I. DASAR TEORI

Mikroseismik merupakan metode geofisika yang banyak berperan dalam

berbagai bidang seperti eksplorasi minyak bumi dan gas bumi, eksplorasi panas

bumi, studi kegunungapian, pembelajaran struktur dalam bumi, serta kegempaan.

Alat mikroseismik harus dapat mengidentifikasi peluruhan getaran yang terdapat

dalam medium, bersama dengan broadband seismometer mengukur secara real

time pergerakan tanah kemudian dapat di rekam sebagai fungsi waktu.

1.1 Gelombang Seismik

Mikroseismik merupakan aktivitas gelombang seismik yang

berukuran kecil, sama seperti dalam proses gempa bumi hanya saja belum

tentu dirasakan oleh manusia. Gelombang seismik adalah gelombang elastik

yang menjalar kesegala arah melalui material yang ada didalam bumi.

Gelombang ini dapat dibagi menjadi 2 tipe utama, yaitu (Bath, 1979):

1. Gelombang badan (Body wave), yang terdiri dari gelombang

longitudinal (Gelombang P) dan gelombang transversal (gelombang

S). Gelombang P juga disebut gelombang kompresi yang mempunyai

gerak partikel sejajar dengan arah penjalaran gelombang. Gelombang

P ini dapat menjalar melalui medium padat, cair, dan gas. Gelombang

S mempunyai gerak partikel tegak lurus dengan arah penjalaran

gelombang. Berbda dengan gelombang P, gelombang S hanya dapat

menjalar melalui medium padat saja. Dan mempunyai kecepatan yang

lebih lambat dibanding gelombang P. kedua jenis gelombang inilah

yang berperanan penting dalam eksplorasi miyak dan gas bumi.

2. Gelombang permukaan (Surface Wave), yang terdiri dari gelombang

Rayleigh, stoneley, dan gelombang kanal.

1.1.1 Gelombang Primer (P)

Gelombang primer merupakan gelombang pusat yang memiliki

kecepatan paling tinggi dari pada gelombang S. Gelombang ini

merupakan gelombang longitudinal partikel yang berambat bolak balik

dengan arah rambatnya. Gelombang ini terjadi karena adanya tekanan.

Karena memiliki kecepatan tinggi gelombang ini memiliki waktu tiba

terlebih dahullu dari pada gelombang S. Kecepatan gelombang P (Vp)

adalah +5 – 7 km/s di kerak bumi, > 8 km/s di dalam mantel dan inti

bumi, +1,5 km/s di dalam air, dan + 0,3 km/s di udara. Di udara

gelombang P merupakan gelombang bunyi. Adapun persamaan dari

kecepatan gelombang primer adalah sebagai berikut.

= √ + 2µ

(3.1)

Keterangan : λ = konstanta lame

µ = rigiditas

ρ = densitas

Ilustrasi gelombang P dapat dilihat pada gambar di bawah ini:

Gambar 3.1. Ilustrasi Gerak Gelombang Primer (P) (Sumber : expandxi.web.id,2015)

Arah panah pada gambar di atas menggambarkan arah

propagasi gelombang.

1.1.2 Gelombang Sekunder (S)

Gelombang Sekunder adalah salah satu gelombang pusat yang

memiliki gerak partikel tegak lurus terhadap arah rambatnya.

Gelombang ini tidak dapat merambat pada fluida sehingga pada inti

bumi bagian luar tidak dapat terdeteksi sedangkan pada inti bumi

bagian dalam mampu dilewati. Kecepatan gelombang S (Vs) adalah +

3 – 4 km/s di kerak bumi, >4,5 km/s di dalam mantel bumi, dan 2,5 –

3,0 km/s di dalam inti bumi. Berikut merupakan persamaan kecepatan

rambat gelombang sekunder.

