Abstrak, Daft Isi, Daft Tabel, Dll

Ku dedikasikan kepada: Bangsa Indonesia pecinta geofisika, Kedua orangtuaku, istriku ila istiqomah keempat anak ku dzikri, fahmi , maghroby, dan nuriyah Serta civitas akademika MTSN DENANYAR JOMBANG

i

KARAKTERISASI PROFIL TANAH DI KAMPUS TEKNIK GEOMATIKA FTSP ITS SURABAYA DENGAN MENGGUNAKAN ANALISA KURVA DISPERSI GELOMBANG REYLEIGH ABSTRAK Nama NRP Pembimbing

: HISBULLOH HUDA : 1107201712 : Dr. rer.nat., Bagus Jaya santoso, SU

Telah dilaksanakan penelitian tentang metoda eksplorasi seismic refraksi, dengan memanfaatkan Tiang pancang pada proyek pembangunan Kampus geomatik II FTSP ITS Surabaya sebagai sumber getar.Gelombang Rayleigh merupakan salah satu jenis dari gelombang permukaan yang baik digunakan untuk mengidentifikasi struktur perlapisan dekat permukaan bumi, karena 67% energi total yang dilepaskan oleh sumber gelombang seismic ditransmisikan dalam bentuk gelombang Rayleigh. Pada medium yang berlapis gelombang Rayleigh mempunyai sifat dispersif, kecepatan sebagai fungsi frekuensi. Sifat ini dapat digunakan untuk menentukan struktur perlapisan bumi berdasarkan kecepatan gelombang geser (Vs) terhadap kedalaman (h). Proses inversi dilakukan untuk mendapatkan pencocokan antara kurva dispersi pengukuran dengan model. Hasil proses inversi adalah kecepatan gelombang geser (Vs) sebagai fungsi kedalaman. Penelitian dapat mengidentifikasi dan mengkarakterisasi profil tanah di lokasi penelitian. Citra kecepatan gelombang geser sebagai fungsi posisi mempuyai range antara 109 – 1252 m/s. di wilayah penelitian teerdiri atas alluvium yang tersusun atas lempung, pasir, lanau kerikil, dan kerakal yang terbentuk oleh endapan pantai. Berdasarkan hasil penelitian bahwa kedalaman 1 meter pada titik lintasan 25 meter sampai titik 45 meter berupa lempung, pada titik 52,5 meter berupa batuan lempung pasiran, dan pada titik 47,5 berupa batuan pasir. Kata kunci: Profil tanah, analisa dispersi, gelombang Rayleigh

ii

CHARACTERIZE OF SOIL PROFILE AT GEOMATHIC CAMPUS FTSP ITS SURABAYA USING DISPERSION CURVE OF RAYLEIGH WAVE ANALYSIS ABSTRAK Name NRP advisor

: HISBULLOH HUDA : 1107201712 : Dr. rer.nat., Bagus Jaya santoso, SU

A research about seismic refraction exploration method has been conducted by exploiting a brad from Geomatical building project as a source. Rayleigh wave is one of the surface wave that is well used to identify near surface layer structure, because 67% of the total energy unleashed by the source was transmitted into Rayleigh waveform. Rayleigh wave has a dispersive and velocity property in layering medium as function of frequency. These properties can be used to determine subsurface layering structure based on shear wave velocity (Vs) versus depth (h). Inversion process was conducted to obtain a fitting between dispertion curve and the model. Inversion process resulting a sheer wave velocity (Vs) as a function of depth. This research identify and characterize the ground profile in the location. Shear wave velocity image as a position function from the modeling is between 109 – 1252 m/s. the research location consist of alluvium beach sedimentation. Based on the research, a conclusion has made which are in a depth 2,5 – 4,5 m and also at 52,5 m consist of clay and at the 47,5 m consist sand Keywords : Soil Profile, Dispersion Analysis, Rayleigh Wave.

iii

KATA PENGANTAR

Sebuah kata indah dalam hati berupa Alhamdulillahi Rabbil `Allamin, segala puji syukur hanya kepada Allah SWT, Shalawat serta salam semoga selalu terlimpah kepada Rasullullah Muhammad SAW sehingga penulis telah menyelesaikan proposal penelitian

yang berjudul, “Karakterisasi profil tanah di kampus Teknik

Geomatika FTSP ITS Surabaya dengan menggunakan analisa kurva dispersi gelombang Rayleigh”. Pengambilan data seismik dilakukan di Proyek Pembangunan kampus Teknik Geomatika, pada tanggal 22 oktober 2008. Penelitian ini

salah satu syarat untuk

memperoleh gelar Magister sains pada Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya. Penulis mengucapkan terima kasih, kepada yang terhormat: 1. Abahku M Shoim (Almarhum) dan Ibuku Aminah

yang telah membesarkan,

merawat, membimbing, serta memberikan dorongan moral dan material. 2. Bapak Dr. Bagus Jaya Santosa, SU., selaku Dosen Pembimbing dalam penyusunan tesis ini , dan Ibu Dr . Melania sumeni,MT, dan Bapak Suyatno,S.Si,M.Si,Selaku Dosen Penguji yang telah banyak mengorbankan waktu, tenaga dan pikiran untuk memberi kontribusi materi kepada penulis. 3. Bapak Suminar Pratapa.Ph.D selaku koordinator Pasca sarjana Fiska. Dan Bapak Heny faisal MSi., selaku Ketua Jurusan FISIKA FMIPA ITS SURABAYA serta Bapak Dr. rer.nat.Triwikantoro, selaku Dekan FMIPA ITS SURABAYA 4. Dr. Widya Utama, DEA, A. Syaeful Bahri, M.Si, Dwa Desa W, M.Si, yang telah banyak membantu penulis dalam mendapatkan ilmu yang berguna serta Sahabat seperjuangan Fisika S2 DEPAG. Terimasih atas motivasinya dalam penyusunan tesis ini. Semoga hasil penelitian tesis ini bermanfaat bagi nusa dan bangsa. Surabaya, 3 Juli 2009

