pengukuran mendatar.ppt

1

ILMU UKUR TANAH(Pengukuran Mendatar)

Aswar [email protected]

2

PENDAHULUANSurveyingSurveying : suatu ilmu untuk menentukanposisi suatu titik di permukaan bumi

• Plane SurveyingPlane Surveying

Kelas pengukuran di mana permukaan bumi dianggap sebagai bidang datar, artinya adanya faktor kelengkungan bumi tidak diperhitungkan

• Geodetic SurveyingGeodetic SurveyingKelas pengukuran di mana permukaan bumi dianggap sebagai bola, artinya adanya faktor kelengkungan bumi harus diperhitungkan

3

Ruang Lingkup Ilmu Ukur Tanah, meliputi : 1. Pengukuran mendatar (horizontal) penentuan posisi suatu titik secara mendatar

2. Pengukuran tinggi (vertikal) penentuan beda tinggi antar titik

Implikasi Praktis pada Pekerjaan Teknik Pertambangan :

• Konstruksi jalan tambang• Geologi struktur• Design metode penambangan• Dan lain - lain

4

1. ANALISIS PENELITIAN DAN PENGAMBILAN KEPUTUSANmeliputi pemilihan metode pengukuran, prosedur, peralatan, dsb

2. PEKERJAAN LAPANGAN ATAU PENGUMPULAN DATAmelaksanakan pengukuran dan mencatat data di lapangan

3. MENGHITUNG DAN PEMROSESAN DATAmelaksanakan hitungan berdasarkan data yang diperoleh

4. PENYAJIAN DATA ATAU PEMETAANmenggambarkan hasil-hasil ukuran dan hitungan untuk menghasilkanpeta, gambar rencana, dsb.

5. PEMANCANGAN/PEMATOKANuntuk menentukan batas-batas atau pedoman dalam pelaksanaan pekerjaan.

Secara umum, lingkup tugas juru ukur (surveyor) dapat dibagi menjadi lima bagian, sebagai berikut :

5

BENTUK BUMI

Permukaan bumi secara fisik sangatlah tidak teratur, sehingga untuk keperluan analisis dalam surveying, kita asumsikan bahwa permukaan bumi dianggap sebagai permukaan matematik yang mempunyai bentuk dan ukuran mendekati geoid, yaitu permukaan air laut rata-rata dalam keadaan tenang.

Menurut akhli geologi, secara umum geoid tersebut lebih mendekati bentuk permukaan sebuah ellipsoida (ellips putar). Ellipsoida dengan bentuk dan ukuran tertentu yang digunakan untuk perhitungan dalam geodesi disebut ellipsoida referensi.

6

Geoid (permukaan air laut rata2)

Ellipsoida Referensi

A’

B’

C’

C

B

A

Permukaan bumi fisis

ELLIPSOIDA BUMI

7

Pengukuran-pengukuran dilakukan pada dan diantara titik-titik dipermukaan bumi, titik-titik tersebut adalah sebagai berikut :

B’

A’C’

B

A

C

Permukaan bumi fisis

Ellipsoida Referensi

TITIK-TITIK PADA ELLIPSOIDA REFERENSI

8

Untuk keperluan pemetaan titik-titik A’, B’, dan C’ diproyeksikan secara orthogonal kepada permukaan ellipsoida referensi menjadi titik-titik A, B, dan C. Apabila titik-titik A’, B’ dan C’ cukup berdekatan, yaitu terletak dalam suatu wilayah yang luasnya mempunyai ukuran <55 km, maka permukaan ellipsoida nya dapat dianggap sebagai bidang datar. Pada keadaan inilah kegiatan pengukuran dikategorikan pada plane surveying. Sedangkan apabila titik A’,B’ dan C’ terletak pada ukuran >55 km, permukaan elllipsoidanya dianggap permukaan bola. Pada keadaan ini kegiatan pengukurannya termasuk ke dalam geodetic surveying.

Adapun dimensi-dimensi yang diukur adalah jarak, sudut dan ketinggian.

