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 bangunan-bangunan 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
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
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 :
2 1 1 2 1 2 2 + − = V V V V X h c
Xc = perpotongan garis antara V1 dan V2,
V1 = kecepatan gelombang pada lapisan pertama,
V2 = kecepatan gelombang pada lapisan kedua. 3. . Hasil Dan Pembahasan
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
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 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.
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.
