TUGAS 01

ILMU UKUR TANAH

ALAT UKUR TANAH

ARIANTO

D11109259

JURUSAN SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS HASANUDDIN

2011

A. PENGERTIAN ILMU UKUR TANAH

Ilmu ukur tanah disebut juga plan surveying yaitu ilmu yang mempelajari cara

menyajikan bentuk permukaan bumi baik unsur alam maupun unsur manuia (mencakup seni

dan teknologi) di atas permukaan yang dianggap datar.

Bentuk bumi merupakan pusat perhatian dan kajian dari bidang ilmu ukur tanah. Bumi

pada dasarnya berbentuk sangat tidak beraturan terbukti dengan adanya pegunungan dan

jurang-jurang. Ilmu ukur tanah atau plan surveying dibatasi pada cakupan wilayah yang

relatif sempit yaitu sekitar antara 0.5 derajat x 5.5 derajat atau 55 km x 55 km. Ilmu ukur

tanah dibagi dua pengukuran:

1. Pengukuran Kerangka Dasar Vertikal (KDV)

a. Metode sipat datar

b. Metode trigonometris

c. Metode barometris

2. Pengukuran Kerangka Dasar Horisontal (KDH)

a. Pengikatan ke muka

b. Pengikatan ke belakang

B. ALAT UKUR TANAH

1. THEODOLITE

Teodolit adalah salah satu alat ukur tanah yang digunakan untuk menentukan sudut

mendatar dan sudut tegak. Sudut yang dibaca bisa sampai pada satuan sekon ( detik ).

Dalam pekerjaan – pekerjaan ukur tanah, teodolit sering digunakan dalam pengukuran

polygon, pemetaan situasi maupun pengamatan matahari. Teodolit juga bisa berubah

fungsinya menjadi seperti PPD bila sudut vertikalnya dibuat 90°.

Dengan adanya teropong yang terdapat pada teodolit, maka teodolit bisa dibidikkan ke

segala arah. Untuk pekerjaan-pekerjaan bangunan gedung, teodolit sering digunakan untuk

menentukan sudut siku-siku pada perencanaan / pekerjaan pondasi, juga dapat digunakan

untuk mengukur ketinggian suatu bangunan bertingkat.

a. Bagian-bagian Theodolite

Secara umum, konstruksi teodolit terbagi atas tiga bagian :

1. Bagian Atas, terdiri dari :

a. Teropong / teleskope

b. Lingkaran skala tegak

c. Nivo tabung

d. Sekrup okuler dan obyektif

e. Sumbu mendatar ( sb. II )

f. Sekrup gerak vertikal

g. Teropong bacaan sudut

2. Bagian tengah, terdiri dari :

a. Penyangga bagian atas

b. Sekrup mikrometer

c. Sumbu tegak ( sb. I )

d. Nivo kotak

e. Sekrup gerak horisontal

3. Bagian Bawah, terdiri atas :

a. Lingkaran skalamendatar

b. Sekrup repetisi

c. Tiga sekrup penyetel

d. Tribrach

e. Kiap

b. Macam Theodolite

Macam Theodolit berdasarkan konstruksinya, dikenal dua macam yaitu:

1. Theodolit Reiterasi ( Theodolit sumbu tunggal )

Dalam theodolit ini, lingkaran skala mendatar menjadi satu dengan kiap, sehingga

bacaan skala mendatarnya tidak bisa di atur.

Theodolit yang di maksud adalah theodolit type T0 (wild) dan type DKM-2A

(Kem)

2. Theodolite Repitisi

Konsruksinya kebalikan dari theodolit reiterasi, yaitu bahwa lingkaran

mendatarnya dapt diatur dan dapt mengelilingi sumbu tegak.

Akibatnya dari konstuksi ini, maka bacaan lingkaran skala mendatar 0º, dapat

ditentukan kearah bdikan / target myang dikehendaki. Theodolit yang termasuk ke

dakm jenis ini adalah theodolit type TM 6 dan TL 60-DP (Sokkisha ), TL 6-DE

(Topcon), Th-51 (Zeiss).

c. Persyaratan operasi Theodolite

Sumbu ı harus tegak lurus dengan sumbu ıı (dengan menyetel nivo tabung dan nivo

kotaknya).

Garis bidik harus tegak lurus dengan sumbu ıı.

Garis jurusan nivo skala tegak, harus sejajar dengan indeks skala tegak.

Garis jurusan nivo skala mendatar, harus tegak lurus dengan sumbu ıı.

d. Penyetelan Theodolite

1. Dirikan statif sesuai dengan prosedur yang telah ditentukan.

2. Pasang pesawat di atas kepala statif dengan mengikatkan landasan pesawat dan

sekrup pengunci di kepala statif.