µ= √

(3.2)

Keterangan : µ = rigiditas

ρ = densitas

Ilustrasi gelombang S dapat dilihat pada gambar di bawah ini

Gambar 3.2. Ilustrasi Gerak Gelombang Sekunder (S) (Sumber: expandxi.web.id,2015)

1.1.3 Gelombang Love

Gelombang ini merupakan gelombang permukaan. Arah

rambat partikelnya bergetar melintang terhadap arah penjalarannya.

Gelombang Love merupakan gelombang transversal, kecepatan

gelombang ini di permukaan bumi (VL) adalah + 2,0 – 4,4 km/s.

Gambar 3.3. Ilustrasi Gerak Gelombang Love (sumber:

catatandianakartinisyahnaputri.blogspot.com,2013)

Gelombang Love diperkenalkan oleh seorang ahli matematika

dari Inggris bernama A.E.H. Love pada tahun 1911. Gelombang Love

dapat diekspresikan dengan persamaan :

1 1 11

[ − ]2

1 1 2 2 2

tan [ ω ( − )] =2 2 1

′ [ 1−

1]

2

2 2

(3.3)

Dengan = ketebalan lapisan lapuk

= frekuensi angularc = kecepatan fasevs = kecepatan gelombang Sd dan d’ = perpindahan dari komponen transversal

Gelombang Love terbentuk karena adanya penjalaran

gelombang SH yang sampai pada permukaan bebas. Gelombang ini

terjadi karena pada awalnya gelombang SH yang tiba datang dalam

permukaan membentuk sudut kritis sehingga energi terperangkap pada

lapisan tersebut.

1.1.4 Gelombang Rayleigh (Ground Roll)

Gelombang Rayleigh merupakan jenis gelombang permukaan

yang lain, memiliki kecepatan (VR) adalah + 2,0 – 4,2 km/s di dalam

bumi. Arah rambatnya bergerak tegak lurus terhadapa arah rambat dan

searah bidang datar.

Gambar 3.4. Ilustrasi Gerak Gelombang Rayleigh (sumber:

catatandianakartinisyahnaputri.blogspot.com,2013)

Gelombang Rayleigh diperkenalkan oleh Lord Rayleigh pada

tahun 1885. Gelombang Rayleigh dapat merambat pada permukaan

bebas medium berlapis maupun homogen. Waktu perambatan

gelombang Rayleigh sendiri lebih lambat daripada gelombang Love.

Gelombang Rayleigh dapat diekspresikan dalam bentuk persamaan

berikut :1 1

2 2 2 2 2

(2 − ) = 4 (1 − ) (1 − )2 2 2

(3.4)

dengan = kecepatan fase= kecepatan gelombang P

= kecepatan gelombang S

Terbentuknya gelombang Rayleigh akibat adanya interaksi

antara gelombang SV dan P pada permukaan bebas yang kemudian

merambat secara paralel terhadap permukaan. Karena pergerakan

partikelnya yang vertikal, maka gelombang Rayleigh hanya dapat

ditemukan pada komponen vertikal seismogram.

Gelombang Rayleigh merupakan gelombang yang dispersif

dimana periode yang lebih panjang akan mencapai material yang lebih

dalam dan sampai sebelum periode pendek. Hal ini yang menjadikan

gelombang Rayleigh merupakan gelombang yang sesuai untuk

mengekpresikan struktur keras suatu area. Namun sifat dispersif ini

berlaku terhadap medium berlapis secara vertikal. Jika pada medium

homogen tak berhingga, sifat dispersif tidak berlaku.

1.2 Transformasi Fourier

Analisis fourier merupakan metoda untuk mendekomposisi sebuah

gelombang seismik menjadi beberapa gelombang harmonik sinusoidal

dengan masing-masing frekuensi tertentu. Sedangkan kumpulan dari

gelomang harmonik sinusoidal dikenal sebagai Deret Fourier.

Transformasi Fourier digunakan untuk merepresentasikan fungsi waktu

transien ke domain frekuensi seperti pada persamaan berikut.

Pada komputasi digital, transformasi ini dapat dihitung lebih cepat

menggunakan Fast Fourier Transform (FFT). Salah satu metode FFT yang

digunakan adalah algoritma Cooley-Tukey.

1.2.1 HVSR

Metode HVSR ditemukan oleh ilmuan Jepang bernama

Nogoshi & Igarashi pada tahun 1971. Kemudian Nakamura (1989)

mengusulkan bahwa metode ini dapat digunakan untuk mengestimasi

frekuensi natural dan amplifikasi geologi setempat dari data

mikrotremor.

Metode HVSR biasanya digunakan pada seismik pasif tiga

komponen. Terdapat dua parameter penting yang didapatkan dari hasil

pengolahan metode ini antara lain frekuensi natural (f0) dan amplifikasi

(A). Kedua parameter ini pada dasarnya merupakan implementasi dari

karakterisasi geologi setempat. Herak (2008) menyebutkan bahwa

nilai frekuensi natural dan amplifikasi pada permukaan suatu daerah

berkaitan dengan parameter fisik bawah permukaannya.

Gambaran dari pengolahan metode HVSR ini adalah sebagai berikut.

No Ilustrasi langkah pengolahan keterangan

1 Getaran terkekam oleh

sensor mikroseismik.

2 Didapatkan time series

data dari tiap komponen.

Pada langkah ini

dilakukan pemilahan

sinyal ambient untuk

kemudian diolah pada

langkah berikutnya.

3 Dilakukan transformasi

fourier pada tiap tiap

komponen (N-S, E-W

dan vertikal) untuk

mendapatkan spektrum

fourier.

4 Rata-rata dari 2

spektrum horizontal

dihitung kemudian

hasilnya dibagi oleh

spektrum vertikalnya

sehingga didapatkanlah

nilai HVSR.

1.2.2 Amplifikasi

Amplifikasi suatu gelombang dapat terjadi ketika suatu benda

yang memiliki frekuensi diri diusik oleh gelombang lain dengan

frekuensi yang sama. Amplifikasi gelombang gempa bisa terjadi

ketika gelombang merambat ke permukaan tanah sedangkah frekuensi

natural tanah tersebut mempunyai nilai yang sama atau hampir sama

dengan frekuensi gempa.

Menurut Towhata (2008) ada 4 penyebab amplifikasi suatu

daerah yaitu:

- Adanya lapisan lapuk yang terlalu tebal di atas lapisan keras

- fn (frekuensi natural tanah) rendah

- fn gempa dengan geologi setempat sama atau hampir sama

- Gelombang gempa terjebak di dalam lapisan lapuk dalam waktu

yang lama.

1.2.3 Frekuensi Dominan

Nilai frekuensi dominan dari pengolahan HVSR menyatakan

frekuensi alami yang terdapat di daerah tersebut. Hal ini menyatakan

bahwa apabila terjadi gempa atau gangguan berupa getaran yang

memiliki frekuensi yang sama dengan frekuensi natural, maka akan

terjadi resonansi yang mengakibatkan amplifikasi gelombang seismik

di area tersebut.

Batasan pengamatan frekuensi untuk mikrotremor secara

umum antara 0.5-20 Hz dan untuk mikrotremor frekuensi kecil bisa

mencapai 0.2 Hz.

Nilai frekuensi natural suatu daerah dipengaruhi oleh ketebalan

lapisan lapuk dan kecepatan rata-rata bawah permukaan. Menurut

Mucciarelli et al, 2008.:

1.3 Nilai Kerentanan (Kg)

Pengukuran dalam Metode Mikroseismik dilakukan untuk berbagai

tujuan. Salah satunya yaitu untuk mikrozonasi. Pada pengukuran

Mikroseismik untuk Mikrozonasi, parameter yang dilihat diantaranya

adalah amplifikasi dan indeks Kg.

Amplifikasi tanah atau site amplification adalah respon lapisan

batuan, dalam hal ini adalah lapisan permukaan terhadap gelombang

gempabumi. Amplifikasi menggambarkan besarnya penguatan gelombang

pada saat melalui medium tertentu. Penguatan gelombang pada saat

melalui suatu medium berbanding lurus dengan perbandingan antara

spektral horisontal terhadap spektral vertikal.

Sedangkan Indeks Kerentanan Seismik (Kg) menurut Nakamura

(1998) dan Huang dan Tseng (2002) bahwa Indeks Kerentanan Tanah (Kg)

mengindentifikasikan tingkat kerentanan suatu lapisan tanah yang

mengalami deformasi akibat gempa bumi dengan persamaan sebagai

berikut:

Dengan Am dan f adalah amplitude (factor amplifikasi) dan

frekuensi HVSR. Nilai Kg yang tinggi umumnya ditemukan pada tanah

dengan litologi batuan sedimen yang lunak. Nilai yang tinggi ini

menggambarkan bahwa daerah tersebut rentan terhadap gempa dan jika

terjadi gempa dapat mengalami goncangan yang kuat. Sebaliknya, nilai Kg

yang kecil umumnya ditemukan pada tanah dengan litologi batuan

penyusun yang kokoh sehingga saat terjadi gempa tidak mengalami

banyak goncangan.

1.4 Peak Ground Acceleration (PGA)

PGA merupakan pengukuran suatu parameter yang

merepresentasikan percepatan getaran gempa di tanah. PGA juga dikenal

sebagai design basis earthquake ground motion (DBEGM). Nilai PGA

suatu daerah bukanlah termasuk ke dalam pengukuran terhadap besar

energi suatu gempa bumi. PGA merupakan pengukuran kuat goncangan

tanah suatu daerah. Persamaan PGA yang biasanya digunakan adalah

sebagai berikut:

= 1 10 2 − 10 +

√

4 = 3

+

6 = 5

+

Dimana dalam cm/s2,

1 = 5,

2 = 0,613 = 1,664 = 3,60

5 = 0,1676 = −1,83

= ( ℎ )

= =

II. AKUISISI

2.1 Ketentuan Pengukuran

Untuk memperoleh data yang baik ada beberapa hal yang harus

diperhatikan. Berikut merupakan hal-hal yang perlu diperhatikan dalam

pengukuran mikroseismik:

a. Parameter rekaman :

- Penentuan gain (pembesaran) semaksimal mungkin tanpa terjadi

saturasi. Penentuan gain yang terlalu besar akan mengakibatkan

sinyal ter saturasi. Pastikan pula semua komponen di setting dalam

gain yang sama besar.

- Penentuan frekuensi pencuplikan yang terlalu kecil akan

mengakibatkan efek aliasing. Gunakan frekuensi pencuplikan

minimal empat kali lebih besar dari frekuensi maksimal yang

terkandung dalam sinyal seismik. Semakin besar frekuensi

sampling akan semakin baik tetapi akan membutuhkan memori

penyimpanan yang besar. Frekuensi pencuplikan juga harus

disesuaikan dengan instrumen yang digunakan.

- Durasi rekaman harus memenuhi kriteria pada tabel dibawah.

Sumber Sesame

- Pastikan sensor dalam keadalan stabil sebelum dilakukan

pengukuran.

b. Spasi pengukuran:

- Spasi antar titik disesuaikan dengan luas area yang akan diukur.

Untuk daerah yang luas bisa digunakan spasi 500m. Agar data yang

diperoleh lebih rapat bisa menggunakan spasi 250 m tetapi akan

berakibat jumlah titik yang akan diukur semakin banyak. Hal ini

harus disesuaikan dengan waktu yang dimiliki untuk pengukuran.

- Minimal gunakan tiga titik pengukuran untuk melakukan analisa di

suatu tempat.

c. Kopling tanah-sensor

- Untuk mendapatkan kopling yang baik antara tanah dan sensor,

sebaiknya di pasang langsung pada tanah.

- Hindari pengukuran pada tanah lunak, misalnya daerah berlumpur,

rawa.

- Hindari pengukuran pada yanah yang jenuh air misalnya setelah

hujan deras.

