LAPORAN PRAKTIKUM ILMU UKUR TANAH BEDA TINGGI, KEMIRINGAN LERENG DAN GPS
Disusun Oleh: RAFIDA AULIA F1D315009
PRODI TEKNIK GEOFISIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS UNIVERSITAS JAMBI 2016
LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN PRAKTIKUM ILMU UKUR TANAH
MATA KULIAH: ILMU UKUR TANAH (PTF436)
Disusun Oleh: RAFIDA AULIA (F1D315009)
Jambi, 23 November 2016
Telah diperiksa dan disetujui oleh:
Asisten:
ROU DANIEL, S (F1D113019)
I.
DASAR TEORI
Pengukuran waterpass adalah pengukuran untuk menentukan beda tinggi antara dua titik atau lebih. Pengukuran waterpass ini sangat penting gunanya untuk mendapatkan data sebagai keperluan pemetaan, perencanaan ataupun untuk pekerjaan konstruksi.
Gambar 1. Pengukuran kemiringan dengan theodollite (http://tosimasipil.blogspot.co.id/2014/10/langkah-langkah-menggunakantheodolite.html) Menurut Akhbar (2003), Hasil-hasil dari pengukuran waterpass di antaranya digunakan untuk perencanaan jalan, jalan kereta api, saluran, penentuan letak bangunan gedung yang didasarkan atas elevasi tanah yang ada, perhitungan urugan dan galian tanah, penelitian terhadap saluran-saluran yang sudah ada, dan lain-lain. Dalam pengukuran tinggi ada beberapa istilah yang sering digunakan, yaitu :
Garis vertikal adalah garis yang menuju ke pusat bumi, yang umum dianggap sama dengan garis unting-unting.
Bidang mendatar adalah bidang yang tegak lurus garis vertikal pada setiap
titik.
Bidang
horisontal
berbentuk
melengkung
mengikuti
permukaan laut.
Datum adalah bidang yang digunakan sebagai bidang referensi untuk ketinggian, misalnya permukaan laut rata-rata.
Elevasi adalah jarak vertikal (ketinggian) yang diukur terhadap bidang datum.
Banch Mark (BM) adalah titik yang tetap yang telah diketahui elevasinya terhadap datum yang dipakai, untuk pedoman pengukuran elevasi daerah sekelilingnya.
Prinsip cara kerja dari alat ukur waterpass adalah membuat garis sumbu teropong horisontal. Bagian yang membuat kedudukan menjadi horisontal adalah nivo, yang berbentuk tabung berisi cairan dengan gelembung di dalamnya. Dalam menggunakan alat ukur waterpass harus dipenuhi syarat-syarat sbb :
Garis sumbu teropong harus sejajar dengan garis arah nivo.
Garis arah nivo harus tegak lurus sumbu I.
Benang silang horisontal harus tegak lurus sumbu I.
Fungsi utama alat ini adalah antara lain:
Memperoleh pandangan mendatar atau mendapat garis bidikan yang sama tinggi, sehingga titik – titik yang tepat garis bidikan/ bidik memiliki ketinggian yang sama.
Dengan pandangan mendatar ini dan diketahui jarak dari garis bidik yang dapat dinyatakan sebagai ketinggian garis bidik terhadap titik – titik tertentu, maka akan diketahui atau ditentukan beda tinggi atau ketinggian dari titik – titik tersebut.
Menurut Wolf, P.R. dkk (1997), selain itu, alat ini dapat ditambah fungsi atau kegunaannya dengan menambah bagian alat lainnya. Umumnya alat ukur waterpass ditambah bagian alat lain, seperti :
Benang stadia, yaitu dua buah benag yang berada di atas dan dibawah serta sejajar dan dengan jarak yang sama dari benang diafragma mendatar. Dengan adanya benang stadia dan bantuan alat ukur waterpass berupa rambu atau bak ukur alat ini dapat digunakan sebagai alat ukur jarak horizontal atau mendatar. Pengukuran jarak dengan cara seperti ini dikenal dengan jarak optik.
Lingkaran berskala, yaitu lingkaran di badan alat yang dilengkapi dengan skala ukuran sudut. Dengan adanya lingkaran berskala ini arah yang dinyatakan dengan bacaan sudut dari bidikan yang ditunjukkan oleh benang diafragma tegak dapat diketahui, sehingga bila dibidikkan ke dua buah titik, sudut antara ke dua titik tersebut dengan alat dapat ditentukan atau dengan kata lain dapat difungsikan sebagai alat pengukur sudut horizontal.
