Grondwerken onder fundering: gevolgen en oplossingen voor bouw en woning

Een fundering is de basis van elk bouwwerk en speelt een essentiële rol bij het verzekeren van stabiliteit en duurzaamheid van het gebouw. Echter, wanneer er onder een fundering wordt gegraven, zoals bij een ontgraving of bij aangrenzende bouwactiviteiten, kan dit leiden tot schade of ongelijkmatige zettingen. In dit artikel worden de mogelijke gevolgen van graven onder een fundering besproken, evenals de technische oplossingen en preventieve maatregelen die toepasbaar zijn, zoals fundering op staal, paalfunderingen of compenserende fundering. Aan de hand van concrete informatie uit betrouwbare bronnen worden de bouwtechnische aspecten en de betekenis van bodemonderzoek voor de keuze van een geschikte fundering toegelicht.

Fundering en haar rol bij stabiliteit

De fundering is de ondersteuning die een bouwwerk opneemt en overdraagt op de draagkrachtige grondlaag. Volgens bron [1], is de fundering een "draagconstructie die meestal onder het maaiveld ligt" en moet deze voldoen aan meerdere eisen:

• Sterk genoeg om het gebouw te dragen;
• Stevig, stabiel, stijf en standvastig, zodat er geen zakkingen, barsten of breuken optreden;
• Bestand tegen omgevingsinvloeden, zoals grondwater, vorst, hitte, schimmels, insecten en chemische stoffen.

De meest gebruikte materialen voor fundering zijn gewapend beton, omdat het deze eisen meestal voldoet. Ook fundering op staal of paalfundering worden vaak toegepast, afhankelijk van de bodemomstandigheden.

Risico’s van graven onder fundering

Wanneer er onder een fundering wordt gegraven, zoals bij het aanleggen van een kelder of bij aangrenzende bouwprojecten, kan dit leiden tot:

• Ongelijkmatige zettingen, waarbij het gebouw in zijn geheel of gedeeltelijk beweegt;
• Stabiliteitsverlies, bijvoorbeeld als de draagkrachtige grondlaag wordt aangetast;
• Scheefstand van het gebouw, vooral bij funderingen op staal;
• Verlies aan draagvermogen, wanneer de ondergrond niet langer in staat is om het gewicht van het bouwwerk te dragen.

Bron [1] vermeldt dat "bij een ontgraving naast een fundering verzakking of instorting kan optreden". Dit is vooral het geval wanneer het gegraven gebied dicht bij of onder de draagkrachtige grondlaag ligt. Daarnaast kan langdurige droogte, zoals beschreven in bron [1], ook leiden tot inklinken van de grond, vooral bij funderingen op staal.

Fundering op staal

Een fundering op staal wordt vaak toegepast als de draagkrachtige grondlaag niet te diep ligt. Dit is meestal het geval bij zandgrond die niet verder dan 3 meter onder het maaiveld zit. Bron [3] legt uit dat de keuze voor deze funderingmethode afhankelijk is van de diepte van de zandlaag, waarbij een sondering of bodemonderzoek een essentieel instrument is om deze diepte te bepalen.

Bij fundering op staal wordt de bovengrond (zoals klei of veen) meestal verwijderd of verbeterd via verdichting of injectie, zoals beschreven in bron [1]. Ook kan een zandkoffer aangebracht worden om de ondergrond stabiel te maken. