Trekpalen als funderingsoplossing: toepassing, berekening en uitvoering

Published by Redactie on juli 20, 2025 | Category fundering

Trekpalen vormen een specifieke vorm van paalfundering waarbij de paal op trek wordt belast. In tegenstelling tot de meeste funderingspalen, die traditioneel op druk werken, zijn trekpalen essentieel in situaties waar de grond of structuur een opwaartse kracht moet opnemen. Denk hierbij aan tunnels onder het grondwaterpeil, kademuren of bouwputten. In dit artikel worden de technische aspecten, toepassingsgebieden, berekeningsmethoden en uitvoeringsmogelijkheden van trekpalen besproken, met nadruk op relevante informatie uit recente praktijk en onderzoek.

Wat is een trekpaal?

Een trekpaal is een in de grond aangebrachte funderingspaal die belast wordt met trekkrachten. Dit verschijnsel komt voor in situaties waarbij een structuur of grondlaag een opwaartse kracht moet tegenwerken. Voorbeelden zijn tunnels, waar trekpalen de opwaartse druk van grondwater opvangen, en kademuren, waarbij een combinatie van trek- en drukpalen nodig is om horizontale belastingen op te nemen. In bouwputten kunnen trekpalen gebruikt worden om de druk van water en grond achter een damwand te weerstaan.

De meest voorkomende uitvoering van een trekpaal is een holle, stalen paal die in de grond geschroefd wordt. Aan de onderkant van deze paal zit een schroefblad, waardoor het gemakkelijk in de grond kan worden gedraaid. Tijdens het schroefproces worden kleine gaatjes in de paal gebruikt om grout (een mengsel van cement en water) te injecteren. Deze grout vermengt zich met de losgewoelde grond rondom het schroefblad, waardoor een combinatie ontstaat van de stalen paal en een groutpaal. Dit vormt een sterke, stabiele trekpaal die in staat is om aanzienlijke trekkrachten te dragen.

Een trekpaal kan ook bestaan uit een gewone vierkante betonpaal waarbij extra trekwapening is aangebracht, of waarin een of meerdere trekstaven zijn ingebracht. Vaak is de kleefkracht tussen de paal en de omringende grond voldoende om de benodigde trekkracht op te nemen.

Toepassingsgebieden van trekpalen

Trekpalen worden vaak gebruikt in specifieke situaties waar traditionele drukpalen niet voldoen. Hier zijn enkele typische toepassingsgebieden:

Tunnels onder grondwaterpeil: Hier zijn trekpalen nodig om de opwaartse druk van grondwater te weerstaan. In dergelijke gevallen moet de paal zowel de verticale belasting als de horizontale stabiliteit waarborgen.
Kademuren: Bij kademuren is een combinatie van trek- en drukpalen nodig om horizontale grond- en waterdruk op te nemen. De trekpalen zorgen voor stabiliteit in de richting van de kade, terwijl drukpalen de krachten in de andere richting opvangen.
Bouwputten: Bij de uitvoering van bouwputten kan de grond achter de damwand een opwaartse kracht uitoefenen. Trekpalen worden dan gebruikt om deze kracht te weerstaan en de stabiliteit van de damwand te waarborgen.
Zwellende grond: In situaties waarbij de grond opzwelt door watertoetreding, kan dit leiden tot opwaartse beweging van grondlagen. Dit kan trekkrachten veroorzaken op de paalfundering. In dergelijke gevallen is extra wapening nodig, zowel voor de bouwfase als voor de gebruiksfase.

Berekening van de trekkracht in een paal

Bij de berekening van de trekkracht in een paal spelen meerdere factoren een rol. De maximale trekkracht of houdkracht is afhankelijk van:

De materiaalsterkte van de paalschacht: De toetsing moet geschieden op basis van geldende normen en richtlijnen.
De maximale grondmechanische trekkracht: Deze hangt af van de maximale wrijving die de grond op de paalschacht kan uitoefenen. De wrijving wordt meestal bepaald aan de hand van de conusweerstand.
Schachtwrijving: Bij de bepaling van de maximale trekkracht mag de schachtwrijving in alle grondlagen die door de paal worden doorsneden, worden meegeteld. Dit geldt zowel voor de horizontale als de verticale componenten van de kracht.

