Pengukuran Waterpass (Level, Pesawat Penyipat Datar)

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 :

ü  Garis vertikal adalah garis yang menuju ke pusat bumi, yang umum dianggap sama dengan garis unting-unting.

ü  Bidang mendatar adalah bidang yang tegak lurus garis vertikal pada setiap titik. Bidang horisontal berbentuk melengkung mengikuti permukaan laut

ü  Datum adalah bidang yang digunakan sebagai bidang referensi untuk ketinggian, misalnya permukaan laut rata-rata atau MSL.

ü  Elevasi adalah jarak vertikal (ketinggian) yang diukur terhadap bidang datum.

ü  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 :

a)     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.

b)     Penempatan pesawat atau rambu ukur yang salah.

c)      Pencatatan hasil pengamatan yang salah.

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

  

B.  MAKSUD/TUJUAN

 

Pengukuran ini mempunyai maksud untuk :

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

·   b. 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:

ü Waterpass.

ü Statip/Tripod.

ü Unting-unting.

ü Payung.

ü Dua buah rambu ukur.

ü Meteran.

ü Paku.

ü Palu

ü Cat.

ü 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 :

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

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

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

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

e)     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.

f)       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.

g)     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.