ANALISIS PERIODE DOMINAN DAN Vs30 TERHADAP KERENTANAN TANAH MENGGUNAKAN METODE MIKROTREMORStudi kasus Kota Sorong, Papua Barat

LAPORAN PRAKTEK KERJA LAPANGANDiajukan sebagai syarat melengkapi nilai mata kuliah Pratek Kerja LapanganProgram Studi GeofisikaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan AlamUniversitas Padjadjaran

Oleh :Ridho Fauza Majbur140710110022

PROGRAM STUDI GEOFISIKAFAKULTAS METEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS PADJADJARANJATINANGOR2015

LEMBAR PENGESAHAN

JUDUL : ANALISIS PERIODE DOMINAN DAN Vs30 TERHADAP KERENTANAN TANAH MENGGUNAKAN METODE MIKROTREMOR

PENYUSUN:RIDHO FAUZA MAJBUR

NPM:140710110022

Jatinangor, Februari 2015

Menyetujui,Kasubbid Mitigasi dan Gempa BumiPembimbing

Dr.Ir. Sri Hidayati196708121994032002

Mengetahui,Ketua Program Studi GeofisikaFMIPA UNPAD

Dr. Asep Harja, M.Si.NIP. 196904191995121001

Abstrak

Telah dilakukan penelitian mikrotremor pada daerah sorong, papua barat. Daerah sorong merupakan wilayah yang mempunyai sebuah sesar aktif, yaitu sesar sorong yang sewaktu-waktu dapat menimbulkan gempa yang akan berdampak pada wilayah sekitar sumber gempa atau sesar sorong tersebut. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui indeks kerentanan seismik, nilai Vs30 berdasarkan nilai frekuensi dominan yang didapat dan dapat memperkirakan bahaya yang akan timbul akibat adanya aktivitas seismik pada daerah sorong, papua barat. Pengukuran dilakukan 30menit untuk setiap titik pengukuran. Data yang terekam pada pengukuran mikrotremor ini berupa data amplifikasi (A) dan frekuensi dominan (fo). Data ini kemudian dianalisis menggunakan metode Horzontal to Vertical to Spectral Ratio (HVSR). Data frekuensi dominan, periode dominan dan nilai Vs30 dapat ditampilkan dalam bentuk peta guna melihat sebaran nilai pada daerah penilitian. Pemetaan dapat dilakukan dengan menggunakan software global mapper dan mapinfo.

Kata kunci : mikrotremor, Vs30, HVSR.

BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangSalah satu upaya pengurangan risiko bencana gempabumi pada suatu daerah adalah dengan menggali dan menganalisis seluruh potensi bahaya gempabumi secara lengkap. Pemahaman terhadap potensi bahaya gempabumi secara tidak langsung akan meningkatkan kapasitas kita dalam menghadapi bahaya yang kemungkinan ditimbulkannya. Untuk itu kajian mengenai potensi bahaya gempabumi di suatu daerah sangatlah penting untuk dilakukan. Salah satu upaya untuk mengetahui potensi bahaya gempabumi di suatu daerah adalah dengan melakukan pengukuran mikrotremor untuk mendapatkan periode dominan serta amplifikasi pada daerah yang mempunyai potensi bahaya gempabumi.Tingkat kerusakan akibat gempabumi umumnya dipengaruhi oleh magnitudo dan jarak pusat gempabumi. Namun pada beberapa kasus gempabumi yang telah terjadi, ternyata tingkat kerusakan akibat gempabumi tidak regular seperti yang diperkirakan. Pada beberapa kasus ada daerah-daerah tertentu yang tingkat kerusakannya diatas kewajaran. Beberapa kasus gempabumi yang telah terjadi menunjukkan bahwa kerusakan lebih parah terjadi pada dataran alluvial dibandingkan dengan daerah perbukitan [1]. Banyak daerah dengan populasi yang besar berada pada soft sediment (seperti di daerah lembah dan muara) yang struktur tanahnya cenderung memperkuat gelombang seismik [2]. Litologi yang lebih lunak cenderung akan memberikan respon periode getaran yang panjang (frekuensi rendah) dan mempunyai resiko yang lebih tinggi bila digoncang gelombang gempabumi karena akan mengalami penguatan yang lebih besar dibandingkan dengan batuan yang lebih kompak. Fenomena ini biasanya disebut site effect atau site amplification [3]. Tingkat kerusakan dan bahaya gempabumi ternyata juga sangat dipengaruhi oleh kondisi geologi lokal atau efek tapak lokal. Contoh kasus fenomena efek tapak lokal adalah gempabumi Bantul 27 Mei 2006 dan gempabumi Michoacan, Mexico 19 September 1985. Gempabumi Bantul, 2006 magnitudonya relatif kecil namun mengakibatkan lebih dari 6.000 orang meninggal dunia dan 1.000.000 orang kehilangan tempat tinggal [4]. Gempabumi Michoacan juga menimbulkan kerusakan parah, meskipun jarak antara pusat gempabumi dengan kota Michoacan lebih dari 100 kilometer. Gempabumi Bantul dan Michoacan menjadi sangat merusak disebabkan oleh kondisi geologi lokal. Graben Bantul merupakan cekungan yang berisi material lepas produk erupsi Gunungapi Merapi [5], sementara Kota Michoacan dibangun di atas bekas rawa. Ketebalan lapisan sedimen kedua kota ini memicu terjadinya resonansi gelombang gempabumi, sehingga menimbulkan amplifikasi getaran gempabumi [6].Daryono (2011) [5] telah melakukan penelitian tentang indeks kerentanan seismik berdasarkan mikrotremor pada setiap satuan bentuk lahan di zona Graben Bantul. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai rata-rata indeks kerentanan seismik berdasarkan mikrotremor pada setiap satuan bentuklahan berubah mengikuti satuan bentuklahan. Dari penelitian tersebut juga didapatkan beberapa faktor yang mempengaruhi indeks kerentanan seismik antara lain jenis material penyusun bentuklahan, ketebalan sedimen dan kedalaman muka airtanah. Daryono (2009) [7] juga telah melakukan penelitian tentang efek tapak lokal di Graben Bantul berdasarkan pengukuran mikrotremor. Hasil penelitian menunjukkan bahwa zona kerusakan parah akibat gempabumi Bantul, 2006 yang terkonsentrasi di sepanjang sesar Opak tidak disebabkan oleh reaktivasi sesar seperti yang diprediksi oleh para ahli ilmu kebumian sebelumnya, tetapi merupakan cerminan adanya fenomena efek tapak lokaldi Graben Bantul.Kota Sorong merupakan salah satu kota di Provinsi Papua Barat yang sangat strategis karena merupakan pintu keluar masuk Provinsi Papua. Kota ini merupakan kota industri, perdagangan dan jasa karena kota ini dikelilingi oleh kabupaten lain yang memiliki kekayaan alam yang melimpah. Luas wilayah Kota Sorong mencapai 1.105,00km2 atau sekitar 1.13% dari total luas wilayah Papua Barat. Secara geografis, Kota Sorong berada pada koordinat 13151' Bujur Timur dan 0 54' Lintang Selatan . Berdasarkan Sensus Penduduk 2010, jumlah penduduk kota Sorong (Angka Sementara) adalah 190.341 berdasarkan data tersebut Kota Sorong merupakan daerah yang cukup padat penduduknya. Keadaan topografi kota sorong sangat bervariasi dari Pegunungan , lereng-lereng , dataran rendah hingga daerah timur merupakan Hutan lindung maupun Hutan Wisata. Berdasarkan kasus-kasus gempabumi yang telah dijelaskan diatas, untuk keperluan pengetahuan tentang potensi bahaya serta perencanaan pembangunan infrastruktur penting di daerah Sorong, kajian potensi bahaya gempabumi penting dilakukan, salah satunya dengan penelitian efek tapak lokal melalui pengukuran mikrotremor.

Gambar 1.2 . Peta DEM ( digital Elevation model Kota Sorong)Berdasarkan peta percepatan tanah (PGA) yang disusun oleh tim revisi gempa tahun 2010 daerah kota sorong masuk dalam kategori menengah dengan percepatan tanah sekitar 0,5 sampai 0,8 gal