9

SISTEM SATUAN UKURAN• Melaksanakan pengukuran dan kemudian mengerjakan hitungan

dari hasil ukuran adalah tugas juru ukur

• Sistem satuan yang biasa digunakan dalam ilmu ukur tanah, terdiri atas 3 (tiga) macam sistem ukuran, yakni : Satuan Panjang, Satuan Luas dan Satuan Sudut

• Terdapat lima macam pengukuran dlm pengukuran tanah yaitu : 1. Sudut Horizontal (AOB) 2. Jarak Horizontal (OA dan OB)3. Sudut Vertikal (AOC) 4. Jarak Vertikal (AC dan BD)5. Jarak Miring (OC) DC

O

BA

10

SATUAN PANJANG

METER FOOT INCHES YARD

1 3,2808 39,37 1,0936

0,9144 3 36 1

0,3048 1 12 0,3333

0,0254 0,0833 1 0,0278

KM MILE’S 1 KM = 1000 M

1 0,6214 1 HM = 100 M

1,6093 1 1 DM = 0,1 M

1 CM = 0,01 M

1 MM = 0,001 M

Terdapat dua satuan panjang yang lazim digunakan dalam ilmu ukur tanah, yakni satuan metrik dan satuan britis. Yang digunakan disini adalah satuan metrik yang didasarkan pada satuan meter Internasional (meter standar) disimpan di Bereau Internationale des Poids et Mesures Bretevil dekat Paris

11

SATUAN SUDUTTerdapat tiga satuan untuk menyatakanSudut, yaitu :1. Cara Seksagesimal, yaitu satu lingkaran dibagi

menjadi 360 bagian, satu bagiannya disebut derajat.2. Cara Sentisimal, yaitu satu lingkaran dibagi menjadi

400 bagian, satu bagiannya disebut grade.3. Cara Radian, Satu radian adalah sudut pusat yang

berhadapan dengan bagian busur yang panjangnya sama dengan jari-jari lingkaran. Karena panjang busur sama dengan keliling lingkaran sebuah lingkaran yang berhadapan dengan sudut 360o dan keliling lingkaran 2 kali jari-jari, maka : 1 lingkaran = 2 rad

1 Lingkaran = 360o = 400 grade = 2 radian

12

PENENTUAN POSISI SUATU TITIK

Bila kita akan menentukan posisi beberapa buah titik yang terletak pada suatu garis lurus, maka titik-titik tersebut dapat ditentukan melalui jarak dari suatu titik, yang biasa disebut titik nol.

Dari gambar di atas, dapat diperoleh bahwa jarak A ke B adalah 6 satuan, yaitu (9) – (3) = 6

0 1 2 103 4 5 6 7 8 9

A B

13

.

-4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3

A B

+4 +5 +6 +7-5

+-

Karena titik-titik tersebut terletak pada sebelah kiri dan kanan titik 0, maka kita harus memberi tanda, yakni tanda negatif (-) pada titik-titik disebelah kiri titik nol dan tanda positif (+) pada titik-titik yang berada pada sebelah kanan titik nol.

Dari gambar di atas mudah dimengerti bahwa :

Jarak antara titik A dan B adalah 10 satuan, yang diperoleh dari (+6) – (-4), begitupun juga titik-titik lainnya.

Jarak biasanya dinyatakan dengan notasi “d”.

Perlu diingat untuk hasil suatu jarak ini akan selalu diperoleh harga yang positif.

14

Untuk menentukan titik-titik yang tidak terletak pada satu garis lurus, maka cara yang kita gunakan yaitu melalui pertolongan dua buah garis lurus yang saling tegak lurus, yang biasa disebut salib sumbu.

Y+

Y-

X+X-

A

B

C

D

Garis yang mendatar dinamakan absis atau sumbu X, sedangkan garis yang vertikal dinamakan ordinat atau sumbu Y.

