Deltares doet onderzoek naar sterkte Gronings zand

Gepubliceerd: 11 oktober 2017

Hoe sterk is het Gronings zand in de ondergrond bij een aardbeving? Dat is de vraag waar we antwoord op willen geven en waarom we nu op drie locaties in Groningen monsters nemen in een vooraf bevroren grondlaag. Met deze monsters doen we verschillende soorten proeven om te kijken hoe sterk de verschillende zandlagen zijn en hoe de ondergrond zich gedraagt.

Aardbevingen kunnen er voor zorgen dat het zand en grondwater even uit balans worden gebracht en plots verandert in een soort tijdelijk drijfzand. Dit wordt verweking genoemd. Door verweking verliest het zand zijn draagkracht waardoor er mogelijke schade aan gebouwen, dijken, gasleidingen en hoogspanningsmasten optreedt. Met ons onderzoek willen we meer inzicht/zekerheid krijgen over hoe groot de kans is dat dit in Groningen gebeurt.

Meer zekerheid over de risico’s van verweking

“Tot op heden is er in Groningen nog nergens verweking geconstateerd na aardbevingen, maar we weten uit voorbeelden in het buitenland dat dit wel een risico is in aardbevingsgebieden”, vertelt Mandy Korff geo-engineeringsexpert. “In opdracht van de NAM onderzoeken we wanneer zand verweekt. We kijken dan naar verschillende soorten zand, vooral zand van verschillende ouderdom. We verwachten bijvoorbeeld dat het oude zand uit het pleistoceen sterker is dan dat nu in onze rekenmodellen wordt aangenomen en in ieder geval sterker dan het recenter afgezette, jongere zand. Op basis van deze proeven kunnen we met meer zekerheid iets zeggen over de risico’s van verweking bij een bepaalde aardbevingssterkte. Met deze kennis kunnen betere inschattingen worden gemaakt of en welke maatregelen er genomen moeten worden om schade te voorkomen of te beperken.”

IJsmonsterproeven voor het eerst in Nederland

De grond is op drie locaties over een gebied van ca. 2 x 2 m en een diepte van maximaal 20 m met stikstof bevroren. Dit bevriezen is noodzakelijk om de bodemmonsters zo ongestoord mogelijk in ons geotechnisch laboratorium in Delft te krijgen.

In het laboratorium ontdooien we gecontroleerd de monsters en bootsen we een aardbeving na door de monsters cyclisch te belasten. Op deze manier kunnen we zien hoe het Groningse zand zich gedraagt en wanneer er verweking optreedt. Het nemen van bevroren monsters is nieuw voor Nederland en zelfs in Europa is de techniek nog niet eerder toegepast. Ingenieursbureau Wiertsema heeft deze klus opgepakt en doet de boringen. Daarbij worden ze geassisteerd door specialisten uit Canada en de Verenigde Staten, die ervaring hebben met boringen in bevroren grond. Om het proces in de bodem tijdens het vriezen en boren te monitoren zetten we nieuwe glasvezeltechnieken in. Op deze manier zijn we er zeker van dat de monsters niet worden verstoord.