Gambar 1.3. Peta Zonasi Gempa indonesia (Tim revisi gempa 2010)PGA atau Peak Ground analysis adalah peta percepatan tanah di batuan dasar , peta ini dikembangkan melalui metode PSHA ( Probability Seismic hazard analysis ) yang dapat dijadikan dasar sebagai peta gempa di suatu wilayah PGA biasanya dinyatakan sebagai percepatan maksimum batuan dasar untuk menyatakan keadaan paling parah apabila suatu wilayah di guncang gempa.Perkembangan tentang tanggap Gempa bumi telah banyak dilakukan penelitian oleh negara-negara didunia termasuk indonesia , dulu penelitian gempa bumi banyak difokuskan pada metode PSHA (probabilistic seismic hazard analysis) maupun DSHA ( deterministic seismic hazard analysis) yaitu hanya menganalisis percepatan batuan di batuan dasar dari sumber-sumber yang telah diketahui maupun sumber-sumber yang tidak diketahui, semua arah penelitian tentang dampak gempa bumi ramai-ramai dilakukan oleh banyak negara setelah kejadian gempa bumi yang terjadi di Meksiko yang telah dijelaskan sebelumnya.Lapisan tanah pada suatu daerah umumnya memiliki frekuensi dominan, apabila terjadi guncangan gempa dengan frekuensi yang sama dengan frekuensi tanah maka akan menyebabkan resonansi, resonansi pada tanah dapat menyebabkan amplifikasi (penguatan) gelombang gempa hingga beberapa kali lipat, walau tidak semua daerah dapat mengalami amplifikasi terkadang pada daerah tertentu gelombang gempa juga dapat mengalami deamplifikasi, oleh sebab itu daerah yang diguncang dengan kekuatan gempa yang sama belum tentu menghasilkan efek yang sama pada daerah yang berbeda tergantung dari karateristik tanah pada masing-masing daerah yang dikenal dengan Site effect/efek tapak lokal. Site effect/ efek tapak lokal pada kota meksiko yang menyebabkan gelombang gempa mengalami amplifikasi hingga beberapa kali lipat karena karateristik lapisan tanah meksiko yang lunak dan tebal.Indonesia merupakan negara yang berada pada tiga lempengan aktif dan banyaknya sesar yang masih aktif serta daerah dengan lapisan sedimen yang cukup tebal dan lunak, resiko gempa bumi di negara ini dapat menyebabkan skenario terburuk. Berdasarkan alasan-alasan tersebut untuk itulah efek tapak lokal perlu dikaji lebih lanjut terutama dalam keperluan mitigasi bencana gempabumi.Kerusakan yang disebabkan oleh gempa bumi dapat diakibatkan oleh keadaan geologi setempat yang dapat mempengaruhi gerakan tanah (Nakamura,2010) keadaan geologi sangat erat kaitannya dengan kondisi litologi batuan apakah batuan tersebut relatif lebih lunak atau keras, berdasarkan dua hal diatas penulis mempertimbangkan perlunya analisis Periode dominan untuk mengestimasi efek karateristik tanah terhadap guncangan gempa di Kota sorong, nilai Periode dominan akan didukung oleh data Vs30 atau kecepatan gelombang seismik pada kedalaman 30 meter untuk menentukan jenis klasifikasi tanah di lokasi penelitian berdasarkan klasifikasi tanah yang diklasifikasikan oleh zhao tahun 2004.

1.1.2 Potensi Kegempaan daerah PenelitianTeori tentang Tektonika lempeng telah lama di kemukakan oleh ahli geologi salah satu diantaranya ialah Alfred Wegener tahun 1912 dalam bukunya The Origin of continents and Ocean dalam bukunya ia menyatakan bahwa lempeng bumi saling bergerak satu sama lain bahwa bumi dulunya merupakan satu kesatuan yang utuh yang dengan waktu jutaan lamanya bumi bergerak hingga membentuk satuan-satuan yang lebih kecil. Bukti kebenaran teori tektonika lempeng banyak dikemukakan oleh para ilmuwan diantaranya ialah kesamaan garis pantai antara benua amaerika selatan dengan benua afrika, kemudian Wegener juga mengajukan bukti dokumentasi fosil mesosaurus dapat ditemukan di kedua sisi benua tersebut diyakini bahwa mesosaurus tidak mungkin menyebrangi samudra yang luas ini. Bukti selanjutnya, jajaran pegunungan yang terpotong oleh samudera. Pergerakan lempeng umumnya dibagi menjadi tiga, yang pertama ialah pergerakan secara konvergen. Pergerakan konvergen ialah pergerakan lempeng dimana 2 lempeng saling bergerak saling mendekat satu sama lain, lempeng yang lebih tipis akan menunjam kebawah terhadap lempeng yang lebih tebal. Biasanya terbentuk antara pergerakan lempeng benua dan samudra. Pergerakan kedua yaitu pergerakan lempeng secara divergen, yaitu pergerakan antar lempeng yang relatif saling menjauh. Pergerakan lempeng yang saling menjauh pada lapisan samudra akan membentuk Sea floor spreading/pemekaran lantai samudra ini terjadi karena daerah yang mengalami divergensi akan diisi oleh material dari mantel bumi ke atas sehingga daerah ini dikenal sebagai daerah weakzone dengan susunan batuan yang lebih muda ditengah dan batuan lebih tua dipinggir. Pergerakan lempeng yang ketiga ialah pergerakan lempeng secara transform dimana lempeng tersebut saling bergerak bergesekan tanpa terjadinya kehancuran litosfer.Indonesia terletak dari kegiatan tiga lempeng besar yang aktif diantaranya ialah lempeng Indo Australia, lempeng Eurasia serta lempeng Circum Pasific yang relatif bergerak satu sama lain. Lempeng indo Australia bertabrakan dengan lempeng Eurasia di lepas pantai Sumatra, Jawa dan Nusa tenggara sedangkan di dengan pasific berada di Utara irian dan Maluku utara.

