“AI is geen wondermiddel in het geofysisch bodemonderzoek”

De ondergrond verbergt veel geheimen. In het beste geval zijn dat positieve ‘schatten’ die ons meer leren over het verleden maar in het slechtste geval zorgen de vondsten voor vertragingen die de planning en de kosten van een bouwproject danig in de war kunnen sturen. “3Dsoil werd opgericht in 2016 en startte aanvankelijk met veel archeologische opdrachten, deels door een toenmalige nieuwe Vlaamse regelgeving,” vertelt Vanhove. “We specialiseerden ons in het niet-invasief in kaart brengen van archeologische resten. Wanneer studiebureaus vermoedens hadden van historisch materiaal in de bodem, bood geofysisch onderzoek snel meer duidelijkheid.”

In die beginjaren werden regelmatig grote kavels bouwrijp gemaakt, bijvoorbeeld voor industrieterreinen. Dit gaf 3Dsoil de kans om de technologie breder te verkennen en veel ervaring op te doen. “Tegelijkertijd groeide ook de vraag vanuit de industrie”, zegt Vanhove. “De technieken die we gebruiken om een Romeinse muur of een middeleeuwse motte te vinden, zijn nagenoeg dezelfde om een vergeten hoogspanningskabel, leidingen, holtes of een oude fundering te detecteren. Archeologisch onderzoek blijft een belangrijke pijler, maar vandaag richt het overgrote deel van onze projecten zich op het vooraf uitsluiten van ondergrondse risico's op de werf.”

Geen zekerheid, wel inzicht

In plaats van te vertrouwen op gebrekkige historische data, of bij een totaal gebrek daaraan, voert 3Dsoil een 'reality check' uit van de ondergrond. “Er is geen magic bullet”, zegt Vanhove. “We gebruiken een combinatie van methodes en technieken om ons een betrouwbaar beeld te vormen van wat er onder de grond zit. Een vaak gebruikte techniek is GPR (Ground Penetrating Radar), waarbij elektromagnetische pulsen de ondergrond in worden gestuurd. Het is een soort grasmaaier die we achter een quad voorttrekken. Het toestel stuurt elektromagnetische pulsen tot meer dan vier meter de grond in. Als die botsen op een anomalie, zoals een overgang van zand naar een PVC-buis of van klei naar een betonnen fundering, kaatsen de golven anders terug. In de meeste Vlaamse omstandigheden volstaat het resulterende reflectiepatroon al om te kunnen bepalen of er veilig kan gegraven worden. De beperking ligt echter in de samenstelling van de grond. In zware, natte kleigronden wordt het signaal sneller gedempt, waardoor we enkel een beeld krijgen van structuren die zich aan de oppervlakte bevinden, wat in funderingsstudies vaak onvoldoende is. De combinatie met radiodetectie biedt vaak soelaas. De techniek wordt gebruikt om stroomvoerende kabels, afvoeren of metalen buizen in kaart te brengen. Op die manier kunnen we, vaak zelfs onder moeilijke omstandigheden, kabels en leidingen actief opsporen en zo een totaalbeeld van wat er zich in de ondergrond bevindt creëren.”

“Met EMI (elektromagnetische inductie) brengen we dan weer de geleidbaarheid en magnetische eigenschappen van de bodem in kaart. Deze techniek is vooral nuttig voor het detecteren van oude grachten, bomkraters, stortplaatsen, funderingen, metalen objecten of andere verschillen in de bodemstructuur van grote zones.”

“Het product van al die methodes is geen kant-en-klare foto”, legt Vanhove uit. “Het vergt interpretatie en ervaring om de gegevens te vertalen naar een bruikbare kaart. Vaak wordt de vergelijking gemaakt met een echo tijdens de zwangerschap maar die gaat niet echt op. Een gynaecoloog weet hoe een baarmoeder eruitziet. Het orgaan wordt al decennia dagelijks tot in de kleinste details in beeld gebracht, waardoor een afwijking snel gedetecteerd kan worden. Wij onderzoeken telkens andere plekken, met andere geofysische kenmerken of een culturele historie waarover niets of amper iets gekend is. Dat houdt in dat de foutenmarge veel groter is en dat er ook een kans bestaat dat we iets over het hoofd zien. Een stroomkabel van minder dan een pink dik, die je vanuit een ongelukkige richting scant, blijft soms letterlijk onder de radar. Dat verhoogt de complexiteit van ons werk en maakt dat 100% zekerheid niet bestaat. Toch kunnen we dankzij ervaring betrouwbare inzichten bieden, zodat bouwers goed voorbereid aan de slag kunnen, ook op complex terrein.”