Penulis iv

DAFTAR ISI

Halaman LEMBAR JUDUL ……………………………………………………………. LEMBAR PERSETUJUAN…………………………………………………… ABSTRAK ……………………………..………………………………….….. KATA PENGANTAR ………………………………………………………... DAFTAR ISI ………………………………………………………………….. DAFTAR GAMBAR ……...………………………………………………….. DAFTAR TABEL DAFTAR LAMPIRAN.………………………………………………………. BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ...…………………………………...……………… 1.2 Perumusan Masalah………………………......……………………. 1.3 Batasan Masalah ………………………………..................………. 1.4 Tujuan penelitian…………………………………………………… 1.5 Sistematika Penulisan …………………………………………...…. 1.6 Manfaat Penelitian…………………………………………………. BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tipe Gelombang Seismik…….……………………...……………... 2.2 Gelombang Rayleigh....….……….……………………...…………. 2.3 Gelombang Rayleigh pada Medium Heterogen Vertikal…………... 2.4 Tahapan Metode Spectral Analysis of Surface Wave (SASW)……... 2.4.1 Akuisisi data …………………………………………...................... Pemrosesan sinyal gelombang sinyal dan pembentukan kurva 2.4.2 dispersi……………………………………………………………... 2.4.3 Proses inversi ……………………………………………………… BAB 3 METODOLOGI 3.1 Alat dan Bahan …………………………………….………………. 3.1.1 Peralatan Pokok…………………………………………………….. 3.1.2 Peralatan Penunjang………………………………………………... 3.2 Langkah-langkah Penelitian ……………………………….………. 3.2.1 Tahap Pengambilan Data ………………………………………….. 3.2.2 Tahap Pengolahan Data Seismik …………………………………... 3.2.3 Diagram Alir Pengolahan data Kurva dispersi.................................. 3.3 Geologi Wilayah Penelitian............................................................... BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN………………..…….…..

v

i ii iv v vi vi vii 1 2 2 3 3 3 5 5 11 17 19 20 22 24 31 31 31 31 32 33 34 37 39

4.1 Analisa Data..................................................................................... 4.2 Interpretasi Data............................................................................... BABV KESIMPULAN DAN SARAN………………………………………. 5.1 Kesimpulan....................................................................................... 5.2 Saran................................................................................................. DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………….... LAMPIRAN…………………………………………………………………… BIODATA PENULIS

vi

39 44 49 49 50 51 52

DAFTAR GAMBAR

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 3.1 3.2 3.3 4.1

4.2 4.3 4.4 4.5

Halaman Komponen Gelombang Seismik . ………………………………… 6 Model penjalaran gelombang (a). Gelombang P, (b). Gelombang S, 6 (c)Gelombang Love, dan (d) Gelombang Rayleigh. a. Penampang seismik b. Kurva waktu tempuh 7 Perambatan gelombang seismik 8 Penjalaran gelombang rayleigh 11 Konfigurasi alat metode SASW 21 Inversi gelombang rayleigh 25 Diagram alir pembuatan kurva disperse gelombang rayleigh 34 Diagram alir inverse disperse gelombang Rayleigh 35 Geologi Surabaya (sukardi 1992), kotak merah merupakan wilayah penelitian 36 Hasil Kurva dispersi gelombang Rayleigh a.gelombang Rayleigh pertama b. Gelombang Rayleigh pada disperse gelombang kedua c. Nilai koherensi d. Auto Power spectra e. Korelasi fase dan frekuensi f. Kurva disperse 41 Hasil Inversi, a). hubungan RMS Error dengan iterasi, b). Kecepatan fase hasil teori dan percobaan. c) Beberapa profil kecepatan gelombang geser terhadap kedalaman 43 Kecepatan gelombang geser pada lintasan pengukuran (m/s) 44 Dugaan struktur bawah tanah Grafik SPT di setiap posisi pada kedalaman 1 m 47

DAFTAR TABEL Halaman 4.1

Parameter-parameter akuisisi data Proyek Pembangunan kampus Teknik Geomatika FTSP ITS Surabaya, 22 OKTOBER 2008

vii

39

DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 2 3 4 5

Nilai kecepatan gelombang geser batuan dan tingkat kekerasan batuan……………………………………………………………… Listing Program Matlab….………………......……………………. Kecepatan gelombang geser sumber griffit 1995................………. Peta lokasi penelitian kampus geomatika FTSP ITS Surabaya .….. Data hasil akuisisi data...…………………………………………...

viii

53 54 60 61 62