Kuliah 7

Tugas 7A

Bahan kuliah tatap muka 7

(Oleh : Mulkhal Razali,M.sc)

NIP : 195905251985031003

Di susun oleh :

Nama : M.Ryandi Abigianza

NIM : 1104107010017

Tentang :

1. pengukuran jarak langsung2. pengukuran jarak tidak langsung

3. pengukuran sudut4. pengukuran beda tinggi

Jurusan Teknik Geofisika

Fakultas Teknik

Universitas Syiah Kuala

Darussalam,B.Aceh

Tugas A

Materi :

- pengukuran jarak langsung- pengukuran jarak tidak langsung- pengukuran sudut- pengukuran beda tinggi

A. Pengukuran jarak langsungdigunakan untuk pekerjaan teknis skala besar dan detail.Instrument :

Pita ukur Unting – unting Jalon / anjir Pegas ukur

Variasi medan pada pengukuran langsung1. Datar dengan jarak pendek

2. Datar dengan jarak panjangPengukuran dilakukan dengan membuat pelurusan terlebih dahulu kemudian dilakukan pengukuran tiap slag.

1 slag

A + B + C + D

Panjang pengukuran = A + B + C + D

3. Jarak miring pendekPengukuran dilakukan dengan pita ukur mendatar dengan bantuan unting – unting.

4. Jarak miring panjang

C

A

B

5. Pengukuran dengan halanganSedapat mungkin dilakukan diatas halangan.

halangan

Sumber kesalahan1. Human error (kesalahan pembacaan, kesalahan pengukuran)2. Faktor alam (suhu, kelembaban, angin)

3. Instrument (penarikan alat terlalu kencang/kendur, rusak)4. Metode (terlalu banyak slag, pelurusan tidak sempurna)

Ketelitian pengukuran langsung

Jarak pergi – jarak pulang = ................

Jarak rata – rata

B. Pengukuran jarak tidak langsungDilakukan dengan bantuan alat seperti, total station, waterpass, theodolit, dll.

1. EDM (electromagnetic distance measurement)Dilakukan dengan memanfaatkan pantulan gelombang elektromagnetik dengan prinsip perbedaan waktu pancar dan pantul.Instrument :

Total station Laser scanner

S = V. t

V = 3 x 108 m/s

2. Pengukuran jarak optisPengukuran jarak secara matematis menggunakan instrument ukur optis seperti theodolit / waterpass. Salah satu metode pengukuran jarak optis menggunakan batang horizontal dengan ukuran tertentu yang ditempatkan diatas tripod pada objek yang akan diukur.

Tripod

C. Pengukuran sudut1. Pengukuran seksi tunggal

A = R1

B β

C = R2

Langkah : B = β = R2 – R1

Dirikan alat Buat sumbu vertikal Buka kedua klem

2. Pengukuran seri (rangkap)A = R1

Luar biasa (LB)

B β

Biasa(B)

C = R2

B = β = B + LB

2

3. Pengukuran repetisiCara ini hanya dilakukan dengan menggunakan theodolit.

A

B β

C

β = r – p + m . 3600 m = p + n

n 3600

4. Pengukuran reiterasiA = R1

B

C = R2

R2 + 300

D. Pengukuran beda tinggiPengukuran beda tinggi ini menggunakan waterpass.

BS

A A' B’ B

X

Kuliah 7

Tugas 7B

Bahan kuliah tatap muka 7

(Oleh : Prof.Dr.Ir.Munirwansyah,M.sc)

NIP : 195905251985031003

Di susun oleh :

Nama : M.Ryandi Abigianza

NIM : 1104107010017

Tentang :

5. pengukuran jarak langsung6. pengukuran jarak tidak langsung

7. pengukuran sudut8. pengukuran beda tinggi

Jurusan Teknik Geofisika

Fakultas Teknik

Universitas Syiah Kuala

Darussalam,B.Aceh

Tugas B

Materi :

- pengukuran jarak langsung- pengukuran jarak tidak langsung- pengukuran sudut- pengukuran beda tinggi

Gambar 1. Bagan pengukuran jarak

A. pengukuran jarak langsungDalam IUT, jarak antara dua titik adalah jarak dalam bidang horizontal, yang merupakan jarak terpendek antara dua titik tersebut. selain sudut, pengukuran jarak merupakan basis yang penting guna penentuan posisi dan beda tinggi titik – titik di lapangan. Ukuran jarak didasarkan pada meter standar atau menggunakan satuan feet akan tetapi di Indonesia umumnya menggunakan meter. Pengukuran jarak langsung lazimnya dilakukan dengan menggunakan pita atau pegas ukr dari kain, baja atau invaar. Untuk jarak pada tanah yang miring digunakan alat bantu.Pengukuran jarak langsung dilakukan dengan dua tahap utama pekerjaan, yaitu (1) pelurusan arah antara dua titik yang akan diukur, dan (2) pelaksanaan pengukuran itu sendiri.

1. pelurusan arah antara dua titik yang akan diukur.Hal ini dilakukan apabila jarak yang akan diukur dapat dilakukan dengan sekali membentang pita ukur, dan atau permukaan tanahnya tidak mendatar sedemikian rupa sehingga jarak tersebut dipenggal – penggal. Setiap penggalan dapat dilakukan pengukuran jarak dengan sekali bentangan pita ukur secara mendatar.

2. Pelaksanaan pengukuran itu sendiri.

Pengukuran jarak dilakukan dengan menempatkan skala 0 pita ukur pada ujung awal dan menarik pita ukur secara kencang dan mendatar hingga ujung akhir jarak, serta membaca skala pada pita ukur pada ujung akhir jarak.Ketelitian pengukuran jarak dihitung sebagai selisih pengukuran pergi dan pulang dibagi jarak rerata dari pengukuran pergi dan pulang.Langkah kegiatan pengukuran : Persiapkan peralatan yang dibutuhkan serta periksa kelengkapannya. Pilih dua titik sembarang dengan ketentuan kira – kira jarak antara keduanya 1 – 100

meter, kemudian tandai titik – titik tersebut dengan patok paku payung. Dua orang masing – masing berdiri berdiri di kedua titik tersebut dengan jalon yang

didirikan secara vertikal diatas titik yang bersangkutan. Seorang dengan memegang jalon dengan posisi vertikal, berdiri diantara kedua titik

diatas dan dengan diarahkan oleh pemegang rambu dikedua ujung (atau salah satu ujung), menempatkan jalon yang dibawa tersebut sedemikian sehingga ketiga jalon tampak dari ujung – ujung pengukuran sebagai satu jalon serta dalam posisi yang mampu diukur dengan satu bentangan pita ukur yang digunakan.

Kegiatan pelurusan sebagaimana nomor di atas dilakukan terhadap bentangan – bentangan lainnya.

Lakukan pengukuran langsung dengan menggunakan pita ukur dalam posisi horizontal sebagaimana ditunjukkan pada skema pengukuran.

Lakukan kegiatan pengukuran jarak langsung diatas kondisi permukaan tanah yang bervariasi (lebih dari sekali bentangan pita ukur).

Pengukuran jarak dengan sekali bentang pita ukur (jarak miring pendek)

Pengukuran jarak dengan lebih dari sekali bentangan pita ukur (jarak miring panjang).

Pengukuran jarak miring pendek

Pengukuran jarak miring panjangPengukuran harus dilakukan dengan membagi – bagi dalam slag kecil. Pengukuran dilakukan dengan pita ukur mendatar dengan bantuan unting – unting.

Pengukuran dengan halanganPengukuran dilakukan sedapat mungkin diatas halangan. Pita ukur diusahakan sedatar mungkin dengan bantuan unting – unting.

Kesalahan dalam pengukuran Sumber kesalahan pada instrument.

Instrument tidak pada keadaan teratur, garis bidiknya tidak sejajar dengan garis arah nivo, sehingga jika teropong diputar tidak terbentuk bidang kerucut, tetapi bidang datar.

Benang silang tidak tepat horizontal, penbacaan rambu ditepatkan dekat pusat benang silang horizontal akan menghilang atau membuat minimum kesalahan potensial ini.

Panjang rambu tidak benar, pembagian skala yang akurat pada rambu menyebabkan kesalahan dalam beda elevasi terukur serupa dengan yang diakibatkan oleh pembagian skala tidak tepat pada pita yang dibakukan.

Kaki tiga longgar, baut yang terlalu longgar atau ketat menyebabkan gerakan atau tegangan yang mempengaruhi bagian atas instrument.

Pralaks disebabkan oleh lensa objektif dan atau okuler yang tidak sempurna menyebabkan pembacaan rambu yang tidak benar.

Sumber kesalahan dari alam.Kelengkungan bumi , kelengkungan bumi adalah meningkatkan pembacaan rambu. Dengan menyamakan bidikan plus dan minus menghilangkan kesalahan oleh sebab ini.

Biasan, berkas sinar dari objek ke teropong dibelokkan, membuat garis bidik berbentuk konkaf terhadap permukaan bumi, karenanya mengurangi pembacaan rambu.

Suhu panas, menyebabkan rambu sipat datar mengembang, tetapi pengaruhnya tak berarti dalam sipat datar bias. Maka jika pengukuran berada di tempat yang terkena terik matahari secara langsung, gunakanlah payung unting melindungi alat.

Angin, angin yang kuat menyebabkan instrument bergetar dan rambu tidak tenang.

Sumber kesalahan dari personel.Kesalahan membaca rambu, pembacaan rambu yang tidak benar disebabkan oleh paralaks, kondisi cuaca yang buruk, bidikan – bidikan panjang, penempatan sasaran dan rambu yang tidak baik, dan juga interpolasi yang tidak tepat, serta pertukaran letak angka – angka. Bidikan – bidikan pendek dibuat untuk menyesuaikan kondisi cuaca dan instrument agar dapat dikurangi banyaknya kesalahan pembacaan.

Rambu yang tidak tegak, kesalahan ini dapat dihilangkan dengan memakai sebuah nivo rambu yang telah diatur.

Pemasangan sasaran, pemasangan sasaran yang tidak terkunci tepat pada letak yang diminta oleh pengamat karena bergeser turun. Bidikan pengecekan selalu harus dilaksanakan selalu harus dilaksanakan setelah sasaran kunci diletakan.

B. Pengukuran jarak tidak langsung

Pengukuran jarak tidak langsung adalah pengukuran yang hasilnya baru dapat diketahui setelah di olah. Misalnya, dalam mengukur luas persegi panjang siswa mengukur panjang dan lebar, hasil kali antara panjang dan lebar adalah luas persegi panjang tersebut.Menentukan kecepatan mobil yang mempunyai satuan m/s, dapat dilakukan pengukuran langsung yaitu dengan menggunakan spidometer, sedangkan pengukuran tidak langsung menggunakan rol meter untuk mengukur jarak tempuh dan stopwatch untuk mengukur waktu tempuh. Hasil bagi antara jarak tempuh dengan waktu tempuh menghasilkan kecepatan.

