De Amsterdamse bodem

De bodem van Amsterdam bestaat uit verschillende lagen die in de loop van duizenden jaren hier zijn afgezet. Hoe dieper je in de bodem graaft, hoe verder je teruggaat in de tijd. De bovenste en dus jongste laag die je aantreft is ophoogzand. Die laag is niet natuurlijk ontstaan, maar wordt door ons mensen regelmatig aangevuld om te zorgen dat de stad niet wegzakt en wij geen natte voeten krijgen.

Die natte voeten krijg je anders doordat de volgende laag – de bovenste natuurlijke laag – uit veen bestaat. Dat is een zompig goedje van half afgestorven plantenresten, waar veel water in zit en waar je gemakkelijk in wegzakt.

Bouwen op zand

Onder dit veen vind je eerst zeeklei, daaronder weer een veenlaag, en daaronder, op zo’n 12 meter onder het water in de grachten de zogenaamde eerste zandlaag. Die zandlaag is de eerste stabiele laag waar je een huis, brug of kademuur op kunt funderen. In de 16e eeuw ontdekten de Amsterdammers dat als ze diep genoeg heiden, ze op deze harde laag stuitten.

Tot omstreeks 1960 bouwden de Amsterdammers hun huizen op palen die in deze stabiele eerste zandlaag staan. En niet alleen de huizen, maar ook de bruggen en kademuren staan op palen die op deze eerste zandlaag zijn gefundeerd.

Sinds de jaren ‘60 funderen we de huizen in Amsterdam op de tweede zandlaag. Die ligt op 20 meter diepte en zorgt voor een nog stevigere fundering. Grote, hoge gebouwen, zoals de Rembrandttoren en de wolkenkrabbers op de Zuidas, zijn op de nog stevigere derde zandlaag gefundeerd, op maar liefst 60 meter diepte.

Wil je meer weten over de verschillende manieren van heien en funderen door de tijd heen, dan kun je hier je lol op!

De bodemlagen van Amsterdam

Hoe dieper je in Amsterdam in de bodem graaft, hoe verder je teruggaat in de tijd. De eerste laag met vaste steen vind je pas op 1000 meter diepte. Maar gelukkig kunnen we ook op de zandlagen funderen, die veel minder diep liggen.

Van derde tot tweede zandlaag

Een paar honderdduizend jaar geleden, tijdens de ijstijd die we kennen als het Saalien, lagen er grote gletsjers in het land, ook in de buurt van waar nu Amsterdam ligt. In dit gebied ontstond door het schuivende landijs een groot, langgerekt bekken. Op het laagste punt was dat bekken 120 meter diep. Bij Amsterdam was het zo’n 60 meter diep. In de duizenden jaren die volgden op deze ijstijd is het bekken langzaam gevuld met verschillende soorten bodemafzettingen.

Het bekken zelf bestond uit rivierzand. Deze diepste zandlaag ligt op zo’n 50 meter diepte en noemen we de derde zandlaag. Daarboven ligt een laag keileem. Dit is een mengsel van keien, grind, zand, klei, leem en zwerfstenen. In de voorlaatste ijstijd is deze laag door gletsjers en landijs meegevoerd en hier blijven liggen toen de koude periode zo’n 130 duizend jaar geleden ten einde liep en de gletsjers smolten. Door het smelten van de gletsjers is op de keileem een dikke laag smeltwaterklei afgezet.

Emien

Na het Saalien volgde een warme periode, die we het Eemien noemen. In deze periode ontstond een 2 tot 3 meter dikke laag met diatomeeën. Dat is een eencellige algensoort met een buitenskelet van kiezel. Deze laag heet de laag van Harting en bevat vaak aardgas.

Tijdens het Eemien had de zee vrij spel in dit gebied. Hierdoor werd er bovenop de laag van Harting een dikke laag zeeklei afgezet met daarop een laag zand, voornamelijk zeezand. Dat is de tweede zandlaag, waarop we tegenwoordig alle huizen en bouwwerken als bruggen en kademuren funderen. De tweede zandlaag vinden we tussen 16,5 en 25 meter onder NAP.

Laatste ijstijd en de eerste zandlaag

Na de warme periode van het Eemien volgde de laatste ijstijd, het Wechselien genoemd. Tijdens deze ijstijd lagen er geen ijsmassa’s op het land zoals in het Saalien, maar het was wel koud: de bodem was gedurende lange perioden continu bevroren. De zeespiegel was zo laag dat de Noordzee droog stond en je als het ware van Amsterdam naar Londen kon lopen.

Onder deze arctische omstandigheden vormde zich een toendravegetatie van mossen, korstmossen, grassen en dwergstruiken. Die begroeiing ving klei- en lössdeeltjes op die aangevoerd werden door de wind. Löss is een fijn soort zand. De vegetatie vormde samen met die klei en löss een kleiige, venige laag die we de tussenlaag noemen.

