Gempa Bumi

Geodesi Gempa Bumi: Cara Mengukur “Tabungan” Energi Bumi untuk Mengurangi Risiko Bencana di Indonesia

Dipublikasikan oleh Guard Ganesia Wahyuwidayat pada 20 Januari 2026


1. Pendahuluan

Indonesia hidup di wilayah yang secara geologi tidak pernah benar-benar “diam”. Ada periode yang terasa tenang, tetapi ketenangan itu sering hanya berarti satu hal: energi sedang terkumpul. Karena itu, ketika gempa terjadi dan menimbulkan korban serta kerugian besar, pertanyaannya jarang berhenti di “kenapa bisa terjadi?” tetapi naik satu tingkat menjadi “sebenarnya kita bisa apa?”

Orasi ilmiah Prof. Irwan Meilano dibangun dari keresahan yang sangat familiar di Indonesia: bencana selalu terasa seperti sesuatu yang tiba-tiba, seolah datang tanpa tanda, lalu menyapu habis rasa aman. Di sisi lain, riset kebumian terus berkembang, data makin banyak, alat makin canggih, dan kerja kolaborasi makin luas. Maka jarak antara ilmu dan kenyataan sosial jadi tantangan besar: bagaimana pengetahuan kebumian bisa benar-benar mengurangi risiko bencana, bukan sekadar menambah publikasi.

Di awal orasinya, Prof. Irwan menekankan bahwa kerugian akibat bencana di Indonesia sangat signifikan, dan gempa bumi menjadi salah satu sumber kerugian utama. Bahkan disebutkan kerugian rata-rata tahunan akibat gempa bumi mencapai paling tidak 6 triliun per tahun. Angka ini tidak hanya bicara ekonomi negara. Ia bicara tentang rumah yang hilang, sekolah yang lumpuh, layanan kesehatan yang terganggu, dan masyarakat yang terlempar kembali ke kondisi rentan.

Masalahnya, masyarakat dan bahkan pengambil kebijakan sering menaruh harapan pada satu hal: prediksi gempa. “Bisa diprediksi tidak?” adalah pertanyaan yang muncul berulang ketika peneliti gempa bertemu publik. Harapannya sangat manusiawi: seandainya gempa bisa diprediksi seperti cuaca, kita bisa mengunci pintu, menyelamatkan keluarga, mengamankan aset, dan mempersiapkan diri. Tetapi sampai saat ini, pesan ilmiahnya tegas: prediksi gempa belum bisa dilakukan.

Ini bukan jawaban yang memuaskan masyarakat, tetapi justru di sinilah nilai intelektual orasi ini menjadi kuat. Karena ketika prediksi tidak bisa dijadikan sandaran, pertanyaannya berubah menjadi lebih realistis: jika kita tidak bisa memprediksi “kapan”, apa yang bisa kita lakukan untuk mengurangi dampaknya?

Jawaban Prof. Irwan tidak romantis, tetapi operasional. Ia menguraikan bahwa setelah puluhan tahun riset, ada beberapa kemampuan ilmiah yang bisa diandalkan:

  1. mengkuantifikasi potensi dan laju kejadian gempa jangka panjang (long-term rate)

  2. mengestimasi cepat magnitudo untuk peringatan dini (bersama BMKG)

  3. mengestimasi percepatan goncangan gempa di masa depan melalui probabilistic hazard analysis (bersama Pusgen)

Di sini terlihat cara kerja ilmu kebencanaan modern. Ia tidak menjanjikan “kita tahu besok gempa di mana”, tetapi memberi kerangka untuk memperkirakan potensi, mempercepat respon, dan menyiapkan perencanaan berbasis risiko.

Pendekatan seperti ini lebih dekat dengan kebutuhan nyata di lapangan. Bagi mahasiswa, ini mengajarkan bahwa ilmu kebumian tidak bekerja dengan satu jawaban final, tetapi dengan probabilitas, skenario, dan akumulasi bukti. Bagi pekerja—baik di sektor konstruksi, perencanaan, manajemen risiko, atau pemerintahan—ini memberi arah bahwa pengurangan risiko bukan soal keberanian menghadapi bencana, tetapi soal sistem: data, model, prosedur, serta koordinasi lintas lembaga.

Dan ketika bicara sistem, geodesi menjadi salah satu instrumen penting.

Kenapa geodesi ikut “ngurusin” gempa? Pertanyaan ini juga dijawab dalam orasi. Secara sederhana, gempa bumi bukan hanya peristiwa getaran yang tercatat di seismograf. Gempa adalah hasil dari proses deformasi kerak bumi, yaitu pergerakan dan perubahan bentuk permukaan bumi akibat akumulasi tegangan tektonik. Jika kita ingin memahami sumber gempa, kita harus memahami deformasi itu—dan di sinilah geodesi punya peran.

Geodesi membantu mengukur pergerakan bumi dalam skala milimeter hingga sentimeter, menggunakan teknologi seperti GPS geodetik dan InSAR. Artinya, sebelum gempa terjadi, geodesi dapat merekam bagaimana kerak bumi “mengumpulkan sesuatu”. Setelah gempa terjadi, geodesi bisa mengukur seberapa besar pergeseran dan bagaimana pola slip terjadi. Dengan cara ini, geodesi memberi akses pada bagian yang sering tidak terlihat jika kita hanya mengandalkan catatan gempa dari sensor seismik.

Namun penting dicatat: orasi ini juga menunjukkan kedewasaan ilmiah, bahwa riset tidak selalu berawal dari hasil yang “indah”. Prof. Irwan bercerita tentang riset awal yang justru membuktikan bahwa anomali sebelum gempa (yang sempat diyakini ada) ternyata tidak ditemukan. Tetapi bahkan temuan “negatif” seperti itu punya manfaat: ia merevisi kebijakan dan membantu ilmu bergerak lebih jujur, tidak terjebak pada mitos ilmiah yang enak didengar.

Pada akhirnya, pendahuluan ini membawa kita ke inti pembahasan: geodesi bukan alat untuk meramal bencana, tetapi alat untuk membaca proses yang melahirkan bencana, sehingga manusia punya ruang untuk mengurangi risikonya.

 

2. Mengapa Geodesi Penting untuk Gempa: Membaca Siklus, Bukan Mencari Ramalan

Jika seismologi sering dipahami publik sebagai “ilmu gempa”, geodesi gempa bumi beroperasi pada lapisan yang sedikit berbeda. Ia tidak hanya menunggu gempa terjadi, tetapi berusaha mengukur proses yang berjalan terus-menerus bahkan saat tidak ada gempa terasa.

Orasi ini mengutip amanat asosiasi internasional bidang geodesi: geodesi gempa bumi adalah studi tentang wilayah yang aktif tektonik dan saismik dengan potensi gempa besar, serta aplikasi metode geodetik untuk mengkuantifikasi aktivitas tersebut, termasuk untuk kebutuhan peringatan dini.

Namun bagian yang paling menarik adalah bagaimana konsep ini diterjemahkan dengan bahasa yang mudah dibayangkan.

Prof. Irwan menggambarkan siklus gempa sebagai akumulasi regangan (strain) atau tegangan (stress) seiring waktu. Jika digambar, sumbu horizontal adalah waktu dan sumbu vertikal adalah strain/stress. Polanya seperti ini: sebelum gempa, stress naik; saat gempa, stress turun; lalu naik lagi.