Di dalam Ilmu Ukur Tanah digunakan perjanjian sebagai berikut : 1. Sumbu Y positif dihitung ke arah utara2. Sumbu X positif dihitung ke arah timur3. Kuadran 1 terletak antara Y+ dan X+4. Kuadran 2 terletak antara Y- dan X+5. Kuadran 3 terletak antara Y- dan X-6. Kuadran 4 terletak antara Y+ dan X-

1

23

4

15

PENENTUAN POSISI SUATU TITIK

90O

X+270o

X-

Y- 180o

Y+ 0O

0

I

III II

IV

ILMU UKUR TANAH

16

PENGERTIAN JARAK

. Titik A dan B terletak di permukaan bumi. Garis penghubung lurus AB disebut Jarak Miring. Garis AA’ dan BB’ merupakan garis sejajar dan tegak lurus bidang datar. Jarak antara kedua garis tsb disebut Jarak Mendatar dari A ke B. Jarak BB” disebut Jarak Tegak dari A ke B atau biasa disebut Beda Tinggi. Sudut BAB” disebut Sudut Miring.

Antara Sudut Miring, Jarak Miring, Jarak Mendatar dan Beda Tinggi, terdapat hubungan sbb :

AB” = A’B’ = AB Cos mBB” = AB Sin m(AB)2 = (A’B’)2 + (BB”)2

A

B

Y

X

B”

B’

A’

A’B’ = Jarak Mendatar

AB = Jarak Miring

BB” = Beda Tinggi antara A dan B

m

17

PENGERTIAN SUDUT MENDATAR & SUDUT JURUSAN

. Yang diartikan sudut mendatar di A’ adalah sudut yang dibentuk oleh bidang ABB’A’ dengan ACC’A’. Sudut BAC disebut sudut mendatar = sudut

Sudut antara sisi AB dengan garis y’ yang sejajar sumbu Y disebut sudut jurusan sisi AB = ab. Sudut Jurusan sisi AC adalah ac

A’

Y

X

B’C’

y’

A

B

C

ab

ac

18

PENGERTIAN SUDUT JURUSAN

.Jadi Sudut Jurusan adalah : Sudut yang dihitung mulai dari sumbu Y+ (arah utara) berputar searah jarum jam sampai titik ybs.

Sudut Jurusan mempunyai harga dari 0o sd. 360o.

Dua sudut jurusan dari dua arah yang berlawanan berselisih 180o

B

B

B

A

A

A

C

ab

ab

ab

ab

U

U

U

ac

ba

=ac - ab

ba – ab = 180o

19

SUDUT JURUSAN

• Sudut Jurusan suatu sisi dihitung dari sumbu Y+ (arah utara) berputar searah jarum jam sampai titik ybs, harganya 0o - 360o

• Dua sudut jurusan dari dua arah yang berlawanan berselisih 180o Misalnya ba = ab + 180o atau ba - ab = 180o

ab

A

dab

U BArah suatu titik yang akan dicari dari titik yangsudah diketahui biasa dikenal dengan sudut jurusan- dimulai dari arah utara geografis (Y+)- diputar searah jarum jam- diakhiri pada arah yang bersangkutan

A

B

C

ab

ac

-ac= sudut jurusan dari A ke C-ab= sudut jurusan dari A ke B- sudut mendatar antara dua arah

ac = ab +

20

TRIGONOMETRI

A(X,Y)

X

Y

r

x

y

Sin =y

r

Cos =x

r

Tg =y

x

Cotg =x

y

2 2Dalil Pitagoras : r = x + y

21

MENENTUKAN SUDUT JURUSAN dan JARAK

A

B

O

ab

dab

B’

B”

A’

Arah Utara

ab

ab

(Xb, Yb)

(Xa, Ya)

Apabila diketahui Koordinat Titik A (Xa, Ya) dan B (Xb, Yb), maka :

dan dari Rumus pitagoras diperoleh :

Xb - XaTg =

Yb - Yaab Xb - Xa = arc Tg

Yb - Yaab

2 2AB ABd = ( X ) + ( Y )ab

22

METODE PENENTUAN POSISI HORIZONTAL

• Metode PolarMenentukan satu titik koordinat yang diikatkan pada satu titik yang sudah diketahui koordinatnya

