BAB I

PENGUKURAN SIPAT DATAR

I.

TEORI UMUM
Ilmu ukur tanah merupakan bagian dari ilmu Geodesi. Pengukuran dapat
dilakukan dengan dua cara, antara lain pengukuran mendatar dan pengukuran
tegak lurus. Pengukuran mendatar untuk mendapatkan hubungan titik yang
diukur diatas permukaan bumi, sedangkan pengukuran tegak lurus untuk
mendapatkan hubungan tegak antara titik-titik yang diukur.
Waterpassing (penyipat datar) merupakan metoda penentuan beda tinggi
antara titik-titik diatas permukaan bumi. Tinggi suatu obyek diatas permukaan
bumi ditentukan dari suatu bidang referensi, yaitu bidang yang dianggap
ketinggiannya nol; misalnya digunakan bidang referensi tersebut dalam
geodesi disebut geoid, yaitu bidang equipotensial yang dianggap berimpit
dengan permukaan air laut rata-rata (mean sea level). Bidang equipotensial
juga disebut bidang nivo, yang selalu tegak lurus dengan arah gaya berat
disembarang permukaan bumi. Ada banyak bidang nivo dipermukaan bumi;
satu dengan yang lain saling melingkupi.
Pengukuran beda tinggi antara 2 titik dipermukaan bumi, pada prinsipnya,
pengukuran jarak vertikal antara bidang-bidang nivo yang melalui titik satu
dan lainnya. Untuk wilayah yang terbatas luasannya, maka bidang-bidang
nivo tersebut dianggap datar, pengukuran ini dapat dilakukan dengan
waterpassing. Tujuan penggunaan waterpass pada praktikum ilmu ukur tanah
adalah untuk menentukan ketinggian titik-titik poligon yang nantinya akan
digunakan sebagai acuan untuk menentukan posisi vertikal titik-titik detail
situasi pada pengukuran detail situasi lengkap.

Metoda Pengukuran Waterpass :

Berdasarkan konstruksinya alat ukur waterpass dibagi menjadi dua:
a. Alat ukur otomatis: dimana garis bidik selalu mendatar.
b. Alat ukur tidak otomatis.
Syarat yang harus dipenuhi oleh alat ukur waterpass:
1. Garis bidik teropong harus sejajar dengan garis arah nivo.
2. Garis arah nivo harus tegak lurus pada sumbu kesatu.
3. Garis mendatar diafragma harus tegak lurus pada sumbu kesatu.
Konstruksi Waterpass
Dalam pemakaian waterpass ini dibutuhkan alat bantu lain, yaitu bak ukur.
Bagian bagian dari alat penyipat datar (waterpass) secara sederhana dibawah
ini :
1. Lensa objektif
2. Nivo
3. Lensa okuler
4. Garis bidik
5. Kaki penyangga
6. Dasar alat
7. Sekrup pengunci
8. Garis arah nivo
9. Sekrup koreksi nivo (nivo konsuidensi)
10. Sekrup koreksi diafragma (memperjelas objek)
11. Sekrup pengunci dengan kaki tiga (statip)

12. Sekrup pengatur (penyama rata)

Cara Pemasangan dan Penyetelan Waterpass

Pada dasarnya pemasangan pesawat Water pass ini hampir sama dengan
pengaturan pemasangan pesawat Theodolit. Cuma saja pada Water pass yang
digunakan pada praktikum ini tidak mempunyai 3 sekrup penyama rata. Tapi
pengaturannya, yaitu dengan mengatur nivo (gelembung nivo) agar berada ditengah-tengah dengan sekrup pengontrol yang terdapat di dasar alat.
Seandainya gelembung nivo sudah berada di tengah-tengah, kemudian sekrup
pengunci (pengontrol) pada kaki tiga dikuatkan. Dan pesawat Water pass
sudah siap untuk dipakai.
Ada beberapa alat bantu dalam pengukuran yaitu :
1. Statif
Berguna sebagai tempat diletakkannya theodolit, waterpass dll. ketiga
kaki statip ini dapat dinaik turunkan dengan melonggarkan sekrup
pengatur kaki.
2. Rambu Ukur
Alat ini berbentuk mistar ukur yang besar, mistar ini mempunyai panjang
3, 4 bahkan ada yang 5 meter. Skala rambu ini dibuat dalam cm, tiap-tiap
blok merah, putih atau hitam menyatakan 1 cm, setiap 5 blok tersebut
berbentuk huruf E yang menyatakan 5 cm, tiap 2 buah E menyatakan 1
dm. Tiap-tiap meter diberi warna yang berlainan, merah-putih, hitamputih, dll. Kesemuanya ini dimaksudkan agar memudahkan dalam
pembacaan rambu.
3. Unting-unting

