Amplifikasi

Seed dan Schnabel (1972) menunjukkan bahwa kerusakan struktur bangunan akibat gempa dan intensitas goncangan tanah selama gempa secara signifikan dipengaruhi oleh kondisi geologi dan kondisi tanah setempat. Batuan sedimen yang lunak diketahui memperkuat gerakan tanah selama gempa dan karena itu rata-rata kerusakan yang diakibatkan lebih parah dari pada lapisan keras (Tuladhar, 2002). Artinya batuan sedimen merupakan faktor amplifikasi amplitudo gelombang gempa. Kota modern yang dibangun di atas sedimen lunak akan mudah mengalami kerusakan akibat amplifikasi gelombang gempa.

Terdapat dua sebab terjadinya amplifikasi gelombang gempa yang dapat mengakibatkan kerusakan bangunan. Pertama, adanya gelombang yang tercebak di lapisan lunak (Nakamura, 2000; Sato et al., 2004), sehingga gelombang tersebut terjadi superposisi antar gelombang, jika gelombang tersebut mempunyai frekuensi yang relatif sama, maka terjadi proses resonansi gelombang gempa. Akibat proses resonansi ini, gelombang tersebut saling menguatkan. Kedua, adanya kesamaan frekuensi natural antara geologi setempat dengan bangunan (Gosar, 2007). Ini akan mengakibatkan resonansi antara bangunan dan  tanah setempak. Akibatnya, getaran tanah pada bangunan lebih kuat.

Amplifikasi gelombang seismik, dicirikan oleh adanya batuan sedimen yang berada di atas basement dengan perbedaan densitas ρ.

Besaran amplifikasi dapat diestimasi dari kontras impedansi antara bedrock dan sedimen permukaan (Gosar, 2007). Dengan kata lain, kontras parameter perambatan gelombang (densitas dan kecepatan) pada bedrock dan sedimen permukaan. Semakin besar perbedaan parameter tersebut, semakin besar pula nilai amplifikasi perambatan gelombangnya. Lebih lanjut, Oliveira et al. (2006) berpendapat bahwa nilai amplifikasi dipengaruhi oleh variasi formasi geologi, ketebalan dan sifat-sifat fisika lapisan tanah dan batuan, kedalaman bedrock dan permukaan air bawah tanah dan permukaan struktur bawah permukaan.

Gempa Meksiko pada 19 September 1985 merupakan contoh gempa yang merusak kota dengan bangunan modern yang terletak pada batuan sedimen. Kerusakan kota Meksiko akibat gempa yang sumbernya (di laut fasifik) berjarak 390 km dari kota tersebut. Sebab kota Meksiko bertumpu pada tanah lunak menghasilkan amplifikasi getaran besar yang mengakibatkan kerusakan parah (Seed et al, 1988;Towhata, 2008). Kota Meksiko dibangun diatas lapisan tanah lunak yang tebalnya melebihi hard stratum. Bagian barat kota terletak di lapisan bekas rawa danau, sedangkan, keberadaan tanah lunak yang mengisi di bekas rawa sampai bagian timur. Pada daerah bekas rawa, keberadaan tanah lunak  mempunyai kecepatan gelombang geser 40 sampai 90 m/s dan dibawah lapisan lunak tersebut, terdapat lapisan keras dengan kcepatan gelombang geser (Vs) sekitar 500 m/s atau lebih (Seed et al, 1987).

Amplifikasi getaran tanah juga telah diamati pada gempa Loma Prieta pada Oktober 1989 (Benuska, 1990). Lempung yang tepal di bawah area sekitar garis keliling Teluk San Francisco merupakan media yang bertindak sebagai amplifikator getaran tanah pada daerah San Francisco dan Oakland, sehingga getaran gempa merusak bangunan kota tersebut.

Benuska, L. , 1990. Loma Prieta Earthquake Reconnaissance Report. Earthquake Spectra,Supplement to vol. 6, May.

Oliveira, CS., Roca, A. and Goula, X. 2006. Assessing And Managing earthquake Risk. Springer, Netherland.

Sato, T., Saita, J., Nakamura, Y.: Evaluation of the Amplification Characteristics of Subsurface using Microtremor and Strong Motion – the Studies at Mexico City, 13th WCEE, Vancouver, Canada, 2004.8.

Seed, H. B. and Schnabel, P. B., 1972. Soil and Geological Effects on Site Response During Earthquakes. Proc. of First International Conf. on Microzonation for Safer Construction – Research and Application, vol. I, pp 61-74.

Tuladhar, R. 2002. Seismic microzonation of greater bangkok of greater Bangkok using microtremor observations. Thesis Asian Institute of Technology School of Civil Engineering. Thailand.

About Bangku Sarjana
I'm from Indonesian, I just a Student in Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya, Geophysics Department

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: