De grond onder de stad: te waardevol om niet te kennen
Wie dorpen en steden wil voorbereiden op de toekomst, met ruimte voor klimaatadaptatie, grote bouwprojecten en slimme oplossingen onder de grond, moet eerst begrijpen wat zich onder het maaiveld bevindt. Gelukkig krijgen geologen dat beeld steeds scherper.
Bron: Eos Blogs
Onder elke stad schuilt een complexe, onzichtbare wereld die een grote invloed heeft op ontwikkeling en leefbaarheid. Het is de ruimte waarin boomwortels, riolering, archeologische sporen, grondwater, warmte en grondstoffen elkaar kruisen. Hoe beter we deze ondergrond begrijpen, hoe beter we haar kunnen inzetten én haar randvoorwaarden kunnen inschatten. Zonder die kennis kunnen slappe klei- of veenlagen over het hoofd gezien worden, stuit men op onverwachte steenbanken of blijkt regenwater minder goed te infiltreren dan verwacht. Het goede nieuws: geologen maken de stedelijke ondergrond steeds zichtbaarder met behulp van gedetailleerde modellen die de ondiepe ondergrond al inzichtelijk maken vóór de eerste spadesteek.
De Vlaamse Overheid investeert al enkele jaren in de ontwikkeling van stedelijke geologische modellen. Op deze manier wil ze stap voor stap de stedelijke ondergrond van Vlaanderen in beeld brengen. De modellen zijn meer dan een technologisch hoogstandje: ze bundelen kennis van de ondergrond die bijvoorbeeld stedenbouwers letterlijk van onderuit ondersteunt. Op die manier wil ze bouwen aan steden die niet alleen bovengronds slim beheerd worden, maar ook rusten op een stevig fundament. Zo bouwen we echt aan de stad van morgen.
Voor de regio van Antwerpen bestaat al een gedetailleerd geologisch model van de stedelijke ondergrond. Het toont niet alleen wat onder de stad wordt verwacht, maar ook hoe de geologische lagen onder elkaar liggen – tot 50 meter diep. Van klei en zand tot kalkrijke lagen en harde steenbanken, elk met hun eigen eigenschappen. Ook menselijke ingrepen en grote infrastructuur zijn als één geheel in beeld gebracht. Zo krijgen we een unieke inkijk in de gelaagdheid van de stad, alsof we de ondergrond laag voor laag kunnen afpellen.
Hoe geologen de ondergrond in beeld brengen
Om te weten wat er onder een stad ligt, verzamelen geologen een grote hoeveelheid gegevens: boringen, sonderingen, grondstalen en oude beschrijvingen van ontgravingen. Doorheen de jaren is een indrukwekkende hoeveelheid data opgebouwd, vaak verzameld in het kader van uiteenlopende projecten. Soms gaan geologen ook het veld in om nieuwe ontgravingen te documenteren of extra metingen uit te voeren. Die puzzelstukjes worden verzameld en met slimme rekenmethodes gecombineerd, zodat ook tussenliggende zones – waar geen directe data beschikbaar zijn – kunnen worden ingeschat.
Al deze gegevens en berekeningen komen samen in één groot digitaal model van de ondergrond. Daarvoor gebruiken we zogenaamde voxels - volumetrische pixels die je kunt vergelijken met kleine LEGO-blokjes. Voor het model van Antwerpen is elke voxel 25 bij 25 meter breed en een halve meter dik. Die resolutie is afgestemd op de beschikbare hoeveelheid data – hoe meer metingen, hoe gedetailleerder het model kan zijn.
Op basis van boorgegevens wordt de ondergrond vertaald naar een 3D-model met voxels, waarin ook de zones tussen de boringen worden ingeschat.
Door al die voxels te stapelen ontstaat een volledig beeld van de ondergrond zoals geologen het inschatten. Elk blokje bevat informatie zoals de geologische laag waartoe het behoort, de verwachte grondsoort, het kalkgehalte en eventuele versteningen. Het resultaat is een digitale blokkendoos waarmee je onder elke wijk laag voor laag kunt bekijken wat er onder het oppervlak geologisch gezien verwacht wordt. Alle resultaten zijn publiek beschikbaar via de Vlaamse Databank Ondergrond (DOV). Met een online verkenner kan je zelf digitaal boren en doorsneden maken doorheen het model.
De DOV online verkenner waarmee je bijvoorbeeld voor een gekozen profieltraject een veenpakket in beeld kan brengen.
Slaagkansen voor wijkontwikkelingen
Dit model is natuurlijk meer dan een LEGO-bouwsel van de ondergrond. Het vormt een krachtig hulpmiddel bij stadsontwikkeling en uitvoering van diverse wijkontwikkelingen zoals groenaanleg, regenwaterinfiltratie, funderingen, afgravingen en KWO-installaties (koude-warmteopslag).
De eigenschappen van de ondiepe ondergrond vormen de randvoorwaarden voor succes. Zo is het bijvoorbeeld bij de aanleg van infiltratievoorzieningen, om regenwater beter in de ondergrond te laten infiltreren, cruciaal dat de ondergrond voldoende doorlatend is en niet belemmerd wordt door ondiep gelegen kleilagen. Bij het plaatsen van funderingen is het interessant om te weten hoe diep de eerstvolgende draagkrachtige laag zich bevindt. Bij te plannen graafwerkzaamheden kan men dan weer rekening houden met geologische lagen die met versteningen het werk kunnen bemoeilijken of juist interessante grondstoffen aanbieden.
Elke toepassing stelt specifieke eisen aan de ondergrond. Precies daarom is een ondergrondmodel zo waardevol: het vermindert de kans op verrassingen, vertragingen of schade bij uitvoering en legt kansen bloot die anders onbenut blijven.
Wie vandaag een wijk wil vergroenen, verdichten of verduurzamen, vertrekt beter niet van een blanco kaart – maar van de ondergrond. Hoe beter we haar kennen, hoe slimmer en gerichter we kunnen ontwerpen, bouwen en beheren.
