mikrozonasi seismisitas wilayah makassar dan …

15
MIKROZONASI SEISMISITAS WILAYAH MAKASSAR DAN SEKITARNYA BERDASARKAN DATA MIKROTREMOR DAN DATA SPT (STANDARD PENETRATION TEST) Aslam 1 , Sabrianto Aswad 2 , Muh. Fawzy Ismullah 3 1 Mahasiswa Program Studi Geofisika, Universitas Hasanuddin, Email: [email protected] 2 Staf Pengajar Program Studi Geofisika, Universitas Hasanuddin, Email: [email protected] 3 Staf Pengajar Program Studi Geofisika, Universitas Hasanuddin, Email: [email protected] ABSTRAK Makassar merupakan kota metropolitan dengan pembangunan infrastruktur yang tinggi. Makassar jauh dari fokus gempabumi besar, tetapi getaran yang paling mempengaruhi konstruksi bangunan adalah gempa-gempa kecil atau mikrotremor. Untuk meminimalisir kerusakan bangunan akibat dampak mikrotremor secara terus-menerus, maka dilakukan mitigasi salah satunya mikrozonasi. Upaya mikrozonasi daerah rawan kerusakan dilakukan dengan pengukuran mikrotremor menggunakan metode HVSR (Horizontal to Vertical Spectral Ratio) dan data SPT (Standard Penetration Test). Penelitian ini bertujuan untuk memetakan dan menentukan daerah rawan kerusakan di Makassar berdasarkan parameter frekuensi dominan, amplifikasi, kecepatan gelombang S hingga kedalaman 30 meter (Vs30), ketebalan sedimen, dan indeks kerentanan seismik. Sehingga dapat menjelaskan tingkat kerawanan seismik yang berguna sebagai perencanaan pembangunan di Makassar. Penelitian ini menggunakan 59 titik pengukuran mikrotremor dan 11 data SPT. Dalam penentuan Vs30 dengan inversi HVSR dan ketebalan sedimen digunakan data SPT untuk menghindari ketidakunikan data mikrotremor. Analisis data menunjukkan nilai frekuensi dominan berada pada rentang 1,2-19,09 Hz, nilai amplifikasi pada rentang 1,91-12,98, nilai Vs30 pada rentang 105,97-311,88 m/s, nilai ketebalan sedimen pada rentang 3,1-31,16 m, dan nilai indeks kerentanan seismik berkisar antara 0,26-78,97. Kesimpulan dari penelitian ini menunjukkan daerah dengan tingkat kerawanan rendah berada di sebelah timur Makassar dan daerah dengan tingkat kerawanan tinggi berada di sebelah barat Makassar. Kata kunci: Mikrotremor, HVSR, data SPT, Frekuensi Dominan, Vs30. ABSTRACT Makassar is a metropolitan city with high infrastructure development. Makassar is far from the focus of a great earthquake, but the most vibrations that affect building construction are small earthquakes or microtremor. To minimize the damage of buildings due to the impact of microtremor continuously, then mitigation is done one of them is mikrozonation. The microzonation efforts of the damage-prone areas were done by microtremor measurement using HVSR (Horizontal to Vertical Spectral Ratio) and SPT (Standard Penetration Test) data. This study aims to map and determine vulnerable areas in Makassar based on dominant frequency parameters, amplification, S wave velocity up to 30 meters depth (Vs30), sediment thickness, and seismic susceptibility index. Therefore, it can explain the level of seismic vulnerability that is useful as development planning in Makassar. This research used 59 microtremor measurement points

Upload: others

Post on 27-Oct-2021

7 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: MIKROZONASI SEISMISITAS WILAYAH MAKASSAR DAN …

MIKROZONASI SEISMISITAS WILAYAH MAKASSAR DAN SEKITARNYA BERDASARKAN DATA MIKROTREMOR DAN DATA SPT (STANDARD

PENETRATION TEST)

Aslam1, Sabrianto Aswad2, Muh. Fawzy Ismullah3

1Mahasiswa Program Studi Geofisika, Universitas Hasanuddin,

Email: [email protected] 2Staf Pengajar Program Studi Geofisika, Universitas Hasanuddin,

Email: [email protected] 3Staf Pengajar Program Studi Geofisika, Universitas Hasanuddin,

Email: [email protected]

ABSTRAK

Makassar merupakan kota metropolitan dengan pembangunan infrastruktur yang tinggi. Makassar

jauh dari fokus gempabumi besar, tetapi getaran yang paling mempengaruhi konstruksi bangunan

adalah gempa-gempa kecil atau mikrotremor. Untuk meminimalisir kerusakan bangunan akibat

dampak mikrotremor secara terus-menerus, maka dilakukan mitigasi salah satunya mikrozonasi.

