laporan ilmu ukur tanah

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Pengukuran
Ilmu ukur tanah merupakan bagian dari ilmu Geodesi. Pengukuran dapat dilakukan dengan dua cara, antara lain pengukuran mendatar dan pengukuran tegak lurus. Pengukuran mendatar untuk mendapatkan hubungan titik yang diukur diatas permukaan bumi, sedangkan pengukuran tegak lurus untuk mendapatkan hubungan tegak antara titik-titik yang diukur.
Untuk pengukuran luas dapat dilakukan dengan cara poligon, yang menggunakan alat ukur Theodolit. Poligon adalah serangkaian garis saling berurutan yang panjang arahnya telah ditentukan di lapangan. Ada dua cara pengukuran poligon, yaitu Poligon Tertutup dan Poligon Terbuka. Pada praktikum ini metode yang digunakan adalah metode pengukuran metode tertutup. Poligon tertutup adalah garis-garis yang dibentuk kembali ke titik awal, sehingga membentuk segi banyak ( tertutup secara matematis dan grafis).
Setelah pengukuran dilakukan dan didapatkan hasilnya, untuk menggambarkan detail dan garis kontur daerah tersebut, maka dapat diwujudkan atau dibuat dalam peta. Peta tersebut dinamakan peta situasi atsu peta teknis dan biasanya dalam skala 1: 500 dan 1:1000, yang merupakan penggambaran dari dalam satu poligon atai lebih.

Informasi yang dapat diperoleh dari suatu peta dapat dibedakan atas :
" Informasi Kuantitatif adalah informasi yang berkaitan dengan besaran-besaran angka seperti : azimut, jarak, koordinat, sudut, tinggi titik dan lain-lain.
" Informasi Kualitatif adalah informasi yang berhubungan dengan gambar-gambar detail peta. Detail peta ini dibedakan atas :
o Detail alamiah, antara lain : Rawa, laut, Sungai, Hutan, Dan lain-lain.
o Detail buatan manusia, antara lain : Jalan, Jembatan, Saluran, Bangunan, dan lain-lain.
Garis yang menghubungkan tempat-tempat yang m,empunyai ketinggian yang sama adalah garis kontur. Garis kontut tersebut adalah garis khayal dengan harga ketinggian bulat, dan interval kontur yang berdekatan. Keguanan peta situasi, antara lain :
a. Sebagai peta dasar untuk perancanaan-perencanaan proyek sipil, antara lain : saluran irigasi, jalan raya, tata ruang pemukiman dan lain-lain.
b. Untuk mengetahui daerah genangan air, contohnya dalam proyek bendungan dan lain-lain.

1.2 Tujuan Pengukuran
1.2.1 Tujuan pengukuran waterpass
Untuk menentukan ketinggian titik-titik poligon yang nantinya akan digunakan sebagai acuan untuk menentukan posisi vertikal titik-titik detail situasi pada pengukuran detail situasi lengkap.
1.2.2 Tujuan pengukuran poligon
Untuk membuat kerangka dasar horizontal (koordinat X dan Y tiap-tiap titik kerangka dasar) pada sekitar lokasi yang akan dipetakan. Kerangka dasar horizontal ini nantinya akan digunakan sebagai acuan untuk menentukan posisi horizontal titik-titik detail situasi pada pengukuran detail situasi lengkap.
1.2.3 Tujuan pengukuran detail situasi
Untuk mendapatkan data-data detail situasi lapangan yang akan dipetakan dan untuk pengeplotan detail situasi lapangan pada peta.










II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Metoda Pengukuran Waterpass
Berdasarkan konstruksinya alat ukurwaterpass dibagi menjadi dua:
A. Alat ukur otomatis: dimana garis bidik selalu mendatar.
B. Alat ukur tidak otomatis.
Syarat yang harus dipenuhi oleh alat ukur waterpass:
A. Garis bidik teropong harus sejajar dengan garis arah nivo.
B. Garis arah nivo harus tegak lurus pada sumbu kesatu.
C. Garis mendatar diafragma harus tegak lurus pada sumbu kesatu.
Propil memanjang diukur dengan cara waterpass memanjang, dimana pada waktu pengukuran propil memanjang alat diletakan diantara kedua titik polygon yang telah diketahui tingginya dengan maksud pengukuran yang lebih teliti dibandingkan alat diletakan diatas titk-titik polygon karena harus mengurangi tinggi alat, pengukuran secara ini hasilnya lebih kasar.
Dalam pengukuran propil melintang alat diarahkan pada jalur-jalur melintang tegak lurus terhadap propil memanjang dan membuat sudut yang sama besar dihadapan kedua titik polygon.

