MODUL Mengukur Beda Tinggi Dengan Alat Sederhana

Modul Pembelajaran

Mengukur Beda Tinggi Dengan Alat Sederhana

OLEH

Rully Saputra

87693 / 2007

PENDIDIKAN

TEKNIK BANGUNAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGRI PADANG

2011

KATA PENGANTAR

Modul dengan judul “Dasar-Dasar Pengukuran Beda Tinggi dengan Alat Sipat Datar” merupakan alat yang digunakan sebagai panduan praktikum peserta diklat Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) untuk membentuk salah satu bagian dari kompetensi Melaksa nakan Pengukuran Posisi Vertikal.

Modul ini mengetengahkan materi cara pengecekan alat ukur sipat datar, waterpasing slag, menghitung data sipat datar, mengukur beda tinggi dengan mendirikan alat pada salah satu titik dan mendirikan alat di belakang atau di muka salah satu titik (stasion).Modul ini terkait dengan modul lain yang membahas Apikasi Pengukuran Beda Tinggi dengan Alat Sipat Datar dan Mengukur Beda Tinggi dengan Cara Trigonometri dan Barometri.

Dengan modul ini peserta diklat dapat melaksanakan  praktik tanpa harus banyak dibantu oleh instruktur

DESKRIPSI JUDUL

ini terdiri dari lima kegiatan belajar, yang mencakup  dasar-dasar penentuan beda tinggi dengan alat sipat datar meliputi pengecekan alat, waterpasing slag, menghitung data ukur beda tinggi, mengukur beda tinggi dengan mendirikan alat pada salah satu titik dan mendirikan alat di belakang atau di muka salah satu titik (stasion).

Pada kegiatan belajar 1 membahas tentang pengecekan waterpass yaitu garis bidik telah sejajar dengan garis arah nivo. Kegiatan belajar 2 membahas tentang mendirikan waterpass di antara dua titik target. Kegiatan 3 membahas tentang pembacaan benang tengah belakang dan muka dari beberapa slag. Kegiatan 4 membahas tentang menentukan beda tinggi di mana kedua titik terletak pada ujung- ujung dari sungai atau sesuatu yang menjorok ke dalam yang tidak mungkin ditempati/didirikan alat sipat datar. Kegiatan 5 membahas tentang pengukuran waterpassing profil di mana di lokasi telah ada titik stasion yang telah diketahui ketinggiannya.

PRASYARAT

Untuk melaksanakan modul Dasar-dasar Pengukuran Beda Tinggi dengan Alat Sipat Datar memerlukan kemampuan awal yang harus dimiliki peserta d iklat, yaitu :

1.      Peserta diklat telah menguasai Matematika dasar, terutama trigonometri, satuan-satuan panjang.

2.      Peserta diklat telah menguasai Fisika cahaya, khususnya hukum- hukum pembiasan pada lensa.

PERISTILAHAN/GLOSSARY

Slag                           : Keadaan waterpas didirikan di antara dua rambu, umumnya 1 slag jarak antara kedua rambu 30 – 60 m.

Seksi                            : Jumlah slag yang dapat diukur, umumnya dalam 1 hari.

Trayek                         : Jumlah beberapa seksi, umumnya panjang jalur

Waterpasing pp           : Waterpasing pergi pulang. Jalur waterpasing diukur 2 kali, yaitu pergi dan pulang. Perginya boleh di dalam satu seksi atau dalam satu trayek.

WP 2 kedudkan          :Umumnya disebut dengan WP double stand, artinya pada setiap slag dilakukan dua kali pengukuran beda tinggi, dengan 2 kedudukan alatnya. Dua kedudukan ini dapat dibuat dengan memindah alat dengan posisi yang baru atau dengan mengubah tinggi alatnya. Umumnya pekerjaan ini digunakan sebagai pengganti waterpasing pergi-pulang.

