interpretasi nilai kecepatan gelombang geser (vs30 ...digilib.unila.ac.id/32009/3/skripsi tanpa bab...
TRANSCRIPT
INTERPRETASI NILAI KECEPATAN GELOMBANG GESER
(Vs30) MENGGUNAKAN METODE SEISMIK MULTI
CHANNEL ANALYSIS OF SURFACE WAVE (MASW) UNTUK
MEMETAKAN DAERAH RAWAN GEMPA BUMI DI KOTA
BANDAR LAMPUNG
(Skripsi)
Oleh
Agung Laksono
KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI
UNIVERSITAS LAMPUNG
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA
2018
ABSTRACT
SHEAR WAVE VELOCITY VALUE (Vs30)
INTERPRETATION USING MULTI CHANNEL ANALYSIS
OF SURFACE WAVE (MASW) METHOD FOR MAPPING
THE EARTHQUAKE-PRONE AREAS IN BANDAR
LAMPUNG
By
AGUNG LAKSONO
Bandar Lampung City is Capital City of Lampung Province located in the corner
of Sumatera Island which is directly adjacent to Sunda Strait and traversed by ring
of fire and still happens often natural disasters especially earthquakes. To reduce
risk and impact from earthquake damage it is necessary to do earthquake disaster
mitigation by using mapping the earthquake-prone areas in Bandar Lampung City.
Mitigation done by measuring around the City of Bandar Lampung by using the
active MASW seismic method. MASW method is useful to determine rock type
and site class based on depth of shear wave velocity value from rock bedding
which in the surface. This method process is firstly done by data acquisition in 24
measuring point scattered in Bandar Lampung City, then data processing is done
from measured data geometry editting, then the data changed to velocity-
frequency phase from time-distance domain. Velocity picking done to dispersion
curve spectrum analysis to get dispersion curve value. Dispersion curve inverted,
and acquired 1D shear wave velocity value profile to depth. Shear wave value
obtained and generate site class, it will be useful to identify and map soil type and
rock type on that area.
Keyword: MASW, Shear Wave Velocity, Site Class.
i
ABSTRAK
INTERPRETASI NILAI KECEPATAN GELOMBANG GESER
(Vs30) MENGGUNAKAN METODE SEISMIK MULTI
CHANNEL ANALYSIS OF SURFACE WAVE (MASW) UNTUK
MEMETAKAN DAERAH RAWAN GEMPA BUMI DI KOTA
BANDAR LAMPUNG
Oleh
AGUNG LAKSONO
Kota Bandar Lampung merupakan Ibukota Provinsi Lampung yang terletak pada
ujung Pulau Sumatra yang berbatasan langsung dengan Selat Sunda dan dilalui
oleh ring of fire dan masih sering terjadi bencana alam khususnya gempa bumi.
Untuk mengurangi resiko untuk mengurangi dampak dari kerusakan gempa bumi
perlunya untuk dilakukan mitigasi bencana gempa bumi dengan cara melakukan
pemetaan daerah rawan gempa bumi di Kota Bandar Lampung. Mitigasi yang
dilakukan adalah dengan cara melakukan pengukuran di sekitar Kota Bandar
Lampung dengan menggunakan metode seismik MASW aktif. Metode MASW ini
berguna untuk menentukan jenis batuan dan site class berdasarkan kedalaman
nilai kecepaan gelombang geser dari perlapisan batuan yang berada pada
permukaan. Proses metode ini dilakukan yang pertama adalah akuisisi data
dilakukan pada 24 titik pengukuran yang tersebar pada Kota Bandar Lampung,
kemudian dilakukan pengolahan data dari edit geometri data pengukuran,
kemudian data dirubah ke domain frkuensi-kecepatan fasa dari domain waktu-
jarak.Dilakukan picking kecepatan pada analisis spektrum kurva dispersi untuk
mendapatkan nilai kurva dispersi. Kurva dispersi dilakukan inversi dan didapat
nilai profil kecepatan gelombang geser 1D terhadap kedalaman. Nilai gelombang
geser yang didapat menghasilkan site class dan bisa untuk identifikasi serta
memetakan jenis tanah dan batuan di daerah tersebut.
Kata Kunci : MASW, Kecepatan Gelombang Geser, Site Class
ii
INTERPRETASI NILAI KECEPATAN GELOMBANG GESER
(Vs30) MENGGUNAKAN METODE SEISMIK MULTI
CHANNEL ANALYSIS OF SURFACE WAVE (MASW) UNTUK
MEMETAKAN DAERAH RAWAN GEMPA BUMI DI KOTA
BANDAR LAMPUNG
Oleh
AGUNG LAKSONO
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Geofisika
Fakultas Teknik Universitas Lampung
KEMENTRIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI
UNIVERSITAS LAMPUNG
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA
2018
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Lampung, pada tanggal 25 Mei
1995, anak pertama dari dua bersaudara dari pasangan Bapak
Sukamto dan Ibu Tri Indiyastuti
Penulis menempuh pendidikan di Sekolah Dasar (SD) Al- Azhar 2 Bandar
Lampung, Kec. Way Halim Kota Bandar Lampung diselesaikan pada tahun 2007,
pendidikan di Sekolah Menengah Pertama (SMP) Negeri 29 Bandar Lampung
Kota Bandar Lampung diselesaikan pada tahun 2010, pendidikan di Sekolah
Menengah Atas (SMA) Negeri 3 Bandar Lampung Prov. Lampung diselesaikan
pada tahun 2013.
Pada tahun 2013, penulis terdaftar sebagai mahasiswa di Fakultas Teknik Jurusan
Teknik Geofisika Universitas Lampung melalui jalur undangan SNMPTN.
Penulis terdaftar sebagai anggota bidang Sosial Budaya Masyarakat divisi
hubungan masyarakat pada periode 2014/2015 sampai dengan tahun 2015/2016.
Pada Tahun 2014/2015 juga penulis terdaftar sebagai kepala divisi workshop pada
organisasi Society exploration of geophysicst (SEG) student chapter Universitas
Lampung selama dua periode.
vi
Pada tahun 2016, penulis dipercaya sebagai Ketua Pelaksana acara tahunan
GWES (Geophysics workshop explore and seminar) yang diadakan di Teknik
Geofisika Universitas Lampung. Penulis melaksanakan kuliah kerja nyata (KKN)
di Kabupaten Lampung Tengah, Kecamatan Pubian, Desa Tias Bangun. Penulis
melaksanakan Kerja Praktik pada tahun 2016 di PT. El Nusa Tbk. dengan
mengambil judul Pengolahan data seismik 2D darat (pre-stack time migration)
menggunakan software geocluster dan GMG (green mountain geophysics) selama
satu bulan. Penulis juga pernah menjadi Asisten mata kuliah workshop geofisika
dari tahun 2017 – 2018.
vii
PERSEMBAHAN
Aku persembahkan Karyaku dan jerih payahku ini untuk
Mamaku Tercinta
Berkat Do’a dan kasih sayang yang mama berikan kepada anakmu ini sehingga
aku bisa menyelesaikan tanggung jawabku untuk menjadi sarjana teknik dan
semoga bisa membuat mama bangga
Bapakku Terkasih
Terimakasih atas segala usaha dan kerja keras serta motivasi yang diberikan
kepadaku setiap hari
Adikku
Terimakasih atas segala bentuk dukungan dan doa nya
viii
MOTTO
Hargai lah proses, karena untuk membuat
apapun dibutuhkan usaha dan perjuangan
yang panjang dan tidak instan.
Agung Laksono
Bila tidak mampu memberi manfaat yang banyak terhadap
orang lain, jangan lah memberi mudarat
KH. A.MUSTOFA BISRI
Tuhan tidak menyuruh kita untuk sukses, tapi menyuruh
kita untuk terus berjuang
Emha Ainun Najib
ix
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillah, Segala puji bagi Allah S.W.T , Tuhan semesta alam, Zat
yang kekal dan Maha Suci, sehingga akhirnya penulis bisa menyelesaikan skripsi
ini. Shalawat dan salam semoga selalu untuk nabiNya yakni Muhammad S.A.W.
Skripsi yang berjudul ―Interpretasi nilai kecepatan gelombang geser (Vs
30) menggunakan metode seismik Multichannel analysis of surface wave (MASW)
untuk memetakan daerah rawan gempa bumi di kota Bandar Lampung‖
merupakan hasil dari Tugas Akhir yang penulis lakasanakan sebagai syarat
menjadi sarjana teknik.
Penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi
pembaca dan bermanfaat untuk penambahan ilmu dimasa yang akan datang.
Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih terdapat kekurangan dan
jauh dari kesempurnaan.
Atas segala kekurangan dan ketidaksempurnaan skripsi ini, penulis sangat
mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun kearah perbaikan dan
penyempurnaan skripsi ini.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Penulis
Agung Laksono
x
SANWACANA
Dalam pelaksanaan dan penyelesaian skripsi ini tentunya tidak lepas dari
bimbingan dan dukungan berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penulis
ingin menyampaikan terimakasih kepada pihak-pihak yang bersangkutan yaitu:
1. Allah S.W.T yang telah memberikan rezeki, ilmu serta kelancaran dalam
penyusunan skripsi ini.
2. Kedua Orang Tuaku Bapak Sukamto dan Mama Tri Indiyastuti yang selalu
mendoakan aku setiap hari tiada henti-henti nya
3. Bapak Dr. Nandi Haeruddin, S.Si., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik
Geofisika Universitas Lampung.
4. Bapak Syamsurijal Rasimeng, S.Si., M.Si., selaku dosen pembimbing I atas
semua bimbingan, ilmu, kesabaran, dan saran yang diberikan kepada penulis.
5. Bapak Rustadi, S.Si., M.T., selaku dosen pembimbing II yang telah meluangkan
waktunya, memberikan kritik dan saran dalam penyusunan skripsi ini.
6. Bapak Dr. Ordas Dewanto, S.Si., M.Si., selaku dosen penguji yang telah
memberikan kritik dan masukan terhadap skripsi ini.
7. Seluruh Dosen serta civitas Jurusan Teknik Geofisika Universitas Lampung
yang telah berbagi ilmu dan pengalaman selama perkuliahan.
