Pengukuran Waterpas

A.    DASAR TEORI

Pengukuran waterpass adalah pengukuran untuk menentukan ketinggian atau beda tinggi antara dua titik. Pengukuran waterpass ini sangat penting gunanya untuk mendapatkan data sebagai keperluan pemetaan, perencanaan ataupun untuk pekerjaan konstruksi.

Hasil-hasil dari pengukuran waterpass di antaranya digunakan untuk perencanaan jalan, jalan kereta api, saluran, penentuan letak bangunan gedung yang didasarkan atas elevasi tanah yang ada, perhitungan urugan dan galian tanah, penelitian terhadap saluran-saluran yang sudah ada, dan lain-lain.

Dalam pengukuran tinggi ada beberapa istilah yang sering digunakan, yaitu :

• Garis vertikal adalah garis yang menuju ke pusat bumi, yang umum dianggap sama dengan garis unting-unting.
• Bidang mendatar adalah bidang yang tegak lurus garis vertikal pada setiap titik. Bidang horisontal berbentuk melengkung mengikuti permukaan laut.
• Datum adalah bidang yang digunakan sebagai bidang referensi untuk ketinggian, misalnya permukaan laut rata-rata.
• Elevasi adalah jarak vertikal (ketinggian) yang diukur terhadap bidang datum.
• Banch Mark (BM) adalah titik yang tetap yang telah diketahui elevasinya terhadap datum yang dipakai, untuk pedoman pengukuran elevasi daerah sekelilingnya.

Prinsip cara kerja dari alat ukur waterpass adalah membuat garis sumbu teropong horisontal. Bagian yang membuat kedudukan menjadi horisontal adalah nivo, yang berbentuk tabung berisi cairan dengan gelembung di dalamnya.

Dalam menggunakan alat ukur waterpass harus dipenuhi syarat-syarat sbb :

• Garis sumbu teropong harus sejajar dengan garis arah nivo.
• Garis arah nivo harus tegak lurus sumbu I.
• Benang silang horisontal harus tegak lurus sumbu I.

Pada penggunaan alat ukur waterpass selalu harus disertai dengan rambu ukur (baak). Yang terpenting dari rambu ukur ini adalah pembagian skalanya harus betul-betul teliti untuk dapat menghasilkan pengukuran yang baik. Di samping itu cara memegangnya pun harus betul-betul tegak (vertikal). Agar letak rambu ukur berdiri dengan tegak, maka dapat digunakan nivo rambu . Jika nivo rambu ini tidak tersedia, dapat pula dengan cara menggoyangkan rambu ukur secara perlahan-lahan ke depan, kemudian ke belakang, kemudian pengamat mencatat hasil pembacaan rambu ukur yang minimum. Cara ini tidak cocok bila rambu ukur yang digunakan beralas berbentuk persegi.

Pada saat pembacaan rambu ukur harus selalu diperhatikan bahwa :

          2BT = BA + BB

Adapun : BT = Bacaan benang tengah waterpass

                 BA = Bacaan benang atas waterpass

                 BB= Bacaan benang bawah waterpass

Bila hal diatas tidak terpenuhi, maka kemungkinan salah pembacaan atau pembagian skala pada rambu ukur tersebut tidak benar.

Dalam praktikum Ilmu Ukur Tanah ada dua macam pengukuran waterpass yang dilaksanakan, yaitu :

1.      Pengukuran Waterpass Memanjang

2.      Pengukuran Waterpass Melintang

Rumus-rumus yang digunakan dalam pengukuran waterpass adalah

a.      Pengukuran Waterpas Memanjang

                 Beda tinggi antara titik A dan B adalah :

        Δh_P1P2 = BT_P1 – BT_P2                             

  Adapun : Δh_P1P2 = beda tinggi antara titik P1 dan P2 

               BT_P1   = bacaan benang tengah di titik P1 

              BT_P2   = bacaan benang tengah di titik P2

                       

Jarak antara A dengan P1 adalah :

            d_o = 100 × (BA_P1 – BB_P1)

Adapun : d_AP   = jarak antara titik A dan P

                BA_A = bacaan benang atas di titik A

                BB_A = bacaan benang bawah di titik A

            Dalam pengukuran waterpass memanjang, pesawat diletakkan di tengah-tengah titik yang akan diukur. Hal ini untuk meniadakan kesalahan akibat tidak sejajarnya kedudukan sumbu teropong dengan garis arah nivo.

