PENYUSUNAN PETA MIKROZONASI GEMPA SKALA KOTA

(1)

PENYUSUNAN PETA MIKROZONASI GEMPA SKALA KOTA

DIPRESENTASIKAN DALAM ACARA LAUNCHING PETA GEMPA NASIONAL JAKARTA, 4 SEPTEMBER 2017

PUSAT STUDI GEMPA NASIONAL

P U S G E N

(2)

O U T L I N E

1.PENDAHULUAN

2.KONSEP DASAR PENYUSUNAN PETA MIKROZONASI

3.MIKROZONASI KOTA JAKARTA DAN BANDUNG

4.PENUTUP

(3)

Recommendations:

• Conducting periodic updating of seismic hazard maps and building codes of Indonesia every 3-5 years,

• Conducting microseismic investigation active faults that have not been well identified/ well quantified,

• Accelerating the installation of strong-motion accelerometer networks in Indonesia in order to develope database of time histories and attenuation functions of Indonesia,

• Performing microzonation studies for big cities in Indonesia,

Team for Revision of Seismic Hazard Map of Indonesia 2010

Irsyam dkk. (2010)

PENDAHULUAN

(4)

(5)

• Mikrozonasi gempa (Seismic Microzonation) adalah pembagian suatu wilayah berdasarkan potensi bahaya/dampak gempa yang berbeda-beda.

mendefinisikan karakteristik goyangan gempa secara spesifik untuk kepentingan engineering design dan land- use planning (Shitaram, 2008).

• Mikrozonasi didefinisikan sebagai zonasi terkait dengan karakteristik goyangan tanah dengan mempertimbangkan sumber gempa dan kondisi site [TC4-ISSMGE, 1999].

Mikrozonasi secara umum mendefinisikan goyangan tanah di permukaan secara spesifik untuk penilaian seismic hazard dan evaluasi risiko.

D E F I N I S I

(6)

Microzonation Levels with Scale

• First grade (Level I) map - with scale of 1:1,000,000 – 1:50,000 Ground motion was assessed based on the Historical earthquakes and existing information of geological and geomorphological maps.

• Second grade (Level II) map - with scale of 1:100,000-1:10,000 Ground motion is assessed based on the microtremor and simplified geotechnical studies.

• Third grade (Level III) map-with scale of 1:25,000-1:5,000 ground motion has been assessed based on the complete geotechnical &

geophysical investigations and ground response analysis.

SITHARAM, T.G. (2008)

Site Characterization

Bedrock depth mapping, Subsurface models, 3-D

Borehole models, SPT ‘N’ correction, Vs Mapping,

Vs30 Mapping

(7)

MODIFIED FROM YAMANAKA (1998)

KONSEP DASAR PENYUSUNAN PETA MIKROZONASI

SEISMIC HAZARD ANALYSIS SITE CHARACTERIZATION SITE RESPONSE ANALYSIS

VULNERABILITY

ASSESSMENT

SEISMIC RISK ANALYSIS

(8)

1. Seismic Hazard Analysis pada Batuan Dasar

PROBABILISTIK DETERMINISTIK

 ^I ^ ⁱ  ^  ^P  ^I ^ ⁱ ^m ^r  ^f ^m ^f ^r ^dm ^dr

P ; , _M ( ). _R ( ). .

f _M = fungsi probabilitas dari magnitude

f _R = fungsi probabilita dari jarak ke sumber

= probabilitas dari intensitas I yang sama atau lebih besar dari i pada suatu lokasi dengan magnitude, M dan jarak hiposenter, R

 ^I ⁱ ^m ^r 

P  ; , Memperhitungkan kondisi terburuk

(Worst Scenario) berdasarkan nilai

M dan R terdekat.

(9)

2. Karakterisasi Site

Klasifikasi Tanah (SNI-03-1726-2012)

(10)

Permodelan Perambatan Gelombang 1-Dimensi (J.P. Bardet & T Tobita, 2001)

Data Input :

1. Soil profile:

Soil dynamic properties (shear modulus, Gmax atau Vs; damping ratio, ξ; mass density, ρ)

2. Kedalaman Batuan Dasar

3. Input ground motion pada batuan dasar

3. Site Respons Analysis

(11)

Kurva fragilitas: kurva yang menunjukkan hubungan antara tingkat bahaya gempa dengan probabilitas terjadinya suatu tingkat kerusakan tertentu pada struktur bangunan.

Kurva kerentanan ini merupakan cara untuk mengestimasi tingkat kerusakan yang akan dialami bangunan ketika gempa besar terjadi.

perhitungan kerugian materi yang diakibatkan oleh gempa bumi.

4. Vulnerability Assessment

(12)

Kurva fragilitas dibuat beradasarkan kurva kapasitas dan kinerjanya terhadap potensi goyangan tanah yang mungkin terjadi.

