IDENTIFIKASI BATUAN DASAR (BEDROCK - eprints.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

IDENTIFIKASI BATUAN DASAR (BEDROCK)

MENGGUNAKAN METODE SEISMIK REFRAKSI

DI LOKASI PEMBANGUNAN RUMAH SAKIT PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

Disusun oleh:

MURTEZA NUR ISNANI RAHMAWATI

M0208043

SKRIPSI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM


SURAKARTA

Oktober, 2013


commit to user

i

IDENTIFIKASI BATUAN DASAR (BEDROCK)




Disusun oleh:


M0208043

SKRIPSI

Diajukan untuk memenuhi sebagian

persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM


SURAKARTA

Oktober, 2013


commit to user


commit to user

iii

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa isi intelektual Skripsi saya yang berjudul

“IDENTIFIKASI BATUAN DASAR (BEDROCK) MENGGUNAKAN

METODE SEISMIK REFRAKSI DI LOKASI PEMBANGUNAN RUMAH

SAKIT PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET” adalah hasil

kerja saya dan sepengetahuan saya hingga saat ini isi Skripsi tidak berisi materi

yang telah dipublikasikan atau ditulis oleh orang lain atau materi yang telah

diajukan untuk mendapatkan gelas kesarjanaan di Universitas Sebelas Maret atau

di Perguruan Tinggi lainnya kecuali telah dituliskan di daftar pustaka Skripsi ini

dan segala bentuk bantuan dari semua pihak telah ditulis di bagian ucapan

terimakasih. Isi Skripsi ini boleh dirujuk atau diphotocopy secara bebas tanpa

harus memberitahu penulis.

Surakarta, 30 Oktober 2013

Murteza Nur Isnani Rahmawati


commit to user

iv

MOTTO

“Bila kita berani mengambil sebuah keputusan, maka beranilah juga untuk

mempertanggungjawabkan segala konsekuensinya. Selanjutnya biarlah Allah

SWT yang menentukan akhirnya”

“Dan bersabarlah dalam menunggu ketetapan Tuhanmu, maka sesungguhnya

kamu berada dalam penglihatan Kami……”

(Q.S Ath Thuur: 52)

“...Sesungguhnya Allah tidak mengubah keadaan suatu kaum sehingga mereka

mengubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri...”

(Q.S Ar-Ra’d:11)

PERSEMBAHAN:

Ibu ~ you’re my everything :) terima kasih telah menjadi ibu yang sempurna buat

kami.

Bapak ~ Cinta&Doa untukmu selalu...

Te’Nina, Mbak Tick, Mbak Antin ~ terima kasih untuk kesabarannya menghadapi

adek

Mas Memed ~ laki-laki yg tak pernah tergantikan oleh siapapun, love you so

much terima kasih untuk semua kasih sayangnya

Dek Nava ~ Jadilah lebih baik dari kakak2mu ini :)

Keluarga Besar H.M. Ardjono dan Keluarga Besar Soelarno :) :)


commit to user

v

IDENTIFIKASI BATUAN DASAR





Jurusan Fisika, Fakultas MIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian menggunakan metode seismik refraksi di lokasi

Pembangunan Rumah Sakit Pendidikan Universitas Sebelas Maret pada tanggal

31 Oktober 2012 dengan menggunakan alat P.A.S.I Seismograph Mod. 16S24-P

dengan 24 geophone. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kedalaman

lapisan bedrock di wilayah rencana pembangunan Rumah Sakit Pendidikan oleh

Universitas Sebelas Maret berdasarkan data seismik. Data yang diperoleh berupa

waktu rambat sebagai fungsi jarak. Data tersebut kemudian diolah menggunakan

Software WinSism 12 untuk memperoleh waktu tiba gelombang dari sumber

menuju geophone (first arrival time). Dari pengolahan data tersebut kemudian

diinterpretasi dengan menggunakan metode Intercept Time. Metode Intercept

Time menggunakan konsep nilai intercept time dari kurva travel time. Dari hasil

interpretasi data ini diperoleh kecepatan perambatan gelombang P pada medium

dan ketebalan lapisan batuan di tiga lintasan yang terdapat di lokasi penelitian.

