BAB 1
PENDAHULUAN
- LATAR BELAKANG
Ilmu ukur tanah merupakan ilmu terapan yang mempelajari dan menganalisis bentuk topografi permukaan bumi beserta obyek-obyek di atasnya untuk keperluan pekerjaan-pekerjaan konstruksi dan proyek. Ilmu Ukur Tanah menjadi dasar bagi beberapa mata kuliah lainnya seperti rekayasa jalan raya, irigasi, drainase dan sebagainya. Dalam kegiatan hibah pengajaran ini. Misalnya semua pekerjaan teknik sipil tidak lepas dari kegiatan pengukuran pekerjaan konstruksi seperti pembuatan jalan raya, saluran drainase, jembatan, pelabuhan, jalur rel kereta api dan sebagainya memerlukan data hasil pengukuran agar konstruksi yang dibagun dapat dipertanggung jawabkan dan terhindar dari kesalahan konstruksi. Dalam kegiatan kuliah survey dan pemetaan analisis ilmu ukur tanah diperlukan untuk memetakan suatu wilayah ekplorasi
Pada ilmu ukur tanah akan difokuskan pada sudut dan jarak. Jadi untuk memperoleh hasil pengukuran yang baik dan berkualitas ditinjau dari segi biayanya yang murah dan tepat waktu. Dari segi kesesuaian dengan spesifikasi teknis yang dibutuhkan diperlukan metode pengukuran yang tepat serta peralatan ukur yang tepat pula. Theodolit dan Waterpass adalah alat yang digunakan untuk menganalisi bentuk topografi suatu wilayah.
- RUMUSAN MASALAH
- Bagaimana cara mengoperasikan alat Theodolit
- Apa Fungsi dari Theodolit
- Apa saja yang diukur dengan Theodolit
- Bagaimana cara memplotkan data pengukuran dengan alat theodolit ke media 2D dan 3D (Via surfer)
- TUJUAN PRAKTIKUM
- Pengenalan alat Theodolit beserta bagian-bagian pendukungnya
- Mengetahui cara mengoperasikan alat Theodolit
- Pemahaman teori dan cara kerja pada pengukuran menggunakan Theodolit
- Untuk dapat mengetahui cara menghitung jarak, dan sudut
- MANFAAT PRAKTIKUM
Manfaat dari pratikum ini adalah agar mahasiswa dapat memahami cara penggunaan Theodolit baik secara teori maupun praktiknya di lapangan serta pemahaman pada pengolahan data dengan rumus- rumus yang ada.
BAB II
DASAR TEORI
A. DASAR TEORI
Dalam bidang survey pemetaan dan pengukuran tanah telah banyak dibuat peralatanmengukur sudut,baik digunakan untu mengukur sudut atau didesain untuk keperluan lain.Alat untuk mengukur sudut dalam bidang pengukuran tanah dikenal dengan nama transit atautheodolite. Walaupun semua theodolit mempunyai mekanisme kerja yang sama, namun padatingkatan tertentu terdapat perbedaan baik penampilan, bagian dalamnya dan konstruksinya.Theodolite adalah alat ukur optis untuk mengukur sudut vertikal dan horizontal,merupakanalat untuk meninjau dan merencanakan kerja.untuk mengukur tempat yang tak dapatdijangkau dengan berjalan. Sekarang theodolit juga sudah digunakan dalam bidangmeteorologi dan teknologi peluncuran roket.