3. Stel nivo kotak dengan cara :

a. Putarlah sekrup A, B secara bersama-sama hingga gelembung nivo bergeser

ke arah garis sekrup C. ( lihat gambar a )

b. Putarlah sekrup C ke kiri atau ke kanan hingga gelembung nivo bergeser ke

tengah. ( lihat gambar b )

4. Setel nivo tabung dengan sekrup ungkit ( helling ).

Bila penyetelan nivo tabung menggunakan tiga sekrup penyetel (sekrup ABC),

maka caranya adalah :

a. Putar teropong dan sejajarkan dengan dua sekrup AB ( lihat gambar a)

b. Putarlah sekrup A, B masuk atau keluar secara bersama-sama, hingga

gelembung nivo bergeser ke tengah ( lihat ganbar a ).

c. Putarlah teropong 90 ke arah garis sekrup C ( lihat gambar b ).

d. Putarlah sekrup c ke kiri atau ke kanan hingga gelembung nivo bergeser ke

tengah-tengah.

5. Periksalah kembali kedudukan gelembung nivo kotak dan nivo tabung dengan cara

memutar teropong ke segala arah.

Bila ternyata posisi gelembung nivo bergeser, maka ulangi beberapa kali lagi

dengan cara yang sama seperti langkah sebelumnya. Penyetelan akan dianggap

benar apabila gelembung nivo kotak dan nivo tabung dapat di tengah-tengah,

meskipun teropong diputar ke segala arah.

6. Pesawat diarahkan ke segala arah.

Cara pembacaan bak ukur :

Pada rambu ukur akan terlihat huruf E dan beberapa kotak kecil yang berwarna

merah dan hitam yang berada di atas warna dasar putih. Setiap huruf E mempunyai

jarak 5 cm dan setiap kotak kecil panjangnya 1 cm.

e. Langkah Perhitungan

1. Perhitungan Jarak

Jika memakai sudut vertikal (zenith) :

do = (BA-BB) x 100 x sin V , jarak optis

do = (BA-BB) x 100 x sin2 V , jarak datar

Jika memakai sudut vertikal (elevasi) :

do = (BA-BB) x 100 x cos V , jarak optis

do = (BA-BB) x 100 x cos2 V , jarak datar

2. Perhitungan Beda Tinggi ( ∆h )

Jika memakai sudut vertikal (zenith) :

∆h = ta + dh   - BT

tan V

Jika memakai sudut vertikal (elevasi) :

∆h = ta + (dh x tan V) – BT3. Perhitungan Ketinggian

TPx = TP1 + ∆h , TP1 adalah ketinggian di titik pesawat

2. WATERPASS

Waterpass adalah alat mengukur beda ketinggian dari satu titik acuan ke acuan

berikutnya. Waterpass ini dilengkapi dengan kaca dan gelembung kecil di dalamnya. Untuk

mengecek apakah waterpass telah terpasang dengan benar, perhatikan gelembung di dalam

kaca berbentuk bulat. Apabila gelembung tepat berada di tengah, berarti waterpass telah

terpasang dengan benar. Pada waterpass, terdapat lensa untuk melihat sasaran bidik. Dalam

lensa, terdapat tanda panah menyerupai ordinat (koordinat kartesius). Angka pada sasaran

bidik akan terbaca dengan melakukan pengaturan fokus lensa. Selisih ketinggian diperoleh

dengan cara mengurangi nilai pengukuran sasaran bidik kiri dengan kanan.

Memiliki nivo sebagai penyama ketinggian, lensa objektif, lensa okuler, dan

penangkap cahaya.

a. Prinsip kerja alat

Yaitu bidik garis kesemua arah, sehingga membentuk bidang datar atau horizontal dimana

titik-titik pada bidang datar  tersebut akan menunjukkan ketinggian yang sama.

b. Kegunaan alat

Fungsi utama :

1. Memperoleh pandangan mendatar atau mendapat garis bidikan yang sama tinggi, sehingga

titik – titik yang tepat  pada  garis bidikan memiliki ketinggian yang sama.

2.  Dengan pandangan mendatar tersebut dapat diketahui jarak dari garis bidik yang 

dinyatakan sebagai ketinggian garis bidik terhadap titik-titik tertentu, maka akan diketahui

atau ditentukan beda tinggi atau ketinggian dari titik-titik tersebut. Umumnya alat ukur

waterpass ditambah dengan bagian alat lain, seperti :

3. Benang stadia, yaitu dua buah benang yang berada di atas dan dibawah serta sejajar

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.

4. Lingkaran berskala, yaitu lingkaran pada 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.

c. Bagian-bagian alat ukur Waterpass

Alat ukur waterpass yang sederhana hanya terdiri dari empat komponen yaitu :

1)      Teropong yang didalamnya terdapat lensa objektif, lensa okuler dan diafragma

2)      Nivo tabung yang berbentuk tabung

3)      Benang bacaan (BA, BT, BB)

4)      Tiga skrup pendatar.

d. Cara kerja Alat

1. Nivo kotak harus tepat berada di posisi tengah, caranya dengan memutar knob

pengatur keseimbangan.

2. Pasang tiang atau kaki-kaki penyanggah pada ketinggian yang akan diukur.

3. Intip lensa okuler, fokuskan pada tiang (objek) yang akan diukur.

4. Catat ketinggian tiang.

5. Ulangi langkah yang sama pada tempat yang akan dicari selisih ketinggiannya.

C. TOTAL STATION

Total station adalah alat ukur sudat dan jarak yang terintegrasi dalam satu unit alat.

