Pengukuran Sipat Datar Memanjang dan Melintang A. LATAR BELAKANG Sipat datar (levelling) adalah suatu operasi untuk menentukan beda tinggi antara dua titik di permukaan tanah. Sebuah bidang datar acuan, atau datum, ditetapkan dan elevasi diukur terhadap bidang tersebut. Beda elevasi yang ditentukan dikurangkan dari atau ditambah dengan nilai yang ditetapkan tersebut, dan hasilnya adalah elevasi titik-titik tadi. Pengukuran sipat datar memanjang digunakan apabila jarak antara dua stasiun yang akan ditentukan beda tingginya sangat berjauhan (berada di luar jangkauan jarak pandang). Sedang pengukuran sipat datar memanjang double stand merupakan salah satu jenis dari sekian banyak macam pengukuran sipat datar memanjang. Pengukuran sipat datar memanjang double stand dilakukan untuk mendapatkan hasil yang lebih teliti, karena dengan mengadakan dua kali pengukuran. Pengukuran sipat datar profil melintang adalah pengukuran yang dilakukan untuk menentukan tinggi rendahnya tanah atau untuk mendapatkan bentuk permukaan titik sepanjang garis tertentu. Kegunaan dari pengukuran ini adalah sebagai dasar dalam menentukan volume galian dan timbunan dalam perencanaan pembuatan jalan raya, jalan kereta api, saluran irigasi, dsb. Pengukuran sipat datar profil melintang sendiri digunakan untuk menentukan tinggi rendahnya tanah sepanjang garis melintang yang tegak lurus dengan garis sumbu proyek. B. MAKSUD DAN TUJUAN Adapun maksud dan tujuan dari dilaksanakannya kegiatan praktek pengukuran sipat datar memanjang dan melintang ini antara lain adalah sebagai berikut : 1) Untuk memberikan pemahaman terhadap mahasiswa tentang pengukuran sipat datar memanjang dan melintang itu sendiri 2) Agar mahasiswa mampu dan terampil dalam menggunakan alat PPD sesuai dengan prosedur 3) Untuk mengukur profil permukaan bumi dan mengetahui beda tinggi antara dua titik atau lebih pada suatu kawasan. 4) Untuk menentukan tinggi rendahnya tanah sepanjang garis melintang yang tegak lurus dengan garis sumbu proyek. C. DASAR TEORI Pengukuran beda tinggi dengan cara memanjang dan melintang dilakukan apabila jarak antara 2 titik dimana harus ditentukan beda tingginya berada pada jarak yang jauh atau beda tingginya besar sehingga rambu ukur tidak dapat dilihat dengan terang dan menginginkan adanya penentuan tinggi rendahnya tanah sepanjang garis melintang yang tegak lurus dengan garis proyek.
Adapun langkah-langkah perhitungannya adalah sebagai berikut : a) Perhitungan Beda Tinggi 1. Beda Tinggi (Δh) P1 (BM) P2 Δh P1 (BM) P2 = BTP1 BTP2 (Δh1) --> Stand 1 Δh P1 (BM) P2 = BTP1 BTP2 (Δh2) --> Stand 2 Δh P1 (BM) P2 rata-rata = Δh1 + Δh2 / 2 2. Beda Tinggi Melintang Δh P2 d1 = BTP2 BTd1 Δh P2 d2 = BTP2 BTd2 Δh P2 d3 = BTP2 BTd3 Dst... 3. Beda Tinggi (Δh) P2 P3 Δh P2 P3 = BTP2 BTP3 (Δh1) --> Stand 1 Δh P2 P3 = BTP2 BTP3 (Δh2) --> Stand 2 Δh P2 P3 rata-rata = Δh1 + Δh2 / 2 Dst... b) Perhitungan Tinggi Titik 1. Tinggi Titik P1 (TP1) -->BM TP1 = BM 2. Tinggi Titik P2 (TP2) TP2 = TP1 + Δh P1 P2 rata-rata 3. Tinggi Titik-Titik Detail Melintang Td1 = TP2 + Δh P2 d1 Td2 = TP2 + Δh P2 d2 Td3 = TP2 + Δh P2 d3 Td4 = TP2 + Δh P2 d4 Td5 = TP2 + Δh P2 d5 Dst... c) Perhitungan Jarak Optis 1. Jarak Optis (do) P1 (BM) P2 Stand 1
do belakang = (BAP1 BBP1) x 100 do muka = (BAP2 BBP2) x 100 do total = do belakang + do muka Stand 2 do belakang = (BAP1 BBP1) x 100 do muka = (BAP2 BBP2) x 100 do total = do belakang + do muka 2. Jarak Antar Titik-Titik Detail Melintang Jarak antar titik pada detail melintang diambil dari pengukuran langsung di lokasi praktek. 3. Dst... D. PELAKSANAAN PENGUKURAN a) Peralatan >> Pesawat Penyipat Datar (PPD) >> Statif >> Rambu Ukur >> Meteran >> Kertas dan Alat Hitung >> Data Board dan Alat Tulis >> Cat >> Payung b) Penyetelan Alat PPD 1. Mendirikan statif sesuai dengan prosedur yang telah ditentukan 2. Memasang pesawat diatas kepala statif dengan mengikatkan landasan pesawat dan skrup pengunci yang ada di kepala statif 3. Menyetel nivo kotak, dengan cara: a. Memutar skrup A,B secara bersamaan, sehingga gelembung nivo bergeser kearah skrup C. (gambar 3.a) b. Memutar skrup C kekiri atau kekanan, sehingga gelembung nivo bergeser ketengah. (gambar 3.b) 4. Memeriksa kembali kedudukan gelembung nivo kotak dengan cara memutar teropong kesegala arah. Jika posisi gelembung nivo bergeser, maka setel nivo
beberapa kali lagi, hingga pada saat pesawat diputar kesegala arah gelembung nivo tidak bergeser. c) Langkah Pengukuran 1. Menentukan letak titik yang akan dibidik dengan jarak antar titik adalah 25m. Titik awal (P1) adalah titik BM dan untuk titik selanjutnya (P2) berjarak 25m dari titik P1. Kemudian tandai titik tersebut dengan cat. 2. Sket lokasi titik yang telah ditentukan pada selembar kertas. 3. Mendirikan PPD di antara kedua titik tersebut, kemudian menyetel PPD hingga siap untuk digunakan. 4. Membidik rambu ukur pada titik pertama (P1), kemudian catat bacaan benangnya pada tabel sebagai bacaan benang belakang stand 1. 5. Membidik rambu ukur pada titik kedua (P2), kemudian catat bacaan benangnya pada tabel sebagai bacaan benang muka stand 1. 6. Pindahkan PPD ke arah depan atau ke arah belakang, kemudian menyetel PPD hingga siap untuk digunakan. 7. Membidik rambu ukur pada titik pertama (P1), kemudian catat bacaan benangnya pada tabel sebagai bacaan benang belakang stand 2. 8. Membidik rambu ukur pada titik kedua (P2), kemudian catat bacaan benangnya pada tabel sebagai bacaan benang muka stand 2. 9. Lakukan pembidikan bak ukur ke arah melintang titik kedua dengan cara pindahkan rambu ukur ke arah kanan dan kiri titik kedua. 10. Catat bacaan benang setiap pembidikan arah melintang, kemudian ukur jarak antar titik-titik melintang dan sket lokasi titik-titik melintang. 11. Lakukan langkah-langkah tersebut di atas untuk membidik rambu ukur pada titik-titik selanjutnya hingga titik terakhir (P16) 12. Setelah kegiatan praktek selesai, lakukan pengolahan data untuk mendapatkan beda tinggi antar titik, tinggi tiap titik, dan jarak optis antar titik. E. KESELAMATAN KERJA 1. Menggunakan pakaian kerja (wearpack) dan helm 2. ergunakan alat sesuai dengan kegunaan dan fungsinya 3. Menggunakan sepatu untuk melindungi kaki 4. Melindungi PPD dari sinar matahari langsung dengan menggunakan payung 5. Serius dan tidak bersenda gurau ketika praktek serta melaksanakan praktek sesuai dengan instruksi asisten E. HASIL PENGUKURAN Silahkan klik -->>disini<<-- untuk mendownload file excel perhitungan pengukuran memanjang dan melintang.