Hasil interpretasi menunjukkan bahwa batuan dasar (bedrock) diindikasikan

terdapat pada kedalaman 5,09 meter hingga 11,36 meter dibawah permukaan

tanah dengan kecepatan berkisar antara 948 m/s hingga 1.761 m/s. Lapisan

dibawahnya diinterpretasikan sebagai lapisan yang mengandung clay (lempung),

saturated sand (pasir halus), saturated sand berampur gravel (pasir sedang) dan

clayey sandstones (batu pasir lempungan).

Kata kunci : seismik refraksi, batuan dasar, Metode Intercept Time, WinSism 12


commit to user

vi

IDENTIFICATION OF BEDROCK

USING SEISMIC REFRACTION METHOD

IN ESTABILISHMENT LOCATION HOSPITAL EDUCATION

SEBELAS MARET UNIVERSITY


Physics Department, Faculty of Sciences, Sebelas Maret University Surakarta

ABSTRACT

A research of refraction methods in estabilishment location Hospital

Education Sebelas Maret University has been done on October 31 2012 with

P.A.S.I Seismograph Mod. 16S24 seismic refraction instrument with 24

geophone. This research in order to determine the depth of bedrock in the

estabilishment location hospital education Sebelas maret University. In this data

acquisition, the travel time data was a distance function. Processing and

interpretation data used Intercept Time Method. Intercept Time Method used

value of intercept time concept from travel time curve. This interpretation which

resulted P wave velocities and layer rocks thickness in three-line which scattered

in area of survey. The result was that we were able to obtain bedrock having the

depth of 5,09 meters until 11,36 meters and heaving spreading velocity 948 m/s –

1.761 m/s is interpreted as clay, saturated sand, saturated sand&gravel and clayey

sandstones.

Keywords: seismic refraction, bedrock depth, Intercept Time method, WinSism

12

.


commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Alloh SWT atas segala limpahan nikmat dan

karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi. Sholawat

dan salam senantiasa penulis sampaikan kepada Rosulullah SAW sebagai

pembimbing seluruh umat manusia.

Skripsi yang penulis susun sebagai bagian dari syarat untuk mendapatkan

gelar sarjana sains dengan judul “Identifikasi Batuan Dasar (Bedrock)

menggunakan Metode Seismik Refraksi di Lokasi Pembangunan Rumah Sakit

Pendidikan Universitas Sebelas Maret”. Dalam penyusunan laporan ini, penulis

tidak lepas dari bimbingan, pengarahan dan bantuan dari berbagai pihak, maka

pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada :

1. Orang tua, mas, adik serta keluarga besar penulis yang selama ini memberikan

dorongan moral, doa dan semangat kepada penulis.

2. Bapak Ahmad Marzuki, S.Si, Ph.D. selaku Ketua Jurusan Fisika Fakultas

MIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Bapak Budi Legowo, S.Si., M.Si. selaku Pembimbing I yang telah sabar

mendampingi selama penelitian, memberi motivasi, memberi ide-ide dan

saran dalam penyusunan skripsi.

4. Bapak Artono Dwijo Sutomo S.Si selaku Pembimbing II yang telah

mendampingi selama penelitian, memberi motivasi, dan saran dalam

penyusunan skripsi.

5. Bapak Drs. Suharyana, MsC., PhD. selaku pembimbing akademis atas

motivasi dan saran-sarannya selama menjalani perkuliahan.

6. Bapak Sorja Koesoema yang telah banyak memberi masukan :)

7. Keluarga G In Act (Ardi, Bugar, Dian, Reza, Zulfa, Alm. Alam) terima kasih

untuk perjuangannya.

8. Keluarga Dema 2010 & keluarga IPA4 terima kasih selalu siap mendengarkan

keluh kesah setiap saat.

9. Keluarga Galaksi’08 yang telah memberi warna indah selama 5 tahun ini :).


commit to user

viii

10. Bapak-bapak Balai Bengawan Solo yang telah memudahkan dalam pencarian

data.

11. Teman-teman GPS (Gilang, Kinayung, Tomo Elsa, Mas Nakif, Agus) yang

telah banyak membantu di lapangan dan banyak memberi masukan.

12. Mbak Titik yang jadi temen berantem sekaligus penolong dirumah.

13. Bapak&Ibu Manahan yang ikut mendoakan dan menyemangati (terimakasih

untuk kekeluargaannya)

14. Pihak-pihak yang telah membantu berjalannya skripsi ini dan tidak bisa

dituliskan satu-persatu oleh penulis.