- Untuk memperoleh kopling yang bagus dapat digunakan lempeng

yang keras misalnya keramik atau paving sebagai alas sensor dan

dipasang pada lubang sedalam ±30 cm.

d. Efek struktur lokal

- Sebisa mungkin hindari pengukuran di dekat struktur yang besar,

misalnya gedung dan pohon. Pergerakan struktur tersebut akibat

angin akan menimbulkan low frekuensi noise. Tidak ada jarak

minimal yang disarankan karena hal tersebut dipengaruhi banyak

faktor seperti kecepatan angin, tipe tanah dll.

- Hindari pengukuran diatas struktur bawah tanah misal jaringan pipa

air. Pengukuran diatas struktur bawah tanah akan besar pengaruhnya

terhadap rekaman seismiknya khususnya komponen vertikal.

e. Kondisi cuaca

- Angin merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi hasil

rekaman. Tidak disarankan untuk melakukan pengukuran saat

cuaca berangin.

- Hindari pengukuran saat hujan deras. Saat hujan ringan masih bisa

dilakukan tetapi harus diperhatikan peralatan yang tidak tahan air

harus dilindungi.

f. Noise

- Selain faktor di atas yang dapat mempengaruhi hasil rekaman

adalah gangguan lokal, misal langkah kaki, kendaraan yang lewat,

derau mesin. Walaupun gangguan lokal ini bisa dihindari saat

melakukan prosesing data dengan melakukan windowing tetapi

sangat dianjurkan untuk menghindari hal tersebut dengan

menentukan titik ukur di tempat yang bebas noise.

2.2 Prosedur Akuisisi

a. Kondisi lingkungan di titik pengukuran dilihat.

b. Apabila lokasi titik ukur berada pada daerah yang dominan noise, lokasi

pengukuran digeser hingga noise yang terukur seminimal mungkin.

c. Lubang dibuat pada permukaan tanah sedalam ±30 cm, tatakan

(paving block) diletakkan ke dalam lubang. Pastikan kontak paving

dan tanah telah baik.

d. Sensor diletakkan pada paving blok, arah utara sensor diarahkan arah

utara geografis.

e. Levelling buble pada sensor dilakukan dengan memutar skrup di

bagian bawah sensor.

f. Kabel konektor dipasang (sensor-data logger, data logger-laptop).

Setelah itu sensor ditutup menggunakan ember.

g. Parameter pengukuran diatur sesuai keperluan ( Gain, frekuensi

pencuplikan, Durasi rekaman)

h. Pastikan respon sensor siap untuk pengukuran dengan dilakukan uji

getaran dan lihat hasilnya di layar.

i. Mulai rekaman. Menjauh dari sensor dan jangan membuat getaran.

Semua kondisi lapangan di titik pengukuran ditulis pada log book

standar yang ada dalam SESAME Guideline book.

III. PROCESSING

3.1 Ketentuan Dalam Pengolahan HVSR menggunakan GEOPSY

Ada dua langkah pemilahan data dalam pengolahan HVSR

menggunakan program GEOPSY diantaranya adalah manual dan auto.

Maksud dari pengolahan manual disini adalah pemilahan data yang hendak

diolah dilakukan secara manual berdasarkan pengamatan langsung

terhadap data pengukuran. Sedangkan pengolahan auto adalah pemilahan

data dilakukan oleh komputer dengan memasukkan ketentuan-ketentuan

atau parameter-parameter pemilahan (STA, LTA, STA/LTA)

3.1.1 Manual

Dalam pengolahan secara manual, hal yang perlu diperhatikan

adalah dalam penentuan panjang jendela (length window). Dalam

menentukan nilai length window (lw) dapat melihat tabel berikut:

Dimana nc = Iw . nw . f0 untuk Iw (length) dan nw (number of

windows)

Pada dasarnya penentuan length window dapat ditentukan

dengan melihat hubungannya dengan frekuensi seperti pada

persamaan berikut10

= 0

Dari persamaan di atas menjelaskan bahwa dalam penentuan

length window bergantung pada kebutuhan target frekuensi terendah

yang ingin dicapai. Jika menggunakan length window 10 maka batas

frekuensi terendah yang dapat dipercaya adalah 1 Hz. Hal ini tentunya

juga melihat pada spesifikasi sensor yang digunakan. Jika sensor

memiliki nilai frekuensi natural sebesar 1 Hz menandakan pula bahwa

batas frekuensi terendah yang dapat dipercaya adalah 1 Hz. Untuk itu

gunakan length window dengan frekuensi minimum yang didapatkan

adalah 1 Hz.