Itenas. Pengukuran sipat datar profil banyak digunakan dalam perencanaan suatu wilayah. Pengukuran ini terbagi menjadi dua macam, yaitu profil memanjang dan profil melintang. Dengan pengukuran profil ini, banyak manfaat yang bisa diperoleh dari data yang dihasilkan karena beda tinggi di setiap bagian di wilayah tersebut dapat diketahui. Informasi mengenai beda tinggi sangat berguna dalam cut dan fill suatu permukaan tanah yang tidak rata, misalnya saja dalam pengerjaan jalan raya atau jalur kereta api. Mengingat begitu besarnya manfaat sipat datar profil, maka pengukuran ini mutlak harus dikuasai oleh surveyor ataupun mahasiswa teknik Geomatika. Salah satu cara untuk menguasai pengukuran sipat datar profil adalah dengan pelaksanaan praktikum secara sungguh-sungguh atau dengan memperbanyak jam terbang pengukuran Prosedur Lapangan Menggunakan Waterpass Operasi sifat datar membutuhkan kerja sama dari dua petugas, yaitu pemegang alat dan pemegang rambu ukur pada saat pembacaan demi dicapainya hasil yang konsisten. Ketepatan survey tergantung dari ketelitian membuat garis bidik horizontal, kemampuan pemegang rambu ukur dalam memegang rambu ukur secara vertical, dan presisi rambu ukur yang dibaca. Ketepatan alat yang memakai nivo gelembung gas juga harus memperhatikan penyetelan tabung nivo dan presisi sejajar suatu nivo dan garis bidik. Tidak boleh terjadi penurunan alat di antara waktu bidik belakang dan bidik muka pada stasiun alat. (Wirshing, 1995) Pengoperasian Alat Waterpass harus disetel sebelum memulai operasi sifat datar. Setelah alat disetel, operasi waterpass terdiri dari memasang, mendatarkan, dan melakukan pembacaan sampai ketepatan tertentu. Pembacaan terdiri dari penentuan posisi dimana salib sumbu tampak memotong rambu ukur dan mencatat hasil pembacaan tersebut. Tiap alat yang dipasang memerlukan satu pembacaan bidik belakang untuk menetapkan tinggi alat dan paling sedikit satu pembacaan bidik muka untuk menentukan elevasi titik di sebelah muka ( sebuah titik stasiun atau elevasi ). Pembacaan halus biasanya sampai 0,01 ft kecuali digunakan target pada rambu ukur. Target tunggal yang dibaca dapat menimbulkan kesalahan tak sengaja. Tambahan bidik muka dapat dilakukan terhadap titik-titik lain yang dsapat dilihat dari tempat alat dipasang apabila elevasi titik-titiki ini juga diperlukan. Tergantung pada tipe survei dan alat yang dipakai, baik benang tengah, semua ketiga benang salib sumbu, atau cara dengan mikrometer dapat digunakan untuk melakukan pembacaan. (Wirshing, 1995) Langkah-langkah Untuk Mengambil Pembacaan Sebuah Waterpass 1. Waterpass dipasang dan didatarkan 2. Teropong diarahkan sedemikian rupa sehingga benang vertikal berimpit dengan salah satu sisi rambu ukur dan alat dikunci. 3. Lensa objektif difokuskan dan paralaks dihapus. 4. Gelembung nivo diperiksa, digeser ke tengah dan disetel kalau perlu. 5. Rambu ukur dibaca dan hasilnya dicatat. 6. Gelembung nivo diperiksa lagi apakah masih tetap di tengah-tengah. Apabila gelembung tergeser dari tengah-tangah, ia harus diketengahkan lagi dan pembacaan diulangi.