Theodolite modern terdiri atas teleskop yang dapat dipindah-pindahkan terpasang dalam dua tegak lurus axes the horisontal atau trunnion poros, dan poros vertikal. Jika teleskop menunjuk ke benda yang diinginkan, sudut masing-masing poros ini bisa diukur dengan ketepatan yang sangat teliti, biasanya atas skala “arcseconds”. “Transit” mulai dikembangkan menjadi alat dalam bentuk theodolit, dan mulai dikembangkan di awal abad ke-19. Bacaan pada teleskop memungkinkan kesalahan pembacaan sudut dan bacaan jarak, dengan mengubah skrup penggerak halus, maka bacaan pada lensa obyektif akan semakin jelas sehingga dapat mengurangi kesalahan. Beberapa alat transit dapat membaca sudut secara langsung ke tiga puluh arcseconds. Di pertengahan abad ke-20, “transit” mulai kembali diubah dengan acuan pada bentuk sederhana theodolite dengan sedikit ketepatan, kekurangan roman seperti kerak magnification dan meteran mesin. Pada zaman sekarang, transit sudah mulai jarang digunakan, karena theodolite digital mulai dikembangkan dan lebih mudah dalam penggunaannya serta tingkat akurasi dan ketelitian pembacaan sudutnya lebih akurat dan teliti, tetapi transit masih digunakan sebagai alat untuk mengukur pada jarak yang cakupannya tidak begitu luas. Beberapa transit tidak dapat digunakan untuk mengukur sudut vertikal, alat tersebut dinamakan Pesawat Penyipat Datar (PPD).
Theodolite atau theodolit adalah instrument / alat yang dirancang untuk menentukan tinggi tanah pengukuran sudut yaitu sudut mendatar yang dinamakan dengan sudut horizontal dan sudut tegak yang dinamakan dengan sudut vertikal. Dimana sudut-sudut tersebut berperan dalam penentuan jarak mendatar dan jarak tegak diantara dua buah titik lapangan. 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.Theodolite merupakan alat yang paling canggih di antara peralatan yang digunakan dalam survei. Pada dasarnya alat ini berupa sebuah teleskop yang ditempatkan pada suatu dasar berbentuk membulat (piringan) yang dapat diputar-putar mengelilingi sumbu vertikal,sehingga memungkinkan sudut horizontal untuk dibaca. Teleskop tersebut juga dipasang pada piringan kedua dan dapat diputar-putar mengelilingi sumbu horisontal, sehingga memungkinkan sudut vertikal untuk dibaca. Kedua sudut tersebut dapat dibaca dengan tingkat ketelitian sangat tinggi.Teleskop pada theodolite dilengkapi dengan garis vertikal, stadia tengah, stadia atas dan bawah, sehingga efektif untuk digunakan dalam tacheometri, sehingga jarak dan tinggi relatif dapat dihitung. Dengan pengukuran sudut yang demikian bagus, maka ketepatan pengukuranyang diperoleh dapat mencapai 1 cm dalam 10 km. Pada saat ini alat seperti alat theodolit sudah diperbaiki dengan menambahkan suatu komponen elektronik. Komponen ini akan menembakkan beam ke objek yang direfleksikan kembali ke mesin melalui cermin.
Dengan menggunakan komponen alat survey seperti alat theodolit tersebut pengukuran jarak dan tinggi relatif hanya berlangsung beberapa detik saja. Bila komponen tersebut ditempatkan pada bagian atas alat theodolite, maka disebut Electronic Distance Measurers (EDM), namun bila merupakan satu unit tersendiri maka disebut automatic level atau theodolite total station.
Persyaratan pengoperasian theodolite : Syarat-syarat utama yang harus dipenuhi alat theodolite sehingga siap dipergunakan untuk pengukuran yang benar adalah sbb :
- Sumbu ke I harus tegak lurus dengan sumbu II / vertical ( dengan menyetel nivo tabung dannivo kotaknya ).
- Sumbu II harus tegak lurus Sumbu I
- Garis bidik harus tegak lurus dengan sumbu II (Sumbu II harus mendatar).
- Tidak adanya salah indeks pada lingkaran kesatu (kesalahan indek vertical sama dengannol.)
- Apabila ada nivo teropong, garis bidik harus sejajar dengan nivo teropong.
