Wanneer mijnbouwgerelateerde bodemdaling sterk en geconcentreerd is, zoals bij zoutwinning of steenkoolwinning, is er een niet te verwaarlozen horizontale component aan de bijbehorende beweging boven de grond. Bij traditionele waterpasmetingen werd deze component niet gemeten, maar met moderne technieken zoals PS-InSAR vanuit de ruimte kunnen we het effect ervan op gebouwen observeren en kwantificeren. Een integrale beoordeling van de effecten van bodemdaling op gebouwen is nodig om de risicobeoordeling op basis van relatief eenvoudige bodemdalingmodellering (observatie I en II) te rechtvaardigen.
Observatie I. Een voorbeeld van een enkele bodemdalingkom, die in twee verschillende kijkgeometrieën (links) licht verschoven lijkt in oost-westelijke richting. Door de twee observaties geometrisch te combineren, wordt een ruwe schatting gemaakt van de horizontale versus de ‘werkelijke’ verticale vervorming (rechts) langs de 4 km lange stippellijn. Leidt deze extra beweging tot risico's die kunnen worden verwaarloosd wanneer alleen rekening wordt gehouden met verticale beweging? En hoe moet de totale belasting van gebouwen en het daarmee samenhangende schaderisico worden beoordeeld op basis van grootschalige zakkingsmodellering?
Waarneming II. Een voorbeeld van de gemeten verticale (boven) versus horizontale (onder) vervormingssnelheid afgeleid van openbaar beschikbare InSAR-metingen (EGMS, 2023). De inzetfoto rechts toont een gebied ten westen van Veendam waar een relatief groot verschil in horizontale beweging wordt gedetecteerd: blauw beweegt zich naar het oosten en rood beweegt zich naar het westen. Deze beweging moet verband houden met zoutwinning.
De beschikbare richtlijnen van Boscardin en Cording (1989) over wanneer door bodemdaling veroorzaakte spanning kan leiden tot schade aan gebouwen zijn nogal simplistisch en zijn voornamelijk ontwikkeld in de context van tunnelgraafwerkzaamheden – een relatief ondiepe bron van bodemdaling. In het tweede kwartaal van 2024 zal de TU Delft de resultaten publiceren van onderzoek dat is uitgevoerd voor IMG en CM in het kader van het Gemma-programma. In dit onderzoek heeft de TU Delft FEM-modellen gemaakt en deze gecombineerd met resultaten van laboratoriumtests op metselwerkwanden. Het doel was om probabilistische kwetsbaarheidscurves te ontwikkelen voor representatieve metselwerkwandindelingen onder horizontale spanning en kromming in combinatie met de factor Psi als indicator voor de omvang van de schade. Met de resultaten wordt het mogelijk om de classificatie van schade volgens de criteria van Boscardin en Cording te verfijnen. Verder heeft de TU Delft de overdracht van spanningen van de ondiepe ondergrond naar gebouwen onderzocht met behulp van verschillende bodem- en gebouwmodellen. Wij vragen KEM om advies over wetenschappelijke benaderingen die de toepasbaarheid van deze kwetsbaarheidscurves kunnen valideren. Onderwerpen die onderzocht moeten worden, zijn onder meer de horizontale spanning en hoekvervorming van gebouwen als gevolg van zowel verticale als horizontale bewegingen die aan het oppervlak kunnen worden gemeten.
De onderzoeksvragen die moeten worden beantwoord zijn: (I) het systematischer kwantificeren van de waargenomen horizontale vervorming voor relevante gevallen in Nederland; (II) het kwantificeren van de ontwikkeling van horizontale vervorming als functie van de tijd voor de in (I) geïdentificeerde gevallen. (III) de bestaande literatuur over de effecten van (differentiële) grondbewegingen, ook in verband met ondiepe effecten, te herzien: waar in (of nabij) een verzakkingskom kunnen spanningen optreden en hoe werken de bewegingsrichtingen op elkaar in? (IV) het valideren, aanscherpen of definiëren van een eenvoudige set regels waarmee de totale belasting op gebouwen als gevolg van grondvervormingen kan worden beoordeeld op basis van alleen voorspelde verticale bewegingen (mogelijk gecombineerd met achtergrondkennis over de ondergrondse kenmerken van de locatie); en (V) op basis van de hierboven berekende totale spanning, in combinatie met fragiliteitscurves van de TU Delft, een classificatiesysteem definiëren waarmee de waarschijnlijkheid van verschillende categorieën van schade aan gebouwen als gevolg van directe vervorming van de ondergrond kan worden geëvalueerd.
Het project is in opdracht van TNO en partners gestart in 2025.