Aplikasi Mikrotremor Dalam Mitigasi Benc
MIKROTREMOR
SOLUSI MITIGASI DAERAH RAWAN GEMPA BUMI DAN
LONGSOR DI INDONESIA
AHMAT DAFIT HASIM ASRORI
1110100050
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2014
1
LEMBAR PENGESAHAN
“MIKROTREMOR” SOLUSI MITIGASI DAERAH
RAWAN GEMPA DAN LONGSOR DI INDONESIA
AHMAT DAFIT HASIM ASRORI
1110100050
Menyetujui
Dosen Pendamping
Bidang Kemahasiswaan
2
KATA PENGANTAR
Indonesia merupakan negeri dengan berbagai kekayaan yang melimpah namun
juga negeri dengan berbagai potensi bencana di dalamnya termasuk gempa bumi dan
juga tanah longsor. Tentunya solusi apapun sangat diperlukan untuk menanggulangi
permasalahan tersebut mulai dari sebelum ataupun setelah bencana gempa atau longsor
terjadi.Karya Tulis ini menyuguhkan salah satu alternatif solusi sekunder lewat ilmu
pengetahuan dan juga teknologi untuk menyelesaikan permasalahan gempa bumi
maupun tanah longsor di indonesia.
Puji serta syukur penulis panjatkan kepada Tuhan YME yang telah memberikan
rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan penyusunan Karya
Tulis Ilmiah yang berjudul MIKROTREMOR SOLUSI DAERAH RAWAN GEMPA
DAN LONGSOR .tentunya Karya Tulis Ilmiah ini masih banyak kekurangannya baik
dalam hal penulisan maupun pemilihan kata kata sehingga saran dan kritik yang
membangun dari pembaca sangat penulis perlukan sebagai bahan perbaikan.
3
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL………………………………………………………………...i
LEMBAR PENGESAHAN ……………………………………………………...…ii
KATA PENGANTAR……………………………………………………………...iii
DAFTAR ISI………………………………………………………………………..iv
RINGKASAN……………………………………………………………………….v
ABSTRACT………………………………………………………………………...vi
PENDAHULUAN……………………………………………………………………1
A. Latar Belakang……………………………………………………………1
B. Perumusan Masalah……………………………………………………....2
C. Tujuan…………………………………………………………………….2
D. Manfaat…………………………………………………………………..2
TELAAH PUSTAKA………………………………………………………………..3
A. Potensi Bencana Indonesia……………………………………………….3
B. Bencana Gempa Bumi……………………………………………………4
C. Bencana Tanah Longsor………………………………………………….5
D. Mitigasi Bencana………………………………………………………....6
E. Mikrotremor………………………………………………………………7
F. Aplikasi Mikrotremor…………………………………………………….8
ANALISIS DAN SINTESIS………………………………………………………...10
KESIMPULAN DAN REKOMENDASI……………………………………………13
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………………..14
4
RINGKASAN
Indonesia merupakan salah satu Negara di dunia yang memiliki potensi
bencana alam yang sangat tinggi ini disebabkan posisi geografisnya yang
terletak diantara lempeng tektonik dunia bencana alam itu terutama gempa
bumi dan tanah longsor .Bencana ini sering terjadi di Indonesia dan tidak sedikit
memakan korban jiwa dan kerusakan infrastruktur .Bencana alam memang
sesuatu yang tidak bisa kita hentikan atau kita selesaikan namun satu satunya
cara adalah mencegah dengan upaya mitigasi yang baik.Analisis Mikrotremor
merupakan salah satu metode yang sangat potensi untuk digunakan sebagai
upaya mitigasi bencana gempa bumi dan tanah longsor. Mikrotremor sendiri
adalah salah satu metoda geofisika untuk menghitung efek karakteristik tanah
dan karakteristik dinamika tanah ditinjau dari kecepatan gelombang seismik
dengan menitik beratkan pada variasi amplitude dan perioda serta frekuensi
terhadap waktu yang disebabkan oleh gempa bumi maupun sumber getaran yang
lain. Metoda ini sangat berguna untuk mengklasifikasikan tanah akibat gempa
dan perhitungan faktor amplikasi lapisan sedimen permukaan.Metode ini
digunakan untuk mengetahui kekuatan bangunan sehingga kita bisa tahu apakah
suatu bangunan bisa tahan dengan gempa bumi atau tidak dan setelah gempa
bumi terjadi apakah bangunan itu masih layak untuk digunakan.Mikrotremor
juga digunakan untuk mengetahui kekuatan tanah berdasarkan frekuensi alami
dari tanah tersebut sehingga bisa digunakan untuk mengidentifikasi daerah
rawan longsor .Metode analisis ini sangat potensi sebagai informasi awal dan
referensi bagi penerintah dalam menentukan kebijakan tentang upaya mitigasi
untuk mengurangi dampak dari bencana alam gempa bumi maupun banjir.
5
ABSTRACT
Indonesia is one of the countries in the world that has the potential of
natural disasters is very high due to its geographical position, located between
the tectonic plates of the world's, natural disasters especially earthquakes and
landslides.These disasters were common in Indonesia and not least take loss of
life and damage to infrastructure.A natural disaster is indeed something that we
cannot stop or we finish but the only way is to prevent the mitigation efforts is
good.Mikrotremor analysis is one method that is very potential for use as a
disaster mitigation efforts of earthquake and landslide. Mikrotremor himself is
one of the geophysical methods to calculate the effects of soil characteristics and
dynamics of soil characteristics in terms of speed of seismic waves with a strong
focus on variations in the amplitude and frequency as well as the period of time
caused by earthquake vibration source of earth or the other.This method is
particularly useful for classifying the land due to the earthquake and calculation
of the surface sediment layer of amplikasi factors.This method is used to
determine the strength of the building so that we can know whether a building
can stand the earthquake or no earthquake occurred after and whether the
building was still eligible for use.Mikrotremor is also used to determine the
strength of the soil based on natural frequency of the land so it can be used to
identify areas potential to landslides.This method of analysis is very preliminary
information and potential as a reference for the Government in determining the
policies of mitigation efforts to reduce the impact of natural disasters,
earthquakes or floods.
6
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Secara geografis Indonesia terletak di daerah katulistiwa dengan
morfologi yang beragam dari daratan sampai pegunungan tinggi. Keragaman
morfologi ini banyak dipengaruhi oleh faktor geologi terutama dengan adanya
aktivitas pergerakan lempeng tektonik aktif di sekitar perairan Indonesia
diantaranya adalah lempeng Eurasia, Australia dan lempeng Dasar Samudera
Pasifik.
Pergerakan
lempeng-lempeng
tektonik
tersebut
menyebabkan
terbentuknya jalur gempa bumi, rangkaian gunung api aktif serta patahanpatahan
geologi yang merupakan zona rawan bencana gempa bumi dan tanah longsor.
Menurut BAKORNAS PBP dalam "Arahan Kebijakan Mitigasi Bencana
Perkotaan di Indonesia", dilihat dari potensi bencana yang ada Indonesia
merupakan negara dengan potensi bencana yang sangat tinggi. Beberapa potensi
bencana yang ada antara lain adalah bencana alam seperti gempa bumi, gunung
meletus, banjir, tanah longsor, dan lain-lain. Potensi bencana yang ada di
Indonesia dapat dikelompokkan menjadi 2 kelompok utama, yaitu potensi
bahaya utama dan potensi bahaya ikutan. Potensi bahaya utama (main hazard
potency) ini dapat dilihat antara lain pada peta potensi bencana gempa di
Indonesia yang menunjukkan bahwa Indonesia adalah wilayah dengan zonazona gempa yang rawan, peta potensi bencana tanah longsor, peta potensi
bencana letusan gunung api, peta potensi bencana tsunami, peta potensi bencana
banjir, dan lain-lain. Dari indikator-indikator diatas dapat disimpulkan bahwa
Indonesia memiliki potensi bahaya utama (main hazard potency) yang tinggi.
Hal ini tentunya sangat tidak menguntungkan bagi negara Indonesia. Salah satu
upaya yang dilakukan pada saat sebelum terjadinya bencana adalah pencegahan
dan mitigasi, yang merupakan upaya untuk mengurangi atau memperkecil
dampak kerugian atau kerusakan yang dapat ditimbulkan oleh bencana.
Berbagai upaya diperlukan terutama untuk mengatasi permasalahan ini
yaitu upaya mitigasi dengan memanfaatkan ilmu pengetahuan yang telah
berkembang terutama untuk bencana gempa bumi dan tanah longsor. Dari latar
1
belakang tentang bencana alam di Indonesia, mitigasi bencana merupakan
langkah yang sangat perlu dilakukan sebagai suatu titik tolak utama dari
manajemen bencana. Sesuai dengan tujuan utamanya yaitu mengurangi dan /
atau meniadakan korban dan kerugian yang mungkin timbul. Mitigasi pada
prinsipnya harus dilakukan untuk segala jenis bencana, baik yang termasuk ke
dalam bencana alam (natural disaster) maupun bencana sebagai akibat dari
perbuatan manusia (man-made disaster). Mitigasi pada dilakukan dalam rangka
mengurangi kerugian akibat kemungkinan terjadinya bencana, baik itu korban
jiwa dan/atau kerugian harta benda yang akan berpengaruh pada kehidupan dan
kegiatan manusia. Untuk itu dalam Karya Tulis ini mengkaji tentang potensi
MIKROTREMOR dalam upaya mitigasi bencana gempa dan tanah longsor di
Indonesia.
B. Perumusan Masalah
Masalah utama yang dikaji dalam karya tulis ini adalah dengan cara apa
upaya mitigasi bencana alam yaitu gempa bumi dan tanah longsor dapat secara
efektif dilakukan
C. Tujuan
Untuk mengaplikasikan analisis mikrotremor sebagai alat yang digunakan
untuk upaya mitigasi bencana gempa bumi dan tanah longsor
D. Manfaat
Sebagai upaya mitigasi dan pertimbangan kebijakan pemerintah tentang
suatu daerah rawan bencana alam terutama gempa bumi dan tanah longsor
2
TELAAH PUSTAKA
A. Potensi Bencana Indonesia
Indonesia merupakan salah satu negara di Asia tenggara yang memiliki
17.508 pulau. Letak astronomis Indonesia yaitu antara 6o LU-11o LS dan 95o
BT- 141o BT. Secara geografis letak indonesia yaitu diantara samudra Hindia
dan Samudra Pasifik, diantara benua Asia dan Australia. Berdasarkan letak itu
pula, Indonesia bdapat dikatakan negara yang memiliki potensi bencana alam
yang cukup besar. Hal ini tentu nya berdasarkan beberapa alasan. Indonesia
relatif rentan terhadap bencana, baik bencana geologi (gempa, gunung meletus,
dan semburan lumpur), oseonologis (banjir pasang), meteorologis (banjir,
kekeringan, putingbeliung), maupun gabungannya (tsunami, tanah longsor, dan
gelombang tinggi). Sebagian akibat proses alami yang tidak ada peran manusia,
seperti gempa,gunung meletus, dan tsunami. Sebagian lagi akibat proses alami
yang terkait dengan ulah manusia, baik secara langsung (seperti banjir,
kekeringan, dan tanah longsor), maupun yang tidak langsung (seperti banjir
pasang akibat penurunan permukaan tanah daerah pantai). Untuk mewaspadai
potensi bencana, dua hal harus diperhatikan: perubahan global-lokal dan
variabilitas fenomena alam. Membaca alam adalah memahami perubahan dan
varibilitas itu untuk mengantisipasi kemungkinan adanya potensi bencana.
Gambar 1.1 Posisi geografis wilayah indonesia
3
Negara Indonesia merupakan wilayah pertemuan 3 buah Lempeng yaitu
Indo-australia, Eurasia dan Lempeng Pasifik serta Indonesia di Lalui oleh Jalur
pegunungan aktif dunia yaitu Sirkum Pasifik dan Sirkum Mediterania. Hal ini
menyebabkan Indonesia merupakan termasuk jalur Ring of Fire atau cincin api
pasifik dunia, yang merupakan jalur pegunungan aktif di Indonesi. Tidak heran
jika Indonesia sering mengalami bencana alam baik berupa gempa bumi yang
meliputi gempa tektonik dan gempa vulkanik.
B. Bencana Gempa Bumi
Gempa bumi adalah getaran partikel batuan atau goncangan pada kulit
bumi yang disebabkan oleh pelepasan energi secara tiba-tiba akibat aktivitas
tektonik (gempa bumi tektonik) dan rekahan akibat naiknya fluida (magma, gas,
uap dan Iainnya) dari dalam bumi menuju ke permukaan, di sekitar gunung api,
disebut gempa bumi gunung api/vulkanik. Getaran tersebut menyebabkan
kerusakan dan runtuhnya struktur bangunan yang menimbulkan korban bagi
penghuninya. Getaran gem-pa ini juga dapat memicu terjadinya tanah longsor,
runtuhan batuan dan kerusakan tanah Iainnya yang merusakkan permu-kiman
disekitarnya. Getaran gempa bumi juga dapat menyebabkan bencana ikutan yang
berupa kebakaran, kecelakaan industri dan transportasi dan juga banjir akibat
runtuhnya bendungan dan tanggultanggul penahan lainnya.
Gambar 1.2 : Bencana gempa bumi yang merusak infrastruktur dan
menimbulkan korban jiwa
4
Sumber gempa bumi di Indonesia banyak dijumpai di lepas pantai/di
bawah laut yang disebabkan oleh aktivitas subduksi dan sesar bawah laut.
Beberapa gempa bumi dengan sumber di bawah laut, dengan magnitude besar
dengan mekanisme sesar naik dapat menyebabkan tsunami. Dijumpai pula
sumber gempa bumi di darat yang disebabkan oleh aktivitas sesar di darat.
Gempa bumi merupakan salah satu jenis bencana alam yang secara terus
menerus terjadi di bumi. Hanya saja, kita baru bisa merasakan getarannya
apabila gempa tersebut terjadi di dekat permukaan bumi. Teknisnya, semua
wilayah yang ada di bumi berpotensi mengalami gempa. Hanya saja, ada
beberapa titik yang mengalami gempa dengan jumlah lebih jika dibandingkan
dengan titik lainnya. Salah satu Negara yang sering mengalaminya adalah
Jepang dan juga Indonesia. Di Indonesia sendiri, gempa bumi seolah telah
menjadi bagian dari kehidupan masyarakat. Hal ini wajar mengingat Indonesia
memang dilalui pegunungan Sirkum dan juga Mediterania yang menjadikannya
titik potensial gempa bumi..
C. Bencana Tanah Longsor
Longsor atau sering disebut gerakan tanah adalah suatu peristiwa geologi
yang terjadi karena pergerakan masa batuan atau tanah dengan berbagai tipe dan
jenis seperti jatuhnya bebatuan atau gumpalan besar tanah. Secara umum
kejadian longsor disebabkan oleh dua faktor yaitu faktor pendorong dan faktor
pemicu. Faktor pendorong adalah faktor-faktor yang memengaruhi kondisi
material sendiri, sedangkan faktor pemicu adalah faktor yang menyebabkan
bergeraknya material tersebut. Meskipun penyebab utama kejadian ini adalah
gravitasi yang memengaruhi suatu lereng yang curam, namun ada pula faktorfaktor lainnya yang turut berpengaruh
Gerakan tanah atau tanah Iongsor merusakkan jalan, pipa dan kabel baik
akibat gerakan dibawahnya atau karena penimbunan material hasil longsoran.
Gerakan tanah yang berjalan lambat menyebabkan penggelembungan (tilting)
dan bangunan tidak dapat digunakan. Rekahan pada tanah menyebabkan fondasi
5
bangunan terpisah dan menghancurkan utilitas lainnya didalam tanah. Runtuhan
lereng yang tiba-tiba dapat menyeret permukiman turun jauh dibawah lereng.
