JFT: Jurnal Fisika dan Terapannya (2023) Vol. 10 (2): 143 - 157 DOI: 10.24252/jft.v10i2.34733

## JFT: Jurnal Fisika dan Terapannya
p-ISSN: 2302-1497, e-ISSN: 2715-2774 http://journal.uin-alauddin.ac.id/index.php/jft
Studi Klasifikasi Jenis Tanah Dan Analisis Kecepatan Gelombang Geser Menggunakan Metode Inversi Hvsr Di Kota Serang, Banten
Sandy Tri Gustono 1* ,  Muhammad Bintang Nugroho 2 , Bambang Sunardi 3 , dan Khairina Fauzi 4
1 Sekolah Tinggi Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika / Jl. Perhubungan I No. 5 Pondok Betung, Kota Tangerang Selatan, Banten 15221
2 Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika /Jl. Angkasa I No. 2 Kemayoran, Jakarta Pusat, DKI Jakarta 10720
3 Stasiun Geofisika Sleman /Jl. Wates Km. 8, Dusun Jitengan, Kel. Balecatur, Kec. Gamping, Kabupaten Sleman, Daerah Istimewa Yogyakarta 55294
4 Balai  Besar  Meteorologi  Klimatologi  dan  Geofisika  Wilayah  2  Ciputat/Jl.  H.  Abd.  Gani No.05, Cempaka Putih, Kec. Ciputat Timur, Kota Tangerang Selatan, Banten 15412
Email: sandytri.gustono@stmkg.ac.id *Corresponding Author

## Abstrak
Kota  Serang  merupakan  kota  yang  rawan  gempa  bumi.  Untuk  meminimalisasi  dampak bencana,  diperlukan  identifikasi  kondisi  tanah  yang  dinamis  dan  lokal.  Salah  satu  metode yang  dapat  digunakan  adalah  mikrotremor.  Pengukuran  mikrotremor  telah  dilakukan  oleh Tim Seismotek BMKG di seluruh wilayah Kota Serang. Selanjutnya, data mikrotremor diolah menggunakan  metode Horizontal  to  Vertical  Spectral  Ratio (HVSR)  untuk  menganalisis kurva  dan  nilai  frekuensi  dominan.  Kemudian  metode  inversi  diterapkan  pada  hasil  untuk mendapatkan  model  nilai  kecepatan  gelombang  geser  (Vs).  Hasil  pemodelan  kemudian digunakan untuk menghitung sebaran nilai Vs30 dan klasifikasi jenis tanah serta dimodelkan secara  3-D  untuk  mengidentifikasi  ketebalan  sedimen  di  Kota  Serang.  Pengolahan  data mikrotremor menunjukkan nilai frekuensi dominan di Kota Serang bervariasi. Nilai frekuensi dominan berkisar antara 0,57 hingga 14,27 Hz. Kemudian dari hasil inversi HVSR diperoleh Vs30  di  Kota  Serang  sekitar  190  –  1400  m/s.  Berdasarkan  klasifikasi  tanah  menurut  SNI 1726:2019, jenis tanah bervariasi dari tanah lunak (SE), tanah sedang (SD), tanah keras dan batuan  lunak  (SC),  dan  terdapat  1  data  dengan  klasifikasi  tanah  batuan  (SB).  Nilai  Vs cenderung rendah di wilayah utara dan timur dan semakin meningkat di wilayah selatan dan barat.
Kata kunci : HVSR, inversi HVSR, mikrotremor, kecepatan gelombang geser, Vs30.

## Abstract
Serang City is a city that is prone to earthquakes. To minimize the disaster impact, the identification of dynamic and local soil conditions is needed. One of the methods that can be used is microtremor. Microtremor measurements have been carried out by the BMKG’s Seismotek Team in all areas of Serang  City.  Furthermore,  the  microtremor  data  was  processed  using  the  Horizontal  to  Vertical Spectral  Ratio  (HVSR)  method  to  analyze  the  predominant  frequency  curve  and  value.  Then  the inversion method is applied to the results to obtain the model of the shear wave velocity (Vs) values. The results of modeling are then used to calculate the distribution of Vs30 values and classification of soil types and also modeled in 3-D to identify sediment thickness in Serang City. Microtremor data processing  shows  that  the  predominant  frequency  values  in  Serang  City  vary.  The  predominant frequency value ranges from 0,57 to 14,27 Hz. Then the results of the HVSR inversion obtained Vs30 in Serang City around 190 – 1400 m/s. Based on the soil classification by SNI 1726:2019, the type of soil varies from soft soil (SE), medium soil (SD), hard soil, and soft rock (SC), and there is one 1 data with rock soil classification (SB). The value of the Vs tends to be low in the north and east areas and increases further in the south and west area.