- Garis jurusan nivo skala tegak, harus sejajar dengan garis indeks skala tegak
- Garis jurusan nivo skala mendatar, harus tegak lurus dengan sumbu II ( Garis bidik tegak lurus sumbu kedua / mendatar).Syarat pertama harus dipenuhi setiap kali berdiri alat (bersifat dinamis), sedangkan untuk syarat kedua sampai dengan syarat kelima bersifat statis dan pada alat-alat baru dapatdihilangkan dengan merata-rata bacaan biasa dan luar biasa.
BAB III
METODE PERCOBAAN
- Waktu dan Tempat
Waktu dan tempat pelaksanaan praktikum ini adalah sebagai berikut.
Hari : Selasa, 22 Desember 2015
Waktu : 16.00-18.00 WIB
Lokasi : Lapangan cross (bawah jembatan Lamnyong)
- Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada saat praktikum theodolit terlihat pada tabel dibawah ini.
Tabel 3.1 Alat dan Bahan
| NO | Alat dan Bahan | JUMLAH |
| 1 | Theodolit | 1 set |
| 2 | Rambu ukur | 1 buah |
| 3 | Kaki tiga (tripot) | 1 buah |
| 4 | Unting Unting | 1 buah |
| 5 | Rol meter | 1 buah |
| 6 | Payung | 1 buah |
| 7 | Alat tulis dan Buku | Secukupnya |
- Cara Kerja
Langkah langkah pengukuran adalah sebagai berikut:
- Letakkan tripod (kaki tiga) diatas patok usahakan lempengan logam dalam keadaan datar,kaki tripot diukur sesuai dengan tinggi si pengukur
- Pasanglah alat theodolit diatas tripod,usahakan unting unting membentuk garis lurus pada patok.
- Levelkan alat theodolit (plat bagian bawah )dengan bantuan nivo kotak dan nivo tabung,dengan menggunakan tiga buah sekrup penyetel ,tempatkan gelembung ditengah-tengah nivo kotak dan nivo tabung.
- Ukurlah tinggi alat dengan menggunakan rol meter dan catat pada tabel.
- Arahkan teropong pada titik yang akan diukur,untuk memudahkan perhitungan usahakanlah pembacaan benang silang(tengah)sama dengan tinggi alat,lalu baca benang atas dan benang bawah
- Kemudian kunci dan baca sudut horizontal dan vertical melalui nonius.
- Tempatkan rambu ukur pada titik pengukuran
- Arahkan teropong pada titik yang mau diukur,lalu bacalah benang atas,benang bawah,benang tengah,sudut vertical,dan sudut horizontal.kemudian catat kedalam tabel.
- Ikuti langkah 7 dan 8 untuk titik selanjutnya.
- Setelah semua selesai,simpan alat seperti semula.
BAB IV
ANALISA DATA