b.      Pengukuran Waterpass Melintang

            Beda tinggi antara titik 1 dan 2 adalah :

            Δh₁₂ = BT₁ – BT₂

               Adapun : Δh₁₂ = beda tinggi antara titik 1 dan titik 2

                                 BT₁  = bacaan benang tengah di titik 1

                                 BT₂  = bacaan benang tengah di titik 2

                Beda tinggi antara titik 1 dan titik P adalah :

                Δh_1P = BT₁ – TP

                Adapun : Δh_1P = beda tinggi antara titik 1 dan titik P

                                 BT₁  = bacaan benang tengah di titik 1

                                 TP    = tinggi pesawat

Berikut adalah kesalahan–kesalahan yang biasa dilakukan di lapangan :

1.      Pembacaan yang salah terhadap rambu ukur. Hal ini dapat di sebabkan karena mata si pengamat kabur, angka rambu ukur yang hilang akibat sering tergores, rambu ukur kurang tegak dan sebagainya.

2.      Penempatan pesawat atau rambu ukur yang salah.

3.      Pencatatan hasil pengamatan yang salah.

4.      Menyentuh kaki tiga (tripod) sehingga kedudukan pesawat / nivo berubah.

B.                 MAKSUD

Pengukuran ini mempunyai maksud untuk :

·         Menentukan beda tinggi dari setiap titik pada jalan yang lurus serta menentukan elevasi setiap titik tersebut dari titik tetap (Bench Mark) yang telah ditetapkan.

·         Menentukan kedalaman dasar saluran, tinggi tanggul kiri dan kanan serta tinggi as jalan di setiap titik yang berbeda agar dapat menggambarkan profil melintang.

                                        C.    PERALATAN

Alat-alat yang digunakan dalam pengukuran  waterpass ini adalah sebagai berikut:

·         Waterpass.

·         Statip.

·         Unting-unting.

·         Payung.

·         Dua buah rambu ukur.

·         Meteran.

·         Paku.

·         Palu

·         Cat.

·         Kuas kecil.

D.    CARA PELAKSANAAN

            Urut-urutan pelaksanaan dari pengukuran waterpass adalah sebagai berikut:

Pengukuran Waterpass Memanjang :

1.      Menentukan titik awal pengukuran serta titik tetap (Banch Mark) yang digunakan.

2.      Memberi tanda pada titik awal tersebut dengan menggunakan paku dan cat  sebagai titik P1.

3.      Menentukan titik A yang berjarak 25 meter didepan titik P1, dan titik P2 yang berjarak 25 meter didepan titik A dan seterusnya dengan memberi tanda dengan cat hingga titik terakhir, yaitu titik P11 sejauh 500 m dari titik awal.

4.      Mendirikan tripod tepat diatas titik P1 dan meletakkan alat ukur waterpass diatas tripod tersebut dengan menyekrup bagian bawahnya.

5.      Memasang Unting-unting dan mengusahakan agar unting-unting tersebut tepat menunjuk ke titik P1.

6.      Mengatur sekrup  pengungkit agar gelembung nivo terletak di tengah-tengah tabung.

7.      Setelah nivo dalam keadaan seimbang, bak diletakkan di titik BM kemudian ditembak dari titik P1 tersebut (usahakan letak bak vertikal)

8.      Kemudian benang horisontal dibaca oleh pengamat dan hasilnya dicatat oleh pencatat secara teliti agar memenuhi dua rumus waterpass, yaitu : d =  100 x (BA-BB) dan 2  x BT  = BA + BB. Jika hasil pembacaan tidak memenuhi rumus diatas, pembacaan rambu ukur diulang kembali.

9.      Setelah titik BM diukur, waterpas dipindahkan ke titik A kemudian titik P1 dan P2 ditembak/diukur. Setelah itu alat dipindahkan ke titik B untuk penembakan/pengukuran ke titik P2 dan P3,dan seterusnya hingga titik terakhir yaitu titik J dan melakukan penembakan kembali ketitik awal untuk bacaan pulang hingga titik A.