8. Teman-Teman Satu Angkatanku Teknik Geofisika 2013 (Alicya, Atikah, Aji,
Aristo, Abdi, Nafis, Imbron, Bunga, Cahaya, Deswita, Dian, Dody, Dwi, Eci,
xi
9. Edy, Egi, Endah, Farkhan, Haidar, Helton, Aloy, Kurnia, Fajri, Suryadi,
Reza, Nico, Noris, Putu, Priesta, Rafi, Vide, Pipit, Ririn, Ryan, Shiska, Udin,
Bana, Herlin, Harris, Kholil, Wuri, Yasrifa, Winda, Feni, Yeni, Hanun,
Bunga, Widia, Azhary, Ulfa terima kasih telah berbagi suka dan duka selama
perkenalan kita hampir lima tahun serta memberikan materi, dukungan dan mau
penulis gupekin selama penulisan skripsi ini, Saya bangga punya Temen Satu
Angkatan kaya Kalian !.
10. Senior – Senior Teknik Geofisika yang hebat – hebat ( Kak Sinku Wira Sanjaya
sang Jendral, Bang Rian Hidayat sang motivator ulung, Kang Eki Zuhelmi si
hebat dalam segala medan, Kak Didi Darmadi si pemberi pencerahan disaat ada
masalah, Kak Wilyan Pratama si masyarakat inti , Kak Alfareza Sandhy si
tukang memberi lawakan, Terima Kasih atas perkenalan,pembelajaran, ilmu dan
hal-hal positif yang diberikan kepada penulis selama di Teknik Geofisika.
TERIMA KASIH KAK !
11. Kakak-kakak serta teman nongkrong “FORMALIN” (Kak Esha, Kak Hilman,
Kak Irwan, Kak Kevin, Kak Ghifari, Kak Dimastya, Kak Dimas T, Kak
Jordy, Bang Edo , Bang Aldo dan Bang Ari Silalahi terima kasih telah mau
berbagi ilmu, pikiran dan bimbingan selama penulis kuliah dan menyelesaikan
skripsi ini. TERIMA KASIH BANYAK !
12. Keluarga Besar ku “BOEDJANG” (Afriadi, Bayak, Aulia, Angger, Septian,
Dirta, Dwina, Adjie , Adhit, Anang, Baai, Roby, Irfan, Rio, Rinaldi, Yudi
xii
akhirnya lulus juga temen lorang ini, Terima Kasih sudah banyak bantu penulis
dalam memberi inspirasi selama penulisan skripsi ini .
13. “KKN Squad” (Rezky, Fajar, Husen , Eka , Ancas , Yeni, Citra) terima kasih
telah mendukung penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.
14. Kakak-kakak Tingkat Teknik Geofisika (2007, 2008, 2009, 2010, 2011,2012)
dan Adik tingkat (2014, 2015, 2016, 2017) terima kasih atas support dukungan
nya.
15. Terimakasih banyak atas semua pihak yang telah terlibat, pihak yang mau
direpotkan yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu. Semoga apa yang
telah kalian berikan akan mendapatkan balasan dari Allah S.W.T.
Penulis
Agung Laksono
xiii
DAFTAR ISI
halaman
ABSTRACT .................................................................................................... i
ABSTRAK ..................................................................................................... ii
PERSETUJUAN............................................................................................. iii
PENGESAHAN .............................................................................................. iv
PERNYATAAN .............................................................................................. v
RIWAYAT HIDUP ........................................................................................ vi
PERSEMBAHAN........................................................................................... vii
MOTTO .......................................................................................................... viii
KATA PENGANTAR .................................................................................... ix
SANWACANA ............................................................................................... x
DAFTAR ISI................................................................................................... xiv
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xv
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xvi
BAB I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ..................................................................................... 1 B. Tujuan Penelitian.................................................................................. 2
C. Batasan Masalah ................................................................................... 3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA A. Lokasi Penelitian .................................................................................. 4 B. Geologi Regional .................................................................................. 6
C. Fisiografi dan Morfologi ...................................................................... 9
D. Stratigrafi.............................................................................................. 10
BAB III. TEORI DASAR
A. Dasar Teori Gelombang ....................................................................... 21 B. Jenis – Jenis Gelombang Seismik......................................................... 24
C. Metoda Gelombang Permukaan ........................................................... 29
xiv
D. Transformasi Fourier............................................................................ 30
E.Modulus Geser....................................................................................... 32
F. Gelombang Geser.................................................................................. 33
G.Vs30 .................................................................................................... ..34 H. Metode MASW (Multi channel analysis of surface wave) .................. 35
I. Prosedur MASW................................................................................... 38
BAB IV. METODOLOGI PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................ 44
B. Alat dan Perangkat ............................................................................ 45
C. Diagram Alir Penelitian...................................................................... 46
D. Prosedur Penelitian............................................................................. 47
BAB V. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Akusisi Data ....................................................................................... 48
B. Pengolahan Data ................................................................................. 52
C. Interpretasi Data ................................................................................ 59
BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ........................................................................................ 66 B. Saran ................................................................................................... 67
DAFTAR PUSTAKA
xiv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1 Lokasi daerah penelitian ................................................................ 5
Gambar 2 Peta Geologi Lembar Tanjung Karang .......................................... 8
Gambar 3 Peta fisiologi dan Morfologi Daerah Lampung ............................. 10
Gambar 4 Peta Penafsiran Stratigrafi Geologi Tanjung Karang .................... 11
Gambar 5 Hukum Snelius .............................................................................. 21
Gambar 6 Prinsip Huygens ........................................................................... 22
Gambar 7 Asas fermat .................................................................................... 23
Gambar 8 Amplitudo gelombang rayleigh terhadap kedalaman .................... 25
Gambar 9 Pola Partikel gelombang Rayleigh................................................. 27
Gambar 10 Sifat penetrasi partikel gelombang Rayleigh ............................... 27
Gambar 11 Gelombang Love ........................................................................ 28
Gambar 12 Profil vertikal dari gelombang geser........................................... 29
Gambar 13 Transformasi fourier .................................................................... 30
Gambar 14 Gambaran Umum Survei metode MASW ................................... 36
Gambar 15 Skema survei lapangan metode MASW aktif .............................. 36
Gambar 16 Proses pembentukan kurva dispersi ............................................ 39
Gambar 17 Profil Vs 1-D hasil inversi dari kurva dispersi ............................ 42
Gambar 18 Diagram alir penelitan ................................................................. 45
Gambar 19 Peta kontur sebaran data pengukuran lapangan ........................... 49
Gambar 20 Alat seismometer dan laptop ....................................................... 50
Gambar 21 Pemasangan receiver, sensor dan aki .......................................... 51
Gambar 22 Persiapan sebelum pemukulan source ......................................... 51
Gambar 23 Trace yang dihasilkan pada pengambilan data ........................... 52
Gambar 24 Identitas data pengukuran ............................................................ 53
Gambar 25 Import file data ............................................................................ 54
Gambar 26 Contoh data yang telah mengalami pemotongan waktu
perekaman…………………………………………………..……54
Gambar 27 Tahapan analisis spektrum/Picking kurva dispersi ...................... 55
Gambar 28 Analisis spektrum dengan tampilan 3D ...................................... 55
Gambar 29 Kurva dispersi analisis spektrum ................................................. 56
Gambar 30Tahapan inversi ............................................................................. 56
Gambar 31 Kurva Inversi 1D Vs30 ................................................................ 57
Gambar 32 Hasil perhitungan nilai kedalamanan,kecepatan Vs
xv
dan kecepatan Vp......................................................................... 59
Gambar 33 Model Stratigrafi site class Kota Bandar Lampung .................... 61
Gambar 34 Kategori site class Kota Bandar Lampung .................................. 62
Gambar 35. Model 3D site class Kota Bandar Lampung…………………... 63
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Klasifikasi Tanah dan Jenis batuan berdasarkan
ASCE 2010 dan SNI 1726:2012……………………………………....33
Tabel 2 Jadwal Kegiatan Penelitian ................................................................ 44
Tabel 3 Parameter data lapangan ..................................................................... 48
Tabel 4 Site Class tanah .................................................................................. 57
Tabel 5 Hasil perhitungan MASW ................................................................... 59
xvi
15
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Metode seismik adalah metode geofisika yang terdiri atas dua jenis gelombang
yaitu gelombang tubuh (body wave) dan gelombang permukaan (surface wave),
Cara kerja metode seismik adalah dengan melakukan penjalaran gelombang
seismik kedalam bumi, Gelombang yang biasa digunakan pada perekaman data
seismik adalah gelombang tubuh (body wave). Gelombang ini yang energinya
ditransfer melalui medium di dalam bumi, pada gelombang permukaan energi
yang di transfer tidak melalui medium didalam permukaan bumi dan hanya
merambat di permukaan bumi saja. Gelombang tubuh terbagi atas dua bagian
yaitu gelombang P dan gelombang S.
Gelombang P adalah gelombang longitudinal dimana arah pergerakan partikel
akan searah dengan arah rambat gelombang, sedangkan gelombang S adalah
gelombang transversal dimana arah pergerakan nya tegak lurus dengan arah
rambat gelombang. Dewasa ini metode seismik dikembangkan untuk melakukan
penelitian yang berkaitan dengan bidang geoteknik untuk pembangunan jalan
raya, pembuatan bendungan atau waduk dan mitigasi bencana alam untuk
2
pemetaan zona rawan bencana alam. Untuk mitigasi bencana alam harus
dilakukan penyelidikan lebih lanjut menggunakan metode seismik yang sangat
sering dilakukan untuk dapat memperoleh informasi berupa struktur bawah tanah
permukaan di lokasi yang dilakukan pengukuran. Salah satu faktor yang diteliti
dalam mitigasi bencana alam ini adalah kekakuan tanah (soil stiffness) dan
pergerakan tanah (PGA). Pengukuran metode seismik untuk mitigasi bencana
alam ini dengan menggunakan teknik metode (multi-channel analysis of surface
waves) atau MASW. Metode MASW ini adalah metode yang memanfaatkan
fenomena sifat dispresi gelombang permukaan, yaitu gelombang rayleigh untuk
investigasi geoteknik berdasarkan nilai kecepatan gelombang shear (gelombang
geser) dari perlapisan batuan yang berada didekat permukaan.