- DATA HASIL PENGAMATAN
| N0 | LABEL | PEMBACAAN | SUDUT HORIZONTAL | SUDUT VERTIKAL | DALAM METER | |||||||
| Z | BA | BB | ᵒ | ′ | ″ | ᵒ | ′ | ″ | BA-BB | TINGGI ALAT | ||
| 1 | A1 | 14 | 15.2 | 12.8 | 84 | 19 | 10 | 89 | 32 | 10 | 2.4 | 1.34 |
| 2 | A2 | 11.9 | 13.3 | 10.5 | 83 | 44 | 10 | 89 | 32 | 10 | 2.8 | 1.34 |
| 3 | A3 | 9.2 | 12 | 7.6 | 83 | 25 | 10 | 89 | 32 | 10 | 4.4 | 1.34 |
| 4 | A4 | 7.4 | 10.8 | 6.1 | 83 | 11 | 10 | 89 | 32 | 00 | 4.7 | 1.34 |
| 5 | A5 | 10.4 | 12.2 | 8.7 | 82 | 56 | 40 | 89 | 32 | 00 | 3.5 | 1.34 |
| 6 | A6 | 13 | 16.4 | 11.1 | 82 | 54 | 50 | 89 | 32 | 00 | 5.3 | 1.34 |
| 7 | A7 | 14.1 | 18.8 | 12.9 | 82 | 37 | 10 | 89 | 32 | 00 | 5.9 | 1.34 |
| 8 | B1 | 30.3 | 33.1 | 28.3 | 77 | 21 | 20 | 87 | 34 | 40 | 4.8 | 1.34 |
| 9 | B2 | 21.8 | 25.2 | 19 | 78 | 39 | 10 | 88 | 20 | 00 | 6.2 | 1.34 |
| 10 | B3 | 15.4 | 18.8 | 13.7 | 78 | 35 | 10 | 88 | 42 | 30 | 5.1 | 1.34 |
| 11 | B4 | 12.5 | 15.5 | 10.6 | 78 | 22 | 40 | 88 | 34 | 50 | 4.9 | 1.34 |
| 12 | B5 | 15.8 | 18.5 | 14.3 | 78 | 15 | 30 | 88 | 34 | 50 | 4.2 | 1.34 |
| 13 | B6 | 18.9 | 21.4 | 17.5 | 77 | 36 | 40 | 88 | 34 | 50 | 3.9 | 1.34 |
| 14 | B7 | 18.9 | 20.1 | 17.8 | 75 | 39 | 40 | 88 | 34 | 50 | 2.3 | 1.34 |
| 15 | C1 | 18.1 | 19.6 | 17.2 | 63 | 30 | 00 | 88 | 34 | 50 | 2.4 | 1.34 |
| 16 | C2 | 18.5 | 20.5 | 17.4 | 66 | 00 | 40 | 88 | 34 | 50 | 3.1 | 1.34 |
| 17 | C3 | 15.4 | 16.5 | 14.3 | 65 | 56 | 10 | 88 | 34 | 50 | 2.2 | 1.34 |
| 18 | C4 | 12.1 | 13 | 10.9 | 65 | 32 | 40 | 88 | 34 | 50 | 2.1 | 1.34 |
| 19 | C5 | 17.7 | 18.9 | 16.6 | 64 | 24 | 30 | 88 | 34 | 50 | 2.3 | 1.34 |
| 20 | C6 | 21.8 | 23.4 | 19.9 | 63 | 44 | 30 | 88 | 34 | 50 | 3.5 | 1.34 |
| 21 | C7 | 19.9 | 21.9 | 17.9 | 61 | 5 | 50 | 88 | 34 | 50 | 4 | 1.34 |
| 22 | C8 | 15.2 | 17.1 | 13.2 | 61 | 27 | 50 | 88 | 34 | 50 | 3.9 | 1.34 |
| 23 | C9 | 23.5 | 25.5 | 21.4 | 61 | 27 | 50 | 88 | 34 | 50 | 4.1 | 1.34 |
| 24 | C10 | 26.1 | 28.3 | 23.7 | 61 | 11 | 60 | 88 | 34 | 50 | 4.6 | 1.34 |
| TITIK KOORDINAT | ||
| X | Y | Z |
| 1023.881 | 997.6246 | 10.1343 |
| 1027.831 | 996.9452 | 10.37669 |
| 1043.707 | 994.9579 | 10.77623 |
| 1046.665 | 994.4241 | 10.98279 |
| 1034.733 | 995.7012 | 10.58506 |
| 1052.592 | 993.4623 | 10.47166 |
