Draagkracht van de grond en keuze van fundering: essentiële basis voor een stabiel gebouw

In de bouwsector speelt de draagkracht van de grond een fundamentele rol bij de keuze van een geschikte funderingsmethode. De fundering vormt namelijk de basis van elk bouwwerk en zorgt ervoor dat het gewicht van het gebouw veilig en gelijkmatig overgedragen wordt op de ondergrond. Als de draagkracht van de grond onvoldoende is, kan dit leiden tot onaanvaardbare zettingen, scheuren en eventueel structurele schade. Daarom is het van essentieel belang dat zowel bouwers als particulieren goed informeerd zijn over de draagkracht van de ondergrond en de juiste funderingsmethoden om structurele problemen en mogelijke schade aan het gebouw te voorkomen.

In dit artikel wordt ingegaan op de invloed van de draagkracht op funderingskeuzes, de factoren die de draagkracht bepalen, en de verschillende funderingsmethoden die op basis daarvan worden toegepast. Tevens wordt een overzicht gegeven van de technische kenmerken en voor- en nadelen van de diverse funderingsvormen.

Draagkracht van de ondergrond

De draagkracht verwijst naar het vermogen van de ondergrond om een bouwwerk stabiel en stevig te dragen zonder dat er onaanvaardbare zettingen of instabiliteit optreden. Deze factor is bepalend voor de keuze van de funderingsmethode, aangezien een onvoldoende draagkracht leidt tot verzakkingen, scheuren en structurele schade. De draagkracht wordt beïnvloed door meerdere factoren, zoals grondsoort, vochtgehalte en de diepte van de draagkrachtige laag.

Grondsoort

De grondsoort is een van de belangrijkste factoren die de draagkracht bepalen. Zandgronden zijn in het algemeen draagkrachtiger dan klei- of veengronden. Zand heeft een betere drukverdeling en is minder samendrukkend, waardoor het meer gewicht kan dragen. Klei- en veengronden daarentegen zijn samendrukbaar en kunnen leiden tot ongelijke zettingen. Deze zettingen kunnen het bouwwerk belasten en schade veroorzaken.

Vochtgehalte

Het vochtgehalte van de ondergrond heeft ook een aanzienlijke invloed op de draagkracht. Een natte bodem is minder draagkrachtig dan een droge bodem. Dit komt doordat vocht de wrijving tussen de grains verminderd en de stijfheid van de bodem verlaagt. Daarom is het belangrijk om bij bouwprojecten te zorgen voor een voldoende afvoer van grondwater, bijvoorbeeld via zandbedden of drainagesystemen.

Funderingsmethoden

De keuze van de juiste funderingsmethode hangt direct af van de draagkracht van de ondergrond. Er zijn verschillende funderingsmethoden die op basis daarvan worden toegepast. De meest gebruikte methoden in Nederland zijn fundering op staal en fundering op palen.

Fundering op staal

Fundering op staal wordt toegepast als de draagkrachtige laag (de vaste grondslag) niet te diep onder het maaiveld ligt. In dit geval wordt de slechte bovengrond verwijderd en vervangen door een zandkoffer of verbeterd met verdichting of groutinjectie. Funderingen op staal zijn meestal geschikt in regio's waar de bovengrond bestaat uit zand. In de Randstad en het westen van Nederland, waar de ondergrond vaak uit klei of veen bestaat, is deze methode niet geschikt.

Fundering op palen

Wanneer de draagkrachtige laag te diep zit, wordt een paalfundering gebruikt. Deze fundering bestaat uit palen die diep in de grond worden geheid, geboord of geschroefd. De palen dragen het gewicht van de constructie over naar sterkere grondlagen dieper in de aarde. Deze methode is vooral relevant in regio's met een slappe ondergrond, zoals het midden, zuiden en oosten van Nederland.

Er zijn verschillende vormen van paalfunderingen, waaronder:

  • Strokenfundering: een verbrede zone onder dragende muren.
  • Poerenfundering: een brede ondersteuning voor dragende muren of kolommen.
  • Plaatfundering: een dikke plaat op de draagkrachtige grond.
  • Puttenfundering: een fundering die bestaat uit meerdere putten, meestal in combinatie met een plaat.

