UNIT 7
PENGENALAN UKUR ARAS
Objektif am
:
Mempelajari dan memahami tujuan, istilah, jenis alat dan
kaedah kerja ukur aras.
Objektif khusus
: Di akhir pembelajaran unit ini anda sepatutnya dapat :
Menjelaskan tujuan dan keperluan menjalankan ukur aras.
Memberikan makna yang tepat bagi istilah-istilah di dalam ukur aras.
Membezakan jenis-jenis alat aras yang digunakan dalam ikir aras.
Menjalankan kerja-kerja ukur aras
7.0 DEFINASI
Ukur aras adalah proses pengukuran bagi menentukan beza tinggi diantara titik-titik di atas mukabumi yang dirujuk kepada datum dengan menggunakan alat aras dan setaf.
Rajah 7.1 Pengukuran aras / beza tinggi antara dua titik
Katakan bacaan pada setaf di A adalah 1.353m dan pada B = 2.887. Beza tinggi A dan B adalah 1.357 - 2.887 = -1.543. Ini bermakna titik B berada 1.357m di bawah
titik A. Dalam ukur aras, keadaan ini dinamakan sebagai ‘turun’ Jadi, jika Aras laras
titik A = 100.000 maka Aras Laras titik titik B = 100.000 -1.357 = 98.446m.
7.1 TUJUAN UKUR ARAS
Antara kegunaan atau tujuan ukur aras dibuat adalah untuk perkara-perkara berikut.
1. Mendapatkan beza tinggi antara dua titik.
2. Membina Batu Aras (Bench Mark) dan Batu Aras Sementara (Temporary Bench Mark) untuk sesuatu projek pembinaan.
3. Mendapatkan keratan rentas dan keratan memanjang yang
menunjukkan profail tanah terutamanya bagi projek laluan dengan itu segala perancangan akan dapat dilakukan.
4. Menghasilkan peta kontor bagi sesuatu kawasan pembinaan 5. Untuk kerja-kerja ukur kawalan pugak semasa memancang tanda
(setting out)
6. Menanda kecerunan tanah untuk tujuan tertentu seperti pengaliran air dan sebaginya.
7.2 ISTILAH-ISTILAH UKUR ARAS
7.2.1 Garisan Aras
Ialah garisan mendatar yang selari dengan permukaan ufuk bumi. Contoh yang paling senang dilihat ialah permukaan air disebuah tasik. Garisan ini akan bersudut tepat dengan garis gravity bumi.
7.2.2 Aras laras
Ketinggian setiap titik di muka bumi samada ke bawah atau ke atas datum Sebarang permukaan aras yang menjadi rujukan bagi ketinggian titik di permukaan bumi. Biasanya dirujuk kepada paras purata laut (mean sea level) msl
7.2.3 Batu Aras
Ianya juga dikenali sebagai (BM iaitu Bench Mark) merupakan titik rujukan tetap dan kekal yang diketahui aras larasnya. Ianya satu binaan yang kekal, stabil dan selamat dan kebiasaanya dibina di tepi-tepi jalan setiap 2km atau berhampiran bangunan-bangunan kerajaan, persimpangan jalan dan
sebagainya.
7.2.4 Batu aras Sementara
Ianya juga dikenali sebagai (TBM –Temporary Bench Mark) iaitu titik rujukan aras laras yang dibina untuk kegunaan sementara di kawasan pembinaan sehingga pembinaan itu siap.
7.2.5 Pandangan Belakang
Cerapan yang pertama diambil selepas alat aras didirisiapkan
7.2.6 Pandangan Antara
Cerapan yang diambil diantara pandangan belakang dan pandangan hadapan
7.2.7 Pandangan Hadapan
Cerapan terakhir sebelum alat aras dipindahkan
7.2.8 Titik Pindah
Titik kedudukan setaf di mana dua bacaan dibuat, iaitu pandangan belakang dan pandangan hadapan diambil.
Rajah 7.2 Kedudukan titik pindah
PH PB
TITIK PINDAH STN A
7.2.9 Aras Lompat
Kerja pengukuran aras untuk menyemak satu siri pengukuran yang telah dijalankan dari titik akhir ke titik mula
7.3 SENARAI PERALATAN UNTUK MENJALANKAN UKUR ARAS.
Bagi menjalankan kerja ukur aras, alat-alat berikut adalah perlu.