| 1058.507 | 992.4214 | 10.41053 |
| 1046.752 | 989.5116 | 10.33682 |
| 1060.737 | 987.8116 | 10.96249 |
| 1049.966 | 989.9125 | 10.94935 |
| 1047.966 | 990.1346 | 11.30343 |
| 1041.096 | 991.4583 | 10.80008 |
| 1038.068 | 991.6378 | 10.41579 |
| 1022.27 | 994.3074 | 10.01957 |
| 1021.465 | 989.2978 | 10.12433 |
| 1028.305 | 987.4044 | 10.25768 |
| 1020.076 | 991.0349 | 10.3448 |
| 1019.104 | 991.3116 | 10.65004 |
| 1020.731 | 990.0711 | 10.13957 |
| 1031.369 | 984.5248 | 10.02673 |
| 1034.996 | 980.6789 | 10.34055 |
| 1034.241 | 981.3806 | 10.78579 |
| 1035.997 | 980.4258 | 10.00532 |
| 1040.285 | 977.8529 | 9.869137 |
- ANALISA DATA
- Menghitung Sudut
- Sudut Horizontal
Data 1
Jawab : Ɵ = 84 + +
= 84.32 (data kasar)
Ɵ = 360 – 84.32
= 275.68 ( data real)
- Sudut vertikal
Data 1
Dik: Ɵ = 89ᵒ32’10’’
Jawab : Ɵ = 89 + +
= 89.54 (data kasar)
Ɵ = 90 – 89.54
= 0.46 ( data real)
- Perhitungan dalam meter
Data 1
- Panjang ( L ) = BA – BB
= 15.2 – 12.8
= 2.4 dm
- Tinggi Alat = 1.34 m
- Bacaan Tengah ( Z ) = 1.4 m
- Menghitung Jarak
Data 1
a) Jarak Vertikal
Dik : L = 0,24 m
β = 0,46
Dit : D’..?
Jawab : D’ = 100 x L x cos β
= 100 x 0,24 x cos (0,46)
D‘ = 23,99921339 m
b) Jarak Horizontal
Data 1
Dik : D’ = 23,99921339 m
β = 276,68
Dit : D…?
Jawab : D = D’ x cos β
= 23,99921339 x cos (276,68)
D = 23,9984268 m
- Menghitung Tinggi
Data 1
Dit : D’ = 23,99921339 m
β = 0,46
Dit : Δh…?
Jawab : Δh = D’ sin β
Δh = 23,99921339 sin (0,46)
Δh = 0,194304832 m
- Beda Tinggi A-B
Data 1
Dik : Δh = 0,194304832 m
i = 1,34 m
Z = 1,4 m
Dit : ΔH…?
Jawab : ΔH = Δh + (i – Z)
= 0,194304832 + (1,34 – 1,4)
ΔH = 0,134304832 m
- Tinggi Lapangan
Data 1
Dik : ΔH = 0,134304832 m
Dit : H…?
Jawab : H = ΔH + 10
= 0,134304832 + 10
H = 10,134304832 m
- Menentukan Titik Koordinat
Data 1
a) Delta X (ΔX)
Dik : D =23,9984268 m
Ө = 0,46
Dit : ΔX…?
Jawab : ΔX = D sin Ө
= 23,9984268 sin (0,46)
ΔX = -23,88057577
b) Delta Y (ΔY)
Dik : D = 23,9984268 m
Ө = 275.68
Dit : ΔY…?
Jawab : ΔY = D sin Ө
ΔY = 23,9984268 sin (275,68)
ΔY = 2,37541354
- Titik Koordinat
Data 1
a) Koordinat X
Dik : ΔX = -23,88057577 m
Dit : X…?
Jawab : X = 1000 – ΔX
= 1000 –( -23,88057577)
X = 1023,88057577 m
b) Koordinat Y
Dik : ΔY = 2,37541354 m
Dit : Y…?