• Metode Mengikat KemukaMenentukan satu titik koordinat yang diikatkan pada dua titik yang sudah diketahui koordinatnya

• Metode Mengikat KebelakangMenetukan satu titik koordinat yang diikatkan pada tiga titik yang sudah diketahui koordinatnya

• Poligon

Menentukan banyak titik koordinat yang diikatkan pada satu atau beberapa titik yang sudah diketahui koordinatnya

23

METODE POLAR

A

B

O

ab

dab

B’

B”

A’

Arah Utara

ab

ab

?

(Xa, Ya)

Apabila Diketahui KoordinatTitik A adalah (Xa, Ya) danHasil Pengukuran ab dan dab

Hitung : Koordinat Titik B ?

Penyelesaian :Xb = OB’Xb = OA’ + A’B”Xb = Xa + Xab

Yb = B’BYb = B’B” + B”BXb = Ya + Yab

abab ab ab ab

ab

XSin = X = d Sin

d

abab ab ab ab

ab

YCos = Y = d Cos

d

Xb= Xa + dab Sin ab

Yb= Ya + dab Cos ab

24

METODE MENGIKAT KEMUKA

Pada dasarnya metode mengikat kemuka adalah penentuan sebuah titik yang akan dicari koordinatnya melalui 2 (dua) buah titik yang sudah diketahui koordinatnya.

Misalnya kita akan menentukan koordinat titik R yang diukur dari Titik P(Xp;Yp) dan Titik Q(Xq;Yq). Alat ditempatkan di kedua titik yang sudah diketahui

.

P (Xp;Yp)

R ?

Q(Xq;Yq)

dpq

dpr

dqr

pr

pq

qr

qp

25

METODE MENGIKAT KEMUKA1. Hitung sudut =180o –2. Hitung pqdan dpq

.

R ?

P (Xp;Yp)

Q(Xq;Yq)

dpq

dpr

dqr

pr

pq

qr

qp

Xq - XpTg =

Yq - Yppq pq didapat

pq pqpq pq

Xq-XpSin = d =

d Sin

Xq Xp

pq pqpq pq

Yq-YpCos = d =

d Cos

Yq Yp

Diperoleh dpq rata-rata

26

METODE MENGIKAT KEMUKA3. Dengan Rumus Sinus dalam segitiga

PQRHitung Panjang Sisi dpr dan sisi dqr

.

R ?

P (Xp;Yp)

Q(Xq;Yq)

dpq

dpr

dqr

pr

pq

qr

qp

pq pr pqpr

d d d d Sin Sin Sin sin

4. Hitung pr dan qr

pq qr pqqr

d d d d Sin Sin Sin sin

pr = pq -

qr = qp + - 360

karena qp = pq + 180

maka qr = pq + 180

27

METODE MENGIKAT KEMUKA5. Hitung Koordinat Titik R

XR1 = Xp + dpr Sinpr

YR1 = Yp + dpr Cospr

dan

XR2 = Xq + dqr Sinqr

YR2 = Yq + dqr Cosqr

JADI DIPEROLEH

XR rata-rata dan YR rata-rata

.

R ?

P (Xp;Yp)

Q(Xq;Yq)

dpq

dpr

dqr

pr

pq

qr

qp

28

METODE MENGIKAT KEBELAKANG

Menentukan suatu titik baru dengan jalan mengadakan pengukuran sudut pada titik yang tidak diketahui koordinatnya kita namakan penentuan titik dengan cara mengikat ke belakang.

Ketentuan yang harus dipenuhi adalah diperlukan paling sedikit tiga titik pengingat yang sudah diketahui koordinatnya beserta sudut yang diukur dari titik yang akan ditentukan koordinat tsb.

Keuntungan metode ini adalah kita hanya satu kali menempatkan instrumen, yaitu pada titik yang akan kita cari tersebut.

