paper hatti 2013- peta site class dan bedrock dg mikrotremor array

8/10/2019 Paper HATTI 2013- Peta Site Class Dan Bedrock Dg Mikrotremor Array

1/6

17thAnnual Scientific Meeting

Jakarta, 13-14 November 2013

67

Pengembangan Peta Klasifikasi Tanah dan Kedalaman Batuan

Dasar untuk Menunjang Pembuatan Peta Mikrozonasi Jakarta

Dengan Menggunakan Mikrotremor Array

M. Asrurifak, Masyhur Irsyam , Bigman M HutapeaPusat Penelitian Mitigasi Bencana (PPMB-ITB)

M. RidwanPuslitbang Kementrian Pekerjaan Umum

Aldiar Vidi Pramatatya, Dedy DharmawansyahFakultas Teknik Sipil dan Lingkungan ITB

ABSTRACT: Studi ini dimaksudkan untuk memperoleh peta klasifikasi berdasarkan data bor dangkal (kedalam

30 m) dan peta kedalaman batuan dasar di Jakarta berdasarkan data interpretasi Microtremor array. Studi ini

merupakan bagian dari penelitian mahasiswa S2, S3 dan program mikrozonasi Jakarta, dimana metodologi yang

digunakan untuk analisis bawah permukaan meliputi: 1) review dan studi literatur mengenai kondisi geologi, 2)pengumpulan data-data bor sekunder dan pengambilan data mikrotremor array, 3) Pengolahan data

mikrotremor dengan metode Spatial Autocorrelation (SPAC), 4) Pemodelan struktur kecepatan gelombang-S 1D

dan 2D 5) Pembuatan peta klasifikasi site dan kedalaman batuan dasar. Hasil dari studi ini berupa peta

klasifikasi tanah dan peta kedalaman batuan dasar di lokasi penelitian yang akan digunakan sebagai data dan

parameter dalam penyusunan peta mikrozonasi gempa, dimana peta mikrozonasi gempa ini diperlukan sebagai

masukan dalam proses lanjutan kajian risiko bencana gempabumi agar langkah-langkah mitigasi bencana gempa

selanjutnya dapat diformulasikan dan diimplementasikan.

Keywords: klasifikasi tanah, batuan dasar, microtremor array

1 PENDAHULUAN

Wilayah kepulauan Indonesia merupakan daerah

rawan gempa karena secara geografis berada di

daerah konvergensi beberapa lempeng tektonik aktif.

Dilihat dari data sejarah kegempaan yang pernah

terjadi, hampir seluruh wilayah Indonesia merupakan

daerah dengan tingkat kejadian gempa yang cukup

tinggi. Dalam beberapa tahun terakhir ini seringkali

terjadi gempa dengan kekuatan yang beragam,

dimana gempa-gempa dengan kekuatan sedang-besar

seringkali menimbulkan dampak yang cukup besar di

daerah yang terkena gempa seperti kerusakan pada

bangunan gedung, infrastruktur dan korban jiwa.

Untuk mengurangi tingkat risiko terhadapgempa, pemerintah telah memprogramkan

penyusunan peta mikrozonasi dengan prioritas DKI

Jakarta dan beberapa kota besar lainnya di Indonesia.

Khusus untuk DKI Jakarta rencananya peta

mikrozonasi dibuat sampai level 4 yang dibuat secara

rinci dalam skala 1:25.000, dengan memperhitungkan

hasil analisis respons tanah berdasarkan hasil

penyelidikan geoteknik lengkap, hasil studi seismologi

terapan, analisis vulnerability, perhitungan kerugian,

dan evaluasi risiko.

Untuk mengetahui kedalaman batuan dasar dan

menambah kelengkapan data tanah di Jakarta terkait

dengan penyusunan peta mikrozonasi, maka dalam

kegiatan ini akan dilakukan penyelidikan tanah

dengan melakukan pengeboran dangkal untuk

mendapatkan data site class (kedalaman 30 m) dan

dengan menggunakan metode microtremor array.

Metode Spatial Autocorrelation (SPAC) akan

digunakan untuk analisis data microtremor untuk

memperoleh kurva dispersi dan pemodelan struktur

kecepatan gelombang S. Interpretasi model struktur

kecepatan gelombang S 1D hasil uji mikrotremor

array ditujukan untuk penentuan kedalaman batuan

dasar dan klasifikasi tanah.

Studi ini merupakan bagian dari penelitian S3

dan program mikrozonasi Jakarta, dimana metodologi

yang digunakan untuk analisis bawah permukaan

meliputi: 1) review dan studi literatur mengenai

kondisi geologi, 2) pengumpulan data-data bor

sekunder dan pengambilan data mikrotremor array,

3) Pengolahan data mikrotremor dengan metode


2/6



68

Spatial Autocorrelation (SPAC), 4) Pemodelan

struktur kecepatan gelombang-S 1D dan 2D 5)

Pembuatan peta klasifikasi site dan kedalaman batuan

dasar.