3.1.2 Auto

Berdasarkan pada Sesame: Guidelines For The Implementation

of The H/V Spectral Ratio Technique on Ambient Vibration, untuk

pengolahan secara otomatis hal yang perlu diperhatikan adalah

- STA (Short Term Average) : Rata-rata nilai amplitudo

dalam rentang waktu yang sempit (umumnya 0.5 – 2 s)

- LTA (Long Term Average) : Rata-rata nilai amplitudo

dalam rentang waktu yang lama (umumnya beberapa

puluh detik)

- rentang nilai STA/LTA : batas minimum dan maksimum

dari nilai ini digunakan komputer sebagai parameter

pemilahan sinyal ambient dalam data rekaman (umumnya

1.5 – 2).

3.2 Langkah Pengolahan

3.2.1 Mengubah Data Rekaman Ke Dalam Bentuk ASCII

1. Data akuisisi dibuka di software WINDAQ.

2. Pada software WINDAQ, klik ‘save as’ lalu pilih ekstensi spreadsheet (.csv).

3. Data dalam bentuk .csv dibuka di Microsoft Excel, setelah itu dipindahkan kedalam Notepad untuk disave dalam bentuk .txt. 3 kolom tersebut merupakan data komponen Z, N, dan E secara berurutan dari kiri ke kanan. 1 data .txt hanya untuk menyimpan 1 kolom komponen tersebut, sehingga nantinya kaan dihasilkan 3 data .txt.

4.2.2 Pengolahan HVSR Menggunakan Geopsy

1. Data .txt tersebut diimport ke software Geopsy dengan cara membuka software Geopsy, lalu pada toolbar File, klik Import dan pilih data-datanya.

2. Nama komponen dan frekuensi sampling tiap data diubah dengan cara mengklik toolbar edit lalu meng-uncheck pilihan ‘Lock table edition’, kemudian klik icon ‘Table’. Setelah itu data pada window Files di-drag ke dalam Table. Nama komponen disesuaikan dengan nama data akuisisi. Frekuensi sampling diisi 100 Hz semua.

3. Semua data pada Table di-drag dan dipindahkan ke icon ‘Graphic’.

4. Data seismogram dibawa ke baseline dengan cara mengklik toolbar Waveform >> Subtract.

5. Spectral analysis H/V dilakukan dengan cara klik toolbar Tools >> H/V.

6. Pada H/V analysis time menu – General, diatur window length dan time windows data.

7. Pada H/V analysis time menu – Raw Signal, diatur pilih ‘anti-triggering on raw signal’.

8. Pada H/V analysis time menu – Filter, diatur parameter filter dan diatur parameter STA/LTA.

9. Pada H/V processing menu, diatur parameter smoothing dan metode processing komponen horizontal.

10. Pada H/V analysis ouput menu, diatur output dari frekuensi sampling.

11. Klik ‘Start’ untuk menghasilkan H/V spectral output.

12. Dari hasil pengolahan HVSR di atas, tentukan peak pada gravik H/V kemudian dicatat nilai f0 dan A0 nya.

3.3 Ketentuan Hasil Pengolahan

Sebelum melakukan interpretasi, ada beberapa syarat yang harus

diperhatikan dari kurva H/V antara lain:

i) Jika peak dari grafik H/V terlihat jelas, pastikan nilai frekuensi

dominannya (f0) memenuhi syarat:

0 =

ii) Pastikan nilai dari number of cycles (nc) lebih dari 200; Untuk

mendapatkan hasil pengolahan yang berkualitas, batas minimum

dari nc dinaikkan hingga 400 jika didapatkan frekuensi dominan

yang rendah, dan untuk frekuensi tinggi sekitar 800 – lebih dari

1000.

iii) Bila didapatkan nilai deviasi standar yang tinggi pada peak dari

kurva H/V, sering diakibatkan oleh adanya gangguan ketika

pengukuran. Untuk itu pastikan nilai dari deviasi standar σA(f)

lebih kecil dari 2 (untuk f0 > 0.5 Hz) dan 3 (untuk f0 < 0.5 Hz)

dalam batas frekuensi 0.5f0 hingga 2f0

Sebagai tambahan yang harus diperhatikan adalah nilai amplitud dari

peak kurva H/V. Jika nilai tersebut berada pada klasifikasi A0 < 0.1 atau

A0 > 10 dengan range frekensi yang lebar (lebih dari 4 kali f0), dapat

dimungkinkan bahwa sensor yang digunakan tidak dalam kondisi baik

atau sinyal ambient yang diolah memiliki sumber yang sangat dekat.

Dalam hal ini harus diadakan pengukuran ulang.

3.4 Identifikasi Kurva H/V

4.3.1 Clear Peak

Terdapat beberapa kriteria suatu peak pada kurva HVSR dapat

dikategorikan sebagai clear peak diantaranya sebagai berikut:

Dari segi nilai amplitudo:

- Terdapat satu frekuensi (f-) dengan nilai antara f0/4 – f0 yang

memiliki nilai A0/AH/V(f-) > 2

- Terdapat frekuensi lain (f+) dengan nilai antara f0 – 4.f0 yang

memiliki nilai A0/AH/V(f+) > 2 - A0 > 2

Dari segi stabilitas peak:

- Peak dari kurva deviasi standar harus berada pada frekuensi yang

sama atau masih dalam batas toleransi 5% (SESAME).

- Nilai σf lebih rendah dari batas nilai ambang ε(f) (threshold),

dapat dilihat pada tabel di bawah.

- Nilai σA (f0) lebih rendah dari batas nilai ambang θ(f), dapat

dilihat pada tabel di bawah.

(sumber: SESAME)

Jika 5 dari 6 kriteria terpenuhi, maka nilai f0 yang didapatkan

dapat dikatakan sebagai frekuensi dominan di area tempat dilakukannya

pengukuran. Sebagai tambahan jika peak memiliki nilai amplitudo A0 lebih

besar dari 4 hingga 5, kemungkinan besar terdapat perbedaan kecepatan yang

besar antara lapisan lapuk dengan bedrock di bawah permukaan.

Gambar di atas merupakan salah satu contoh kurva H/V yang

memenuhi kriteria clear peak.

IV. INTERPRETASI

Terdapat beberapa interpretasi bentuk kurva H/V dan hubungannya

terhadap karakteristik geologi lokal, diantaranya:

4.1 Clear Peak

Jika pada titik pengukuran tidak dekat dengan kegiatan industri

yang dapat menghasilkan sinyal ambient (aktivitas mesin seperti turbin,

generator dan lain-lain), maka dapat dikatakan nilai f0 yang didapatkan

menginterpretasikan frekuensi dominan di area tersebut. Ukuran jarak dari

aktivitas industri adalah dapat terlihat beberapa kilometer dari titik

pengukuran (SESAME). Clear Peak dapat dilihat pada gambar berikut.

Namun jika data pengukuran dipengaruhi oleh sinyal ambient dari

aktivitas industri, maka dari hasil pengolahan akan menghasilkan kurva

H/V dengan peak yang tajam. Dapat pula diamati dari pengolahan masing-

masing window ketiga komponen. Jika tampak peak yang tajam, maka 95%

data tersebut terpengaruh oleh aktivitas industri dan tidak disarankan untuk

diinterpretasi nilainya. Berikut merupakan salah satu contoh sharp peak akibat

aktivitas industri.