Gambar 1.3 : Bencana tanah longsor yang merusak infrastruktur dan menelan
korban jiwa
Runtuhan batuan (rockfalls) yang berupa luncuran batuan dapat
menerjang bangunan- bangunan atau permukiman dibawahnya. Aliran butiran
(debris flow) dalam tanah yang lebih lunak, menyebabkan aliran lumpur yang
dapat mengubur bangunan permukiman, menutup aliran sungai sehingga
menyebabkan banjir, dan menutup jalan. Liquefaction adalah proses terpisahnya
air di dalam pori-pori tanah akibat getaran sehingga tanah kehilangan daya
dukung terhadap bangunan yang ada diatasnya sebagai akibatnya bangunan akan
amblas atau terjungkal.
D. Mitigasi Bencana
Mitigasi bencana adalah serangkaian upaya untuk mengurangi risiko
bencana, baik melalui pembangunan fisik maupun penyadaran dan peningkatan
kemampuan menghadapi ancaman bencana. Mitigasi bencana merupakan suatu
aktivitas yang berperan sebagai tindakan pengurangan dampak bencana, atau
usaha-usaha yang dilakukan untuk megurangi korban ketika bencana terjadi,
6
baik korban jiwa maupun harta. Dalam melakukan tindakan mitigasi bencana,
langkah awal yang kita harus lakukan ialah melakukan kajian resiko bencana
terhadap daerah tersebut. Dalam menghitung resiko bencana sebuah daerah kita
harus mengetahui Bahaya (hazard), Kerentanan dan kapasitas suatu wilayah
yang berdasarkan pada karakteristik kondisi fisik dan wilayahnya
E. Mikrotremor
Mikrotremor
merupakan
gelombang
seismik
dengan
amplitudo
rendah(0,1±1 mikron) yang diproduksi oleh gerakan bawah permukaan yang
disebabkanoleh : gangguan buatan seperti lalu lintas, mesin pabrik, dsb. (perioda
pendek mikrotremor yaitu 0,1 ± 1 atau 1,6 mikron) atau dapat juga disebabkan
olehsumber alam seperti angin, gelombang laut, periode yang dimiliki
olehmikrotremor adalah perioda panjang (1,6 - 2 detik atau lebih).
Gambar 1.4 : Alat Mikrotremor
Metoda analisis mikrotremor adalah salah satu metoda geofisika untuk
menghitung efek karakteristik tanah dan karakteristik dinamika tanah ditinjau
dari kecepatan gelombang seismik dengan menitik beratkan pada variasi
amplitude dan perioda serta frekuensi terhadap waktu yang disebabkan oleh
gempa bumimaupun sumber getaran yang lain. Metoda ini sangat berguna untuk
7
mengklasifikasikan tanah akibat gempa dan perhitungan faktor amplikasi
lapisansedimen permukaan.
F. Aplikasi Mikrotremor
Belakangan ini aplikasi mikrotremor digunakan untuk mengidentifikasi
resonansi frekuensi natural bangunan dan tanah (Mucciarelli et al., 2001;
Gallipoli et al., 2004). Salah satu metode yang digunakan untuk mengetahui
karakteristik bangunan tanpa merusak bangunan tersebut adalah analisis
mikrotremor yang direkam pada setiap lantai bangunan dengan menggunakan
gangguan alami berupa ambient noise. Sehingga bisa dikatakan bahwa
mikrotremor didasarkan pada perekaman ambient noise untuk menentukan
parameter karakteristik dinamis suatu bangunan (rasio redaman, frekuensi alami
primer) dan fungsi perpindahan (amplifikasi dan frekuensi)bangunan, dan
pengukuran mikrotremor sudah menjadi metode popular untuk menentukan
dinamika sifat lapisan tanah dan secara ekstensif dipakai untuk mikrozonasi.
Pengukuran mikrotremor mudah dilakukan, murah dan bisa dipakai pada tempat
yang seismisitasnya rendah. Nakamura et al. (2000), Nakamura (1997), Lu et al.
(1992), Sun et al. (2008), Lermo dan Chaves-garcia (1994) dan Karnawati et al.
(2007) telah sukses melakukan mikrozonasi untuk mengetahui lokasi-lokasi
kerusakan akibat gempabumi karena efek lokal..
Pembangunan
infrastuktur di Indonesia harus memenuhi syarat tahan
gempa, untuk memperkecil resiko kerugian dan kecelakaan yang timbul akibat
terjadinya gempa, mengingat tingginya pengaruh gempa di Surabaya.
Ada
beberapa faktor yang menyebabkan tingkat kerusakan suatu bangunan akibat
gempa bumi yaitu.
1. Kekuatan atau magnitude gempa
2. Jarak sumber gempa terhadap bangunan
3. Kualitas bangunan
8
Mikrotremor juga digunakan untuk memetakan daerah yang rawan
gempa bumi maupun longsor . Mikrozonasi kegempaan menggunakan
mikrotremor
merupakan proses membagi zona menjadi zona-zona kecil
berdasarkan tanggapan (response) geologi setempat terhadap gempabumi.
Karakteristik dan value dari tanggapan ini sangat ditentukan oleh kondisi tanah
dan batuan pada struktur bawah permukaan. Upaya mikrozonasi merupakan
salah satu upaya untuk meningkatkan akurasi dan presisi pendugaan
karakteristik kegempaan wilayah tersebut.Pengukuran mikrotremor sudah
menjadi metode popular untuk menentukan dinamika sifat lapisan tanah dan
secara ekstensif dipakai untuk mikrozonasi. Pengukuran mikrotremor mudah
dilakukan, murah dan bisa dipakai pada tempat yang seismisitasnya rendah.
Nakamura et al. (2000), Nakamura (1997), Lu et al. (1992), Sun et al. (2008),
Lermo dan Chaves-garcia (1994) dan Karnawati et al. (2007) telah sukses
melakukan microzonasi untuk mengetahui lokasi-lokasi kerusakan akibat
gepabumi karena efek lokal.
Analisis yang digunakan untuk microzonasi dengan microtremor ialah
horisontal to vertical spectal ratio (HVSR) yang dikenalkan oleh Nogoshi dan
Igarashi (1971) yang selanjutnya di kembangkan oleh Nakamura (1987). Metode
HVSR dapat digunakan untuk estimasi frekuensi natural yang tidak bergantung
sumber dan waktu (Bonnefoy-Claudet, 2006). Sedangkan untuk estimasi
amplifikasi dipengaruhi oleh sumber, walaupun pengaruhnya sangat kecil
(Nakamura, 2008). Frekuensi natural diketahui dari puncak HVSR, dan nilai
puncak HVSR adalah amplifikasi.Belakangan ini, analisis kurva HVSR tidak
hanya digunakan untuk penentuan frekuensi natural dan amplikasi saja. Namun,
dapat digunakan untuk menentukan karaktersitik struktur bawah permukaan
melalui metode inversi. Inversi kurva HVSR telah dilakukan oleh Garcı´a-Jerez
et al. (2007), Dal Moro (2010), Pilz et al. (2010) dan Arai dan Tokimatsu (2008).
Hasilnya, kurva HVSR ini mampu digunakan untuk mencitrakan struktur bawah
permukaan dengan menggunakna parameter kecepatan gelombang geser sebagai
fungsi kedalaman.
9
ANALISIS DAN SINTESIS
Bagi para mahasiswa dibidang geofisika mungkin sudah tidak asing lagi
dengan analisis mikrotremor karena mungkin merupakan salah satu alat yang
sering di pakai dalam berbagai penelitian terutama untuk mengetahui frekuensi
natural suatu bangunan ,namun untuk khalayak umum analisis mikrotremor
memang sangat asing untuk didengar.Analisis mikrotremor bisa digunakan
dalam berbagai keperluan pra maupun pasca bencana alam dalam rangka
mitigasi.Dari uraian telaah pustaka diatas kita tahu bahwa selain memiliki
potensi sumberdaya alam yang luar biasa Indonesia merupakan daerah dengan
potensi bencana yang tidak kalah hebatnya.Kita sebagai putra bangsa yang telah
dibekali pengetahuan dan juga pendidikan harusnya tidak hanya menganggap ini
sebagai informasi yang hanya harus kita tahu tapi juga harus kita fikirkan
bagaimana solusinya.Indonesia sangat rawan dengan bencana alam gempa
bumi ,gunung meletus, banjir dan tanah longsor ,sudah banyak kejadian bencana
alam diindonesia yang telah merenggut banyak nyawa dan juga menimbulkan
kerusakan infrastruktur yang luar biasa untuk itu upaya mitigasi bencana sangat
diperlukan di seluruh bagian daerah di Indonesia untuk paling tidak
meminimalkan dampak korban jiwa yang terjadi.
Analisis mikrotremor ini merupakan salah satu metode yang sangat
potensi untuk digunakan dalam rangka mitigasi, baik bencana gempa bumi
maupun tanah longsor.Beberapa penelitian yang telah dilakukan oleh mahasiswa
sebagai tugas akhir maupun program kreativitas mahasiswa menghasilkan hasil
yang sangat bagus dan bisa dijadikan sumber informasi awal untuk melakukan
upaya mitigasi tersebut.Penelitian yang telah dilakukan oleh beberapa
mahasiswa dengan menggunakan analisa mikrotremor adalah
1. Mikrozonasi
gempa
di
Jembatan
nasional
SURAMADU
yang
menghubungkan daerah Surabaya dengan Madura.
(oleh : Arga Nuryanto,Ahmat Dafit Hasim, M ibad, M iqbal)
10
2. Mengetahui kekuatan bangunan perpustakaan ITS dengan menggunakan
analisa mikrotremor
(oleh : Vivi Wulandari)
3. Penaksiran resonansi tanah dan bangunan (10 bangunan yang memiliki
sejarah ) dengan menggunakan analisa mikrotremor di daerah Surabaya jawa
timur
(oleh : Dian Nur aini)
4. Zonasi likuifaksi (daerah rawan longsor) dengan menggunakan analisa
mikrotremor di kecamatan pacitan jawa timur
(oleh : juan pandu GNR)
Dari beberapa penelitian yang dilakukan mahasiswa ini sangat
menunjukkan bahwa sebenarnya upaya mitigasi bencana gempa bumi maupun
tanah longsor bisa dilakukan lebih awal jauh sebelum bencana terjadi.Untuk
bencana alam gempa bumi kita tahu bahwa banyak bangunan bangunan di
Indonesia baik di kota kecil maupun kota besar masih jauh dari standart
bangunan yang aman dari gempa namun dengan menggunakan analisa
mikrotremor ini kita dapat mengetahui bangunan bangunan mana saja yang
harus diwaspadai dan juga harus diperbaiki untuk mengurangi kerusakan
maupun korban jiwa yang diakibatkan bencana gempa,dan bukan itu saja dengan
menggunakan mikrotremor kita juga bisa menganalisa kekuatan bangunan pasca
terjadi gempa sehingga kita bisa menentukan kelayakan sebuah bangunan
apakah setelah bencana terjadi bangunan ini masih layak dipergunakan atau
tidak.Diindonesia tentunya banyak sekali bangunan bangunan yang bersejarah
dimana bukan hanya sekedar warisan budaya namun juga merupakan ciri khas
sebuah daerah diindonesia yang tentunya harus dijaga,dengan menggunakan
mikrotremor kita dapat mengetahui kekuatan sebuah bangunan bersejarah ini
dibandingkan dengan kemampuan tanah disekelilingnya,hasil dari analisis
mikrotremor ini dapat digunakan sebagai informasi awal untuk mengambil
11
kebijakan apakah harus dilakukan perbaikan untuk tetap menjaga keutuhan
bangunan bersejarah itu.
Dengan menggunakan analisa mikrotremor kita juga dapat membuat peta
zonasi atau persebaran daerah dengan kekuatan tanah yang rendah yang bisa
diidentifikasi sebagai daerah rawan longsor pada berbagai daerah di
Indonesia,terutama daerah daerah langganan longsor diseluruh Indonesia.Hasil
dari penelitian analisa mikrotremor ini bisa digunakan sebagai acuan bagi
pemerintah setempat untuk mengambil kebijakan terkait daerahnya mungkin
menjauhkan pemukiman penduduk dari daerah rawan tersebut atau memberi
tanda serta peringatan kepada penduduk sebagai upaya mitigasi yang bisa
dilakukan,peta persebaran daerah rawan longsor hasil dari analisa mikrotremor
ini sangat bermanfaat untuk mengetahui seberapa rawan daerah tersebut akan
bencana longsor ketika musim penghujan mulai dating sehingga pemerintah
dengan segala kebijakanya bisa bersiap siap.
Memang Solusi yang ditawarkan dari analisa mikrotremor ini bukan
solusi secara langsung untuk menanggulangi bencana alam karena memang
tidak ada solusi dari bencana akibat perlakuan alam ini namun solusi sekunder
yang bisa digunakan sebagai informasi awal yang terpecaya untuk upaya
mitigasi bencana alam .
12
KESIMPULAN DAN REKOMENDASI
A. Kesimpulan
1. Analisa mikrotremor bisa digunakan untuk mengidentifikasi kekuatan
bangunan baik sebelum bencana terjadi maupun setelah bencana terjadi.
2. Analisa Mikrotremor dapat digunakan untuk mengetahui kekuatan tanah
berdasarkan frekuensi natural dari tanah tersebut untuk mengetahui potensi
longsor.
3. Analisa mikrotremor merupakan tool yang sangat berpotensi untuk upaya
mitigasi bencana alam baik gempa bumi maupun tanah longsor
B. Rekomendasi
Analisa mikrotremor bisa digunakan sebagai salah satu sarat atau standar
wajib bagi suatu bangunan agar memiliki informasi tentang kekuatan bangunan
tersebut sebagai informasi awal penentuan mitigasi jika terjadi bencana gempa
bumi.
Bagi daerah yang sering menjadi langganan longsor di Indonesia harus
mempunyai peta persebaran bagian bagian daerah rawan longsor di daerah
tersebut sebagai upaya mitigasi bencana alam.
13
DAFTAR PUSTAKA
Dian Nur Aini,Tugas akhir .2012 “Penaksiran resonasi tanah dan bangunan
menggunakan analisis mikrotremor wilyah Surabaya jawa timur” ITS
Surabaya
Wulandari,Vivi. Tugas Akhir 2012, “ Analisa kekuatan bangunan dengan menggunakan
mikrotremor studi kasus perpustakaan ITS Surabaya”,ITS Surabaya.
Bonnefoy-Claudet, S., Cotton, F., Bard, PY. 2006. The nature of noise wavefield
its
applications
for site effects
studies.
and
Earth- Science Reviews,
doi:10.1016/j.earscirev.2006.07.004.
Dal Moro, G., 2010. Insights on surface wave dispersion and HVSR: Joint analysis via
Pareto optimality, J. Appl. Geophys.doi:10.1016/j.jappgeo.2010.08.004
Garcia-Jerez,A., Navarro, M., Alcala, F.J., Luzon, F., Perez-Ruiz, J.A., Enomoto, T.,
Vidal, F., and Ocana, E.,2007. Shallow velocity structure using joint inversion
of arry and h/v spectral rasio of ambient noise: the case of Mula town (SE of
Spain), Soil Dynamic and Erathquake Engineering, 27, 907-919.
Gosar, A., Rošer, J., Šket-Motnikar, B., and Zupančič, P. 2010. Microtremor study of
site effects and soil-structure resonance in the city of Ljubljana (central
Slovenia), Bull. Earth. Eng., doi:10.1007/s10518-009-9113-x, in press, 2010.
Karnawati, D., S. Pramumijoyo, S. Hussein, R. Anderson and A. Ratdomopurbo; 2007,
“The Influence of Geology on Site Response in the Bantul District,
Yogyakarta Earthquake, INDONESIA”. AGU 2007 Joint Assembly.