Upaya mikrozonasi daerah rawan kerusakan dilakukan dengan pengukuran mikrotremor

menggunakan metode HVSR (Horizontal to Vertical Spectral Ratio) dan data SPT (Standard

Penetration Test). Penelitian ini bertujuan untuk memetakan dan menentukan daerah rawan

kerusakan di Makassar berdasarkan parameter frekuensi dominan, amplifikasi, kecepatan

gelombang S hingga kedalaman 30 meter (Vs30), ketebalan sedimen, dan indeks kerentanan

seismik. Sehingga dapat menjelaskan tingkat kerawanan seismik yang berguna sebagai

perencanaan pembangunan di Makassar. Penelitian ini menggunakan 59 titik pengukuran

mikrotremor dan 11 data SPT. Dalam penentuan Vs30 dengan inversi HVSR dan ketebalan

sedimen digunakan data SPT untuk menghindari ketidakunikan data mikrotremor. Analisis data

menunjukkan nilai frekuensi dominan berada pada rentang 1,2-19,09 Hz, nilai amplifikasi pada

rentang 1,91-12,98, nilai Vs30 pada rentang 105,97-311,88 m/s, nilai ketebalan sedimen pada

rentang 3,1-31,16 m, dan nilai indeks kerentanan seismik berkisar antara 0,26-78,97. Kesimpulan

dari penelitian ini menunjukkan daerah dengan tingkat kerawanan rendah berada di sebelah timur

Makassar dan daerah dengan tingkat kerawanan tinggi berada di sebelah barat Makassar.

Kata kunci: Mikrotremor, HVSR, data SPT, Frekuensi Dominan, Vs30.

ABSTRACT

Makassar is a metropolitan city with high infrastructure development. Makassar is far from the

focus of a great earthquake, but the most vibrations that affect building construction are small

earthquakes or microtremor. To minimize the damage of buildings due to the impact of

microtremor continuously, then mitigation is done one of them is mikrozonation. The

microzonation efforts of the damage-prone areas were done by microtremor measurement using

HVSR (Horizontal to Vertical Spectral Ratio) and SPT (Standard Penetration Test) data. This study

aims to map and determine vulnerable areas in Makassar based on dominant frequency

parameters, amplification, S wave velocity up to 30 meters depth (Vs30), sediment thickness, and

seismic susceptibility index. Therefore, it can explain the level of seismic vulnerability that is useful

as development planning in Makassar. This research used 59 microtremor measurement points

Page 2: MIKROZONASI SEISMISITAS WILAYAH MAKASSAR DAN …

and 11 SPT data. In the determination of Vs30 with HVSR inversion and sediment thickness used

SPT data to avoid microtremor data uniqueness. The data analysis showed that the dominant

frequency values were about 1.2-19.09 Hz, the amplification value in the range 1.91-12.98, the

Vs30 value in the range 105.97-311.88 m/s, the value of sediment thickness in the range of 3.1-

31.16 m, and seismic susceptibility index value ranged from 0.26-78.97. The conclusions of this

study indicate areas with low levels of vulnerability located next to the east of Makassar and areas

with high levels of vulnerability in the west of Makassar.

Keywords: Microtremor, HVSR, SPT data, Dominant Frequency, Vs30.

PENDAHULUAN

Survei mikrotremor telah banyak diterapkan

di beberapa negara misal Jerman dan Jepang

untuk keperluan mitigasi bencana, keperluan

geoteknik dan perencanaan kota (city

planning). Survei ini pernah dilakukan oleh

Syahruddin dkk. (2014) mengenai penentuan

profil ketebalan sedimen lintasan Kota

Makassar dengan mikrotremor. Dengan

melakukan survei mikrotremor maka dapat

diketahui hubungan nilai frekuensi dominan,

kecepatan gelombang geser pada kedalaman

30 meter, nilai amplifikasi, ketebalan

sedimen, dan indeks kerentanan seismik

berdasarkan kondisi geologi daerah

penelitian. Sebagai penunjang dalam

menentukan kecepatan gelombang geser pada

kedalaman 30 meter dan ketebalan sedimen,

maka digunakan data SPT (Standard

Penetration Test). Data SPT memuat

informasi perlapisan tanah dan kedalaman

untuk mengetahui geologi lokal daerah

penelitian secara detail. Berdasarkan

hubungan nilai frekuensi dominan, kecepatan

gelombang geser pada kedalaman 30 meter,

nilai amplifikasi, ketebalan sedimen, dan

indeks kerentanan seismik dan korelasi dari

data SPT daerah penelitian sehingga dapat

menjelaskan tingkat kerawanan seismik yang

nantinya berguna sebagai perencanaan

pembangunan suatu daerah.

TINJAUAN PUSTAKA

A. Geologi Regional

Pemaparan tinjauan geologi regional daerah

penelitian dan sekitarnya didasarkan pada

laporan hasil pemetaan Geologi Lembar

Ujung Pandang, Bantaeng dan Sinjai yang

disusun oleh Sukamto dan Supriatna (1982)

terdiri dari Endapan Alluviam, Formasi

Camba, Formasi Tonasa, dan Batuan

Gunungapi Baturape.

B. Mikrozonasi Seismik

Mikrozonasi adalah proses membagi daerah

yang aktif secara seismik ke dalam sub

regional yang mempunyai karakteristik yang

sama. Ketika karakteristik yang terkait

dengan aktivitas seismik dan prosesnya

Page 3: MIKROZONASI SEISMISITAS WILAYAH MAKASSAR DAN …

dipetakan ke dalam zona mikro disebut

mikrozonasi seismik (Sitharam, 2010).