Untuk memeperoleh profil kecepatan gelombang geser Vs dilakuka inversi pad
kurva dispersi gelombang rayleigh. Site Class diklarifikasikan berdasarkan
kisaran nilai Vs yang dibuat oleh National Earthquake Hazard reduction Program
(NEHRP, 1998). Penelitian yang bertemakan metode MASW ini telah banyak
dilakukan oleh (Miller, 1999) untuk pemetaan batuan bawah tanah (bedrock), (Xia
et al, 1999) untuk menginestigasi sedimen tak terkonsolidasi , (Rosyidi, 2015)
untuk pemetaan daya dukung tanah untuk diskontinuitas struktur tanah dasar,
(Nasution, 2016) untuk pemetaan kecepatan gelombang geser (Vs30). Kota
Bandar Lampung adalah salah satu kota di Indonesia yang sekaligus menjadi
Ibukota provinsi Lampung, merupakan kota terbesar dan terpadat ketiga di Pulau
Sumatera. Secara geografis Kota Bandar Lampung menjadi gerbang utama pulau
Sumatera sehingg memiliki andil penting dalam jalur transportasi darat dan
aktivitas pendistrbusian dari Jawa menuju Sumatera. Kota Bandar Lampung
3
mempunyai luas wilayah daratan sebesar 169,21 km2
yang terbagi dalam 20
kecamatan dan 126 kelurahan dengan populasi penduduk 1.167.101 jiwa (BPS
Kota Bandar Lampung, 2017).
B. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Memetakan kecepatan gelombang geser (Vs30) pada daerah penelitian dengan
metode seismik MASW
2. Menginvestigasi site class tanah berdasarkan nilai kecepatan gelombang geser
(Vs30)
3. Mengidentifikasi wilayah rawan gempa bumi di Kota Bandar Lampung
C. Batasan Masalah
Adapun batasan maslah dalam penelitian ini adalah :
Data yang digunakan pada penelitian ini adalah data seismik 2d dengan
menggunakan metode (Multi Channel Analysis of Surface Wave).
4
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Lokasi Penelitian
Daerah penelitian ini berada di Wilayah Administrasi Kota Bandar Lampung,
Provinsi Lampung, yang berada pada kecamatan Teluk Betung Selatan,
Kecamatan Tanjung Karang Pusat, Kecamatan Rajabasa. Secara startigrafi
penelitian ini berada pada Satuan Gunung Api Muda (Qhv) Terdiri dari lava
andesit-basa, bereksi dan tuf. Lokasi daerah penelitian ini bisa dilihat pada
Gambar 1 .
.
5
Ga
mb
ar
1.
Lok
asi
Dae
rah P
enel
itia
n
6
B. Geologi Regional
1. Tatanan Tektonika
Pulau Sumatra terletak di Pulau Sumatera terletak di sepanjang tepi Barat daya
Paparan Sunda menjelaskan mengenai perpanjangan lempeng Eurasia ke
daratan Asia Tenggara dan merupakan bagian dari Busur Sunda. Kerak
Samudera yang mengalasi Samudera Hindia dan sebagian lempeng India-
Australia telah menunjam miring di sepanjang parit Sunda dilepas pantai Barat
Sumatera. Penunjaman yang terjadi dibawah Sumatera telah terjadi selama tersier
(±66-5.3 juta tahun yang lalu) dan menimbulkan busur magma yang luas di
pegunungan Barisan (Mangga. dkk, 1993).
2. Geologi Lembar Tanjung Karang
Geologi Lembar Tanjung Karang ditunjukan pada (Gambar 3), terdiri dari
Kompleks Gunung Kasih (Pzg) yang terdiri dari batuan malihan (metamorphic
rocks), ditafsirkan merupakan satuan geologi tertua pada lembar Tanjung Karang.
Batuan ini terdiri dari sekis, gnes, kuarsit dan pualam yang tersingkap
direruntuhan batuan penutup kuarter dan sentuhan tektonik dengan sedimen
kapur.
Batuan tersebut dianggap berumur karbon awal atau lebih tua dan kemungkinan
besar mewakili contoh batuan alas kristalin yang mengalasi cekungan
sedimen tersier awal yang luas di lajur busur-belakang. Formasi Lampung (Qtl)
yang ditafsirkan mendominasi hampir seluruh wilayah pada lembar Tanjung
Karang ini terdiri dari batuan riolit-tufan dan vulkano klastik tufan. Kegiatan
6
7
gunungapi selanjutnya yang berhubungan dengan penunjaman lempeng
Samudera Hindia, terjadi diseluruh busur pegunungan barisan selama tersier yang
menghasilkan batuan tuf, lava dan breksi gunung api bersusunan riolit basal.
Proses pengendapan selama holosen menghasilkan endapan aluvium,
batugamping dan rawa (Mangga dkk, 1993) . Geologi lembar Tanjung Karang
bisa dilihat pada Gambar 2.
8
Ga
mb
ar
2. P
eta
Geo
logi
Lem
bar
Tan
jun
g
Kar
ang
9
C. Fisiografi dan Morfologi
Lembar Tanjungkarang yang terletak di ujung Tenggara Pulau Sumatera.
Sumatera terletak disepanjang tepi Barat daya Dataran Sunda. Wilayah ini
merupakan pengembangan daratan Asia Tenggara dari lempeng Eurasia dan
merupakan bagian dari Busur Sunda. Kerak Samudera yang menjadi alas
Samudera India dan bagian dari lempeng India-Australia sekarang, menunjam
miring sepanjang Parit Sunda di lepas pantai bagian Barat Pulau Sumatera
(Mangga dkk, 1993).
Secara umum daerah ini dapat dibagi menjadi tiga satuan morfologi: dataran
bergelombang dibagian Timur dan Timur laut, pegunungan kasar dibagian tengah
dan Baratdaya, dan daerah pantai berbukit sampai datar (Gambar 3). Daerah
dataran bergelombang menempati lebih dan 60% luas lembar dan terdiri dari
endapan vulkano klastika Tersier-Kuarter dan aluvium dengan ketinggian
beberapa puluh meter di atas muka laut.
Pegunungan Bukit Barisan menempati lebih-kurang 25-30% luas lembar, terdiri
dari batuan alas beku dan malihan serta batuan gunung api muda. Lereng-lereng
umumnya curam dengan ketinggian antara 500-1.680 m diatas muka laut. Daerah
pantai bertopografi beraneka ragam dan sering kali terdiri dari pebukitan kasar,
mencapai ketinggian 500 m diatas muka laut dan terdiri dari batuan gunung api
Tersier dan Kuarter serta batuan terobosan (Mangga dkk, 1993).
10
Gambar 3. Peta Fisiologi dan Morfologi daerah Lampung (Mangga dkk, 1993).
D. Stratigrafi
Urutan stratigrafi Lembar Tanjungkarang dapat dibagi menjadi tiga bagian pra-
Tersier, Tersier dan kuarter.Penyebab satuan stratigrafi lembar Tanjungkarang
diperlihatkan dalam (Gambar 4).
11
Gambar 4. Peta penafsiran geologi Lembar Tanjungkarang, Sumatra
(Mangga dkk, 1993).
1. Urutan pra-Tersier
Batuan tertua yang tersingkap adalah runtunan batuan malihan derajat rendah
sedang, yang terdiri dan sekis, genes, pualam dan kuarsit, yang termasuk
Kompleks Gunung kasih (Pzg). Istilah tersebut diusulkan oleh Amin, dkk. (1988)
dalam Mangga (1993) untuk batuan Lembar Kotaagung, menggantikan tatanan
sebelumnya seperti ―Sekis Kristalin‖ dan ―Sekis Lampung‖.
12
Dalam Lembar ini Kompleks Gunung kasih (Pzg) terdiri dari sekis kuarsa pelitik
dan grafitik, pualam dan sekis gampingan, kuarsit sensit, suntikan migmatit, sekis
amfibol dan ortogenes. Runtunan sedimen-malih dan batuan beku-malih terdiri
dari sekis, kuarsit, pualam, genes dan sedikit migmatit. Sekis, terdiri dan dua
Jenis: sekis kuarsa- mikagrant & sekisam fibol. Semula ditafsirkan sebagai
sedimen malih dan kemudian sebagai batuan gunungapi malih. Warna tergantung
pada mineraloginya, sekis mika dikuasai oleh biotit serisit dengan pengubah
granit.
Sekisbasa, hijau sampai hijau kehitaman, dikuasai oleh amfibol dan klorit.
Kesekisan pemalihan menembus kuat, tanpa sejarah pencenanggaan sekunder
yang jelas. Kesekisan berarah 130° tetapi setempat berubah menjadi 70°–80°,
miring curam kearah Timur laut-Barat daya atau utara (Mangga dkk,
1993).Terutama ortogenes ditemukan bersama-sama dengan satuan sekis amfibol,
terutama berwarna hijau-kelabu, satuan amfibolotik basa berbutir halus ditafsirkan
sebagai retas didalam granitoida malih. Migmatik, satuan setempat, terdiri dari
sekistose dan bahan-bahan base didalam fasa pegmatit-granit merah jambu.
Ditafsirkan sebagai komponen migmatit suntikan kompleks Gunung Kasih masa
sekarang.
Walaupun hubungan stratigrafi tidak tersingkap, dan hampir dapat dipastikan
telah terubah oleh sesar pasca-malihan, rupanya batuan tersebut berpola
penyebaran yang luas. Pada umumnya satuan-satuan litologi utama merupakan
serpihan atau keratan yang berarah lebih kurang Barat laut-Tenggara atau paling
13
tidak kiraian susunan dalam, perdaunan dan sentuhan semuanya sejajar dengan
arah utama tersebut. Terdapat pemusatan satuan-satuan yang mungkin sedimen
malih, yaitu sekis pelitik biotit-kuarsa-grafit, kuarsit dan pualam, di Barat daya
Sesar Lampung-Panjang (nama setempat), serta satuan-satuan batuan bekumalih,
sekis amfibol atau batuan gunungapi malih, ortogenes diorit dan amifibolit di
Timur laut garis tersebut (Mangga dkk, 1993).
Formasi Menanga (Km) yang berumur Mesozoikum tidak mengalami pemalihan
dan di penampang tipe sepanjang Sesar Menanga yang terletak di utara Teluk
Ratai, terlihat bersentuhan tektonik dengan sekis Kompleks Gunung kasih.
Formasi ini terdiri dari batu lempung-batupasir tufan dan gampingan, berselingan
dengan serpih, dengan sisipan batugamping, rijang dan sedikit basal. Sentuhan
Formasi Menanga dengan batuan alas malihan yang disebut breksi-gesekan
ditafsirkan sebagai sesar berbalik.
Perselingan serpih gampingan, batu lempung dan batupasir, dengan sisipan
panjang, batugamping dan sedikit basal. Serpih gampingan, coklat tua sampai
kelabu kehitaman, padat dan keras, terkekarkan dan berlapis baik dengan jurus
Barat laut-Tenggara. Dipotong oleh urat-urat kuarsa dan kalsit yang mencapai
tebal 75 cm. Batupasir, coklat kehijauan sampai cokelat kekuningan, berbutir
halus- kasar, membundar-membundar tanggung, termasuk bahan rombakan
gunungapi (Mangga dkk, 1993).