Acapulco.
14
SOLUSI MITIGASI DAERAH RAWAN GEMPA BUMI DAN
LONGSOR DI INDONESIA
AHMAT DAFIT HASIM ASRORI
1110100050
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2014
1
LEMBAR PENGESAHAN
“MIKROTREMOR” SOLUSI MITIGASI DAERAH
RAWAN GEMPA DAN LONGSOR DI INDONESIA
AHMAT DAFIT HASIM ASRORI
1110100050
Menyetujui
Dosen Pendamping
Bidang Kemahasiswaan
2
KATA PENGANTAR
Indonesia merupakan negeri dengan berbagai kekayaan yang melimpah namun
juga negeri dengan berbagai potensi bencana di dalamnya termasuk gempa bumi dan
juga tanah longsor. Tentunya solusi apapun sangat diperlukan untuk menanggulangi
permasalahan tersebut mulai dari sebelum ataupun setelah bencana gempa atau longsor
terjadi.Karya Tulis ini menyuguhkan salah satu alternatif solusi sekunder lewat ilmu
pengetahuan dan juga teknologi untuk menyelesaikan permasalahan gempa bumi
maupun tanah longsor di indonesia.
Puji serta syukur penulis panjatkan kepada Tuhan YME yang telah memberikan
rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan penyusunan Karya
Tulis Ilmiah yang berjudul MIKROTREMOR SOLUSI DAERAH RAWAN GEMPA
DAN LONGSOR .tentunya Karya Tulis Ilmiah ini masih banyak kekurangannya baik
dalam hal penulisan maupun pemilihan kata kata sehingga saran dan kritik yang
membangun dari pembaca sangat penulis perlukan sebagai bahan perbaikan.
3
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL………………………………………………………………...i
LEMBAR PENGESAHAN ……………………………………………………...…ii
KATA PENGANTAR……………………………………………………………...iii
DAFTAR ISI………………………………………………………………………..iv
RINGKASAN……………………………………………………………………….v
ABSTRACT………………………………………………………………………...vi
PENDAHULUAN……………………………………………………………………1
A. Latar Belakang……………………………………………………………1
B. Perumusan Masalah……………………………………………………....2
C. Tujuan…………………………………………………………………….2
D. Manfaat…………………………………………………………………..2
TELAAH PUSTAKA………………………………………………………………..3
A. Potensi Bencana Indonesia……………………………………………….3
B. Bencana Gempa Bumi……………………………………………………4
C. Bencana Tanah Longsor………………………………………………….5
D. Mitigasi Bencana………………………………………………………....6
E. Mikrotremor………………………………………………………………7
F. Aplikasi Mikrotremor…………………………………………………….8
ANALISIS DAN SINTESIS………………………………………………………...10
KESIMPULAN DAN REKOMENDASI……………………………………………13
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………………..14
4
RINGKASAN
Indonesia merupakan salah satu Negara di dunia yang memiliki potensi
bencana alam yang sangat tinggi ini disebabkan posisi geografisnya yang
terletak diantara lempeng tektonik dunia bencana alam itu terutama gempa
bumi dan tanah longsor .Bencana ini sering terjadi di Indonesia dan tidak sedikit
memakan korban jiwa dan kerusakan infrastruktur .Bencana alam memang
sesuatu yang tidak bisa kita hentikan atau kita selesaikan namun satu satunya
cara adalah mencegah dengan upaya mitigasi yang baik.Analisis Mikrotremor
merupakan salah satu metode yang sangat potensi untuk digunakan sebagai
upaya mitigasi bencana gempa bumi dan tanah longsor. Mikrotremor sendiri
adalah salah satu metoda geofisika untuk menghitung efek karakteristik tanah
dan karakteristik dinamika tanah ditinjau dari kecepatan gelombang seismik
dengan menitik beratkan pada variasi amplitude dan perioda serta frekuensi
terhadap waktu yang disebabkan oleh gempa bumi maupun sumber getaran yang
lain. Metoda ini sangat berguna untuk mengklasifikasikan tanah akibat gempa
dan perhitungan faktor amplikasi lapisan sedimen permukaan.Metode ini
digunakan untuk mengetahui kekuatan bangunan sehingga kita bisa tahu apakah
suatu bangunan bisa tahan dengan gempa bumi atau tidak dan setelah gempa
bumi terjadi apakah bangunan itu masih layak untuk digunakan.Mikrotremor
juga digunakan untuk mengetahui kekuatan tanah berdasarkan frekuensi alami
dari tanah tersebut sehingga bisa digunakan untuk mengidentifikasi daerah
rawan longsor .Metode analisis ini sangat potensi sebagai informasi awal dan
referensi bagi penerintah dalam menentukan kebijakan tentang upaya mitigasi
untuk mengurangi dampak dari bencana alam gempa bumi maupun banjir.
5
ABSTRACT
Indonesia is one of the countries in the world that has the potential of
natural disasters is very high due to its geographical position, located between
the tectonic plates of the world's, natural disasters especially earthquakes and
landslides.These disasters were common in Indonesia and not least take loss of
life and damage to infrastructure.A natural disaster is indeed something that we
cannot stop or we finish but the only way is to prevent the mitigation efforts is
good.Mikrotremor analysis is one method that is very potential for use as a
disaster mitigation efforts of earthquake and landslide. Mikrotremor himself is
one of the geophysical methods to calculate the effects of soil characteristics and
dynamics of soil characteristics in terms of speed of seismic waves with a strong
focus on variations in the amplitude and frequency as well as the period of time
caused by earthquake vibration source of earth or the other.This method is
particularly useful for classifying the land due to the earthquake and calculation
of the surface sediment layer of amplikasi factors.This method is used to
determine the strength of the building so that we can know whether a building
can stand the earthquake or no earthquake occurred after and whether the
building was still eligible for use.Mikrotremor is also used to determine the
strength of the soil based on natural frequency of the land so it can be used to
identify areas potential to landslides.This method of analysis is very preliminary
information and potential as a reference for the Government in determining the
policies of mitigation efforts to reduce the impact of natural disasters,
earthquakes or floods.
6
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Secara geografis Indonesia terletak di daerah katulistiwa dengan
morfologi yang beragam dari daratan sampai pegunungan tinggi. Keragaman
morfologi ini banyak dipengaruhi oleh faktor geologi terutama dengan adanya
aktivitas pergerakan lempeng tektonik aktif di sekitar perairan Indonesia
diantaranya adalah lempeng Eurasia, Australia dan lempeng Dasar Samudera
Pasifik.
Pergerakan
lempeng-lempeng
tektonik
tersebut
menyebabkan
terbentuknya jalur gempa bumi, rangkaian gunung api aktif serta patahanpatahan
geologi yang merupakan zona rawan bencana gempa bumi dan tanah longsor.
Menurut BAKORNAS PBP dalam "Arahan Kebijakan Mitigasi Bencana
Perkotaan di Indonesia", dilihat dari potensi bencana yang ada Indonesia
merupakan negara dengan potensi bencana yang sangat tinggi. Beberapa potensi
bencana yang ada antara lain adalah bencana alam seperti gempa bumi, gunung
meletus, banjir, tanah longsor, dan lain-lain. Potensi bencana yang ada di
Indonesia dapat dikelompokkan menjadi 2 kelompok utama, yaitu potensi
bahaya utama dan potensi bahaya ikutan. Potensi bahaya utama (main hazard
potency) ini dapat dilihat antara lain pada peta potensi bencana gempa di
Indonesia yang menunjukkan bahwa Indonesia adalah wilayah dengan zonazona gempa yang rawan, peta potensi bencana tanah longsor, peta potensi
bencana letusan gunung api, peta potensi bencana tsunami, peta potensi bencana
banjir, dan lain-lain. Dari indikator-indikator diatas dapat disimpulkan bahwa
Indonesia memiliki potensi bahaya utama (main hazard potency) yang tinggi.