C. Mikrotremor

Menurut Nakamura (1989), lapisan

permukaan biasanya terkena getaran oleh

aktivitas alam (badai, gelombang laut) dan

aktivitas buatan (mobil, kereta api dan lain-

lain). Gelombang laut menyebabkan getaran

suatu relativitas dalam jangka waktu lama

atau long period (2 - 3 detik atau lebih) yang

disebut mikroseismik. Badai dan aktivitas

buatan menyebabkan getaran dalam periode

singkat atau short period yang disebut

mikrotremor.

D. Horizontal to Vertical Spectral Ratio

(HVSR)

Metode HVSR dapat menunjukkan adanya

korelasi yang tepat dengan frekuensi alami

dasar medium pada lapisan yang lunak (soft

soil). Perbandingan tersebut dapat

didefinisikan seperti pada persamaan (1)

(Nakamura, 2000).

𝐻𝑉𝑆𝑅 = 𝑇𝑆𝐼𝑇𝐸 =𝑆𝐻𝑆

𝑆𝑉𝑆 (1)

Dengan 𝑆𝐻𝑆 adalah spektrum komponen

horizontal, 𝑆𝑉𝑆 adalah spektrum komponen

vertikal dan 𝑇𝑆𝐼𝑇𝐸 adalah struktur geologi

lokal atau site effect.

E. Frekuensi Dominan

Frekuensi dominan adalah nilai frekuensi

yang kerap muncul sehingga diakui sebagai

nilai frekuensi dari lapisan batuan di wilayah

tersebut sehingga nilai frekuensi dapat

menunjukkan jenis dan karakteristik batuan.

Tabel 1. Klasifikasi tanah berdasarkan nilai

frekuensi dominan oleh Kanai (Arifin dkk.,

2014)

F. Inversi Kurva HVSR

Inversi kurva HVSR adalah modul yang

menginversi HVSR obervasi untuk

mendapatkan model yang terbaik. Algoritma

pada modul ini didasarkan pada kombinasi

sederhana dari metode Monte Carlo pada

pencarian model ruang yang meninimalkan

fungsi ketidakcocokan (Herak, 2008).

𝑚 = ∑ {[𝐻𝑉𝑆𝑅𝑂𝐵𝑆(𝑓𝑖) −𝑖

𝐻𝑉𝑆𝑅𝑇𝐻𝐸(𝑓𝑖)]𝑊𝑖}2 (2)

Dimana 𝑂𝐵𝑆 adalah HVSR observasi, 𝑇𝐻𝐸

adalah HVSR teroritikal dan 𝑊𝑖 adalah

pembobotan.

Page 4: MIKROZONASI SEISMISITAS WILAYAH MAKASSAR DAN …

G. Kecepatan Gelombang S pada

Kedalaman 30 m (Vs30)

Vs30 adalah indikator yang baik untuk

menggambarkan karakteristik kekakuan dan

kekuatan tanah (Muzli dkk., 2016). Nilai

Vs30 ini dapat digunakan untuk

memperkirakan bahaya gempabumi dan

penentuan standar bangunan tahan gempa

(Roser dan Gosar, 2010).

Tabel 2. Klasifikasi situs tanah berdasarkan

SNI 1726 (2012)

Nilai Vs30 bisa ditentukan dari rumus berikut

(CEN, 2004),

𝑉𝑆30 =30

∑ℎ𝑖𝑉𝑖

𝑁𝑖=1

(3)

Dengan ℎ𝑖 adalah ketebalan (meter), 𝑉𝑖

adalah kecepatan gelombang geser setiap

lapisan ke-I, N merupakan jumlah lapisan di

atas kedalaman 30 meter.

H. Amplifikasi

Amplifikasi merupakan perbesaran

gelombang seismik yang terjadi akibat

adanya perbedaan yang signifikan antar

lapisan, dengan kata lain gelombang seismik

akan mengalami perbesaran, jika merambat

pada suatu medium ke medium lain yang

lebih lunak dibandingkan dengan medium

awal yang dilaluinya. Semakin besar

perbedaan itu, maka perbesaran yang dialami

gelombang akan semakin besar (Arifin dkk.,

2014).

Tabel 3. Klasifikasi nilai faktor amplifikasi

(Setiawan, 2009)

I. Ketebalan Sedimen

Prinsip dasar dari hubungan antara respon

lokasi (frekuensi resonansi) dan ketebalan

sedimen dapat dijelaskan melalui sebuah

model sederhana seperti pada gambar 1.

Gambar 1. Prinsip dasar dari respon lokasi

dan fungsi transfer (Seht dan Wohlenberg,

1999)

Pada gambar 1 sebuah batuan dasar ditutupi

oleh lapisan sedimen yang lunak dengan

ketebalan m dan kecepatan gelombang geser

Vs. Frekuensi resonansi terjadi pada

ketebalan λ/4 atau disebut lapisan halfspace.

Hal ini disebabkan karena ketebalan λ/4

terjadi amplitudo maksimum (Seht dan

Wohlenberg, 1999).

