bab i pendahuluan

BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Gempabumi merupakan salah satu bencana alam yang berpotensi
menimbulkan kerusakan parah di permukaan Bumi. Sebagian besar korban akibat
gempabumi disebabkan oleh kerusakan infrastruktur atau bangunan. Runtuhnya
tembok bangunan maupun atap bangunan merupakan salah satu faktor yang dapat
menimbulkan korban jiwa, baik korban luka maupun meninggal.
Bahaya yang terkait dengan gempabumi disebut sebagai bahaya
kegempaan (seismic hazard) (Kramer,1996). Beberapa bahaya yang timbul akibat
peristiwa gempabumi adalah guncangan tanah, bahaya struktural bangunan,
likuifaksi, tanah longsor (landslide), kerusakan struktur penahan, kerusakan
fasilitas umum, dan tsunami (Kramer, 1996). Upaya pengurangan korban akibat
gempabumi dapat dilakukan dengan pencegahan kerusakan struktur bangunan dari
guncangan yang ditimbulkan. Salah satu metode yang paling efektif untuk
meminimalkan
dampak
gempabumi
adalah
dengan
mengestimasi
atau
mengkuantifikasi dampak gempabumi untuk meningkatkan kemampuan bangunan
saat gempabumi terjadi.
Indonesia merupakan negara dengan aktivitas kegempaan yang tinggi.
Hal ini disebabkan oleh Indonesia terletak pada pertemuan tiga lempeng tektonik
1
2
utama, yaitu Lempeng Indo-Australia, Lempeng Eurasia dan Lempeng Pasifik.
Tatanan tektonik Kepulauan Indonesia digambarkan dalam Gambar 1.1.
Pada Gambar 1.1 terlihat interaksi lempeng tektonik yang ada di
Indonesia. Lempeng Samudra Indo-Australia menyusup di bawah Lempeng
Benua Eurasia dengan arah pergerakan relatif ke utara. Berdasarkan data GPS
(Global Positioning System), kecepatan relatif gerak Lempeng Indo-Australia
terhadap Lempeng Eurasia adalah sebesar 70 – 50 mm/tahun (Bock dkk, 2003).
Lempeng Samudra Pasifik bergerak relatif dari timur ke barat menyusup di bawah
Lempeng Eurasia dan Indo-Australia dengan kecepatan mendekati 120 mm/tahun
(Bock dkk, 2003).
Gambar 1.1. Tatanan Tektonik Indonesia dengan pergerakan relatif tiga lempeng
utama bumi berdasarkan data GPS (Bock dkk.,2003)
Sumatra adalah salah satu pulau di Indonesia yang memiliki aktivitas
kegempaan tinggi. Dalam jangka waktu sepuluh tahun terakhir, tercatat telah
terjadi beberapa gempabumi yang menyebabkan kerusakan besar di wilayah
3
Sumatra. Dari data USGS, gempabumi signifikan yang telah terjadi di Pulau
Sumatra diantaranya adalah Gempabumi Aceh 2004 (Mw=9,2), Gempabumi Nias
2005 (Mw=8,7), Gempabumi Padang 2009 (Mw=7,6), dan Gempabumi Mentawai
2010 (Mw=7,7).
Gambar 1.2 Seismisitas wilayah Sumatra periode 1900-2012
(Sumber data : BMKG)
Selain adanya zona subduksi, Sumatra memiliki sesar mendatar yang
membentang dari ujung utara hingga selatan sepanjang 1.900 km dari 10⁰ LU
4
hingga 7⁰ LS yang dikenal sebagai Sesar Sumatra (Sieh dan Natawidjaja, 2000).
Sesar Sumatra terdiri atas segmen-segmen yang lebih kecil dan detail. Sesar
Sumatra memiliki 19 segmen utama seperti terlihat pada Gambar 1.3 (Sieh dan
Natawidjaja, 2000).
Gambar 1.3. Segmen yang terdapat pada Sistem Sesar Sumatra
(Sumber : digambar ulang berdasarkan Sieh dan Natawidjaja, 2000)
Provinsi Lampung merupakan wilayah paling selatan di Pulau Sumatra.
Salah satu gempabumi yang berdampak besar di wilayah Lampung adalah
5
Gempabumi Liwa 1994 (Ms=7,2). Selain kejadian tersebut, gempabumi Swarm
yang pernah terjadi di daerah Bandarlampung (2006) dan Kotaagung (2013)
merupakan bukti dari tingginya aktivitas kegempaan di wilayah Lampung. Dari
rangkaian kejadian tersebut, maka perlu dilakukan studi analisis tentang bahaya
kegempaan (seismic hazard) di wilayah Lampung.
Kota Bandarlampung merupakan ibukota dari Provinsi Lampung
sekaligus sebagai pusat perekonomian dan pemerintahan Provinsi Lampung.
