ILMU UKUR TANAH Disusun Oleh

ILMU UKUR TANAH

Disusun Oleh : Dian Ramadhan Arifin

111.140.024 Kelas F

ILMU UKUR TANAH

PROGRAM STUDI TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” YOGYAKARTA

3. POSISI HORIZONTAL

3.1 PENGERTIAN JARAK DAN METODE

Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda dalam selang waktu tertentu. Dalam ilmu Fisika, jarak dan panjang lintasan memiliki pengertian yang sama. Panjang lintasan dan jarak keduanya merupakan besaran skalar, yaitu besaran yang hanya memiliki besar saja. Sebagai contoh, Anda berangkat dari rumah ke sekolah. Pada lintasan yang sama, jarak yang ditempuh dari rumah ke sekolah ketika Anda berangkat adalah sama dengan jarak yang ditempuh dari sekolah ke rumah ketika Anda pulang. Oleh karena jarak tidak memiliki arah, jarak selalu bernilai positif. Dalam hal ini, jarak termasuk besaran skalar

Secara umum jarak dapat dibagi menjadi dua, iaitu :

1. Jarak horizontal (HD), merupakan panjang garis antara dua titik (AB) terletak

pada mendatar.

2. Jarak vertical (SD), apabila panjang garis antara dua titik (AB) terletak tidak pada

mendatar.

Metode berasal dari Bahasa Yunani “Methodos’’ yang berarti cara atau jalan yang ditempuh. Sehubungan dengan upaya ilmiah, maka metode menyangkut masalah cara kerja untuk dapat memahami objek yang menjadi sasaran ilmu yang bersangkutan. Fungsi metode berarti sebagai alat untuk mencapai tujuan.

3.2 METODE PENGUKURAN JARAK

Kedudukan antara dua titik bisa terletak dalam:

1. Posisi datar (sejajar dengan bidang datar), jaraknya disebut jarak datar.

2. Posisi miring (membentuk sudut lancip terhadap bidang datar), jaraknya disebut jarak miring (jarak lapangan).

3. Posisi tegak (membentuk sudut 90: terhadap bidang datar), jaraknya disebut jarak tegak (beda tinggi).

 Pengukuran jarak secara umum dibedakan menjadi dua cara, yaitu:

1. Pengukuran jarak secara langsung

- Jarak antara dua titik tidak begitu jauh atau pada hamparan yang tidak luas.

- Kondisi topografi relatif mudah (tidak banyak penghalang).

- Alat ukurnya antara lain: galah, pita ukur, rantai ukur, dan odometer.

2. Pengukuran jarak secara tidak langsung

- Jarak antara dua titik cukup jauh atau pada hamparan yang cukup luas.

- Pengukuran dilakukan secara optis ataupun elektonis.

- Alat ukur jarak optis antara lain: total station, tedolit, Bousole Tranche Montagne (BTM), waterpas.

- Alat ukur jarak elektronis yaitu Electronic Distance Measurement (EDM).

 Metode Pengukuran Jarak Langsung

1. Pacing (langkah)

Jarak = unit langkah x jumlah langkah

2. Menggunakan roda ukur (odometer)

Alat ini berguna khususnya untuk mengukur jarak kasar sepanjang garis lengkung. Tingkat ketelitiannya sekitar 1:200.

Jarak = bacaan odometer x keliling roda

3. Pita ukur (taping)

Tingkat ketelitiannya berkisar antara 1:500 sampai 1:3000, yang secara umum bisa diterapkan untuk sebagian besar survei pendahuluan Panjang pita ukur berkisar antara 20m – 100m.Satuan skala yang digunakan umumnya adalah meter dengan pembagian skala tiap 0,5cm – 1mm atau inchi dengan pembagian slaka tiap 0,125 inchi - 0,1 inchi.

 Alat bantu yang digunakan untuk pengukuran jarak langsung dengan pita ukur antara lain:

a. Jalon atau anjir adalah tongkat dari pipa besi dengan ujung runcing (seperti lembing) panjang antara 1.5m sampai 3m, diameter pipa antara 1.5cm sampai 3cm dicat merah dan putih berselang-seling. Jalon ini berguna pada pelurusan dan untuk menyatakan adanya suatu titik dilapangan pada jarak jauh.

b. Pengukur, adalah alat untuk memberi tanda titik sementara dilapangan. Terbuat dari besi dengan panjang ± 40m dan runcing diujungnya dan ujung lain lengkung.

c. Unting-unting adalah alat untuk membantu memproyeksikan suatu titik terbuat dari besi atau dari kuningan.

d. Water pas tangan adalah alat bantu untuk mendatarkan pita ukur.

e. Prisma dan kaca sudut adalah alat bantu untuk menentukan sudut 900/ siku.siku.

 Pengukuran Jarak Dengan Pita Ukur (Taping)

menentukan jarak datar (D), maka diperlukan pengukuran sudut miring () dengan menggunakan abney hand level dan clinometer.

Gambar 1.1 . Taping dalam beberapa bentangan

Jarak datar dihitung dengan rumus:

D = s cos 

Jika beda tinggi (h) antara ujung-ujung titik diukur, maka jarak datar dihitung dengan rumus:

D = (s2 – h2)½

Gambar 1.2.Taping pada permukaan miring

Langkah-langkah pengukuran jarak langsung dengan pita ukur sebagai berikut:

Pelurusan dilakukan jika pengukuran tidak dapat dilakukan dengan sekali membentangkan pita karena jarak yang diukur melebihi panjang pita ukur atau kondisi tanah yang tidak datar.

Misal, akan diukur jarak dari A ke B maka pelurusan dilakukan sebagai berikut:

- Tancapkan jalon di titik A dan titik B.

- Orang pertama melihat dari belakang jalon di A sedemikian hingga jalon di A dan B terlihat menjadi satu.

- Orang kedua membawa jalon j1. Dengan arahan dari orang pertama, orang kedua bergeser ke kiri atau ke kanan sedemikian hingga orang pertama melihat jalon di A, j1, dan B terlihat menjadi satu barulah jalon j1 ditancapkan.

- Cara yang sama dilakukan pada jalon j2,j3, dan seterusnya sampai semua penggalan jarak ditandai pelurusannya.

b. Pengukuran jarak.

Pengukuran jarak langsung minimal dilakukan oleh dua orang, yaitu orang pertama memegang bagian awal pita ukur dan orang kedua menarik pita ukur.

 Pelaksanaan pengukuran sebagai berikut:

- Ujung awal (angka 0) pita ukur ditempatkan di titik A.

- Pita ukur ditarik secara lurus dan mendatar sampai menyinggung jalon j1.

- Tancapkan pen ukur di titik A (a1) dan di titik j1 (a2), baca dan catat skala pita ukur yang berimpit di a2.

- Lakukan hal yang sama dari a2 ke a3, dan seterusnya sampai ke titik B.

Rasio ketelitian pengukuran jarak adalah:

(jumlahDpergi- jumlahDpulang)/Drata-rata

 Beberapa kondisi pengukuran jarak langsung antara lain:

1. Bila titik A dan B terhalang kolam

- Proyeksikan B pada C garis yang melalui A dititik C

- Ukur jarak AC dan jarak BC.

- Hitung jarak AB = AC2+BC2

Gambar 1.3. Pengukuran jarak langsung terhalang kolam

2. Bila titik A dan B tepat di tepi bangunan

- Buat garis l1 lewat titik A, tentukan titik 1 laluhubungkan 1 ke B sebagai garis m1.

- Pada garis m1 tentukan titik 2 dan hubungkan A ke 2 sehingga terbentuk garis l2 .

- Tentukan titik 3 pada garis l2, hubungkan 3 ke B sehingga terbentuk garis m2.

- Pekerjaan tersebut dilanjutkan sampai didapat:

Titik 5-4-B satu garis dan

Titik A-5-4-B satu garis lurus

- Selanjutnya pengukuran jarak AB

Gambar 1.4. Pengukuran jarak langsung dengan titik di tepi bangunan

 Kesalahan yang terjadi pada pengukuran jarak :

1. Kesalahan yang bersumber dari pengukur

Kurangnya ketelitian mata dalam pembacaan alat waterpass, yaitu pembacaan benang atas, benang bawah, dan benang tengah. Adanya emosi dari pengukur akibat rasa lapar sehingga tergesa-gesa dalam melakukan pengukuran dan akhirnya terjadi kesalahan mencatat.

2. Kesalahan yang bersumber dari alat

Ukur yang sering dipakai mempunyai tendensi panjangnya akan berubah, apalagi jika menariknya terlalu kuat. Sehingga panjang pita ukur tidak betul atau tidak memenuhi standar lagi. Patahnya pita ukur akibat terlalu kencangnya menarik pita ukur, sehingga panjang pita ukur bergeser (berkurang)

3. Kesalahan yang bersumber dari alam.

 Jenis-Jenis Kesalahan

Secara konvensional kesalahan dikategorikan ke dalam tiga jenis yaitu kesalahan besar (gross error), kesalahan sistematik (systematic error) dan kesalahan acak (random/accidental error).