1. Tipologi bangunan

Tipe bangunan dibagi berdasarkan kelas bangunan seperti pada table HAZUS (FEMA, 2003) yang terdiri dari tipe struktur bangunan, deskripsi dan tingginya.

2. Kualitas bahan bangunan

Mutu bahan bangunan berdasarkan hasil uji dari komponen struktur eksisting, atau hasil uji laboratorium berdasarkan spesifikasi yang sama dengan yang terpasang pada komponen struktur.

3. Standard perencanaan

Standar perencanaan yang digunakan pada suatu struktur dapat dijadikan salah satu indikator tingkat keandalan struktur.

4. Potensi bahaya gempa

Potensi bahaya gempa ditentukan berdasarkan SNI 1726:2012, yaitu gempa maksimum yang dipertimbangkan dengan probabilitas 2% dalam 50 tahun, atau periode ulang 2475 tahun.

Kurva Fragilitas

(13)

1 ^ST LEVEL GROUND CATEGORIZATION BASED ON SURFACE CHARACTERISTICS [1;25,000 SCALE]

GEOSCIENCE PARAMETERS SEISMIC PARAMETERS

GEOMORPHOLOGICAL &

LAND USE MODEL (SCALE 1:25,000)

LITHOLOGICAL MODEL (SCALE 1:25,000)

TECTONIC & STRUCTURAL MODEL

(1:1 MILLION/1:25,000)

GEOPHYSICAL MODEL (1:1 MILLION/1:25,000)

SOURCE ZONE

FOCAL MECHANISM

SEISMOMETRY:

STRONG & WEAK MOTION

ENGINEE R ING PARAME TE R S

G EO TE CHNICAL PARAME TE R S GEOTECHNICAL ATTRIBUTES

OF COVER SED./ROCK (r, VC, RD) & LAB STUDIES GROUND WATER / SATURATION NEAR SURFACE GEOTECHNICAL

ATTRIBUTES, ‘N’, SP.GR. &

GRANULOMETRY ESTIMATION OF SITE

AMPLIFICATION:

S-R & NON S-R MODE

NEAR SURFACE GEOPHYSICAL MODEL (SHEARWAVE-VELOCITY – V _S ⁴ , V _S ¹⁰ , V _S ⁵⁰ ),

BASIN CONFIGURATION

SEISMOMETRIC ZONATION BASED ON SEISMOTECTONIC PROBABILITY, LINE, AREA SOURCE SEISMOTECTONIC PROVINCE [SCALE 1:1 MILLION]

SOURCE MODELS: FAULT LINE – LOCATION STRUCTURE, PROVINCE: WAVE PATH MODEL

& MACRO SEISMIC DATA NUMERICAL/ANALYTICAL MODELING

EARTHQUAKE PARAMETERS: TIME SERIES WITH EACH SOURCE DSHA/PSHA.

SCALED SOURCE – EXTENDED SOURCE P-SV-SH SYNTHETIC SEISMOGRAM, RESPONSE SPECTRA 2 ^ND LEVEL GROUND CATEGORIZATION BASED ON

NEAR SURFACE ATTRIBUTES – IMPEDANCE CONTRAST, FAULT EFFECTS, BASIN EFFECTS ETC

[SCALE 1:25,000]

3 ^RD LEVEL HAZARD MICROZONATION MAP GROUND RESPONSE CATEGORIZATION [SCALE 1:25,000]

VULNERABILITY ANALYSIS OF ENG. &

Non ENG. STRUCTURES SITE SPECIFIC – STRUCTURES SPECIFIC

SEISMIC SAFETY ASSESSMENT

SEISMIC RISK ANALYSIS WITH EDR & PCD INDICATOR

EXPOSURE FACTORS COST ASPECTS OF

EXPOSURE

ANTHROPIC/

ADMINISTRATIVE CULTURAL PARAMETERS

SEISMIC HAZARD & RISK MICROZONATION OF JAKARTA CITY, SCALE 1:25,000

A GENERALIZED FLOW OF ACTIVITIES FOR SEISMIC HAZARD & RISK MICROZONATION

Sumber: Irsyam (2012)

(14)

MIKROZONASI KOTA

JAKARTA

(15)

PETA SUMBER GEMPA PULAU JAWA

Cimandiri Mmax 7.2; 4 mm/yr

Lembang Mmax 6.6; 1.5

mm/yr

Pati Mmax 6.8; 0.5 mm/yr

Lasem Mmax 6.5; 0.5 mm/yr

Opak Mmax 6.8; 2.4 mm/yr Semangko

Mmax 7.2; 5 mm/yr

Jakarta

Kumering

Mmax 7.6; 11 mm/yr

(16)

Peta hazard percepatan puncak di batuan dasar wilayah DKI Jakarta untuk periode ulang gempa 500 dan 2500 tahun.

