Analisis Kecepatan Gelombang Seismik Bawah

Jurnal Gradien Vol.1 No.2 Juli 2005 : 69-73
Analisis Kecepatan Gelombang Seismik Bawah Permukaan Di Daerah
Yang Terkena Dampak Gempa Bumi 4 Juni 2000
(Studi Kasus: Kampus Universitas Bengkulu)
Ashar Muda Lubis dan Arif Ismul Hadi
Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Bengkulu, Indonesia
Diterima 19 Februari 2005; direvisi 10 Mei 2005; Disetujui 10 Juni 2005
Abstrak - Analisis kecepatan gelombang seismik bawah permukaan telah dilakukan di daerah gedung rektorat sisi
barat, depan FKIP, sisi depan GKB III, dan jalan depan asrama PGSD. Penelitian ini bertujuan mengetahui
dampak kerusakan bangunan akibat gempa bumi dengan kekuatan 7,3 skala Richter pada tanggal 4 Juni 2000
ditinjau dari penjalaran kecepatan gelombang seismik bawah permukaan. Penelitian ini menggunakan metode
seismik refraksi. Hasil yang diperoleh menunjukkan : daerah gedung rektorat sisi barat, kecepatan gelombang
pada lapisan pertama V1 = 25,64 m/s dan kecepatan gelombang pada lapisan kedua V2 = 23,88 m/s, sedangkan
kedalaman lapisannya adalah 3,06 m. Daerah depan FKIP, kecepatan gelombang pada lapisan pertama V1 = 82,76
m/s dan kecepatan gelombang pada lapisan kedua V 2 = 78,12 m/s, sedangkan kedalaman lapisannya adalah 2,04
m. Daerah sisi depan GKB III, kecepatan gelombang pada lapisan pertama V1 = 133,33 m/s dan kecepatan
gelombang pada lapisan kedua V2 = 123,08 m/s, sedangkan kedalaman lapisannya adalah 5,5 m. Untuk daerah
jalan depan asrama PGSD, kecepatan gelombang pada lapisan pertama V1 = 625 m/s dan kecepatan gelombang
pada lapisan kedua V2 = 248,23 m/s, sedangkan kedalaman lapisannya adalah 15,11 m. Data di atas menunjukkan
bahwa kecepatan gelombang seismik yang paling tinggi (batuan paling padat) adalah daerah depan asrama PGSD,
sehingga daerah ini paling ringan kerusakan bangunannya.
Kata Kunci : kecepatan gelombang seismik; gempa bumi; seismik refraksi.
I. Pendahuluan
Bengkulu telah mengalami gempa dahsyat pada
tanggal 4 Juni 2000 jam 23.28’.24,4’ dengan
kekuatan 7,3 Skala Riechter, pusat gempa terletak
4,7 LS-102,0 BT pada kedalaman 33 km. Gempa ini
telah mengakibatkan paling sedikit 90 orang lebih
meninggal 18.928 tempat tinggal rusak ringan dan
10.460 gedung rusak berat. Bengkulu memang
termasuk daerah yang sangat tinggi frekuensi
terjadinya gempa yaitu sekitar 10 kali gempa setiap
bulan dengan kekuatan 4 - 6 skala Riechter [4].
Dampak adanya gempa bumi tergantung dari
besarnya gempa, kondisi tanah atau batuannya,
struktur geologi, serta kondisi infrastruktur yang ada
[2]. Hasil penelitian tim Departemen Pekerjaan
Umum menunjukkan kerusakan pada bangunanbangunan memiliki jenis kerusakan yang tipikal [1].
Beberapa tempat yang mengalami kerusakan hebat
salah satunya Kampus Universitas Bengkulu.
Bangunan yang mengalami kerusakan berat antara
lain : gedung rektorat, Lab. MIPA dan perpustakaan
yang hampir rusak total, sedangkan gedung lainnya
mengalami kerusakan ringan yaitu keretakan pada
dinding dan lantai bangunan. Bangunan yang rusak
berat (ambruk) biasanya disebabkan oleh lapisan
tanah/batuan yang labil, yang berhubungan dengan
kepadatan suatu batuan, oleh karena itu analisis
kecepatan gelombang seismik bawah permukaan di
daerah yang terkena dampak gempa bumi,
khususnya di daerah Kampus Universitas Bengkulu
menjadi sangat penting untuk diketahui. Analisis
gelombang seismik bawah permukaan dapat dipakai
Ashar Muda Lubis / Jurnal Gradien Vol. 1 No. 2 Juli 2005 : 69-73
untuk menentukan kepadatan batuan. Perlu kita
ketahui bahwa gempa di Bengkulu akan terus
berlangsung mengingat Bengkulu terletak di antara
dua patahan, yaitu patahan Mentawai di sepanjang
Samudera Hindia dengan patahan Sumatera di
sepanjang Bukit Barisan yang cukup aktif.
