Zinkgaten of verdwijngaten vormen een toenemend fenomeen, veelal als gevolg van storingen en breuken van ondergrondse, vaak verouderde nutsvoorzieningen (riolering en waterleiding).
Daarbij komt dat nogal wat steden in Italië en andere Europese landen met een lange geschiedenis een gestratificeerde ondergrond hebben. Zulke gemeenten zijn deels gebouwd op de resten van andere bebouwing. Het komt in Rome meer dan eens voor dat zomaar een geparkeerde auto onder het wegdek schuift, zoals afgelopen mei nog gebeurde:
Zinkgaten opsporen in een stedelijke omgeving is niet eenvoudig. Een groep van twee Italiaanse onderzoeksinstellingen en vier ingenieursbedrijven hebben een combinatie van technologieën toepast om gericht holtes in de ondergrond op te sporen voordat het te laat is.
We hebben Vittorio Rosato gevraagd naar het belang van de nieuwe werkwijze. Rosato staat aan het hoofd van het laboratorium voor de analyse en bescherming van kritieke infrastructuur bij het ENEA, een wetenschappelijk overheidsinstelling in Italië. Als we hem bellen is hij juist metingen op straat aan het verrichten met collega’s van het INGV, de geofysische en vulkanologische dienst van de Italiaanse staat.
We hopen toch niet dat we uw onderzoek storen!
“Nee hoor, we hebben het werk voor vandaag net afgerond. We staan nu in een woonwijk aan de zuidoostkant van Rome, en hebben onze data verzameld. Op het laboratorium zullen we de gegevens analyseren.
Over welke gegevens heeft u het dan?
Data over de ondergrond. We hebben vier bestaande technologieën gecombineerd om een analyse te kunnen uitvoeren om punten in de ondergrond te identificeren waar zich mogelijk afwijkingen voordoen.
Wat voor afwijkingen?
Dan hebben we het over holten die vrij onmiddellijk onder het wegdek of bebouwing liggen die ad hoc of in de loop der tijd zijn ontstaan. Het is bekend dat in de buurt waar we nu bezig zijn ruim honderd jaar geleden grond werd afgegraven om bouwmateriaal te krijgen. De afgraving werd dichtgegooid en bij de uitbreiding van de stad werden er later gebouwen neergezet. Hier weten we dat de kans op zinkgaten groter is dan elders.
Waaruit bestaat de nieuwe methode?
We starten met het maken en analyseren van satellietbeelden van een bepaald gebied, bijvoorbeeld de zuidoosthoek van Rome. Hiermee worden grote oppervlakten in kaart gebracht en fysische eigenschappen van het oppervlakte waargenomen. Zo worden de eerste afwijkingen geconstateerd. Op basis daarvan gaan we gericht op straat op onderzoek uit.
Als een vermoedelijke plek wordt vastgesteld waaronder een verdwijnpunt zich aan het vormen is, doen we onderzoek met een multifrequente georadar, die een verticale doorsnede maakt van drie tot vier meter onder de grond. De frequentiewijdte bedraagt tussen 200 MegaHerz a 2 GighHerz. Hiermee krijgen we een soort echografie van de ondergrond.
Welke technologie gebruikt u nog meer?
Daarna voeren we een capacitief geo-elektrisch onderzoek uit om een beeld te krijgen van de elektrische geleiding van de ondergrond. Dat geeft belangrijke variaties in het weerstandsvermogen van de grond weer. Met geo-elektrisch onderzoek kunnen we zogezegd dieper de grond en komen we tot zes, zeven soms wel tien meter. De grote variatie in weerstandsvermogen kan in verband worden gebracht met een structurele afwijking in de grond.
Ook zetten we drones in met infraroodcamera’s om een thermische controle te doen, met name het opsporen van water. Dat kan duiden op een gebroken waterleiding, waarbij het water het aardoppervlak wegspoelt.
Hoe worden zinkgaten in het algemeen tegenwoordig opgespoord?
Ik wil niet zeggen: god zegene de greep, maar het is nu toch wel een beetje een kwestie van gaten in de ondergrond boren en een camera naar beneden sturen op plekken waar vermoed wordt dat er holtes zijn.
Onze methode is dus veel gerichter. Dit scheelt in tijd, kosten en is minder invasief voor de bovengrondse infrastructuur, omdat er niet nodeloos straten hoeven worden afgezet.
Is deze methode ook geschikt voor andere Europese landen en gebieden?
Zeker wel. Het ligt een beetje aan over welke grondsoort we het hebben. Maar zinkgaten kunnen in allerlei soorten bodems ontstaan. Oudere steden en ik denk misschien ook wel bijvoorbeeld Amsterdam en Parijs zijn vaak in verschillende tijdsperioden gebouwd. Hun gestratificeerde opbouw kan ervoor zorgen dat er geregeld plekken ontstaan waar ondergrond wijkt.
Hoe uniek is uw werkwijze?
Alle gebruikte technologieën zijn gewoon op de markt verkrijgbaar en iedereen in ons vak kan ervan gebruik maken. Maar de combinatie van technologieën die wij in de praktijk brengen is denk ik wel uniek, en zeker het gebruik ervan in een stedelijke omgeving.
We hebben wel het geluk dat we Rome hebben, waar zoveel holtes in de bodem zijn. Sinds ruim een jaar doen we met veel succes deze proef en krijgen alle medewerking van de gemeente Rome. Dat zal niet zo snel mogelijk zijn in andere steden.
Nog een curiositeit: kan de werkwijze ook nuttig zijn bij het ‘voorspellen’ van aardbevingen?
Nee, aardbevingen ontstaan wel zo diep in de aarde dat onder andere georadars niet behulpzaam zijn.
Lees hoe dieren wel aardbevingen kunnen voorspellen