Hal ini tentunya sangat tidak menguntungkan bagi negara Indonesia. Salah satu
upaya yang dilakukan pada saat sebelum terjadinya bencana adalah pencegahan
dan mitigasi, yang merupakan upaya untuk mengurangi atau memperkecil
dampak kerugian atau kerusakan yang dapat ditimbulkan oleh bencana.
Berbagai upaya diperlukan terutama untuk mengatasi permasalahan ini
yaitu upaya mitigasi dengan memanfaatkan ilmu pengetahuan yang telah
berkembang terutama untuk bencana gempa bumi dan tanah longsor. Dari latar
1
belakang tentang bencana alam di Indonesia, mitigasi bencana merupakan
langkah yang sangat perlu dilakukan sebagai suatu titik tolak utama dari
manajemen bencana. Sesuai dengan tujuan utamanya yaitu mengurangi dan /
atau meniadakan korban dan kerugian yang mungkin timbul. Mitigasi pada
prinsipnya harus dilakukan untuk segala jenis bencana, baik yang termasuk ke
dalam bencana alam (natural disaster) maupun bencana sebagai akibat dari
perbuatan manusia (man-made disaster). Mitigasi pada dilakukan dalam rangka
mengurangi kerugian akibat kemungkinan terjadinya bencana, baik itu korban
jiwa dan/atau kerugian harta benda yang akan berpengaruh pada kehidupan dan
kegiatan manusia. Untuk itu dalam Karya Tulis ini mengkaji tentang potensi
MIKROTREMOR dalam upaya mitigasi bencana gempa dan tanah longsor di
Indonesia.
B. Perumusan Masalah
Masalah utama yang dikaji dalam karya tulis ini adalah dengan cara apa
upaya mitigasi bencana alam yaitu gempa bumi dan tanah longsor dapat secara
efektif dilakukan
C. Tujuan
Untuk mengaplikasikan analisis mikrotremor sebagai alat yang digunakan
untuk upaya mitigasi bencana gempa bumi dan tanah longsor
D. Manfaat
Sebagai upaya mitigasi dan pertimbangan kebijakan pemerintah tentang
suatu daerah rawan bencana alam terutama gempa bumi dan tanah longsor
2
TELAAH PUSTAKA
A. Potensi Bencana Indonesia
Indonesia merupakan salah satu negara di Asia tenggara yang memiliki
17.508 pulau. Letak astronomis Indonesia yaitu antara 6o LU-11o LS dan 95o
BT- 141o BT. Secara geografis letak indonesia yaitu diantara samudra Hindia
dan Samudra Pasifik, diantara benua Asia dan Australia. Berdasarkan letak itu
pula, Indonesia bdapat dikatakan negara yang memiliki potensi bencana alam
yang cukup besar. Hal ini tentu nya berdasarkan beberapa alasan. Indonesia
relatif rentan terhadap bencana, baik bencana geologi (gempa, gunung meletus,
dan semburan lumpur), oseonologis (banjir pasang), meteorologis (banjir,
kekeringan, putingbeliung), maupun gabungannya (tsunami, tanah longsor, dan
gelombang tinggi). Sebagian akibat proses alami yang tidak ada peran manusia,
seperti gempa,gunung meletus, dan tsunami. Sebagian lagi akibat proses alami
yang terkait dengan ulah manusia, baik secara langsung (seperti banjir,
kekeringan, dan tanah longsor), maupun yang tidak langsung (seperti banjir
pasang akibat penurunan permukaan tanah daerah pantai). Untuk mewaspadai
potensi bencana, dua hal harus diperhatikan: perubahan global-lokal dan
variabilitas fenomena alam. Membaca alam adalah memahami perubahan dan
varibilitas itu untuk mengantisipasi kemungkinan adanya potensi bencana.
Gambar 1.1 Posisi geografis wilayah indonesia
3
Negara Indonesia merupakan wilayah pertemuan 3 buah Lempeng yaitu
Indo-australia, Eurasia dan Lempeng Pasifik serta Indonesia di Lalui oleh Jalur
pegunungan aktif dunia yaitu Sirkum Pasifik dan Sirkum Mediterania. Hal ini
menyebabkan Indonesia merupakan termasuk jalur Ring of Fire atau cincin api
pasifik dunia, yang merupakan jalur pegunungan aktif di Indonesi. Tidak heran
jika Indonesia sering mengalami bencana alam baik berupa gempa bumi yang
meliputi gempa tektonik dan gempa vulkanik.
B. Bencana Gempa Bumi
Gempa bumi adalah getaran partikel batuan atau goncangan pada kulit
bumi yang disebabkan oleh pelepasan energi secara tiba-tiba akibat aktivitas
tektonik (gempa bumi tektonik) dan rekahan akibat naiknya fluida (magma, gas,
uap dan Iainnya) dari dalam bumi menuju ke permukaan, di sekitar gunung api,
disebut gempa bumi gunung api/vulkanik. Getaran tersebut menyebabkan
kerusakan dan runtuhnya struktur bangunan yang menimbulkan korban bagi
penghuninya. Getaran gem-pa ini juga dapat memicu terjadinya tanah longsor,
runtuhan batuan dan kerusakan tanah Iainnya yang merusakkan permu-kiman
disekitarnya. Getaran gempa bumi juga dapat menyebabkan bencana ikutan yang
berupa kebakaran, kecelakaan industri dan transportasi dan juga banjir akibat
runtuhnya bendungan dan tanggultanggul penahan lainnya.
Gambar 1.2 : Bencana gempa bumi yang merusak infrastruktur dan
menimbulkan korban jiwa
4
Sumber gempa bumi di Indonesia banyak dijumpai di lepas pantai/di
bawah laut yang disebabkan oleh aktivitas subduksi dan sesar bawah laut.
Beberapa gempa bumi dengan sumber di bawah laut, dengan magnitude besar
dengan mekanisme sesar naik dapat menyebabkan tsunami. Dijumpai pula
sumber gempa bumi di darat yang disebabkan oleh aktivitas sesar di darat.
Gempa bumi merupakan salah satu jenis bencana alam yang secara terus
menerus terjadi di bumi. Hanya saja, kita baru bisa merasakan getarannya
apabila gempa tersebut terjadi di dekat permukaan bumi. Teknisnya, semua
wilayah yang ada di bumi berpotensi mengalami gempa. Hanya saja, ada
beberapa titik yang mengalami gempa dengan jumlah lebih jika dibandingkan
dengan titik lainnya. Salah satu Negara yang sering mengalaminya adalah
Jepang dan juga Indonesia. Di Indonesia sendiri, gempa bumi seolah telah
menjadi bagian dari kehidupan masyarakat. Hal ini wajar mengingat Indonesia
memang dilalui pegunungan Sirkum dan juga Mediterania yang menjadikannya
titik potensial gempa bumi..
C. Bencana Tanah Longsor
Longsor atau sering disebut gerakan tanah adalah suatu peristiwa geologi
yang terjadi karena pergerakan masa batuan atau tanah dengan berbagai tipe dan
jenis seperti jatuhnya bebatuan atau gumpalan besar tanah. Secara umum
kejadian longsor disebabkan oleh dua faktor yaitu faktor pendorong dan faktor
pemicu. Faktor pendorong adalah faktor-faktor yang memengaruhi kondisi
material sendiri, sedangkan faktor pemicu adalah faktor yang menyebabkan
bergeraknya material tersebut. Meskipun penyebab utama kejadian ini adalah
gravitasi yang memengaruhi suatu lereng yang curam, namun ada pula faktorfaktor lainnya yang turut berpengaruh
Gerakan tanah atau tanah Iongsor merusakkan jalan, pipa dan kabel baik
akibat gerakan dibawahnya atau karena penimbunan material hasil longsoran.
Gerakan tanah yang berjalan lambat menyebabkan penggelembungan (tilting)
dan bangunan tidak dapat digunakan. Rekahan pada tanah menyebabkan fondasi
5
bangunan terpisah dan menghancurkan utilitas lainnya didalam tanah. Runtuhan
lereng yang tiba-tiba dapat menyeret permukiman turun jauh dibawah lereng.
