara, maupun dengan satelit dan sistem informasinya. Ilmu ukur tanah didefinisikan ilmu yang mengajarkan tentang teknik-teknik / cara-cara pengukuran dipermukaan bumi dan bawah tanah dalam areal yang terbatas (±20’-20’ atau 37 km x 37 km) untuk keperluaan pemetaan dll. Mengingat areal yang terbatas , maka unsur kelengkungan permukaan bumi dapat diabaikan sehingga sistem proyeksinya menggunakan proyeksi orthogonal dimana sinar-sinar proyektor saling sejajar atau satu sama lain dan tegak lurus bidang proyeksi. Sedangkan pada peta dapat didefinisikan sebagai gambaran dari sebagian permukaaan bumi pada bidang datar dengan skala dan sistem proyeksi tertentu. Untuk memudahkan penentuan suatu wilayah, maka bumi dibatasi menjadi garis bujur dan garis lintang

JENIS PETA Peta bisa dijeniskan berdasarkan isi, skala, penurunan serta penggunaannya. PETA BERDASARKAN ISINYA: 1. Peta hidrografi: memuat informasi tentang kedalaman dan keadaan dasar laut serta informasi lainnya yang diperlukan untuk navigasi pelayaran.

2. Peta geologi: memuat informasi tentang keadaan geologis suatu daerah, bahan-bahan pembentuk tanah dll. Peta geologi umumnya juga menyajikan unsur peta topografi. 3. Peta kadaster: memuat informasi tentang kepemilikan tanah beserta batas dll-nya. 4. Peta irigasi: memuat informasi tentang jaringan irigasi pada suatu wilayah. 5. Peta jalan: memuat informasi tentang jejaring jalan pada suatu wilayah 6. Peta Kota: memuat informasi tentang jejaring transportasi, drainase, sarana kota dll-nya. 7. Peta Relief: memuat informasi tentang bentuk permukaan tanah dan kondisinya. 8. Peta Teknis: memuat informasi umum tentang tentang keadaan permukaan bumi yang mencakup kawasan tidak luas. Peta ini dibuat untuk pekerjaan perencanaan teknis skala 1 : 10 000 atau lebih besar. 9. Peta Topografi: memuat informasi umum tentang keadaan permukaan bumi beserta informasi ketinggiannya menggunkan garis kontur. Peta topografi juga disebut sebagai peta dasar. 10. Peta Geografi: memuat informasi tentang ikhtisar peta, dibuat berwarna dengan skala lebih kecil dari 1 : 100 000. PETA BERDASARKAN SKALANYA: 1. Peta skala besar: skala peta 1 : 10 000 atau lebih besar. 2. Peta skala sedang: skala peta 1 : 10 000 - 1 : 100 000. 3. Peta skala kecil: skala peta lebih kecil dari 1 : 100 000. Peta tanpa skala kurang atau bahkan tidak berguna. Skala peta menunjukkan ketelitian dan kelengkapan informasi yang tersaji dalam peta. Penulisan skala peta Skala peta dapat dinyatakan dalam beberapa cara : 1. Angka perbandingan Misal 1: 1.000.000 menyatakan 1 cm atau 1 inch di peta sama dengan 1.000.000 cm/ inch dipermukaan bumi 2. Perbandingan nilai Misal 1 cm untuk 10 km 3. Skala bar atau skala garis Garis ini ditetapkan atau digambarkan dalam peta dan dibagi-bagi dalam interval yang sama, setiap interval menyatakan besaran panjang yang tertentu. Pada ujung lain, biasanya satu interval dibagi-bagi lagi menjadi bagian yang lebih kecil dengan tujuan agar pembaca peta dapat mengukur panjang dalam peta secara lebih teliti.

Peta Berdasarkan Penurunan dan Penggunaan 

Peta dasar: digunakan untuk membuat peta turunan dan perencanaan umum maupun pengembangan suatu wilayah. Peta dasar umunya menggunakan peta topografi.



Peta tematik: dibuat atau diturunkan berdasarkan peta dasar dan memuat tema-tema tertentu.