Hasil dari studi ini berupa peta klasifikasi tanah

dan kedalaman batuan dasar di lokasi penelitian

sebagai bahan masukkan untuk penyusunan peta

mikrozonasi gempa.

2 METODOLOGI

Metodologi dan proses analisis untuk

mendapatkan peta klasifikasi tanah ini meliputi:

a. Studi literatur dan pengumpulan data sekunder

hasil penyelidikan tanah yang ada di wilayah

Jakarta dari Dinas Perindustrian dan Energi

Provinsi DKI Jakarta khususnya dan Dinas atau

instansi lain yang mempunyai data geoteknik

wilayah Jakarta yang memungkinkan untukdimanfaatkan datanya;

b. Mensortir data geoteknik agar bisa digunakan

untuk analisis perambatan gelombang dari

batuan dasar ke permukaan tanah dengan

ketentuan informasi data minimal yang harus

ada adalah sebagai berikut:

Ada informasi lokasi titik bor (ada koordinat

longitude dan latitude).

Ada informasi deskripsi lapisan tanah hingga

kedalaman 30-40 m.

Ada informasi hasil uji N-SPT tiap-tiap lapisan

tanah.Ada informasi nilai specific gravity tiap-tiap

lapisan tanah.

Informasi lokasi titik bor bila tidak ada di data,

maka apabila memungkinkan bisa dilakukan

survey lapangan untuk mendapatkan koordinat

titik bor tersebut dengan GPS;

c. Mengembangkan suatu sitem basis data yang

berisi informasi data geoteknik hasil

penyelidikan tanah tersebut dalam format

Graphycal Information System (GIS);

d. Melakukan pengolahan data tanah untuk

selanjutnya supaya bisa ditentukan klasifikasitanah (site class);

Metodologi survey mikrotremor array dilakukan

dengan konfigurasi dibuat berbentuk segitiga dengan

tujuan untuk memperoleh memperoleh kurva dispersi

mikrotremor dengan metode SPAC. Ukuran segitiga

array dirancang sesuai dengan target kedalaman yang

diperlukan.

Pengukuran pada satu lokasi pengamatan

dilakukan dengan memasang 4 buah sensor pada tiap

segitiga array dimana 1 buah diletakkan dipusat

lingkaran dan 3 buah menyebar diluar lingkaran,

Durasi pengukuran yang diperlukan untuk setiap

segitiga array adalah sekitar 45 menit 1.5 jam untuk

array besar dan 30 - 45 menit untuk array kecil.

Prosesing data mikrotremor array dilakukan

dengan beberapa tahap sebagai berikut:

a. Estimasi kecepatan fase dilakukan dengan

metode Spatial Autokorelasi (SPAC) dengan

menggunakan persamaan berikut :

dimana ,0 adalah fungsi SPAC pada titikpusat arraymelingkar.

Dengan integral dari persamaan diatas diperoleh

:

Jo(x) adalah Bessel function dari x, c() adalah

kecepatan fase pada tiap frekuensi .

Kecepatan fase c() dihitung dengan

mencocokan (fitting) koefisien SPAC pada

frekuensi f terhadap fungsi Bessel.

b.

Estimasi Kecepatan Gelombang Geser (Vs)

c. Profil kecepatan gelombang geser 1-D diperoleh

dari hasil inversi dari kurva dispersi

mikrotremor pada setiap lokasi pengukuran

dengan menggunakan algoritma genetika. Pada

dasarnya cara ini dilakukan untuk mendapatkan

model yang paling baik (mendekati kondisi

sebenarnya) dengan misfit paling minimum.

3

HASIL ANALISIS

Data yang diambil dari data borlog adalah N-SPT,

dari nilai tersebut ditentukan site class disetiap titikyang ditinjau, yaitu dengan merata-ratakan N-SPT

untuk 30 m lapisan teratas sesuai dengan aturan yang

ada di SNI 1726-2012. Penentuan site class

berdasarkan nilai N rata-rata yang dimaksud adalah

seperti yang terlihat pada Tabel-1.

2

0),,(

,0.2

1),( drr

c

rJr 0),(


3/6



69

Tabel-1. Klasifikasi tanah (SNI 1726-2012)

Klasifikasi

SitusDeskripsi Umum (m/dt)

sV N (KPa)uS

SA Batuan Keras 1500s

V N/A N/A

SB Batuan 750 1500s

V N/A N/A

SC

Tanah sangat

Padat dan

Batuan Lunak

350 750s

V 50N 100uS

SD Tanah Sedang 175 350s

V 15 50N 50 100uS

SE Tanah Lunak

175s

V 15N 50uS

Setiap profil lapisan tanah dengan ketebalan lebih dari

3m dengan karakteristik sebagai berikut :

1. PI >20

2.