1. Kesalahan Besar atau Gross Error/Blunder,

karakteristik pada kesalahan ini yaitu nilai pengukuran menjadi sangat besar/kecil/berbeda bila dibandingkan dengan nilai ukuran yang seharusnya. sumber kesalahannya yaitu karena kesalahan personal (kecerobohan pengukur) yang menyebabkan hasil pengukuran yang tidak homogen. cara penanganannya yaitu harus dideteksi dan dihilangkan dari hasil pengukuran. adapun langkah-langkah yang dilakukan untuk menghindari terjadinya kesalahan besar ini yaitu : Cek secara hati-hati semua objek yang akan diukur; Melakukan pembacaan hasil ukuran secara berulang untuk mengecek kekonsistenan; memverifikasi hasil yang dicatat dengan yang dibaca; Mengulangi seluruh pengukuran secara mandiri untuk mengeek kekonsistenan data; Penggunaan rumus aljabar atau geometrik sederhana untuk mengecek kebenaran hasil ukuran.

2. Kesalahan Sistematik (Systematic Error),

karakteristik pada kesalahan ini yaitu terjadi berdasarkan sistem tertentu (deterministic system) yang dapat dinyatakan dalam hubungan fungsional (hubungan matematik) tertentu dan mempunyai nilai yang sama untuk setiap pengukuran yang dilakukan dalam kondisi yang sama. Sumber kesalahannya yaitu terjadi karena kesalahan alat sehingga menyebabkan hasil pengukuran menyimpang dari hasil pengukuran yang seharusnya. Cara penanganannya yaitu harus dideteksi dan dikoreksi dari nilai pengukuran. contohnya dengan melakukan kalibrasi alat sebelum pengukuran. kesalahan sistematik dapat dieliminasi dengan melakukan : Kalibrasi peralatan; Menggunakan metoda pengukuran tertentu. 3. Kesalahan Acak (Random/Accidental Error),

probabilitas). Sumber kesalahannya yaitu terjadi karena kesalahan personal, alat, dan alam. tidak dapat dihilangkan tetapi dapat diminimalkan dengan melakukan pengukuran berulang (redundant observations) dan melakukan hitung perataan terhadap hasil pengukuran dan kesalahan pengukuran. Salah satu metode perataan adalah metode perataan kuadrat terkecil (Least Square Adjusment). Jika kesalahan sistematik, koreksi dapat dilakukan dengan menggunakan model fungdional dan kalibrasi alat, maka untuk mengeliminir kesalahan acak digunakan model probabilitas.

Kesalahan Yang Bersumber Dari Alam

Alam merupakan salah satu faktor pengukuran yang paling tak terduga, alam dapat sewaktu-waktu berubah secara spontan, tetapi hal ini jarang sekali terjadi pada saat pengukuran berlangsung.

Beberapa contoh sumber kesalahan ukur karena alam antara lain : 1. Angin

Hembusan angin yang kencang akan mempengaruhi hasil pengukuran, dikarenakan angin yang berhembus ke rambu ukur dapat merubah posisi rambu menjadi tidak tegak lurus. Selain itu, angin akan menyulitkan para pengukur dalam membentangkan pita ukur, pita ukur akan menjadi susah untuk diluruskan sehingga jarak ukur akan menjadi lebih panjang dari yang seharusnya.

2. Cuaca

Cuaca sering menjadi halangan bagi para pengukur, cuaca yang tak menentu dapat menunda berlangsungnya pengukuran. Misal tiba-tiba terjadi badai, akan sangat sulit untuk bisa melakukan pengukuran.

3. Bencana alam

Misalkan gunung meletus, angin topan, gempa bumi, banjir, dan bencana-bencana alam lainnya.

4. Bentuk bumi

5. Cahaya Matahari

Cahaya matahari dapat menjadi sumber kesalahan pada proses pengukuran tanah, khususnya jika pengukuran dilakukan secara optical atau menggunakan alat optik seperti teropong dan lain sebagainya. Cahaya matahari sewaktu-waktu dapa membias melalui lensa optik sehingga hasil pengukuran mungkin akan kurang sesuai seperti apa yang diharapkan, bisa saja lebih ataupun kurang.