Daarbovenop ontstond tijdens dezelfde periode een laag van zand die door de wind werd afgezet. Dit is het zand dat de ‘eerste zandlaag’ vormt. Hierop hebben we tot aan de jaren zestig van de vorige eeuw onze bruggen en kademuren gefundeerd.

De aarde warmt weer op

Toen de laatste ijstijd zo’n 10 000 jaar geleden ten einde liep, ontdooide langzaam de bevroren grond en steeg het grondwater. Hierdoor ontstonden er uitgestrekte moerassen en heidevelden. In deze zuurstofarme grond kon in de loop van duizenden jaren veen ontstaan. Deze veenlaag noemen we het basisveen.

Met het verder opwarmen van de aarde, steeg ook de zeespiegel verder. Zo ontstond de Noordzee tussen Nederland en Engeland. In het westen van Nederland kon de zee door gaten tussen de strandwallen breken en zette hier een laag van zeeklei en zand af. Deze laag vinden we op zo’n 8 tot 9 meter onder NAP en noemen we ook wel boerenzand. Hierop fundeerden de laatmiddeleeuwse Amsterdammers nog hun houten huizen.

Hollandveen

In de loop van de tijd gingen de strandwallen/duinen een aaneengesloten geheel vormen en kon de zee hier niet meer doorbreken. Er stroomde geen zeewater meer in het land en door regen en rivieren ontstond er een laagland met zoete binnenwateren. Deze groeiden langzaam dicht met moerasplanten. De resten daarvan vormden in de loop van duizenden jaren een dikke veenlaag die we nu kennen als het Hollandveen.

Vanaf de 10e eeuw na Christus begonnen de landheren in het Westen met de grootschalige ontginning van deze veengebieden. In de eerste eeuwen hierna werd de grond gebruikt voor landbouw, maar door het inklinken van het veen was het vanaf de 14e eeuw alleen nog geschikt voor veeteelt.

Ophoogzand

In Amsterdam zorgde het inklinken van de bodem ervoor dat de grond onder de huizen regelmatig opgehoogd moest worden. Vroeger met modder, bagger, huishoudelijk afval en zelfs koeienhuiden, tegenwoordig met puin en ophoogzand. De Amsterdamse bodem zakt met enkele millimeters per jaar. De laag zand, slib en puin waarmee we de straten ophogen om het verschil met de huizen, kades en bruggen op te heffen is inmiddels enkele meters dik.

Zijgeul van het Oer-IJ

Alsof dit niet genoeg bodemlagen zijn voor een stad, heeft Amsterdam ook nog te maken met de geulen van het Oer-IJ. De hoofdgeul loopt van het huidige Strandeiland op IJburg helemaal naar het westen, bijna tot aan Spaarndam. Het probleem met die geul is dat de eerste en tweede zandlaag daar ontbreken.

De hoofdgeul heeft ook zijgeulen, en ook daar ontbreken zandlagen. Zoals de geul die vanaf het Centraal Station tot iets voorbij de Dam loopt. Op het Centraal Station reikt de geul dieper dan de tweede zandlaag. Bij de Dam tot in de eerste zandlaag.

Centraal Station

Dit heeft grote gevolgen gehad voor bijvoorbeeld het Station en de Beurs van Berlage. Tot de aanleg van de Noord-Zuidlijn was het station gefundeerd op de niet stabiele zandlagen van het Stationseiland dat hier eind 19e eeuw is aangelegd. Door heel veel palen in het zand te heien, 8687 om precies te zijn, zouden ze door hun massa onderling houvast hebben. Maar sinds de bouw in 1889 tot de aanleg van de metro meer dan 100 jaar later is het station wel 25 centimeter gezakt.

Bij de aanleg van de metro is de oude fundering vervangen door een ondergrondse betonnen constructie die rust op palen die 66 meter in de grond steken, in de derde zandlaag.

Beurs van Berlage

De Beurs van Berlage is tussen 1898 en 1903 gebouwd op een aangeplempt stuk van de Amstel. De Amstel is over het algemeen niet meer dan 8 tot 9 meter diep ingesneden en reikt dus niet tot
het funderingsniveau van de eerste zandlaag, die 12 meter diep ligt. Maar wat men niet wist was dat de zijgeul van het Oer-IJ onder het westelijke gedeelte van het imposante gebouw liep. Hier ontbrak de eerste zandlaag. Meteen na de oplevering begon het gebouw dan ook naar het westen te zakken. De scheuren in de gevels van de Beurs zijn nu nog zichtbaar, vooral aan de noordzijde van het gebouw. Inmiddels is de Beurs opnieuw gefundeerd. Bij de aanleg van de Noord-Zuidlijn eind jaren negentig is er een nieuwe fundering met een betonnen vloer gestort met funderingspalen op de tweede zandlaag.