Kadar air 40%

3. Kuat geser tak terdrainase 25KPau

S

SF Tanah Khusus Membutuhkan evaluasi khusus

Gambar-1. Sebaran lokasi dan klasifikasi tanah dari 218 data bor yang digunakan untuk studi.


4/6



70

Dalam penelitian ini didapat data tanah sebanyak

218 titik yang menyebar di Jakarta. Selanjutnya akan

dibuat peta kontur site class dengan menggunakan

218 data tersebut. Adapun lokasi dan hasil dari

perhitungan site class untuk 218 titik tersebut dapat

dilihat pada Gambar-1. Dari peta diatas kemudian

dibuat peta kontur N-SPT. Adapun peta kontur N_SPTdapat dilihat pada Gambar-2.

Jika dikelompokkan berdasarkan klasifikasi

tanahnya menurut Tabel-1 diatas, maka site class

Jakarta maka dapat dilihat pet kelas situs seperti

Gambar 3.

Hasil pengukuran Microtremor array yang sudah

dilakukan hingga bulan September 2013 adalah

sebanyak 16 titik yang tersebar sebagian besar

wilayah Jakarta Utara dan Timur. Jadi data

Microtremor array ini masih bersifat sementara

karena akan dilakukan pengukuran lanjutan sehingga

kerapatan titik pengamatan menjadi lebih baik hingga

mengasilkan peta kontur yang lebih representative.

Peta kontur kedalaman batuan dasar dari 16 data

pengukuran Microtremor array ini seperti yang

terlihat pada Gambar-4.

4

DISKUSI DAN KESIMPULANStudi ini menampilkan peta klasifikasi

berdasarkan 218 databor dangkal (kedalam 30 m)

dan peta kedalaman batuan dasar di Jakarta

berdasarkan 16 data interpretasi Microtremor

array.

Peta sebaran site class di wilayah DKI Jakarta

didominasi oleh tanah lunak dan tanah sedang. Untuk

wilayah Jakarta Utara sebagian besar merupakan

tanah lunak.

Gambar-2. Peta kontur nilai N-SPT rata-rata hingga kedalaman 30 m dari 218 data titik bor.


5/6



71

Gambar-3. Peta sebaran klasifikasi tanah wilayah Jakarta dari 218 data titik bor.

Data yang digunakan untuk pembuatan peta

klasifikasi tanah ini adalah 218 data bor yang

sebarannya relatif belum merata, oleh karena itu peta

klasifikasi tanah ini akan lebih representative bila

data bor yang digunakan lebih banyak yang merata di

seluruh wilayah Jakarta.

Data yang digunakan untuk pembuatan peta

kedalaman batuan dasar ini adalah sebanyak 16data microtremor arrayyang sebarannya sebagianbesar di wilayah Jakarta Timur, oleh karena itu peta

kedalaman batuan dasar ini masih bersifatsementara dan akan lebih representatif bila pekerjaan

survey microtremor array ini sudah dilakukan

lebih banyak dan merata di seluruh wilayah

Jakarta.

Hasil dari studi ini akan digunakan sebagai data

dan parameter dalam penyusunan peta mikrozonasi

gempa, dimana peta mikrozonasi gempa ini

diperlukan sebagai masukan dalam proses

lanjutan kajian risiko bencana gempabumi agar

langkah-langkah mitigasi bencana gempa

selanjutnya dapat diformulasikan dan

diimplementasikan.


6/6



72

Gambar-4. Peta kontur kedalaman batuan dasar di wilayah DKI Jakarta berdasarkan 16 dataMicrotremor array.

DAFTAR PUSTAKA

Atilla Ansal, Recents Advances in Earthquake

Geotechnical engineering and Microzonation,

Geotechniccal, Geologycal, Earthquake

Engineering, Kluwer Academic Publisher, 2004.

Irsyam M., dkk, 2010, Ringkasan Hasil Studi Tim Revisi

Peta Gempa Indonesia, Laporan Studi.Sitharam, Microzonation Studies in India: Experiments

and Experiences, Department of Civil

Engineering, Indian Institute of Science,

Bangalore, India.

SNI-1726-2012, Tata Cara Perencanaan Ketahanan

Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan

Non Gedung, Badan Standarisasi Nasional, 2012

Nath, S.K. and Thingbaijam,K.K.S., Seismic Hazard

Assessment a Holistic Microzonastion Approach,

Dept. Geology and Geophysics, Indian Institute ofTechnology, Kharagpur, India, Nat. Hazards Earth

Syst. Sci, 9, 1445-1459, 2009.

paper hatti 2013- peta site class dan bedrock dg mikrotremor array

Documents