10.  Melakukan penghitungan dan kesalahan yang diperbolehkan. Jika selisih beda tinggi antara pengukuran pergi dengan pengukuran pulang melampaui kesalahan ynag diijinkan, maka Pengukuran harus diulang kembali.

Pengukuran Waterpass Melintang :

1.      Pesawat didirikan tepat diatas dititik P1 yang telah ditandai dengan cat.

2.      Setelah unting-unting menunjuk tepat ke titik P1, sekrup pengukit diatur sedemikian rupa hingga gelembung nivo tepat ditengah-tengah.

3.      Menentukan  titik-titik yang akan ditentukan ketinggiannya, lalu mengukur jarak titik-titik tesebut dari pesawat. Titik-titik tersebut adalah titik 1, 2, 3, dst.

4.      Menyipat titik-titik yang telah ditentukan tersebut serta titik BM, sementara pemegang  rambu membetulkan posisi  rambu ukur (baak) spaya tegak betul.

5.      Setelah letak rambu ukur vertikal, benang horisontal dibaca oleh pengamat dan hasilnya dicatat oleh pencatat secara teliti agar memenuhi dua rumus waterpass, yaitu : d = 100 x (BA-BB) dan 2 x BT = BA + BB. Jika hasil pembacaan tidak memenuhi rumus diatas, pembacaan rambu ukur diulang       kembali.

6.      Setelah titik-titik tersebut disipat, maka pesawat dipindahkan ke titik P2 yang telah diberi tanda cat, kemudian mengulang langkah-langkah no.2 s/d no.5. prosedur ini diulang untuk posisi pesawat di P3, P4, dan seterusnya hingga titik terakhir, yaitu titik P11.

7.      Melakukan penghitungan beda tinggi terhadap titik-titik tersebut.

E.     DATA DAN PERHITUNGAN

·         Pengukuran Waterpass memanjang

a.       Elevasi titik awal, yaitu titik A adalah :

Elevasi A = Elevasi BM + (bacaan Benang Tengah BM – tinggi                           pesawat di P₁)

                 = 82,5500 + (1,119 – 1,490)

                 = 82,1790 m

b.      Elevasi B  = Elevasi A + Δh_AB

      = 82,1790 + (- 0,071)

     = 82,1080 m

                        Dan seterusnya, seperti terlihat dalam tabel 1.1.

·         Pengukuran Waterpass Melintang

a.       Tempat Pesawat di titik A

Elevasi 82,1790 m, dan tinggi pesawat 124 cm

Elevasi 1 = Elevasi A + (tinggi pesawat di A – BT₁)

               = 82,1790 + (1,240 – 1,115)

               = 82,3040 m

Elevasi 2 = Elevasi A + (tinggi pesawat di A – BT₂)

               = 82,1790 + (1,240 –1,063)

               = 82,3560 m

Dan seterusnya.

v     TITIK A

Elevasi = + 82,179 m ; Tinggi Pesawat = 124 cm

TITIK	BACAAN BAK			JARAK (m)	BEDA TINGGI (m)	ELEVASI (m)
	BA	BT	BB
1	1129	1115	1101	2,80	0,125	82,3040
2	1077	1063	1049	2,80	0,052	82,3560
3	1078	1062	1046	3,20	0,001	82,3570
4	2086	2069	2052	3,40	-1,007	81,3500
5	2087	2067	2047	4,00	0,002	81,3520
6	2088	2065	2042	4,60	0,002	81,3540
7	1068	1062	1038	3,00	1,003	82,3570
8	1088	1062	1036	5,20	0	82,3570
9	1139	1113	1087	5,20	-0,051	82,3060
10	1115	1111	1107	0,80	0,002	82,3080
11	1234	1230	1226	0,80	-0,119	82,1890
12	1284	1230	1176	10,80	0	82,1890
13	1298	1229	1160	13,80	0,001	82,1900