Gambar 1.4 . Seismic hazard map of indonesia oleh USGS

Dari peta seismic hazard map yang dikeluarkan oleh USGS kita dapat menyimpulkan bahwa daerah-daerah yang berada dilingkung subduksi seperti pulau Sumatra, Jawa dan NTT memiliki nilai percepatan PGA yang relatif tinggi yaitu sekitar 2.5-9.8 m/s2 hal ini berarti bahwa pergerakan antar lempeng ( zona subduksi) akan berasosiasi dengan percepatan tanah di batuan dasar yang relatif lebih cepat, ketika terjadi pelepasan energi yang mengakibatkan gempabumi maka daerah-daerah tersebut akan sangat rawan di guncang oleh gempa. Beberapa Sesar-sesar di indonesia juga dapat mengakibatkan terjadinya gempa bumi . Tabel dibawah ini akan menunjukan beberapa sesar aktif dengan besar Magnituda yang dapat dihasilkan .

Tabel 1. Sumber gempa fault untuk daerah jawa dan sekitarnya ( Tim revisi gempa 2010)

Tabel 2. Sumber gempa fault untuk daerah sulawesi dan sekitarnya ( Tim revisi gempa, 2010)

Tabel 3. Sumber gempa fault untuk daerah sulawesi dan sekitarnya ( Tim revisi gempa, 2010)Berdasarkan data-data diatas maka tidak berlebihan apabila kita menyatakan bahwa negara Indonesia memiliki aktivitas pergerakan tektonik yang sangat tinggi yang dapat memicu terjadinya gempa bumi.

Gambar 1.5. Seismicity map of indonesia Mw>4 (Rahmat Putra, et all)

1.2 Identifikasi MasalahIdentifikasi masalah pada penelitian ini ialah bagaimana menentukan peta rawan bencana gempa bumi daerah kota Sorong yang didasarkan oleh karateristik tanah setempat (Local site effect ) melalui perhitungan frekuensi dominan melalui metode HVSR dan penentuan site class berdasarkan data Vs30.1.3 Tujuan Penelitian Tujuan Penelitian ini ialah mendapatkan peta rawan Gempa bumi di kota Sorong berdasarkan Kajian frekuensi dan periode dominan dan Vs30.

1.4Batasan MasalahPenentuan mikrozonasi daerah Rawan gempa hanya didasarkan pada karateristik tanah setempat tanpa memperhitungkan PGA ( peak Ground Acceleration) berupa percepatan tanah di batuan dasar

1.5Metodologi PenelitianMetodologi penelitian yang dilakukan berupa data Mikrotremor yang dimbil oleh Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi dikota Sorong sebanyak 56 titik untuk mendapatkan frekeunsi dominan dengan software Geopsy dan HV eksplorer kemudian data tersebut dilengkapi dengan data dari USGS untuk mencover daerah penelitian.

1.6 Daerah PenelitianDaerah penelitian ini berada di kota Sorong dengan batas koordinat Bujur 131.212494 - 131.304169 dan lintang -0.804167 (-0.895833).

BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1Tinjauan GeologiTatanan tektonik wilayah Papua telah banyak diulas oleh ahli geologi seperti Dow et al (1985), Smith (1990) dan Mark cross. Konfigurasi tektonik pulau Papua pada saat ini berada pada bagian tepi utara lempeng Australia yang berkembang akibat adanya pertemuan antaralempeng Australia yang bergerak ke utara dengan lempeng Pasifik yang bergerak ke barat. Tektonik Papua dapat dibedakan menjadi 2 yaitu bagian kepala burung dibagian barat dan bagian badan burung di bagian timur. Daerah kepala burung mengalami kompresi keselatan sejak jaman Oligosen. Kompresi ini merupakan hasil interaksi konvergen miring (oblique) antara Lempeng Benua Indo-Australia dan Lempeng Samudera Pasifik-Caroline (Dow & Sukamto, 1984).Daerah Kota sorong dipapua berada di daerah kepala burungbersebelahan dengan kabupaten sorong dan kabupaten manokwari yang terdiri dari rentang pegunungan yang tinggi,daerah kapur, cekungan intramontana serta hamparan besar daratan aluvial rendah gabungan antara pantai dengan muara Sesar sorong merupakan salah satu dari struktur geologi yang utama sebagai batas utama antara lempengan samudra pasifik dengan lempeng benua Australia selatan yang ditunukan oleh pegunungan Tohkiki yang menunjukan kelurusan timur barat sepanjang 150 kilometer sepanjang jalur patahan Sorong (modern quartenary research in souteast asia)\Citra dibawah menggambarkan zona patahan sesar sorong dengan menggunakan Peta DEM ( digital elevation Model) untuk menggambarkan Pola kelurusan sesar Sorong

