De ondergrond wordt voor de bemonstering met stikstof bevroren. (illustratie: Deltares.)

Deltares onderzoekt de sterkte van zand op drie locaties in Groningen. Door aardbevingen kunnen zand en grondwater tijdelijk veranderen in drijfzand. Dit wordt ook wel ‘verweking’ genoemd. Door het verweken verliest het zand zijn draagkracht en kan er schade aan gebouwen ontstaan. Deltares onderzoekt nu hoe groot de kans is dat dit in Groningen kan gebeuren.

Tijdens het onderzoek worden grondmonsters genomen in een vooraf met stikstof 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. “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 bij Deltares op de website.

Opdracht van de NAM
Deltares onderzoekt het verweken van zand in opdracht van de Nederlandse Aardolie Maatschappij (NAM). “We kijken dan naar verschillende soorten zand, vooral zand van verschillende ouderdom”, aldus Korff. “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 recenter afgezet zand. Op basis van deze proeven kunnen we de risico’s van verweking bij een bepaalde aardbevingssterkte beter inschatten. Op basis van deze kennis kunnen er eventueel maatregelen worden genomen om schade te voorkomen of te beperken.”

Transport naar Delft
De Groningse grond wordt op drie locaties over een gebied van ongeveer 2 x 2 meter en een diepte van maximaal 20 m met stikstof bevroren. Het bevriezen is noodzakelijk om de bodemmonsters naar het geotechnisch laboratorium in Delft te vervoeren. Korff: “In het laboratorium ontdooien we de monsters gecontroleerd 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.

IJsmonsters
Het nemen van bevroren monsters is nieuw voor Nederland en zelfs in Europa is de techniek nog niet eerder toegepast. Ingenieursbureau Wiertsema doet de boringen en wordt daarbij geassisteerd door specialisten uit Canada en de Verenigde Staten. Zij hebben ervaring met boringen in bevroren grond. Om het proces in de bodem tijdens het vriezen en boren te monitoren, worden nieuwe glasvezeltechnieken ingezet. Op deze manier is met zekerheid vast te stellen dat de monsters niet worden verstoord.