14
2. Urutan Tersier
Batuan Tersier yang tersingkap di Lembar Tanjung karang terdiri dan runtunan
batuan gunungapi busur benua dan sedimen yang diendapkan ditepi busur
gunungapi, yang diendapkan bersama-sama secara luas, yaitu Formasi-formasi
Sabu, Campang dan Tarahan. Ketiganya berumur Paleosen sampai Oligosen
Awal, dan ditafsirkan setara secara mendatar, walaupun umur masing-masing
yang pasti belum dapat dibuktikan. Andesit (Tpv) adalah lava bersusunan andesit.
Andesit, kelabu tua-muda, keras, porifiritik, baik plagioklas dan amfibol-piroksen
didalam massa dasaran desit afanitik, singkapannya nisbi segar, terkekarkan kuat.
Lava Andesit : Tekstur halus-menengah, rona kelabu, topografi kasar menonjol,
sejajar berkerapatan rendah (Mangga dkk, 1993).
Formasi Sabu (Tpos) yang diendapkan di lingkungan fluviatil, menindih
tak selaras runtunan pra-Tersier dan ditindih tak selaras oleh batuan gunungapi
Formasi Hulu simpang yang berumur Oligosen Akhir-Miosen Awal. Formasi
Sabu terdiri dan breksi konglomeratan dan batupasir dibagian bawah, ke alas
lembah menjadi batulempung tufan dan batupasir. Formasi ini terlipat dengan
kemiringan beranekaragam dan kearah samping berubah menjadi batuan
gunungapi Formasi Tarahan (Tpot).
Batuan Gunungapi Formasi Tarahan(Tpot) terdiri dari terutama tuf dan breksi
tufan dengan sedikit lava, bersusunan andesit-basal. Batuan piroklastika Formasi
Tarahan (Tpot) kearah mendatar berubah menjadi turbidit Formasi Campang
(Tpoc) yang terdiri dan batulempung, serpih, klastika gampingan, tuf dan breksi
konglomeratan polimik. Kandungan keratan batuan pimklastika Formasi Tarahan
15
(Tpot) dan batuan klastika serta batuan tufan Formasi Campang (Tpoc), sangat
mirip (Mangga dkk, 1993).
Formasi Terbanggi (Qpt) diendapkan di lingkungan terestial sampai paralik,
bagian bawah menjemari dengan Formasi Kasai. Memiliki litologi batupasir
dengan sisipan batulempung. Batupasir, kuning kemerahan, berbutir kasar-sangat
kasar, setempat konglomeratan, terpilah sedang-baik, kepingan kuarsa berukuran
0.5-4 cm, felspar dan keratan kuarsit sekis sela pejal, setempat ke atas
menghalus. Batu Lempung, kélabu muda, lunak, mengandung kaca.
Formasi Kasai (Qtk) diendapkan dilingkungan epipiroklastika terestrial sampai
fluviatil. Terbentuk diseluruh Lajur Palembang dan setempat menindih tak selaras
satuan-satuan yang lebih tua. Terdiri dari perselingan batupasir tufan dengan tuf
berbatu apung dengan sisipan lempung tufan dan setempat lignit tipis. Batupasir
tufan, umumnya kelabu pucat, setempat merah kecoklatan, berbutir sedang -
kasar, sering kali berstruktur lapisan silang-siur. Umum terdapat sisipan
konglomerat polimik terdiri dan pecahan batuan granit dan malihan berukuran
kerakal menyudut tanggung membundar tanggung.
Tuf berbatu apung, putih kusam kelabu kekuningan, berbutir sedang- kasar, pejal
dan berstruktur silang- slur. Mengandung banyak Batu Apung dan kaca dan dapat
mengandung kayu terkersikkan. Batu Lempung tufan, putih sampai kelabu
kekuningan tidak keras, dapat mengandung keratan kayu terkersikkan (Mangga
dkk, 1993) .
16
Formasi Lampung (QTL) diendapkan di lingkungan terestrial-fluvial, air payau
menindih tak selaras satuan-satuan yang lebih tua dan ditindih tak selaras oleh
endapan Kuarter, menjemari dengan Formasi Kasai dan lajur busur belakang.
Terdiri dari tuf riolit-dasit dan vulkano klastika tufan. Tuf berbatuapung, kelabu
kekuningan sampai putih kelabu, berbutir sedang- kasar, terpilah buruk, terutama
terdiri dan batuapung dan keratan batuan. Batupasir tufan, putih kusam
kekuningan, berbutir halus- sedang, terpilah buruk, membundar tanggung,
sebagian berbatuapung, agak lunak (Mangga dkk, 1993).
Satuan Andesit (Tplv) diendapkan dilingkungan terestrial, memperlihatkan kekar
lembar sangat kuat. Ditindih tak selaras oleh Formasi Lampung. Terdiri dari lava
bersusunan andesit kelabu tua-muda, keras, porfiritik, baik plagioklas dan
amfibol-piroksen didalam massa dasaran desitafanitik, singkapannya nisbi segar,
terkekarkan kuat.
Formasi Kantur (Tmpk) mungkin diendapkan di lingkungan fluvial, perlapisan
kurang baik, kemiringan 5°-20° mencerminkan perlipatan lemah. Dapat
dikorelasikan dengan Formasi Muara enim di Lajur busur belakang Palembang.
Diajukan oleh Mangga,dkk (1988). Terdiri dari selang-seling batulempung
karbonan, batu lanau karbonan dan batupasir dengan tufit. Batulempung
karbonan, coklattua- hitam, umumnya berlapis baik tebal 2- 15cm. Tak ditemukan
fosil. Batulanau karbonan, coklat tua-hitam, berlapis baik dengan tebal mencapai
5cm, tak berfosil. Batupasir, kelabu kehitaman-coklat kekuningan, berbutir halus
17
kasar, butir konglomerat membundar-membundar tanggung di bagian atas.
Sisipan tufit putih berbutir sedang (Mangga dkk, 1993).
Formasi Surung Batang (Tmps) terutama diendapkan dilingkungan fluvial,
berlapis baik, terlipat lemah, miring 15°-30° ke Utara. Terdiri dari selang-seling
tufit, breksi tufan, batupasir tufan dan grewake. Tufit putih, berbutir sedang kasar,
padat, keratan batuan felspar dan kecur mika, sedikit sulfida. Breksi tufan, kelabu
sedang, berbutir kasar, terdiri dari kecur batuan malihan menyudut- menyudut
tanggung, batuan sedimen dan batuan gunungapi terubah dan kuarsa di dalam
massa dasar tufan, terpilah buruk-sedang. Batu pasir tufan, putih-putih kelabu,
butiran sangat beragam, berbutir lava andesit menyudut didalam masa dasar
tufan. Perlapisan sejajar dan bersusunan. Greywake, kelabu kekuningan, padat
dengan tebal lapisan 1 m (Mangga dkk, 1993).
Formasi Hulu Simpamh (Tomh) terdapat disepanjang Pegunungan Barisan dan
ditafsirkan ada hubungannya dengan busur penunjaman tepi benua. Umur
ditetapkan berdasarkan hubungan stratigrafi dengan Formasi Seblat di luar
Lembar. Diterobos oleh pluton diorit berumur Miosen Tengah-Akhir, umur 20-17
juta tahun. Diendapkan dilingkungan peralihan terestrial ke laut dangkal. Terdiri
dari Lava andesit-basal, tuf &breksi gunung api, terubah secara hidrotermal dan
sering bermineral.
Sering kali terabak kuat tetapi renceh struktur aliran masih terlihat. Tuf kelabu
kehijauan-putih, berbutir halus, tekstur fragmental, dikuasai oleh kuarsa/felspar
18
dengan sedikit kaca. Sedikit batuan sedimen, grewa ke batupasir, bersisipan
batugamping. Breksi gunungapi, kelabu kehijauan, terpilah buruk, kepingan lava
andesit-basal menyudut, batuan terubah dan urat-urat kuarsa. Terpotong oleh urat-
urat kuarsa mengandung sulfida. Batugamping, kelabu sedang, pejal, berbutir
halus (Mangga dkk, 1993).
3. Urutan Kuarter
Urutan Kuarter terdiri dari lava Plistosen, breksi dan tuf bersusunan andesit-basal
di Lajur Barisan, basal Sukadana celah di Lajur Palembang, endapan batugamping
terumbu dan sedimen aluvium Holosen. Aluvium (Qa), Aluviumtua (Qat), Batu
Gamping (Qg) dan Terumbu Endapan Rawa (Qs) tersebar terutama disepanjang
sungai utama dibagian Timur Lembar. Terdiri dari Bongkah, kerikil, pasir, Ianau,
lumpur dan lempung. Konglomerat, kerakal dan pasir. Batugamping terumbu,
setempat dengan kalkarenit dan kalsirudit. Lumpur, lanau dan pasir.
Satuan Gunungapi Muda (Qhv) tersebar di seluruh daerah Bukit Barisan. Terdiri
dari lava andesit-basal, breksi dan tuf. Lava kelabu kehitaman, afanitik dan
porfiritik dengan fenokrisplagioklas danau git dalam massa dasar kaca gunungapi
atau felspar mikrolit. Tuf batuan:kelabu kekuningan-kecoklatan, terutama terdin
dan lava, kaca gunungapi dan bahan karbonan dalam massa dasar tufan. Tuf
kacuk: putih kusam sampai kelabu, terpilah buruk, kepingan lava menyudut
membundar tanggung, oksida besi dan bahan karbonan dalam massa dasar tuf
pasiran.
19
Basal Sukadana (Qbs) merupakan kumpulan basal toleitik busur belakang yang
dihembuskan melalui kegiatan celah-celah disepanjang retakan yang berarah Barat
laut-Tenggara. Terdiri dari aliran lava basal peal. Basal, kelabu tua-hitam,
mengandung sampai 5% fenokrisolivin khusus didalam massa dasar sub doleritik
terdin dan plagioklas, klinopiroksen, olivin & titano magnetit dan kaca
(Mangga dkk, 1993).
4. Batuan Terobosan
Di lembar Tanjungkarang, batuan beku pluton bersusunan alkalin-kapur
tersingkap diseluruh Lajur Barisan. Bukti-bukti radiornetri dan lapangan
memberikan dugaan adanya tiga perioda utama kegiatan plutonik berumur
pertengahan Kapur Akhir, Tersier Awal dan Miosen.