Unting-unting berguna dalam penyentringan alat ukur yang tidak

memiliki alat duga optik , unting-unting ini terdiri dari benang yang diberi
pemberat.
4. Kompas
Berguna untuk menentukan arah mata angin, agar memudahkan kita
dalam menyelesaikan pengukuran, dan membantu mencari sudut azimuth.
Pengukuran Sipat Datar (waterpass)
Pengukuran sipat datar/waterpass ada yang memanjang dan yang
melintang. Sipat datar adalah suatu alat ukur yang digunakan untuk
mendapatkan beda tinggi antara dua tempat atau lebih di lapangan dengan
cara membaca skala pada rambu vertikal yang tepat berhimpit pada posisi
garis bidik horisontal. Sipat datar bertujuan untuk menentukan selisih tinggi
antara tempat-tempat yang sudah ditentukan pada muka bumi, dimana tempat
tersebut dinyatakan di atas atau di bawah suatu bidang referensi dalam
pengukuran sipat datar kita mengunakan waterpass, dengan waterpass ini kita
bisa mendapatkan jarak dan beda tinggi sebuah permukaan.
A. Sipat datar profil memanjang
Profil memanjang diukur dengan cara waterpass memanjang, dimana
pada waktu pengukuran profil memanjang alat diletakan diantara kedua
titik polygon yang telah diketahui tingginya dengan maksud pengukuran
yang lebih teliti dibandingkan alat diletakan diatas titk-titik polygon
karena harus mengurangi tinggi alat, pengukuran secara ini hasilnya lebih
kasar. Dalam pengukuran profil melintang alat diarahkan pada jalur-jalur
melintang tegak lurus terhadap profil memanjang dan membuat sudut
yang sama besar dihadapan kedua titik polygon.
Profil memanjang digunakan untuk membuat trase jalan kereta api, jalan
raya, saluran air, pipa air minum, riool. Dengan jarak dan beda tinggi
titik-titik di permukaan bumi didapatkan irisan tegak yang dinamakan

profil memanjang pada sumbu proyek. Di lapangan dipasang pancangpancang dari kayu yang menyatakan sumbu proyek, dan pancang-pancang
itu digunakan pada pengukuran penyipat datar yang memanjang untuk
mendapatkan profil memanjang. Penggambaran profil memanjang dengan
menggunakan hasil ukuran dapat dilakukan sebagai berikut : Tentukan
dulu skala untuk jarak dan tinggi. Karena jarak jauh lebih panjang
daripada beda tinggi, maka untuk jarak dan untuk tinggi selalu diambil
skala yang tidak sama dan skala untuk jarak akan lebih kecil daripada
skala untuk beda tinggi. Biasanya skala untuk jarak di ambil 1 : 1000 dan
skala untuk tinggi diambil 1:100. Bila sekarang titik-titik yang telah
dilukiskan dengan tingginya dihubungkan berturut-turut, maka didapatkan
profil lapangan memanjang pada sumbu proyek. Dengan profil
memanjang ini dapat diketahui beberapa material yang dibutuhkan untuk
penimbunan untuk dapat bekerja secara ekonomis, maka banyaknya tanah
yang digali sebaiknya harus sama dengan banyaknya tanah yang di
timbunkan.
B. Sipat datar profil melintang
Telah dijelaskan bahwa banyaknya tanah yang digali sedapat
mungkin dibuat sama dengan banyaknya tanah yang diperlukan untuk
menimbun. Untuk menghitung banyaknya tanah, baik untuk galian
maupun untuk timbunan, profil memanjang belumlah cukup. Maka
diperlukan lagi profil melintang yang dibuat tegak lurus sumbu proyek
dan pada tempat-tempat penting. Jarak antara profil melintang pada garis
proyek melengkung dibuat lebih kecil daripada garis proyek yang lurus.
Profil melintang harus pula dibuat di titik permulaan dan titik akhir garis
proyek melengkung. Cara pengukuran profil melintang sama dengan cara
pengukuran untuk profil memanjang, hanya jaraknya lebih pendek bila
dibandingkan dengan jarak pada profil memanjang. Skala untuk jarak dan
beda tinggi, karena jarak-jaraknya menjadi pendek, dapat dibuat sama,
misalnya 1 : 100.