Untuk menggambarkan profil memanjang dari suatu rencana proyek diperlukan ketingian dan jarak mendatar antara titik-titik tersebut. Ketinggian dihitung dari beda tinggi titik-titik datumnya (titik referensi hitungan). Sedangkan jarak mendatarnya diambil untuk setiap jarak-jarak tertentu, kemudian direntang disepanjang garis rencana proyek (Spruyt, 1980).
Gambar 2. Pengukuran beda tinggi dengan menggunakan waterpass (http://treemusketer.blogspot.co.id/2015/03/v-behaviorurldefaultvmlo.html)
Pengukuran profil memanjang dan melintang dilakukan pada proyek pengukuran untuk jalan raya, aluran irigasi, jaringan transmisi tegangan tinggi dan lain-lain. 1. Hitung jarak optis dengan rumus: dij = k * (BA-BB) sin2 v Dimana: BA
= bacaan benang atas (mm)
BB
= bacaan benang bawah (mm)
V
= sudut vertical (˚)
dij
= jarak optis (m)
Karena waterpass selalu berada dalam keadaan mendatar (90˚), sehingga sin2V selalu bernilai satu, sehingga persamaan diatas berubah menjadi: dij = k * (BA-BB) Penentuan jarak optis ini dapat juga digunakan untuk mengotrol benar atau tidaknnya benang diafrgama. 2. Hitung beda tinggi dengan persamaan: Δh = k * (BA-BB) * ½ sin 2V + (TA-BT)/1000 Dimana: Δh
= Beda tinggi (mm)
BA
= Bacaan benang atas (mm)
BT
= Bacaan benang tengah (mm)
BB
= Bacaan benang bawah (m)
V
= Sudut vertical (˚)
i
= Tinggi alat (m)
Karena alat waterpass selalu berada dalam keadaan mendatar (90˚) sehingga sin 2V bernilai nol, maka persaman di atas menjadi: Δh = (TA-BT)/1000
Apabila beda tinggi yang diperoleh bernilai negative, berarti titik dimana alat berdiri lebih tinggi dari titik target. Dan apabila yang diperoleh bernilai positif, bearti titik taret yang lebih tinggi. 3. Hitung elevasi/ketinggian (h) masing-masing titik pengukuran HB = HA + ΔhAB Dimana: HA
= Elevasi titik acuan (m)
ΔhAB
= Beda tinggi hasil pengukuran dari A dan B (m)
HB
= Elevasi titik target (m)
GPS (Global Positioning System) adalah sistem satelit navigasi dan penentuan posisi yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika Serikat. Sistem ini didesain untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga-dimensi serta informasi mengenai waktu, secara kontinyu di seluruh dunia tanpa bergantung waktu dan cuaca, bagi banyak orang secara simultan. Saat ini GPS sudah banyak digunakan orang di seluruh dunia dalam berbagai bidang aplikasi yang menuntut informasi tentang posisi, kecepatan, percepatan ataupun waktu yang teliti. GPS dapat memberikan informasi posisi dengan ketelitian bervariasi dari beberapa millimeter (orde nol) sampai dengan puluhan meter. Ada dua jenis alat penerima sinyal GPS yaitu navigasi dan jenis goedetik. Alat penerima jenis navigasi merupakan alat yang mempunyai bentuk sederhana, kecil, dan praktis dibawa kemana-mana karena tidak dilengkapi alat perlengkapan lainnya (seperti statip atau kaki tiga dan antena luar) sehingga, tidak memerlukan bantuan orang lain untuk membawanya.karena itu, alat ini sangat sesuai untuk digunakan sebagai alat petunjuk navigasi.
Gambar 3. Perbedaan GPS Navigasi dan GPS Geodetic (http://www.indonetwork.co.id/product/gps-navigasi-garmin-gps-geodetic-1159094) Berbeda dengan jenis navigasi, jenis geodetik merupakan alat penerima sinyal satelit GPS yang mempunyai bentuk dan ukuran lebih besar dari jenis navigasi, serta dilengkapi dengna kaki tiga (statip) untuk menempatkan antena tepat diatas titik yang akan diukur/ditentukan posisinya. Dengan demikian, untuk membawa seluruh perlengkapan ke lapangan diperlukan dua atau tiga orang personal (Wirsing, J.R., 1995). Prinsip penentuan posisis dengan GPS ini merupakan metode pengikatan ke belakang. Pada metode pengikatan ke belakang yang asli, data yang diukur adalah sudut-sudut di titik yang dicari koordinatnya di satelit-satelit yang sedang diamati (paling sedikit diperlukan empat satelit untuk setiap satu titik ukur. Berhubung posisi/koordinatnya sudah diketahui setiap saat, maka satelitsatelit tersebut berfungsi sebagai titik ikat. Posisi yang diukut/ditentukan oleh metode GPS ini adalah dalam bentuk koordinat siku-siku tiga dimensi atau dapat pula dalam bentuk koordinat geodetis (lintang, bujur) yang semuanya ditentukan terhadap elipsoid geosentrik World Geodetic System 1984 (WGS-1984) (Wongsotjitro, S., 1998).