Bandarlampung merupakan wilayah terpadat di Provinsi Lampung. Berdasarkan
hasil Sensus Penduduk tahun 2010 kepadatan penduduk Kota Bandarlampung
adalah 4.570 penduduk per km2. Semakin padat populasi penduduk, fasilitas
struktur maupun infrastruktur suatu wilayah, maka akan semakin tinggi tingkat
risiko gempabumi di wilayah tersebut.
Berdasarkan uraian permasalahan di atas, maka perlu dilakukan analisis
bahaya kegempaan untuk memperkirakan besaran kuantitatif dari guncangan
gempabumi guna meningkatkan kemampuan bangunan saat menerima beban
gempabumi sehingga kerusakan struktur bangunan dapat dihindari. Beberapa
penelitian yang telah dilakukan oleh para ahli sebelumnya menyatakan bahwa
terdapat pengaruh antara kondisi topografi dengan tingkat kerusakan bangunan
akibat gempabumi. Hasil yang diharapkan dari penelitian ini yaitu studi
makrozonasi akan mendapatkan peta bahaya gempabumi di batuan dasar untuk
Provinsi Lampung, studi mikrozonasi akan menghasilkan peta percepatan tanah
maksimum di permukaan untuk Kota Bandarlampung. Pada penelitian ini juga
6
dilakukan perhitungan seberapa besar pengaruh kemiringan lereng terhadap
tingkat bahaya kegempaan.
1.2.
Permasalahan Penelitian
Tingkat aktivitas kegempaan Lampung yang tinggi mendorong penulis
untuk melakukan penelitian di wilayah ini. Untuk memudahkan alur penelitian
yang akan dilakukan, maka penulis mengajukan perumusan masalah dalam bentuk
pertanyaan penelitian sebagai berikut ini.
1.
Berapa nilai percepatan tanah maksimum di batuan dasar untuk wilayah
Provinsi Lampung dengan waktu periode ulang 500 dan 2.500 tahun?
2.
Berapa nilai percepatan tanah maksimum di permukaan untuk Kota
Bandarlampung dengan waktu periode ulang 500 tahun?
3.
Bagaimana hubungan antara tingkat bahaya kegempaan dan kemiringan
leereng setempat?
1.3.
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Menentukan nilai percepatan tanah maksimum di batuan dasar untuk
Provinsi Lampung dengan waktu periode ulang 500 dan 2.500 tahun
2. Menentukan nilai percepatan tanah maksimum di permukaan untuk Kota
Bandarlampung dengan waktu periode ulang 500 tahun.
3. Menganalisis hubungan antara tingkat bahaya kegempaan dan kemiringan
lereng setempat.
7
1.4.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini diharapkan dapat:
1. dijadikan acuan dalam upaya meningkatkan kewaspadaan masyarakat
Lampung, khususnya pada wilayah tingkat bahaya kegempaan yang tinggi,
2. digunakan sebagai dasar dalam upaya mitigasi bencana gempabumi di
wilayah Lampung.
1.5.
Ruang Lingkup Penelitian
Adapun ruang lingkup dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.
1. Daerah kajian makrozonasi untuk mengetahui bahaya kegempaan di
batuan dasar berada di Provinsi Lampung.
2. Daerah kajian mikrozonasi untuk mengetahui bahaya kegempaan di
permukaan berada di Kota Bandarlampung menggunakan data VS30 USGS.
3. Dilakukan korelasi bahaya kegempaan dan kemiringan lereng dengan
asumsi bahwa daerah dengan kemiringan lereng yang besar memiliki tebal
tanah yang tipis.
1.6.
Keaslian Penelitian
Sepengetahuan penulis, penelitian tentang pendugaan bahaya kegempaan
metode probabilistik serta keteraitannya dengan morfologi lereng di provinsi
lampung belum pernah dilakukan. Tabel yang memperlihatkan penelitianpenelitian yang pernah dilakukan sebelumnya terdapat dalam Tabel 1.1.
8
Tabel 1.1 Perbandingan antara penelitian sebelumnya dengan penelitian ini.
No.
1.
Peneliti
Masyhur Irsyam, Donny T.
Dangkua, Hendriyawan,
Drajat Hoedajanto, Bigman
M. Hutapea, Engkon K
Kertapati, Teddy Booen,
Mark D. Petersen (2008)
Judul Penelitian
Proposed Seismic Hazard Map
of Sumatra and Java Island and
Microzonation Study of Jakara
City, Indonesia
Metode
- Probabilistik total
dengan sumber gempa 3
dimensi
- Model sumber gempa
(Irsyam dkk, 2007)
- Atenuasi metode Youngs
(1997), Boore (1997),
dan Sadigh (1997).
- Studi Mikrozonasi
digunakan analisis
pendekatan nonlinear
dengan Program NERA
(Bardet Tobita,2001)
Variabel
Parameter gempabumi,
parameter sesar dan zona
sumber gempa, kelas
tanah (site class).
2.