Page 5: MIKROZONASI SEISMISITAS WILAYAH MAKASSAR DAN …

Ketebalan sedimen (𝑚) adalah,

𝑚 =𝑣0

4𝑓𝑟 (4)

J. Indeks Kerentanan Seismik

Indeks kerentanan seismik merupakan indeks

yang menggambarkan tingkat kerentanan

lapisan tanah permukaan terhadap deformasi

saat terjadi gempabumi (Nakamura, 2008).

Besarnya indeks kerentanan seismik (𝐾𝑔)

dapat dihitung dengan persamaan

(Nakamura, 2000),

𝐾𝑔 =𝐴0

2

𝑓0 (5)

Dimana 𝐴0 adalah faktor amplifikasi, 𝑓0

adalah frekuensi dominan (Hz).

K. SPT (Standard Penetration Test)

SPT ini merupakan suatu metode uji yang

dilaksanakan bersamaan dengan pengeboran

untuk mengetahui kekuatan tanah maupun

pengambilan contoh terganggu. Alat dan cara

kerja percobaan ini diperlihatkan dalam

gambar 2 (Towhata, 2008).

Gambar 2. Uji coba SPT (Towhata, 2008)

METODE PENELITIAN

A. Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian ini berada pada koordinat

5,204°LS - 5,097°LS dan 119,397°BT –

119,507°BT Kota Makassar dan Sekitarnya,

Sulawesi Selatan. Dapat dilihat pada gambar

3.

Gambar 3. Peta lokasi penelitian

B. Instrumen Penelitian

Instrumen yang digunakan pada penelitian ini

terdiri dari perangkat keras dan perangkat

lunak. Perangkat lunak yang digunakan

dalam penelitian ini adalah MATLAB

R2009a, Datapro, Geopsy, Google Earth,

Microsoft Office 2016 dan Surfer 14.

Perangkat keras yang digunakan dalam

penelitian ini adalah Digital Portable

Seismograph tipe TDL-303S, Seismometer

tipe TDV-23S, Global Positioning System

(GPS), kabel, kompas dan Laptop.

Page 6: MIKROZONASI SEISMISITAS WILAYAH MAKASSAR DAN …

C. Tahap Penelitian

1. Tahap Desain Survei

Pada tahap desain survei, dengan

menggunakan software Google Earth

ditentukan lokasi pengambilan data.

Penentuan titik pengambilan data

mikrotremor dilakukan secara grid dengan

spasi 2 km. Hasil dari survei penentuan lokasi

didapatkan 19 titik yang dijadikan tempat

pengambilan data mikrotremor. Data

sekunder didapatkan dari peneliti sebelumnya

(Hakim, 2011), sehingga total data

mikrotremor yang digunakan sebanyak 59

titik.

2. Tahap Pengambilan Data

Pengukuran mikrotremor di setiap titik

penelitian dilakukan selama ±30 menit

dengan sampling frekuensi 100 Hz. Hasil

pengukuran data mikrotremor berupa data

mentah getaran tanah dalam fungsi waktu.

3. Tahap Pengolahan Data

Tahap pengolahan data adalah data mentah

hasil pengukuran mikrotremor dikonversi ke

dalam ekstensi MSD (MiniSeed)

menggunakan software DataPro. Kemudian,

melakukan Fast Fourier Transform dari

domain waktu ke domain frekuensi pada 3

komponen pengukurandan penghalusan data

menggunakan type smoothing Konno &

Ohmachi (1998) menggunakan. Setelah itu

inversi model HVSR untuk mendaptakan

nilai Vs berdasarkan metode Monte Carlo

dengan memasukkan 6 parameter awal di

antaranya 𝑉𝑠, 𝑉𝑃, 𝜌, ℎ, 𝑄𝑠 dan 𝑄𝑃, lalu

menghitung nilai Vs30 dan mendapatkan

nilai amplifikasi dari kurva HVSR.

Kemudian, menghitung ketebalan sedimen

dan nilai Indeks Kerentanan Seismik. Dan

mikrozonasi setiap data menggunakan

metode Interpolasi Kriging.

4. Tahap Analisis Data

Menganalisis data mikrotremor dengan

metode HVSR sehingga menghasilkan kurva

H/V, nilai frekuensi dominan (𝑓0), nilai

kecepatan gelombang S pada kedalaman 30

m (𝑉𝑠30), faktor amplifikasi (𝐴0). Data 𝑓0 dan

𝑉𝑠30 tersebut digunakan sebagai data

masukan untuk menghitung nilai ketebalan

sedimen. Data 𝑓0 dan 𝐴0 tersebut digunakan

sebagai data masukan untuk menghitung nilai

indeks kerentanan seismik (𝐾𝑔).

Mikrozonasi setiap data menggunakan

software Surfer 14 memakai metode

Interpolasi Kriging. Mikrozonasi dari

ketebalan sedimen dan kecepatan gelombang

S pada kedalaman 30 m (𝑉𝑠30) dikorelasikan

dengan data SPT. Mikrozonasi setiap data

lalu dikorelasikan dengan peta geologi daerah

penelitian.

