Gebouwen die op veengrond staan hebben meer te lijden van aardbevingen dan die op zandgrond, ontdekte hoogleraar geo-energie van de Rijksuniversiteit Groningen Rien Herber.

Herber zei dit tijdens een symposium van de wetenschapsacademie KNAW, afgelopen week in Groningen. Het effect dat Herber beschrijft is te vergelijken met dat van een tsunami:  waar de trilling vanuit het diep van de aarde het meest wordt afgeremd, en dat is in veengrond, is de opslingering het grootst.

De schaal van Richter zegt dan ook niet alles. Die vertelt namelijk alleen hoeveel energie er bij een aardbeving vrijkomt. Herber legde uit waarom de Groningse bevingen, die op de Richterschaal weinig indrukwekkend zijn, toch voor flinke schade kunnen zorgen.

De oorzaak van de bevingen is de gaswinning uit Rotliegend zandsteen op drie kilometer diepte. In die zandsteenlaag zijn zo'n 160 miljoen jaar geleden al verticale breuken ontstaan. ‘Door de gaswinning is de druk in het zandsteen inmiddels met zo’n 250 bar afgenomen’, vertelt Herber. Hierdoor kan het zandsteen langs die bestaande breuklijnen gaan schuiven.

Breukvlakken in het zandsteen waarin het aardgas zit.


De trilling die dat oplevert plant zich vervolgens met 2000 tot 3000 m/s voort door het gesteente naar boven. ‘Maar in de laatste 30 tot 50 m onder het oppervlak neemt de snelheid af, legt Herber uit. De energie van een aardbevingssignaal is de snelheid maal de amplitude. ‘In een slappe bodem, zoals veen, neemt de snelheid met een factor tien af. Omdat de totale energie behouden blijft gaat de amplitude dus sterk omhoog.’ Deze ‘opslinger’ zorgt voor wat Herber omschrijft als een verticale tsunami.
 

De twee vergelijkbare kaarten: links de bodemsamenstelling, rechts de grondversnellingen.


Herber toonde een kaart met daarop de door bevingen veroorzaakte grondversnellingen in Groningen. De plekken met de grootste versnellingen liggen schijnbaar willekeurig verdeeld. Een masterstudent van hem projecteerde ze op een kaart met de samenstelling van de bovenste 50 m. Dan is er een verband zichtbaar: veengrond remt de trilling sterker af dan zand en geeft dus een grotere grondversnelling bij een gelijke bevingskracht.


Bodemgesteldheid

Een belangrijke conclusie volgens Herber: ‘Als je aardbevingsbestendig wilt bouwen is de ondergrond van belang. Het zelfde huis is niet op elke locatie even veilig.’ Naast de roemruchte contourenkaart met het seismische risico is er een seismische dreigingskaart nodig waarin ook de bodemgesteldheid is verwerkt. Die heeft de NAM dan ook opgenomen in het meest recente winningsplan. Herber: ‘Je ziet dan bijvoorbeeld dat ten zuiden van Delfzijl de kans op schade groter is dan je zou verwachten, omdat de bodem daar voor een hogere opslinger zorgt.’

Naast de NAM zullen ook de bouwers de bodemgesteldheid in hun berekeningen mee moeten nemen, vindt Herber. Bovendien is de huidige dreigingskaart gebaseerd op blokken van 250 bij 250 meter. Voor wie een huis moet versterken of bouwen is dat niet precies genoeg. Herber: ‘Noord-Groningen is een ingepolderd Waddengebied. Het maakt nogal uit of je huis op een oude zandplaat staat, of op een oude getijdegeul.’ Hij kent verhalen van straten waarvan de ene helft wel schade heeft en de andere niet. ‘Dat kan door dit soort verschillen komen.’

Idealiter zou bij versterking van een gebouw ook de samenstelling van de ondiepe ondergrond moeten worden onderzocht. Dat kost geld maar, aldus Herber: ‘Je investeert ook een flink bedrag in de versteviging, dan wil je toch weten wat de bodemgesteldheid ter plekke is.’

Na de geologische inleiding van Herber stonden op het KNAW-symposium de versterking van bestaande gebouwen en het aardbevingsbestendig bouwen centraal.(Rene Fransen)