Componenten van het draagvermogen van funderingen: Technieken, oorzaken en herstelopties

Published by Redactie on juli 21, 2025 | Category fundering

Funderingen zijn een onmisbaar onderdeel van elke bouwconstructie en spelen een cruciale rol in de stabiliteit en duurzaamheid van een gebouw. Het draagvermogen van een fundering bepaalt in hoeverre het gebouw veilig op de ondergrond kan worden opgelegd. In dit artikel worden de belangrijkste componenten van het draagvermogen van funderingen besproken, inclusief technieken voor het herstellen van funderingsproblemen en de toepassing van specifieke bouwmethoden. Op basis van gegevens uit betrouwbare bronnen in de bouwsector worden de onderliggende principes en praktische toepassingen uiteengezet.

Positieve en negatieve kleef

Een van de belangrijkste factoren die het draagvermogen van funderingen beïnvloeden, zijn de zogenaamde positieve en negatieve kleefkrachten. Deze krachten ontstaan door de wrijving tussen de paalschacht en de omringende grondlagen.

Negatieve kleef treedt op wanneer zachte of veenachtige grondlagen inklinken. Deze inklinking oefent een kracht uit op de paal die deze verder naar beneden wil trekken, waardoor de draagkracht van de fundering vermindert. Deze kracht moet worden meegenomen in de berekening van de permanente belasting van de fundering. Het is van groot belang om bij funderingsontwerp en herstel rekening te houden met de mogelijkheid van negatieve kleef, vooral in gebieden met veen of andere zachte grondlagen.

Positieve kleef, daarentegen, draagt bij aan het draagvermogen van de fundering. Het ontstaat door de wrijvingsweerstand die de paal ondervindt in de grondlagen. Deze wrijving zorgt ervoor dat de paal wordt omhoog geduwd bij het heien, wat de stabiliteit van de fundering versterkt.

In combinatie met deze kleefkrachten speelt ook de puntweerstand een rol. Puntweerstand is de draagkracht van de paalpunt in de grondlaag waar deze inkomt. De puntweerstand is meestal belangrijk in zandige of stevige grondlagen en kan het draagvermogen van de fundering aanzienlijk vergroten.

Funderingsproblemen in Nederland

In bepaalde delen van Nederland, met name in veengebieden, treedt vaak bodemdaling op. Dit fenomeen kan worden veroorzaakt door grondwateronttrekking, oxidatie van veen of inklinking van klei. De droge zomers van de afgelopen jaren hebben deze problemen verergerd. Zo behoren de zomers van 2018, 2019, 2020 en 2022 tot de vijf procent droogste zomers ooit, wat heeft geleid tot versterkte verzakkingen in bepaalde regio's. Deze verzakkingen kunnen schade veroorzaken aan gebouwen, vooral bij paalfunderingen, waarbij negatieve kleef een rol speelt, of bij strokenfunderingen waarbij de draagkrachtige grondlaag verdwijnt.

Herstelmethoden voor funderingsgebreken

Bij ingrijpende renovaties of bij het vaststellen van funderingsproblemen is het soms nodig om de fundering te herstellen of aan te passen. Het kiezen van de juiste herstelmethodiek is sterk afhankelijk van het type fundering en de bodemopbouw. Niet elke methode is geschikt voor elk type grond of fundering. De oorzaak van het funderingsprobleem dient te zijn bekend om de meest effectieve herstelmaatregel te kunnen kiezen.

Een veelgebruikte methode is het plaatsen van betonnen oplangers om beschadigde houten funderingen te vervangen. Deze methode wordt toegepast wanneer houten palen zijn aangetast, bijvoorbeeld door verrotting of schade door insecten. De aangetaste palen worden afgezaagd tot onder de laagst te verwachten grondwaterstand, waarna betonnen oplangers worden geplaatst. De koppeling met de oude fundering gebeurt doorgaans via een busverbinding, soms ook via een penverbinding. Voor het afzagen en plaatsen van de oplangers zijn hulpconstructies nodig om de belasting van de bovenbouw tijdelijk op te vangen.

Een andere techniek is dynamisch consolideren, waarbij een valgewicht wordt gebruikt om de grond te verdichten. Deze methode wordt toegepast bij funderingen die op staal staan of bij projecten zoals het funderen van snelwegen, vliegvelden of opslagtanks. Het draagvermogen van de grond wordt verbeterd doordat de verdichting versneld plaatsvindt. Het valgewicht varieert tussen 10 en 18 ton en wordt van 5 tot 20 meter hoogte gelaten. Per verdichtingspunt worden meerdere klappen gegeven, wat schokgolven veroorzaakt die de grond verdichten. Deze methode is vooral geschikt voor zachte grondlagen en wordt vaak gebruikt in combinatie met andere funderingsmethoden.

Draagvermogen hergebruikte funderingen

Bij een ingrijpende renovatie kan het soms mogelijk zijn om bestaande funderingen te hergebruiken. Dit betekent dat de funderingsconstructie of een deel daarvan ongewijzigd blijft. Voor het toetsen aan de geotechnische normen is het nodig om de rekenwaarde van de draagkracht volgens NEN 9997-1 vast te stellen. Deze rekenwaarde dient te worden getoetst aan de rekenwaarde van de belasting volgens NEN-EN 1990, rekening houdend met het betrouwbaarheidsniveau β. Dit is van groot belang om ervoor te zorgen dat de fundering veilig is voor de nieuwe belastingen die ontstaan bij een renovatie.