Een andere moderne en flexibele funderingsmethode is de schroeffundering. Deze fundering wordt gemaakt door een schroef in de grond te draaien, wat een sterke grip op de bodem geeft. De draagkracht van een schroeffundering wordt beïnvloed door de samenstelling van de bodem. Zandgrond is bijvoorbeeld draagkrachtiger dan klei- of veengrond. De schroeffundering is handig in situaties waarbij snelle installatie nodig is, zoals bij tijdelijke of lichte constructies.

Draagvermogen van paalfunderingen

De draagvermogen van een fundering op palen kan worden bereikt via twee mechanismen: wrijving met omliggende grond of draagvermogen via paalpunt en positieve kleef. Als de paal niet tot in de vaste laag reikt, zal deze het draagvermogen ontlenen aan wrijving met de omliggende grond. In dit geval staat de paal ‘op kleef’. Als de paal tot in de vaste (zand)laag reikt, zal deze het draagvermogen ontlenen aan zowel de paalpunt als de positieve kleef, vooral in de zandlaag. De paal staat dan ‘op stuit’.

Positieve kleef

Positieve kleef is een opwaartse kracht die tijdens het inheien ontstaat. Deze kracht draagt sterk bij aan het draagvermogen, vooral bij houten palen. Het is daarom belangrijk om rekening te houden met deze kracht bij het ontwerp van paalfunderingen.

Draagkracht van fundering en zandbed

Het draagkrachtprofiel van een fundering en zandbed is van cruciaal belang bij het ontwerp van wegen en andere infrastructurele projecten. Informatie over de draagkracht moet vroegtijdig verkregen worden, aangezien evaluaties van de draagkracht van de weg wanneer deze volledig is afgebouwd te laat komen. Dit is vooral van belang wanneer blijkt dat de dieper gelegen lagen niet aan de beoogde eisen voldoen.

De stijfheid van de fundering en het zandbed kan veranderen tijdens de bouwfase. Met elke extra constructielaag neemt het gewicht op de fundering en zandbed toe, wat de gemeten stijfheid verder beïnvloedt. Bovendien kan bij zelfbindende en gebonden funderingen de ouderdom van de constructie een rol spelen in de stijfheidstoename.

Laboratoriumproeven zoals CBR-proeven zijn niet geschikt om een uitspraak te doen over de stijfheid van grofkorrelige materialen. Een vergelijking van het gedrag van een fundering en zandbed in een laboratoriumopstelling en in het veld kan alleen betrouwbaar plaatsvinden als de materiaalsamenstelling, korrelgrootte, vochtgehalte en verdichtingsgraad in beide situaties nagenoeg gelijk zijn.

Technieken om de draagkracht te verbeteren

In gevallen waarin de draagkracht van de ondergrond onvoldoende is, kunnen er technieken worden toegepast om deze te verbeteren. Deze technieken variëren vanaf het gebruik van zandkoffers tot het uitvoeren van verdichtingswerken of groutinjectie. Zandkoffers worden gebruikt om de drukverdeling van het bouwwerk te verbeteren en zettingen te voorkomen. Verdichtingswerken zorgen ervoor dat de grond minder samendrukbaar is, wat de draagkracht verhoogt. Groutinjectie is een methode waarbij vloeibaar mengsel in de grond wordt gebracht om de stabiliteit van de ondergrond te vergroten.

Conclusie

De draagkracht van de ondergrond is een essentieel criterium bij het kiezen van een geschikte funderingsmethode. Zowel funderingen op staal als paalfunderingen spelen een rol, afhankelijk van de bodemsamenstelling, vochtgehalte en diepte van de draagkrachtige laag. In Nederland is het aan de regio en bodemtype gebonden welke methode het meest geschikt is. Schroeffunderingen bieden een moderne en flexibele oplossing, vooral in gevallen waarbij de ondergrond niet stabiel genoeg is voor klassieke funderingen. Het is belangrijk dat zowel bouwers als particulieren goed informeerd zijn over de draagkracht van de bodem en de juiste funderingsmethoden, om structurele problemen en mogelijke schade aan het gebouw te voorkomen.

Bronnen

  1. Demargaretha.nl
  2. Mijnconstructieberekening.nl
  3. Kiwa.nl
  4. Wikipedia.nl

Related Posts