Grondradar ontleedt weglichaam; Modern rattenvangen

Muskusratten verbergen de ingang van hun hol onder de waterlijn. Een beetje rattenvanger kan toch wel zien waar die ingang zich bevindt, want een zwemmende muskusrat laat sporen na op de waterbodem. Althans, dat denkt-ie. Uit onderzoek met een grondradar in de Flevopolder is gebleken dat de muskusrat vaak eerst een stukje achter de beschoeiing van de waterkering langs loopt voor hij een gang graaft. De radar gaf de ingang van het hol aan op een plaats die drie meter verder lag dan de rattenvangers zelf dachten. Toen men daar ging graven, zagen de dijkwerkers nog net een stukje van de staart van een wegvluchtende muskusrat.

Het onderzoek met de grondradar heeft nog meer informatie opgeleverd. Muskusratten blijken vele gangen te graven die een meter of anderhalf de dijk ingaan. Pure misleiding, want slechts een van die gangen leidt naar het hol in de dijk.

Het onderzoek naar het gangenstelsel van de muskusratten werd uitgevoerd door Grondmechanica Delft. Opdrachtgever was Rijkswaterstaat. Navraag bij de Dienst Weg- en Waterbouwkunde leert, dat de grondradar best een rol zou kunnen spelen in het beheer van waterkeringen. Voorlopig is het gebruik van het apparaat nog te gecompliceerd en daardoor te duur voor het normale beheer.

De grondradar wordt meestal niet gebruikt voor het opsporen van muskusratten. Wel, zo vertelt ir. J. W. de Feijter van Grondmechanica, voor het onderzoeken van een weglichaam. Het instituut heeft dat in 1988 in Schipluiden gedaan. Uit de radarbeelden bleek dat het asfalt en de daaronder liggende laag hoogovenslakken nogal varieerden in dikte. Ook werden onregelmatigheden aangetroffen die wezen op puinresten en dergelijke. Dergelijke informatie is van belang voor wegbeheerders, die de weg willen renoveren. Als het weglichaam, waarop de weg ligt, niet goed is, dan houdt een gerenoveerde asfaltlaag het niet lang. Bovendien kan Rijkswaterstaat op die manier controleren of de wegenbouwer zijn werk goed heeft gedaan.

Onderzoek van het weglichaam is ook van belang als er een fietstunneltje onder een snelweg moet komen. Meestal wordt zo'n tunneltje geperst of geboord. Als er zich toevallig in het zandlichaam nog een stuk asfalt bevindt, of, nog spectaculairder, een stalen rijplaat, is de kans groot dat de boorkop afbuigt en op een onverwachte plek weer opduikt. Liefst dwars door het wegdek. Door de weg eerst te 'vegen' met een radar, zijn zulke onverwachte verrassingen te voorkomen.

Een andere toepassing van de grondradar is het signaleren van zogenaamde erosiegeulen onder de steenbedekking van een dijk. Water dat tussen de stenen doorsijpelt maakt geulen in de onderliggende kleibekleding van de dijk. Die geulen zijn onzichtbaar. Terwijl de stenen, door inklemming, nog keurig op hun plaats liggen, kan de beschermende kleilaag al voor een groot deel zijn weggespoeld.

Evenals luchtradar, waarmee schepen en vliegtuigen worden gelokaliseerd, maakt de grondradar gebruik van radiogolven. Het is dus geen seismiek waarbij trillingen afkomstig van een trilplaat of van ontploffend dynamiet de grond in worden gestuurd. De antenne van de radar, de magnetron, zendt een puls van een bepaalde frequentie de bodem in en de weerkaatsing van die puls wordt gemeten. De grondradar levert wel veel nauwkeuriger beelden op dan een seismisch plaatje, maar gaat veel minder diep dan seismiek.

Het bijzondere van de grondradar is niet zozeer het apparaat zelf, aldus dr. J. K. van Deen van de afdeling Geofysica, maar vooral de modellen om de gegevens van de grondradar te interpreteren. Via een computerprogramma kan men uitmaken of een bepaald signaal nu een riool is, een vat met gif of een vliegtuigbom.

De grondradar meet overgangen van het ene materiaal naar het andere, waarbij het niet uitmaakt waaruit dat materiaal bestaat. Metaal mag, maar ook beton, PVC en zelfs lucht of water. Anders dan bij de gewone radar is het medium waarin de radiogolven van de grondradar zich moeten voortplanten nogal slordig van samenstelling. Dan weer zand, dan weer veen of klei, al dan niet verzadigd met zoet grondwater of zout kwelwater. Dat levert de nodige problemen op bij het interpreteren van de plaatjes.

Een probleem is dat radiogolven niet zo diep de bodem kunnen indringen. Met luchtradar kijkt men over honderden kilometers afstand; met een grondradar is die afstand beperkt tot enkele meters. De diepte varieert nogal, afhankelijk van de samenstelling van de bodem. Zo is Grondmechanica erin geslaagd om bij onderzoek op de Veluwe de grondwaterspiegel op twintig meter diepte te signaleren. In zware zeeklei komt de radar echter niet verder dan 50 centimeter. Is het zeewater, dan haalt de radar niet eens een centimeter.

Geofysicus Van Deen meent dat de grondradar flink kan worden verbeterd. 'Het is een beetje houtje-touwtje-technologie', zegt hij. 'Het werkt redelijk, maar ik denk dat we iets kunnen maken dat principieel beter werkt.'

Samen met anderen is Grondmechanica daarmee druk bezig. Men heeft inmiddels vijf miljoen gulden aangevraagd bij de overheid om een grondradar van de tweede generatie te bouwen. Mochten die ambities worden verwezenlijkt, dan kunnen de driehonderd muskusrattenvangers in Nederland in de toekomst met een radar op pad.

    • Joost van Kasteren