The Effectiveness of Integrating Machine Learning Approach with Near-Surface Seismic Data for Lithologic Zones Determination in the Krueng Kaleng Bridge Area, Lamno, Aceh Jaya

Authors

DOI:

https://doi.org/10.30872/9zkknx95

Keywords:

Near-surface seismic, Rasio Vp/Vs, Sedimentologi, Machine Learning, Lamno

Abstract

Pendekatan ilmiah untuk menentukan zona litologi pada area pembangunan jembatan Krueng Kaleng, Lamno, Aceh Jaya dilakukan dengan mengintegrasikan pendekatan machine learning dengan metode geofisika. Zona litologi ini perlu diketahui agar dapat memberikan rekomendasi kedalaman fondasi yang dapat menopang jembatan. Pengolahan machine learning ini menggunakan data input Vp dan Vs yang dihasilkan dari metode geofisika. Determinasi zona litologi juga dapat dilakukan dengan menganalisis statistik menggunakan PCA dan K-Means dari variasi data parameter fisis. Data lubang bor juga digunakan sebagai data sekunder untuk memvalidasi hasil akhir interpretasi zona litologi. Berdasarkan hasil pengolahan dan interpretasi data, didapatkan 3 lapisan pada daerah penelitian dengan Vp berkisar antara 0,31 - >2 km/s dan Vs berkisar antara 60 - 400 m/s. Zona litologi terdiri dari lapisan tanah permukaan, lapisan pasir lempung jenuh, dan lapisan pasir lempung tidak jenuh hingga kedalaman lebih dari 13 meter. Hasil pengolahan machine learning dengan menggunakan Google Colab dinilai efektif karena menghasilkan jumlah zona yang sama, yaitu tiga zona. Interpretasi ini juga dapat divalidasi dengan data lubang bor yang dideskripsikan mengandung lempung dan pasir. Berdasarkan peta geologi, daerah penelitian terletak pada batuan vulkanik yang dapat diinterpretasikan bahwa lapisan dekat permukaan ini kemungkinan mengalami alterasi dan pelapukan yang tinggi sehingga menghasilkan litologi sekunder lempung. Oleh karena itu, tidak direkomendasikan untuk bangun pondasi kurang dari 20 meter.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

  • Khaizal Jamaluddin, Syiah Kuala University

    Civil Engineering, Faculty of Engineering, Universitas Syiah Kuala

  • Dina Gunarsih, Syiah Kuala University

    Geological Engineering, Faculty of Engineering, Universitas Syiah Kuala

  • Nazla Syafitri Rangkuti, Syiah Kuala University

    Geological Engineering, Faculty of Engineering, Universitas Syiah Kuala

  • Uswatun Hasanah, Syiah Kuala University

    Geophysical Engineering, Faculty of Engineering, Universitas Syiah Kuala

References

[1] Bennet, J.D., Bridge, D.M.C., N.R., Cameron, N.R., Djunuddin, A., Ghazali, S.A., Jeffery, D.H., Kartawa, W., Keats, W., Rock, N.M.S., Thomson, S.J., and Whandoyo, R. 1981. “Geologic Map of the BANDA ACEH Quadrangle, North Sumatra, Scale 1:250,000.” Geological Research and Development Center 1–19.

[2] Badan Standardisasi Nasional. 2012. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung Dan Non Gedung.

[3] Castagna, J. P., M. L. Batzle, and R. L. Eastwood. 1985. “Relationships Between Compressional-Wave and Shear-Wave Velocities in Clastic Silicate Rocks.” Geophysics 50(4):571–81. doi: 10.1190/1.1441933.

[4] Fadhli, Zul, Sabrian Tri Anda, Muhammad Syukri, Moehammad Ediyan Raza Karmel, Alfi Sunny Tutifla, Purwandy Hasibuan, and Rini Safitri. 2022. “Ground Surface Quality Assessment Using P-Wave Velocity from 2-D Seismic Refraction Method.” Aceh International Journal of Science and Technology 11(3):258–65. doi: 10.13170/aijst.11.3.28818.

[5] Greenacre, Michael, Patrick J. F. Groenen, Trevor Hastie, Alfonso Iodice D’Enza, Angelos Markos, and Elena Tuzhilina. 2022. “Principal Component Analysis.” Nature Reviews Methods Primers 2(1):100. doi: 10.1038/s43586-022-00184-w.

[6] Handika. 2024. “Pemanfaatan Python Dan Google Colab Dalam Pembelajaran Statistika Deskriptif.” Edumatnesia: Prosiding Seminar Nasional Matematika Dan Pendidikan Matematika 379–89.

[7] Isfan, Isfan, Abdul Haris, Agustinus Harsono, and Abdul Haris. 2021. “Cluster Analysis of Lithology Grouping Trends Using Principal Component Spectral Analysis and Complex Seismic Attributes.” Makara Journal of Science 25(1). doi: 10.7454/mss.v25i1.1227.

[8] Kamat, R. S. 2017. “Earthquake Cluster Analysis : K - Means Approach.” Journal of Chemical and Pharmaceutical Sciences JCPS 10(1):250–53.

[9] Matos, Marcilio Castro de, Malleswar (Moe) Yenugu, Kurt J. Marfurt, and Sipuikinene Miguel Angelo. 2011. “Channel Delineation and Chert Reservoir Characterization by Integrated Seismic Texture Segmentation and Cluster Analysis.” 801–6. doi: 10.1190/sbgf2011-165.

[10] Otchere, Daniel Asante. 2024. Data Science and Machine Learning Applications in Subsurface Engineering.

[11] Ugalde, Hernan, and William A. Morris. 2010. “Cluster Analysis of Euler Deconvolution Solutions: New Filtering Techniques and Geologic Strike Determination.” Geophysics 75(3):61–70. doi: 10.1190/1.3429997.

[12] Verleysen, Michel, and Michel Verleysen. 2001. “Principal Component Analysis ( PCA ) Principal Component Analysis ( PCA ) Principal Component Analysis ( PCA ).” Statistics (September):1–8. doi: 10.5455/ijlr.20170415115235.

[13] Yulianto, T., D. P. Sasongko, G. Yulianto, R. D. Indriana, A. Setyawan, and S. Widada. 2021. “Correlation of Vp/Vs Ratio against the Resistivity Value to Determine the Aquifers Presence Estimation in Jetak Sub-Village, Getasan Sub-District, Semarang Regency.” Journal of Physics: Conference Series 1943(1). doi: 10.1088/1742-6596/1943/1/012028.

Downloads

Published

20-08-2025

Issue

Section

Articles

How to Cite

The Effectiveness of Integrating Machine Learning Approach with Near-Surface Seismic Data for Lithologic Zones Determination in the Krueng Kaleng Bridge Area, Lamno, Aceh Jaya. (2025). GEOSAINS KUTAI BASIN, 8(2), 79-88. https://doi.org/10.30872/9zkknx95

Most read articles by the same author(s)