Keywords: HVSR, HVSR inversion, microtremor, shear wave velocity, Vs30.

## 1. PENDAHULUAN
Provinsi Banten memiliki ibu kota yaitu Kota Serang. Menurut Badan Pusat Statistik (2019), jumlah penduduk di Kota Serang pada tahun 2019 mencapai 688.603 jiwa dengan kepadatan penduduk sekitar 2.582 jiwa/km2. Jumlah penduduk terus bertambah karena kota ini adalah pusat administratif provinsi dan terletak di lokasi yang sangat strategis. Berada di pertengahan  antara  Kota  Jakarta  dan  Pelabuhan  Merak  yang  menghubungkan  Pulau  Jawa dengan  Pulau  Sumatra  ini  mendorong  pertumbuhan  industri  tidak  hanya  di  Kota  Serang namun seluruh kawasan Provinsi Banten.
Kota  Serang  merupakan  wilayah  rawan  bencana  gempa  bumi.  Hal  ini  dapat dijelaskan pada Gambar 1 yang merupakan peta seismisitas bersumber dari katalog gempa bumi  BMKG. Pada gambar tersebut, terlihat banyak gempa bumi yang pernah terjadi sekitar Kota  Serang.  Gempa  dengan  kekuatan  yang  besar  di  zona  subduksi  getarannya  dapat merambat dan terasa hingga Kota Serang. Sebagai contoh peristiwa gempa bumi Michoacan, Meksiko pada 19 September 1985. Gempa berkekuatan Ms = 8,1 ini mengakibatkan lebih dari 10.000 korban jiwa. Kerusakan sangat masif meskipun jarak episenter gempa tergolong jauh  yaitu  sekitar  400  km  dari  Kota  Meksiko.  Penyebab  kerusakan  adalah  resonansi gelombang seismik dengan lapisan sedimen danau tua di bawah permukaan Kota Meksiko [1] .
Gambar 1. Peta Seismisitas Sekitar Banten tahun 2000-2019
Mikrotremor ( ambient noise ) adalah getaran yang disebabkan oleh dua sumber, yaitu alam  dan  manusia.  Mikrotremor  menggambarkan  gelombang  yang  terus  merambat  pada lapisan  sedimen  dan  memantul  pada  batas  lapisan  dengan  frekuensi  tetap [2] .  Data mikrotremor diolah dengan metode inversi Horizontal to Vertikal Spectral Ratio (HVSR) [3] untuk menganalisis nilai kecepatan gelombang geser. Selanjutnya nilai kecepatan gelombang geser hingga kedalaman 30 m (Vs30) digunakan untuk mengklasifikasi jenis tanah.
Pembangunan infrastruktur yang masif harus diiringi oleh persiapan yang mendalam agar  bangunan  terhindar  dari  segala  macam  bencana  yang  mengancam.  Bangunan  yang runtuh  tidak  hanya  menyebabkan  korban  jiwa  namun  kerugian  material  dan  ekonomi. Berdasarkan  latar  belakang  tersebut,  maka  perlu  dilakukan  penelitian  mengenai  distribusi nilai  Vs30,  klasifikasi  jenis  tanah  dan  ketebalan  sedimen  di  sekitar  Kota  Serang. Pembangunan  Kota  Serang  kedepannya  diharapkan  dapat  sesuai  dengan  standar  SNI 1726:2019 [4] .

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  secara  sistematis  dengan  jenis  penelitian  kuantitatif.  Data diperoleh secara langsung dari wilayah Kota Serang dengan koordinat 6,034-6,215°LS dan 106,089-106,233°BT  berupa  data  mikrotremor  sebanyak  111  titik  pengukuran  dengan interval  antar  titik  +  2  kilometer  (Gambar  2).  Durasi  perekaman  berlangsung  selama  60 menit.  Adapun  daftar  peralatan  yang  digunakan  dalam  survei  mikrotremor  adalah  Sensor digital  portable  seismograf,  Digitizer,  Global  Position  System  (GPS)  Garmin  portable, Global  Position  System  (GPS)  antenna,  Accu,  Kompas  geologi,  Laptop  akuisisi.  Metode yang digunakan untuk pengolahan data adalah metode Horizontal to Vertical Spectral Ratio (HVSR) dan inversi HVSR. Horizontal to Vertikal Spektrum Ratio (HVSR) adalah metode yang  membandingkan  spektrum  komponen  horizontal  terhadap  vertikal  pada  gelombang mikrotremor [5] .  Hasil  dari  pengolahan  HVSR  didapat  nilai  frekuensi  dominan  dan  faktor amplifikasi.  Selanjutnya  inversi  dilakukan  untuk  mendapatkan  nilai  kecepatan  gelombang geser hingga kedalaman 30 m.
Gambar 2. Peta Titik Pengukuran Mikrotremor
HVSR dianggap sama dengan fungsi transfer antara getaran gelombang pada lapisan sedimen dan batuan dasar. Hal  ini menunjukkan bahwa amplitudo dan frekuensi  dominan merepresentasikan  amplifikasi  dan  frekuensi  pada  lapisan  batuan  tersebut [6] .  Frekuensi dominan adalah nilai frekuensi yang paling banyak muncul diantara nilai lainnya sehingga dapat digunakan untuk menunjukkan jenis dan karakteristik batuan [7] .

## 2.1. Pengolahan data menggunakan Geopsy
Pengolahan data mikrotremor dengan perangkat Geopsy bertujuan untuk memperoleh rata-rata  spektrum  H/V.  Format  data  yang  digunakan  miniSEED.  Pengaturan  dasar  yang ditetapkan pada menu h/v adalah dengan nilai frequency sampling 100 Hz, range frequency 0,5-15 Hz, dan window length 25 s. Geopsy akan mengolah gelombang mikrotremor yang memiliki frekeunsi rendah. Untuk  menentukannya dapat  dengan  cara mengatur nilai short term average  (STA)  dan  long  term  average  (LTA).  STA  adalah  nilai  rata-rata  amplitudo jangka pendek (0,5-2,0 s) dan LTA adalah nilai rata-rata amplitudo jangka panjang (>10 s). Apabila  terdapat  gelombang  yang  melebihi  nilai  STA/LTA,  maka  gelombang  tersebut dikategorikan sebagai event.
Gelombang yang terpilih akan masuk kedalam proses windowing sinyal seperti pada Gambar 3. Sinyal yang terpilih diolah dengan transformasi fourier pada setiap window dari masing-masing  komponen  untuk  memperoleh  spektrum  fourier.  Transformasi  fourier bertujuan untuk mengubah sinyal dari domain waktu ke dalam domain frekuensi. Selanjutnya amplitudo spektral fourier dari ketiga komponen dilakukan proses smoothing dengan fungsi Konno-Ohmachi.
Gambar 3. Proses Windowing pada Geopsy
Spektrum fourier selanjutnya diolah dengan fungsi HVSR menggunakan persamaan
𝑆𝑀(𝑤) = √𝐻 𝑁𝑆 (𝑤) 2 + 𝐻 𝐸𝑊 (𝑤) 2 𝑉𝑠(𝑤) 2 (1)
H NS (w)  adalah  spektrum  mikrotremor  komponen  utara-selatan  dan  H EW (w)  adalah spektrum mikrotremor komponen timur-barat.
Setelah  proses  tersebut,  maka  didapat  hasil  akhir  berupa  rata-rata  spektrum  H/V seperti pada Gambar 4 dan nilai frekuensi dominan ( f 0 ). Untuk memastikan data yang diolah reliabel, maka harus memenuhi persyaratan SESAME [8] seperti berikut.
1. f0 > 10 𝑙 𝑤 ⁄
2. 𝑛 𝑐 (𝑓 0 ) > 200
3. σA(f) < 2 untuk 0,5f0 < f < 2(f0) jika f0 > 0.5 Hz atau
4. σA(f) < 3 untuk 0,5f0 < f < 2(f0) jika f0 < 0.5 Hz
𝑓 0 adalah frekuensi  dominan, 𝑙 𝑤 adalah panjang window, dan n c adalah number  of significant cycles , dan σA adalah standar deviasi puncak 𝐴 H/V .
Gambar 4. Kurva spektrum HVSR pada Geopsy
Data spektrum yang dihasilkan pada pengolahan Geopsy selanjutnya disimpan dalam bentuk format (*.hv). Data tersebut berisikan informasi nilai number of windows, frekuensi dominan,  dan  faktor  amplifikasi,  Data  ini  selanjutnya  diolah  pada  perangkat  lunak openHVSR untuk proses inversi.

## 2.2. Pengolahan inversi HVSR menggunakan OpenHVSR
Data  yang  telah  diperoleh  dari  perangkat  lunak  Geopsy  selanjutnya  diolah menggunakan perangkat lunak OpenHVSR. OpenHVSR merupakan perangkat lunak yang dikembangkan  oleh  Samuel  Bignardi [9] .  Aplikasi  ini  merupakan  pengembangan  dari  versi sebelumnya  pada  Bignardi  dkk. [10] dan  ModelHVSR  yang  dibuat  oleh  Herak [11] .  Seluruh modul  dan  fungsi  perhitungan  pada  OpenHVSR  menggunakan  basis  matlab  untuk melakukan pengolahannya. Tahapan inversi ini dilakukan dengan prinsip forward modeling. Prinsip  FWD  digunakan  untuk  menghitung  spektrum  amplifikasi  gelombang  badan  dan gelombang permukaan berdasarkan kurva HVSR [12] .
OpenHVSR  menerapkan  metode  guided  Monte  Carlo  yang  menetapkan  nilai parameter awal ( initial model ) secara acak dan digunakan untuk menghitung kurva simulasi yang  dibandingkan  dengan  kurva  HVSR.  Proses  inversi  memerlukan  iterasi  hingga mendapatkan hasil yang paling optimal.
Pada Gambar 5 (a) merupakan kurva perbandingan antara HVSR hasil pengukuran dan  best  model  hasil  dari  inversi.  Sedangkan  (b)  merupakan  model  kecepatan  1-D  yang selanjutnya  akan  dianalisis  untuk  menentukan  jenis  karakteristik  tanah  dan  ketebalan sedimennya. Kemudian hasil akhir penelitian ini adalah pemodelan nilai Vs30 secara 3-D. Pengukuran dan pemetaan nilai Vs30 merupakan salah satu cara untuk mengetahui kondisi seismik terkait bahaya dan risiko amplifikasi di situs tersebut [13] . Vs30 juga dapat digunakan untuk menentukan klasifikasi jenis tanah pada suatu situs [14] .
(a) (b)
Gambar 5. (a) Perbandingan kurva HVSR hasil pengukuran lapangan dengan hasil inversi HVSR dan (b) Model kecepatan gelombang geser (Vs)
Nilai  kecepatan  gelombang  geser  yang  telah  diperoleh  melalui  perhitungan  inversi dijadikan  parameter  untuk  menentukan  klasifikasi  jenis  tanah.  Selanjutnya  kondisi  bawah permukaan diklasifikasikan sesuai dengan ketentuan SNI 1726:2019 pada Tabel 1.
Tabel 1. Klasifikasi Jenis Tanah Menurut SNI 1726:2019
Kelas Jenis Tanah 𝑽𝒔 (m/s) 𝑵 atau 𝑵 ch 𝒔 u (kPa) SA (batuan keras) >1500 N/A N/A SB (batuan) 750-1500 N/A N/A SC (tanah keras, sangat padat dan batuan lunak) 350-750 >50 ≥100 SD (tanah sedang) 175-350 15-50 50-100 SE (tanah lunak) <175 <15 <50
Atau setiap profil lapisan tanah dengan ketebalan lebih dari 3 m dengan karakteristik sebagai berikut:
1. Indeks plastisitas, PI > 20,
2. Kadar air, w ≥ 40%,
3. Kuat geser niralir 𝑠 u < 25 kPa
SF (tanah khusus
yang membutuhkan
investigasi geoteknik spesifik
dan analisis
respons spesifik- situs yang
mengikuti 0)
Setiap profil lapisan tanah yang memiliki salah satu atau lebih dari karakteristik berikut:
1. Rawan dan berpotensi gagal atau runtuh akibat beban gempa seperti mudah likuifaksi, lempung sangat
sensitif, tanah tersementasi lemah,
2. Lempung sangat organik dan/atau gambut (ketebalan
H > 3 m),
3. Lemping berplastisitas sangat tinggi (ketebalan H > 7,5
m dengan indeks plasitisitas PI > 75),
4. Lapisan lempung lunak/setengah teguh dengan ketebalan H > 35 m dengan 𝑠 u < 50 kPa

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Analisis kurva HVSR mikrotremor
Berdasarkan  hasil  pengolahan  dengan  perangkat  lunak  Geopsy,  tidak  seluruh  data pengukuran  memperoleh  hasil  yang  baik.  Beberapa  memiliki  kendala  seperti  durasi perekaman yang sangat singkat yaitu <20 menit, tidak memenuhi uji reliability , dan terdapat beberapa data yang mengalami kendala pada komponen vertikal. Hasil akhir data yang lolos uji kualitas sebanyak 69 titik pengukuran yang kemudian diolah untuk mendapatkan kurva HVSR seperti pada Gambar 4.