v     TITIK B

Elevasi = + 82,1080 m ; Tinggi Pesawat =122 cm

TITIK	BACAAN BAK			JARAK (m)	BEDA TINGGI (m)	ELEVASI (m)
	BA	BT	BB
1	1105	1091	1077	2,80	0,129	82,2370
2	1054	1040	1026	2,80	0,051	82,2880
3	1055	1039	1023	3,20	0,001	82,2890
4	2058	2041	2024	3,40	-1,002	81,2870
5	2062	2042	2022	4,00	-0,001	81,2860
6	2065	2041	2017	4,80	0,001	81,2870
7	1064	1039	1014	5,00	1,002	82,2890
8	1067	1040	1013	5,40	-0,001	82,2880
9	1118	1091	1064	5,40	-0,051	82,2370
10	1132	1091	1050	8,20	0	82,2370
11	1252	1211	1170	8,20	-0,12	82,1170
12	1267	1212	1157	11,00	-0,001	82,1160
13	1281	1211	1141	14,00	0,001	82,1170

v     TITIK C

Elevasi = + 82,0670 m ; Tinggi Pesawat =120 cm

TITIK	BACAAN BAK			JARAK (m)	BEDA TINGGI (m)	ELEVASI (m)
	BA	BT	BB
1	1051	1037	1023	2,80	0,163	82,2300
2	1005	991	977	2,80	0,046	82,2760
3	1008	992	976	3,20	-0,001	82,2750
4	2210	2193	2176	3,40	-1,201	81,0740
5	2218	2197	2176	4,20	-0,004	81,0700
6	2220	2195	2170	5,00	0,002	81,0720
7	1023	997	971	5,20	1,198	82,2700
8	1024	996	968	5,60	0,001	82,2710
9	1076	1048	1020	5,60	-0,052	82,2190
10	1089	1048	1007	8,20	0	82,2190
11	1208	1165	1124	8,40	-0,117	82,1020
12	1218	1163	1108	11,00	0,002	82,1040
13	1230	1160	1090	14,00	0,003	82,1070

v     TITIK D

Elevasi = + 81,9670 m ; Tinggi Pesawat =139 cm

TITIK	BACAAN BAK			JARAK (m)	BEDA TINGGI (m)	ELEVASI (m)
	BA	BT	BB
1	1248	1271	1258	-1,00	0,119	82,0860
2	1236	1223	1210	2,60	0,048	82,1340
3	1237	1222	1207	3,00	0,001	82,1350
4	2652	2632	2620	3,20	-1,41	80,7250
5	2218	2197	2176	4,20	0,435	81,1600
6	2643	2619	2595	4,80	-0,422	80,7380
7	1246	1221	1196	5,00	1,398	82,1360
8	1248	1220	1192	5,60	0,001	82,1370
9	1300	1272	1244	5,60	-0,052	82,0850
10	1313	1271	1229	8,40	0,001	82,0860
11	1455	1413	1371	8,40	-0,142	81,9440
12	1467	1411	1355	11,20	0,002	81,9460
13	1483	1412	1341	14,20	-0,001	81,9450

v     TITIK E

Elevasi = + 81,9070 m ; Tinggi Pesawat = 152 cm

TITIK	BACAAN BAK			JARAK (m)	BEDA TINGGI (m)	ELEVASI (m)
	BA	BT	BB
1	1414	1400	1386	2,80	0,12	82,0270
2	1362	1348	1334	2,80	0,052	82,0790
3	1364	1348	1332	3,20	0	82,0790
4	2967	2950	2933	3,40	-1,602	80,4770
5	2978	2956	2934	4,40	-0,006	80,4710
6	2978	2952	2926	5,20	0,004	80,4750
7	1376	1349	1322	5,40	1,603	82,0780
8	1379	1350	1321	5,80	-0,001	82,0770
9	1430	1401	1372	5,80	-0,051	82,0260
10	1442	1400	1358	8,40	0,001	82,0270
11	1581	1539	1497	8,40	-0,139	81,8880
12	1596	1540	1484	11,20	-0,001	81,8870
13	1610	1539	1468	14,20	0,001	81,8880

v     TITIK F

Elevasi = + 81,8180 m ; Tinggi Pesawat = 139 cm

TITIK	BACAAN BAK			JARAK (m)	BEDA TINGGI (m)	ELEVASI (m)
	BA	BT	BB
1	1394	1380	1366	2,80	0,01	81,8280
2	1412	1379	1346	6,60	0,001	81,8290
3	1443	1381	1319	12,40	-0,002	81,8270

Sumber: http://civil-in-us.blogspot.com/2011/02/pengukuran-waterpas.html