P. Anbazhagan , T.G.
Sitharam, K.S. Vipin (2009)
Site classification and estimation
of surface level seismic hazard
using geophysical data and
probabilistic approach
Parameter gempabumi,
parameter sesar dan zona
sumber gempa, kelas
tanah (site class)
3.
I Wayan Sengara, Masyhur
Irsyam, Hendriyawan,
M.Asrurifak, Widjojo
A.Prakoso, Usama
Juniansyah, Putu Sumiartha,
Uun Jayasaputra (2010)
Pendayagunaan Peta
Mikrozonasi Gempa di DKI
Jakarta
- Pengukuran MASW
untuk mendapatkan
kelas tanah (site class)
- Klasifikasi tanah
menggunakan menurut
NEHRP
- Probabilistik dengan
sumber gempa 2 dimensi
- Probabilistik Total
dengan model sumber
gempa 3 dimensi.
- Klasifikasi tanah
menggunakan data
geoteknik.
- Menggunakan
pendekatan nonlinear
dengan Program NERA
Parameter gempabumi,
parameter sesar dan zona
sumber gempa, kelas
tanah (site class)
berdasarkan data boring
Hasil Penelitian
- Peta percepatan tanah
maksimum batuan dasar di
Sumatra dan Jawa untuk
probabilitas terlapaui 10%
dan 2% dalam waktu 50
tahun
- Parameter gerakan tanah
seperti percepatan, faktor
amplifikasi dan respons
spektra di permukaan Kota
Jakarta.
- Usulan desain respon spektra
untuk keperluan desain
bangunan
- Dari pengukuran MASW
diperoleh kelas tanah tipe C
dan tipe D
- Nilai percepatan tanah pada
batuan, pada tanah kelas C
dan kelas D.
- Percepatan gempa di batuan
dasar Jakarta untuk periode
ulang 500 dan 2500 tahun.
- Peta mikrozonasi seismik di
Jakarta.
- Respon spektra desain untuk
periode ulang 500 dan 2500
tahun.
9
No.
4.
Peneliti
Rohima Wahyu Ningrum
(2011)
Judul Penelitian
Analisis Probabilitas Seismic
Hazard untuk Daerah Kepulauan
Maluku
Metode
Probabilistik sumber
gempa 3 dimensi
Variabel
Parameter gempabumi,
parameter sesar dan zona
sumber gempabumi
5.
Shafiq Ur Rehman,
Muhammad Khalid, Asif Ali,
Abd El-Aziz Khairy, Abd ElAal (2012)
Deterministic and Probabilistic
seismic hazard analysis for
Gwadar City, Pakistan
Deterministik,
Probabilistik
Parameter gempabumi,
parameter sesar dan zona
sumber gempabumi
6.
Rudianto (2014)
Pendugaan Bahaya Kegempaan
Metode Probabilistik serta
Keteraitannya dengan Morfologi
Lereng di Provinsi Lampung
- Probabilistik total 3
dimensi dengan
menggunakan PSHA
USGS Software 2007
- Klasifikasi tanah
menurut SNI 1726-2012
menggunakan data Vs30
USGS
- Analisis mikrozonasi
menggunakan data
situs/data tanah setempat
- Parameter gempabumi,
parameter sesar dan
zona sumber
gempabumi
- Klasifikasi tanah
setempat
- Kelas lereng
Hasil Penelitian
- Percepatan tanah maksimum
batuan dasar Kepulauan
Maluku T=0,0 detik dan
spektral acceleration 0,2
detik dan 1,0 det periode
ulang 500 dan 2500 tahun
- Distribusi nilai PGA wilayah
Kepulauan Maluku
- Nilai percepatan tanah di
batuan dasar Kota Gwadar,
Pakistan umtuk periode
ulang 500 tahun.
- Peta hazard batuan dasar
Kota Gwadar, Pakistan
- Nilai PGA batuan dasar di
Provinsi Lampung periode
ulang 500 tahun dan 2.500
tahun
- Nilai percepatan tanah
permukaan di Kota
Bandarlampung periode
ulang 500 tahun.
- Hubungan antara nilai
percepatan tanah permukaan
dengan kemiringan lereng.
10
Berbeda dengan penelitian yang ada sebelumnya, penelitian ini dilakukan
di wilayah Provinsi Lampung yang memiliki tingkat bahaya kegempaan tinggi
dengan tatanan seismotektonik yang kompleks. Beberapa penelitian mengenai
analisis bahaya kegempaan probabilistik telah banyak dilakukan akan tetapi
sebagian besar hanya menghasilkan peta bahaya kegempaan di batuan dasar. Pada
penelitian ini dilakukan perhitungan bahaya kegempaan di permukaan. Data
kecepatan gelombang geser digunakan sebagai data masukan untuk mendapatkan
nilai bahaya kegempaan di permukaan. Akhir dari penelitian ini adalah mencari
hubungkan nilai bahaya kegempaan tersebut dengan kemiringan lereng pada
wilayah penelitian.