In het ontwerp van een trekpaalfundering is het essentieel om rekening te houden met zowel de statische als dynamische belastingen. Bijvoorbeeld, bij zwellende grond kan de opwaartse kracht via schuifspanning of via een onderwaterbetonvloer op de paal worden overgedragen. In dergelijke gevallen moet de paal voldoende wapening hebben om deze krachten te verwerken.

Uitvoeringsmethoden van trekpalen

Er zijn verschillende manieren om trekpalen uit te voeren, afhankelijk van de situatie en de benodigde belastingen. De meest gebruikte methode is het gebruik van stalen schroefpalen, waarbij een schroefblad wordt gebruikt om de paal in de grond te draaien. Deze methode is zeer geschikt voor zachte tot middelste grondsoorten en maakt het mogelijk om de paal in korte tijd en zonder veel gevolgschade in de grond te brengen.

Een alternatieve uitvoeringsmethode is het gebruik van gewone betonpalen met extra trekwapening. Deze methode is vooral geschikt voor situaties waarbij de benodigde trekkracht beperkt is. In dergelijke gevallen is de kleefkracht tussen de paal en de grond vaak voldoende om de benodigde kracht op te nemen.

Bij het uitvoeren van trekpalen is het van groot belang om rekening te houden met de invloed van de inbrengtechniek op de grond. Het inbrengen van palen kan namelijk aanzienlijke veranderingen veroorzaken in de bodemgesteldheid. Denk bijvoorbeeld aan grondverdichting door trillingen, of grondverdringing bij het heien van palen. Deze effecten moeten worden meegenomen in de dimensionering van de fundering.

Voordelen van fundering op palen

Fundering op palen biedt een aantal aanzienlijke voordelen ten opzichte van traditionele funderingsmethoden. Zo is fundering op palen vaak goedkoper dan een traditionele fundering, omdat minder grondverzet nodig is en de constructie sneller kan worden uitgevoerd. Bovendien is het mogelijk om direct te belasten, zonder wachten op het uitharden van beton. Hierdoor is fundering op palen een efficiënte keuze bij aanbouwen, veranden, garages of schuren.

Een belangrijk voordeel is dat fundering op palen minder gevolgschade veroorzaakt. Bijvoorbeeld, bij het heien van palen kunnen trillingen ontstaan die schade kunnen aanrichten aan omliggende gebouwen. Bij fundering op palen is dit probleem vaak minder aanwezig. Daarnaast zorgen trekpalen voor extra stabiliteit in de grond, wat de kans op verzakkingen of scheuren verkleint.

Bouwkundig detailleren van funderingen op palen

Bij het detailleren van funderingen op palen is het belangrijk om rekening te houden met verschillende bouwkundige aspecten. De plaatsing van de palen moet afgestemd zijn op de belastingverdeling van het bouwwerk. Dit betekent dat de afstand tussen de palen afhankelijk is van de draagconstructie en de belastingconcentraties. De afmetingen van funderingsbalken en kolomvoeten moeten afgestemd zijn op de schachtafmetingen van de funderingspalen.

Voor toekomstige uitbreidingen van het gebouw moet rekening worden gehouden bij de dimensionering van de paalfundering. Bijvoorbeeld, bij mogelijke verticale uitbreidingen moeten de palen gedimensioneerd worden op de eindsituatie. Dit voorkomt dat er later aanpassingen nodig zijn die extra kosten en tijd in het werk kunnen leggen.

Conclusie

Trekpalen vormen een specifieke vorm van paalfundering die essentieel is in situaties waar trekkrachten op de fundering moeten worden opgenomen. Zowel in tunnels, kademuren als bouwputten zijn trekpalen een bewezen oplossing voor horizontale en opwaartse krachten. De berekening van de trekkracht is afhankelijk van de materiaalsterkte van de paalschacht en de wrijving met de omringende grond. Bij de uitvoering van trekpalen is het belangrijk om rekening te houden met de invloed van de inbrengtechniek op de grond. Fundering op palen biedt bovendien een aantal voordelen ten opzichte van traditionele funderingsmethoden, zoals lage kosten, snelle uitvoering en extra stabiliteit.

Bij de bouwkundige uitwerking van funderingen op palen is het essentieel om rekening te houden met de belastingverdeling, de afstand tussen de palen en de eventuele toekomstige uitbreidingen van het gebouw. Trekpalen vormen dus een betrouwbare en efficiënte funderingsoplossing in specifieke situaties.