SEISMIC HAZARD DI BATUAN DASAR

500 Tahun 2500 Tahun

(17)

Legend .

DKI Jakarta

!

Shallow Borehole

!

! !

!

!!

!

! !

!

! !

!

! !

!

!!!

!

! !!

!

! !

!!

!

! !

!

!!!

! !! !!

!

!!

!

! !

! ! !

!

! !

!

! !

!

!!!!!!

!!!!!

!

!!

!

!!!!!!!!!

!

! !

!!

!

!!!

!!!!!!

!

!!

!!!!

!

! !

!

! !

!

! !

!

!!

!

! !!

!

! !

!

! !

!

!!

! !

!

! ! ! !

!

! ! ! !

!

! !

! ! !

! !

!

! !

!

! !

!

! !

!

! !

!

! !

!

107°0'E 106°58'E 106°56'E 106°54'E 106°52'E 106°50'E 106°48'E 106°46'E 106°44'E 106°42'E

6 °6 'S 6 °8 'S 6 °1 0 'S 6 °1 2 'S 6 °1 4 'S 6 °1 6 'S 6 °1 8 'S 6 °2 0 'S 6 °2 2 'S 6 °2 4 'S

!

#

# #

#

107°0'E 106°58'E 106°56'E 106°54'E 106°52'E 106°50'E 106°48'E 106°46'E 106°44'E 106°42'E

6 °6 'S 6 °8 'S 6 °1 0 'S 6 °1 2 'S 6 °1 4 'S 6 °1 6 'S 6 °1 8 'S 6 °2 0 'S 6 °2 2 'S 6 °2 4 'S

PDRG JTSP CBBR

UI ZPUR KRUK CNRE

KBGS

CRKS TMII PDGD KLDL

KPIN

PLGB MLKS

CKNG RADJ

CNDT KRMT DTAN

LABU PLHR CPT PSJM

DRN3 RWSR

ROTN PLGD

BUAR KNGN

FMWT PDBT

MRIA PLMP SPRK

PMAS

MRND SKPR

SNTR

ISTN BMKG

SREN SLPI

CLCG WRKS

TMNG

ANCL

KEMB PALM

ANKE CGKI

MGOT PIK KPGD KMAL

0 3 6 12 Km

.

Legend

# Microtremor Measurement Sites

! Deep Borehole

! Shallow Borehole Study Area

Plot 461 titik bor dangkal (30 – 40 m) (Modifikasi dari Irsyam et al., 2015)

Plot 55 titik pengukuran mikrotremor array di Jakarta (Ridwan et el., 2016)

KARAKTERISASI SITE

(18)

PETA SITE CLASS BERDASARKAN NSPT30

Peta NSPT30 dari data bor.

Modifikasi dari Irsyam et al. (2012)

Peta NSPT30 dari Mikrotremor array

Peta NSPT30 dari data bor Peta Site Class dari NSPT30

Peta NSPT30 dari Mikrotremor Peta Site Class dari Mikrotremor

SE : Vs < 15

(19)

NORTH SOUTH

Prg

Perbandingan Model Struktur Vs 2D dengan Penampang Geologi Cekungan Air Tanah (Fachri, 2002)

Penampang Utara - Selatan

KONSTRUKSI 2D S-WAVE VELOCITY

!

#

# #

#

107°0'E 106°58'E 106°56'E 106°54'E 106°52'E 106°50'E 106°48'E 106°46'E 106°44'E 106°42'E

6°6'S6°8'S6°10'S6°12'S6°14'S6°16'S6°18'S6°20'S6°22'S6°24'S

PDRG JTSP CBBR UI ZPUR KRUK CNRE

KBGS CRKS

TMII PDGDKLDL

KPIN PLGB MLKS

CKNG RADJ

CNDT KRMT DTAN LABU PLHRCPT PSJM

RWSR DRN3

ROTN PLGD

BUAR KNGN FMWT PDBT

MRIA PLMP SPRK

PMAS

MRND SKPR SNTR

ISTN BMKG

SREN SLPI

CLCG WRKS

TMNG ANCL

KEMB PALM

ANKE CGKI MGOT

PIK KPGD KMAL

0 3 6 12Km

.

Legend

#

Microtremor Measurement Sites

!

Deep Borehole

! Shallow Borehole

Study Area

A

A’

B B’

C

C’

D D’

-800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 100

A A’

(20)

B B’

D D’

-800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 100

ROTN SKPR SNTR

CKID BMKG MGOT

Meter Meter

304 m/s 267 m/s 273 m/s

264 m/s 225 m/s 217 m/s

TMNG 282 m/s

500 m/s

700 m/s

900 m/s

-800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 100

500 m/s

700 m/s

900 m/s

Meter Meter

CBBR PDRG KRUK UI

410 m/s 369 m/s 273 m/s

431 m/s

C C’

!

