Eenvoudig op niet-invasieve manier inzicht krijgen in ondergrond

Eerst even stilstaan bij wat GPR precies is. Het GPR toestel stuurt hoogfrequente elektromagnetische golven de bodem in. De reistijd van de elektromagnetische golven en de sterkte van reflectie leveren informatie over wat er zich op een welbepaalde locatie in de bodem bevindt. Hierdoor krijgje een beeld van welke de verschillen in vochtgehalte zijn in de ondergrond, maar ook de eigenschappen van bepaalde structuren zoals holtes, leidingen, massieven en metalen voorwerpen. De gegevens die verkregen worden, worden echter steeds geïnterpreteerd door middel van deze beeldvorming, maar ook in combinatie van beschikbare informatie, zoals KLIP/KLIM kaarten, beschikbare as-builtplannen van ondergrondse constructies, of gewoon mondelinge overgedragen vermoedens. 

Van kabels plaatsen tot archeologie

Hierbij is het belangrijk dat keuzes gemaakt worden door het studiebureau voor welke reden een beeldvorming van de ondergrond belangrijk is. Dit kan zijn voor het plaatsen en verplaatsen van kabels en leidingen. Maar ook het inschatten van risico’s en impact van ondergrondse structuren en hindernissen bij het uitvoeren van de gewenste plannen. Natuurlijk kennen we ook GPR als een van de manieren voor het onderzoek naar archeologische sporen in de ondergrond. Hierbij gaat men over tot vlak dekkende scans van de ondergrond. Deze worden uitgevoerd in kader van het archeologisch vooronderzoek en in functie van de detectie van verschillende types archeologische structuren en sporen. Deze worden meestal in voorbereiding van een groter project zoals voor een nieuwe woonzone, een uitbreiding van een industriële inrichting gedaan. In combinatie met een historische kaartonderzoek kan er zo, in samenspraak met de bevoegde diensten, bepaald worden of er nog nuttig archeologisch onderzoek kan gebeuren.

Kosten destructief onderzoek vermijden

De meest voor de hand liggende toepassing is echter het detecteren van ondergrondse leidingen en kabels. Voor de bouwheer heeft dit als belangrijkste voordeel dat kosten voor een destructief onderzoek vermeden kunnen worden en voor de ontwerper en aannemer van de werken dat er een duidelijke aanduiding mogelijk is van de bestaande kabels en leidingen. In de meeste gevallen zal dit echter enkel in een grondplan aangeduid worden. De analysetechnologie gaat echter een stap verder en geeft aan het studiebureau een 3D kaart van de gevonden kabels en leidingen. Waarbij de positie zowel wordt aangegeven in het vlak als in de correcte diepte, verbonden met de bestaande TAW meting binnen het project. Hierbij is het wel steeds belangrijk voor de aannemer en de ontwerper om de veiligheidszones rondom deze lijnvormige structuren te bepalen. Afhankelijk van het type en materiaal van de kabels of leidingen, en de mogelijke verstoring van de ondergrond. Dit is belangrijk voor de veiligheid, denk maar aan elektrificatie of explosie, maar ook voor de bouwfysische impact. Denk bij dit laatste bijvoorbeeld aan leidingbreuk of kabelbeschadiging door langetermijneffecten door het ‘zetten’ van de ondergrond.

Zinkgaten

Een andere toepassing is het detecteren van ondergrondse holtes en zettingen. De meest gekende vorm hiervan zijn hier ongetwijfeld zinkgaten. In Vlaanderen is de oorzaak hiervan in de meeste gevallen een schade aan een rioolleiding of waterleiding of uitspoeling onder kaaimuren. Dit komt meestal pas aan het licht wanneer er zichtbare schade is aan de bovengrondse structuren. Zo worden studiebureau meestal ingeroepen worden wanneer die schade al zichtbaar is. Op dat moment is het belangrijk om op een snelle en correcte manier een beeldvorming te hebben van de grootte van de ondergrondse holte en ook om een inschatting te maken van de reden waarom die holte zicht gevormd heeft. Hierbij moeten we rekening houden met dat wat bovengronds zichtbaar is, meestal maar een heel klein gedeelte is van de werkelijke schade. Ook is het belangrijk om niet enkel de holte te kennen in vorm en richting, maar ook de omliggende zones van onstabiele ondergrond. Pas als deze gekend zijn kan een passende ingreep worden voorgesteld. Dit kan leiden tot het plaatselijk opvullen van de holte zelf, bijvoorbeeld met PUR stabilisatie of groutmortel, tot het volledig ontgraven en herstabiliseren van de ondergrond en omliggende structuren (gebouwen, havenkades) en infrastructuren (kabels en leidingen). Vanuit een maatschappelijk en financieel standpunt is het dus belangrijk een wel geïnformeerde beslissing te kunnen maken.

Zettingen

Wanneer we het hebben over zettingen, wordt dit vaak in verband gebracht met dijkinfrastructuur en kademuren. Bij deze grote constructies is het vrijwel onmogelijk om destructief onderzoek uit te voeren om de impact van hydrologische effecten op hun stabiliteit te beoordelen. Dit komt niet alleen door de schaal van de constructies, maar ook door de economische gevolgen die een dergelijk onderzoek zou hebben voor de exploitatie. Toch zijn veiligheid en onderhoud van deze kunstwerken van het grootste belang voor de beheerders.

Met behulp van Ground Penetrating Radar (GPR) is het echter mogelijk om zettingen langs, op en in deze constructies te identificeren. Dit stelt de exploitant in staat om tijdig de nodige maatregelen te nemen om schade te herstellen of de infrastructuur te vernieuwen. Vanuit het perspectief van een studiebureau kan deze technologie nog effectiever worden ingezet voor de monitoring van infrastructuur. Door regelmatig beeldvorming van specifieke infrastructuren uit te voeren, kan men een langdurige analyse maken van de relatie tussen de ondergrond en de structuur. Dit helpt om de noodzaak van interventies tijdig en beter in te schatten. Een TAW-gerefereerde bodemscan die tijdens de exploitatieperiode op verschillende momenten wordt uitgevoerd, maakt het mogelijk om de scans met elkaar te vergelijken. Zo kan de exploitant tijdig budgetten inplannen voor noodzakelijke ingrepen, wat vaak veel goedkoper is dan noodinterventies. Daarnaast biedt deze aanpak ook waardevolle technische inzichten voor toekomstige projecten, door te leren van de historische opvolging en de technische uitvoering te optimaliseren.