Betonnen paalfunderingen: Soorten, toepassingen en voordelen

Betonnen paalfunderingen zijn een essentieel onderdeel van de constructie van gebouwen, vooral in gebieden met onstabiele of slechte ondergrond. Ze worden toegepast wanneer de draagkrachtige laag van de grond zich op een bepaalde diepte bevindt, en zorgen voor een stevige en betrouwbare basis voor de bovenbouw. In dit artikel worden de verschillende soorten betonnen paalfunderingen besproken, de technieken voor hun aanbrengen, hun toepassingsgebieden en de voordelen die ze bieden. Daarnaast wordt ingegaan op de mogelijkheid van hergebruik van bestaande funderingspalen bij reconstructieprojecten.

Soorten betonnen paalfunderingen

Er zijn verschillende soorten betonnen paalfunderingen, waarbij de keuze voor een bepaalde vorm afhangt van factoren zoals de ondergrond, de belasting van het gebouw en de toegankelijkheid van de bouwlocatie. De belangrijkste soorten betonnen paalfunderingen zijn:

  • Prefab-betonpalen: Deze palen worden vooraf gefabriceerd en vervoerd naar de bouwlocatie, waar ze vervolgens in de grond worden gebracht. Ze zijn meestal sterk en worden vaak gebruikt bij projecten waarbij snelheid en betrouwbaarheid belangrijk zijn. De paalwapening bestaat meestal uit voorspanstaal, maar zachtstaal wordt ook wel gebruikt. De wapening zorgt voor stabiliteit en vermindert de kans op buiging of scheuren.
  • In de grond gevormde betonnen palen: Deze palen worden gemaakt door eerst een gat in de bodem te boren, het gat met wapening te voorzien en vervolgens te vullen met beton. Deze methode biedt de mogelijkheid om de onderkant van de paal tijdens het bouwproces aan te passen, afhankelijk van de diepte van de draagkrachtige laag. Het nadeel is dat de opbouw van de paal tijdens het proces niet volledig controleerbaar is.
  • Geschroefde betonnen palen: Bij deze methode wordt een paal met schroefdraad aan de punt in de grond geschroefd. Dit is een geluidsarme en trillingvrije methode, wat vooral gunstig is in bebouwde omgevingen. Een bekend voorbeeld is de avegaarpaal.

Naast deze soorten betonnen paalfunderingen zijn er ook andere materialen die gebruikt kunnen worden, zoals houten of stalen palen. Echter, betonnen palen zijn uitgevoerd in een groot aantal varianten en worden vaak gekozen vanwege hun hoge duurzaamheid en draagvermogen.

Aanbrengmethoden van betonnen paalfunderingen

Het aanbrengen van betonnen paalfunderingen kan op verschillende manieren gebeuren, afhankelijk van de toepassing en de omstandigheden op de bouwlocatie. De belangrijkste methoden zijn:

  • Heien: Hierbij wordt de paal met kracht in de grond gedreven. Dit is een snelle methode, maar kan wel leiden tot trillingen, wat in bebouwde gebieden niet altijd gewenst is.
  • Drukken: Bij deze methode wordt de paal langzaam in de grond gedrukt. Dit is een rustige methode en wordt vaak toegepast bij het herstellen van bestaande funderingen.
  • Trillen: De paal wordt met behulp van een trillende machine in de grond gebracht. Deze methode is minder invasief dan heien en wordt vaak gebruikt bij gevoelige ondergronden.
  • Schroefboren en boren: Deze methode wordt gebruikt voor het aanbrengen van in de grond gevormde betonnen palen. Eerst wordt een gat geboord, waarin vervolgens wapening wordt aangebracht en het gat wordt gevuld met beton.

Het draagvermogen van de paal kan op twee manieren worden verkregen: - Op kleef: Als de paalpunt de vaste laag niet bereikt, staat de paal op kleef. Dit betekent dat de paal zijn stabiliteit verkrijgt door wrijving met de omringende grond. - Op stuit: Als de paal de vaste laag wel bereikt, staat de paal op stuit. Hierbij draagt de paal zijn belasting door op de vaste grondslag.

Toepassingsgebieden van betonnen paalfunderingen

Betonnen paalfunderingen worden vooral gebruikt in gebieden met een slechte of onstabiele ondergrond, zoals moerassen, veengebieden of aangevulde grond. Ze zijn ook geschikt voor gebieden waar de draagkrachtige laag zich op een diepte van 3 tot 8 meter onder het maaiveld bevindt. In Nederland is de toepassing van paalfunderingen vooral relevant in de dichtstbevolkte streek, waar de ondergrond vaak minder geschikt is voor traditionele funderingmethoden.

Paalfunderingen zijn ook geschikt voor gebouwen met puntlasten, zoals kolommen of pijlers. In dergelijke gevallen worden poeren gebruikt, die de belasting van de bovenbouw naar de funderingspalen kunnen doorgeven. Poeren zijn gewapende betonnen balken die op de putten worden geplaatst en vervolgens de belasting naar de vaste grond doorgeven.

Een andere toepassing is de fundering op putten, waarbij putten worden gegraven tot aan de draagkrachtige laag en vervolgens verbonden worden door betonbalken. Deze methode is gunstig wanneer het aantal putten beperkt is of de aanlegdiepte niet te diep is. In dergelijke gevallen is een paalfundering op korte palen vaak beter geschikt dan een puttenfundering.