7. Setelah pemegang alat merasa puas bahwa gelembung tetap di tengah-tengah ketika pembacaan dilakukan, selisih pembacaan antara benang atas dan benang bawah dibaca untuk mengukur jarak dari waterpass sampai mistar ukur. Jarak ini dipakai untuk menyeimbangkan jarak bidik muka dan bidik belakang dan cukup dibaca sampai ketelitian sentimeter terdekat. 8. Pemegang alat memberi tanda kepada pemegang rambu ukur untuk maju ke posisi berikutnya. 9. Kunci teropong dibuka, teropong diputar, diarahkan ke posisi rambu ukur berikutnya dan difokuskan. Paralaks dihapus, posisi gelembung nivo diperiksa apakah masih di tengahtengah, ramb u ukur dibaca, dan posisi gelembung nivo diperiksa ulang. 10. Tahapan-tahapan ini diulangi sampai jumlah bidik muka yang diinginkan diambil dan sebuah titik stasiun ditetapkan. Jarak rambu ukur pada titiki stasiun diukur dan dicatat. Pemegang rambu ukur kemudian mengambil posisi di atas stasiun. 11. Waterpass dipindahkan ke posisi pemasangan berikutnya dan prosedur ini diulangi. (Wirshing, Metode Penghitungan Beda Tinggi Gambar 2.1 Prinsip Pengukuran Beda Tinggi Penghitungan beda tinggi antara dua titik yang diukur dengan waterpass dapat dihitung dengan rumus ΔH = BT B BT M Keterangan : BT B : Benang tengah belakang BT M : Benang tengah muka Istilah-istilah : - 1 slag adalah satu kali alat berdiri untuk mengukur rambu muka dan rambu belakang. - 1 seksi adalah suatu jalur pengukuran sepanjang ± 1-2 km yang terbagi dalam slag yang genap dan diukur pulang pergi dalam waktu satu hari. (Nurjati, 2004 ) Kesalahan-Kesalahan Pada Sipat-Datar
Kesalahan-kesalahan pada sipat-datar dengan menggunakan instrumen sipat datar diklasifikasikan sebagai berikut : 1. Kesalahan Petugas : 1. Disebabkan oleh observer 1. Pengaturan instrumen sipat datar yang tidak sempurna (penempatan gelembung nivo yang tidak sempurna dan sebagainya). 2. Instrumen sipat datar tidak ditempatkan pada jarak yang sama dari kedua rambu. 3. Kesalahan pembacaan. 4. Kesalahan pencatatan. 5. Disebabkan oleh rambu 1. Penempatan rambu yang tidak betul-betul vertikal. 2. Rambu tipe perpanjangan seperti misalnya rambu Sopwith yang perpanjangannya dirasakan kurang sempurna. 3. Disebabkan terbenamnya rambu, karena tidak ditempatkan pada tumpuan yang keras. Selanjutnya kesalahan yang disebabkan kekurangan-kekurangan pada tanda-tanda indeks rambu karena titik-titik balik bernomor genap yang tidak tersedia antara dua titik dapat dianggap sebagai kesalahan pembidik. Pada sipat datar teliti, seluruh jarak harus dibagi menjadi bagian-bagian berjumlah genap untuk menentukan titik-titik balik. 1. Kesalahan Instrumen : 1. Disebabkan oleh petugas 1. Penyetelan instrumen sipat datar yang tidak sempurna (garis kolimasi tidak sejajar dengan sumbu niveu tabung) 2. Parallax yang timbul pada saat pengukuran 1. Disebabkan oleh rambu 1. Graduasi rambu yang tidak teliti. Untuk perbaikannya dibutuhkan kalibrasi. 2. adanya kesalahan indeks rambu. 3. Sambungan rambu yang tidak sempurna (terutama pada tipe perpanjangan). 2. Kesalahan Alami : 1. Pengaruh sinar matahari langsung : sinar matahari langsung dapat merubah kondisi intrumen sipat datar dan karenanya merubah garis kolimasi. Pada sipat datar teliti selama observasi, instrumen sipat datar harus terlindung dari sinar matahari. Demikian pula, pemuaian atau penyusutan skala rambu harus dikoreksi disesuaikan dengan temperatur rambu tersebut. 2. Perubahan posisi intrumen sipat datar dan rambu-rambu : Karena beratnya sendiri, baik instrumen sipat datar maupun rambu akan dapat terbenam, jika ditempatkan di atas tanah yang lunak. Pada tempat-tempat seperti itu, penyangga statif dan rambu haruslah dibuat khusus seperti piket, patok atau harus dipilih tempat-tempat padat. Angin yang berhembus kencang akan menyulutkan pekerjaan pengukuran, dan untuk menghindarinya dapat digunakan perisai pelindung atau menggunakan rambu yang pendek. 3. Pengaruh refraksi cahaya : sebagaimana dimaklumi, bahwa berkas cahaya yang melintasi udara dengan kerapatan yang berbeda-beda akan direfraksikan. Sedangkan dekat di atas permukaan tanah temperatur udara sangat berubah-ubah dan karenanya perubahan kerapatannyapun besar pula. Karena itu pembacaan rambu menjadi sulit dan mungkin sekali tidak teliti. Untuk meningkatkan ketelitiannya, jarak bidikan haruslah sependek