Berdasarkan hasil pengolahan HVSR, Kota Serang memiliki nilai frekuensi dominan dengan  rentang  nilai  dari  0,5  hingga  15  Hz.  Nilai  tertinggi  terletak  pada  titik  pengukuran SR113  dengan  nilai f 0 sebesar  14,278  Hz.  Titik  pengukuran  SR20,  SR122,  dan  SR123 memiliki nilai terendah dengan nilai yang sama yaitu sebesar 0,579 Hz. Secara keseluruhan, daerah penelitian ini memiliki nilai f 0 yang bervariasi seperti yang ditampilkan pada Gambar 6  yang  secara  umum  memiliki  frekuensi  dominan  rendah  pada  bagian  utara  kota  Serang. Kanai dan Tanaka [15] menyatakan adanya hubungan antara struktur tanah bawah permukaan dengan kerusakan pada permukaan melalui rekaman mikrotremor.
Gambar 6. Peta Frekuensi Dominan Kota Serang dan sekitarnya

## 3.2. Analisis inversi HVSR
Proses inversi diolah menggunakan perangkat lunak OpenHVSR dengan prinsip kerja melakukan  iterasi  pada  parameter  model  untuk  dicocokkan  dengan  kurva  HVSR  hasil pengukuran  sampai  mendapatkan  pemodelan  yang  paling  optimal.  Contoh  hasil  inversi ditunjukkan pada Gambar 7. Pada bagian (a) menunjukkan perbandingan antara kurva HVSR hasil observasi yang ditandai oleh garis berwarna hitam dan kurva hasil inversi HVSR yang ditandai  garis  berwarna  merah.  Bagian  (b)  menujukkan  pemodelan  nilai  kecepatan gelombang geser (Vs) yang ditandai oleh garis warna merah secara 1-D. Hasil inversi pada titik  pengukuran  ini  menunjukkan  nilai  Vs  pada  kedalaman  1,8  m  sekitar  80,95  m/s,  lalu kedalaman 1,8 – 8,17 m kecepatannya meningkat yaitu 264,04 m/s, dan kedalaman 8,17 – 35,07 m kecepatannya sekitar 614,68 m/s.
(a) (b)
Gambar 7. (a) Perbandingan kurva pengukuran dan best model hasil inversi HVSR dan (b) Model 1-D Vs di Titik Pengukuran SR31
Pengolahan inversi HVSR dapat digunakan untuk menghasilkan model Vs30 dengan merata-ratakan nilai Vs hingga kedalaman 30 meter. Berdasarkan hasil pemodelan tersebut, Kota Serang memiliki nilai Vs30 dengan rentang nilai dari 124,97 m/s hingga 1047,24 m/s. Rentang nilai tersebut cukup luas menunjukkan bahwa Kota Serang memiliki batuan yang bervariasi dan bersifat lokal. Nilai terendah yaitu sebesar 124,97 m/s pada titik pengukuran SR68. Sedangkan nilai tertinggi berada pada titik pengukuran SR129 dengan nilai 1047,24 m/s. Secara keseluruhan, daerah penelitian didominasi oleh kecepatan Vs30 dengan rentang 125-350 m/s yang direpresentasikan oleh warna hijau pada Gambar 8.