1. Waterpassing (penyipat datar) merupakan metode penentuan beda

tinggi antara titik-titik diatas permukaan bumi.
2. Tinggi suatu obyek diatas permukaan bumi ditentukan dari suatu
bidang referensi, yaitu bidang yang dianggap ketinggiannya nol;
misalnya digunakan bidang referensi tersebut dalam geodesi disebut
geoid, yaitu bidang equipotensial yang dianggap berimpit dengan
permukaan air laut rata-rata (mean sea level). Bidang equipotensial
juga disebut bidang nivo, yang selalu tegak lurus dengan arah gaya
berat disembarang permukaan bumi. Ada banyak bidang nivo
dipermukaan bumi satu dengan yang lain saling melingkupi.
Pengukuran beda tinggi antara 2 titik dipermukaan bumi, pada
prinsipnya, pengukuran jarak vertikal antara bidang-bidang nivo
yang melalui titik satu dan lainnya. Untuk wilayah yang terbatas
luasannya, maka bidang-bidang nivo tersebut dianggap datar,
pengukuran ini dapat dilakukan dengan waterpassing
3. Waterpass (sipat datar) dalam arti alat ukur adalah alat ukur yang
digunakan untuk penentuan beda tinggi antara titik-titik diatas
permukaan bumi.
4. Bagian utama konstruksi alat ukur waterpass terdiri dari : teropong
yang dilengkapi dengan benang silang, piringan horizontal (pada
5.

alat-alat baru), nivo kotak dan nivo tabung.

Untuk mematikan gerakan pada sumbu I, waterpass dilengkapi
dengan klem sumbu I (klem horizontal), dan untuk putaran yang

6.

halus dilengkapi sekrup penggerak halus.

Macam-macam waterpass : (1) tipe semua tetap, dengan dilengkapi
sekrup ungkit maupun ungkit, (2) tipe otomatis dan (3) tipe sinar
laser.

Pengukuran Beda Tinggi dengan memakai waterpass

Pengukuran beda tinggi dapat dilakukan dengan alat penyipat datar, atau
waterpass. Maksud dari pengukuran ini adalah menentukan beda tinggi
antara dua titik. Bila beda tinggi h diketahui antara dua titik A dan B, sedang

tinggi titik A diketahui = Ha dan titik B terletak lebih tinggi daripada titik A,
maka titik B, Hb = Ha + h.
Pengukuran beda tinggi ini dapat dilakukan dengan 3 cara ; 1. Pengukuran
diambil dari salah satu titik dimaksud, 2. Pengukuran diambil dari antara dua
titik dimaksud, 3. Pengukuran diambil dari satu titik sembarang. Dalam
praktikum ini kita akan mencobakan pengukuran beda tinggi yang diambil
dari antara dua titik yang dimaksud.
Setelah pesawat siap untuk dipakai kemudian dilakukanlah pengukuran
dengan langkah-langkah sebagai berikut :
1. Tentukan titik-titik yang akan diukur beda tingginya, misalkan titik A dan
titik B.
2. Bak ukur ditempatkan pada titik A dan titik B dan kedudukannya harus
vertical (dibuktikan dengan bacaan benang tengah .)
3. Dilakukan pembidikan teropong Water pass pada baak ukur di titik A
(belakang).
4. Dilakukan pembacaan,yaitu pembacaan benang atas (ba), benang tengah
(bt) dan benang bawah (bb). Yang harus diingat pada waktu sebelum
pembacaan adalah pengaturan nivo konsidensi berbentuk huruf U.
5. Hal yang sama seperti point 3 dan 4 dilakukan untuk titik B (muka).
Untuk koreksi pembacaan bt dilakukan perhitungan : Hasil nya sebagai
rata-rata, harus sama dengan pembacaan bt. Seandainya angka yang
didapat tidak sama, maka pembacaan dapat dikatakan salah. Untuk itu
perlu diulang lagi sampai pembacaan yang benar. Untuk koreksi yang
lebih baik, dilakukan perhitungan rata-rata bt untuk titik A dan B,
sehingga didapat angka rata-rata dari bt A dan bt B
6. Beda tinggi antara titik A dan titik B adalah selisih bt B dengan bt A
(belakang muka)