De rekenwaarde van de draagkracht van een bestaande fundering kan worden bepaald door een stapsgewijze aanpak te volgen. Eerst wordt de fundering visueel gecontroleerd op schade, scheefstand of rotatie. Daarna worden de draagkrachten van de paalschacht en de grondwaterstand beoordeeld. Op basis van deze informatie kan een beoordeling worden gemaakt volgens kwaliteitsklasse I, II of III. Klasse I betekent dat de fundering goed is en binnen 25 jaar nauwelijks extra schade zal oplopen. Klasse II betekent dat er geringe zettingsverschillen zijn verwachtings, maar geen onacceptabele schade. Klasse III betekent dat de fundering slecht is en herstel nodig is om verdere schade te voorkomen.

Uitvoering van paalfunderingen

De keuze van de juiste paaltype en het juiste aanbrengingsmethodiek zijn essentieel voor het draagvermogen van de fundering. Er zijn verschillende types paalfunderingen, waaronder houten, geprefabriceerde betonpalen en in de grond gevormde betonpalen. Elke methode heeft zijn eigen voordelen en nadelen.

Geprefabriceerde betonpalen zijn de meest gebruikte vorm van paalfunderingen. Deze palen zijn meestal gemaakt van voorspanstaal of zachtstaal en worden met een hef- of drukmethode in de grond geplaatst. De schachtafmetingen van een gladde betonpaal worden bepaald door de draagkracht van de ondergrond, de toelaatbare drukspanning in de schacht en de paallengte.

In de grond gevormde betonpalen worden gemaakt door eerst een gat in de bodem te boren, dit te voorzien van wapening en het vervolgens vol te storten met beton. Deze methode biedt de flexibiliteit om de onderkant van de paal tijdens de uitvoering te bepalen, afhankelijk van het draagvermogen van de ondergrond. Een nadeel is dat de opbouw van de paal tijdens het proces niet altijd volledig controleerbaar is. Er zijn twee hoofdsoorten: de vibro paal, waarbij een dikwandige stalen buis wordt gebruikt die na het vullen van de paal weer opgetrokken wordt, en de gewone in de grond gevormde paal.

Onderzoek en herstel van funderingsgebreken

Als een fundering niet voldoet aan de huidige eisen of als er sprake is van aantastingen, is het noodzakelijk om aanvullend onderzoek uit te voeren. Dit kan bestaan uit een grondonderzoek of een draagkrachtonderzoek, waarbij de fundering wordt proefbelast. Het resultaat van dit onderzoek bepaalt of herstelmaatregelen nodig zijn en welke methode het beste geschikt is.

Een belangrijk aspect bij een draagkrachtonderzoek is het effect van het aanbrengen en de aanwezigheid van de fundering op de conusweerstand. Deze conusweerstand kan bijvoorbeeld hoger zijn bij een fundering op heipalen door het inheien of bij een fundering op staal door de funderingsdruk. De rekenregels voor de bepaling van de draagkracht gaan meestal uit van grondonderzoek dat in de maagdelijke toestand van het terrein wordt uitgevoerd. Dit betekent dat het onderzoek moet worden uitgevoerd voordat er een fundering is geplaatst, zodat er geen veranderingen zijn in de ondergrond.

Beoordeling van funderingsconstructies

De beoordeling van een funderingsconstructie omvat vier belangrijke aspecten:

Scheefstand en rotatie van de constructie ten opzichte van het horizontale vlak.
Aantasting van houten palen en het langshout.
Draagkracht van de paalschacht.
Grondwaterstand.

Op basis van deze vier beoordelingen kan de fundering worden ingedeeld in een kwaliteitsklasse volgens de indeling die wordt gehanteerd door de gemeente Haarlem. Deze kwaliteitsklasse geeft aan of de fundering goed is, redelijk tot matig of slecht is. De keuze van herstelmaatregelen hangt af van deze beoordeling. Klasse I betekent dat de fundering veilig is en binnen 25 jaar weinig tot geen extra schade zal oplopen. Klasse II betekent dat er geringe zettingsverschillen zijn verwachtings, maar geen onacceptabele schade. Klasse III betekent dat de fundering slecht is en herstel nodig is om verdere schade te voorkomen.

Conclusie

Het draagvermogen van funderingen is van groot belang voor de stabiliteit en veiligheid van een gebouw. Factoren zoals positieve en negatieve kleef, puntweerstand en de toestand van de ondergrond bepalen het draagvermogen. In regio’s met zachte of veenachtige grondlagen kunnen funderingsproblemen snel ontstaan, vooral bij droge zomers en grondwateronttrekking. Het herstellen van funderingsgebreken vereist een zorgvuldige beoordeling van de oorzaak en het kiezen van de juiste herstelmethodiek. Technieken zoals het plaatsen van betonnen oplangers, dynamisch consolideren en het hergebruiken van bestaande funderingen zijn effectieve opties. Het is essentieel dat zowel bouwprofessionals als homeowners goed informeerd zijn over de mogelijkheden en risico’s rondom funderingen, zodat maatregelen op tijd kunnen worden genomen.