Ditinjau dari peta di atas, distribusi nilai Vs30 pada Kota Serang memiliki nilai yang rendah pada daerah utara lalu meningkat pada bagian selatan dan barat. Nilai tertinggi terletak pada Kecamatan Taktakan, yaitu pada titik SR129 yang ditandai oleh warna putih pada peta. Lalu area yang berwarna kuning mendominasi area selatan hingga barat dengan rentang nilai 350 – 550 m/s. Terdapat beberapa titik pengukuran yang memiliki nilai Vs30 relatif tinggi dengan rentang nilai 550 – 750 m/s yang direpresentasikan oleh warna oranye. Sedangkan warna hijau dengan rentang nilai 125- 350 m/s mendominasi area utara hingga tengah dan tersebar di beberapa bagian timur dan barat Kota Serang.
Klasifikasi  jenis  tanah  dikelompokkan  berdasarkan  ketetapan  SNI  1726:2019  yang dapat dilihat pada tabel 2.2. SNI menetapkan bahwa terdapat 4 jenis tanah berdasarkan nilai Vs30. Menurut hasil pemodelan Vs30, daerah penelitian ini memiliki variasi jenis tanah yang cukup seragam pada klasifikasi tanah sedang (SD) dan keras (SC) dengan beberapa lokasi yang merupakan tanah lunak (SE) yang umumnya terletak di bagian utara karena semakin rendah topografinya.
Gambar 8. Peta Vs30 Kota Serang dan sekitarnya
Hasil  tersebut  kemudian  dibandingkan  dengan  peta  Vs30  dari United  States Geological  Survey (USGS) yang disajikan pada  Gambar 9.  USGS menetapkan nilai  Vs30 Kota Serang memiliki rentang nilai  180  -  750 m/s. Menurut USGS, nilai Vs30  cenderung rendah pada dominan seluruh wilayah Kota Serang, kecuali pada pesisir utara dan sisi barat Kecamatan  Tatakan  yang  bernilai  350  -  550  m/s.  Dilihat  lebih  lanjut,  pada  Kecamatan Tatakan terdapat area kecil yang memiliki nilai Vs30 cukup tinggi dengan rentang 550 - 750 m/s.
Pemodelan Vs30 pada wilayah penelitian ini berkesesuaian dengan pemodelan Vs30 berdasarkan USGS. Hasil inversi pemodelan Vs30 yang disajikan pada Gambar 8 memiliki pola nilai cenderung rendah pada area utara lalu meninggi pada wilayah selatan dan sisi barat Kota Serang. Sedangkan pemodelan Vs30 USGS yang terlihat pada Gambar 9 memiliki nilai yang rendah dari utara hingga selatan. Meskipun terdapat nilai Vs30 yang tinggi pada sisi barat dan pesisir utara dari Kota Serang.
Perbedaan signifikan terdapat pada nilai tertinggi pemodelan inversi yang mencapai nilai 1000 m/s sedangkan Vs30 menurut USGS nilai tertinggi hanya pada rentang 550-750 m/s.  Hal  ini  disebabkan  karena  USGS  memodelkan  wilayah  secara  luas  berdasarkan topografi sedangkan hasil pengukuran inversi menunjukkan model secara lokal.
Gambar 9. Peta Vs30 USGS untuk wilayah Kota Serang dan sekitarnya

## 3.2. Analisis pemodelan Vs secara 3 Dimensi (3-D)
Batas antar lapisan bedrock dengan lapisan sedimen terlihat pada area dengan nilai Vs  yang  berbeda.  Lapisan  sedimen  ditunjukkan  oleh  nilai  Vs  yang  rendah  dan  lapisan bedrock ditunjukkan oleh nilai Vs yang lebih tinggi. Oleh karena itu, perbedaan nilai Vs yang signifikan mengindikasikan bahwa area tersebut merupakan batas impedensi antara lapisan sedimen dan lapisan bedrock .
Gambar 10 merupakan hasil inversi HVSR model kecepatan gelombang geser (Vs) secara  3D.  Pemodelan  dilakukan  dengan  cara  interpolasi  dari  hasil  Vs  1-D  tanpa mempertimbangkan  nilai  topografi  dari  titik  pengukuran.  Model  yang  dihasilkan  tidak mencakup  seluruh  Kota  Serang  mengingat  titik  pengukuran  inversi  tidak  tersebar  secara merata. Terdapat kekosongan data pada area utara Kota Serang sehingga pemodelan 3D tidak dapat dilakukan pada wilayah tersebut. Wilayah yang tidak tercakup kedalam pemodelan ini adalah Kecamatan Kasemen.