Pertimbangan yang lain karena sumber gempa
bumi yang paling dominan, adalah sumber gempa
yang berada di dekat pulau Enggano, kurang lebih
110 Km barat daya kota Bengkulu, sehingga arah
gelombang yang menggoyang bangunan relatif
memiliki arah yang sama. Dasar ini dapat dipakai
untuk mempertimbangkan konstruksi dan renovasi
yang akan dibuat, supaya bangunan tersebut lebih
tahan goncangan jika sewaktu-waktu gelombang
gempa menerjang.
Kampus Universitas Bengkulu merupakan salah
satu lokasi yang parah terkena bencana gempa bumi
pada 4 Juni 2000 yang lalu. Daerah ini merupakan
daerah tempat para mahasiswa melakukan
perkuliahan dan pengembangan tri darma perguruan
tinggi bagi para dosen. Untuk keberlanjutan
universitas ini tentu diperlukan pengembangan
sarana dan prasana fisik, seperti pembuatan gedung
dan jalan kampus. Pembangunan sarana dan
prasaran fisik yang baru perlu memperhatikan aspek
stuktur tanah yang ada didalam kampus. Sampai
saat ini informasi tentang kecepatan gelombang
seismik sebagai dasar untuk menentukan kepadatan
batuan di areal Kampus Universitas Bengkulu
belum diketahui, sehingga dapat dipakai untuk
mempertimbangkan konstruksi bangunan yang
cocok. Jangan sampai kampus yang telah dibangun
dengan megahnya tiba-tiba karena gempa sesaat saja
menjadi rusak total.
Penelitian ini bertujuan mengetahui dampak
kerusakan bangunan akibat gempa bumi dengan
kekuatan 7,3 skala Richter pada tanggal 4 Juni 2000
ditinjau dari kecepatan gelombang seismik bawah
permukaan.
Penelitian ini dapat juga untuk
menentukan jenis batuan dan ketebalan lapisan
(kedalaman) di setiap cross section yang diambil.
Hasil penelitian struktur geologi ini dapat dipakai
sebagai dasar untuk penataan pembangunan kampus
70
dan perencanaan mitigasi bencana gempa bumi yang
akan datang, sehingga resiko bencana gempa bumi
untuk terhadap mahasiswa, karyawan dan dosen
daerah ini dapat diminimalisir.
2. Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode Seismik bias
dangkal dua lapis, alat yang dipergunakan ialah
Seismograf tipe MC SEIS-160 OYO made in
Japan . Rekaman data yang diperoleh kemudian
dianalisis kecepatan gelombang seismik bawah
permukaannya dengan metode sistem Hagiwara.
Penelitian
ini mengikuti garis besar dengan
langkah-langkah sebagai berikut:
1. Menyiapkan peta topografi daerah Kampus
Universitas Bengkulu dan Kandang Limun
sekitarnya, peta geologi global daerah
Kotamadia Bengkulu.
2. Melakukan survai lapangan untuk menentukan
jalur-jalur yang akan diambil datanya minimal
4 jalur crossection yang terdiri dari 1 jalur arah
di lapangan PGSD, 1 jalur di depan gedung
Rektorat, 1 jalur di gedung GKB III dan 1 jalur
depan perpustakaan dan gedung dekanat FKIP.
3. Memberi patok-patok bambu untuk menandai
line yang akan dipasang geophon.
4. Mengambil data menggunakan Seismograf.
5. Perhitungan menggunakan grafik T (waktu)
versus X (jarak) interpretasi sistem Hagiwara.
6. Dari
grafik pada No. 5 dapat diketahui
kecepatan gelombang seismik, kedalaman
lapisan, maupun jenis batuannya.
7. Untuk menghitung ketebalan (kedalaman)
lapisan (h) digunakan persamaan :
1
X
h= c
2
 V2 − V1  2


 V2 + V1 
Xc = perpotongan garis antara V1 dan V2,
V1 = kecepatan gelombang pada lapisan pertama,
V2 = kecepatan gelombang pada lapisan kedua.
3. . Hasil Dan Pembahasan
Hasil-hasil yang diperoleh ditampilkan pada
Gambar 1, 2, 3, dan 4. Slope dari garis 1/V1 dan
Ashar Muda Lubis / Jurnal Gradien Vol. 1 No. 2 Juli 2005 : 69-73
1/V2 digunakan untuk mendapatkan nilai kecepatan
(V1 dan V2) dalam satuan m/s.
Untuk daerah gedung rektorat sisi barat, kecepatan
gelombang pada lapisan pertama V1 = 25,64 m/s
dan kecepatan gelombang pada lapisan kedua V2 =
23,88 m/s, sedangkan kedalaman lapisannya adalah
3,06 m. Untuk daerah depan FKIP, kecepatan
gelombang pada lapisan pertama V1 = 82,76 m/s
dan kecepatan gelombang pada lapisan kedua V2 =
78,12 m/s, sedangkan kedalaman lapisannya adalah
2,04 m.
Untuk daerah sisi depan GKB III, kecepatan
gelombang pada lapisan pertama V1 = 133,33 m/s
71
dan kecepatan gelombang pada lapisan kedua V2 =
123,08 m/s, sedangkan kedalaman lapisannya
adalah 5,5 m. Untuk daerah jalan depan asrama
PGSD, kecepatan gelombang pada lapisan pertama
V1 = 625 m/s dan kecepatan gelombang pada
lapisan kedua V2 = 248,23 m/s, sedangkan
kedalaman lapisannya adalah 15,11 m.
Berdasarkan data di atas dan analisis kecepatan
gelombang seismik, daerah yang mempunyai
kecepatan gelombang paling tinggi adalah jalan
depan asrama PGSD dan secara umum kecepatan
gelombang pada lapisan pertama lebih besar dari
kecepatan gelombang pada lapisan kedua. Ini
menunjukkan bahwa lapisan pertama lebih padat
Gambar 1. Grafik kecepatan gelombang seismik pada lokasi sisi barat rektorat.
Gambar 2. Grafik kecepatan gelombang seismik pada lokasi depan gedung FKIP.
Ashar Muda Lubis / Jurnal Gradien Vol. 1 No. 2 Juli 2005 : 69-73
72
Gambar 3. Grafik kecepatan gelombang seismik pada lokasi depan GKB III.
Gambar 4. Grafik kecepatan gelombang seismik pada lokasi depan asrama PGSD.
daripada lapisan kedua, namun perbedaan ini
tidaklah signifikan. Menurut [3] jangkauan dengan
nilai antara >0-1000 m/s termasuk dalam satuan
batuan kering. Dapat dikatakan bahwa daerah depan
asrama PGSD kerapatan batuannya adalah yang
paling padat. Kenyataan di lapangan menunjukkan
waktu terjadinya gempa bumi 4 Juni 2000 daerah ini
adalah yang paling ringan kerusakannya
dibandingkan dengan daerah survai lain.
4. Kesimpulan
Berdasarkan analisis kecepatan gelombang seismik
daerah yang mempunyai kerapatan batuan paling
padat berturut-turut adalah depan asrama PGSD, sisi
depan GKB III, depan FKIP, dan gedung rektorat
sisi barat, sehingga daerah yang paling ringan
kerusakan batuannya adalah depan asrama PGSD.
Ashar Muda Lubis / Jurnal Gradien Vol. 1 No. 2 Juli 2005 : 69-73
Daftar Pustaka
[1] Maryoko H, Petunjuk Perbaikan Bangunan Yang
Rusak Akibat Gempa Bumi, 2000, Departemen
Pekerjaan Umum, Bengkulu.
[2] Naryanto H. S, Alami Air Lahan dan Mitigasi
Bencana, 1998, BBPT, Jakarta.
[3] Schon, J.H, Phyisical Properties of Rocks:
Fundamentals and Principles of Petrophysics,
Second Edition, 1998, British Library Cataloguing in
Publication Data, Netherland.
[4] Suwarsono, Karakteristik Gempa Bumi di Bengkulu,
1998, Seminar Sehari Universitas Bengkulu,
Bengkulu.
73