Terobosan Kapur dikenal merupakan yang terluas sebarannya dan mungkin
merupakan bagian dari sebagian batolit tak beratap yang meluas sampai Lembar
Kota Agung. Terobosan ini terdiri dan pluton-pluton Sulan, Sekampung-
Kalipanas, Branti, Seputih dan Kalimangan, dengan kisaran umur dari 113±3
sampai 86±3 juta tahun, dan bersusunan diorit sarnpai granit (Mangga dkk, 1993).
5. Runtunan Batuan Kuarter
Satuan Kuarter terdiri dan sedimen Holosen tak mengeras yang luas, dikuasai oleh
aluvium dan endapan rawa. Aluvium (Qa) tersebar di bagian Barat dan tengah
lembar, sepanjang sungai-sungai utama. Terdiri dari lempung, lanau dan pasir
tufan. Pasir kuarsa (Qak) tersebar disepanjang pantai yang tersusun dari pasir
kuarsa berbutir halus sampai sedang, terpilah baik dengan warna putih. Endapan
20
rawa (Qs) tersebar luas dibagian Timur lembar yang tersusun atas lumpur, lanau
dan pasir (Burhan dkk, 1993).
9
III.TEORI DASAR
A. Dasar Teori Gelombang
Seismik merupakan gelombang mekanik yang merambat pada batuan, oleh karena
itu hukum dasar bagi teori gelombang juga dapat digunakan dalam seismik.
Hukum dasar tersebut antara lain, Hukum Snellius, Prinsip Huygens, dan Asas
Fermat (Shearer, 2009) .
1. Hukum Snelius
Hukum snellius menyatakan bahwa bila suatu gelombang jatuh pada bidang batas
dua medium yang mempunyai perbedaan densitas, maka gelombang tersebut akan
dibiaskan, jika sudut datang gelombang lebih kecil atau sama dengan sudut
kritisnya. Gelombang akan dipantulkan, jika sudut datangnya lebih besar dari
sudut kritisnya. Gelombang datang, gelombang bias, gelombang pantul terletak
pada suatu bidang datar yang bisa dilihat pada Gambar 5.
Perumusan matematis hukum Snellius adalah :
=
=
(1)
22
dimana :
θi = Sudut Datang
θr = Sudut Bias
v1 = Kecepatan sinar datang
v2 = Kecepatan sinar bias
n1 = Indeks bias medium yang dilalui sinar datang
n2 = Indeks bias medium yang dilalui sinar bias
Gambar 5. Hukum Snellius (Shearer, 2009)
2. Prinsip Huygens
Prinsip Huygens menyatakan bahwa setiap titik-titik pengganggu yang berada di
depan muka gelombang utama akan menjadi sumber bagi terbentuknya deretan
gelombang yang baru.Jumlah energi total deretan gelombang baru tersebut sama
dengan energi utama. Gambar 6 menunjukan prinsip huygens
23
Gambar 6. Prinsip Huygens dalam penjalaran gelombang (Ebook Ensiklopedi
seismik, 2007)
Di dalam eksplorasi seismik titik-titik di atas dapat berupa patahan, rekahan,
pembajian, antiklin, dll. Sedangkan deretan gelombang baru berupa gelombang
difraksi. Untuk menghilangkan efek ini dilakukanlah proses migrasi.
3. Asas Fermat
Prinsip Fermat menyatakan bahwa jika sebuah gelombang merambat dari satu
titik ke titik yang lain, maka gelombang tersebut akan memilih jejak yang
tercepat. Jejak yang akan dilalui oleh sebuah gelombang adalah jejak yang secara
waktu tercepat bukan yang terpendek secara jarak. Tidak selamanya yang
terpendek itu tercepat. Dengan demikian, jika gelombang melewati sebuah
medium yang memiliki variasi kecepatan gelombang seismik, maka gelombang
tersebut akan cenderung melalui zona-zona kecepatan tinggi dan menghindari
zona-zona kecepatan rendah. Untuk lebih jelasnya perhatikan Gambar 7 .
24
Gambar 7. Asas Fermat (Rawlinson, 2007)
B. Jenis – Jenis Gelombang Seismik
1. Gelombang Badan (Body Waves )
Gelombang badan (body wave) yang merupakan gelombang yang menjalar
melalui bagian dalam bumi dan biasa disebut free wave karena dapat menjalar ke
segala arah di dalam bumi. Gelombang badan terdiri atas gelombang
primer atau longitudinal (compressional wave) dan gelombang tranversal atau
gelombang sekunder (shear wave).
a. Gelombang P
Jika pergerakan partikel tersebut sejajar dengan arah penjalaran gelombang, maka
disebut dengan gelombang kompresi (gelombang primer atau primary wave
atau gelombang P ) (Brown, 2005).
Vp = √
(2)
25
dimana,
k : modulus inkrompresbilitas
µ : modulus geser
ρ : kerapatan bahan dimana gelombang yang dimaksud merambat
b. Gelombang S
Gelombang yang memiliki pergerakan partikel tegaklurus dengan arah penjalaran
gelombang, maka disebut degan gelombaang geser (gelombang sekunder atau
secondary wave atau gelombang S ). Ada dua komponen gelombang S, yaitu
gelombang S untuk arah vertikal (shear vertical) , dan gelombang untuk arah
horizontal (shear horizontal). Kedua gelombang ini saling tegak lurus (Brown,
2005). Kecepatan rambat gelombang S (Vs) adalah :
Vs = √
dimana,
µ : modulus geser
ρ : densitas
2. Gelombang Permukaan
Gelombang permukaan merupakan gelombang seismik yang merambat secara
paralel ke permukaan bumi tanpa adanya penyebaran energi ke dalam interior
(3)
26
bumi. Amplitudonya akan berkurang secara eksponensial terhadap kedalaman,
dan kebanyakan energi merambat pada daerah dangkal yang setara dengan satu
panjang gelombang (Ariestianty, 2010). Perambatan gelombang dipengaruhi oleh
sifat bagian lapisan yang terbatasi pada metode MASW, gelombang permukaan
dimanfaatkan untuk menentukan profil kecepatan gelombang S pada tanah.
Gelombang permukaan ini terdiri dari dua jenis yaitu :
a. Gelombang Rayleigh
Gelombang Rayleigh (Groundroll) adalah gelombang yang penjalaranya di
permukaan dengan pergerakan membuat partikel seperti elips dan arahnya
geraknya mundur. Kecepatan pada gelombang Rayleigh dalam satu medium yang
sama lebih kecil bila berbanding dengan kecepatan gelombang geser. Bila ada
vairasi yang bersifat elastik pada kedalaman, gelombang Rayleigh menjadi
dispersi, dimana pada panjang gelombang yang berbeda akan merambat dengan
kecepatan yang berbeda (Telford, M.W., 1997). Ampiltudo gelombang Rayleigh
akan berkurang dengan bertambahnya kedalaman. Gambar 8 akan menjelaskan
prinsip gelombang Rayleigh:
Gambar 8. Amplitudo gelombang Rayleigh berkurang terhadap kedalaman
(Hartantyo, 2010).
27
Gelombang Rayleigh memiliki ciri dengan ampitudo yang besar dan frekuensi
yang kecil. Jenis-jenis yang berbeda dari gelombang direkam dengan
menggunakan susunan multichannel termasuk gelombang datang dan gelombang
pantul, fundamental dan mide tinggi dari gelombang Rayleigh, gelombang udara,
penghamburan, dan ambient noise. Sifat dispersi dari jenis-jenis gelombang
digambarkan melalui perubahan 2D gelombang dilapangan menjadi gambar
dispersi. Gangguan yang pasti diakibatkan dengan gelombang di lapangan adalah
seperti hamburan kembali gelombang permukaan dan beberapa jenis badan
disaring selama perubahan ini.
Gelombang Rayleigh adalah jenis gelombang permukaan yang bisa membuat citra
dan struktur bawah permukaan dengan mudah yang langsung bisa diaplikasikan
pada karakteristik disiplin ilmu geoteknik. Karena, gelombang Rayleigh
mempunyai sifat yang unik, yaitu pada setiap perambatan gelombang yang biasa
melewati batas lapisan material bumi akan mengeluarkan sifat dispersi. Selain itu
efek yang dihasilkan dari gelombang Rayleigh sangatlah besar, bila kekuatan
sumber ataupun source diterapkan di permukaan tanah. Gelombang Rayleigh
mecapai 67% dari energi total yang dihasilkan oleh sumber (Hertantyo, 2010).
Oleh karena itu gelombang Rayleigh sangat baik digunakan untuk
mengidentifikasi masalah struktur tanah yang lapisan nya dangkal, karena
pengurangan energi dalam perambatannya lebih rendah dari jenis gelombang
seismik lainnya (Shearer, 2009).
28
Gambar 9. Pola gerakan partikel gelombang Rayleigh (Lowrie, 2007)
Gambar 10. Sifat penetrasi partikel gelombang Rayleigh (Rosyidi dkk, 2006)
Gambar 9 menjelaskan bahwa panjang gelombang pendek dengan frekuensi
tinggi hanya merambat pada permukaan yang dangkal, sedangkan gelombang
yang lebih panjang dengan frekuensi rendah akan merambat lebih dalam dan bisa
dilihat pada Gambar 10.
b. Gelombang Love
Gelombang Love masih bagian dari gelombang permukaan yang terjadi hanya
kondisi stratigrafi khusus, dimana kecepatan geser pada lapisan teratas lebih kecil
29
dari lapisan bawahnya. Gelombang Love adalah hasil polarisasi dari gelombang S
dalam arah horizontal. Pergerakan partikel memotong dari arah rambat dan paralel
pada yang permukaan bebas. Gelombang ini tidak terjadi pada medium yang
sama, dan pada media berlapis gelombang Love ini mengeluarkan sifat
dispersinya, dimana pada kecepatanya cenderung menjadi kecepatan geser pada
lapisan yang teratas pada frekuensi tinggi dan cenderung kepada kecepatan geser
pada lapisan bawah pada frekuensi rendah. Penjalaran gelombang love ditujukan
pada Gambar 12.
Gambar 11. Gelombang Love (Shearer, 2009).
C. Metoda Gelombang Permukaan
Metode gelombang permukaan (SWM) merupakan metode karakterisasi seismik
yang berdasarkan analisis dispersi geometrik dari gelombang permukaan, di
mana distribusi vertikal modulus geser dinamik suatu lapisan bawah permukaan
dapat diperoleh dengan metode ini. Prosedurnya terdiri dari estimasi sifat
dispersi suatu daerah, dan kemudian menginversi data-data tersebut untuk
mengestimasi sifat bawah permukaan. Hasil yang didapatkan merupakan profil
vertikal dari kecepatan gelombang geser.
30
Gambar 12. Profil vertikal dari gelombang geser (Rosyidi dkk, 2006).
Gelombang permukaan merupakan gelombang seismik yang merambat secara
paralel ke permukaan bumi tanpa adanya penyebaran energi ke dalam interior
bumi. Amplitudonya akan berkurang secara eksponensial terhadap
kedalaman, dan kebanyakan energi merambat pada daerah dangkal yang
setara dengan satu panjang gelombang. Gelombang permukaan Rayleigh sering
menjadi hal yang dominan pada rekaman data seismik yang menyebarkan energi
ke semua arah. Hal ini disebabkan energinya lebih banyak dan penyebaran
secara geometri lebih rendah dari gelombang badan (Mufida, 2013).
D. Transformasi Fourier
Transformasi Fourier merupakan metode untuk analisis spektral dengan
tujuan agar sinyal yang diperoleh dalam domain waktu merubah menjadi
domain frekuensi. Hal ini dilakukan karena perhitungan lebih mudah dalam
domain frekuensi dibandingkan dengan domain waktu. Selain itu, fenomena
geofisika berkaitan erat dengan frekuensi, sehingga frekuensi menjadi parameter
penting dalam menjelaskan fenomena - fenomena tersebut. Transformasi Fourier
31
adalah dari sebuah fungsi f(t) didefenisikan dengan persamaan 5 sebagai
berikut :
H(f) = ∫
dt
= Re (f) + j Im (f)
| H(f) | = {Re (f)2 + Im (f)
2 }
1/2
(f) = tan -1
dimana :
H (f) : Fungsi Frekuensi
data (t) : Data Pengukuran time (s)
f : Frekuensi / (1/s)
Re : Variabel Rill
Im : Variabel Imajiner
| H(f) | : Spektrum Absolut
Dari persamaan yang telah dijabarkan diatas maka akan dihasilkan spektrum
kurva dispersi yang menunjukan berbagai frekuensi dengan kecepatan fasa yang
berbeda (Munadi, 2003) . Prinsip dari Transformasi fourier ditunjukan pada
Gambar 13 .
.
Gambar 13. Transformasi Fourier (Ebook Enskiplodi Seismik)
(4)
(5)
32
E. Modulus Geser
Kecepatan gelombang geser (Vs), modulus geser (G) dan rasio redaman (D)
merupakan parameter yang penting dan diperlukan dalam analisis respon dinamik
tanah. Penentuan parameter dinamik tanah ini dapat dilakukan dari pengujian
lapangan dengan metode seismik seperti cross-hole, down-hole, spectral
analysis of surface wave (SASW) dan multichannel analysis of surface
wave (MASW). SASW dan MASW merupakan metode seismik non- destruktif
yang merekam perambatan gelombang permukaan (gelombang Rayleigh).
Sifat kekakuan tanah dapat dinilai dari kecepatan gelombang gesernya,
dimana keduanya menunjukkan hubungan yang elastik linier. Semakin besar nilai
kecepatan gelombang geser, maka akan semakin besar juga nilai kekakuan
tanahnya atau semakin keras dan padat. Kecepatan gelombang geser hanya
berkaitan dengan kekakuan geser dari struktur tanah, sedangkan pengaruh
tingkat kejenuhan tanah pada kecepatan gelombang geser lebih terkaitan
dengan kepadatan tanah. Semakin rendah tingkat kejenuhan tanah, maka akan
semakin tinggi nilai Vs dan G (Cho dan Santamarina, 2001).
Perambatan getaran selama gempabumi berlangsung/terjadi, menyebabkan
tegangan geser siklik pada elemen tanah. Modulus geser tanah adalah merupakan
salah satu parameter tanah yang harus diketahui untuk menjalarkan
getaran akibat gempabumi. Parameter dinamis tanah modulus geser dapat
ditentukan dengan menggunakan persamaan 6 berikut ini:
33
G max = ρ. VS
dimana,
G max : modulus geser
ρ : kerapatan massa
Vs : kecepatan gelombang geser
Berdasarkan persamaan tersebut di atas dan dengan menggunakan nilai Vs
yang diperoleh dari metode MASW, nilai G untuk masing masing lokasi dapat
ditentukan.
F. Gelombang Geser
Gelombang geser merupakan gelombang sebagai gelombang S yang berarti sekunder
atau shear. Dinamakan gelombang sekunder karena kecepatannya lebih rendah
dibandingkan dengan gelombang P (primer atau pressure). Dalam medium yang
padat, gelombang geser menjalar dengan kecepatan antara 3-4 km/detik. Ketika
menjalar di bawah permukaan, gelombang geser memberikan regangan geser pada
material yang dilaluinya, sehingga dinamakan gelombang geser (Thompson dan
Turk, 1997). Gelombang geser merupakan salah satu parameter penting dalam
menentukan kekuatan goncangan gempa, amplifikasi tanah, likuifaksi dan pemetaan
kondisi bawah permukaan untuk kebutuhan bidang rekayasa (Xia dkk., 2000) dalam
ASCE 2010 dan SNI 1726:2012, parameter kecepatan gelombang geser (Vs) sudah
dimasukkan dan menjadi salah satu parameter dalam menentukan pengklasifikasian
jenis tanah dan batuan sebagaimana ditunjukkan oleh Tabel 1
(6)
34
Tabel 1. Klasifikasi dan Jenis tanah berdasarkan ASCE 2010 dan SNI 1726:2012
Pengklasifikasian jenis tanah dan batuan berdasarkan ASCE 2010 dan SNI 1726:2012
banyak digunakan untuk perencanaan bangunan gedung dan non-gedung yang akan
menggantikan metode konvensional seperti CPT (Cone Penetrating Test) dan SPT
(Standard Penetrating Test) (Rusydy dkk, 2016) .
G. Vs30
Vs30 merupakan kecepatan gelombang geser hingga pada kedalaman 30 m dari
permukaan. Menurut Roser dan Gosar (2010) nilai Vs30 ini dapat dipergunakan
dalam penentuan standar bangunan tahan gempa. Nilai Vs30 digunakan untuk
menentukan klasifikasi batuan berdasarkan kekuatan getaran gempabumi akibat
efek lokal serta digunakan untuk keperluan dalam perancangan bangunan tahan
gempa.Vs30 merupakan data yang penting danpaling banyak digunakan dalam
teknik geofisika untuk menentukankarakteristik struktur bawah permukaan hingga
kedalaman 30 meter. hanya lapisan- lapisan batuan sampai kedalaman 30 m saja
35
yang menentukan pembesaran gelombang gempa (Wangsadinata, 2006). Nilai
Vs30 dapat ditentukan dengan menggunakan Persamaan 7 :
Vs30 = ∑
∑
dimana :
i : indeks pelapisan
m : jumlah perlapisan hingga kedalaman 30 meter
ti : ketebalan lapisan ke i
Vs30 : kecepatan gelombang geser pada kedalaman 30 meter.
Vs30 adalah parameter geoteknik yang sangat berguna untuk analisa
gelombang seismik. Karakteristik atau sifat batuan sangat dibutuhkan untuk
menganalisa sifat dinamis batuan, sehingga kekakuan batuan, dan kuat geser
tanah dapat diketahui, denganmengukur kecepatan gelombang geser hingga
kedalaman 30 m. Klasifikasi jenis batuan berdasarkan pada kecepatan rambat rata-
rata gelombang geser (Nurahmi , 2015) .
H. Metode MASW (Multi channel Analysis of Surface Wave )
Metode ini merupakan metode yang memanfaatkan fenomena dispersi
gelombang permukaan yang bertujuan untuk mengevaluasi karakter suatu
medium solid. Secara garis besar metode ini akan mengukur variasi kecepatan
gelombang permukaan seiring dengan bertambahnya kedalaman. Panjang
gelombang berhubungan dengan kedalaman, panjang gelombang akan berkurang
(7)
36
seiring bertambahnya kedalaman. Pengukuran metode ini membutuhkan sumber
seismik pasif dan atau aktif untuk menghasilkan gelombang permukaan dengan
12 sampai 24 geophone. Geophone tersebut akan menerima dan mengukur hasil
rekaman yang ditimbulkan pada beberapa jarak dari sumber getaran, dimana tiap
geophone mengandung banyak gelombang permukaan dengan masing-masing
panjang gelombang yang berbeda-beda. Metode ini mempunyai banyak
kelebihan dibandingkan dengan metoda seismik lainnya antara lain:
1. Non eksplosif, sehingga tidak merusak lingkungan
2. Lebih murah karena tidak perlu melakukan pengeboran
3. Alat sangat mudah dibawa dengan tenaga manusia
4. Dapat digunakan survei dangkal maupun mencapai ratusan meter
5. Mudah dalam menentukan persebaran nilai rata-rata Vs30 untuk menentukan
jenis tanah
Metode MASW terbagi menjadi dua jenis yaitu metode MASW aktif dan
pasif. Perbedaan dari kedua metode ini terletak pada sumber gelombang yang
digunakan, pada MASW aktif sumber gelombang yang digunakan harus memiliki
frekuensi yang tinggi yaitu dapat berupa palu atau weightdrop. Sedangkan metode
MASW pasif menggunakan sumber dengan frekuensi rendah seperti pasang surut
air laut, lalu lintas kendaraan ataupun kerumunan pejalan kaki. Gambaran umum
survei metode MASW bisa dilihat pada Gambar 15 dibawah ini :
37
Gambar 14. Gambaran umum survei metode MASW (Park dkk, 1999).
Gambar 15. Skema survei lapangan MASW aktif (Park dkk, 1999).
Konfigurasi remote digunakan untuk survei 1D. Konfigurasi geophone disusun
berbentuk simetris misalnya lingkaran, silang, persegi atau segitiga
seperti pada Gambar 15 . Sedangkan konfigurasi roadside dapat digunakan
untuk survei 2D, dimana metode ini memanfaatkan gelombang permukaan yang
38
dihasilkan dari lalu lintas lokal. Hasilnya mungkin kurang akurat dibandingkan
dengan metode remote, namun konfigurasi ini paling mudah digunakan dalam
survei dikarenakan tidak memerlukan banyak ruang untuk konfigurasi geophone
nya.