Gambar 4. World Geodetic System 1984 (WGS-1984) (http://www.wikiwand.com/cs/World_Geodetic_System)
II. TUJUAN
1.
Mengetahui cara mengukur beda tinggi
2.
Mengetahui cara menghitung kemiringan suatu lereng
3.
Mampu menggambar koordinat Universal Transvers Mercator (UTM) dan Geografi ke dalam peta sederhana
III. ALAT DAN BAHAN
1.
Theodolite
2.
Bak Ukur
3.
Alat Tulis
4.
Payung
5.
Meteran
6.
Kompas geologi
7.
Clipboard
IV. PROSEDUR KERJA
Adapun prosedur kerja pada praktikum kali ini adalah : a. Kelerengan 1. Disiapkan kompas geologi 2. Diukur kemiringan dengan meletakkan bagian timur ( East ) kompas ke permukaan jalan 3. Di arahkan hingga gelembung pada nifo tabung berada di tengah tabung. 4. Dilihat nilai kemiringan yang tertera 5. Diukur jarak permukaan dengan kemiringan yang sama 6. Diulangi percobaan 2-5 pada permukaan dengan kemiringan yang berbeda. 7. Berdasarkan data yang diperoleh, digambarkan ke dalam peta sederhana dengan menggunakan kertas millimeter A4
b. Beda tinggi dan Jarak 1. Disiapkan alat-alat yang akan digunakan 2. Diletakkan theodolit di titik A 3. Diletakkan rambu ukur di titik pertama 4. Ditembakkan theodolit ke arah rambu ukur dan dilihat benang atas, benang bawah, dan benang tengahn ya 5. Ditentukan sudut azimuth 6. Dipindahkan rambu ukur ke titik kedua 7. Ditembakkan theodolit ke arah rambu ukur dan dilihat benang atas, benang bawah, dan benang tengahnya 8. Ditentukan sudut azimuth dan tinggi alat 9. Dipindahkan theodolit ke titik B 10. Ditembakkan theodolit ke arah rambu ukur di titik kedua dan dilihat benang atas, benang bawah, dan benang tengahnya 11. Diulangi langkah ke 5-10 hingga diperoleh 4 kali pemindahan theodolit. 12. Digambarkan beda tinggi yang diperoleh dalam peta sederhana dengan menggunakan kertas millimeter A4.
c. GPS 1. Disiapkan dua macam GPS yaitu UTM (Universal Transvers Mercator ) dengan satuan meter dan Geografi dengan satuan DMS (Degree Minute Second ) 2. Ditentukan titik awal pengukuran koordinat 3. Ditekan Mark yang ada pada GPS dan dicatat lokasi, titik koordinat, dan ketinggiannya. 4. Ditekan selesai 5. Diulangi langkan 2-4 hingga titik terakhir pengukuran koordinat, hal ini berlaku untuk GPS UTM maupun Geographic. 6. Berdasarkan data yang diperoleh, titik-titik koordinat pada GPS UTM maupun GPS digambarkan ke dalam peta sederhana dengan menggunaan kertas millimeter A4 yang berbeda.
V. DATA DAN PERHITUNGAN
5.1. Tabel Pengamatan 5.1.1. Data Pengamatan Beda Tinggi
No.
Titik
Ba
Bb
Bt
Plotting
(m)
(m)
(m)
Belakang
1,3
1,14
Jarak Teodolite
1,2
Jarak
Tinggi
meteran Teodolite
(m)
(m)
(m)
16
18
1,49
1.
Beda Tinggi (m)
0,69 Depan
2
1,78
1,89
22
22,8
1,49
Belakang
1,04
0,86
0,95
18
20,5
1,46
2.
0,27 Depan
1,31
1,03
1,22
28
28
Belakang
0,81
0,63
0,87
18
19
1,46
3.
0,25 Depan
1,25
0,99
1,12
19
19
Belakang
2,08
1,93
2,0
15
16
1,48
4.