ARTI PENTING PETA (IUT) DALAM TEKNIK SIPIL (REKAYASA) INFORMASI YANG TERDAPAT DALAM PETA: 1. Merupakan miniatur bentang alam dari daerah yang terpetakan 2. Jarak, arah, beda tinggi dan kemiringan dari satu tempat ke tempat lainya 3. Arah aliran air permukaan dan daerah tangkapan hujan 4. Unsur-unsur atau obyek yang tergambar di lapangan 5. Perkiraan luas suatu wilayah 6. Posisi suatu tempat secara relatif 7. Jaringan jalan dan tingkat atau kelasnya 8. Penggunaan lahan, dll.

JENIS PENGUKURAN Pengukuran untuk pembuatan peta bisa dikelompokkan berdasarkan cakupan elemen alam, tujuan, cara atau alat dan luas cakupan pengukuran.

Berdasarkan alam:  Pengukuran daratan (land surveying): antara lain pengukuran topografi, untuk pembuatan peta topografi, dan pengukuran kadaster, untuk membuat peta kadaster.

 Pengukuran perairan (marine or hydrographic surveying): antara lainpengukuran muka dasar laut, pengukuran pasang surut, pengukuran untuk pembuatan pelabuhan dll-nya.  Pengukuran astronomi (astronomical survey): untuk menentukan posisi di muka bumi dengan melakukan pengukuran-pengukuran terhadap benda langit.

Berdasarkan tujuan: -

Pengukuran teknik sipil (engineering survey): untuk memperoleh data dan peta pada pekerjaan-pekerjaan teknik sipil.

-

Pengukuran untuk keperluan militer (miltary survey).

-

Pengukuran tambang (mining survey).

-

Pengukuran geologi (geological survey).

-

Pengukuran arkeologi (archeological survey).

Berdasarkan cara dan alat: a. Pengukuran triangulasi, b. Pengukuran trilaterasi, c. Pengukuran polygon, d. Pengukuran offset, e. Pengukuran tachymetri, f. Pengukuran meja lapangan, g. Aerial survey, h. Remote Sensing, dan i. GPS. a, b, c dan i untuk pengukuran kerangka dasar, d, e, f, g dan h untuk pengukuran detil.

Berdasarkan luas cakupan daerah pengukuran: Pengukuran tanah (plane surveying) atau ilmu ukur tanah dengan cakupan pengukuran 37 km x 37 km. Rupa muka bumi bisa dianggap sebagai bidang datar. Pengukuran geodesi (geodetic surveying) dengan cakupan yang luas. Rupa muka bumi merupakan permukaan lengkung.

Pengukuran Dan Pemetaan Dalam Daur Pekerjaan Teknik Sipil Bangunan-bangunan teknik sipil bukanlah sistem yang mati. Jaringan jalan misalnya, merupakan sistem yang mempunyai daur hidup, yaitu mempunyai umur rencana dengan anggapan-anggapan tertentu, misalnya volume lalu-lintas yang selalu berubah dari waktu ke waktu. Urutan daur pengembangan sebetulnya tidak harus berupa langkah deskrit dari awal terus selesai, tetapi lebih menyerupai proses yang melingkar dan mungkin meloncat.

PROSES PEMETAAN TERISTRIS Pemetaan teristris adalah proses pemetaan yang pengukurannya langsung dilakukan dipermukaan bumi dengan peralatan tertentu. Wahana pemetaan tidak hanya dapat dilakukan secara teristris, namun dapat pula secara fotogrametis (foto udara), radargrametris (berbeda panjang gelombang dgn fotogrametris), videografis, teknologi satelit dsb. Dasar pemilihan wahana Pemilihan wahana tersebut tergantung dari : 1. Tujuan pemetaan 2. Tingkat kerinciaan obyek yang harus disajikan 3. Cakupan wilayah yang dipetakan. Bagan pemetaan teristris

Satuan, Arah, Dan Penentuan Posisi Dalam Ilmu Ukur Tanah Data ukuran yang diperoleh dalam ilmu ukur tanah : 1. SUDUT  Horizontal  Vertikal 2. ARAH ATAU AZIMUT 3. JARAK 4. BEDA TINGGI