Gambar 2.1. Perkiraan zona Patahan sesar Sorong melalui citra DEMPulau Papua dalam bahasan ini yakni daerah kepala Burung merupakan bagian dari margin Utara blok benua Australia dan bagian selatan lempeng pasifik, keduanya dipisahkan masing-masing oleh 2 patahan yang berkelurusan kearah Timur barat yakni Yapen Fault pada zona timur Irian jaya dan Sorong Fault zona patahan di zona kepala burung . Stratigrafi daerah kota Sorong dibagi menjadi beberapa satuan batuan maupun formasi antara lain :

2.2 Tinjauan Geofisika 2.2.1 Teori tentang Gelombang Gelombang merupakan fenomena alam dimana terjadi perpindahan energi dari suatu sumber ke titik-titik lain. Gelombang seismik adalah gelombang yang merambat di permukaan bumi maupun di dalam bumi yang bersala dari sumber seismik seperti Gempa Bumi maupun kejadian alam lain seperti Aktivitas gunung api,Longsor,badai maupun sumber yang dibuat sendiri seperti ledakan untuk keperluan eksplorasi. Pada umumnya gelombang dibagi menjadi 2 yaitu gelombang Body dan Gelombang Permukaan. Gelombang body merupakan gelombang yang merambat kedalam Bumi sedangkan gelombang permukaan merupakan gelombang yang menjalar di permukaan bumi ketika ada gangguan seismik . Gelombang Body / gelombang badan pada umumnya dibagi menjadi 2 yaitu gelombang P (primer) dan gelombang S (sekunder) , gelombang p merupakan gelombang kompresi yang merupakan pulsa-pulsa bergantian antara gaya pemampatan dan peregangan yang bergerak searah dengan jalan gelombang atau biasa disebut dengan gelombang tipe longitudinal , Gelombang ini dapat merambat pada medium gas,cair maupun padat, efek dari pemampatan dan peregangan ini akan menyebabkan perubahan volume dan densitas dari mediu yang dilewatinya .Gelombang P merupakan gelombang dengan kecepatan tertinggi diantara gelombang-gelombang seismik yaitu berkisar 6km/s yang merambat pada bagian atas dan gelombang pertama yang tercatat di stasiun gempa oleh karena itu gelombang ini dinamakan sebagai gelombang Primer (P).

Gambar 2.2. Gelombang longitudinal dengan arah rambat sejajar dengan arah gelombang (sumber : http://www.geo.mtu.edu/UPSeis/waves.html)Gelombang badan yang kedua adalah gelombang S (Shear wave) gerak gelombang ini yaitu adalah gelombang yang arah rambatnya tegak lurus dengan arah gelombang dan hanya bisa menjalar pada medium yang padat, gelombang S terdiri dari gelombang SV (shear vertical ) dan SH ( Shear Horizontal). Gerak partikel gelombang SV tegak lurus terhadap ray dan terletak pada bidang vertikal yang juga mengandung Ray sedangkan gerak gelombang SH juga tegak lurus terhadap ray tapi terletak pada bidang horizontal atau sejajar dengan permukaan bumi ,gelombang ini memiliki kecepatan rambat lebih rendah dibanding dengan gelombang P yaitu 3.5 oleh karena itu gelombang S adalah gelombang yang terekam setelah gelombang P Gambar 2.3. Gelombang S dengan arah rambat tegak lurus dengan arah gelombang (Sumber : http://www.geo.mtu.edu/UPSeis/waves.html)Tipe gelombang diatas (Gelombang badan ) dapat dipantulkan dan dibiaskan oleh medium-medium didalam bumi . Gelombang jenis kedua merupakan jenis gelombang permukaan yang dibagi menjadi gelombang Love dan gelombang Rayleigh . Gelombang ini merambat sejajar dengan permukaan medium . Tipe pertama dari gelombang permukaan yaitu gelombang love, gelombang ini terbentuk karena adanya interferensi gelombang-gelombang pantul .Gelombang SH pada suatu lapisan dengan permukaan bumi.Gerak partikel medium ketika dilewati gelombang love sama dengan gelombang SH, namun amplitudonya berkurang terhadap kedalaman Gambar 2.4. Ilustrasi gerak partikel pada suatu medium ketika dilewati Gelombang love. Gerak partikelnya sejajar dengan permukaan bumi dan tegak lurus terhadap arah rambat gelombang (sumber :http://www.geo.mtu.edu/UPSeis/waves.html ) Tipe gelombang kedua permukaan adalah gelombang rayleigh .gelombang ini terbentuk akibat interferensi gelombang-gelombang pantul P dan SV yang sudut datangnya melebihi sudut kritis. Gerak partikel medium ketika dilewati gelombang ini membentuk elips yang merupakan kombinasi dari gerak partikel gelombang P dan SV, seperti gelombang Love gelombang ini akan turun/berkurang terhadap kedalaman.

Gambar 2.5. Ilustrasi gerak partikel pada suatu medium ketika dilewati gelombang. Gerak partikel seperti gulungan berbentuk elips ( sumber : http://www.geo.mtu.edu/UPSeis/waves.html)Gelombang Permukaan bersifat dispersif , yaitu kecepatan gelombangnya akan tergantung pada frekuensi . Semakin besar frekuensinya maka semakin kecil kecil kecepatanya dan penetrasi kedalama akan semakin dangkal dan sebaliknya .Efek fempa bumi berupa goyangan yang terjadi pada permukaan bumi biasanya disebabkan oleh gelombang permukaan yakni gelombang love dan gelombang rayleigh karena dua gelombangtersebut merambat pada permukaan maka efek gelombang permukaan akan lebih dominan dibanding gelombang body yang relatif lebih dalam penetrasinya.

2.2.2 HVSR ( Horizontal to Vertical Spectral ratio) Horizontal to vertical spectral ratio di perkenalkan oleh Yukata NAKAMURA dalam papernya CLEAR IDENTIFICATION OF FUNDAMENTAL IDEA OF NAKAMURAS TECHNIQUES AND ITS APPLICATIONS , metode tentang perkembangan mikrotrmor sebenarnya telah banyak dikembangkan untuk mengestimasi karateristik dinamik dari lapisan permukaan sejak 1950, namun terori tentang sumber gelombang mikrotremor mengalami ketidadakpastian apakah gelombang yang dihasilkan adalah gelombang bodi atau gelombang permukaan, Nakamura mengembangkan metoda HVSR (Horizontal vertical to spectral ratio) untuk mengestimasi nilai frekuensi dan amplifikasi keadaan geologi setempat dengan membandingkan spektrum horizontal dengan spektrum vertikalnya untuk mendapatkan nilai frekuensi dominan pada suatu daerah ( nilai amplifikasi tidak serta merta mencerminkan kondisi batuan karena pada beberapa kasus nilai suatu daerah dapat mengalami deamplifikasi , oleh karena itu penulis tidak menyertakan faktor amplifikasi dalam penentuan karateristik tanah) melalui gelombang SH ( gelombang badan). Berdasarkan contoh yang diberikan oleh Nogoshi dan Igarashi (1971) pengukuran microtremors di Hakodate, japan berdasarkan analisa spektrum menunjukan bahwa energi dari gelombang rayleigh tidak muncul di puncakan dari H/V dari gelombang Rayleigh dan amlitudo hampir bernilai nol untuk komponen horizontal dan bermnilai nol untuk komponen vertikal dari gelombang rayleigh dengan kata lain gelombang rayleigh tidak dapat mencerminkan sumber gelombang yang dihasilkan microtremors. Berdasarkan penelitian lain seperti Bonnefoy-cludet et al . (2006b) berdasarkan tinjauan pustaka gelombang microtremor dibangkitkan oleh gelombang love dan gelombang rayleigh dengan proporsi tertentu namun Konno Ohmaci (1998) menjelaskan HVSR yang dikenalkan oleh Nakamura dapat merepresentasikan karateristik dinamik tanah setempat ( Santosa dan Sungkono).Penulis menetapkan Metoda HVSR untuk menentukan nilai frrekuensi dominan karena hanya membutuhkan biaya yang lebih sedikit dibandingkan dengan metode Boring dan dapat diaplikasikan di area yang memiliki aktivitas seismik yang rendah bahkan tidak ada Metode HVSR dinyatakan dalam notasi matematika yakni :

Dengan :(w) = fungsi transfer untuk lapisan sedimen(w)2 = komponen horizontal berarahan utara selatan(w)2= komponen horizontal berarahan barat timurVs = komponen vertical

Untuk pencarian periode dominan digunakan persamaan gelombang biasa yaitu frekuensi berbanding terbalik dengan frekuensi dominan :Fo = 1 / ToDengan :Fo = frekuensi dominanTo = periode dominan

Periode dominan menggambarkan keadaan tanah (kondisi tanah) apabila diguncang gempa semkain besar periodanya akan semakin besar tingkat kerawanan suatu daerah apabila diguncang oleh gempa.