Catatan :
Pembacaan di B dinamakan pembacaan muka
Pembacaan di A dinamakan pembacaan belakang
Pengukuran Jarak
Pengukuran jarak dengan waterpass, diperlukan alat bantu yang disebut
baak ukur (gambar 6). Pelaksanaan nya yaitu dengan jalan menempatkan
baak ukur tepat dan tegak lurus pada objek yang akan kita ukur jaraknya.
Kemudian bidik kan teropong kearah baak ukur , dan baca angka pada
benang atas (ba) dan benang bawah (bb) pada diafragma teropong. Maka
hasil perhitungan jaraknya adalah :
Kesalahan dalam pengukuran waterpass
Dalam melakukan pengukuran kemungkinan terjadi kesalahan pastilah
ada, dimana sumber kesalahan atau permasalahan tersebut, antara lain :
a. Kesalahan yang bersumber dari pengukur
Kurangnya ketelitian mata dalam pembacaan alat waterpass, yaitu
pembacaan

benang

atas,

benang

bawah,

dan

benang

tengah.

Adanya emosi dari pengukur akibat rasa lapar sehingga tergesa-gesa dalam
melakukan pengukuran dan akhirnya terjadi kesalahan mencatat.
b. Kesalahan yang bersumber dari alat
Alat-alat yang digunakan adalah alat ukur penyipat datar dan pita ukur.
Lebih dahulu akan dibahas kesalahan pada alt ukur penyipat datar. Kesalahan
yang didapat adalah yang berhubungan dengan syarat utama. Kesalahan itu

adalah: garis bidik tidak sejajar dengan garis arah nivo. Pita ukur yang
sering dipakai mempunyai tendensi panjangnya akan berubah, apalagi jika
menariknya terlalu kuat. Sehingga panjang pita ukur tidak betul atau tidak
memenuhi standar lagi. Patahnya pita ukur akibat terlalu kencangnya
menarik pita ukur, sehingga panjang pita ukur bergeser (berkurang)
c. Kesalahan yang bersumber dari alam.
Adanya angin yang membuat rambu ukur terkena hembusan angin,
sehingga tidak dapat berdiri dengan tegak. Angin yang merupakan faktor
alam, membuat pita ukur menjadi susah diluruskan, sehingga jarak yang
didapatkan menjadi lebih panjang daripada jarak sebenarnya.
II.

TUJUAN
Untuk menentukan ketinggian titik-titik polygon, yang nantinya

digunakan sebagai acuan untuk menentukan posisi vertikel titik-titik detail situasi
pada pengukuran situasi lengkap
III.

ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN

1. Pesawat waterpass
2. Statif (tripod)
3. Unting-unting
4. Bak ukur/rambu ukur
5. Payung
6. Patok/cat sebagai penanda titik
7. Alat tulis

IV.

LANGKAH KERJA
1. Siapkan alat-alat yang diperlukan pada lokasi pengukuran.
2. Lakukan oleh 5/6 orang, dengan tugas bergantian,

seorang

mengoperasikan alat, seorang mencatat sambil mengoreksi hasil

bacaan, 2 orang memegang rambu ukur dan satu orang memegang
payung.
3. Bagi daerah yang akan diukur menjadi beberapa jumlah yang genap
jika memungkinkan.

4. Set statif (tripod) kira-kira ditengah-tengah titik pengukuran (untuk

pengukuran tinggi), gunakan unting-unting untuk mempermudah
penempatan statif tepat diatas patok.
5. Pasang waterpass dan atur nivo kontaknya agar posisi pesawat benarbenar datar. (putar sekrup yang ada pada bagian bawah waterpass,
hingga posisi nivo benar-benar sentris).
6. Letakkan rambu ukur pada titik-titik pengukuran sebagai rambu muka
dan rambu belakang.
7. Arahkan pesawat ke rambu ukur. Baca dan catat bacaan benang atas
(BA), benang tengah (BT), benang bawah (BB).
8. Lanjutkan pengukuran hingga titik terakhir dengan mengulangi langkah
kerja 3-6 pada titik selanjutnya. Dengan catatan, rambu muka menjadi
rambu belakang dan rambu belakang menjadi rambu muka.
V.

DATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

V.1 DATA PENGAMATAN
Data Pengamatan Sipat Datar pergi (Tabel 1.1 terlampir)
Data Pengamatan Sipat Datar Pulang (Tabel 1.2 terlampir)
Data Pengamatan Profil Memanjang (Tabel 1.3 terlampir)
Data Pengamatan Profil Melintang (Tabel 1.4 terlampir)
V.2 PERHITUNGAN
1. Perhitungan jarak optis (d)
a. Data pengamatan pergi
d = (ba-bb)*100
= (1,01-0,86)*100
= 15 m
b. Data pengamatan pulang
d = (ba-bb)*100
= (1,91-1,74)*100
= 17 m
c. Data pengamatan profil memanjang
d = (ba-bb)*100
= (0.565-0.275)*100
= 29 m
d. Data pengamatan profil melintang
d = (ba-bb)*100
= (2,38-2,25)*100
= 13m
(Perhitungan selanjutnya ditabelkan)
2. Perhitungan beda tinggi
a. Data pengamatan pergi

H = Bt.belakang Bt.muka
= 1,81-0,935
= 0,875 m
b. Data pengamatan pulang
H = Bt.belakang Bt.muka
= 0,925-1,82
= -0.895 m
c. Data pengamatan profil memanjang
H = tinggi alat BT
= 1.325 -0,42
=0.905 m
d. Data pengamatan profil melintang
H = tinggi alat BT
= 1,15-2,315
= -1,165m
(Perhitungan selanjutnya ditabelkan)
3. Perhitungan koreksi
a. Data pengamatan pergi
Koreksi =

d1 d 2
d *H

11 13
* 4.4825
154.75

= 0.695185784
b. Data pengamatan pulang
Koreksi =

d1 d 2
d *H

14,5 15
* (-4.16)
161

= -0.76223602

c. Data pengamatan profil memanjang

Koreksi =

d1 d 2
d *H

29 0
* ( 4,426)
73

= -1.398753425
d. Data pengamatan profil melintang
Koreksi =

d1 d 2
d *H

15,5 5
* (1.814)
69,4

= 0.29678
4. Perhitungan elevasi
a. Data pengamatan pergi
Elevasi = BM + beda tinggi + koreksi
= 17.29 + 0.87 + 0.695185784
= 18.85518578 m
b. Data pengamatan pulang
Elevasi = BM + beda tinggi + koreksi
= 17.29 + (-0.295)+ (-0.76223602)
= 18.992 m
c. Data pengamatan profil memanjang
Elevasi = BM + beda tinggi + koreksi
= 17.29 + 0.905 + 1.398753425
= 18.195 m
d.
Data pengamatan profil melintang
Elevasi = BM + beda tinggi + koreksi

= 17.29 +(-0.2475) + 0.29678

= 17.0425 m
VI.

VII.

GAMBAR ALAT DAN GAMBAR KERJA

VI.1 GAMBAR ALAT
Gambar Alat (Tabel 1.5 terlampir)
VI.2 GAMBAR KERJA
Gambar kerja Sipat Datar pergi dan Pulang (Tabel 1.6 terlampir)
Gambar kerja Profil Memanjang
(Tabel 1.7 terlampir)
Gambar kerja Profil Melintang
(Tabel 1.8 terlampir)
KESIMPULAN DAN SARAN
VII.1 KESIMPULAN
Dari hasil percobaan diperoleh bahwa ketinggian titik-titik poligon, yang
nantinya digunakan sebagai acuan untuk menentukan posisi vertikel titiktitik detail adalah:
a. Untuk data pengamatan pergi
TEMPAT ALAT

A-P0

P0-P1

P1-P2

ELEVASI

17,2

18.8551857 21.3057269 24.0132512 26.2

P2-B

55

b. Untuk data pengamatan pulang

TEMPAT ALAT

A-P0

P0-P1

P1-P2

P2-B

ELEVASI

18.992

21.462

24.179

26.255

17.935

c. Untuk data pengamatan profil memanjang

Tempat Alat

Target

Elevasi
17.29

A-P0

P0-P1

P0

18.195

P1

19.226

P2

20.656

P3

21.716

d. Untuk data pengamatan profil melintang

Titik ikat
ELEVASI

17.29

P0

P1

17.0425

18.132 19.101

P2

P3

20.531

21.673

Dari ketinggian titik poligon diatas, maka dapat di gambarkan

pemetaan.
VII.2 SARAN
Agar diperoleh hasil yang lebih detail dan mendekati hasil yang
tepat,pengukuran harus benar-benar teliti, hendaknya memperhatikan
pemakaian alat, juga pembacaan pada theodolit agar hasil pengukuran
yang diperoleh tepat. Juga dalam pembacaan benang tengah, benang atas,
dan benang bawah harus memperhatikan ketelitian pembacaannya.
Praktikan juga hendaknya
pengukuran dan kontur.

memperhatikan titik-titik detail setiap