1. SATUAN SUDUT SATUAN SUDUT YANG LAZIM DALAM IUT ADA 3 MACAM : 1. SEXAGESIMAL 1 LINGKARAN DIBAGI MENJADI 360 DERAJAT (360O) 1 DERAJAT = 60 MENIT (60’) 1 MENIT = 60 SECON (60”)

2. CENTICIMAL 1 LINGKARAN DIBAGI MENJADI 400 GRADE (400g) 1 GRADE = 10 DESIGRADE 1 DESIGRADE = 10 CENTIGRADE (10c) 1 CENTIGRADE = 10 MILIGRADE (10cc) 1 MILIGRADE = 10 DESIMILIGRADE. ISTILAH GRADE = GON 3. RADIAL 1 LINGKARAN DIBAGI MENJADI 2π RADIAN. RADIAN (ρ) Satuan yang tdk lazim digunakan dalam iut, yaitu satuan militer. SATU LINGKARAN DIBAGI MENJADI 6400 miles. KETIGA SATUAN DAPAT DIKONVERSIKAN SATU SAMA LAIN : 360O = 400g = 2π RADIAN =6400 miles

2. SUDUT ARAH DAN KUADRAN Sudut arah dalam iut tidak sama dengan sudut arah pada ilmu ukur sudut (goneometri)  Iut  sudut dimulai dari arah utara (sumbu y positip) ke timur searah jarum jam  Ius  sudut dimulai dari arah timur (sumbu x positip) ke utara berlawanan arah jarum jam

Dalam iut, sudut arah dinamakan sudut jurusan atau azimut. Berkaitan dengan peralatan ukur tanah yang menggunakan kompas sebagai penunjuk arah, dikenal pula azimut kompas atau azimut boussole atau istilah bearing. 

Iut  kuadran searah putaran jarum jam



Ius  kuadran berlawanan arah jarum jam

Namun rumus-rumus goneometri sepenuhnya dapat dipakai dalam iut.

3. SATUAN JARAK 4. MATEMATIKA DALAM IUT 5. MACAM AZIMUT KOMPAS DAN BERING

6. PRINSIP DASAR PENENTUAN POSISI 1. Cara grafis  Dengan mengukur jarak-jaraknya  Dengan mengukur sudut-jaraknya  Trianggulasi  Koordinat kutub 2. Cara numeris  Dengan sudut jurusan atau azimut dan jarak  Dengan pemotongan ke muka (intersection)  Dengan pemotongan ke belakang (resection)  cara numeris

Apabila jarak antara titik a dan b diukur (d ab) dan demikian pula sudut jurusan atau azimut ab diukur (α ab) dan koordinat a (xa, ya), maka posisi titik b dapat ditentukan dgn rumus :

Demikian pula sebaliknya, apabila dua buah titik a dan b masing-masing diketahui koordintanya (xa, ya) dan (xb, yb) maka dari padanya dapat ditentukan sudut jurusan dan jaraknya.

PENGUKURAN JARAK LANGSUNG 1.

PENGERTIAN JARAK Dalam iut, jarak antara dua titik adalah jarak dalam bidang horizontal, yang merupakan jarak terpendek antara dua titik tersebut.

Gambar 1. Bagan Pengukuran Jarak 2.

PERALATAN YANG DIGUNAKAN Peralatan yang digunakan dalam pengukuran langsung antara lain: 1.

Pita ukur  baja, fiberglass, plastik, kain atau campuran

2.

pegas ukur yang terbuat  plat/pita baja dan dilengkapi dengan pegas pengukur ketegangan

3.

Rantai ukur yang terbuat dari kawat baja

4.

Kayu ukur

Panjang antara 20 m – 50 m ada juga yang 100 m (kecuali kayu 3 – 5 m) Lebar antara 1 – 2cm dan tebal 0,1 – 0,2mm Satuan umumnya dua macam yaitu : Meter (0,5 cm – 1 mm) dan inchi (0,125 inchi – 0,1 inchi) •

Alat-alat bantu Alat-lat bantu :

1. Yalon atau anjir 2. Pen ukur yang terbuat dari kawat baja 3. Benang dan unting-unting 4. Klinometer atau helling meter atau abney level 5. Jepitan penarik 6. Pegas pengukur ketegangan 7. Cermin atau prisma penyiku 3.

PELURUSAN Pelurusan dilakukan apabila pegukuran tidak dapat dilakukan dengan sekali membentangkan pita ukur karena jarak yang diukur melebihi panjang pita ukur dan atau permukaan tanah tidak mendatar, shg jarak tsb perlu dipenggal agar setiap penggalan dpt dilakukan pengukuran jarak dengan sekali membentangkan pita ukur dan pita ukur dapat ditarik hingga mendatar.

4.

PELAKSANAAN PENGUKURAN o Minimal dilakukan dua orang o Dengan menggunakan pita ukur dan pen ukur, maka angka panjang pita ukur dibaca orang kedua, data dicatat o Untuk medan miring, terlebih dulu dilakukan pelurusan dan pembuatan penggal-penggal. o Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik, maka dilakukan pengukuran pergi (a – b) dan pengukuran pulang ( b – a), yang biasanya hasil tidak sama dan hasilnya dirata-rata. o Rasio ketelitian pengukuran jarak adalah selisih pergi dan pulang dibagi dengan jarak rata-rata. Ketelitian berkisar 1:500 smpai 1:300.

5.

CARA PENCATATAN DATA UKURAN JARAK LANGSUNG Agar data ukuran-ukuran jarak yang banyak tidak membingungkan dan menjadi lebih sistematik dan mudah dipahami orang lain, maka data tsb dicata dalam formulir ukur atau buku ukur dan disertakan sket pengukuran, arah pengukuran dan cara penulisan data dengan aturan yang baku atau seragam. Contoh

6.

PENGUKURAN JARAK LANGSUNG DLM RINTANGAN

7.

MEMBUAT ARAH OBYEK TEGAK LURUS SEBUAH GARIS Apabila dilapangan akan dibuat sebuah garis melalui suatu obyek atau garis tsb tegak lurus garis lain dgn peralatan sederhana, dapat dikerjakan dgn bbrp cara : 1. Perbandingan sisi segitiga siku-siku 2. Menggunakan titik tengah tali busur 3. Bantuan cermin penyiku atau prisma

8.

SUMBER-SUMBER KESALAHAN DALAM PENGUKURAN JARAK LANGSUNG Kesalahan dalam pengukuran jarak langsung: 1. Pita ukur tidak betul-betul mendatar 2. Unting-unting tidak vertikal betul krn faktor angin, gangguan yang lain 3. Pelurusan yg kurang sempurna 4. Panjang pita ukur tidak standart 5. Kesalahan dlm menghitung jumlah bentangan 6. Kesalahan membaca pita ukur dan pencatatanya

KESALAHAN-KESALAHAN DALAM PENGUKURAN Pengukuran adalah pengamatan terhadap suatu besaran yang dilakukan dengan menggunakan peralatan dalam suatu lokasi dengan beberapa keterbatasan yang tertentu. Pengukuran  kesalahan Kesalahan dapat digolongkan : 1. Kesalahan kasar (mistake/ blunders) 2. Keslahan sistematik (systematic error) 3. Keslahan random / tak terduga (occidental error) SUMBER KESALAHAN Sumber kesalahan : 1. Surveyor 2. Alat ukur

3. Alam 1. Kesalahan kasar Kesalahan ini terjadi karena : 1. Kurang hati-hati/ gegabah 2. Kurang pengalaman / kurang perhatian 3. Kesalahan ini tidak boleh terjadi, apabila diketahui ada kesalahan maka dianjurkan untuk mengulang keseluruhan atau sebagian. Contoh : 

Salah baca



Salah mencatat



Salah dengar Untuk menghindari kesalahan ini :



Pengukuran lebih dari satu kali



Pengukuran dengan model dan teknik tertentu



Pengukuran dilakukan dengan 2 orang atau lebih sesuai tugasnya..