Garis bidik                  :Disebut juga garis visir atau garis bidik, adalah garis khayal yang merupakan garis lurus dari perpotongan benang silang yang tampak di teropong waterpas.

Garis arah nivo           :Garis khayal yang ditarik pada saat gelembung nivo tabung berada di tengah- tengah. Dengan demikian bila alat waterpas dalam kondisi baik, garis arah nivo ini harus sejajar dengan garis bidik.

Rambu ukur                :Disebut juga bak ukur, adalah mistar yang umumnya dibuat dari bahan kayu atau logam (aluminium) yang panjangnya umumnya mencapai 3 meter, umumnya dicat dengan warna merah, putih, hitam, kuning. 

Waterpas                     : Alat ukur optis untuk mengukur beda tinggi.

Benang atas                 :Tanda garis horisontal berwarna hitam yang dapat dilihat pada lensa okuler waterpas yang letaknya di atas persilangan, dalam formulir ukur umumnya ditulis ba.

Benang tengah            :Tanda garis berwarna hitam yang merupakan perpotongan haris horisontal dan bertikalnya, bt.

Benang bawah            :Seperti benang bawah, tetapi letaknya di bagian bawah dari bt, ditulis bb.

Titik target                  :Merupakan titik yang ada di lapangan yang selalu didirikan rambu ukur. 

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

    Setiap kegiatan belajar seorang peserta diklat pada prinsipnya harus dapat melakukannya sendiri, sedangkan pemegang rambu ukur bergantian, jadi bilamana seorang peserta diklat sedang melakukan kegiatan belajar, maka peserta diklat yang lain berfungsi (untuk sementara) sebagai pembantunya, demikian seterusnya bergantian.

TUJUAN

1.      Tujuan Akhir

Peserta diklat dapat mengukur, menghitung dan mengkoreksi beda tinggi dengan alat sipat datar.

2.      Tujuan Antara

Peserta diklat mampu mengukur beda tinggi dengan alat sipat datar sejauh 200 meter sampai 2 km dengan keakurasian < 12 L (km)  mm

KEGIATAN BELAJAR 1

PENGECEKAN ALAT UKUR SIPAT DATAR

A.    Lembar Informasi

Pekerjaan pertama sebelum melakukan pengukuran beda tinggi dengan waterpas adalah mengecek alat ini. Yang perlu dicek adalah syarat utama dari waterpas, yaitu garis bidik telah sejajar dengan garis arah nivo. Umumnya setelah beberapa kali pemakaian kondisi syarat utama ini tidak terpenuhi, padahal syarat inilah yang dapat membantu menghasilkan data ukuran yang akurat.

B.     Lembar Kerja 

Dengan dibekali rambu ukur dan waterpas, seorang peserta diklat mampu melakukan pengecekan syarat utama, yaitu apakah garis bidik atau garis visir atau garis kolimasi (waterpas) sejajar dengan garis arah nivo. 

1.  Alat

·         Pita ukur 

·         Waterpas

·         Rambu ukur 

2.  Bahan

·         Alat tulis

3.  Kesehatan dan Keselamatan Kerja 

·         Lindungi gelembung nivo yang ada di waterpas dari terik matahari dan hujan.

·         Dirikan waterpas di tempat yang stabil.

4.  Langkah Kerja

·         Pasang dua rambu ukur di dua titik P dan Q yang berjarak 40 atau 50 atau 60 meter.

·         Dirikan waterpas ditengah- tengah PQ (lihat gambar)

·         Catat bacaan benang tengah (bt) di rambu P dan Q

·         Selisihkan kedua bacaan bt tersebut pada no.3 (ini merupakan beda tinggi antara titik P dan Q dari posisi waterpas di A)

·         Pindah waterpas, dan dirikan di titik B yang berjarak 30 m dari Q (lihat gambar)

·         Baca lagi bt di P dan Q, selisihkan

·         Bilamana garis visir telah sejajar dengan garis arah nivo, maka beda tinggi antara titik P dan Q dari dua kedudukan di A maupun di B haruslah sama.