Dalam kalimat lain, gempa bukan “kejutan random”, tetapi bagian dari siklus akumulasi dan pelepasan energi. Masalahnya, siklus itu bisa berlangsung sangat lama dan kompleks, serta tiap wilayah punya karakter berbeda. Maka, tugas geodesi adalah membantu memberi gambaran pola “naik-turun” ini berdasarkan data pengamatan.

Bagian penting berikutnya adalah metode: bagaimana informasi laju regangan digunakan untuk mendefinisikan sumber gempa.

Dalam studi di wilayah Indonesia Timur sekitar Banda, tim Prof. Irwan mengestimasi pergerakan (vektor) wilayah, lalu mengubah cara membaca data dari sekadar “panah pergerakan” menjadi peta regangan. Di peta regangan itu, area yang semakin merah menunjukkan akumulasi yang semakin besar. Data sampai 2018 menunjukkan area yang merah di sekitar Ambon, dan ternyata pada 2019 terjadi gempa di atas Nusa Tenggara Timur, lalu 2021 ada gempa di sekitar Kepala Burung Papua—pola yang menunjukkan bahwa akumulasi regangan punya hubungan penting dengan peristiwa gempa.

Meski ini bukan prediksi “tanggal dan jam”, ini tetap punya nilai besar: kita bisa melihat wilayah yang sedang menyimpan akumulasi, lalu memasukkannya ke dalam prioritas mitigasi. Dalam logika manajemen risiko, ini sudah sangat berguna. Kita tidak perlu tahu kapan tepatnya kecelakaan terjadi untuk tetap memperbaiki prosedur keselamatan di lokasi yang risikonya tinggi.

Di tengah paparan yang teknis, Prof. Irwan menyelipkan analogi yang sangat efektif: kalau orang ingin belanja, harus nabung dulu. Kalau ingin gempa, harus “ngumpulin” dulu.

Analogi ini berhasil memindahkan konsep regangan dan akumulasi stress menjadi gambaran yang mudah dipahami siapa pun. Ada wilayah yang masih “nabung”, artinya akumulasi besar tapi belum terjadi gempa besar; ada wilayah yang sudah “belanja”, artinya sudah melepas energi lewat gempa.

Yang lebih penting, dari analisis itu terlihat ada gap: masih banyak wilayah yang “nabung” tetapi belum “belanja”. Dan justru wilayah seperti inilah yang menjadi sumber kekhawatiran. Sebab dalam bahasa risiko, akumulasi besar yang belum dilepaskan bisa berarti potensi event besar jika kondisi pemicunya tepat.

Di sini kita mulai melihat pergeseran orientasi riset gempa yang matang: bukan mengejar prediksi, tetapi membangun pemahaman sumber gempa.

Prof. Irwan juga menyebutkan bahwa beberapa gempa di Indonesia berasal dari sesar aktif yang parameter dan potensinya belum diketahui. Ini sebabnya beberapa gempa terasa “tiba-tiba”: bukan karena alam tidak punya proses, tetapi karena manusia belum cukup mengenali sumbernya. Contoh yang disebutkan termasuk gempa Jogja 2006, Pidie Jaya 2016, serta beberapa gempa di Indonesia Timur.

Bagian ini penting untuk menunjukkan mengapa riset pasca gempa bukan sekadar dokumentasi kerusakan. Ia adalah proses belajar untuk mengenali sumber bencana yang sebelumnya “tak terlihat”.

Studi kasus gempa Ambon menjadi contoh nyata. Tim melakukan pengamatan GPS untuk melihat pergeseran akibat gempa, tetapi datanya terlalu sedikit untuk menjawab banyak hal. Lalu mereka menambahkan InSAR dan data kegempaan, namun masih belum cukup. Baru ketika data digabungkan dengan dukungan keahlian lain (termasuk seismologi), mereka mulai bisa mendefinisikan sumber gempa dan perilakunya sampai kedalaman lebih dari 20 km, termasuk distribusi slip pada bidang gempa.

Di sini kita melihat satu pelajaran praktis: memahami gempa bukan kerja satu disiplin. Bahkan ketika data sudah banyak, interpretasinya bisa membingungkan jika tidak ada kolaborasi.

Dan lagi-lagi, tujuan akhirnya bukan “menang debat ilmiah”, tetapi memastikan bahwa pengetahuan itu bisa dipakai untuk mitigasi: mengetahui wilayah mana yang stress-nya bertambah tetapi belum terjadi gempa, sehingga perlu perhatian lebih serius.

Jika pembaca adalah mahasiswa, bagian ini bisa dibaca sebagai pergeseran paradigma: dari ilmu yang mengagumi kompleksitas alam, menuju ilmu yang mendesain strategi mengurangi dampak kompleksitas itu. Jika pembaca adalah pekerja, bagian ini adalah pembuktian bahwa mitigasi tidak bisa hanya mengandalkan SOP evakuasi. Ia harus didukung pemetaan sumber risiko yang lebih akurat, sehingga investasi keselamatan bisa lebih tepat sasaran.

 

3. Dari Ambon ke Mamuju: Kenapa Menentukan Sumber Gempa Itu Sulit, Tapi Jadi Kunci Mitigasi

Ada momen di dalam diskusi kebencanaan yang sering luput: gempa tidak selalu muncul dari sumber yang sudah “kita kenal”. Publik sering mengira sumber gempa itu pasti sudah ada di peta, sudah tercatat di buku, tinggal menunggu kapan ia aktif. Padahal realitasnya lebih keras. Sebagian gempa besar yang merusak justru berasal dari sesar aktif yang parameter dan potensinya belum benar-benar diketahui.

Ini menjelaskan mengapa beberapa gempa terasa “tiba-tiba”. Bukan karena bumi bermain tebak-tebakan, tetapi karena manusia belum cukup memahami mesin yang bekerja di bawahnya. Dalam konteks ini, riset sumber gempa tidak boleh diperlakukan sebagai proyek akademik semata, karena dampaknya langsung pada dua hal: kesiapan wilayah dan akurasi peta bahaya.

Cerita tentang gempa Ambon bisa dibaca sebagai gambaran jujur tentang bagaimana sains bekerja ketika berhadapan dengan sistem yang kompleks. Langkah awal yang paling intuitif dilakukan adalah mengukur pergeseran. Dengan GPS geodetik, permukaan bumi dapat direkam berubah akibat gempa. Tetapi setelah data didapat, masalah baru muncul: data yang tersedia tidak cukup. Ada gempa, ada pergeseran, tetapi informasi itu belum mampu menjawab “ini sumbernya apa”, “bidangnya seperti apa”, dan “apa implikasinya ke depan”.

Ketika data GPS belum cukup, pendekatan diperluas. Data InSAR ditambahkan, data kegempaan dipakai, lalu informasi dari disiplin lain diundang untuk menyusun penjelasan yang lebih lengkap. Di tahap ini, muncul realitas yang sering membuat riset kebencanaan terasa “melelahkan”: semakin banyak data, semakin besar peluang kebingungan.

Bahkan dalam studi Ambon, setelah data kegempaan dipakai, bukannya langsung makin jelas, justru muncul indikasi bahwa ada dua sumber gempa yang sebelumnya tidak “terlihat” dalam rujukan umum. Ini membuat analisis lebih rumit, tetapi sebenarnya ini kabar baik dalam perspektif mitigasi. Karena artinya, wilayah tersebut punya dinamika tektonik yang lebih kompleks dari yang sebelumnya disederhanakan.

Baru ketika data geodetik digabungkan secara serius dengan data seismik, mulai terlihat gambaran yang lebih dapat dipercaya: bagaimana perilaku sumber gempa di kedalaman, bagaimana distribusi slip, dan bagaimana pergeseran terjadi sampai lebih dari 20 km kedalaman. Ini bukan sekadar kepuasan akademik. Informasi seperti ini adalah dasar untuk memahami pertanyaan yang lebih “mendesak”: bagian mana yang sudah melepaskan energi, dan bagian mana yang justru masih menambah stress.

Di titik ini, logika mitigasi menjadi jelas. Mengetahui sumber gempa berarti kita bisa memetakan wilayah yang stress-nya bertambah tetapi belum mengalami gempa, lalu menjadikannya prioritas dalam pengurangan risiko. Dengan bahasa lain, riset sumber gempa adalah kerja untuk menemukan “bagian sistem yang masih menyimpan potensi”.

Lalu studi Mamuju memperlihatkan sisi lain dari kesulitan yang sama: kadang sumbernya tidak jelas bukan karena datanya sedikit, tetapi karena beberapa kemungkinan sumber sama-sama masuk akal.

Gempa Mamuju 2021 menjadi kasus penting karena terdapat beberapa sumber gempa yang mungkin terlibat: segmen Utara, segmen Tengah, atau segmen Mamuju itu sendiri. Pertanyaan “yang mana penghasil gempanya?” bukan pertanyaan formalitas. Jawabannya menentukan bagaimana kita memahami ancaman berikutnya.

Prosesnya mengulang pola yang sama: data kegempaan dikumpulkan, data GPS digunakan, dan interpretasi awal tetap bisa buntu karena ada dua kemungkinan geometri bidang: miring ke barat atau miring ke timur laut. Ketika geometri sumber saja belum pasti, semua turunan analisis juga ikut menjadi kabur.

Lalu titik terang muncul setelah data telesismik ditambahkan dan digabungkan dengan data GPS. Hasilnya mengarah pada sumber yang miring ke timur laut. Kemudian InSAR memperkuat konfirmasi itu. Di sini terlihat pola kerja mitigasi modern: satu jenis data jarang cukup. Kredibilitas dibangun lewat konvergensi bukti.

Yang menarik, hasilnya tidak berhenti pada “bidangnya ke arah mana”. Dari analisis tersebut, ditemukan bahwa bagian yang gempa berada pada segmen Mamuju pada kedalaman lebih dari 10 km. Implikasinya langsung terasa: bagian dangkal belum gempa, dan segmen lain yang berada di depan masih menyisakan potensi.

Kalimat “bagian dangkal belum gempa” mungkin terdengar teknis, tetapi maknanya sangat praktis: energi belum sepenuhnya dilepaskan. Dalam konteks sejarah kegempaan wilayah tersebut, potensi tsunami juga menjadi catatan yang tidak bisa dianggap kecil. Pada tahap ini, riset sumber gempa berubah menjadi pesan kebijakan: ada bagian sistem yang masih mengandung ancaman, dan perlu perhatian bersama.

Yang bisa dipetik dari dua studi ini adalah pelajaran yang berguna untuk pembaca mahasiswa dan pekerja:

  • mitigasi bukan soal kepanikan, tetapi soal ketelitian memahami sumber

  • memahami sumber gempa itu proses panjang, tidak selalu linear, dan sering butuh kolaborasi

  • data bukan “jawaban otomatis”; data baru bermakna ketika dibaca dalam kerangka yang benar

  • semakin spesifik pemahaman sumber, semakin tajam arah mitigasi yang bisa dibuat

Dalam situasi Indonesia yang luas, kompleks, dan memiliki banyak sesar yang belum sepenuhnya terkarakterisasi, pekerjaan memahami sumber gempa sebenarnya adalah pekerjaan mengurangi keterkejutan kolektif. Kita mungkin belum bisa tahu kapan gempa terjadi, tetapi kita bisa mengurangi kondisi “kita tidak tahu apa-apa” menjadi “kita tahu bagian mana yang harus diprioritaskan”.

 

4. GPS untuk Peringatan Dini: Estimasi Magnitudo Cepat dan Peluang Sistem yang Lebih Andal

Jika bagian sebelumnya menunjukkan peran geodesi dalam memahami sumber gempa, bagian ini menunjukkan wajah lain yang lebih operasional: geodesi untuk peringatan dini.

Ketika gempa besar terjadi, perbedaan puluhan detik bisa berarti perbedaan antara selamat dan terlambat. Karena itu, sistem peringatan dini membutuhkan estimasi cepat: seberapa besar gempanya, apakah berpotensi tsunami, dan seberapa kuat guncangan yang mungkin terjadi. Dalam kondisi seperti itu, seismometer adalah tulang punggung, tetapi seismik punya kelemahan tertentu, terutama pada gempa sangat besar.

Salah satu referensi penting yang disinggung adalah pengalaman gempa Tohoku 2011 di Jepang. Estimasi magnitudo berbasis seismik pada saat itu cenderung meng-underestimate besarnya gempa, sedangkan estimasi berbasis data GPS memberikan gambaran yang lebih baik. Pelajaran ini menjadi tantangan sekaligus peluang: jika Jepang saja bisa mengalami underestimation, Indonesia juga perlu menyiapkan sistem yang lebih robust.

Maka riset diarahkan pada ide yang cukup strategis: GPS geodetik tidak menggantikan seismik, tetapi menjadi pelengkap. Dalam istilah sederhana, GPS adalah komplementer—membantu menguatkan estimasi agar tidak bias pada gempa besar tertentu.

Uji coba dilakukan pada kasus Lombok. Secara ilmiah, ini menarik karena Lombok memiliki serangkaian gempa yang cukup signifikan, dan secara operasional, Lombok relevan karena dampaknya nyata pada permukiman dan ekonomi lokal.

Hasilnya menunjukkan bahwa estimasi magnitudo bisa dilakukan menggunakan data GPS, dan ini membuka peluang kerja sama lebih luas dengan BMKG. Ini poin penting, karena di Indonesia, sistem operasional peringatan dini bukan hanya persoalan riset, tetapi persoalan integrasi lembaga: siapa mengolah, siapa mengumumkan, siapa menindaklanjuti.

Uji coba tidak berhenti pada Lombok. Studi diteruskan pada gempa lain seperti Palu. Palu penting bukan hanya karena magnitudonya, tetapi karena konteks bencananya kompleks. Ada kombinasi sumber bahaya, dampak infrastruktur, hingga kerentanan sosial yang sangat nyata. Maka keberhasilan membaca sinyal dan menghitung estimasi cepat menjadi bukti bahwa pendekatan ini bukan sekadar eksperimen laboratorium.

Yang mungkin paling relevan untuk pekerja adalah pertanyaan ini: seberapa cepat sistem GPS bisa memberikan estimasi?