7.3.1 Alat Aras
Berbagai jenis alat aras boleh digunakan untuk menjalankan ukur aras. Pemilihan alat aras adalah bergantung kepada faktor kos, masa dan ketepatan pengukuran. Walaubagaimanapun, secara umumnya alat aras boleh dibahagi kepada 3 jenis utama, iaitu ;
1. Alat aras Dompot (Dumpey Level) 2. Alat aras Jongkit (Tilting Level) 3. Alat aras Automatik
4. Alat aras digital
Tiub gelembung udara paksi pugak
paksi tiub gelembung kanta
mata
paksi ufuk teropong
skru kaki pelaras
garisan plumbab
Rajah 7.3 Keratan rentas binaan asas alat aras
7.3.2.1.1 Alat aras Dompot (Dumpey Level)
Alat aras dompot adalah yang paling ringkas. Pengarasan alat dilakukan dengan memusingkan tiga skru kaki pelaras. Langkah-langkah pengarasan alat adalah seperti berikut.
Langkah 1
Halakan teropong selari dengan mana-mana dua skru kaki (2 & 3).
Pusing kedua-dua skru kaki serentak pada arah berlawanan sehingga gelembung aras berada di tengah-tengah.
Langkah 2
Pusing teropong 90 atau selari dengan skru kaki no. 1. Pusingkan skru kaki pelaras no. 1 (Jangan pusing skru 2 & 3) sehingga gelembung aras berada di tengah-tengah.
Langkah 3
Pusing teropong 90 atau selari dengan skru kaki (2 & 3) tetapi berlawanan arah dengan langkah 1. Pusing kedua-dua skru kaki serentak pada arah berlawanan sehingga gelembung aras berada di tengah-tengah.
Langkah 4
Pusing teropong 90 atau selari dengan skru kaki no. 1 (berlawanan arah dengan langkah 2). Pusingkan skru kaki pelaras no. 1 sehingga gelembung aras berada di tengah-tengah (Sekali
lagi …. Jangan pusing skru 2 & 3).
Langkah 5 (Semakan)
Pusing teropong 90 dan kembali ke kedudukan asal. Sepatutnya Gelembung aras akan berada di tengah-tengah pada mana-mana arah.
Jika gelembung masih tidak ditengah-tengah, ulangi langkah 1 – 4.
Skru kaki pelaras Gel. Aras
1
7.3.2.1 Alat aras Jongkit (Tilting Level)
Alat aras ini sama sebagaimana alat aras dompot kecuali ia mempunyai tambahan skru penjongkit dan gelembung aras jitu, yang digunakan untuk
melaraskan alat aras dengan lebih jitu setiap kali alat dihalakan ke pandangan lain. Mula-mula
pengarasan dibuat sebagaimana alat aras dompot. Tetapi sebelum bacaan setaf diambil, terlebih dahulu dipusingkan skru penjongkit untuk pengarasan jitu.
Kebanyakan alat menggunakan gelembung ‘U’ bagi
pengarasan jitu. Dalam keadaan aras, gelembung
kiri dan kanan akan membentuk huruf ‘U’ bila
skru.penjongkit dipusing.
7.3.2.2 Alat aras Automatik
Alat aras ini dinamakan sebegitu kerana ia berupaya untuk melaras dengan sendirinya setelah di laraskan secara kasar berpandukan kepada gelembung aras bulat. Sistem alat aras ini direkabentuk supaya prizam di dalamnya akan bertindak balas terhadap graviti bumi untuk menjadi dalam kedudukan datar.
7.3.2.3 Alat aras Digital
Alat jenis ini masih belum digunakan dengan meluas di negara kita. Dengan menggunakan konsep
pantulan cahaya atau laser, bacaan aras akan dipaparkan pada alat aras dalambentuk berdigit.
Rajah 7.5 Alat aras automatik. Gelembung bulat perlu sekurang-kurangnya berada di dalam bulatan bagi membolehkan alat mengaras dengan sendiri
Rajah 7.4
7.3.2 Kakitiga alat aras
Digunakan untuk mendirisiap alat aras. Terdapat dua jenis kaki tiga bagi kegunaan alat aras. Bagi alat aras dompot dan tilting, kebiasaannya permukaan tapak kaki tiga adalah rata. Manakala bagi alat aras automatik permukaan tapak kaki tiga adalah berbentuk melengkung bagi memudahkan lagi kerja-kerja pengarasan.
7.3.3 Setaf
Setaf yang digunakan adalah setaf metrik yang boleh dipanjang dan dipendekan. Panjangnya adalah 4 atau 5 meter yang bersambung-sambung.Terdapat juga setaf soptwith iaitu dalam unit imperial.
Rajah 7.4 Gambaran setaf dilihat melalui teropong alat aras.