Gambar 1.3 : Bencana tanah longsor yang merusak infrastruktur dan menelan
korban jiwa
Runtuhan batuan (rockfalls) yang berupa luncuran batuan dapat
menerjang bangunan- bangunan atau permukiman dibawahnya. Aliran butiran
(debris flow) dalam tanah yang lebih lunak, menyebabkan aliran lumpur yang
dapat mengubur bangunan permukiman, menutup aliran sungai sehingga
menyebabkan banjir, dan menutup jalan. Liquefaction adalah proses terpisahnya
air di dalam pori-pori tanah akibat getaran sehingga tanah kehilangan daya
dukung terhadap bangunan yang ada diatasnya sebagai akibatnya bangunan akan
amblas atau terjungkal.
D. Mitigasi Bencana
Mitigasi bencana adalah serangkaian upaya untuk mengurangi risiko
bencana, baik melalui pembangunan fisik maupun penyadaran dan peningkatan
kemampuan menghadapi ancaman bencana. Mitigasi bencana merupakan suatu
aktivitas yang berperan sebagai tindakan pengurangan dampak bencana, atau
usaha-usaha yang dilakukan untuk megurangi korban ketika bencana terjadi,
6
baik korban jiwa maupun harta. Dalam melakukan tindakan mitigasi bencana,
langkah awal yang kita harus lakukan ialah melakukan kajian resiko bencana
terhadap daerah tersebut. Dalam menghitung resiko bencana sebuah daerah kita
harus mengetahui Bahaya (hazard), Kerentanan dan kapasitas suatu wilayah
yang berdasarkan pada karakteristik kondisi fisik dan wilayahnya
E. Mikrotremor
Mikrotremor
merupakan
gelombang
seismik
dengan
amplitudo
rendah(0,1±1 mikron) yang diproduksi oleh gerakan bawah permukaan yang
disebabkanoleh : gangguan buatan seperti lalu lintas, mesin pabrik, dsb. (perioda
pendek mikrotremor yaitu 0,1 ± 1 atau 1,6 mikron) atau dapat juga disebabkan
olehsumber alam seperti angin, gelombang laut, periode yang dimiliki
olehmikrotremor adalah perioda panjang (1,6 - 2 detik atau lebih).
Gambar 1.4 : Alat Mikrotremor
Metoda analisis mikrotremor adalah salah satu metoda geofisika untuk
menghitung efek karakteristik tanah dan karakteristik dinamika tanah ditinjau
dari kecepatan gelombang seismik dengan menitik beratkan pada variasi
amplitude dan perioda serta frekuensi terhadap waktu yang disebabkan oleh
gempa bumimaupun sumber getaran yang lain. Metoda ini sangat berguna untuk
7
mengklasifikasikan tanah akibat gempa dan perhitungan faktor amplikasi
lapisansedimen permukaan.
F. Aplikasi Mikrotremor
Belakangan ini aplikasi mikrotremor digunakan untuk mengidentifikasi
resonansi frekuensi natural bangunan dan tanah (Mucciarelli et al., 2001;
Gallipoli et al., 2004). Salah satu metode yang digunakan untuk mengetahui
karakteristik bangunan tanpa merusak bangunan tersebut adalah analisis
mikrotremor yang direkam pada setiap lantai bangunan dengan menggunakan
gangguan alami berupa ambient noise. Sehingga bisa dikatakan bahwa
mikrotremor didasarkan pada perekaman ambient noise untuk menentukan
parameter karakteristik dinamis suatu bangunan (rasio redaman, frekuensi alami
primer) dan fungsi perpindahan (amplifikasi dan frekuensi)bangunan, dan
pengukuran mikrotremor sudah menjadi metode popular untuk menentukan
dinamika sifat lapisan tanah dan secara ekstensif dipakai untuk mikrozonasi.
Pengukuran mikrotremor mudah dilakukan, murah dan bisa dipakai pada tempat
yang seismisitasnya rendah. Nakamura et al. (2000), Nakamura (1997), Lu et al.
(1992), Sun et al. (2008), Lermo dan Chaves-garcia (1994) dan Karnawati et al.
(2007) telah sukses melakukan mikrozonasi untuk mengetahui lokasi-lokasi
kerusakan akibat gempabumi karena efek lokal..
Pembangunan
infrastuktur di Indonesia harus memenuhi syarat tahan
gempa, untuk memperkecil resiko kerugian dan kecelakaan yang timbul akibat
terjadinya gempa, mengingat tingginya pengaruh gempa di Surabaya.
Ada
beberapa faktor yang menyebabkan tingkat kerusakan suatu bangunan akibat
gempa bumi yaitu.
1. Kekuatan atau magnitude gempa
2. Jarak sumber gempa terhadap bangunan
3. Kualitas bangunan
8
Mikrotremor juga digunakan untuk memetakan daerah yang rawan
gempa bumi maupun longsor . Mikrozonasi kegempaan menggunakan
mikrotremor
merupakan proses membagi zona menjadi zona-zona kecil
berdasarkan tanggapan (response) geologi setempat terhadap gempabumi.
Karakteristik dan value dari tanggapan ini sangat ditentukan oleh kondisi tanah
dan batuan pada struktur bawah permukaan. Upaya mikrozonasi merupakan
salah satu upaya untuk meningkatkan akurasi dan presisi pendugaan
karakteristik kegempaan wilayah tersebut.Pengukuran mikrotremor sudah
menjadi metode popular untuk menentukan dinamika sifat lapisan tanah dan
secara ekstensif dipakai untuk mikrozonasi. Pengukuran mikrotremor mudah
dilakukan, murah dan bisa dipakai pada tempat yang seismisitasnya rendah.
Nakamura et al. (2000), Nakamura (1997), Lu et al. (1992), Sun et al. (2008),
Lermo dan Chaves-garcia (1994) dan Karnawati et al. (2007) telah sukses
melakukan microzonasi untuk mengetahui lokasi-lokasi kerusakan akibat
gepabumi karena efek lokal.
Analisis yang digunakan untuk microzonasi dengan microtremor ialah
horisontal to vertical spectal ratio (HVSR) yang dikenalkan oleh Nogoshi dan
Igarashi (1971) yang selanjutnya di kembangkan oleh Nakamura (1987). Metode
HVSR dapat digunakan untuk estimasi frekuensi natural yang tidak bergantung
sumber dan waktu (Bonnefoy-Claudet, 2006). Sedangkan untuk estimasi
amplifikasi dipengaruhi oleh sumber, walaupun pengaruhnya sangat kecil
(Nakamura, 2008). Frekuensi natural diketahui dari puncak HVSR, dan nilai
puncak HVSR adalah amplifikasi.Belakangan ini, analisis kurva HVSR tidak
hanya digunakan untuk penentuan frekuensi natural dan amplikasi saja. Namun,
dapat digunakan untuk menentukan karaktersitik struktur bawah permukaan
melalui metode inversi. Inversi kurva HVSR telah dilakukan oleh Garcı´a-Jerez
et al. (2007), Dal Moro (2010), Pilz et al. (2010) dan Arai dan Tokimatsu (2008).
Hasilnya, kurva HVSR ini mampu digunakan untuk mencitrakan struktur bawah
permukaan dengan menggunakna parameter kecepatan gelombang geser sebagai
fungsi kedalaman.
9
ANALISIS DAN SINTESIS
Bagi para mahasiswa dibidang geofisika mungkin sudah tidak asing lagi
dengan analisis mikrotremor karena mungkin merupakan salah satu alat yang
sering di pakai dalam berbagai penelitian terutama untuk mengetahui frekuensi
natural suatu bangunan ,namun untuk khalayak umum analisis mikrotremor
memang sangat asing untuk didengar.Analisis mikrotremor bisa digunakan
dalam berbagai keperluan pra maupun pasca bencana alam dalam rangka
mitigasi.Dari uraian telaah pustaka diatas kita tahu bahwa selain memiliki
potensi sumberdaya alam yang luar biasa Indonesia merupakan daerah dengan
potensi bencana yang tidak kalah hebatnya.Kita sebagai putra bangsa yang telah
dibekali pengetahuan dan juga pendidikan harusnya tidak hanya menganggap ini
sebagai informasi yang hanya harus kita tahu tapi juga harus kita fikirkan
bagaimana solusinya.Indonesia sangat rawan dengan bencana alam gempa
bumi ,gunung meletus, banjir dan tanah longsor ,sudah banyak kejadian bencana
alam diindonesia yang telah merenggut banyak nyawa dan juga menimbulkan
kerusakan infrastruktur yang luar biasa untuk itu upaya mitigasi bencana sangat
diperlukan di seluruh bagian daerah di Indonesia untuk paling tidak
meminimalkan dampak korban jiwa yang terjadi.