I. Prosedur MASW
Secara umum prosedur MASW ada tiga tahap yaitu :
1. Akuisisi Data
Proses akuisisi data dengan metode MASW menggunakan 24 sampai 48 geopon.
Masing-masing geopon dihubungkan dengan menggunakan kabel take-out. Kabel
take-out dihubungkan pada seismograf, dengan menggunakan kabel interface
seismograf dihubungkan ke laptop. Sumber gelombang yang digunakan, yaitu
palu atau weighdrop dan sumber frekuensi rendah seperti aktifitas pejalan
kaki, lalu lintas kendaraan atau keretaapi tergantung metode MASW yang akan
digunakan. Pada tahap akuisisi data, agar diperoleh data yang bagus dengan rasio
S/N (signal to noise) yang baik. Variasi konfigurasi dan alat akuisisi sangat
penting untuk diperhatikan.
Untuk mendapatkan data hingga kedalaman tertentu, maka sumber yang
digunakan berbeda-beda, semakin dalam kedalaman yang ingin diperoleh,
maka sumber gelombang harus memiliki energi yang semakin besar.
Kedalaman maksimum yang dapat dicapai tergantung panjang gelombang
(Zmax = 0,5 max). Jika jarak antar geophone kurang sesuai, hal ini dapat
mengakibatkan data kurang koheren. Jika ingin dilakukan survei lebih dalam,
39
beban yang diberikan harus semakin berat untuk menimbulkan energi yang besar.
Hal- hal seperti ini dijadikan pertimbangan apakah metode aktif atau pasif yang
lebih baik dilakukan.
2. Pengolahan Data
Data seismik yang didapat saat akuisisi data dengan metode Multichannel
analysis of surface wave berupa shoot gather dalam domain waktu dan
jarak. Data pengukuran dari domain waktu ditransformasikan ke domain Phase
velocity-frequency dengan menggunakan software seisImager modul pickwin,
sehingga data berubah menjadi gambar kurva dispersi yang menunjukkan
hubungan frekuensi dengan kecepatan fasa gelombang berdasarkan energinya.
Energi yang paling besar biasanya ditunjukkan oleh warna ungu.
Pada gambar dispersi akan terlihat berbagai mode gelombang yang terekam.
Mode yang akan dipicking adalah mode dasar dari gelombang
permukaan ―C0‖ (mode dasar atau foundamental mode memiliki sensivitas yang
tinggi terhadap perubahan Vs dan ketebalan dekat permukaan, sedangkan
perubahan densitas dan kecepatan gelombang primer Vp sensivitasnya kecil untuk
mode dasar dan frekuensi yang sempit. Kurva dispersi mode tinggi (higher
mode) sensitivitas tinggi pada kedalaman yang lebih dalam dan telah
dipengaruhi oleh kecepatan gelombang (Vp, Vs, densitas dan ketebalan).
a. Pembentukan Kurva Dispersi
Dalam metode MASW, data seismik yang telah diukur dan direkam oleh
40
seismograf atau sering disebut sebagai data rekaman multi-channel,
selanjutnya akan diproses serta dianalisis. Terdapat dua tahapan untuk
mengolah dan menganalisis data seismik tersebut sehingga pada akhirnya akan
diperoleh satu profil material bawah permukaan (kecepatan geser tanah
terhadap kedalaman). Kedua tahapan itu adalah tahapan pembentukan kurva
dispersi dan proses inversi terhadap kurva dispersi untuk mendapatkan profil
material bawah permukaan. Dengan metode MASW, suatu citra dari kurva
dispersi yang memperlihatkan energi (amplitudo) dari sinyal- sinyal gelombang
yang terekam dapat dibentuk langsung dari data rekaman multi-channel. Hal ini
dapat dilakukan dengan suatu metode yang telah dikembangkan oleh Park et al
(1998), yaitu metode pergeseran fase (phase-shift method). Data rekaman
multi-channel berdomain waktu-jarak ditransformasi ke dalam domain
frekuensi-kecepatan fase-amplituda.
Proses pertama yaitu dengan menggunakan Fast Fourier Transformation
(FFT) dan selanjutnya proses transformasi integral yang menghasilkan citra
dari kurva dispersi, seperti terlihat pada Gambar 17. Dari citra kurva dispersi,
jenis-jenis gelombang dapat teridentifikasi dengan lebih jelas sehingga
penentuan mode dasar untuk membentuk kurva dispersi dapat dilakukan
dengan lebih akurat. Jika kurva dispersi dapat diperoleh dengan akurat, maka
tingkat ketelitian profil kecepatan gelombang geser dari hasil inversi juga akan
lebih tepat
41
Gambar 16. Proses Pembentukan Kurva dispersi (Park dkk, 1998a)
Suatu model lapisan material bumi pertama-tama ditentukan dalam proses
inversi ini. Kurva dispersi dari model lapisan tersebut kemudian dihitung
dengan menggunakan metode Knopoff (Xia dkk, 1999a). Kurva dispersi hasil
pengukuran dibandingkan dan dicocokkan dengan kurva hasil perhitungan dari
model lapisan yang telah ditentukan di awal proses. Proses iterasi dilakukan
dan metode least square digunakan sehingga akhirnya diperoleh satu profil
lapisan material perkiraan yang paling sesuai. Matriks Jacobian digunakan
untuk mengukur kepekaan perubahan nilai parameter-paramater kecepatan
geser (vs), kecepatan gelombang tekan (vp), berat jenis ( ) dan ketebalan (h)
dari model lapisan.
Dengan menerapkan Metode Levenberg-Marquardt (L-M) dan Singular-Value
Decomposition (SVD) dalam matriks Jacobian, kestabilan dan kecepatan
proses inversi akan diperoleh (Xia dkk, 1999a). Setelah proses inversi berakhir
dan profil satu dimensi dari masing-masing data rekaman multi-channel
dihasilkan, profil dua dimensi kecepatan gelombang geser terhadap kedalaman
kemudian dapat dibentuk dengan melakukan korelasi terhadap profil-profil satu
dimensi menggunakan teknik contouring grids (Xia dkk, 2000).
42
3. Inversi
Profl Vs dihitung dengan menggunakan inversi berbasis iterasi yang memerlukan
data inversi dan estimasi poission ratio dan densitas. Pendekatan last square
memungkinkan untuk melakukan proses secara otomatis. Untuk metode ini
hanya Vs yang berubah setiap melakukan iterasi, sisanya poission ratio, densitas
dan ketebalan tidak mengalami perubahan selama proses inversi. Inisial model
bumi dibutuhkan sebagai langkah awal proses inversi berbasis iterasi. Model
bumi terdiri dari parameter gelombang P dan gelombang S, densitas dan
ketebalan. Diatara 4 parameter tersebut, Vs adalah paling signifikan (Choon B,
dkk 1999).
Vs (z) = 1.1 c ( λ = r.z)
dimana,
Vs(z) : kecepatan gelombang geser pada kedalaman z,c
(λ) : kecepatan fasa yang berkaitan dengan panjang gelombang /
perkalian kedalaman
(z) : faktor konversi kedalaman
Vs (z) adalah kecepatan gelombang geser pada kedalaman, sementara z,c (λ)
adalah kecepatan fasa yang berkaitan dengan panjang gelombang (λ) yang
berkaitan dengan perkalian kedalaman (z) dan faktor konversi kedalaman (r)
(antara 2 dan 4) (Ismed Kanli dkk, 2004). Profil kecepatan gelombang geser 1-D
diperoleh dari hasil inversi kurva dispersi menggunakan metode algoritma
(8)
43
genetik. Dimana dasarnya dilakukan untuk mendapatkan model yang paling baik
(mendekati sebenarnya) dengan missfit minimum Missfit dirumuskan sebagai
berikut :
Missfit =∑
dimana,
: kecepatan kurva teorirtis
: kecepatan kurva hasil perhitungan pada frekuensi
σi : ketidakpastian dari sample frekuensi
nf : jumlah dari sample frekuensi
Dimana missfit adalah ketidakcocokan, adalah kecepatan kurva teorirtis,
kecepatan kurva hasil perhitungan pada frekuensi, σi ketidakpastian sample
frekuensi, nf adalah jumlah dari sample frekuensi, jika tidak ada ketidakpastian σi
diganti oleh (Wahlet,dkk, 2004). Proses inversi Vs 1-D ini bisa dilihat pada
Gambar 18 .
Gambar 17. Profil Vs 1-D hasil inversi dari kurva dispersi (Sholihan, 2009)
22
IV. METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada tanggal 1 Agustus 2017 – 11 Agustus 2017 di
Kota Bandar Lampung meliputi kecamatan Tanjung Karang Pusat, Tanjung
Karang Barat, Teluk Betung Utara, Teluk Betung Barat, Bumi Waras, Rajabasa,
sedangkan untuk pengolahan data dilakukan di Laboratorium Pengolahan dan
Pemodelan data Teknik Geofisika, Universitas Lampung dengan mengambil judul
Interpretasi Nilai Kecepatan Gelombang Geser (Vs30) menggunakan metode
Seismik Multichannel Analysis of Surface Wave (MASW) Untuk Memetakan
daerah rawan gempa bumi di daerah Kota Bandar Lampung . Adapun
penelitian bisa dilihat pada Tabel 2 :
45
Tabel 2. Jadwal Kegiatan Penelitian
No. Kegiatan Agust Sept Okt Nov Des Jan
1 Studi Literatur
2 Pengambilan Data
2 Pengolahan Data
3 Penulisan Laporan
Awal
4 Seminar Usul
Penelitian
5 Pengolahan Data
Lanjutan
6 Interpretasi
7 Penulisan Laporan
Akhir
8 Seminar Hasil
9 Komprehensif
B. Alat dan Perangkat
Adapun Alat dan Perangkat pada penelitian kali ini adalah :
1. Laptop
2. Software Easy MASW
3. Software Rockwork V.15
4. Software Microsoft Word 2010
5. 1 Set Alat Seismik Beserta 24 Geophone, 12 Sensor
6. Plat Besi
7. Garmin GPS Map
46
C. Diagram Alir
Adapun diagram alir penelitian ini ditujukan pada Gambar 18 :
Mulai
Akuisisi MASW
( 24 Geophone, Time Length
1024 Ms, Sampling rate 0,25 Ms
Konfigurasi Off End)
RMS Error
Profil Vs terhadap kedalaman
Pemetaan Persebaran Nilai Vs30
Selesai
Gambar 18. Diagram Alir Penelitian
Edit Geometri
(Posisi Source, Jarak
Geophone, Sortir Sinyal )
Transformasi Fourier
H (f) = ∫ 𝑑𝑎𝑡𝑎 𝑡
𝑒 𝑗 𝜋𝑓𝑡 dt
= Re (f) + j Im (f)
Transformasi fase Velocity -
Frekuensi
Picking Kurva Dispersi
Proses Inversi
RMS Error
Minimum
Tidak
Ya
Interpretasi
Kurva Dispersi
47
D. Prosedur Penelitian
Adapun prosedur penelitian ini adalah :
1.Mulai penelitian dengan mempersiapkan alat-alat untuk melakukan akuisisi
data.