Untuk melihat pengaruh dari aktivitas industri dapat pula dengan

menggunakan smoothing ketika pengolahan dan dilihat respon kurva H/V. Jika

semakin besar smoothing yang digunakan, maka akan menampilkan kurva sharp

peak yang semakin jelas.

4.2 Two Clear Peak (f1>f0)

Jika dari hasil pengolahan didapatkan dua Clear Peak yang sama-

sama memenuhi persyaratan yang sudah dijelaskan sebelumnya, maka ada

beberapa hal yang mungkin menjadi penyebabnya:

- surface velocity yang rendah

- bedrock yang sangat keras dan dalam

- terdapat kontras impedansi yang besar antara dua lapisan (minimal

sekitar 4)

- dapat pula disebabkan salah satu dari peak nya merupakan pengaruh

dari aktivitas industri.

4.3 Unclear Low Frequency Peak (f0 < 1 Hz)

Jika didapatkan peak frekuensi rendah yang tidak jelas (dapat

dilihat gambar di bawah pada subbab ini) langkah yang paling aman untuk

menghindari kesalahan dalam interpretasi pada titik pengukuran ini adalah

dengan melakukan interpretasi secara kuantitatif terhadap titik pengukuran

lain. Atau bila memungkinkan dilakukan pengukuran ulang pada kondisi

cuaca yang tenang atau pada malam hari dimana aktivitas manusia yang

tidak begitu tinggi. Kasus ini dapat disebabkan oleh beberapa hal, antara

lain:

- Daerah tersebut memiliki frekuensi dominan yang rendah dan kontras

impedansi dengan lapisan di bawahnya yang rendah (kurang dari 4)

- Pengaruh dari angin ketika pengukuran, khususnya pada kondisi

pengukuran yang tidak optimal (dekat dengan pohon atau bangunan)

- Pengukuran dilakukan ketika ada gangguan metorologi.

- Soil-Sensor Coupling yang buruk. Sebagai contoh pengukuran

dilakukan di tanah yang lunak (akibat hujan), atau pengukuran

dilakukan di atas rumput, atau dapat juga lempeng yang digunakan

untuk tatakan dari sensor yang buruk.

- Sumber getaran ambient (contoh: mesin truk berat yang sedang dalam

kondisi menyala) yang berada pada jarak yang dekat hingga sedang

(beberapa ratus meter).

4.4 Broad Peak

Pada kondisi ini dapat disebabkan adanya slope antara lapisan

lunak dengan lapisan yang lebih keras di bawah permukaan. Jika dapat

dilakukan pengukuran di area yang sama, maka lakukan pengukuran ulang

di sekitar area tersebut, kemudian diolah. Jika ketentuan-ketentuan berikut

terpenuhi, maka dapat dikatakan terdapat variasi struktur bawah tanah

yang signifikan secara lateral.

- Didapatkan kurva H/V yang clear peak.

- Didapatkan variasi frekuensi dari satu titik pengukuran tersebut dengan

titik lainnya. Namun variasi frekuensi masih dalam batas broad peak.

Hal ini umum dijumpai pada pengukuran di daerah lembah.

4.5 Flat H/V curve

Kondisi ini terjadi jika nilai H/V berada disekitar 0.5 – 2 tanpa

adanya peak. Hal ini dapat disebabkan oleh struktur bawah tanah yang

tidak memiliki kontras impedansi.

Salah satu contoh dapat pula dilihat pada hasil pengukuran

mikroseismik di Tehran – ABM site (SESAME) seperti gambar berikut.

ABM site memiliki karakteristik tanah yang kaku (endapan pasir

kasar) yang terletak di atas suatu bedrock yang tidak diketahui

kedalamannya.

Setelah mendapatkan parameter-parameter dari hasil pengolahan HVSR

yaitu frekuensi natural dan amplifikasi, interpretasi secara area dilakukan secara

kualitatif terhadap persebaran nilai dari parameter tersebut.