        

Koreksi Garis Bidik

C.    Lembar Latihan

1.  Mengapa pembacaan benang atas (ba) dan benang bawah (bb) tidak  dicatat ? Jelaskan perlu/tidaknya data ba dan bb ini !

2.  Bagaimana bila beda tinggi dari kedudukan WP di A dan B tidak  sama ? misalnya pada posisi WP di A bacaan bt (P) = 1926, di Q = 1462. Kemudian bacaan pada WP di B, bt (P) = 2445 dan di Q = 1945.

KEGIATAN BELAJAR 2

WATERPASING SLAG

A.    Lembar Informasi

Mendirikan waterpas di antara dua titik target merupakan pekerjaan yang sering dijumpai di lapangan. Penempatan waterpas di antara dua titik target ini tidak perlu segaris dengan kedua titik tersebut, yang penting jarak di antara waterpas dan titik-titik tersebut diusahakan sama atau hampir sama panjangnya. Dalam aplikasi sesungguhnya jarak-jarak antara titik-titik tersebut panjangnya tidak diukur (secara optis) dengan alat waterpas, tetapi diukur dengan alat ukur jarak langsung (misalnya pita ukur, EDM dan lainnya). Pengukuran jarak secara optis dengan alat waterpas ini digunakan untuk membandingkan dengan hasil yang diperoleh dari pengukuran jarak langsung tersebut ataupun untuk mengecek bacaan benang tengahnya, apakah telah memenuhi ketentuan bahwa bt = ½ (ba + bb).

 Satu kedudukan waterpas di antara dua titik target yang ditegakkan rambu ukur disebut slag, pengukuran dalam satu hari terdiri dari beberapa slag yang dikenal dengan istilah seksi, sedangkan trayek adalah panjang pengukuran dari beberapa seksi, yang merupakan panjang dari satu pekerjaan projek.

Waterpasing Slag

B.     Lembar Kerja 

1.  Alat

·         Waterpas

·         rambu ukur 

2.  Bahan

·         Lembar hitungan

·         Alat tulis

3.  Kesehatan dan Keselamatan Kerja 

·         Lindungi gelembung nivo waterpas dari matahari dan hujan

·         Dirikan waterpas di tanah yang stabil

4.  Langkah Kerja

·         Tentukan dua titik P dan Q sejauh 200 sampai 500 m 

·         Bagi panjang PQ dalam b eberapa slag

·         Dirikan waterpas di tiap-tiap slag

·         Baca benang tengah di tiap slag, dengan menganggap bacaan bt yang berlawanan dengan arah pengukuran menjadi arah belakang (b), yang searah menjadi arah muka (m) dan catat pada lembar kerja/formulir seperti di bawah ini

·         Hitung beda tinggi tiap-tiap slag

·         Hitung koreksi beda tinggi dengan rumus : Koreksi (C) = 1/n W (di mana n = jumlah slag, W = kesalahan penutup). Untuk WP keliling W dihitung dengan menjumlahkan hasil beda tinggi setiap slag sampai menutup, sedangkan untuk WP memanjang W diperoleh dengan menghitung beda tinggi dari dua titik ujung dan pangkal yang telah diketahui ketinggiannya (dianggap benar), disebut titik Duga =  Bench Mark (BM)

C.  Lembar Latihan

1.  Apa faedah mendirikan wate rpas berjarak sama, baik ke rambu belakang maupun ke rambu depan di dalam setiap slag? 

2.  Di dalam satu seksi, apakah jumlah slag genap atau ganjil ada pengaruhnya terhadap hasil pengukuran waterpasing?

KEGIATAN BELAJAR 3

MENGHITUNG DATA SIPAT DATAR

A.    Lembar Informasi

Tahap menghitung merupakan tahapan setelah diperolehnya data pengukuran waterpasing, yaitu pembacaan benang tengah belakang dan muka dari beberapa slag.Berikut ini akan diberikan data lapangan untuk dicoba dihitung. Dua titik P dan Q dihitung beda tingginya. Titik P telah diketahui tingginya, yaitu = 725.421 meter. Pengukuran beda tinggi ini terdiri dari 6 slag (sketnya dapat dilihat pada gambar Kegiatan Belajar 2), dengan data yang telah disusun dalam table.

B.     Lembar Kerja 

1.  Alat

·         Data hasil pengukuran beda tinggi 6 slag

·         Calculator

2.  Bahan

·         Formulir/lembar kerja hitungan waterpasing 

·         Alat tulis

3.  Kesehatan dan Keselamatan Kerja 

·         Usahakan kalkulator jangan sampai jatuh

4.  Langkah Kerja

·         Siapkan formulir/lembar kerja, alat tulis dan kalkulator

·         Tepatkan dalam menaruh/menulis angka hasil hitungan dalam tabel (pada baris dan kolom yang benar) agar mudah dipahami.

·         Hitung beda tinggi tiap slag, misalnya beda tinggi pada slag ke-1 berarti 1426  – 0528 = +0898. Letakkan hasil hitungan ini pada kolom beda tinggi.

·         Tinggi dihitung dimulai dari tinggi titik P yang telah diketahui ketinggiannya ditambah dengan beda tinggi hasil hitungan. 

             Contoh :  tinggi titik pada tp1 = tinggi P (= 725.421 meter) + hasil   hitungan beda tinggi slag 1 (= +0898) = +726.319 meter.

·         Hitung sampai slag terakhir (slag ke-6) dan hitung tinggi titik Q.

C.    Lembar Latihan

1.   Untuk menghitung ketinggian titik Q saja, adakah cara lain selain dari yang telah disebutkan dalam langkah kerja ?

2.  Misalkan pada contoh di atas tinggi titik Q telah diketahui = +728.901 meter. Sedangkan tinggi titik Q dari hasil hitungannya berbeda, bagaimana cara mengkoreksinya?

KEGIATAN BELAJAR 4

MENGUKUR BEDA TINGGI DENGAN MENEMPATKAN WATERPAS TIDAK DIANT ARA ATAU PADA TITIK TARGET

A.    Lembar Informasi

Metode ini digunakan untuk menentukan beda tinggi di mana kedua titik tersebut terletak pada ujung- ujung dari sungai atau sesuatu yang menjorok ke dalam yang tidak mungkin ditempati/didirikan alat sipat datar.

B.     Lembar Kerja 

Dengan dibekali rambu ukur dan waterpas, seorang peserta diklat mampu melakukan pengukuran beda tinggi antara dua titik yang waterpasnya tidak dapat didirikan di antara kedua titik target. 

1.  Alat

·         Waterpas

·         Dua rambu ukur

2.  Bahan

·         Formulir hitungan

·         Alat tulis

3.  Kesehatan dan Keselamatan Kerja 

·         Lindungi gelembung nivo waterpas

·         Tempatkan waterpas pada tanah yang stabil

4.  Langkah kerja

·         Dirikan rambu ukur di titik P dan Q (lihat gambar di bawah ini)

·         Dirikan waterpas di titik R

·         Baca bt rambu di P (= a) dan Q (= b)

·         Ukur tinggi waterpas (= ti)

·         Hitung beda tinggi PQ 

·         Hitung beda tinggi QP

 

         

WP Alat di Luar Rambu

C.    Lembar Latihan

1.  Bila tinggi titik P diketahui, hitung tinggi Q 

2.  Bila tinggi titik Q diketahui, hitung tinggi P 

3.  Bila tinggi titik R diketahui, hitung tinggi P dan Q

KEGIATAN BELAJAR 5

MENGUKUR BEDA TINGGI DENGAN MENEMPATKAN WATERPAS PADA SALAH SATU TITIK 

A.    Lembar Informasi

Metode ini umumnya digunakan untuk pengukuran waterpasing profil, di mana di lokasi telah ada titik stasion yang telah diketahui ketinggiannya. Dengan demikian bilamana tinggi instrument waterpas (ti) diukur (= tinggi garis bidik) dan dengan membaca rambu di titik-titik target lainnya, maka tinggi titik-titik target ini dapat juga dihitung. Cara mengukur beda tinggi ini disebut juga cara tinggi garis bidik.

B.     Lembar Kerja 

1.  Alat

·         Waterpas

·         Satu atau beberapa rambu ukur 

·         Meteran kecil

2.  Bahan

·         Alat tulis

3.  Kesehatan dan Keselamatan Kerja 

·         Lindungi gelembung nivo dari matahari dan hujan

·         Dirikan waterpas dengan kokoh

4.  Langkah Kerja

·         Dirikan waterpas di salah satu titik yang telah diketahui ketinggiannya (misalnya di P)

·         Dirikan rambu di titik- titik target, misalnya di Q

·         Baca benang tengah (bt) disetiap titik target, misalnya di Q = b 

·         Ukur tinggi instrumen waterpas (ti)

e. Hitung beda tinggi PQ = ti – b

           

WP berdiri di salah satu titik

C.    Lembar latihan

Apa perbedaan (?HPQ) = ti – b  ( ?HQP) = b – ti?

EVALUASI

A.    Tes Kognitif (pengetahuan)

1.  Perlukah ba (benang atas) dan bb (benang bawah) dalam pengukuran beda tinggi ini dibaca (dicatat) ? 

2.  Perlukah tinggi alat waterpas diukur ? 

3.  Perlukah jarak diukur ?

4.  Bagaimana mengetahui keakurasian pengukuran waterpasing memanjang (tidak menutup) dari dua titik yang tidak diketahui ketinggiannya ?

5.  Apakah mengkoreksi hasil ukuran itu memperbaiki hasil ukuran ? 

6.  Bagaimana usahanya untuk memperoleh kualitas hasil ukuran yang baik ?

7.  Kualitas atau mutu hasil ukuran dipengaruhi oleh beberapa parameter, antara lain, alat yang digunakan, metode yang dipakai dan juru ukur atau pelaku yang mengerjakannya.

8. Diantara ketiga penempatan berdirinya waterpas,  manakah yang paling teliti hasil ukurannya, jelaskan !

B.     Tes Psikhomotorik (tindakan)

1.  Mengukur beda tinggi antara dua titik P dan Q, yang berjarak antara    1 km sampai 4 km, kemudian dibagi dalam beberapa slag.  Titik  P dan Q merupakan titik tetap (telah diketahui dan dianggap benar ketinggiannya), Hitung selisih beda tinggi hasil ukuran dengan beda tinggi yang benar (dimisalkan =  t). 

2.  Bilamana di sekolahan belum tersedia dua titik tetap seperti nomor 1 di atas, maka sebagai pengganti dapat dibuat route/jalurnya dari satu \titik P tidak ke titik Q, melainkan kembali lagi ke P, titik P dan Q berimpit (waterpasing tertutup). Dalam hal ini, maka jumlah beda tingginya (secara matematis) haruslah =  nol, namun hasil pengukuran 

DAFTAR PUSTAKA

Brinker, Russel C., Wolf, Paul R. 1987. Dasar-dasar Pengukuran Tanah

(Surveying). alih bahasa : Joko Walijatun. Edisi Ketujuh. Jakarta :

Erlangga.

Dugdale, R.H. 1986.  Ilmu Ukur Tanah. alih bahasa : Nur Hasan. Jakarta : Erlangga.

Irvine, William. 1995.  Penyigian untuk Konstruksi. alih bahasa : Lien Tumewu. Edisi Kedua. Bandung : Penerbit ITB. 

Umaryono U. Purworahardjo. 1986.  Pengukuran Tinggi . Bandung : Jurusan Teknik Geodesi, FTSP, Institut Teknologi Bandung.