2. Melakukan akusisi data MASW dengan menggunakan 24 geophone, time length
1024 Ms, sampling rate 0,25 Ms, dengan menggunakan konfigurasi off end.
3.Melakukan edit geometri dengan memberi posisi pada source, jarak antar
geophone, dan melakukan sortir pada sinyal.
4.Melakukan transformasi fourier untuk merubah domain waktu menjadi domain
frekuensi.
5.Setelah merubah domain waktu didapat hasil fase velocity – frekuensi untuk
melakukan analisis spektrum.
6.Melakukan picking kurva dispersi setelah mendapatkan fase velocity-frekuensi
dan hasilnya kurva dispersi
7. Melakukan proses inversi dengan kurva dispersi dan medapatkan hasil nilai
RMS error .Berhasil atau tidaknya proses inversi ini bergantung pada nilai RMS
minimum, bila nilai nya besar maka tidak bisa dilakukan tahapan selanjutnya
begitupun juga sebaliknya.
8.Setelah melakukan proses inversi didapat hasil profil Vs terhadap kedalaman.
Dari hasil profil Vs bisa dilakukan proses pemetaan nilai persebaran Vs30.
9.Tahapan terkahir adalah interpretasi data yang dihasilkan dari pengolahan data
masw ini.
66
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang didapat pada penelitian ini adalah :
1. Site class S1 yang berada pada timur dan selatan Kota Bandar Lampung dengan
kandungan alluvium dengan variasi ketebalan yang tinggi.
2. Site class B dengan jenis tanah keras terletak pada titik pengukuran TB_15
dengan rata-rata nilai Vs 589,09 m/s dan site class S1 dengan jenis tanah lunak
terletak pada titik pengukuran KT_01 degan rata-rata nilai Vs 223,16 m/s.
3. Daerah selatan Kota Bandar Lampung meliputi Kecamatan Teluk Betung
memiliki tingkat kerawanan yang tinggi saat terjadi guncangan gempa bumi
dikarenakan adanya lapisan poor consistency.
B. Saran
Untuk melakukan mitigasi bencana alam ada baiknya dilakukan penelitian tidak
hanya menggunakan metode MASW dan perlu dilakukan pengukuran secara
bertahap dan monitoring dengan menggunakan metode yang lain minimal setahun
66
67
sekali untuk melihat apakah ada perubahan pada jenis tanah di Kota Bandar
Lampung.
DAFTAR PUSTAKA
Abdullah, Agus., 2007 Ebook Ensiklopedi Seismik Online.
Ali Ismed Kanli, Peter, T. Pronay, Z. Pinar, A. and Herman, L., 2005. VS30
mapping and soil classification for seismic site effect evaluation in
Dinar region, SW Turkey Geophysical Journal International (2006)
165 (1): 223-235
Ariestianty, S. K. Taha, M. R. Nayan, K. A. M., dan Chik, Zamri., 2010.
Penentuan Modulus Geser Menggunkan Metode Analisis
Multichannel Gelombang Permukaan. Universitas Kebangsaan
Malaysia: Selangor.
Badan Pusat Staistik Kota Bandar Lampung, 2017,
http//bandarlampungkota.bps.go.id/, diakses pada tanggal 10
September 2017
Brown, A.R., 2005, Understanding Seismic Attribute, Geophysics, vol 66, No1,
P.47-48.
BSSC (Building Seismic Safety Council)., 1998. National Earthquake
Hazard Reduction Program (NEHRP): Recommended Provisions for
Seismic Regulations for New Buildings and Other Structures.
Washington DC: BSSC, FEMA 302 and 303 (Provisions and
Commentary).
Burhan, G., Gunawan W., dan Noya Y. 1993. Peta Geologi Lembar Menggala,
Sumatra. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung.
Choon B. Park, Richard D. Miller and Jianghai Xia., 1999. Multichannel analysis
of surface waves.. Geophysics, Vol. 64, No. 3 (May-June 1999); P.
800– 808, 7 Figs
Hamilton, W., 1979. Tectonics of the Indonesian Region, U.S. geological
Survey profesional Paper, 1078, 345.p
Hartantyo, E. dan Brotopuspito, K.S., 2010. Analisis kestabilan tapak tower
SUTET di daerah Karst dari data sayatan Vs MASW, dipresentasikan
pada Seminar Himpunan Fisika Indonesia (HFI), Universitas
Diponegoro, Semarang, 12 April 2010.
Lowrie, W, 2007. Fundamentals Of Geophysics, Second Edition
Cambridge University Press.
Mangga, SA., Amirudin, T., Suwarti, S., Gafoer dan Sidarto. 1993. Peta Lembar Tanjungkarang, Sumatra. Bandung: Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi.
Miller, Richard D. and Xia, Jianghai., 1999. Using MASW to Map Bedrock in
Olathe, Kansas. Kansas Geological Survei. Kansas Geological
Survey Open File Report No 99-9.
Miller, R.D. Xia, J. and Park, C.B., 1999. MASW to investigate Subsidence in the
Tampa, Florida Area . Kansas Geological Survey Open File Report
99-33. Report to ELM Consulting LLC,Olathe, Kansas.
Munadi, S., 2003. Pengantar Memahami Transformasi fourier. Program
studi Geofisika, jurusan fisika, FMIPA. Universitas Indonesia. Depok.
Mufida, A. 2013. Profiling Kecepatan Gelombang Geser (Vs) Surabaya
Berdasarkan Pengolahan Data Mikrotremor. Jurnal Sains dan Seni Pomits Vol. 2, No. 2, (2013) 2337-3520.
Nasution, A.,H, 2016 . Pemetaaan Kecepatan Gelombang Geser Vs30
menggunakan metode MASW (Multi channel Analysis of Surface
Waves) Kota Kalabahi Kabupaten Alor, Nusa Tenggara Timur:
Skripsi.
Nurahmi, Effendi. R. dan Sandra., 2015. Analisis Kecepatan Gelombang Geser
Vs30 Menggunakan Metode Refraksi Mikrotremor (Remi) Di
Kelurahan Talise. Gravitasi Vol. 14 No.1 (Januari-Juni 2015).
Universitas Tadulako, Palu, Indonesia.
Park, C. B. Xia, J. and Miller, R. D., (1998a). Imaging Dispersion Curves Of
Surface Wa ves On Multichannel Record: 68th Ann.Internat. Mtg.,
Soc. Explor. Geophys.,Expanded Abstracts, 1377-1380
Park, C.B., and Miller, R.D., 2005. Seismic Characterization of Wind
Turbine Sites in Kansas by the MASW Method, Kansas Geological
Survei. Open File Report 2005-23. Report to Barr Engineering
Company,Minneapolis
Park, C.B., Miller, R.D., and Xia, J., 1999. Multichannel analysis of
surface waves, Geophysics, Vol. 64, No. 3 (May-June 1999); P. 800–
808 .
Rawlinson, N., dan M. Sambridge, 2007, Seismic Traveltime Tomography of the
Crust and lithosphere Vol. 46. Advances in Geophysics, Australia
National University
Roser, J. dan Gosar, A. 2010. Determination of Vs30 for seismic ground
classifications in the Ljubljana area. Slovenia. Acta
Geotechnica Slovenia.
Rosyidi, S.A. 2006. Kajian metode analisis gelombang seismik permukaan
untuk mengembangkan teknik evaluasi perkerasan lentur dan kaku
di Indonesia. Volume 14, No. 3, Edisi 26 (Oktober 2006)
Rusydy, I., Jamaluddin, K., Fatimah, E., Syafrizal., Andika, F., 2016, Studi Awal
: Analisa Kecepatan Gelombang Geser (Vs) Pada Cekungan
Takengon Dalam upaya mitigasi Gempa Bumi, No.1 Vol.3 Hal 5
Santamarina, J. C. and Cho, G. C., 2001. “Determina-tion of Critical State
Parameters in Sandy Soils—Simple Proce-dure,”Geotechnical
Testing Journal,GTJODJ, Vol. 24, No. 2,June 2001, pp. 185–192.
Shearer, M., 2009. Introduction to seismology. Second edition. Cambrige
University press. New York. USA
Sholihan, A. dan Santosa, B. J., 2009. Analisis Dispersi Gelombang Rayleigh
Struktur Geologi Bawah Permukaan Studi Kasus: Daerah Pasir
Putih Dalegan Gresik, Jurusan Fisika FMIPA ITS, Surabaya
Telford, W.M. Geldart, L.P. and Sheriff, R.E., 1990. Applied Geophysics Second
Edition. New York: Cambrige University.
Thompson, G.R., dan turk, J., 1997, Introduction to Physical Geology, Brooks
Cole, Pp.
Wathlet, M. ,Jongmans, D. ,Ohrnberger, M., 2004. Surface-wave inversion using
a direct search algorithm and its application to ambient vibration
measurements. European Association of Geoscientists & Engineers,
2004, 2, 211-221
Wangsadinata, W. 2006. Perencanaan Bangunan Tahan Gempa Berdasarkan
SNI 726-2002. Shortcourse HAKI 2006. Jakarta
Xia, J. Miller, R.D., dan Park, C.B (1999a). Estimation of near-surface shear-
wave velocity by inversion Rayleigh Wave: Geophysics 64:691-700.
Xia, J., R.D. Miller, C.B. Park, dan J. Ivanov. (2000). Construction of 2-D
vertical shear-wave velocity field by the multichannel analysis of
surface wave technique: Proceedings of the Symposium on the
Application of Geophysics to Engineering and Environmental
Problems (SAGEEP 2000), Arlington, Va., February 20 -24, p.
1197-1206.
Xia, J. Miller, R.D. Park, C.B. and Tian, G., 2003. “Inversion of high frequency
surface waves with fundamental and higher modes‖, Journal of Applied
Geophysics, vol.52, hal.45–57