Dalam riset yang dipaparkan, estimasi magnitudo dapat dihitung sekitar 50 detik setelah onset gempa. Dalam dunia peringatan dini, angka ini punya arti besar. Karena walaupun 50 detik terdengar singkat, ia cukup untuk beberapa hal:

  • memicu prosedur otomatis pada sistem transportasi (mengurangi kecepatan, menghentikan operasi tertentu)

  • memberi kesempatan reaksi pada fasilitas vital (rumah sakit, pusat data, industri)

  • mempercepat keputusan awal apakah perlu status peringatan tertentu

Tentu, perlu kejujuran: tidak semua wilayah mendapat manfaat sama dari 50 detik itu. Kalau episenter dekat, dampak guncangan mungkin sudah terjadi sebelum estimasi muncul. Tetapi untuk wilayah yang lebih jauh dari sumber, setiap detik tambahan adalah ruang keselamatan.

Selain magnitudo, riset juga mencoba melangkah lebih jauh: menghitung moment tensor. Bagi sebagian pembaca, istilah ini terdengar abstrak. Tetapi intinya sederhana: moment tensor membantu menjelaskan mekanisme gempa, dan mekanisme itu penting untuk menilai potensi tsunami.

Dalam pendekatan ini, hasil perhitungan GPS kemudian dibandingkan dengan rujukan yang selama ini digunakan secara global. Hasilnya cukup menjanjikan, meski masih bersifat ongoing. Namun bahkan sebagai riset berkembang, ini sudah menunjukkan arah strategis: Indonesia bisa membangun sistem estimasi cepat yang lebih tangguh dengan memanfaatkan data geodetik.

Jika diringkas, nilai besar dari bagian ini adalah pemindahan geodesi dari ruang “pemahaman jangka panjang” menuju ruang “respon cepat”. Ini langkah yang jarang dilakukan secara konsisten, karena banyak riset kebumian berhenti pada pemetaan dan interpretasi, tanpa menjembatani ke sistem operasional.

Untuk mahasiswa, bagian ini memberi pembelajaran bahwa inovasi mitigasi bukan selalu alat baru, tetapi integrasi fungsi: bagaimana data yang sama bisa dipakai untuk memahami sumber dan juga mempercepat respon.

Untuk pekerja, bagian ini memberi gambaran bahwa sistem yang lebih andal bukan berarti mengganti sistem lama, tetapi menambahkan redundansi. Dalam manajemen risiko, redundansi bukan pemborosan, tetapi strategi. Sistem peringatan dini yang hanya bergantung pada satu jenis input akan rentan terhadap bias dan kegagalan. Sistem yang menggabungkan seismik dan geodetik akan lebih tahan terhadap skenario ekstrem, terutama pada gempa besar.

Dan mungkin yang paling penting: riset semacam ini menunjukkan bahwa pengurangan risiko bukan agenda reaktif pascabencana, tetapi agenda desain sistem. Ketika ilmu kebumian masuk ke desain sistem peringatan dini, masyarakat mendapat manfaat dalam bentuk waktu, ketepatan, dan peluang penyelamatan.

 

5. Kolaborasi Multidisiplin: Dari “Bahaya Gempa” ke “Risiko Bencana” yang Bisa Dikelola

Di banyak diskusi publik, gempa sering dipahami sebagai satu peristiwa tunggal: bumi berguncang, bangunan runtuh, lalu kehidupan berhenti sebentar sebelum akhirnya berjalan lagi. Dalam cara pandang seperti itu, fokus mitigasi sering jatuh pada hal yang paling terlihat: seberapa besar magnitudonya, seberapa kuat guncangannya, seberapa cepat peringatan dini dikirim.

Tetapi di dalam orasi ini, Prof. Irwan mendorong perspektif yang lebih dewasa: gempa memang penting, tetapi ia hanya satu bagian dari apa yang membuat sebuah bencana menjadi “bencana”.

Bencana terjadi bukan hanya karena hazard atau bahaya alamnya, tetapi karena ada manusia dan aset yang terpapar, serta ada kerentanan sosial-ekonomi yang membuat dampaknya membesar. Ini sebabnya, dua wilayah bisa mengalami gempa dengan karakter mirip tetapi menghasilkan kerugian yang sangat berbeda. Ukurannya bukan hanya kekuatan alam, tetapi juga kesiapan sistem sosial.

Dalam orasi, Prof. Irwan menekankan bahwa pemahaman sumber gempa yang mendalam dan akurat tidak boleh berhenti sebagai pencapaian akademik, tetapi harus menjadi bagian dari strategi mitigasi yang lebih efektif, perancangan infrastruktur tahan gempa, dan tujuan yang paling penting: menyelamatkan lebih banyak nyawa serta mengurangi kerugian ekonomi. Pesan ini terasa sederhana, tetapi ia sebenarnya kritik halus terhadap budaya riset yang terlalu puas dengan “menjelaskan”, tanpa memastikan penjelasan itu masuk ke kebijakan.

Karena itu, langkah paling strategis yang diceritakan pada bagian akhir orasi adalah pembangunan riset kolaborasi multidisiplin untuk pengurangan risiko bencana. Secara praktis, kolaborasi ini membalik cara kita melihat masalah: dari “gempa sebagai fenomena geologi”, menjadi “risiko sebagai fenomena sistem”.

Riset tersebut melibatkan lima fakultas dan didukung pendanaan LPDP. Hal penting di sini bukan sekadar jumlah lembaga yang terlibat, tetapi cara kerjanya: tidak hanya berhenti pada pemodelan sumber gempa, tetapi masuk ke area exposure (keterpaparan), vulnerability (kerentanan), dampak, hingga perhitungan risiko.

Dalam narasi Prof. Irwan, terlihat bahwa mereka tidak lagi ingin hanya berbicara tentang “bagian kiri” yaitu hazard. Mereka ingin melengkapi bagian lain yang selama ini justru menentukan besarnya bencana: apa yang terpapar dan seberapa rentan.

Untuk pembaca mahasiswa, ini adalah pergeseran paradigma yang sangat penting. Banyak orang mengira ilmu kebencanaan adalah ranah sains alam semata. Padahal, begitu kita masuk ke ranah risiko, ilmu sosial, ekonomi, tata kelola data, kebijakan publik, dan perencanaan infrastruktur langsung menjadi relevan.

Untuk pembaca pekerja, terutama yang bergerak di sektor pembangunan, properti, konstruksi, atau pemerintahan, bagian ini memberi pesan yang sangat aplikatif: mengurangi risiko bukan hanya latihan evakuasi atau simulasi bencana. Mengurangi risiko adalah membangun sistem yang meminimalkan kemungkinan kejadian alam berubah menjadi bencana sosial-ekonomi.

Kolaborasi multidisiplin ini juga menunjukkan bahwa gempa bukan satu-satunya ancaman yang harus dihitung dalam satu kerangka. Dalam orasi disebutkan spektrum bahaya lain yang terlibat, mulai dari tsunami, banjir, letusan gunung api, longsor, kekeringan, cuaca ekstrem, gelombang ekstrem, hingga kebakaran hutan. Ini memberi sinyal bahwa pendekatan single hazard sudah semakin tidak memadai.

Indonesia adalah negara dengan multi hazard yang sangat kompleks, dan sering kali bahaya-bahaya ini berinteraksi. Gempa bisa memicu longsor. Hujan ekstrem bisa memperparah kerusakan infrastruktur pascagempa. Tsunami bisa menjadi dampak lanjutan yang lebih mematikan daripada guncangan itu sendiri. Maka, riset kebencanaan modern harus mampu memodelkan risiko dalam kondisi yang tidak selalu “rapi”.