1. EDM (electromagnetric distance measurement)EDM (electromagnetic distanc e measurement) adalah metode mesin terutama digunakan untuk logam keras atau logam – logam yang sangat sulit untuk mesin dengan teknik tradisional. EDM biasanya bekerja dengan bahan yang elektrik kondusif, meskipun metode untuk mesin keramik isolasi dengan EDM juga telah diusulkan. EDM menentukan panjang berdasarkan pada perubahan fase yang terjadi sewaktu energi elektromagnetik dengan panjang gelombang yang diketahui, merambat dari satu ujung garis ke ujung yang lainnya dan kembali. Kelebihan EDM adalah jarak yang diukur lebih cepat dan teliti. EDM dapat memotong kontur rumit atau rongga dalam pra-mengeras (sifat baja) tanpa membutuhkan perlakuan panas untuk melembutkan dan kembali mengeraskan baja tersebut. Metode ini dapat digunakan dengan logam lain seperti titanium,kovaar, dan inconel. Proses ini juga digunakan untuk proses membentuk alat polikristalin berlian.Prinsip pemakaian EDM adalah mengukur jarak sebuah garis tak diketahui panjangnya dengan jalan membandingkan dengan panjang gelombang energi elektromagnetis, termodulasi.Energi elektromagnetis merambat pada atmosfer dengan persamaan V = f .Dimana V = panjang gelombang, dan f = frekuensi energi termodulasi.Pengukuran EDM mengikuti prosedur seperti gambar, dimana EDM di titik A memancarkan gelombang yang dimodulasikan, di titik B ada sebuah reflektor (receiver) yang akan memantulkan gelombang tersebut. Alat EDM dipakai dalam pengukuran tanah dengan mengukur pergeseran fase. Energi yang kembali mengalami perubahan fase penuh 360 untuk setiap kelipatan genap dari setengah panjang gelombang yang memisahkan kedua garis. Instrument elektro optis yang sering digunakan antara lain terdapat 40 model diantaranya Citation Cl 450 (wild heerbrugg), RED 2 system Infra Red (Lietz Company) dan Range Master III (Keuffel & Esser), dan Hewltt – Pacckard 3805 A.

D = jarak pengukuranC = kecepatan cahaya (300.000 km/detik)Δt = perubahan waktu

2. Pengukuran jarak optisJarak optis di dapatkan dari pembacaan benang pada rambu baik dengan bantuan alat Theodolit maupun Sipat Datar (Waterpass). Setiap pembacaan benang silang (cross hair) harus selalu terkontrol untuk menghindari kesalahan pembacaan. Dari gambar sebuah alat ukur (Theodolit) digunakan untuk mengkur jarak (Tacheometry) dengan sudut kemiringan (garis visier) teropong sebesar h (helling). Selsih pembacaan benag silang (Ba-BB) adalah y. maka jarak miring dari pengkuran optis :

C. Pengukuran sudut

1. Pengukuran seksi tunggal

A = R1

B β

C = R2

B = β = R2 – R1

Langkah kerja :

Dirikan (setel) alat ukur theodlit diatas titik B dengan bantuan nalatcentering – nya.

Buat sumbu vertikal dan teropong bidikan pada target di A dengan cara mematikan klem horizontal dan vertikal bila telah mendekati sasaran, dan penempatanya dengan memutar sekrup penggerak halusnya, baca lingkaran horizontalnya (R1).

Buka kedua klem dan alat di putar pada sumbu B, dan bidikan ke target di C dengan cara yang sama seperti pada no.2 di atas. Baca lingkaran horizontalnya (R2).

2. Pengukuran seri rangkapA = R1

Luar biasa (LB)

B β

Biasa(B)

C = R2

B = β = B + LB

2

Langkah kerja :

Pengukuran yang dilakukan tidak berbeda dengan pengukuran seri tunggal sebagai tahap pertama. Setelah langkah ketiga pada seri tunggal, kemudia teropong diputar balik pada kedudukan luar biasa dan bidikan kembali pada target di C dan baca lingkaran horizontalnya (R’2), dan kemudian dengan cara yang sama bidikan pada target di titik A dan baca lingkaran horizontalnya (R’1).Besarnya sudut ukuran :(B = biasa) = R2 – R1

(LB = luar biasa) = R’2 – R’1

Apabila diperlukan lebih dari satu seri rangkap, maka cara tersebut diulang sedemikian rupa.

3. Pengukuran repetisiA

B β

C

β = r – p + m . 3600 m = p + n

n 3600

pengukuran repetisi, cara ini hanya dapat dilakukan dengan alat theodolit type repetisi. Langkah penggunaannya sebagai berikut :

Setel theodolit di titik B buat sumbu vertikal. Bidik titik A, bacaan pada titik A ini dapat diatur agar rangka menjadi nol atau yang

lain dengan klem dan penggerak halus limbus. Catat pembacaan. Klem limbus dimatikan, dan klem horizontal dibuka, teropong bidikan pada titik C,

setelah tepat klem horizontal dimatikan, maka kita akan memperoleh sudut. Pembacaan sudut, di bawa ke pembidikan A dengan cara membuka klem limbus,

setelah tepat klem limbus dimatikan. Klem horizontal dibuka, bidikan teropong pada titik C, dengan cara ini akan

mendapatkan lagi.

5. Pengukuran reiterasiA = R1

B

C = R2

R2 + 300

Cara reiterasi mirip dengan repetisi, yaitu setelah mengukur sudut, pembacaan sudut ditambah dengan besaran sudut tertentu misal 300 dan pembacaan ini kemudian dibawa ke A, kemudian klem limbus dimatikan dan klem horizontal dibuka, dan teropong bidikan ke C lagi.

Langkah kerja :

Bidikan teropong ke target yang akan diukur debgan menggunakan pencari target yang ada diatas/dibawah teropong. Teropong dalam keadaan biasa.

Sesudah teropong pas mengenai target maka kuncilah teropong dengan pengunci horizontal K1 dan pengunci repetisi K2.

Pada awal pengukuran repetisi, yaitu ketika kita membidik target A kita harus membuat bacaan sudut horizontalnya menjadi 00 0’ 0’’ yaitu dengan cara membuka kembali kunci K1 dan memutar piringan yang ada diatas kunci repetisi K2 sampai bacaan skala lingkaran horizontalnya menunjukkan angka 00, sedangkan untuk bacaan detik dan menitnya kita mengepaskannya dari bacaan skala noniusnya, lalu kencangkan kembali kunci K1 nya.

Sesudah sudut horizontalnya ketika membbidik A adalah 00 0’ 0’’, berarti pengukuran repetisi siap dimulai.

Kuncilah pengunci horizontal serta pengunci vertikal. Setelah terkunci fokuskan target terlihat dengan jelas, kemudian fokuskan benang halus sampai kelihatan dengan jelas.

Pas kan benang halus dengan target, dengan menggerakkan teropong kearah horizontal dengan gerak halus horizontal dan ke arah vertikal dengan gerak halus vertikal.

Setelah benang halus sejajar dengan target, msksm kita tinggal melihat berapa besar sudut yang dihasilkan. Bidik target A, kemudian bidik target B, begitu selanjutnya sampai semua target terbidik.

D. Pengukuran beda tinggi

Pengukuran beda tinggi dilakukan dengan menggunakan alat sipat datar (waterpass). Alat didirikan pada suatu titik yang diarahkan pada dua buah rambu yang berdiri vertikal. Maka bedad tinggi dapat dicari dengan menggunakan pengurangan antara bacaan muka dan bacaan belakang.Rumus beda tinggi antara dua titik :BT = BTB – BTA

Keterangan :BT = beda tinggiBTA = bacaan benang tengah ABTB = bacaan benang tengah B

Sebelum mendapatkan beda tinggi antara 2 titik, diperlukan pembacaan benang tengah titik tersebut, dengan menggunakan rumus :BT = BB/2

Keterangan :BT = bacaan benang tengah BA = bacaan benang atasBB = bacaan benang bawah

Fungsi dari pengukuran beda tinggi adalah :

a. Merancang jalan raya, jalan baja, dan saluran – saluran yang mempunyai garis gradien paling sesuai dengan topografi yang ada.

b. Merencanakan proyek – proyek konstruksi menurut evaluasi terencana.c. Menghitung volume pekerjaan tanah.d. Menyelidiki ciri – ciri aliran di suatu wilayah.e. Mengembangkan peta – peta yang menunjukkan bentuk tanah secara umum.

Digunakan untuk menentukan ketinggian titik – titik yang menyebar dengan kerapatan tertentu untuk membuat garis – garis ketinggian (kontur).a. Pengukuran sipat datar resiprokal (reciprocal levelling), adalah pengukuran sipat

datar dimana alat sipat datar tidak dapat ditempatkan antara dua station. Misalnya pengukuran sipat datar menyeberangi sungai/lembah yang lebar.

b. Pengukuran sipat datar teliti (precise levelling), adalah pengukuran aturan serta peralatan sipat datar teliti.