2. Kesalahan sistematik Kesalahan sistematik Umumnya kesalahan sistematik disebabkan oleh alat-alat ukur sendiri (panjang pita, pembagian skala, pembagian lingkaran theodolit) atau cara pengukuran yang tidak benar. Cara menghindari kesalahan : 

Alat perlu dikalibrasi sblm digunakan



Dgn cara-cara pengukuran tertentu ( pengamatan biasa dan luar biasa dan hasilnya dirata-rata)



Koreksi pada pengolahan data.

Pada pengukuran jarak langsung kesalahan sistematik yang terjadi :  Panjang pita ukur yang tdk standar  Pelurusan yang tdk sempurna  Pita ukur yang tdk sempurna  Kemiringan medan lapangan (slope)  Kelenturan pita ukur  Variasi temperatur udara 1) Koreksi standar pita ukur

Demikian juga kalau alat dipakai ut mengukur luas

2) Pelurusan yang kurang sempurna

Dimana : D = penyimpanagan pita ukur dari garis lurus L = panjang pita ukur

3) Pendataran yang kurang sempurna Apabila pita ukur tdk mendatar tp terjadi melengkung di tengah  pengukuran akan lebih panjang. Bila d jarang lengkung dari pita sebenarnya, maka kesalahan jarak yg terjadi :

4) Kemiringan medan lapangan Bila kemiringan medan tidak seragam dan diukur dengan membentangkan pita ukur dgn jarak pendek-pendek akan tidak menjadi masalah bila unting-unting dan yalon bisa dibuat mendatar 5) Kelenturan karena berat pita ukur

6) Variasi temperature udara

l = jarak terukur C = koefisien muai panjang T = beda temperature thd temp standart 3. Kesalahan random / tak terduga Kesalahan random terjadi karena hal-hal yg tdk terduga: 1. Getaran udara / undulasi 2. Kondisi tanah tempat berdiri alat 3. Kecepatan udara atau kondisi atmosfer 4. Kondisi pengamat Biasanya kesalahan ini terlihat bila suatu besaran diukur berulang ulang nilainya tidak sama antara ukuran satu dgn yang lain. Bila dilakukan n kali pengamatan dengan hasil pengukuran x1, x2, x3 ……… Maka besar pengukuran yang benar :

Cara menghilangkan kesalahan ini : 1. Menggunakan alat presisi tinggi 2. Waktu pengambilan data  pagi 07.00-11.00, sore 14.00-17.00, alat ukur dipayungi 3. Menggunakan metode pengolahan data tertentu (grafis, bouwditch, perataan, kuadrat terkecil, dll). Dalam iut, hasil pengamatan dikoreksi dengan metode ilmu hitung perataan (adjustment). Kesalahan sistematik tidak dapat dikoreksi, misal: kesalahan sistematik “s” maka dalam “n” pengamatan terdapat kesalahan “s.n” Hasil koreksi rata-rata : (s.n/n) = n  tetap ada / tdk hilang Akurasi vs presisi Dalam iut, berbicara ttg ketelitian ada 2 pengertian atau istilah yang hampir sama : 1. Akurasi (accuracy)

akurasi atau kesaksamaan adalah tingkat kedekatan dari nilai-nilai ukuran terhadap nilai yang sebenarnya. Apabila nilai –nilai ukuran semakin mendekati nilai sebenarnya yang berarti penyimpangan atau kesalahan semakin kecil, berarti semakin tinggi akurasinya 2.

presisi (precision) presisi atau ketelitian adalah tingkat kedekatan dari nilai-nilai ukuran tersebut satu sama

lainya, yang dapat dihitung dari besar-kecilnya harga varian (τ2) dari pengamatan

4. Cara-cara menghindari kemungkinan kesalahan Kesalahan dapat dihindari : Persiapan sebelum pelaksanaan 

Tahu tentang teori pengukuran



Paham dengan jenis-jenis alat ukur dan cara koreksinya



Menguasai metode-metode ilmu hitung perataan



Bekerja dengan loyalitas tinggi dan rasa tanggung jawab

Waktu pelaksanaan 

Menghindari pelaksanaan survey dgn intensitas panas tinggi ( 10.00-14.00)



Peletakan dan setting alat