Analisis mikrotremor ini merupakan salah satu metode yang sangat
potensi untuk digunakan dalam rangka mitigasi, baik bencana gempa bumi
maupun tanah longsor.Beberapa penelitian yang telah dilakukan oleh mahasiswa
sebagai tugas akhir maupun program kreativitas mahasiswa menghasilkan hasil
yang sangat bagus dan bisa dijadikan sumber informasi awal untuk melakukan
upaya mitigasi tersebut.Penelitian yang telah dilakukan oleh beberapa
mahasiswa dengan menggunakan analisa mikrotremor adalah
1. Mikrozonasi
gempa
di
Jembatan
nasional
SURAMADU
yang
menghubungkan daerah Surabaya dengan Madura.
(oleh : Arga Nuryanto,Ahmat Dafit Hasim, M ibad, M iqbal)
10
2. Mengetahui kekuatan bangunan perpustakaan ITS dengan menggunakan
analisa mikrotremor
(oleh : Vivi Wulandari)
3. Penaksiran resonansi tanah dan bangunan (10 bangunan yang memiliki
sejarah ) dengan menggunakan analisa mikrotremor di daerah Surabaya jawa
timur
(oleh : Dian Nur aini)
4. Zonasi likuifaksi (daerah rawan longsor) dengan menggunakan analisa
mikrotremor di kecamatan pacitan jawa timur
(oleh : juan pandu GNR)
Dari beberapa penelitian yang dilakukan mahasiswa ini sangat
menunjukkan bahwa sebenarnya upaya mitigasi bencana gempa bumi maupun
tanah longsor bisa dilakukan lebih awal jauh sebelum bencana terjadi.Untuk
bencana alam gempa bumi kita tahu bahwa banyak bangunan bangunan di
Indonesia baik di kota kecil maupun kota besar masih jauh dari standart
bangunan yang aman dari gempa namun dengan menggunakan analisa
mikrotremor ini kita dapat mengetahui bangunan bangunan mana saja yang
harus diwaspadai dan juga harus diperbaiki untuk mengurangi kerusakan
maupun korban jiwa yang diakibatkan bencana gempa,dan bukan itu saja dengan
menggunakan mikrotremor kita juga bisa menganalisa kekuatan bangunan pasca
terjadi gempa sehingga kita bisa menentukan kelayakan sebuah bangunan
apakah setelah bencana terjadi bangunan ini masih layak dipergunakan atau
tidak.Diindonesia tentunya banyak sekali bangunan bangunan yang bersejarah
dimana bukan hanya sekedar warisan budaya namun juga merupakan ciri khas
sebuah daerah diindonesia yang tentunya harus dijaga,dengan menggunakan
mikrotremor kita dapat mengetahui kekuatan sebuah bangunan bersejarah ini
dibandingkan dengan kemampuan tanah disekelilingnya,hasil dari analisis
mikrotremor ini dapat digunakan sebagai informasi awal untuk mengambil
11
kebijakan apakah harus dilakukan perbaikan untuk tetap menjaga keutuhan
bangunan bersejarah itu.
Dengan menggunakan analisa mikrotremor kita juga dapat membuat peta
zonasi atau persebaran daerah dengan kekuatan tanah yang rendah yang bisa
diidentifikasi sebagai daerah rawan longsor pada berbagai daerah di
Indonesia,terutama daerah daerah langganan longsor diseluruh Indonesia.Hasil
dari penelitian analisa mikrotremor ini bisa digunakan sebagai acuan bagi
pemerintah setempat untuk mengambil kebijakan terkait daerahnya mungkin
menjauhkan pemukiman penduduk dari daerah rawan tersebut atau memberi
tanda serta peringatan kepada penduduk sebagai upaya mitigasi yang bisa
dilakukan,peta persebaran daerah rawan longsor hasil dari analisa mikrotremor
ini sangat bermanfaat untuk mengetahui seberapa rawan daerah tersebut akan
bencana longsor ketika musim penghujan mulai dating sehingga pemerintah
dengan segala kebijakanya bisa bersiap siap.
Memang Solusi yang ditawarkan dari analisa mikrotremor ini bukan
solusi secara langsung untuk menanggulangi bencana alam karena memang
tidak ada solusi dari bencana akibat perlakuan alam ini namun solusi sekunder
yang bisa digunakan sebagai informasi awal yang terpecaya untuk upaya
mitigasi bencana alam .
12
KESIMPULAN DAN REKOMENDASI
A. Kesimpulan
1. Analisa mikrotremor bisa digunakan untuk mengidentifikasi kekuatan
bangunan baik sebelum bencana terjadi maupun setelah bencana terjadi.
2. Analisa Mikrotremor dapat digunakan untuk mengetahui kekuatan tanah
berdasarkan frekuensi natural dari tanah tersebut untuk mengetahui potensi
longsor.
3. Analisa mikrotremor merupakan tool yang sangat berpotensi untuk upaya
mitigasi bencana alam baik gempa bumi maupun tanah longsor
B. Rekomendasi
Analisa mikrotremor bisa digunakan sebagai salah satu sarat atau standar
wajib bagi suatu bangunan agar memiliki informasi tentang kekuatan bangunan
tersebut sebagai informasi awal penentuan mitigasi jika terjadi bencana gempa
bumi.
Bagi daerah yang sering menjadi langganan longsor di Indonesia harus
mempunyai peta persebaran bagian bagian daerah rawan longsor di daerah
tersebut sebagai upaya mitigasi bencana alam.
13
DAFTAR PUSTAKA
Dian Nur Aini,Tugas akhir .2012 “Penaksiran resonasi tanah dan bangunan
menggunakan analisis mikrotremor wilyah Surabaya jawa timur” ITS
Surabaya
Wulandari,Vivi. Tugas Akhir 2012, “ Analisa kekuatan bangunan dengan menggunakan
mikrotremor studi kasus perpustakaan ITS Surabaya”,ITS Surabaya.
Bonnefoy-Claudet, S., Cotton, F., Bard, PY. 2006. The nature of noise wavefield
its
applications
for site effects
studies.
and
Earth- Science Reviews,
doi:10.1016/j.earscirev.2006.07.004.
Dal Moro, G., 2010. Insights on surface wave dispersion and HVSR: Joint analysis via
Pareto optimality, J. Appl. Geophys.doi:10.1016/j.jappgeo.2010.08.004
Garcia-Jerez,A., Navarro, M., Alcala, F.J., Luzon, F., Perez-Ruiz, J.A., Enomoto, T.,
Vidal, F., and Ocana, E.,2007. Shallow velocity structure using joint inversion
of arry and h/v spectral rasio of ambient noise: the case of Mula town (SE of
Spain), Soil Dynamic and Erathquake Engineering, 27, 907-919.
Gosar, A., Rošer, J., Šket-Motnikar, B., and Zupančič, P. 2010. Microtremor study of
site effects and soil-structure resonance in the city of Ljubljana (central
Slovenia), Bull. Earth. Eng., doi:10.1007/s10518-009-9113-x, in press, 2010.
Karnawati, D., S. Pramumijoyo, S. Hussein, R. Anderson and A. Ratdomopurbo; 2007,
“The Influence of Geology on Site Response in the Bantul District,
Yogyakarta Earthquake, INDONESIA”. AGU 2007 Joint Assembly.
Acapulco.
14