Terdapat dua cara perhitungan yang kita kenal, yaitu Metode Collins dan Cassini.

29


1.METODE COLLINSBila kita akan

menentukan suatu koordinat (misalnya titik P), maka titik tersebut harus diikatkan pada titik-titik yang sudah diketahui koordinatnya (misalnya titik A, B, dan C), kemudian kita ukur sudut dan

.

P ?

A (Xa;Ya)

(Xb;Yb)B

C (Xc;Yc)

ab

H

dap

dab

dah

dbp

ab

ah

hc

bh

30


LANGKAH PERHITUNGAN1. Buatlah sebuah lingkaran

melalui titik ABP, lingkaran ini akan memotong garis PC di titik H (titik ini disebut sebagai titik penolong Collins)

2. Mencari Sudut Jurusan ab dan Jarak dab

.

P ?

A (Xa;Ya)

(Xb;Yb)B

C (Xc;Yc)

ab

H

dap

dab

dah

dbp

ab

ah

hc

bh

Xb - XaTg =

Yb - Yaab

ab1ab

Xb-Xad =

Sin

ab2ab

Yb-Yad =

Cos

ab didapat

ab1 ab2ab

d dd

2

31


LANGKAH PERHITUNGAN3. Mencari Koordinat Titik H

(Titik Penolong Collins)

a) Dari Titik A

1) Cari ah = ab +

2) Dengan Rumus Sinus menentukan dah

.

P ?

A (Xa;Ya)

(Xb;Yb)B

C (Xc;Yc)

ab

H

dap

dab

dah

dbp

ab

ah

hc

bh

ab ah

abah

d d Sin Sin 180- -

dd Sin 180- -

sin

Xh1= Xa + dah.Sin ah

Yh1= Ya + dah.Cos ah

ahc – ahb

32


LANGKAH PERHITUNGAN

3. Mencari Koordinat Titik H (Titik Penolong Collins)

b) Dari Titik B

1) Cari bh = ab + (

2) Dengan Rumus Sinus menentukan dbh

.

P ?

A (Xa;Ya)

(Xb;Yb)B

C (Xc;Yc)

ab

H

dap

dab

dah

dbp

ab

ah

hc

bh

bh ab

abbh

d d Sin β Sin α

dd Sin β

sin α

Xh2= Xb + dbh.Sin bh

Yh2= Yb + dbh.Cos bh

h1 h2h

X XX

2

h1 h2h

Y YY

2

33


LANGKAH PERHITUNGAN

4. Mencari hc dan

hc – hb = hc – (bh-180) = hc + 180 - bh5. Mencari Titik Pa). DARI TITIK A1) Cari ap = ab – 2) Mencari d ap

hc hc

Xc - XhTg α = α didapat

Yc - Yh

apab

abap

dd Sin α Sin 180 - (α+γ)

dd Sin 180-(α+γ)

sin α

3) Xp1= Xa + dap.Sin ap

Yp1= Ya + dap.Cos ap

b) DARI TITIK B1) Cari bp = ba – {180-

(Jadi bp = ab +2) Mencari d ap

3) Xp2= Xb + dbp.Sin bp

Yp2= Yb + dap.Cos bp

bpab

abbp

dd Sin α Sin γ

dd Sin γ

sin α

P1 P2P

X XX

2

P1 P2

P

Y YY

2

34

LATIHAN COLLINS

Diketahui Koordinat Titik-Titik sbb :

A(-48908; -24620)

B(-10080; +69245)

C(+86929; +92646)

Sudut yg diukur =40o15’25” dan =30o18’46”

Hitung : Koordinat Titik P dengan mengikat Ke belakang dengan cara Collins !

35

CARA CASSINI

Untuk menentukan koordinat titik P, titik tersebut diikatkan pada titik yang sudah diketahui koordinatnya, misalnya titik A(Xa;Ya), B(Xb;Yb), dan C(Xc;Yc). Pada cara ini diperlukan dua titik penolong, cara ini membuat garis yang melalui titik A, tegak lurus pada AB dan garis ini memotong lingkaran di Titik R, demikian pula dari titik C dibuat garis tegak lurus BC dan memotong lingkaran di titik S.