Menariknya, kerja pengurangan risiko ini juga menyentuh aspek yang jarang dibahas publik, tetapi sangat nyata bagi negara: aset. Dalam orasi disebutkan bahwa exposure dihitung hingga ke tingkat household, barang milik negara, dan barang milik daerah. Ini mengubah narasi bencana dari “tragedi kemanusiaan” saja menjadi “tantangan pembangunan” yang terukur.

Saat exposure dan vulnerability mulai dipetakan, maka risiko menjadi sesuatu yang bisa dihitung, dibandingkan, diprioritaskan, dan dimasukkan ke perencanaan. Di sinilah manfaat utama ilmu: bukan menghilangkan bahaya alam, tetapi mengurangi dampaknya melalui pilihan kebijakan yang lebih rasional.

Yang juga penting, riset ini tidak berhenti pada model. Mereka mengarah pada pengembangan aplikasi yang bisa diakses lewat smartphone. Secara praktis, ini menunjukkan upaya menerjemahkan hasil riset menjadi sistem yang bisa digunakan lebih luas, bukan hanya dibaca peneliti.

Namun, ada satu poin yang membuat bagian ini terasa lebih “membumi”: Prof. Irwan menegaskan bahwa manfaat riset harus nyata bagi pengambil kebijakan. Ini menandai target akhir dari seluruh kerja ilmiah tadi: bukan sekadar menjawab rasa ingin tahu akademik, tetapi menyediakan dasar keputusan yang lebih baik.

Jika kita rangkum, bagian ini memperlihatkan bahwa geodesi gempa bumi tidak berdiri sendiri. Ia adalah pintu masuk untuk memahami sumber hazard secara lebih tajam. Lalu dari situ, sistem kebijakan harus melanjutkan kerja: menutup celah exposure, mengurangi vulnerability, dan memastikan mitigasi menjadi bagian dari pembangunan.

Dan ini juga menjawab pertanyaan yang sering muncul di masyarakat: kalau tidak bisa memprediksi gempa, apa gunanya riset gempa?

Gunanya adalah mengurangi risiko, bukan meramal waktu.

6. Kesimpulan: Geodesi Tidak Meramal Gempa, Tapi Membuat Kita Lebih Siap Hidup Bersamanya

Orasi ini mengarah pada satu kesimpulan besar yang rasional dan sekaligus penting bagi Indonesia: gempa adalah keniscayaan, tetapi bencana adalah sesuatu yang bisa diperkecil.

Ada tiga kontribusi utama yang ditekankan sebagai kemampuan yang sudah dapat dilakukan setelah puluhan tahun riset: mengkuantifikasi potensi dan laju kejadian gempa jangka panjang, mengestimasi cepat magnitudo untuk peringatan dini, serta mengestimasi percepatan goncangan masa depan melalui probabilistic hazard analysis. Tiga hal ini adalah bentuk mitigasi berbasis sains yang lebih realistis daripada janji prediksi.

Geodesi, dalam konteks ini, menjadi alat untuk memahami proses deformasi bumi dan siklus akumulasi stress. Dengan memanfaatkan data pergerakan, laju regangan, serta kombinasi GPS dan InSAR, geodesi membantu mengenali wilayah yang “sedang nabung” energi tetapi belum melepasnya. Ini memberi dasar untuk memprioritaskan perhatian mitigasi pada wilayah yang berpotensi menyimpan risiko besar.

Studi kasus seperti Ambon dan Mamuju menunjukkan bahwa menentukan sumber gempa bukan pekerjaan mudah. Data bisa sedikit, sumber bisa lebih dari satu, dan interpretasi bisa berubah ketika bukti baru masuk. Tetapi justru itulah alasan mengapa kerja ini krusial: tanpa mengenali sumber, peta bahaya dan strategi mitigasi akan selalu tertinggal di belakang kejadian.

Lalu aspek yang paling aplikatif muncul ketika geodesi masuk ke peringatan dini: estimasi magnitudo cepat menggunakan data GPS yang dapat dihitung sekitar puluhan detik setelah onset gempa. Dalam konteks operasional, ini membuka peluang sistem peringatan dini yang lebih kuat dan lebih tahan terhadap bias estimasi pada gempa besar.

Namun, orasi ini juga menegaskan bahwa mitigasi modern tidak bisa berhenti pada hazard. Pengurangan risiko bencana butuh kolaborasi multidisiplin yang memasukkan keterpaparan, kerentanan, dampak, dan risiko ke dalam satu kerangka. Inilah jembatan antara ilmu kebumian dan keputusan pembangunan.

Jika pembaca adalah mahasiswa, artikel ini memberi pelajaran penting: sains kebencanaan yang kuat bukan sains yang penuh klaim, tetapi sains yang tahu batasnya dan fokus pada manfaatnya.

Jika pembaca adalah pekerja, pesan praktisnya bahkan lebih jelas: pengurangan risiko adalah pekerjaan desain sistem. Ia melibatkan data, model, prosedur, standar bangunan, perencanaan infrastruktur, tata kelola aset, dan komunikasi risiko yang konsisten.

Pada akhirnya, geodesi gempa bumi tidak menjanjikan “kita akan tahu kapan gempa”, tetapi menawarkan sesuatu yang lebih mungkin dicapai: kita bisa tahu lebih banyak tentang sumbernya, bisa mempercepat responnya, dan bisa memperkecil kerugiannya.

Dan untuk negara seperti Indonesia, itu bukan kemewahan akademik. Itu kebutuhan pembangunan.

 

 

Daftar Pustaka

Institut Teknologi Bandung. Orasi Ilmiah Guru Besar ITB Prof. Irwan Meilano: Geodesi Gempa Bumi, Memahami Sumber Gempa, Mengurangi Risiko Bencana. 2024.

USGS. Earthquake Magnitude, Moment, and Related Concepts. (diakses 2026).

United Nations Office for Disaster Risk Reduction (UNDRR). Terminology: Hazard, Exposure, Vulnerability, Risk. (diakses 2026).

OECD. Recommendation on the Governance of Critical Risks. (diakses 2026).

BMKG. Informasi Gempabumi dan Peringatan Dini Tsunami di Indonesia. (diakses 2026).

Selengkapnya
Geodesi Gempa Bumi: Cara Mengukur “Tabungan” Energi Bumi untuk Mengurangi Risiko Bencana di Indonesia

Gempa Bumi

Desain Gempa pada Jembatan: Prinsip, Metodologi Analisis, dan Penerapan Standar Modern Indonesia

Dipublikasikan oleh Guard Ganesia Wahyuwidayat pada 09 Desember 2025


1. Pendahuluan

Desain gempa pada jembatan merupakan salah satu bidang rekayasa sipil yang membutuhkan integrasi antara pemahaman perilaku struktur, karakteristik beban dinamis, hingga regulasi seismik modern. Berbeda dari bangunan gedung, jembatan memiliki perilaku dinamis yang lebih kompleks karena panjang bentangnya, keberadaan tumpuan elastis, sambungan yang lebih fleksibel, serta sistem superstruktur–substruktur yang saling mempengaruhi. Materi dalam pelatihan menekankan bahwa kinerja seismik jembatan bukan ditentukan oleh satu elemen saja, tetapi oleh keseluruhan sistem yang harus bekerja secara konsisten ketika menerima gaya gempa.

Pendekatan desain gempa saat ini telah bergerak dari sekadar memenuhi gaya nominal menuju pendekatan berbasis kinerja (performance-based). Artinya, desain tidak hanya memastikan jembatan tidak runtuh, tetapi juga tetap berfungsi, aman, dan memiliki deformasi terkendali sesuai level gempanya. Dalam konteks Indonesia—wilayah dengan aktivitas seismik tinggi—standar seperti RSNI T-02 dan SNI 2833 untuk jembatan menjadi acuan utama yang sangat menentukan arah desain. Artikel ini membahas konsep fundamental desain gempa pada jembatan, metodologi analisis yang umum digunakan, dan prinsip implementasi teknis sesuai standar modern.

 

2. Dasar-Dasar Seismik pada Jembatan

2.1. Hakikat Beban Gempa dan Perilaku Dinamis Jembatan

Gempa adalah sumber beban inertial, yaitu beban yang muncul akibat percepatan tanah yang diteruskan ke struktur. Pada jembatan, respons ini sangat dipengaruhi oleh:

  • massa superstruktur,

  • kekakuan pier, abutment, dan pondasi,

  • panjang bentang,

  • sistem sambungan dan perletakan,

  • perilaku nonlinier material pada deformasi besar.

Karena jembatan lebih panjang dan lebih fleksibel daripada bangunan gedung, periode getarnya cenderung lebih besar. Hal ini menyebabkan jembatan lebih sensitif terhadap komponen frekuensi rendah pada gempa.

2.2. Sistem Struktur Jembatan dan Distribusi Massa

Superstruktur jembatan—baik girder beton prategang, box girder, steel girder, maupun slab—berfungsi sebagai elemen pembawa beban vertikal dan penerus beban lateral ke pier. Massa struktur ini menjadi sumber respons inersia ketika gempa terjadi. Distribusi massa yang tidak merata dapat menimbulkan:

  • torsi yang tidak diinginkan,

  • perbedaan respons antar bentang,

  • percepatan yang lebih tinggi di bagian tertentu.

Karenanya, desain jembatan modern menekankan pentingnya distribusi massa yang simetris untuk menghindari efek torsi yang berbahaya.

2.3. Peran Substruktur: Pier, Abutment, dan Fondasi

Substruktur adalah elemen yang paling menentukan kapasitas seismik jembatan. Pier harus mampu:

  • menahan gaya geser gempa,

  • mengakomodasi deformasi plastis,

  • mempertahankan stabilitas aksial.

Abutment, di sisi lain, memiliki peran ganda: sebagai tumpuan dan sebagai elemen penahan gaya lateral dari tanah. Respons abutment sangat dipengaruhi karakter tanah dan kondisi fondasi.

Materi kursus menegaskan bahwa jembatan sering kali gagal bukan karena kekuatan superstruktur, tetapi karena ketidakcukupan kapasitas pier atau fondasi dalam merespons gaya gempa.

2.4. Mode Getar Jembatan dan Kepentingannya dalam Desain

Respons seismik jembatan ditentukan oleh mode getar dominan. Secara umum:

  • Jembatan bentang pendek → didominasi mode translasi.

  • Jembatan bentang panjang → didominasi mode lentur dan torsi.

  • Jembatan kabel → memiliki mode sangat kompleks, termasuk coupling antar-bentang.

Analisis modal wajib dilakukan untuk mendapatkan frekuensi alami dan bentuk mode, yang kemudian menjadi dasar menentukan respons spektra.

2.5. Spektra Respons sebagai Basis Desain

Spektra respons adalah representasi percepatan maksimum yang mungkin dialami jembatan pada berbagai periode getar. Dalam praktik Indonesia, spektra disesuaikan dengan:

  • zona seismik,

  • kelas situs,

  • faktor keutamaan jembatan,

  • periode fundamental struktur.

Spektra respons menjadi input utama dalam analisis respons elastis maupun inelastis. Desainer harus memastikan periode jembatan tidak jatuh pada puncak energi spektra yang berbahaya.

2.6. Level Kinerja Jembatan

Kinerja jembatan biasanya diklasifikasikan menjadi beberapa level, seperti:

  • Operasional: jembatan tetap berfungsi pasca gempa kecil.

  • Damage Control: kerusakan terbatas dan dapat diperbaiki.

  • Life Safety: mencegah runtuh total pada gempa besar.

  • Collapse Prevention: struktur tetap berdiri meski dalam kondisi mendekati keruntuhan.

Pendekatan berbasis kinerja ini memastikan jembatan dirancang sesuai fungsi strategisnya—misalnya jembatan lifeline harus tetap operasional pasca gempa besar.

 

3. Metodologi Analisis Gempa pada Jembatan

3.1. Analisis Statik Ekuivalen sebagai Titik Awal

Analisis statik ekuivalen merupakan metode paling dasar dalam perencanaan gempa. Beban gempa direduksi menjadi gaya lateral statis yang diterapkan pada titik massa struktur. Meskipun sederhana, metode ini tetap relevan karena:

  • memberikan estimasi awal gaya lateral,

  • mudah divalidasi secara manual,

  • cocok untuk jembatan kecil atau bentang pendek dengan perilaku relatif linier.

Namun, metode ini memiliki keterbatasan karena mengabaikan dinamika mode getar dan distribusi massa kompleks. Oleh sebab itu, analisis statik ekuivalen umumnya hanya digunakan sebagai pemeriksaan awal sebelum beralih ke analisis dinamis.

3.2. Analisis Modal Respons Spektrum: Metode Paling Umum

Untuk jembatan dengan bentang sedang hingga panjang, analisis respons spektrum menjadi metode utama. Caranya:

  1. Melakukan analisis modal untuk mendapatkan frekuensi alami dan mode getar.

  2. Menerapkan spektra respons sesuai zona seismik dan kelas situs.

  3. Menggabungkan respons modal menggunakan metode SRSS atau CQC.

  4. Menghitung gaya internal dan deformasi hasil kombinasi mode.

Kelebihan metode ini adalah kemampuannya mempertimbangkan multi-mode yang sangat signifikan pada jembatan. Spektrum respons juga mencerminkan energi gempa yang lebih realistis dibanding gaya statik.

3.3. Analisis Time History untuk Struktur Penting atau Kompleks

Pada struktur dengan perilaku nonlinear atau konfigurasi kompleks—misalnya jembatan kabel, jembatan lengkung baja, atau jembatan di daerah likuifaksi—analisis time history sangat dianjurkan. Langkahnya meliputi:

  • menggunakan rekaman gempa nyata atau buatan,

  • scaling sesuai spektrum desain,

  • menerapkan percepatan tanah terhadap model jembatan,

  • menganalisis deformasi dan gaya internal secara waktu-nyata.

Metode ini mampu menangkap interaksi nonlinear, respon siklis, dan fenomena hysteresis pada pier maupun sambungan. Meskipun memerlukan waktu komputasi besar, hasilnya sangat representatif.