Penulis menyadari akan banyaknya kekurangan dalam Skripsi ini. Namun

demikian, penulis berharap semoga Skripsi ini dapat bermanfaat dan memberi

tambahan ilmu bagi pembaca. Aamiin.

Surakarta, 30 Oktober 2013

Penulis


commit to user

ix

PUBLIKASI

Skripsi saya yang berjudul “Identifikasi Batuan Dasar (Bedrock) menggunakan

Metode Seismik Refraksi di Lokasi Pembangunan Rumah Sakit Pendidikan

Universitas Sebelas Maret”akan dipublikasikan pada Jurnal Ilmiah IJAP

(Indonesian Journal of Applied Physics) Vol 4/ No.1/ April Tahun 2014.


commit to user

x

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ...........................................................................................i

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................ii

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN .......................................................iii

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN .................................................iv

HALAMAN ABSTRAK .....................................................................................v

HALAMAN ABSTRACT ..................................................................................vi

KATA PENGANTAR ........................................................................................vii

HALAMAN PUBLIKASI ..................................................................................ix

DAFTAR ISI .......................................................................................................x

DAFTAR TABEL ...............................................................................................xii

DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................xiii

DAFTAR SIMBOL .............................................................................................xv

DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................xvi

BAB I ..................................................................................................................1

PENDAHULUAN ..............................................................................................1

1.1.Latar Belakang Masalah ................................................................................1

1.2.Batasan Masalah............................................................................................2

1.3.Perumusan Masalah ......................................................................................2

1.4.Tujuan Penelitan............................................................................................2

1.5.Manfaat Penelitian ........................................................................................3

BAB II .................................................................................................................4

TINJAUAN PUSTAKA .....................................................................................4

2.1.Batuan Dasar (Bedrock) ................................................................................4

2.2.Teori Dasar Gelombang Seismik ..................................................................5

2.2.1.Gelombang Badan (Body Wave) .........................................................16

2.2.1.1.Gelombang Primer (Gelombang P) .............................................16

2.2.1.2.Gelombang Sekunder (Gelombang S) .........................................17

2.2.2.Gelombang Permukaan (Surface wave) ..............................................17

2.2.2.1.Gelombang Rayleigh ...................................................................18

2.2.2.2.Gelombang Love .........................................................................18

2.3. Metode Seismik Refraksi .............................................................................19

2.4.Asumsi Dasar ................................................................................................20

2.5.Hukum Dasar Gelombang Seismik Refraksi ................................................21

2.5.1.Prinsip Fermat .....................................................................................21

2.5.2.Hukum Snellius ...................................................................................22

2.5.3.Prinsip Huygen ....................................................................................23

2.6.Akuisisi Data .................................................................................................23

2.7.1.Dua Lapisan Datar ..............................................................................24

2.7.2.Tiga Lapisan Datar ..............................................................................26 2.7.Geologi Regional Daerah Kartasura .............................................................27

BAB III ...............................................................................................................30

METODOLOGI PENELITIAN ..........................................................................30

3.1.Tempat dan Waktu Penelitian .......................................................................30


commit to user

xi

3.2.Alat Penelitian ...............................................................................................30

3.3.Metode Penelitian..........................................................................................31

3.3.1.Survei pendahuluan .............................................................................31

3.3.2.Pengambilan data ................................................................................32

3.3.3.Pengolahan data ..................................................................................34

3.3.4.Interpretasi data ...................................................................................35

3.3.5.Kesimpulan .........................................................................................35

3.4.Diagram Alir Penelitian ................................................................................36

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ..................................................37

4.1.Hasil Penelitian .............................................................................................37

4.1.1Line 1 ...................................................................................................37

4.1.2.Line 2 ..................................................................................................42

4.1.3.Line 3 ..................................................................................................45

4.2.Pembahasan ...................................................................................................47

BAB V .................................................................................................................46

KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................................50

5.1.Kesimpulan ...................................................................................................50

5.2.Saran ..............................................................................................................50

DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................51

LAMPIRAN .......................................................................................................55


commit to user

xii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 4.1. Hasil pengolahan data Line 1 ................................................................39