 Metode pengukuran pada alat ukur sederhana :

1. Pengukuran jarak Apabila jarak antara dua titik yang akan diukur lebih panjang dari alat ukur yang ada maka dua tahapan yang harus dilakukan :

- pelurusan (pembanjaran) Pembanjaran dilakukan oleh dua orang, seorang membidik sementara yang lain menancapkan yalon sesuai dengan komando dari si pembidik. Seprti yang terlihat pada gambar x, misalnya akan diukur jarak AB, dua buah yalon harus ditancapkan di atas titik A dan B. Selanjutnya pembidik berdiri di belakang yalon A dan mengatur agar mata pembidik satu garis dengan yalon A dan B. Keadaan ini dapat diketahui jika mata si pembidik hanya melihat satu yalon saja. Di antara yalon A dan B harus ditancapkan beberapa yalon atau patok yang jaraknya terjangkau oleh alat ukur. Seringkali dijumpai rintangan pada areal yang akan diukur sehingga pembanjaran tidak dapat dilakukan seperti gambar diatas. Maka pembanjaran disini perlu perlakuan yang berbeda, dikarenakan : Kondisi lapangan yang bergelombang/curam/berbatasan dengan tembok tinggi. Ada bangunan/rintangan di tengah areal yang akan diukur, dan sebagainya. - pengukuran jarak secara langsung Pengukuran jarak dua titik dapat dilakukan dengan menggunakan kayu meter, rantai meter, pita meter. Untuk permukaan tanah yang miring, pengukuran dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan pita/kayu ukur yang diatur horizontal dengan bantuan nineau serta mengukur langsung tanah yang miring.

menggerakkan niveau yang dihubungkan dengan penunjuk skala hingga berada dengan mengukur panjang miringnya dan sudut yang terbentuk terhadap lereng. Pengukuran dengan waterpass instrumen Pengukuran Jarak dan Beda Tinggi Pada waterpass pengukuran jarak memiliki rumus : D = 100. (Ca – Cb) Untuk pengukuran beda tinggi (BT) antar dua titik dapat dihitung berdasarkan tinggi alat dan nilai kurva tengah, sehingga dirumuskan menjadi : BT = TA-Ct

 Pembacaan sudut horizontal

Sudut arah adalah sudut horizotal yang dibentuk oleh perpotongan suatu garis dengan meridian bumi (utara-selatan) . dalam pengukuran , untuk menyatakan besarnya sudut dikenal dua cara yaitu :bearing dan azimuth Biaring merupakan sudut arah yang diukur dari utara atau selatan magnet bumi ke titik lain searah atau berlawanan dengan arah putaran jarum jam dengan sudut kisaran antara 0- 90. Azimut merupakan sudut arah yang diukur dari utara magnet bumi ke titik yang lain searah jarum jam. Sehingga mempunyai kisaran attara 0-360 Pengukuran Dengan Theodolit 1. Pembacaan sudut horizontal (Az) Sudut arah adalah sudut horisontal yang dibentuk oleh perpotongan suatu garis dengan meridian bumi ( utara-selatan). Dalam pengukuran, untuk menyatakan besarnya sudut dikenal dua cara, yaitu

: “Bearing” dan “Azimuth”.

 Bearing merupakan sudut arah yang diukur dari utara atau selatan magnet bumi ke titik lain yang searah/berlawanan dengan arah putaran jarum jam, dengan sudut kisaran antara 0-90.

teropong dengan bidang horisontal. Pada umumnya besarnya sudut horisontal dan vertikal terdapat dalam satu mikrometer, namun adapula yang dipisahkan. 3. Pengukuran jarak (D) dan beda tinggi (BT) Jarak horisontal (H) dan Jarak (D) D = 100 (

Ca-Cb). Cos α H = D. Cos α

H = 100 ( Ca –Cb). Cos2 α Beda Tinggi (BT)

BT = H. Tg α – h

 Jarak yang digunakan dalam poligon adalah jarak datar yang dapat dihasilkan dari berbagai cara diantaranya :

1. Dari pengamatan sebuah pita ukur, hal ini bersifat kasar dikarenakan ketelitian dari pita ukur hanya mencapai cm dan untuk memenuhi metode pengukuran jarak datar sangatlah susah untuk diterapkan.

2. Dari pengamatan rambu ukur dengan theodolite, bersifat kasar karena ketelitian 5cm dan tergantung dari jauh dan dekatnya jarak tersebut.

ba = 04.50 dm

bt = 04.25 dm

jika V = 30º00’20”

(V adalah hasil pengurangan dari 90˚-bacaan vertikal, karena pada keadaan datar bacaan vertikal pada angka 90˚)maka, d (slope distance) dapat dihitung

d = 100*(ba-bb) catatan (ba-bt=bt-bb)

d = 100*(4.50-04.00)

d = 100*0.50

d = 50 dm

d = 5m

jika d sudah diketahui maka kita sudah dapat menghitung jarak datar dengan cara

hd = d*cosV

hd = 5*cos30º00’20”

hd = 4.33 m

3. Dari penghitungan dat

d = 89 m (jarak miring)

bv = 51º30’40” (bacaan sudut vertikal)

maka, sudut yang dibentuk adalah (v)

v = 90 º - 51º30’40” = 38º29’20”

jarak datar (hd)

hd = d * cosV

hd = 89 * cos 38º29’20”

hd = 69.663 meter

Dari hasil penghitungan instant oleh Total Station, sebenarnya pada Total station sudah terdapat bacaan HD (Horizontal Distance) yang muncul secara otomatis.