Over aannemers en bouwheren

Klanten kloppen vaak bij 3Dsoil aan wanneer het kalf al verdronken is. “Ze bellen ons pas nadat er een leiding geraakt is, of wanneer ze op een onbekend betonnen massief zijn gestoten waardoor de heistelling dagenlang werkloos moest blijven staan. Dat zijn niet de meest dankbare opdrachten. De tijdsdruk is groot en omdat de werken al volop aan de gang zijn, is het terrein meestal niet vrij van hindernissen. Op dat moment blussen we brandjes, terwijl de echte meerwaarde van geofysisch onderzoek net ligt in het verwerven van voorkennis.”

Daarom is 3Dsoil zelf actief contacten beginnen leggen met bouwheren, vaak in de industrie. “Bij hen heerst een totaal andere dynamiek. Ze willen niet alleen zo veel mogelijk risico’s beperken, maar ook onvoorziene kosten en mogelijke vertragingen vermijden. Al even belangrijk is ook de mogelijkheid om bouwontwerpen af te stemmen op de ondergrondse realiteit.”

Intussen heeft 3Dsoil een vaste klantenbasis in uiteenlopende industriële sectoren, waar voortdurend nieuwe installaties gebouwd of bestaande infrastructuren aangepast worden. “Hun productieprocessen laten geen onderbrekingen toe. Ze willen vooraf zoveel mogelijk zekerheid, om te vermijden dat de stroom uitvalt omdat er bijvoorbeeld een kabel geraakt wordt. De kost van die stilstand is vele malen groter dan de kost van ons onderzoek. Hetzelfde geldt trouwens voor ziekenhuizen.”

Is het een wortel of een granaat uit WO II?

Naarmate ruimte schaarser wordt en de ondergrond drukker, stijgt de nood aan nauwkeurige beeldvorming. “De betonstop en het tekort aan bouwgronden dwingen bouwheren om brownfields te ontwikkelen. Sites waar de ondergrond vol zit met oude structuren en niet-gedocumenteerde risico’s. Tegelijk zorgt ook de energietransitie voor extra graafwerk: duizenden kilometers nieuwe kabels voor elektrificatie, warmtenetten en data moeten de grond in. De 3D-puzzel onder onze voeten wordt steeds complexer, terwijl de middelen om die puzzel te leggen niet feilloos zijn. De zoektocht naar nauwkeurigere methodes en technieken gaat steeds verder en dan gaat het bijvoorbeeld over de toepassing van drones. We moeten die mogelijkheid echter nuanceren. Drones zijn uitstekend voor fotogrammetrie en oppervlaktemetingen, maar om diep en nauwkeurig in de ondergrond te kijken zijn ze voorlopig ontoereikend. Daarvoor heb je zwaardere antennes nodig en vooral: contact met de bodem.”

Andere pistes, zoals artificiële intelligentie, bieden wel realistische perspectieven. “AI kan helpen om in enorme datavolumes sneller anomalieën te spotten, al zal de interpretatie ervan – is het een wortel, een steen of een granaat uit WO II? – voorlopig toch vooral mensenwerk blijven. AI kan goed voorspellen op basis van massa’s informatie, maar het is net die historische informatie die vaak ontbreekt. Zeker als je weet dat we meestal de eersten zijn die onderzoek uitvoeren op specifieke sites.”

Mensenwerk

“Naast technologische ontwikkelingen is het minstens zo uitdagend om de juiste mensen te vinden. We zoeken mensen die in weer en wind het veld in willen, én die daarna aan hun bureau de data kunnen interpreteren en rapporteren. Omdat er geen specifieke opleiding bestaat, leiden we geïnteresseerden vaak intern op. Dat vraagt tijd, maar zorgt ervoor dat we onze praktijkervaring en expertise binnen de sector kunnen overdragen. Uiteindelijk gaat het erom dat bouwers goed voorbereid aan de slag kunnen, ongeacht wat voor verrassingen de bodem in petto heeft.”