7.3.4 Staf Levell/ Gelembung setaf
Gelembung udara yang digunakan untuk memastikan setaf didirikan betul-betul tegak. Selalunya dilekapkan pada sisi setaf. Gelembung udara pada gelembung setaf dapat membantu ketegakan setaf
7.3.5 Pita ukur
Digunakan untuk mengukur jarak dari alat aras ke setaf. Jarak antara pandangan belakang dan pandangan hadapan sebaik-baiknya lebih kurang sama untuk mengelakkan selisih kolimatan alat.
7.3.6 Buku Kerja Luar / Borang Pembukuan Ukur Aras
Buku kerja luar digunakan untuk merekod bacaan setaf dan membuat kiraan aras laras. Pembukuan dan kiraan boleh dibuat dengan dua kaedah, iaitu kaedah naik turun atau kaedah tinggi garis kolimatan(TGK).
1.
2
1.
3
Perhatikan bahawa setiap satu senggatan adalah bersamaan satu sentimeter (1 cm). Dengan ini bacaan boleh dibuat kepada 1 mm yang hampir.
UJI KEFAHAMAN ANDA SEBELUM ANDA MENERUSKAN INPUT SELANJUTNYA
SILA SEMAK JAWAPAN ANDA PADA MAKLUMBALAS DI HALAMAN
BERIKUTNYA
S7a.1 Terangkan perbezaan di antara perkara-perkara berikut:
i. Alat aras dompot dan alat aras automatik
ii. Batu aras dan batu aras sementara
iii. Fungsi gelembung bulat dan gelembung panjang
S7a.2 Apakah yang anda tahu tentang tujuan ukur aras ?
SELAMAT MENCUBA.
SUDAHKAH ANDA MENCUBA ?
JIKA SUDAH BUAT SILA SEMAK JAWAPAN ANDA .
Jawapan untuk soalan 7.a.1.
i). Perbezaan alat aras dompot dan alat aras automatik adalah dari segi pegarasan alatnya iaitu alat dompot diaraskan menggunakan tiga skru kaki pelaras manakala alat aras automatik direka khas supaya prizam didalamnya bertindak mengaras dengan sendiri asalkan gelembung bulat berada didalam bulatan.
ii). Perbezaan diantara batu aras dan batu aras sementara ialah : Ianya juga dikenali sebagai (BM iaitu Bench Mark) merupakan titik rujukan tetap dan kekal yang diketahui aras larasnya. Ianya satu binaan yang kekal, stabil dan selamat dan kebiasaanya dibina di tepi-tepi jalan
setiap 2km atau berhampiran bangunan-bangunan kerajaan, persimpangan jalan dan sebagainya.
Manakala batu aras sementar dikenali sebagai (TBM –Temporary Bench Mark) iaitu titik rujukan aras laras yang dibina untuk kegunaan sementara di kawasan pembinaan sehingga pembinaan itu siap.
iii).Fungsi gelembung bulat adalah untuk pengarasan secara kasar manakala gelembung panjang pula untuk pengarasan yang lebih jitu.
Jawapan untuk soalan 7.a.2.
Antara kegunaan atau tujuan ukur aras dibuat adalah untuk perkara-perkara berikut.
1. Mendapatkan beza tinggi antara dua titik.
2. Membina Batu Aras (Bench Mark) dan Batu Aras Sementara (Temporary Bench Mark) untuk sesuatu projek pembinaan.
3. Mendapatkan keratan rentas dan keratan memanjang yang
menunjukkan profail tanah terutamanya bagi projek laluan dengan itu segala perancangan akan dapat dilakukan.
4. Menghasilkan peta kontor bagi sesuatu kawasan pembinaan 5. Untuk kerja-kerja ukur kawalan pugak semasa memancang tanda
(setting out)
7.4 PELARASAN ALAT ARAS.
Pelarasan alat aras terbahagi kepada dua jenis iaitu : a) Pelarasan sementara.
b) Pelarasan Tetap
7.4.1 Pelarasan Sementara.
Ia melibatkan kerja-kerja memasang, mengaras alat aras dan memfokus teropong. Anda kena lakukan di lapangan setiap kali alat aras di dirikan.
7.4.2 Pelarasan Tetap.
Ia adalah pelarasan yang anda lakukan kepada alt aras itu sendiri. Anda akan lakukan apabila bacaan yang diambil pada alat aras didapati kurang tepat ( terdapat ralat ).