2.2.3 Vs30 ( Kecepatan Gelombang S pada pada ketebalan sedimen 30 m )Vs30 adalah kecepatan gelombang S (Shear), parameter ini lumrah digunakan dalam dunia teknik sipil untuk menentukan tahanan tanah sebagai pondasi bangunan oleh karena itulah biasanya kedalaman yang ditetapkan sedalam 30 meter karena berhubungan dengan pembuatan pondasi bangunan untuk teknik sipil. Zhao merumuskan hubungan antara frekuensi dominan dengan Vs30 yakni :TVs30 = 120m/Vs30 Dengan :TVs30 = Perioda dominan

Berdasarkan hubungan antara periode dan frekuensi maka akan didapatkan hubungan :Vs30 = f x 120mDengan f merupakan frekuensi dominan.Dari persamaan diatas kita bisa mendapatkan nilai frekuensi dominan dari data Vs30 dan mendapatkan nilai Vs30 dari data frekuensi dominan . Pada ketinggian yang tinggi dengan kemiringan lereng curam dan elevasi tinggi nilai Vs30 relatif lebih kecil karena daerah ini didomniasi batuan keras dibandingkan dengan batuan sedimenya (Wakamatsu,dkk.2006). Peta siteClass / kelas tanah Berdasarkan Peta Vs30 penulis menetapkan berdasarkan klasifikasi yang dilakukan oleh NEHRP.

Site ClassSoil Profile NameAverage Properties in Top 100 feet(as per 2000 IBC section 1615.1.5)Soil Shear Wave Velocity, Vs

Feet/second Meters/second

AHard RockVs > 5000Vs > 1524

BRock2500 < Vs< 5000762 set data fields klik add pilih Filename pada kolom Data field klik pada titlefile kemudian akan muncul Filename setelah pilih OK maka filenames akan muncul pada tabel, apabila filename tidak sesuai yang diinginkan Misal S001 maka kita bisa merubahnya dengan pilih Edit > Set headers dan ikuti persamaan dibawah :Name = mid(FileName, 18, 4)18 dapat kita ubah hingga penamaan nya seusai, angka 4 menggambarkan banyaknya karakter pada nama tersebut yaitu S001 ( 4 karakter) setelah kita memilih Apply maka perintah akan muncul ditabel, kemudian pilih File > Save dan beri nama lapangan yang akan kita olah contoh : Sorong_HV.gpyPengolahan data diatas belum terdiri dari informasi koordinat untuk tiap titiknya untuk memberi kordinat siapkan informasi koordinat terlebih dahulu di notepad dengan urutan :S0013948379051225..SnXnYnKemudian masuk ke geopsy lagi pilih Edit > Set Receivers pilih load koordinat , masukan data berformat .txt yang telah dibuat dinotepad pilih UTM dan klik OK maka informasi koordinat akan tampil ditabel 3.4.2Pemprosesan H/VPemprosesan H/V dengan software geopsy untuk data singlestation dilakukan dengan tahap buka Geopsy pilih H/V tool Buton kemudian pada menu select pilih auto hal ini dilakukan dengan memilih Number Of windows Secara otomatis karena semakin besar jendela hasil pengolahan nya akan semakin baik, kemudian pada output pilih alamat directory untuk menempatkan hasil pengolahan dengan software Geopsy

Gambar 3.3 . Pemprosesan H/V dengan GeopsyGambar 12. H/V prosesing dengan softwaregeopsy pada stasiun S01 f0 = frekuensi dominan A0 = amplifikasi Namun dalam kasus ini penulis tidak menggunakan picking secara otomatis seperti yang dilakukan langkah-langkah diatas , pemilihan frekuensi dominan dilakukan dengan HV-eksplorer dengan melakukan picking secara manual melalui pertimbangan geologi daerah penelitian ,dengan mengoverlay titik-titik pengukuran kedalam peta geologi regional daerah penelitian , Pemilihan frekuensi dominan dengan memilih peak (puncak grafik) dengan asumsi daerah dengan tingkat litologi lebih keras ( Batuan beku) memiliki periode lebih rendah ( frekuensi tinggi) dibandingkan dengan daerah dengan litologi lebih lunak (Periode tinggi)

Gambar 3.4. Manual Picking dengan H-V eksplorer

Kemudian setelah semua titik dilakukan picking seperti langkah diatas pilih menu Grid kemudian Save Grid kemudian hasil Grid ini kita export kedalam surfer sebanyak 56 titik dan dengan metode kriging , data diatas dilengkapi dengan data dari USGS yang telah dirubah kedalam bentuk frekuensi dominan maupun periode dominan dengan persamaan Zhao yakni :Frekuensi dominan = Vs30 / 120m (Zhao,2004)Persamaan diatas digunakan untuk merubah Vs30 kedalam frekuensi dominan untuk keluaran dari USGS dan frekuensi dominan kedalalm Vs30 hasil dari pengukuran langsung , jumlah total titik penelitian sebanyak 200 titik dengan 56 titik dari Pengukuran langsung dan 144 titik diambil dari USGS dan hasil pengolahan data dibagi menjadi 3 peta , yaitu Peta Periode dominan, peta Frekuensi dominan dan Peta Vs30.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN4.1Peta Frekuensi dominan