Voordelen van betonnen paalfunderingen

Betonnen paalfunderingen bieden verschillende voordelen, die de keuze voor deze funderingmethode aantrekkelijk maken. De belangrijkste voordelen zijn:

  • Hoog draagvermogen: Betonnen palen kunnen grote belastingen dragen, wat ze geschikt maakt voor zowel zware gebouwen als lichte constructies.
  • Duurzaamheid: Betonnen paalfunderingen zijn zeer duurzaam en vereisen weinig onderhoud. Ze zijn bestand tegen weersinvloeden en kunnen jarenlang functioneren zonder afbraak.
  • Flexibiliteit in toepassing: De verschillende soorten en aanbrengmethoden van betonnen paalfunderingen maken het mogelijk om ze aan te passen aan diverse bouwprojecten en ondergrondtypes.
  • Geluidsarme en trillingvrije aanbrengmethoden: Vooral geschroefde en gedrukte paalfunderingen zijn gunstig in bebouwde omgevingen, omdat ze weinig geluid of trillingen veroorzaken.
  • Besparing op materialen en kosten: Bij reconstructieprojecten kan het hergebruik van bestaande funderingspalen leiden tot een besparing op beton, wapening, transport en installatie. Dit is niet alleen kostenefficiënt, maar ook duurzaam.

Hergebruik van funderingspalen

In stedelijke gebieden is ruimte beperkt, en worden bestaande bouwwerken vaak deels afgebroken om plaats te maken voor nieuwbouw. In dergelijke gevallen kan het hergebruik van bestaande funderingspalen een kostenefficiënte en duurzame oplossing bieden. Fugro en Van der Vorm Engineering hebben bijvoorbeeld laten zien dat het hergebruik van funderingspalen tijdens het reconstructieproject The Frame Building in Amsterdam leidde tot een aanzienlijke besparing in beton, wapening en transport.

Het hergebruik van funderingspalen is vooral relevant wanneer het gaat om funderingen met betonpalen uit de jaren zeventig of jonger, omdat vanaf die tijd betere documentatie beschikbaar is over de kwaliteit van de palen, hun aangebrachte diepte en dikte. Dit maakt het mogelijk om de palen met vertrouwen in te zetten in een nieuw funderingsontwerp.

Uitdagingen en beperkingen

Hoewel betonnen paalfunderingen veel voordelen bieden, zijn er ook beperkingen en uitdagingen bij hun toepassing. De belangrijkste beperkingen zijn:

  • Hoge kosten: Betonnen paalfunderingen zijn relatief dure funderingmethoden, vooral in vergelijking met traditionele stroken- of plaatfunderingen. De kosten zijn afhankelijk van de lengte en het aantal palen, de ondergrond en de aanbrengmethode.
  • Technische eisen: Het aanbrengen van betonnen paalfunderingen vereist vaak gespecialiseerde uitrusting en ervaring. Bijvoorbeeld het heien van betonnen palen kan trillingen veroorzaken, wat in bebouwde omgevingen niet altijd gewenst is.
  • Beperkte toepassing in droog gebieden: In gebieden met een lage grondwaterstand is een uitgebreide ontgraving vaak noodzakelijk, wat de kosten verder kan opdrijven.
  • Moeilijk controleerbaar bij in de grond gevormde palen: Bij deze methode is het moeilijk om de opbouw van de paal tijdens het proces volledig te controleren, wat de betrouwbaarheid van de fundering kan beïnvloeden.

Samenvatting

Betonnen paalfunderingen zijn een essentieel onderdeel van de constructie van gebouwen, vooral in gebieden met een slechte of onstabiele ondergrond. Ze worden toegepast wanneer de draagkrachtige laag zich op een bepaalde diepte bevindt en zorgen voor een stevige en betrouwbare basis voor de bovenbouw. Er zijn verschillende soorten betonnen paalfunderingen, zoals prefab-betonpalen, in de grond gevormde betonnen palen en geschroefde betonnen palen. De keuze voor een bepaalde vorm hangt af van factoren zoals de ondergrond, de belasting van het gebouw en de toegankelijkheid van de bouwlocatie.

Het aanbrengen van betonnen paalfunderingen kan op verschillende manieren gebeuren, zoals heien, drukken, trillen, schroefboren en boren. De draagvermogen van de paal kan verkregen worden door op kleef of op stuit te staan. Betonnen paalfunderingen zijn geschikt voor diverse toepassingsgebieden, zoals gebieden met puntlasten, puttenfunderingen en herstelprojecten van bestaande funderingen.

De voordelen van betonnen paalfunderingen zijn onder andere hun hoog draagvermogen, duurzaamheid, flexibiliteit in toepassing en het mogelijk maken van geluidsarme en trillingvrije aanbrengmethoden. Bovendien kan het hergebruik van bestaande funderingspalen leiden tot kostenbesparing en een duurzamere aanpak in reconstructieprojecten.

Ondanks de voordelen zijn er ook beperkingen bij het gebruik van betonnen paalfunderingen, zoals hoge kosten, technische eisen, beperkte toepassing in droog gebieden en de moeilijkheid van controle bij in de grond gevormde palen. Het is daarom belangrijk om bij het ontwerp van een bouwproject zorgvuldig te bepalen welke funderingmethode het meest geschikt is, afhankelijk van de omstandigheden op de bouwlocatie.

Bronnen

  1. Joost de Vree
  2. Smit Heiwerken
  3. Bouwadvies Shop
  4. GWW Bouw

Related Posts