7.5. KAEDAH MELAKUKAN PELARASAN SEMENTARA.
7.5.1 Mendirisiap Alat.
i) Dirisiapkan tripot ( kaki tiga ) diatas tanah dengan ketinggian yang setimpal dengan pencerap.
ii) Kuncikan skru-skru kakitiga dan datarkan tapak atasnya supaya hampir-hampir mendatar.
iii) Pasang alat aras keatas kakitiga dan kemaskan skru pengunci kakitiga pada alat.
iv) Dengan bantuan 3 skru paengatur aras, aturkan gelembung bulat (kasar) supaya ditengah.
Untuk alat aras jongkit – Kemudian aturkan gelembung
panjang (halus) supaya dapat membentuk huruf “ U “.
Setelah itu alat aras boleh digunakan.
7.5.2 Mengaras Gelembung Udara.
i) Bukakan / lepaskan pengunci garisan mendatar (jika ada). ii) Pusingkan teropong sehingga selari dengan mana-mana 2 skru
kakitiga, katakana A dan B. Ketengahkan gelembung dengan skru A dan B serentak seperti gambarajah dibawah.
iii) Pusingkan teropong 90 darjah dari kedudukan tadi dan masukkan gelembung dengan skru sahaja.
iv) Pusingkan teropong berkeadaan seperti di (ii) dan ketengahkan semula gelembung dengan skru A dan B.
v) Pusingkan 180 darjah. Jika gelembung tersebut pindah
kedudukannya, kembalikan gelembung dengan skru A dan B. vi) Pusingkan lagi 90 darjah. Jika gelembung tersebut masih juga
belum di dalam keadaan aras, kembalikannya dengan skru C. vii) Pusingkan teropong keliling dan semak. Jika alat aras sudah
laras, gelembung akan berada tetap pada kedudukannya . Alat aras sudah siap untuk digunakan.
viii) Arahkan teropong pada setaf dan fokuskan pada sasaran. ix) Jelaskan bebenang silangan (garisan stadia). Jika didapati
bebenang kurang jelas, maka putarkan skru pemfokus sehingga bebenang kelihatan tajam dan jelas.
7.6 KAEDAH MELAKUKAN PELARASAN TETAP.
i) Tiup gelembung mesti bersudut tepat dengan paksi pugak alat aras bermakna gelembung mesti terletak dibahagian tengah-tengah kotak gelembung.
ii) Garis kolimatan mesti selari dengan paksi tiup gelembung, bermakna garis tenung mesti bersudut tepat pada paksi pugak dan membuat satah mendatar.
iii) Cara : Kaedah ujian dua piket (rujuk rajah 7.7)
a. Setkan alat dititik c dan cerapkan bacaan setaf ke A dan B. b. Kemudian pindahkan alat ke titik D, dan cerapkan bacaan ke setaf A dan B.
c. Sekiranya perbezaan ketinggian ( a1– b1 ) = ( a2– b2 ), maka
alat tidak mempunyai selisih kolimatan.
d. Jika pebezaan ketinggian tidak sama, maka penyelarasan tetap pada alat perlu dijalankan.
e. Cara-cara pelarasan tetap ( rujuk rajah 7.7 )
Katakan AC = CB = BD.
Anggapkan selisih AC = e, maka CB dan BD juga sama
nilai dengan ‘e’.
Berdasarkan prinsip segitiga sebentuk, selisih DA = 3e.
Perbezaan sebenar = (bacaan benar di A) – (bacaan benar di B ) = ( a2– 3a ) – ( b2– e )
= a2– b2–2e ……… (1)
Diketahui juga perbezaan sebenar = a1 –b1 ………(2)
Diketahui, persamaan (1) = persamaan (2) ( a2– b2– 2e ) = ( a1– b1 )
2e = a2– b2– a1 + b1
e = a2– b2– a1 + b1
2
Maka masukkan nilai e untuk mendapatkan bacaan sebenar, Bacaan di A = ( a2– 3e )
Bacaan di B = ( b2– e )
7.7 PROSIDUR MENJALANKAN KERJALUAR UKUR ARAS.
7.7.1. Ukur aras terbalik.
Setaf boleh dibaca dengan cara tegak(normal) atau dipegang secara terbalik (invert). Selalunya kita memegang setaf secara tegak, tetapi untuk mendapatkan aras laras lantai bawah sesuatu objek kita boleh gunakan kaedah setaf terbalik.
Rajah 7.8 Setaf tegak (kiri) dan setaf terbalik (kanan)
Kaedah bacaan adalah sama, cuma angka-angka bacaan pada setaf akan nampak terbalik. Oleh itu kita perlu lebih berhati-hati semasa pembacaan.