Gambar 4.1 Peta frekuensi DominanPada peta frekuensi dominan Kota Sorong penulis membagi besarnya nilai frekuensi menjadi 3 zona yaitu zona dengan frekuensi tinggi, zona frekuensi sedang dan zona frekuensi rendah. Frekuensi tinggi berkisar antara 8 11Hz, frekuensi sedang berkisar antara 4.5 - 8Hz dan frekuensi rendah berkisar antara 0.5 4Hz. Daerah penelitian didominasi oleh sebaran frekuensi rendah hingga sedang yang ditunjukan oleh warna ungu dan hijau. Dan pada beberapa titik terlihat nilai frekuensi tinggi (warna merah) sedangkan frekuensi rendah yang terlihat mendominasi sebenarnya adalah daerah laut karena letak daerah penelitian yang berada di pinggir pantai. Frekuensi tinggi menyatakan bahwa daerah didominasi oleh lapisan sedimen keras, yaitu sedimen tipis dengan batuan keras dibawahnya (batuan beku). Kota sorong didominasi oleh daerah dengan tingkat frekuensi rendah hingga frekuensi sedang, daerah dengan sebaran frekuensi rendah diduga sebagai daerah dengan lapisan sedimen tebal dan lunak yang rawan guncangan gempa. Namun untuk menentukan daerah/zona yang rawan diguncang oleh gempa kita membutuhkan parameter lain, seperti data Vs30.

4.2 Peta Periode dominan

Gambar 4.2 Peta Periode Dominan

Peta periode dominan kota sorong didominasi oleh periode rendah hingga sedang, perioda dominan menggambarkan bagaimana keadaan suatu lapisan sedimen (top soil) apabila diguncang gempa, semakin besar nilai perioda akan semakin rawan guncangan gempa, nilai periode rendah antara 0.1 0.8 detik yang menyebar luas pada daerah penelitian diduga sebagai hard soil dan medium soil berdasarkan tabel yang dikeluarkan oleh NEHRP. Berdasarkan data geologi kota Sorong didominasi oleh satuan batun gunung api Dore yang terdiri dari lava, breksi lava, tufa, andesitan sampai basalan dan batuan gunung api klastika, satuan batuan ultramafik yang didominasi oleh batuan sepertinit, formasi kemum yang didominasi oleh batusabak, filit dan argilit, kuarsit, batupasir litik, granit dalam sesar sorong, bancuh. Berdasarkan uraian diatas daerah penelitian didominasi oleh satuan batuan beku dan sedikit batu sedimen. Dari nilai perioda kota Sorong secara umum merupakan daerah dengan nilai perioda dominan yang relatif kecil dan tidak terlalu rawan guncangan karna terdiri dari satuan bataun beku dan hanya pada beberapa titik yang menunjukkan nilai perioda yang tinggi. Daerah dengan nilai perioda tinggi ini diperkirakan merupakan daerah pinggir pantai.

4.3Peta Vs30

Gambar 4.3 Peta Vs30Peta Vs 30 menggambarkan Sebaran kecepatan Gelombang S setebal 30 meter dari permukaan tanah nilai Vs30 berasosiasi dengan site class NEHRP (National Earthquake Hazard Reduction Program). Pada daerah penelitian sebaran nilai Vs30 didominasi oleh kelas I, kelas II dan kelas III yaitu rock, very dense rock and soft rock, dan stiff soil dengan rentang kecepatan antara 183 1110 m/s. Daerah kota sorong berdasarkan nilai Vs30 merupakan daerah dengan tingkat kerawanan rendah hingga sedang terhadap gempa bumi, sedangkan daerah dengan site class IV tersebar luas pada bagian lautan pada daerah kota sorong. Berdasarkan 3 peta yaitu peta frekuensi dominan, perioda dominan dan peta Vs30 kota sorong daerah Kota Sorong berada pada tingkat kerwanan rendah hingga sedang terhadap bahaya gempa bumi. BAB VKESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KesimpulanSetelah dilakukan penelitian mikrotremor, kota Sorong, Papua Barat merupakan daerah dengan klasifikasi tingkat rendah hingga sedang untuk kerawanan terhadap bencana gempa bumi. Dengan tingkat kerwanan yang didapatkan tersebut perlu kiranya perhatian akan potensi bencana yang ditimbulkan oleh gempabum. Selain itu kota Sorong juga berada pada wilayah sesar aktif Sorong yang sewaktu-waktu dapat menjadi sumber gempa yang menimbulkan bahaya.5.2SaranPerhitungan PGA (peak Ground Atenuation) atau percepatan batuan dasar pada daerah penelitian harus ditambahkan untuk mendukung agar penelitian ini lebih komprehensif.