2.2 Metode Pengukuran Poligon
Ada beberapa cara pengukuran titik kontrol pemetaan ini, namun karena
metode yang paling sederhana dan paling populer adalah metode poligon, maka dalam pengukuran poligon ini, data yang diperlukan adalah sudut, jarak, dan azimut antara titik kontrol yang berurutan. Untuk Pembahasan lebih lanjut maka dipelajari lagi mengenai poligon. Sedangkan untuk memperoleh harga titik kontrol tinggi, dapat dikerjakan dengan metode waterpassing atau metode trigonometris.

2.3 Metode Pengukuran Titik Detail
Pengukuran disini menggunakan metode pengukuran posisi horizontal, yang dimaksudkan adalah untuk menentukan posisi suatu titik terhadap suatu titik kontrol berdasarkan ukuran, jarak, dan arahnya. Metode ini pun terdiri dari beberapa macam, namun yang paling umum digunakan adalah :
a. Metode Koordinat
Metode ini mengukur sudut QPA dan jarak dPA dari titik kontrol P.
b. Metode Pemotongan
Dalam metode ini posisi titik A ditentukan dengan :
" Mengukur azimut PA dari titik P dan mengukur azimut QA dari titik QP dan Q adalah titik kontrol peta.
" Mengukur sudut QPA dari titik P & mengukur sudut PQA dari titik Q.
" Mengukur jarak dPA dari titik P dan Q.
Dalam pengukuran posisi horizontal ini, besaran jarak diperoleh secara optis berdasarkan rumus : D =d Cos2 Sh atau = d Sin2 Sz dimana :
D = jarak datar bb = benang bawah
D = 100 (ba - bb) Sh = sudut heling
Ba = benang atas Sz = sudut azimut
Untuk menghitung ketinggian suatu titik P1 dan P2 digunakan rumus :
H2 = H1 + ?H1-2 - fh
Dimana :
H2 = tinggi titik di P2
H1 = tinggi titik di P1
?H1-2 = beda tinggi antara P1 dan P2
Fh = koresi tinggi titik
Sedangkan beda tinggnya (?H) diperoleh dari rumus :
?H= 0,5 * D * sin (2SV) + ta - tp - bt
Dimana : sv = sudut vertikal tp = tinggi patok
ta = tinggi alat bt = benang tengah
Setelah azimut dan jarak terhadap titik acuan didapat maka dilakukan perhitungan koordinat dengan rumus :
X 2 = X 1 + ?H 1-2 + fx
Y 2 = Y 2 + ?H 1-2 + fy

Dimana : X 2 : koordinat X dititik 2
X 1 + ? X 1-2 : koordinat sementara
Fx : faktor koreksi X
Y 2 : koordinat Y dititk 2
Y 1 + ? Y 1-2 : koordinat sementara
Fy : faktor koreksi

























III. PROSEDUR PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Rambu Ukur
Pada umumnya rambu ukur yang digunakan berukuran 3 meter dan dibuat dari alumunium yang dilengkapi dengan sepatu tembaga pada kedua ujungnya. Untuk mengukur jarak-jarak jauh digunakan dua rambu ukur untuk mengukur tinggi titik-titik yang telah ditentukan,dengan cara meletakan rambu ukur yang pertama tepat diatas tanda dan kemudian pada garis arah yang diukur. Rambu yang kedua diletakan diatas tanda yang kedua pada garis arahnya. Selanjutnya pada rambu pertama diletakan diatas tanda ketiga dan garis arahnya,rambu kedua kedua diletakan pada rambu keempat dan seterusnya.

3.1.2. Cat Warna (Merah)
Cat digunakan untuk memberi tanda, sebagai ganti patok kayu dalam pengukuran. Cat yang digunakan berwarna merah.

3.1.3. Payung
Payung digunakan untuk melindungi alat ukur theodolit dari sinar matahari,terutama untuk melindungi lensa,karena bila lensa terlalu lama terkena sinar matahari maka lensa tersebut akan memuai,sehingga pengukuran tidak dilakukan dengan cermat.

3.1.4 Theodolit
Alat ini berfungsi untuk pengukuran sehingga didapat sudut-sudut mendatar dan tegak. Selain itu juga kita dapat membaca rambu sehingga dapat diketahui beda ketinggian titik-titik yang diukur. PAda waktu theodolit digunakan untuk melakukan pengukuran, bagian-bagian theodolit harus berada dalam keadaan baik, diantaranya :
a. Sumbu kesatu harus tegak lurus mendatar
b. Sumbu kedua harus mendatar
c. Garis bidik harus tegak lurus pada sumbu kedua
d. Kesalahan indeks pada skala lingkaran tegak = 0

3.1.5 Statif
Pada waktu pengukuran, alat ukur theodolit diletakkan di statif atau kaki tiga yang terbuat dari logam yang bagian atasnya ditahan oleh kepala statif. Bagian bawah dari theodolit dipasang diatas kepala statif dengan bantuan mur dan dikencangkan.

3.1.6 Meteran
Meteran digunakan untuk mengukur jarak titik-titik yang diukur. Selain itu juga untuk mengukur tinggi patok dan alat theodolit. Meteran yang digunakan hádala meteran lapangan yang panjangnya ± 60 meter, karena jarak yang diukur jauh.

3.1.7 Pita Ukur
Pita ukur Sangay memadai untuk pengukuran secara teliti, pada umumnya lebar ban 13mm. Pita baja terbuat dalam 10m, 20m, 30m, 50m. Pita ukur dibuat dari stilon yang mempunyai pembacaan mm.

3.1.8 Alat-alat lain
" Alat tulis
" Karet penghapus
" Kalkulator, untuk pengecekan
" Kompas, penunjuk arah

3.2 Prosedur Pengukuran
3.2.1 Prosedur Pengukuran Waterpass
Alat-alat yang digunakan
a. Pesawat waterpass
b. Statip
c. Besi dengan diameter kecil
d. Bak ukur/rambu
e. Payung
Pelaksanaa Pengukuran :
1. Letakan statip kira-kira di tengah-tengah titik dalan 3m untuk pengukuran tinggi, kemudian pasang waterpass dan atur nivo kontaknya agar posisi pesawat benar-benar datar.
2. Letakan bak ukur diatas titik 4 dan 3, dan arahkan pesawat ke titik 4 dan 3.
3. Baca dan catat bacaan benang atas (ba), benang tengah (bt), dan benang bawah (bb).
4. Pindahkan waterpass ke titik diantara titik 3 dan 2, 2 dan 1, serta 1 dan 4. Khusus untuk jarak yang agak jauh yaitu jarak antara titik 3 dan 1, serta antara 1 dan 4 dibatasi menjadi 2 seksi yaitu 3-TP1, TP1-4, dan 4-TP2,TP2-1.
5. Arahkan pesawat ke titik antara tersebut.
6. Baca dan catat bacaan benang atas, benang bawah, dan benang bawah.
7. Lakukan pengukuran pulang dengan langkah yang sama (seperti langkah 1 s/d 6). Dimulai dari tengah-tengah antara titik 1 dan TP2 hingga titik 2 dan 1

3.2.2 Prosedur pengukuran Poligon
Alat-alat yang digunakan pada pengukuran :
" Alat ukur theodolit 1 buah
" Rambu ukur 2 buah
" Materan 1 buah
" Cat warna merah 1 buah
" Formular pengukuran dan alat tulisnya
" Payung
Pelaksanaa Pengukuran :
a. Memberi tanda berupa cat yang berwarna merah pada daerah yang dianggap penting seperti pojok gedung dan as jalan.
b. Mendirikan theodolit di titik pertama
c. Membuat satu sumbu vertical dengan cara menempatkan sentring optis diatas tanda cat
d. Membuat sudut horizontal 0º dan mengarahkannya kearah patok sebelumnya
e. Mendirikan rambu ukur dititik detail yang penting
f. Mengarahkan teropong ke rambu tersebut catat pembacaan benang atas, benang tengah, dan benang bawah pada formulir
g. Menyetimbangkan nivo indeks vertical, lalu baca sudut vertical dan horizontal
h. Mengarahkan teropong ketitik detail yang lain, lakukan hal yang sama sampai seluruh detail yang didapat dari patok pertama diperoleh datanya
i. Memindahkan theodolit ketitik B dan ulangi langkah diatas sampai tanda n

3.2.2 Prosedur Pengukuran Titik Detail
Alat-alat yang digunakan :
" Theodolit
" Meteran
" Patok Kayu
" Rambu Ukur
" Payung
Pelaksanaan Pengukuran :
a. Memasang patok pada daerah yang dianggap penting seperti pojok gedung
b. Mendirikan theodolit pertama
c. Membuat sumbu satu vertikal dengan cara menempatkan sentring optis tepat diatas paku patok
d. Membuat sudut horizontal 0?? dan mengarah ke arah patok sebelumnya
e. Mendirikan rambu ukur di titik detail yang penting
f. Mengarahkan teropong ke rambu tersebut lalu catat benang atas, benang tengah, dan benang bawah
g. Menyetimbangkan nivo indeks vertikal, lalu baca sudut vertikal dan horizontal
h. Mengarahkan teropong ke titik detail yang didapat dari patok pertama yang telah diperoleh datanya
i. Memindahkan theodolit ke titik B dan ulangi langkah diatas sampai patok N.




3.3 Data Hasil Pengukuran
3.3.1 Data Pengukuran Waterpass
Nomor Titik Pengukuran Pergi Jarak (D) m Pengukuran Pulang Tinggi
Titik (meter)
100m
Belakang Muka Belakang Muka
BA BA BA BA
BT BT BT BT
BB BB BB BB
1 1.09 1.428 4.98
1.387 1.048
0.965 1.304 1.262 0.924
0.84 1.18 1.14 0.801
2 0.872 1.571 28.8
1.575 0.886
0.806 1.497 1.5 0.812
0.732 1.423 1.428 0.738
3 0.943 1.498 39.5
1.498 0.942
0.855 1.388 1.387 0.855
0.768 1.278 1.277 0.766

3.3.2 Data Pengukuran Poligon
Dari hasil Pengukuran poligon didapatkan data :
Nomor Tinggi (m) Benang(m) Sudut
STA Tgt Alat Patok BA BT BB H.biasa H.L biasa Azimut Vertikal
P1 P4 1,4 0 1,21 0,918 0,698 0 00'00" 180 09'06" 62 05'26" 90 28'27"
P2 1,4 1,698 1,439 1,153 96 45'09" 90 35'16"
P2 P1 1,38 0 1,547 1,264 0,982 0 00'00" 180 02'36" 89 57'45"
P3 1,38 1,613 1,383 1,160 87 49'51" 90 04'35"
P3 P2 1,42 0 0,939 0,718 0,489 0 00'00" 180 04'11" 90 43'32"
P4 1,42 1,301 1,012 0,743 89 46'21" 90 05'32"
P4 P3 1,47 0 2,109 1,827 1,54 0 00'00" 179 38'23" 89 51'55"
P1 1,47 1,33 1,085 0,86 91 32'52" 90 25'50"






3.3.3 Data Pengukuran Titik Detail
Nomor
Tinggi (m)
benang (m)

Sudut

STA Target Alat Patok BA BT BB Horizontal Vertikal
1 A 1.4 0 1.6 1.468 1.364 358033'37'' 89036'24''
B 0 1.168 1.083 1.01 343006'21'' 90013'46''
C 0 1.501 1.44 1.38 307029'28'' 90013'53''

2 D 1.38 0 1.33 1.21 1.089 346021'48'' 90008'13''
E 0 1.297 1.117 1.083 331032'46'' 90021'36''
F 0 1.156 1.008 0.894 310024'22'' 90004'07''
G 0 1.185 1.04 0.91 301051'19'' 90004'29''

3 H 1.42 0 1.662 1.525 1.383 317058'01'' 88055'30''
I 0 1.88 1.76 1.627 297003'10'' 88055'29''
J 0 1.727 1.617 1.5 281052'55'' 88055'28''

4 K 1.47 0 1.387 1.329 1.265 336013'49'' 90049'54''
L 0 1.395 1.345 1.301 301051'05'' 90050'02''
M 0 1.587 1.489 1.39 274039'01'' 90001'05''

3.4 Perhitungan
Langkah-langkah perhitungan :
A. Langkah perhitungan waterpass
Untuk mencari tinggi dengan rumus:
ba + bb = 2bt
Dimana:
ba = batas atas t = tinggi batas tengah
bb = batas bawah

Untuk mencari jarak dengan metode perhitungan:
d = db + dm, dengan: db = (ba-bb)x100
dm =(ba-bb)x100
Dimana:
d = jarak db = jarak belakang
dm = jarak muka

Untuk mencari beda tinggi:
t = tb - tm
Dimana:
tb = benang tengah pengukuran belakang
tm = benang tengah pengukuran muka



Untuk mencari rata-rata, dengan rumus:
Rata-rata1 = beda tinggi pergi1 + beda tinggi pulang1
2
Untuk mencari tinggi titik:
Tinggi titik sebelumnya + ?beda tinggi + rata-rata1
n
B. Langkah perhitungan polygon dan detail situasi
1. Koreksi data
" Koreksi data sudut polygon:
?sh = n . 180°
Untuk sudut dalam:
?sh = (n + 2)x 180°
Kesalahan pengukuran: f h = ?sh - n 180°
" Koreksi sudut horizontal: f h
n
sh' = sh + f h
2. Perhitungan azimuth
Azimut adalah sudut yang diapit oleh garis yang menghubungkan dua titik terhadap arah utara bumi.
U U U


U
?dc
d
?ab b ?cd
S1 ?bc
c S2
a

?bc = ?ab + S1 - 180°
?cd = ?bc + S2 - 180°

3. Pehitungan Jarak
d = 100 (ba-bb)
D = d sin2 sz
D = d cos2 sh
Dimana:
d = jarak optis
D = jarak datar






4. Beda absis dan ordinat
?Y AB = D ab cos ?ab
?X AB = D ab sin ?ab
XB = XA + D ab sin ?ab
YB = YA + D ab cos ?ab

Kesalahan linear = ?AX
?AY






5. Beda tinggi antar titik
D = d coc 2?
D = d sin 2?
?H= ½D sin 2? + (ta-tp) -bt
?H rata-rata = ?HP1P2 + ?HP2P1
2
Syarat pengukuran beda tinggi : ??H = 0 atau Hakhir - Hawal
Kesalahan pengukuran (kh) = ??H - (Hakhir - Hawal)
Koreksi beda tinggi (kfh) = -kh
n
dengan n = jumlah patok
Mengukur tinggi : HB = HA + ?HAB

3.4.1 Contoh Perhitungan
1. Mengoreksi sudut
Dalam praktikum ini yang dipakai adalah sudut dalam maka koreksinya :
" Sudut dalam = (n-2) x 180
= (4-2) x 180 = 360
" H koreksi = selisih H.biasa + selisih H.luar biasa
2
= (278o59'11" - 0o00'00") + (180o09'06" - 96o45'09")
2
= 181o11'34"

Dari pengikuran didapat dari ? sudut dalam adalah 720?56'20" , sehingga diperoleh angka
Koreksi sudut = ? H koreksi - sudut dalam
n
= 720o56'20" - 360o

2. Perhitungan Azimut
?2 = ?1 - 180 0'0´+ (Hkoreksi2+ faktor koreksi sudut)
= 62 05'26" - 180 0'0´ + (180 02'36"+96 45'09")
= 152 17'36"
Perhitungan selanjutnya di tabelkan dengan catatan bahwa titik akhir ke titik awal azimut akan kembali ke semula.


3. Perhitungan Jarak Optik (d) dan Jarak Datar (D)
d = (ba-bb) x 100 D = d x sin² sv
= (1,21-0,698) x 100 = 51,2 x sin²90 28'27"
= 51,2 m = 51,196 m

D rata-rata = Dp1p2 + Dp2p1
2
= 54,494 + 56,499
2
= 55,4965

4. Perhitungan Koordinat (?X - ?Y)
?X = Drata-rata x sin? ?Y = Drata-rata x cos?
= 55,4965 x sin 62 05'26" = 55,4965 x cos 62 05'26"
= 49,042 = 25,977

X2 = X1 + X'2 Y2 = Y1 + Y'2
= 1000 + 19,816 = 1000 + (- 51,32)
= 1019,816 = 948,68
Perhitungannya selanjutnya di tabelkan .

Koreksi Koordinat
Syarat-syarat perhitungan :
" ??X = 0 atau X1 awal = X1 akhir
" ??Y = 0 atau Y1 awal = Y1 akhir
Faktor koreksi X = Drata-rata X ?X
?drata-rata
= 55,4965 X 49,042
206,5574
= 13,176

Faktor koreksi Y = Drata-rata X ?Y
?drata-rata
= 55,4965 X 25,977
206,5574
= 6,979

Karena Fy negatif, maka pengkoreksiannya dijumlahkan (+)
" Koordinat yang telah dikoreksi
X'1 = ?X1 + faktor koreksi X1
= 49,042 + 13,176
= 62,218

Y'1 = ?Y1 + faktor koreksi Y1
= 25,977 + 6,979
= 32,956

Perhitungan selanjutnya ditabelkan.

5. Perhitungan Beda Tinggi
?H = 0.5 x D x sin(2sv) + ta - tp - bt
= 0,5 x 51,196 x sin (2 x 90 28'27") + 1,4 - 0 - 0,918
= 0,058

?Hrata-rata = ?Hp1p2 + ?Hp2p1
2
= -0,598 - 0,153
2
= -0,2225

Faktor koreksi = Drata-rata X ??H
?Drata-rata
= 55,4965 X -0,199
206,5574
= -0,053

Beda tinggi = ?Hrata-rata - faktor koreksi
= -0,0995 - (-0,053)
= -0,0465
Tinggi titik terkoreksi = 100 + beda tinggi
= 100 + (-0,0465)
= 99,9535