Total station juga sudah dilengkapi dengan processor sehingga bisa menghitung jarak datar,

koordinat, dan beda tinggi secara langsung tanpa perlu kalkulator lagi. 

Berikut ini penjabaran mengenai pengertian Total station :

Total Station : adalah peralatan elektronik ukur sudut  dan jarak (EDM) yang menyatu

dalam 1 unit alat.

Data dapat disimpan dalam media perekam. Media ini ada yang  berupa

on-board/internal, external (elect field book) atau berupa card/PCMCIA Card.  ->

salah catat tidak ada.

Mampu melakukan beberapa hitungan (misal: jarak datar, beda tinggi dll) di dalam

alat. Juga mampu menjalankan program-program survey, misal : Orientasi arah,

Setting-out, Hitungan Luas dll, kemampuan ini tergantung type total stationnya.

Untuk type “high end”nya ada yang dilengkapi motor penggerak, dan dilengkapi

dengan ATR-Automatic Target Recocnition, pengenal objek otomatis (prisma).

Type tertentu mampu mengeliminir kesalahan-kesalahan : kolimasi Hz & V, kesalahan

diametral, koreksi refraksi, dll. Hingga data yang didapat sangat akurat.

Ketelitian dan kecepatan ukur sudut dan jarak jauh lebih baik dari theodolite manual

dan meteran. Terutama untuk pemetaan situasi.

Alat baru dilengkapi Laser Plummet, sangat praktis dan Reflector-less EDM ( EDM

tanpa reflector )

Data secara elektronis dapat dikirim ke PC dan diolah menjadi Peta dengan program

mapping software.

Cara kerja Total Station:

Total station merupakan perangkat elektronik yang dilengkapi piringan horisontal,

piringan vertikal dan komponen pengukur jarak. Dari ketiga data  primer ini ( Sudut

horisontal, sudut vertikal dan jarak) bisa didapatkan nilai koordinat X,Y,Z serta beda

tinggi. Data direkam dalam memory dan selanjutnya bisa ditransfer ke komputer untuk di

olah menjadi data spasial.

D. Boussole Tranche Montagne (BTM)

BTM berfungsi untuk mengukur sudut-sudut mendatar di mana pada BTM

digunakan jarum magnet. Pembacaan pad askala mendatar digunakan ujung utara

jarum magnet tersebut. Konstruksi bagian bawah dengan sumbu kesatunya sama

dengan konstruksi pada alat ukur theodolit reiterasi. Sumbu kesatu yang konis

dimasukkan ke dalam plat P yang berdiri di atas tiga sekrup penyetel. Plat P

diletakkan di atas sumbu kesatu dan di atas plat P diletakkan suatu Dos D. Di dalam

Dos D yang berbentuk silinder ditempatkan suatu lingkaran berskala. Suatu jarum

magnet diletakkan di atas suatu poros S, poros mana berimpit dengan poros kesatu.

Dos D ditutup dengan kaca untuk menahan debu yang mungkin dapat masuk ke

dalam dos dan dapat melanggar pemutaran jarum magnet. Karena poros dibuat dari

akik, maka pada saat BTM diangkut, jarum magnet jangan sampai bergerak, yang

dapat merusak poros akik.

Pada plat P ditempatkan sumbu kedua, sb2, yang ada teropong T sehingga dapat

ditentukan keadaan tegaknya dengan lingkaran berskala dengan nonius n. Penempatan

teropong tidak di atas sumbu kesatu, dinamakan penempatan eksentris. Di atas plat P

diletakkan pula nivo untuk membuat sumbu kesatu tegak lurus. Sekrup penekan (klem)

digunakan untuk menekankan sumbu kesatu, sehingga semuanya tidak dapat diputar lagi

dengan sumbu kesatu sebagai sumbu putar.

Memiliki 2 nivo tabung yang berguna pada saat centering, lensa objektif, lensa okuler,

penangkap cahaya, busur pengukur sudut, knob fokus, dan knob penggerak benang halus.

Cara kerja Boussole Tranche Montagne (BTM)

1. Pasang tiang penyanggah pada ketinggian yang sama dengan ketinggian benda yang

akan diukur.

2. Nivo tabung keduanya harus pas di tengah agar posisi BTM seimbang, dilakukan

dengan cara memutar knob-knob.

3. Intip lensa okuler, fokuskan posisi benda yang akan diukur dengan menggeser knob

benang halus.

4. Catat ketinggian tiang.

5. Ulangi langkah yang sama pada tempat lain yang akan dicari selisih ketinggiannya.

C. PENUTUPDalam ilmu ukur tanah terdapat aturan mengenai standar pengukuran dan standar

ketelitian pengukuran sebagai dasar dalam melaksanakan pekerjaan. Untuk itulah terdapat

alat-alat ukur tanah yang dapat membantu pekerjaan sehingga dapat diperoleh hasil yang

maksimal dengan memperhatikan tingkat efisiensi dan efektifitas pekerjaan.