3.4. Evaluasi Pengaruh Aksial–Lateral (P-Delta)

Efek P-Delta menjadi penting pada jembatan tinggi atau pier ramping. Ketika gaya lateral bekerja, beban aksial dapat memperbesar deformasi dan mengurangi kapasitas. Evaluasi ini termasuk:

  • second-order analysis,

  • pengecekan stabilitas pier,

  • batas drift maksimum.

Materi pelatihan menegaskan bahwa pengabaian efek P-Delta dapat menyebabkan underestimate gaya internal.

3.5. Interaksi Tanah–Struktur (Soil-Structure Interaction)

Respons jembatan tidak hanya bergantung pada strukturnya tetapi juga kondisi tanah. Efek interaksi tanah–struktur meliputi:

  • pelemahan kekakuan pada fondasi tiang,

  • redaman tambahan akibat deformasi tanah,

  • amplifikasi percepatan tergantung kelas situs,

  • perubahan periode fundamental akibat kelenturan tanah.

Pada jembatan dengan fondasi dalam seperti bored pile, analisis SSI dapat signifikan terutama di tanah lunak.

3.6. Nonlinearitas Material dan Komponen Struktural

Analisis elastis tidak selalu cukup. Pada gempa besar, jembatan memasuki fase nonlinier, terutama pada pier dan sambungan. Model nonlinier mencakup:

  • plastisitas tulangan pada pier,

  • keruntuhan sendi plastis,

  • nonlinear isolator seismik,

  • perilaku tak-linier bearing pad.

Evaluasi nonlinear memungkinkan desainer memastikan jembatan tetap memiliki mekanisme ductile failure yang aman.

 

4. Sistem Perletakan, Isolator, dan Daktilitas Struktur

4.1. Peran Sistem Perletakan (Bearing) terhadap Respons Seismik

Bearing adalah komponen kecil tetapi sangat menentukan. Ia mengontrol bagaimana gaya gempa dialirkan ke pier dan bagaimana superstruktur bergerak. Jenis bearing yang umum:

  • elastomeric bearing (natural rubber / neoprene),

  • pot bearing,

  • sliding bearing,

  • spherical bearing.

Bearing elastomerik, misalnya, memungkinkan rotasi dan translasi kecil yang membantu mengurangi gaya pada pier. Namun, bearing yang terlalu lunak dapat meningkatkan perpindahan yang tidak diinginkan.

4.2. Expansion Joint dan Kontrol Perpindahan

Expansion joint membantu mengakomodasi pemuaian termal, tetapi dalam konteks gempa, ia juga berfungsi mengelola deformasi lateral superstruktur. Tanpa kontrol ini:

  • balok dapat jatuh dari tumpuan,

  • terjadi benturan antar bentang (pounding),

  • sambungan pilar mengalami gaya berlebih.

Standar modern menetapkan panjang tumpuan minimum untuk mencegah jatuhnya gelagar.

4.3. Isolasi Seismik pada Jembatan

Salah satu inovasi penting dalam desain modern adalah seismic isolation, misalnya:

  • Lead Rubber Bearing (LRB),

  • High Damping Rubber Bearing (HDRB),

  • Friction Pendulum System (FPS).

Isolator bekerja dengan memperpanjang periode jembatan sehingga respons inersia berkurang. Keuntungannya:

  • gaya gempa pada pier turun signifikan,

  • deformasi terkonsentrasi pada isolator,

  • kerusakan struktur utama dapat diminimalkan.

Namun, desain isolator membutuhkan analisis lanjutan seperti time history nonlinear.

4.4. Daktilitas sebagai Parameter Utama Desain Gempa

Daktilitas adalah kemampuan struktur mengalami deformasi besar tanpa mengalami keruntuhan. Pada pier jembatan, daktilitas dicapai melalui:

  • desain tulangan transversal yang rapat,

  • tulangan longitudinal terjangkar kuat,

  • detail sendi plastis yang direncanakan,

  • penempatan confinement yang memadai.

Daktilitas memastikan struktur mampu menyerap energi gempa secara aman.

4.5. Redaman dan Pengaruhnya Terhadap Respons

Jembatan pada umumnya memiliki redaman rendah (sekitar 2–5%). Elemen tambahan seperti isolator atau damper viskus dapat menambah redaman sehingga mengurangi respons puncak. Penambahan redaman menjadi salah satu strategi untuk mengontrol deformasi tanpa memperbesar kekakuan pier.

4.6. Stabilitas Global dan Mekanisme Kegagalan

Desainer harus memastikan jembatan aman dari:

  • kegagalan pier akibat geser atau lentur,

  • guling akibat deformasi berlebih,

  • kegagalan pondasi akibat kapasitas lateral tidak cukup,

  • jatuhnya balok dari tumpuan.

Pendekatan desain tidak cukup menghitung gaya internal; harus dipastikan bahwa mekanisme plastis yang terbentuk adalah mekanisme yang diinginkan, bukan kegagalan prematur pada elemen kritis.

 

5. Studi Kasus, Tantangan Lapangan, dan Implikasi Praktis

5.1. Studi Kasus: Kerusakan Pier akibat Ketidakcukupan Daktilitas

Salah satu studi klasik dalam evaluasi pasca-gempa menunjukkan bahwa banyak jembatan mengalami keruntuhan bukan karena kekurangan kekuatan material, tetapi karena pier tidak memiliki detail daktilitas yang memadai. Dalam beberapa jembatan lama, tulangan transversal jarang, pengekangan (confinement) rendah, dan penjangkaran tulangan longitudinal tidak memenuhi standar modern. Akibatnya, saat gempa besar, pier memasuki deformasi plastis tanpa kapasitas untuk menyerap energi, sehingga terjadi keruntuhan geser atau lentur.

Kasus ini menggarisbawahi pentingnya detail penulangan pier dalam pendekatan berbasis kinerja, terutama untuk jembatan penting seperti jalur logistik dan jembatan penghubung kota.

5.2. Studi Kasus: Jembatan Mengalami Pounding antar Bentang

Jembatan multi-span sering kali mengalami pounding ketika bentang saling berbenturan akibat perbedaan respons dinamis. Pada salah satu kejadian nyata, dua gelagar mengalami benturan sehingga menyebab­kan retakan lokal dan perpindahan gelagar di tumpuan. Analisis menunjukkan bahwa penyebab utamanya adalah:

  • perbedaan periode bentang,

  • jarak ekspansi yang tidak memadai,

  • kurangnya kontrol perpindahan lateral.

Kasus ini mempertegas pentingnya desain expansion joint dan penentuan minimum seat length yang cukup untuk mencegah gelagar jatuh.

5.3. Tantangan Lapangan: Variasi Kondisi Tanah dan Interaksi Pondasi

Di Indonesia, kondisi tanah sangat beragam—mulai dari tanah keras vulkanik, pasir pantai, hingga lempung lunak. Tantangan utamanya adalah bahwa:

  • karakteristik tanah sulit diprediksi secara homogen,

  • muka air tanah dapat berubah signifikan,

  • potensi likuifaksi tinggi di beberapa daerah pantai,

  • pondasi tiang dapat mengalami degradasi kekakuan akibat siklus gempa.

Desain harus mempertimbangkan interaksi tanah–struktur secara realistis. Pengabaian efek tanah lunak dapat menyebabkan overstress pada pier atau perpindahan lateral berlebih.