3.3 SUDUT, AZIMUT, DAN BEARING

Bacaan sudut pada tedolit ada dua yaitu:

1. Bacaan lingkaran vertikal, digunakan untuk menentukan besanya sudut vertikal.

2. Bacaan lingkaran horisontal, digunakan untuk menentukan besarnya sudut horisontal.

3.3.1. Sudut Vertikal

• Bacaan lingkaran vertikal bisa merupakan sudut vertikal (z) maupun sudut miring.

Pada kedudukan biasa = 900 – z

Pada kedudukan luar biasa = z - 2700

• Sudut vertikal, yaitu sudut yang ditentukan dari garis tegak (vertikal). Jika pembacaan sudutnya dari arah zenit (atas) maka disebut sudut zenit (z), jika dari arah nadir (bawah) maka disebut sudut nadir (n).

• Sudut miring, yaitu sudut yang ditentukan dari garis mendatar (horisontal) ke arah atas atau ke arah bawah. Jika pembacaan sudutnya ke arah atas maka disebut sudut elevasi, jika ke arah bawah maka disebut sudut depresi.

• Sudut vertikal maupun sudut miring digunakan untuk menghitung jarak datar.

Gambar 1.6. Sudut vertikal

3.3.2. Sudut Horisontal

 Bacaan lingkaran horisontal pada teodolit merupakan arahhorisontal teropong ketitik bidik tertentu.

 Sudut horisontal adalah selisih antara dua arah horisontal yang berlainan (bacaan FS – bacaan BS).

 Sudut horisontal dibedakan menjadi:

1. Sudut dalam (interior angle)adalah sudut yang terletak di bagian dalam poligon tertutup.

2. Sudut luar (eksterior angle) adalah pelingkar sudut dalam pada poligon tertutup.

3. Sudut ke kanan(angle to the right) adalah sudut menuju FS dengan putaran searah jarum jam.

4. Sudut ke kiri(angle to the left) adalah sudut menuju FS dengan putaran berlawanan jarum jam.

5. Sudut defleksi adalah sudut miring antara sebuah garis dan perpanjangan garis sebelumnya.

- Sudut defleksi kiri = sudut defleksi yang belok ke kiri.

- Sudut defleksi kanan = sudut defleksi yang belok ke kanan.

Gambar 1.7. Sudut horisontal

3.3.3 Azimut (Sudut Jurusan)

Azimut ialah sudut yang dimulai dari utara berputar searah jarum jam ke titik yang dituju.Besarnya azimut antara 00-3600.

a. Azimut sebenarnya, yaitu sudut yang dibentuk antara utara geografis dengan titik yang dituju.

b. Azimut magnetis, yaitu sudut yang dibentuk antara utara kompas dengan titik yang dituju.

c. Azimut peta, yaitu besar sudut yang dibentuk antara utara peta dengan titik yang dituju.

Back azimuth (BAz) adalah besar sudut kebalikan dari fore azimuth (FAz).

• jika FAz<1800 maka BAz = FAz + 1800

• jika FAz>1800 maka BAz = FAz - 1800

Gambar 1.8. Azimut

3.3.4. Bearing (Sudut Arah)

Gambar 1.9. Back azimut dan back bearing

3.3.5. Hubungan Azimut dan Bearing

Jika azimut ≤ 900, maka azimut = Bearing N-E

Jika 900 < azimut ≤ 1800, maka (1800 - azimut) = Bearing S-E

Jika 1800 < azimut ≤ 2700, maka (azimut - 1800) = Bearing S-W

Daftar Pustaka

https://dedikurniawanstmikpringsewu.wordpress.com/2013/07/24/pengertian-dan-definisi-metode-penelitian-dan-metode-penelitian/

Hartadi, joko. dkk, 2013, Petunjuk Praktikum Ilmu Ukur Tanah. Yogyakarta : Fakultas Geologi Universitas Pembangunan Nasional.

http://koleksiminisaya.blogspot.co.id/2014/05/kesalahan-pengukuran-dalam-ilmu-ukur.html

https://www.academia.edu/7675780/Ilmu_ukur_tanah