Cuba buktikan bahawa aras laras bawah jambatan tersebut ialah = AL BA + PB + PH dimana PB dan PH ialah bacaan setaf belakang
dan setaf hadapan. BA
JAMBATAN
7.7.2 Ukur aras bersiri.
Jujukan ukur aras yang lebih rumit ditunjukkan dalam keratan rentas dalam rajah 7.9a, yang mana anda boleh melakukan kerja ukur aras
daripada OBM ke TBM untuk mencari aras terlaras titik-titik A hingga ke E. Rajah 7.9b menunjukkan ukur aras dalam pandangan pelan. Prosidur kerja luar ini dipanggil ukur aras bersiri dan caranya adalah seperti berikut :
(1) Alat aras didirisiapkan pada kedudukkan yang selesa di I1 dan PB adalah 2.191 diambil kepada OBM, iaitu tapak
setaf berada di atas OBM dan setaf dipegang secara tegak.
(2) Setaf dipindahkan ke titik A dan selepas itu ke titik B dan bacaan pada kedua-dua kedudukkan ini diambil, 2.505 dan 2.325 masing-masing.
(3) Titik aleh mesti digunakan untuk sampai ke titik D disebabkan sifat-sifat semulajadi keadaan tanah. Oleh itu titik dialih dipilih di C. Setaf dipindahkan ke C dan bacaannya 1.496m direkod. Ini adalah padandang hadapan (PH).
(4) Sementara setaf berada di C, alat dipindahkan ke
kedudukkan yang lain iaitu di I2. Bacaan dibuat daripada
(5) Setaf dipindahkan ke D dan E mengikut giliran dan bacaan yang di ambil adalah 2.513m (PA) dan 2.811m (PH) masing-masing. E menjadi titik antara (TA) yang lain.
(6) Akhir sekali, alat aras dipindah ke I3 , PB = 1.752m
dicerap pada E dan PH = 3.825 dicerap pada TBM. (7) Kedudukkan akhir setaf adalah di titik yang diketahui “
Reduce Level “ nya (RL). Ini adalah amat penting kerana
UJI KEFAHAMAN ANDA SEBELUM ANDA MENERUSKAN UNIT SELANJUTNYA
SILA SEMAK JAWAPAN ANDA PADA MAKLUMBALAS DI HALAMAN
BERIKUTNYA
Soalan 1.
Apakah yang anda faham tentang pelarasan sementara dan pelarasan tetap ?
Soalan 2.
Apakah yang anda telah pelajari mengenai ukur aras terbalik dan ukur aras bersiri ?
PERHATIAN
Anda hanya boleh berpindah ke PENILAIAN KENDIRI jika anda dapat menjawab kesemua soalan dalam aktiviti 7b ini.
Maklum balas 1.
Pelarasan sementara melibatkan kerja-kerja memasang, mengaras alat aras dan memfokus teropong. Anda kena lakukan di lapangan setiap kali alat aras di dirikan. Manakala pelarasan tetap adalah pelarasan yang anda lakukan kepada alat aras itu sendiri.
Anda akan lakukannya apabila bacaan yang diambil pada alat aras didapati kurang tepat ( terdapat ralat ).
Maklum balas 2.
Ukur aras terbalik dilakukan untuk mencari aras terlaras bagi lantai bawah bagi sesuatu pembinaan. Sebagai contoh bahagian bawah lantai
sesebuah jambatan.
Bagi ukur aras bersiri pula dilakukan untuk mendapat aras terlaras bagi satu jujukan butiran yang banyak dan jarak panjang. Sebagai contoh untuk kerja-kerja pemotongan atau pengorekan bagi pembinaan jalan.
Anda telah menghampiri kejayaan. Sila cuba semua soalan dalam penilaian kendiri.
Jika ada masalah yang timbul, sila berbincang dengan pensyarah anda.
Selamat mencuba. Semoga berjaya!!!
Soalan 1.
Cuba anda terangkan bagaimana hendak melakukan pelarasan tetap keatas
alat aras.
Soalan 2.
PENILAIAN
KENDIRI
Semak jawapan anda dalam ruangan
2.3
2.4
SUDAH MENCUBA ?
SILA SEMAK JAWAPAN ANDA DAN BANDINGKAN DENGAN
JAWAPAN DIBAWAH.
Malum balas kendiri 1.
i) Tiup gelembung mesti bersudut tepat dengan paksi pugak alat aras bermakna gelembung mesti terletak dibahagian tengah-tengah kotak gelembung.
ii) Garis kolimatan mesti selari dengan paksi tiup gelembung, bermakna garis tenung mesti bersudut tepat pada paksi pugak dan membuat satah mendatar.
iii) Dengan menjalankan ujian dua piket.
Malum balas kendiri 2.
Bacaan setaf tersebut adalah 2.358m.