Jawab : Y = 1000 – ΔY
= 1000 – 2,37541354
Y = 997,6245865 m
GAMBAR KONTUR
- PEMBAHASAN
Ilmu ukur tanah adalah cabang dari ilmu Geodesi yang khusus mempelajari sebagian kecil dari permukaan bumi dengan cara melakukan pengukuran pengukuran guna mendapatkan peta. Pengukuran yang di lakukan terhadap titik-titik detail alam maupun buatan manusia meliputi posisi horizontal (x,y) maupun posisi vertikal nya (z) yang diferensikan terhadap permukaan air laut rata-rata. Dalam bidang studi geofisika ilmu ukur tanah dapat di aplikasikan untuk menentukan topografi dan kontur suatu areal eksplorasi. Hal ini sangat di perlukan dalam survey lapamgan suatu daerah proyek Pembahasan Theodolit adalah salah satu alat ukur tanah yang digunakan untuk menentukan tinggi tanah dengan sudut mendatar dan sudut tegak. Pada praktikum theodolit yang telah dilakukan, pertamakali asisten mengajarkan cara memasang alat theodolit pada statip. Kemudian asisten menjelaskan bagian-bagian dari theodolit, yaitu ; Plat dinding pelindung lingkaran vertikal di dalamnya, Ring pengatur lensa tengah, Pengatur fokus benang silang, Alat baca lingkaran vertikal/horisontal, Lensa obyektif, Klem vertikal teropong, Penggerak halus teropong, Klem alhidade horisontal, Penggerak halus horisontal, Nivo kotak alhidade horisontal, Plat dasar instrumen dan Nivo tabung alhidade horizontal. Gambar 4.2 Theodolit Selanjutnya praktikum dilanjutkan dengan pembelajaran mengenai cara menyentring theodolit. Dalam melakukan centering ada 3 tahap, yang pertama menyentring lensa pada theodolit ke patok yang ada dibawahnya. Maka saat meletakan alat theodolit pada statip, usahakan statip tegak lurus pada patok dibawahnya. Yang kedua mengatur apakah alas theodolit sudah horizontal. Caranya dengan menaik turunkan ketiga kaki statip. Kemudian centring yang ketiga dilakukan dengan caranya dengan memutar ketiga skrup yang ada di theodolit. Skrup ini diberi nama A, B dan C. Skrup AB diputar secara bersamaan, jika skrup A diputar ke dalam maka skrup B pun harus diputar kedalam. Setelah skrup A dan B, putar skrup C sendiri hingga gelembung berada di tengah. Kemudian putar alat theodolit kesembarang arah untunk memastikan bahwa alat sudah benar – benar datar dengan melihat apakah gelembung nivo maih tetap ditengah atau tidak, apabila tidak ditengah maka ulangi lagi dari awal. Setelah melakukan penyentringan. Tahap selanjutnya adalah menembak titik atau target yang di amati. Pertama arahkan alat pada patok yang sedang diamati. Lalu kunci, agar alat tidak bergerak lagi. Selanjutnya arahkan teropong pada alat rambu ukur arahkan pada benang tengah yang kita inginkan, usahakan agar benang tengah bernilai bulat agar mempermudah pembacaan benang atas dan benag bawahnya. Kemudian kunci teropong agar tidak bergerak. Catat hasil pengamatannya berupa benang tengah, benang atas, benang bawah, sudut horizontal dan sudut vertikal. Benang bawah dapat dihitung dengan cara: 2(BT)-BA. Pengukuran diatas dinamakan pengukuran biasa . Kemudian dilanjutkan dengan pengukuran luar biasa . Pada saat alat masih dalam keadaan yang sama saat pengukuran biasa, buka kunci teropong dan kunci theodolit, lalu putar alat theodolit 180°. Kemudian lakukan penembakan titik atau target yang sama pada pengukuran biasa, tanpa penyentringan alat terlebih dahulu. Dalam pengolahan data yang didapat dilapangan, koordinat X dan Y dapat dicari dengan rumus X = X 1 + (d sin α 12 ), Y = X 1 + (d sin α 12 ). Dengan demikian maka didapatkan koordinat titik 2 adalah (1100;1100), titik ketiga (1098,990044;1075,679174), titik ke 4 (1076,10135;1087,224915) dan koordinat titik 1 adalah (1077,170035;1111,367305). Untuk hasil data yang lebih lengkap dapat dilihat pada lampiran.