-1,07 Depan
1,08
0,85
0,93
23
23
5.1.2. Data Pengamatan GPS UTM 48S
No.
Lokasi
X
Y
h (m)
1.
FST
0335338
9821456
57
2.
FAPERTA
0335223
9821606
53
4.
REKTORAT 1
0335125
9821653
54
5.
REKTORAT 2
0335160
9821731
51
6.
FEB
0335045
9821784
51
7.
FH
0335027
9821553
56
8.
FKIP
0335112
9821470
57
9.
FAPET
0335202
9821510
56
5.1.3. Data Pengamatan GPS DMS
No.
Lokasi
S
E
h (m)
1.
FST
010 36' 53.30"
1030 31' 11.30"
57
2.
FAPERTA
010 36'48.36"
1030 31'07.53"
55
4.
REKTORAT 1
010 36' 46.79"
1030 31' 04.45"
57
5.
REKTORAT 2
010 36' 44.37"
1030 31' 05.64"
53
6.
FEB
010 36' 42.58"
1030 31' 01.86"
55
7.
FH
010 36' 50.12"
1030 31' 01.19"
56
8.
FKIP
010 36' 52.87"
1030 31' 03.96"
58
9.
010 36' 51.51"
FAPET
5.2. Perhitungan Berikut ini perhitungan jarak dari data diatas : 1. Titik Belakang Jarak
= (Ba – Bb) x 100 = (1,3-1,14) x 100 = 16 m
Titik Depan Jarak
= (Ba – Bb) x 100 = (2-1,78) x 100 = 22 m
2. Titik Belakang Jarak
= (Ba – Bb) x 100 = (1,04-0,86) x 100 = 18 m
Titik Depan Jarak
= (Ba – Bb) x 100 = (1,31-1,03) x 100 = 28 m
3.
Titik Belakang Jarak
= (Ba – Bb) x 100 = (0,81-0,63) x 100 = 18 m
Titik Depan Jarak
= (Ba – Bb) x 100 = (0,48 – 0,29) x 100 = 19 m
4.
Titik Belakang Jarak
= (Ba – Bb) x 100 = (2,08 – 1,93) x 100 = 15 m
Titik Depan Jarak
= (Ba – Bb) x 100 = (1,08-0,85) x 100 = 23 m
1030 31' 06.94"
57
Berikut ini adalah perhitungan Beda tinggi dari data diatas : 1.
Titik belakang – depan
= Bt depan – Bt belakang = 1,89-1,2 = 0,69 m
2.
Titik belakang – depan
= Bt depan – Bt belakang = 1,22-0,95 = 0,27 m
3.
Titik belakang – depan
= Bt depan – Bt belakang = 1,12-0,87 = 0,25 m
4.
Titik belakang – depan
= Bt depan – Bt belakang = 0,93-2 = -1,07 m
Berikut adalah perhitungan kemiringan dari data diatas : 1.
Kemiringan 1º jarak dilapangan 161 m sin sin 1 0,017
= = =
sin 161
sin 90 161 1
1 = 0,017 161
A = 2,737 m
VI. ANALISIS
Pada praktikum kali ini yaitu Ilmu Ukur Tanah, kami menggunakan beberapa alat yang kami VII.KESIMPULAN
Pada praktikum kali ini, dapat ditarik kesimpulan yaitu sebagai berikut: 1. Beda tinggi pada permukaan yang miring diperoleh dari pengurangan benang tengah depan dan benang tengah belakang. 2. Jarak dan tinggi lereng diperoleh setelah diketahui derajat kemiringan dan jarak kelerengan dengan menggunakan aplikasi trigonometri cos dan sin 3. Penggambaran koordinat dilakukan sesuai dengan koordinat yang diperoleh dan dihubungkan sehingga membentuk peta sederhana yang sesuai dengan keadaan nyatanya.
DAFTAR PUSTAKA
Akhbar, 2003. Geodesi dan Kartografi untuk Bidang Kehutanan. Universitas Tadulako, Palu. Brinker, R.C., dan Wolf, P.R., 1997. Dasar-Dasar Pengukuran Tanah (Surveying). Erlangga, Jakarta. Spruyt, 1980. Mengukur dan Menentukan Titik di Lapangan. Erlangga, Jakarta. Wirsing, J.R., 1995. Pengantar Pemetaan. Erlangga, Jakarta. Wongsotjitro, S., 1998. Ilmu Ukur Tanah. Kanisius, Jakarta.