#

# #

#

107°0'E 106°58'E 106°56'E 106°54'E 106°52'E 106°50'E 106°48'E 106°46'E 106°44'E 106°42'E

6°6'S6°8'S6°10'S6°12'S6°14'S6°16'S6°18'S6°20'S6°22'S6°24'S

PDRG JTSP CBBR UI

ZPUR KRUK CNRE

KBGS

CRKS TMII PDGD KLDL

KPIN PLGB MLKS

CKNG RADJ

CNDT KRMT DTAN LABU PLHR CPT PSJM

RWSR DRN3

ROTN PLGD

BUAR KNGN FMWT PDBT

MRIA PLMP SPRK

PMAS

MRND SKPR SNTR

ISTN BMKG

SREN SLPI

CLCG WRKS

TMNG ANCL

KEMB PALM

ANKE CGKI MGOT

PIK KPGD KMAL

0 3 6 12Km

.

Legend

#

Microtremor Measurement Sites

!

Deep Borehole

!

Shallow Borehole Study Area

A

A’

B B’

C

C’

D D’

KONSTRUKSI 2D S-WAVE VELOCITY

(21)

PETA KEDALAMAN “ENGINEERING BEDROCK”

(a) Vs = 500 m/det (b) Vs = 700 m/det

(c) Vs = 900 m/det

(22)

Peta sebaran nilai amplifikasi tanah wilayah Jakarta akibat gempa probabilistik pada periode ulang gempa 2500 tahun.

Peta Mikrozonasi percepatan puncak (PSA)

di permukaan tanah wilayah Jakarta untuk

gempa probabilistic pada periode ulang

gempa 2500 tahun.

(23)

Kurva Fragilitas untuk Confined Masonry and Infilled Frame Kota Jakarta (Imran dkk, 2014)

P(x > X)

Wilayah A

100 Bangunan Wilayah B 150 Bangunan

Wilayah C

200 Bangunan Wilayah D 125 Bangunan

0.0%

20.0%

40.0%

60.0%

80.0%

100.0%

PSA (g)

0.20 0.40 0.60

0.00 CF IF Slight Damage

Moderate Extensive Slight Damage

Moderate Extensive

Complete

(24)

MIKROZONASI KOTA

BANDUNG

(25)

Peta Rupa Bumi Indonesia (BIG, 2017)

Lokasi Kajian: Kota Bandung

(26)

PETA SUMBER GEMPA PULAU JAWA

Cimandiri Mmax 6.7; 2 mm/yr

Nyalindung Mmax 6.9; 0.5 mm/yr

Rajamandala Mmax 7; 0.1 mm/yr

Lembang Mmax 7; 4.5 mm/yr

Subang Mmax 6.9; 0.5 mm/yr

Ciremai Mmax 6.6; 0.5 mm/yr

Tampomas Mmax 5.6; 0.5 mm/yr

Cirebon Mmax 6.6; 0.5 mm/yr

Cirebon

Mmax 6.6; 0.5 mm/yr Cirebon Mmax 6.6; 0.5 mm/yr

Ajibarang Brebes

Tegal

Pemalang

Pekalongan

Semarang

Weleri

(27)

Seismisitas dari katalog Pusgen 2016 di Jawa untuk gempa dengan magnitudo ≥ 4.5 (Widiyantoro, 2016).

SEISMISITAS DAERAH PULAU JAWA DAN SEKITARNYA

(28)

PEMETAAN BATUAN DASAR ENGINEERING DAN SITE CLASS

(Rencana Titik-titik Pengukuran Microtremor Array Di Bandung)

(29)

KEGIATAN PENGUJIAN MSM DAN ANT DI LAPANGAN

(30)

ESTIMATION OF 1D S-WAVE VELOCITY STRUCTURE

Site No. 20 Gasibu

-300 -250 -200 -150 -100 -50 0

0 250 500 750 1000

Dep th (m )

S-wave Velocity (m/s)

GSBU

0 200 400 600 800 1000

0 1 2 3 4 5

P h ase V elocit y (m /s)

Frequency (Hz) GSBU

Obs Cal

Channel number

0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000 110000 120000 130000 140000 150000 160000 170000

Time (ms)

110030 _1.76V

110032

0.67123V

110035 _2.26V

110038

0.36570V

Source= 0.0m

D:\MT BDG_Depth\20. Gasibu\McSEISMT_NEO_0808114220_0016.sg2

Array shape and size

PENYUSUNAN PETA MIKROZONASI GEMPA SKALA KOTA