Secara umum nilai Vs di Kota Serang bervariasi dimulai dari 80 m/s hingga 1500 m/s. Area yang berwarna biru hingga biru muda merupakan area yang memiliki nilai Vs rendah dengan rentang 80 - 600 m/s, hal ini mengindikasikan area tersebut adalah lapisan sedimen. Sedangkan  lapisan  bedrock  direpresentasikan  dengan  warna  hijau  hingga  merah  dengan rentang nilai Vs pada 800 – 1500 m/s.
Gambar 10. Model 3-D kecepatan gelombang geser (Vs) di Kota Serang
Ditinjau  pada  Gambar  10,  pemodelan  Vs  3-D  di  Kota  Serang  memiliki  ketebalan sedimen yang bervariasi. Lapisan dengan nilai Vs rendah mendominasi pada wilayah utara hingga sisi timur dan sebagian sisi barat dari Kota Serang dengan ketebalan yang relatif besar. Pada  beberapa  daerah  terdapat  lapisan  yang  memiliki  nilai  Vs  yang  relatif  tinggi  pada permukaan hingga kedalaman yaitu pada sisi barat laut dan selatan Kota Serang yang ditandai oleh warna kuning hingga merah.
Berdasarkan  analisis  nilai  frekuensi  dominan,  Vs30,  klasifikasi  jenis  tanah,  dan ketebalan lapisan sedimen tanah menunjukkan bahwa Kota Serang merupakan daerah yang didominasi  oleh  lapisan  tanah  lunak.  Tanah  lunak  dominan  pada  sisi  utara  lalu  mengeras semakin  ke  barat  dan  selatan.  Penelitian  ini  berkesesuaian  dengan  kondisi  geologi  Kota Serang  bahwa  sisi  utara  merupakan  daerah  yang  terdiri  dari  formasi  batuan  alluvial  dan formasi  batuan  banten  atas  pada  sisi  tengah  hingga  selatan.  Kondisi  ini  didukung  dengan fakta Vs30 USGS yang memetakan daerah Kota Serang didominasi nilai Vs30 rendah pada sisi  utara  hingga  selatan  dan  meninggi  pada  sisi  barat  wilayah  penelitian.  Pemodelan  Vs secara 3-D menunjukkan bahwa beberapa daerah memiliki ketebalan sedimen yang cukup tebal. Maka dapat diidentifikasi bahwa Kota Serang memiliki potensi kerusakan yang relatif tinggi  apabila  terjadi  gempa  bumi  signifikan  (gempa  bumi  dengan  magnitudo  besar  atau dengan jarak yang sangat dekat).

## 4. SIMPULAN
Frekuensi  dominan pada Kota Serang berkisar dari 0,57 hingga 14,27 Hz. Sebaran nilai  frekuensi  bervariasi  pada  seluruh  wilayah  penelitian.  Secara  keseluruhan,  frekuensi dominan  pada  Kota  Serang  didominasi  oleh  rentang  nilai  0,5  –  6,67  Hz.  Nilai  tersebut mengidikasikan  bahwa  daerah  penelitian  memiliki  lapisan  sedimen  yang  lunak  karena didominasi oleh jenis tanah IV, III, dan II dimana tanah jenis ini memiliki ketebalan sedimen yang tebal hingga menengah.
Hasil inversi HVSR menunjukkan nilai Vs30 di Kota Serang berkisar dari 124,97 – 1047,24 m/s. Berdasarkan klasifikasi jenis tanah SNI 1726:2019, jenis tanah bervariasi dari tanah lunak (SE), tanah sedang (SD), tanah keras, sangat padat, dan batuan lunak (SC), dan terdapat 1 titik dengan klasifikasi jenis tanah batuan (SB). Secara keseluruhan, wilayah utara hingga tengah dan sisi timur Kota Serang tersusun oleh lapisan tanah lunak (SE). Sedangkan wilayah  selatan  hingga  barat  didominasi  lapisan  tanah  sedang  (SD)  dan  tanah  keras  dan batuan lunak (SC).