mungkin. Selanjutnya diusahakan agar posisi instrumen sipat datar terletak di tengahtengah antara kedua rambu. 4. Pengaruh lengkung bumi : karena permukaan bumi tidaklah datar, akan tetapi berbentuk speris, maka lengkung permukaan bumi haruslah diperhitungkan. Tetapi hal ini merupakan problema yang kecil pada sipat datar. Lebih-lebih apabila instrumen sipat datar ditempatkan di tengah-tengah antara kedua rambu, maka pengaruhnya dapat diabaikan. (Sosrodarsono, 1983) Sipat Datar Profil Sipat datar profil bertujuan untuk menentukan bentuk permukaan tanah atau tinggi rendahnya permukaan tanah sepanjang jalur pengukuran, baik secara memanjang maupun melintang. Pengukuran profil dimaksudkan untuk mendapatkan gambaran tinggi rendahnya permukaan tanah sepanjang jalur pengukuran, yaitu dengan mengukura ketinggian dari masing-masing titik. Hasil pengukuran ini merupakan informasi untuk perencanaan jalan raya, jalan kereta api, irigasi jalur pipa dan lain-lain, seperti dalam: 1. Menentukan gradien yang cocok untuk pekerjaan konstruksi. 2. Menghitung volume pekerjaan. 3. Menghitung volume galian dan timbunan yang perlu disiapkan. Pengukuran Sipat Datar Profil dibagi menjadi dua pekerjaan yaitu sipat datar profil memanjang dan sipat datar profil melintang sedangkan pada tahap penggambaran, biasanya dilakukan penggambaran situasi sepanjang jalur pengukuran sipat datar profil memanjang maupun melintang dengan skala yang berbeda agar kondisi tanah secara vertikal akan lebih jelas terlihat. (Nurjati, 2004 ) a. Profil Memanjang Pelaksanaan pengukuran Sipat datar profil memanjang tidak jauh berbeda dengan sipat datar memanjang, yaitu melalui jalur pengukuran yang nantinya merupakan titik ikat bagi sipat datar profil melintangnya, sehingga mempunyai ketentuan sebagai berikut : Pengukuran harus dilakukan sepanjang garis tenah (as) jalur pengukuran dan dilakukan pengukuran pada setiap perubahan yang terdapat pada permukaan tanah. Data ukuran jarak dengan pita ukur dan dicek dengan jarak optis.
Gambar 2.2 Profil Memanjang Tampak Atas Cara Pengukuran : Alat di Atas Titik. Gambar 2.3 Profil Memanjang Alat di Atas Titik 1. Tempatkan alat sipat datar diatas patok (A). 2. Lakukan centering, sehingga alat tepat di atas titik A. 3. Gelembung nivo ketengahkan dengan 3 skrup klap. 4. Ukur tinggi alat diatas patok. 5. Bidik rambu pada titik 1 kemudian baca BA, BT dan BB. 6. Hitung d (jarak) dari alat ke rambu, d=(ba-bb).100 7. Lakukan hal yang sama (v, vi, vii) pada setiap titik relief (ii, iii, dst) ini pada seksi AB, untuk pengukuran pada seksi BC, maka alat isa dipindahkan pada titik B. 8. Lakukan urut-urutan dari nomor i s/d vii. 9. Hitungan : H 1 = H A + H A1 H 2 = H A + H A2 H n = H A + H An (Nurjati, 2004 ) b. Profil Melintang Pelaksanaan pengukuran sipat datar profil melintang dilakukan setelah pengukuran sipat datar profil memanjang, jarak antar potongan melintang dibuat sama, sedangkan pengukuran kearah samping kiri dan kanan as jalur memanjang lebarnya dapat ditentukan sesuai perencanaan dengan pita ukur misalnya pada jalan raya, potongan melintang dibuat dari tepi yang satu ke tepi yang lain. Arah potongan melintang tegak lurus dengan as, kecuali pada titik tikungan (contoh pada titik B) maka potongan diusahakan membagi sudut terseut sama besar atau bila perlu dibuatkan 2 buah potongan melintang yang masing-masing tegak lurus pada arah datang dan arah belokan selanjutnya.
Melintang Cara Pengukuran : Gambar 2.4 Arah Potongan Alat di Atas Titik 1. Tempatkan alat di atas titik A. 2. Lakukan centering. 3. Gelembung nivo ketengahkan dengan 3 skrup klap. 4. Ukur tinggi alat diatas patok. 5. Bidik rambu diatas titik 1. Baca BA, BT dan BB. 6. Hitung jarak optis dari alat ke rambu 1, d =(BA-BB).100 7. Lakukan hal yang sama (v,vi,vii) pada titik-titik 2, 3, 4 dan seterusnya sebagai titik-titik relief. 8. Demikian juga point 1 s/d 8 dilakukan pada setiap potongan melintang.