Page 7: MIKROZONASI SEISMISITAS WILAYAH MAKASSAR DAN …

D. Bagan Alir

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Frekuensi Dominan

Frekuensi dominan di Kota Makassar

diperoleh dari puncak kurva H/V pada

gambar 4.

Gambar 4. Kurva H/V hasil pengolahan

Geopsy pada titik (A) GS17 dan (B) MP31

Kurva HVSR pada gambar 4 titik GS17 di

Gontang Barat Gowa memiliki frekuensi

dominan sebesar 1,11816 Hz berada pada tipe

I dan titik MP31 di dekat UPRI Makassar

memiliki frekuensi dominan sebesar

19,091Hz berada pada tipe IV berdasarkan

klasifikasi tabel 1. Titik GS17 memiliki nilai

minimum frekuensi dominan dan titik MP31

memiliki nilai maksimum frekuensi dominan

dari 59 titik pengukuran mikrotremor.

Gambar 5 Peta mikrozonasi frekuensi

dominan daerah penelitian

Berdasarkan peta mikrozonasi frekuensi

dominan yang ditunjukkan pada gambar 5,

nilai yang diperoleh pada rentan 1,11816 Hz

sampai 19,091 Hz. Daerah penelitian yang

frekuensi berkisar 1 Hz sampai 6 Hz

Page 8: MIKROZONASI SEISMISITAS WILAYAH MAKASSAR DAN …

merupakan daerah endapan alluvial yang

sangat luas berupa tanah lunak meliputi

beberapa kecamatan pada bagian barat, yaitu

Barombong, Bontoala, Makassar, Mamajang,

Mariso, Rappocini, Tallo, Ujung Pandang,

Ujung Tanah, dan Wajo. Pada gambar 5 nilai

frekuensi 6 Hz sampai 20 Hz berada pada

bagian Timur penelitian didominasi oleh

Formasi Camba dan Formasi Tonasa yang

tergolong keras. Rentan nilai frekuensi ini

berada pada daerah Kecamatan

Panakkukang, Kecamatan Tamalanrea, dan

Kecamatan Manggala. Klasifikasi

berdasarkan nilai frekuensi dominan

mikrotremor oleh Kanai pada gambar 6.

Gambar 6. Peta mikrozonasi frekuensi

dominan berdasarkan klasifikasi oleh Kanai

B. Amplifikasi

Nilai amplifikasi berhubungan dengan tingkat

kepadatan batuan, dimana berkurangnya

kepadatan

Nilai amplifikasi di daerah penelitian

diperoleh berkisar 1.90 sampai 13 yang

tersebar di 59 titik pengukuran dapat dilihat

pada gambar 7.

Gambar 7. Peta mikrozonasi amplifikasi

Nilai amplifikasi dapat dibagi 4 zona seperti

pada tabel 3. Daerah penelitian dengan nilai

1,5 sampai 3 merupakan daerah dengan nilai

amplifikasi rendah meliputi sebelah timur

daerah penelitin, yaitu Kecamatan Manggala

dan Kecamatan Biringkanaya yang berarti

daerah tersebut berisiko rendah mengalami

kerusakan. Daerah penelitian dengan nilai 3

sampai 6 merupakan nilai amplifikasi sedang

yang mencakup Kecamatan Manggala,

Kecamatan Tallo, Kecamatan Panakkukang,

Kecamatan Tamalanrea, Kecamatan Somba

Opu, Kecamatan Pallangga dan Kecamatan

Barombong. Daerah penelitian bernilai 6

sampai 9 merupakan nilai amplifikasi tinggi

yang mencakup Kecamatan Tamalate,

Kecamatan Rappocini, Kecamatan

Panakkukang, Kecamatan Bontoala,

Kecamatan Wajo, Kecamatan Ujung Tanah,

Kecamatan Ujung Pandang, Kecamatan

Page 9: MIKROZONASI SEISMISITAS WILAYAH MAKASSAR DAN …

Makassar, Kecamatan Mariso dan

Kecamatan Mamajang pada daerah tersebut

harus diwaspadai karena berisiko tinggi

mengalami kerusakan saat terjadi

gempabumi. Daerah penelitian dengan nilai 9

sampai 13 merupakan nilai amplifikasi sangat

tinggi yang mencakup di sebalah barat dan

timur Kecamatan Panakkukang. Klasifikasi 4

zona itu seperti pada gambar 8.

Gambar 8. Peta mikzonasi amplifikasi

berdasarkan tabel 3

Jika dilihat dari peta geologi daerah

penelitian yang memiliki amplifikasi tinggi

dan sangat tinggi terdapat pada formasi

endapan alluvial yang sebagian besar berupa

tanah lunak sehingga gelombang gempabumi

yang melewati daerah tersebut mengalami

penguatan atau teramplifikasi dan amplifikasi

rendah dan sedang terdapat pada Formasi

Camba, Formasi Tonasa, formasi batuan

vulkanik Baturape yang sebagian besar

batuan sedimen keras, hal ini menyebabkan

gelombang gempabumi yang melewati

daerah tersebut teramplifikasi lebih rendah.

C. Kecepatan Gelombang S pada

Kedalaman 30 Meter

Kurva HVSR hasil pengolahan mikrotremor

diinversikan menggunakan software HVSR

yang dikembangkan oleh Herak (2008) untuk

mendapatkan nilai kecepatan gelombang S

pada kedalaman tertentu. Data SPT

digunakan untuk menghindari ketidakunikan

data inversi. Data SPT sebagai data

pendukung dalam menentukan model awal

Vs dengan melihat litologi dan kedalaman

setiap lapisan litologi. Gambar

89menunjukkan hasil inversi pada salah satu

titik pengukuran.

Gambar 9. Hasil inversi kurva HVSR pada

titik MS25

Gambar 10. Hasil inversi kecepatan

gelombang S

Page 10: MIKROZONASI SEISMISITAS WILAYAH MAKASSAR DAN …

Gambar 11. Peta mikrozonasi Vs30

Pada gambar 11 terlihat rentang mikrozonasi

Vs30 berkisar 100 m/s sampai 170 m/s

ditandai dengan warna biru merupakan nilai

rendah yang berada di Kecamatan Tamalate,

Kecamatan Rappocini, Kecamatan Makassar,

Kecamatan Mamajang, Kecamatan Mariso,

Kecamatan Ujung Pandang, Kecamatan

Ujung Tanah, Kecamatan Wajo, dan Selatan

Kecamatan Manggala. Daerah penelitian

Vs30 rendah didominasi oleh endapan

alluvial, bagian barat dekat pantai merupakan

endapan rawa yang luas. Mikrozonasi Vs30

berkisar 170 m/s sampai 240 m/s ditandai

dengan warna hijau sampai kuning

didominasi oleh endapan alluvial berupa

pasir dan lempung serta dipengaruhi oleh

batuan dasar yang lebih dangkal daripada

zona berwarna biru. Mikrozonasi Vs30

berkisar 240 m/s sampai 310 m/s ditandai

dengan warna jingga sampai merah

didominasi oleh Formasi Batuan Vulkanik

Baturape, Formasi Camba, Formasi Tonasa

dengan dengan lapisan yang lebih tipis,

sehingga nilai Vs30 dipengaruhi oleh batuan

dasar yang kedalamannya kurang dari 30

meter.

Tabel 4. Perbandingan nilai Vs30 Data SPT

dan Vs30 Mikrozonasi

Berdasarkan tabel 2 terlihat bahwa terdapat 2

kelas pada daerah penelitian, yaitu SE (tanah

lunak) berwarna biru dan SD (tanah sedang)

berwarna hijau seperti pada gambar 12.

Gambar 12. Peta mikrozonasi Vs30

berdasarkan klasifikasi SNI 1726

D. Ketebalan Sedimen

Nilai ketebalan sedimen dipadukan dengan

data SPT yang memuat informasi tentang

jenis litologi, ketebalan litologi, dan

kedalaman batuan dasar. Semakin besar

ketebalan sedimen, maka semakin kecil

frekuensi dominan yang cenderung

mengalami penguatan goncangan yang tinggi

Page 11: MIKROZONASI SEISMISITAS WILAYAH MAKASSAR DAN …

sehingga bangunan mengalami kerusakan,

dan sebaliknya.

Gambar 13. Peta mikrozonasi ketebalan

sedimen

Perbandingan ketebalan sedimen antara data

SPT dan peta mikrozonasi dapat dilihat pada

tabel 5.

Tabel 5. Perbandingan nilai Ketebalan

Sedimen Data SPT dan Ketebalan Sedimen

Mikrozonasi

E. Indeks Kerentanan Seismik

Hasil dari perhitungan indeks kerentanan

seismik pada daerah penelitian sangat

bervariasi yaitu sekitar 0,20 sampai 80.

Tinggi rendahnya nilai indeks kerentanan

seismik sama dengan tingkat kerusakan suatu

daerah dan sangat dipengaruhi oleh frekuensi

dominan dan amplifikasi, seperti yang

ditunjukkan pada gambar 14.

Gambar 14. Peta mikrozonasi indeks

kerentanan seismik

Berdasarkan gambar 14, nilai indeks

kerentanan seismik nilai rentan nilai 20

sampai 80 yang ditandai dengan warna

kuning sampai merah berada pada bagian

barat. Sedangkan, nilai indeks kerentanan

seismik di bawah 5 yang ditandai dengan

warna biru berada pada bagian timur, yaitu

Kecamatan Manggala, Kecamatan

Tamalanrea, dan Kecamatan Biringkanaya

didominasi oleh Formasi Camba dan Formasi

Tonasa, serta utara Kecamatan Pallangga

didominasi oleh Formasi Batuan Vulkanik

Gunungapi Baturape.

Untuk mengetahui kawasan rawan

gempabumi daerah penelitian dilakukan

pembobotan menggunakan metode AHP

dengan nilai Eigen faktor yang digunakan

dalam pembobotan seperti pada tabel 6.

Page 12: MIKROZONASI SEISMISITAS WILAYAH MAKASSAR DAN …

Tabel 6. Nilai bobot dan alternatif tiap

parameter

Tabel 7. Tingkat kerawanan

Gambar 15. Peta kerawanan gempabumi

menggunakan metode AHP

Berdasarkan gambar 15 daerah yang

mengalami kerawanan tinggi ditandai dengan

warna merah berada pada di pantai barat

Makassar, yaitu Kecamatan Ujung Tanah,

Kecamatan Wajo, Kecamatan Bontoala,

Kecamatan Ujung Pandang, dan Kecamatan

Mariso. Sedangkan daerah dengan

kerawanan rendah ditandai dengan warna

hijau berada pada Kecamatan Manggala,

Kecamatan Panakkukang, Kecamatan

Tamalanrea, Kecamatan Biringkanaya, dan

sebelah utara Kecamatan Somba Opu.

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan penelitian mengenai

Mikrozonasi Seismisitas Kota Makassar dan

Sekitarnya Berdasarkan Data Mikrotremor

dan Data SPT (Standard Penetration Test)

yang telah dilakukan dapat diambil

kesimpulan sebagai berikut:

1. Nilai frekuensi dominan untuk daerah

penelitian berada pada rentang 1,2 Hz

sampai 19,09 Hz. Adapun nilai amplifikasi

berkisar antara 1,91 sampai 12,98 dan nilai

kecepatan gelombang S pada kedalaman

30 meter antara 105,97 m/s sampai 311,88

m/s. Serta nilai ketebalan sedimen berkisar

3,1 m sampai 31,16 m dan nilai indeks

kerentanan seismik berkisar antara 0,26

sampai 78,97.

2. Berdasarkan pada peta tingkat kerawanan

gempabumi daerah penelitian memiliki

tingkat kerawanan rendah berada di

Kecamatan Manggala, Kecamatan

Panakkukang, Kecamatan Tamalanrea,

Kecamatan Biringkanaya dan sebelah

utara Kecamatan Somba Opu. Tingkat

kerawaanan tinggi berada di Kecamatan

Mariso, Kecamatan Ujung Pandang,

Page 13: MIKROZONASI SEISMISITAS WILAYAH MAKASSAR DAN …

Kecamatan Wajo, Kecamatan Ujung

Tanah dan Kecamatan Bontoala.

B. Saran

1. Untuk penelitian selanjutnya diharapkan

titik pengukuran dapat berada tepat di

lokasi data SPT, sehingga dapat

mengoreksi hasil Vs30 antara mikrozonasi

dan data SPT.

2. Bagi masyarakat diharapkan membuat

bangunan tahan gempa disesuaikan

dengan tingkat risiko gempa berdasarkan

indeks kerentanan seismik dan kerawanan

gempabumi menggunakan metode AHP.

DAFTAR PUSTAKA

Alfauzi, Muhammad, Muhammad Hamzah,

Bambang Hari Mei, dan Hetty Triastuty.

2013. "Analisis Sinyal Dari Gempa

Tornilo Di Gunung Papandayan Periode

Bulan April - Mei 2013." (Universitas

Hasanuddin).

Alfiana, AN. 2010. Metode Ordinary Kriging

pada Geostatistika. Skripsi, Yogyakarta:

Universitas Negeri Yogyakarta.

Arifin, Satria Subkhi, Bagus Sapto Mulyatno,

Marjiyono, dan Roby Setianegara. 2014.

"Penentuan Zona Rawan Guncangan

Bencana Gempabumi Berdasarkan

Analisis Nilai Amplifikasi HVSR

MIkrotremor dan Analisis Periode

Dominan Daerah Liwa dan Sekitarnya."

Jurnal Geofisika 2 (1).

Bour, M., D. Fouissac, P. Dominique, dan C.

Martin. 1998. "On the Use of

Microtremor Recording in Seismic

Microzonation." Soil and Earthquake

Engineering.

CEN. 2004. Eurocode 8-Design of Structures

for Earthquake Resistance. Part 1:

General Rules, Seismic Actions and

Rules for Buildings. Brussels: European

Committee for Standardization.

Daryono, Sutikno, dan Bambang Prayitni

Setio. 2009. "Data Mikrotremor dan

Pemanfaatannya untuk Pengkajian

Bahaya Gempabumi." (BMKG).

Fajri, Ihsanul. 2016. Perbandingan Metode

Interpolasi IDW, Kriging, dan Spline

Pada Data Spasial Suhu Permukaan

Luat. Skripsi, Bogor: IPB.

Herak, Marijan. 2008. "ModelHVSR-A

Matlab Tool to Model Horizontal to

Vertical Spectral Ratio of Ambient

Noise." Computer & Geosciences

(Elsevier) 34: 1514 - 1526.

Irjan, A., dan Bukhori. 2011. "Pemetaan

Wilayah Rawan Bencana Berdasarkan

Data Mikroseismik Menggunakan TDS

(Time Digital Seismograph) Tipe 303S

(Studi Kasus : Kampus I UIN Maulana

Malik Ibrahim Malang dan Sekitarnya)."

Jurnal Neutrino 3.

Konno, Katsuaki, dan Tatsuo Ohmachi. 1998.

"Ground-Motion Characteristics

Estimated from Spectral Ratio betwen

Horizontal and Vertical Components of

Microtremor." Bulletin of the

Seismological Society of America 88 (1):

228 - 241.

Lantu, Dewi Ika Kartika, Sabrianto Aswad,

dan Muh. Imran Tahir. 2012. "Investigasi

Pergerakan Tanah Berbasis Pola

Kecepatan Tanah Maksimum (PGV)

Akibat Gempa Bumi Untuk Identifikasi

Stabilitas Wilayah Sebagai Salah Satu

Acuan Pembangunan Infrastruktur."

Page 14: MIKROZONASI SEISMISITAS WILAYAH MAKASSAR DAN …

Lyons, Richard G. 2001. "Understanding

Digital Signal Processing." Prentice Hall

PTR.

Muhtar, dan Arief Alihudien. 2008. "Indeks

Kerentanan dan Amplifikasi Tanah

Akibat Gempa di Wilayah Universitas

Muhammadiyah Jember." Media Teknik

Sipil (Universitas Muhammadiyah

Jember) 158 - 162.

Muzli, M., R. Pandhu Mahesworo, Siswoyo,

S. Pramono, K.R. Dewi, Budiarta, dan O.

Sativa. 2016. "Pengukuran Vs30

Menggunakan Metode MASW Untuk

Wilayah Yogyakarta." (BMKG).

Nakamura, Yutaka. 1989. "A Method for

Dynamic Characteristics Estimation of

Subsurface using Microtremor on the

Ground Surface." (Railway Technical

Research Institute) 30 (1).

Nakamura, Yutaka. 2000. "Clear

Identification of Fundamental Idea of

Nakamura's Technique and Its

Applications." (System and Data

Research Co. Ltd).

Nakamura, Yutaka. 2008. "On The H/V

Spectrum." (The 14th World COnference

on Earthquake Engineering).

Okada, Hiroshi. 2003. "The Microtremor

Survey Method." Geophysical

Monographs Series (Society of

Exploration Geophysics) (12).

Roser, J., dan A. Gosar. 2010. "Determination

of Vs30 for Seismic Ground

Classifications in the Ljubljana Area."

Acta Geotechnica Slovenia.

Saaty, Thomas L. 1993. "The Hierarchon: A

Dictionary of Hierarchies." AHP Series

5: 496.

Saputra, S.E.A., A. Suhaimi, dan F.

Mulyasari. 2010. "Makrozonasi dan

Mikrozonasi Kerentanan Bencana

Gempa Bumi di WIlayah Ende sebagai

Data Dasar Perencanaan dan

Pengembangan Wilayah." Jurnal

Geologi Indonesia 5 (3): 171 - 186.

Seht, Malte Ibs-von, dan Jurgen Wohlenberg.

1999. "Microtremor Measurements Used

to Map Thickness of Soft Sediments."

Bulletin of the Seismologi Society of

America 89 (1): 250 - 259.

Setiawan, J.R. 2009. "Mikrozonasi Seismitas

Daerah Yogyakarta dan Sekitarnya."

(ITB).

Sitharam, T.G. 2010. Technical Document on

Geotechnical/Geophysical

Investigations For Seismic

Microzonation Studies of Urban Centres

in India. New Delhi: Working Group of

Experts Geotechnical Engineering

(WGE-GT), NDMA.

SNI 4153. 2008. Cara Uji Penetrasi

Lapangan dengan SPT. Jakarta: Badan

Standardisasi Nasional.

SNI 1726. 2012. Tata Cara Perencanaan

Ketahanan Gempa Untuk Struktur

Bangunan Gedung dan Non Gedung.

Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.

Sukamto, Rab, dan Sam Supriatna. 1982.

Geologi Lembar Ujungpandang,

Benteng dan Sinjai, Sulawesi. Bandung:

Direktorat Geologi, Departemen

Pertambangan, Republik Indonesia.

Syahruddin, Muhammad Hamzah, Sabrianto

Aswad, Erni Fransisca Palullungan,

Maria, dan Syamsuddin. 2014.

"Penentuan Profil Ketebalan Sedimen

Lintasan Kota Makassar dengan

Mikrotremor." Jurnal Fisika

(Geophysics Departement, Hasanuddin

University) 4 (1).

Tan, Li. 2008. Digital Signal Processing

Fundamentals and Applications. San:

Elsevier.

Page 15: MIKROZONASI SEISMISITAS WILAYAH MAKASSAR DAN …

Towhata, Ikuo. 2008. Geotechnical

Earthquake Engineering. Edited by Wei

Wu and Ronaldo I. Borja. Tokyo:

Springer.

Tuladhar, R., N.N.H. Cuong, dan F.

Yamasaki. 2004. "Seismic

MIcrozonation of Hanoi, Vietnam Using

Microtremor Observation." (13th World

Conference on Earthquake Engineering)

(2539).

Wakamatsu, K., M. Matsuoka, dan K.

Hasegawa. 2006. "GSI-Based

Nationwide Hazard Zoning Using The

Japan Engineering Geomorphologi

Classification Map." Procaeding of the

8th U.S. National Conference on

Earthquake Engineering 849.