Tabel 4.2. Perbandingan data Line 1 dan data pendukung.....................................40






commit to user

xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1. Komponen stress ............................................................................... 7

Gambar 2.2. Analisis strain dua dimensi ............................................................... 8

Gambar 2.3. Arah Rambat Gelombang Primer. ................................................... 16

Gambar 2.4. Arah Rambat Gelombang Sekunder . ............................................... 17

Gambar 2.5. Arah Rambat Gelombang Rayleigh ................................................ 18

Gambar 2.6. Arah Rambat Gelombang Love ....................................................... 18

Gambar 2.7. Skema Survei Seismik Refraksi ...................................................... 19

Gambar 2.8. Skema penjalaran ............................................................................ 20

Gambar 2.9. Ilustrasi Hukum Fermat .................................................................... 21

Gambar 2.10. Pemantulan dan Pembiasan Gelombang ........................................ 22

Gambar 2.11. Hukum Snellius (a) Dua lapisan (b) Banyak lapisan . ................... 23

Gambar 2.12. Ilustrasi Prinsip Huygen ................................................................. 23

Gambar 2.13. (a)Penjalaran gelombang seismik refraksi dua lapisan (b) Kurva

Travel time ............................................................................................................ 24

Gambar 2.14. (a)Penjalaran Gelombang Seismik Refraksi tiga lapisan datar (b)

Kurva Travel time ................................................................................................ 26

Gambar 2.15. Geologi Regional daerah Penelitian ............................................... 28

Gambar 3.1. Peta lokasi penelitian ........................................................................ 30

Gambar 3.2. Peralatan yang digunakan ................................................................ 31

Gambar 3.3. Posisi lintasan seismik ...................................................................... 32

Gambar 3.4. Skema lintasan seismik .................................................................... 33

Gambar 3.5. Rekaman data seismik ...................................................................... 33

Gambar 3.6. (a) Sinyal seismik yang menghasilkan noise (b) Sinyal seismik yang

bersih dari noise .................................................................................................... 34

Gambar 3.7. Diagram Alir Penelitian ................................................................... 36

Gambar 4.1. Kurva travel time line 1 .................................................................... 38


commit to user

xiv

Gambar 4.2. Hasil profil seismik Line 1 ............................................................... 38

Gambar 4.3. Kurva travel time Line 2 .................................................................. 42

Gambar 4.4. Hasil profil seismik line 2 ................................................................ 42

Gambar 4.5. Kurva travel time line 3 .................................................................... 45

Gambar 4.6. Hasil profil seismik line 3 ................................................................ 45

Gambar 4.7. Profil seismik 3 line ......................................................................... 48


commit to user

xv

DAFTAR SIMBOL

σ : Stress : N/m2

: Strain

: Sudut putar

: Konstanta Lame

: Shear modulus

: Delta :

z

w

y

v

x

u

: Nabla :

zyx

: Densitas : Kg/m3

: Cepat rambat gelombang P : m/s

: Cepat rambat gelombang S : m/s

v : Kecepatan : m/s

T : Waktu : Sekon

Z : Kedalaman : Meter


commit to user

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Data Kecepatan Gelombang Primer pada Beberapa Medium .......... 55

Lampiran 2. Data Well Log Lokasi Penelitian ....................................................... 56

Lampiran 3. Peta Geologi Surakarta ......................................................................57

Lampiran 4. Tampilan pada software WinSism 12 ................................................58

Lampiran 5. Form Pengambilan Data ....................................................................59

Lampiran 6. Dokumentasi Kegiatan ......................................................................60

Lampiran 7. Penjabaran Persamaan Metode Intercept Time .................................61

Lampiran 8. Contoh Pengolahan Manual Metode Intercept Time Line 1 .............68

Lampiran 9. Hasil Perhitungan Manual Metode Intercept Time Line 1 ............... 78

Lampiran 10. Hasil Perhitungan Manual Metode Intercept Time Line 2 ............. 79

Lampiran 11. Hasil Perhitungan Manual Metode Intercept Time Line 3 ............. 80

Lampiran 12. List Program Matlab ....................................................................... 81

IDENTIFIKASI BATUAN DASAR (BEDROCK - eprints.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id...

Documents

Transcript of IDENTIFIKASI BATUAN DASAR (BEDROCK - eprints.uns.ac.id · perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id...