36

CARA CASSINI

.A(Xa, Ya)

P

R

S

B(Xb, Yb)

C(Xc, Yc)

dar

dab

dbc

dcs

ab

37

CARA CASSINI

.

C(Xc, Yc)

A(Xa, Ya)

P

R

S

B(Xb, Yb)

dar

da

b dbc

dcs

ab

Langkah-Langkah :

1. Menghitung Titik R

Xr = Xa + (Yb-Ya) Cotg Yr = Ya – (Xb-Xa) Cotg 2. Menghitung Titik S

Xs = Xc + (Yc-Yb) Cotg Ys = Yc - (Xc-Xb) Cotg 3. Menghitung Sudut Jurusan rs

4. Hitung N = n +1/n

5. Menghitung Koordinat Titik P

rs rs

Xs - XrTg α = Tgα = n

Ys - Yr

38

CARA CASSINI

.

C(Xc, Yc)

A(Xa, Ya)

P

R

S

B(Xb, Yb)

dar

da

b dbc

dcs

abLangkah-Langkah :

5. Menghitung Koordinat Titik P

b b

P1

Dari Titik R :

1nX + Xr + Y -Yr

nX = N

b b

P1

1Y +n Yr + X -Xr

nY = N

b b

P2

Dari Titik S :

1nX + Xs + Y -Ys

nX = N

b b

P2

1Y +n Ys + X -Xs

nY = N

P1 P2P

X XX

2

P1 P2P

Y YY

2

39

POLIGON

Poligon adalah serangkaian garis lurus di permukaan tanah yang menghubungkan titik-titik dilapangan, dimana pada titik-titik tersebut dilakukan pengukuran sudut dan jarak.

Tujuan dari Poligon adalah untuk memperbanyak koordinat titik-titik di lapangan yang diperlukan untuk pembuatan peta.

Ada 2 (dua) macam bentuk poligon, yaitu :

Poligon Terbuka : poligon yang tidak mempunyai syarat geometris

Poligon Tertutup : poligon yang mempunyai syarat geometris

40

POLIGON TERBUKA

Pada gambar di atas, koordinat titik A dan B diketahui, dengan demikian kita dapat menghitung sudut jurusan AB. Untuk menentukan koordinat titik 1 diperlukan koordinat titik A, sudut jurusan A-1 dan jarak A-1, begitu pula titik 2 diperlukan koord titik 1, sudut jurusan 1-2 dan jarak 1-2 dan seterusnya

Dari gambar di atas, dapat dilihat bahwa ab= (lihat rumus di atas)

a1ab + Sa

12a1 + S1- 180 (n, n+1)(n-1, n) + Sn - 180

23ab + S2 - 180

A

1

2

3

B

da1

d12

d23

S1

Sa

S2

Xb - Xa = arc Tg

Yb - Yaab

41

POLIGON TERTUTUP

Poligon Tertutup Terikat Sempurna adalah poligon yang terikat diujung-ujungnya baik koordinat maupun sudut jurusannya. Apabila Titik A, B, C dan D diketahui, maka sudut jurusan awal ab dan cd

Adapun syarat geometris dari poligon di atas adalah :1. ab - cd = Si - n. 180 di mana n = kelipatan2. XC - Xd = d. Sin 3. YC - Yd = d. Cos

TERIKAT SEMPURNA

A

B

C

D1

2

3Sa

S1

S2

S3

Sc

42

POLIGON TERTUTUP

Poligon Kring adalah poligon yang mempunyai titik awal dan akhir yang sama pada suatu titik.

Adapun syarat geometris adalah :

1. Si = (n - 2) 180o ; Jumlah Sudut Luar Si = (n + 2) 180o

2. d. Sin = 0

3. d. Cos = 0

KRING

A

B

C

D

E

F

Sa

Sb Sc

Sd

SeSf

pengukuran mendatar.ppt

Documents