Berdasarkan  hasil  pemodelan  nilai  Vs  secara  3  dimensi.  Kota  Serang  memiliki ketebalan sedimen yang bervariasi. Lapisan sedimen paling tebal mencapai sekitar 0 – 150 m.  Terdapat  beberapa  bagian  daerah  yang  nilai  Vs  relatif  tinggi  pada  permukaan  hingga kedalaman  tak  hingga.  Semakin  keras  material  tanah,  maka  nilai  Vs  akan  semakin  besar begitu pula sebaliknya. Namun secara umum, daerah penelitian ini memiliki lapisan sediman yang  relatif  tebal.  Oleh  sebab  itu,  Kota  Serang  dapat  dikategorikan  sebagai  daerah  yang rawan  bencana  gempa  bumi  sehingga  diperlukan  upaya  mitigasi  agar  terhindar  dari kerusakan akibat getaran gempa bumi.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
[1] Murillo, J. M. M., (1988), The 1985 Mexico earthquake., Natural and man-made hazards. Proc. symposium, Rimouski, Quebec, 1986, pp 63–79.
[2]Koesuma,  S.,  Pratiwi,  S.  dan  Legowo,  B.,  (2018), Penentuan  Ketebalan  Sedimen Menggunakan Metode Mikrotremor di Kota Surakarta , Risalah Fisika, Vol. 2, no. 1, pp 25–28.
[3] Nakamura, Y., (1989), Nakamura a Method for Dynamic Characteristics of Surface , Proc. 20th JSCE Earthquake Eng. Symposium, Vol. 30, no. 1, pp 133–136.
[4] BSN, (2019), Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan dan Nongedung .
[5] Zuhaera, A., Suharno dan Mulyatno, B. S., 2019, Inversi Mikrotremor Untuk Profiling Kecepatan  Gelombang  Geser  (Vs)  dan  Mikrozonasi  Kabupaten  Bandung ,  Jurnal Geofisika Eksplorasi, Vol. 5, no. 2, pp 3–14.
[6] Sungkono dan Santosa, B. ., (2011), Karakterisasi Kurva Horizontal-To-Vertical Spectral Ratio: Kajian Literatur dan Permodelan , Jurnal Neutrino, Vol. 4, pp 65–85.
[7] Arifin, S. S., Mulyatno, B. S., Marjiyono dan Setianegara, R., (2014), Penentuan Zona Rawan  Guncangan  Bencana  Gempa  Berdasarkan  Analisis  Nilai  Amplifikasi  HVSR Mikrotremor dan Analisis Periode Dominan Daerah Liwa dan Sekitarnya , Jurnal Fisika dan Aplikasinya, Vol. 2, no. 1.
[8] SESAME, (2004), Guidelines for the Implementation of the H/V Spectral Ratio Technique on Ambient Vibrations Measurements, Processing, and Interpretation .
[9]  Bignardi,  S.,  Mantovani,  A.  dan  Abu  Zeid,  N.,  (2016), OpenHVSR:  Imaging  the subsurface  2D/3D  elastic  properties  through  multiple  HVSR  modeling  and  inversion , Computers and Geosciences, Vol. 93, pp 103–113.
[10] Bignardi, S., (2018), OpenHVSR User Manual .
[11]Herak,  M.,  (2008), ModelHVSR-A  Matlab®  Tool  to  Model  Horizontal-to-vertical Spectral Ratio of Ambient Noise , Computers and Geosciences, Vol. 34, no. 11, pp 1514– 1526.
[12]Sunardi, B., Putri, E. N., Susilanto, P. dan Ngadmanto, D., (2017), Penerapan Metode Inversi HVSR Untuk Pencitraan 3-D Kecepatan Gelombang Geser (Vs) di Kulon Progo Bagian Selatan, Jurnal Riset Geofisika , Vol. 1, no. 2, pp 47–53.
[13] Susilanto, P., Ngadmanto, D., Sunardi, B. dan Rohadi, S., (2019), Analisis Kecepatan Gelombang Geser (Vs) Sebagai Upaya Mitigasi Bencana Gempabumi di Kulonprogo, DIY , Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, Vol. 10, no. 2, pp 41–50.
[14] McPherson, A. dan Hall, L., (2013), Site Classification for Earthquake Hazard and Risk Assessment in Australia , Bulletin of the Seismological Society of America, Vol. 103, no. 2 A, pp 1085–1102.
[15] Kanai, K. dan Tanaka, Y., (1961), On Microtremors VIII , Bulletin of the Earthquake Research Institute, Tokyo, Vol. 39, pp 97–114.