Innovatieve funderingsoplossingen voor complexe stedelijke projecten

In de huidige bouwsector wordt de schaarste aan bouwgrond in binnensteden steeds meer een uitdaging. Nieuwe bouwprojecten moeten vaak worden geïntegreerd in bestaande omgevingen, waarbij het behoud van oude funderingen en constructies essentieel is. Dit artikel begeleidt lezers door de innovatieve funderingsmethoden en geotechnische oplossingen die worden toegepast bij complexe projecten, met een nadruk op praktische toepassingen, zoals het behoud van bestaande kelders en de integratie van funderingen in stedelijke omgevingen.

Grond- en funderingsonderzoek: het fundament van elk bouwproject

Voor elke bouwactiviteit is een gedegen grondonderzoek onontbeerlijk. De ondergrond bepaalt namelijk niet alleen de stabiliteit van een fundering, maar ook de keuze van de juiste constructie- en funderingsmethoden. Zoals uit de bronnen blijkt, is het begrijpen van de grondopbouw een eerste stap in het ontwerpproces. GRONDONDERZOEK wordt uitgevoerd om de grondstructuren te karakteriseren en mogelijke risico’s in kaart te brengen. Dit omvat zowel fysieke analyses (zoals korrelgrootte en druksterkte) als chemische evaluaties (zoals pH-waarden en de aanwezigheid van grondverontreinigingen).

Een voorbeeld hiervan is het project Sonate in Den Haag, waarbij een innovatieve funderingsoplossing is ontwikkeld om de bestaande parkeergarage te behouden. Bij dit project was het niet mogelijk om de oude bebouwing volledig te slopen en opnieuw te starten, omdat de grondwaterstand boven de keldervloer stond. In plaats daarvan werd ervoor gekozen om de bestaande fundering en keldervloer in stand te houden en een extra verankerde ballastvloer aan te brengen. Dit zorgde voor voldoende reactie tegen de opwaartse waterdruk, waardoor nieuwe funderingspalen geboord konden worden.

Funderingsmethoden: van klassiek tot innovatief

Funderingen vormen de basis van elke constructie en zijn daarom cruciaal voor de stabiliteit en levensduur van gebouwen. Traditionele methoden, zoals funderingen op staal of paalfunderingen, worden nog steeds uitgebreid gebruikt, maar in complexe stedelijke situaties zijn innovatieve technieken vaak beter afgestemd op de voorwaarden.

Een dergelijke innovatie is de HEBUSPAALFUNDERING, waarbij palen worden geboord via een bestaande vloer. Bij het Sonateproject in Den Haag is deze techniek toegepast door middel van een stijgbuis die bovenop de keldervloer is gemonteerd. Deze buis maakt het mogelijk om via een crusherboor de onderste betonvloer te slopen en vervolgens de paal onder injectie van grout te boren. De stijgbuis zorgt voor een waterdichte afsluiting tussen de ballastvloer en de paal, waardoor het risico op infiltratie en schade wordt verminderd.

Ook het gebruik van HEBUSPALEN is verder ontwikkeld in complexe situaties. Zoals beschreven in een case study, worden deze palen vaak gebruikt in combinatie met een stijgbuis om de bestaande fundering te behouden. Dit is niet alleen kostenefficiënter, maar ook duurzamer, omdat minder grond wordt aangeroerd en bestaande constructies worden behouden.

Bodeminjectie en grondverbetering: technologie in de ondergrond

In situaties waarin de grond niet voldoet aan de vereisten van een bouwproject, worden technieken als BODEMINJECTIE en JETGROUTING toegepast om de dragende eigenschappen van de ondergrond te verbeteren. Deze methoden zijn vooral effectief in zandige of kleiige grondsoorten.

Bij bodeminjectie worden injectievloeistoffen in de poriën van de grond gebracht om deze te versterken. Dit kan met zand of cement worden gedaan, afhankelijk van de gewenste eigenschappen. Jetgrouting daarentegen maakt gebruik van hoge druk om de grond los te spuiten en vervolgens met een mengsel van cement en water te versterken. De techniek is inmiddels zodanig verfijnd dat ook fijne zandlagen en klei kunnen worden verwerkt.

Een recent voorbeeld van bodeminjectie is het project rondom de Nieuwe Universiteitsbibliotheek in Amsterdam. Bij dit project was het nodig om de Tweede Chirurgische Kliniek te verheffen en te onderkelderen. Daarvoor zijn vijzeljukken gebruikt, gedragen door 650 nieuwe funderingspalen. De wanden-dakmethode is hierbij toegepast, waarbij damwandplanken langs de bestaande gevelconstructies zijn ingebracht. Dit maakte het mogelijk om het bestaande monument te verheffen zonder schade aan de omgeving.

Trillingen en vervormingen: risico’s in de omgeving

Bij het uitvoeren van bouwwerkzaamhien, vooral in dichtbebouwde steden, moet rekening worden gehouden met de mogelijke invloed op bestaande constructies. Heien of trillen van palen kan trillingen veroorzaken die zich uitstrekken over een bepaald invloedsgebied. Deze trillingen kunnen schade veroorzaken aan funderingen en muren van nabijgelegen gebouwen.

CRUX voert voorafgaand aan dergelijke werkzaamheden trillingspredicties uit, waarbij het gebruik van meet- en beoordelingsrichtlijnen zoals SBR-A, SBR-B en SBR-C centraal staat. Daarnaast worden vervormingsanalyses uitgevoerd om de stabiliteit van de grondmassief te bepalen. Hierbij worden geavanceerde softwaretools gebruikt, zoals PLAXIS 2D en 3D, die spannings- en vervormingsverloop in complexe grondgeometrieën kunnen simuleren.

Bij het metroproject in Rotterdam zijn dergelijke analyses essentieel geweest bij het ontwerp van de bouwkuipwanden. De bouwkuip is volledig uitgevoerd met jetgroutkolommen, die zijn gewapend met H-profielen. Dit zorgde voor een stabilisatie van de ondergrond en een beheersing van mogelijke vervormingen.

Geotechnische innovaties in praktijk

De bouwsector is steeds vaker geconfronteerd met complexe uitdagingen in het stedelijke landschap. Denk aan het integreren van nieuwe bouwprojecten in bestaande kelders of het omzetten van historische gebouwen tot moderne functies. Hierbij zijn innovatieve funderings- en grondverbeteringsmethoden essentieel.

Een voorbeeld hiervan is het project in Roden, waarbij schade aan woningen onderzocht werd. CRUX concludeerde dat de schade hoofdzakelijk het gevolg was van de vervanging van de riolering en de droogte van 2018. Door de variatie in grondsoorten en de gevoeligheid van de ondergrond was het noodzakelijk om zowel geotechnische analyses als geochemische toetsingen uit te voeren. Dit leidde tot een gedetailleerde risicoanalyse, waaruit beheersmaatregelen werden voorgesteld.

Duurzaam bouwen: de toekomst van de funderingsindustrie

Duurzaamheid is tegenwoordig een belangrijk aspect van elke bouwactiviteit. Funderingsmethoden en grondverbeteringstechnieken moeten niet alleen veilig en betrouwbaar zijn, maar ook zo duurzaam mogelijk. Innovatieve oplossingen zoals de Energiedamwand, waarbij staal wordt gebruikt als warmtewisselaar, zijn een voorbeeld van hoe technologie kan worden ingezet om energie te besparen en het milieu te beschermen.

De Energiedamwand is ontwikkeld door CRUX in samenwerking met Gooimeer BV. Door gebruik te maken van de warmtegeleiding van staal, kan een hoog thermisch vermogen per meter damwand worden bereikt. Dit maakt het mogelijk om de ondergrond niet alleen als fundering, maar ook als energieopslag te gebruiken.

Conclusie

De bouwsector staat voor steeds complexere uitdagingen, vooral in stedelijke gebieden waar ruimte schaars is. Innovatieve funderings- en grondverbeteringsmethoden spelen daarom een steeds belangrijkere rol bij het realiseren van bouwprojecten. Van klassieke funderingsoplossingen tot moderne technieken zoals bodeminjectie en jetgrouting, elke methode heeft zijn eigen toepassing en beperkingen. Een goed begrip van de ondergrond, een gedegen grondonderzoek en een zorgvuldige keuze van de juiste techniek zijn essentieel voor het succes van een project.

Door de combinatie van technische kennis, innovatie en duurzaamheid kunnen bouwprojecten worden geïntegreerd in bestaande stedelijke omgevingen zonder schade te veroorzaken. Dit maakt dat funderings- en geotechnische expertise steeds belangrijker wordt in de realisatie van nieuwe woningen, infrastructuur en commerciële gebouwen.

Bronnen

1. CRUX BV