5.4. Tantangan Perletakan: Degradasi Bearing Akibat Usia dan Gempa

Bearing yang sudah berumur sering mengalami:

  • retak pada elastomer,

  • slip berlebih pada sliding bearing,

  • kehilangan kekakuan,

  • deformasi permanen akibat siklus gempa.

Hal ini dapat membuat distribusi gaya tidak lagi sesuai desain. Pemeriksaan rutin sangat penting, terutama setelah gempa menengah–besar. Banyak jembatan yang masih menggunakan bearing lama padahal kondisi strukturalnya sudah berubah.

5.5. Tantangan Konstruksi: Ketidaksesuaian Pelaksanaan Detail Daktilitas

Kegagalan seismik tidak hanya disebabkan kesalahan desain, tetapi juga eksekusi lapangan seperti:

  • tulangan spiral pier yang tidak dipasang rapat,

  • tulangan longitudinal tidak memiliki penjangkaran memadai,

  • mutu beton di lapangan tidak sesuai,

  • posisi tumpuan tidak presisi,

  • pengelasan atau perakitan steel girder tidak memenuhi kontrol kualitas.

Detail daktilitas yang baik di gambar tidak akan bekerja jika pemasangan di lapangan tidak disiplin.

5.6. Implikasi Praktis bagi Rekayasa Jembatan

Beberapa implikasi praktis yang wajib diperhatikan oleh perencana dan pelaksana:

  1. Analisis multi-mode dan multi-support penting untuk jembatan panjang.

  2. Detail daktilitas pier harus menjadi prioritas, bukan sekadar pelengkap.

  3. Bearing dan expansion joint adalah komponen kontrol deformasi yang kritis.

  4. Evaluasi likuifaksi dan pergerakan tanah sangat penting di daerah pesisir.

  5. Interaksi tanah–struktur wajib dimodelkan pada tanah lunak.

  6. Uji beban dan pemeriksaan lapangan harus menjadi bagian desain, bukan tambahan opsional.

Pendekatan modern menuntut pemikiran komprehensif terhadap seluruh sistem, bukan hanya komponen terpisah.

 

6. Kesimpulan

Desain gempa pada jembatan merupakan proses kompleks yang menyatukan prinsip dinamika struktur, perilaku tanah, detail konstruksi, dan standar seismik modern. Berbeda dari bangunan gedung, jembatan memiliki perilaku getar yang lebih panjang, fleksibilitas tinggi, serta sistem sambungan dan bearing yang sangat memengaruhi respons seismik. Karena itu, pendekatan desain harus memperhatikan keseluruhan sistem—mulai dari superstruktur hingga fondasi—untuk memastikan jembatan tetap aman dan fungsional saat gempa terjadi.

Analisis statik ekuivalen memberikan fondasi awal, tetapi analisis respons spektrum dan time history menjadi tulang punggung dalam perencanaan jembatan modern. Penentuan daktilitas, kontrol perpindahan, desain pier yang mampu membentuk sendi plastis yang aman, serta penggunaan isolator seismik menjadi bagian penting dalam memastikan performa sesuai level gempa.

Studi kasus menunjukkan bahwa kegagalan sering terjadi bukan pada elemen besar yang terlihat, tetapi pada komponen kecil seperti bearing, expansion joint, atau detail penulangan pier. Tantangan lapangan—termasuk kondisi tanah yang tidak homogen—membuat proses desain perlu divalidasi secara cermat melalui inspeksi, uji lapangan, dan pengawasan konstruksi yang ketat.

Pada akhirnya, desain gempa pada jembatan bukan hanya tentang menghitung gaya, tetapi tentang memastikan jembatan mampu mempertahankan fungsi dan keselamatan publik dalam situasi paling ekstrem. Dengan pendekatan berbasis kinerja dan penerapan standar modern, rekayasa jembatan Indonesia dapat terus meningkatkan ketahanan infrastruktur terhadap gempa.

 

Daftar Pustaka

  1. Diklatkerja. Desain Gempa pada Jembatan.

  2. Caltrans (2013). Seismic Design Criteria Version 1.7.

  3. Kawashima, K. (2014). Seismic Design and Retrofit of Bridges. Springer.

  4. SNI 2833:2016 – Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Jembatan.

  5. AASHTO (2020). Guide Specifications for LRFD Seismic Bridge Design.

  6. Chopra, A. K. (2017). Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering. Prentice Hall.

  7. Priestley, M. J. N., Seible, F., & Calvi, G. M. (1996). Seismic Design and Retrofit of Bridges. Wiley.

  8. Naeim, F. (2001). The Seismic Design Handbook. Kluwer Academic.

  9. Gazetas, G. (1991). Formulas and Charts for Soil–Structure Interaction. Elsevier.

  10. Moehle, J. (2015). Seismic Design of Reinforced Concrete Buildings. McGraw-Hill — relevan untuk konsep daktilitas pier jembatan.

Selengkapnya
Desain Gempa pada Jembatan: Prinsip, Metodologi Analisis, dan Penerapan Standar Modern Indonesia

Gempa Bumi

Gempa Bumi Tektonik

Dipublikasikan oleh Viskha Dwi Marcella Nanda pada 10 Februari 2025


Gempa bumi tektonik adalah jenis gempa Bumi yang disebabkan oleh pergeseran lempeng plat tektonik. Gempa ini terjadi karena besarnya tenaga yang dihasilkan akibat adanya tekanan antar lempeng batuan dalam perut Bumi. Gempa Bumi ini adalah jenis gempa yang paling sering dirasakan, terutama di Indonesia.

Penyebab

Gempa tektonik yang kuat sering terjadi di sekitar tapal batas lempengan-lempengan tektonik. Lempengan-lempengan tektonik ini selalu bergerak dan saling mendesak satu sama lain. Pergerakan lempengan-lempengan tektonik ini menyebabkan terjadinya penimbunan energi secara perlahan-lahan. Gempa tektonik kemudian terjadi karena adanya pelepasan energi yang telah lama tertimbun tersebut. Gempa tektonik biasanya jauh lebih kuat getarannya dibandingkan dengan gempa vulkanik, maka getaran gempa yang merusak bangunan kebanyakan disebabkan oleh gempa tektonik.

Tenaga yang dihasilkan oleh tekanan antara batuan dikenal sebagai kecacatan tektonik. Teori dari tectonic plate (lempeng tektonik) menjelaskan bahwa bumi terdiri dari beberapa lapisan batuan, sebagian besar area dari lapisan kerak itu akan hanyut dan mengapung di lapisan seperti salju. Lapisan tersebut begerak perlahan sehingga berpecah-pecah dan bertabrakan satu sama lainnya. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya gempa tektonik. Peta penyebarannya mengikuti pola dan aturan yang khusus dan menyempit, yakni mengikuti pola-pola pertemuan lempeng-lempeng tektonik yang menyusun kerak bumi.

Dalam ilmu kebumian (geologi), kerangka teoretis tektonik lempeng merupakan postulat untuk menjelaskan fenomena gempa Bumi tektonik yang melanda hampir seluruh kawasan, yang berdekatan dengan batas pertemuan lempeng tektonik. Contoh gempa tektonik ialah seperti yang terjadi di Yogyakarta, Indonesia pada Sabtu, 27 Mei 2006 dini hari, pukul 05.54 WIB.

Sumber Artikel: id.wikipedia.org

 

Selengkapnya
Gempa Bumi Tektonik
page 1 of 1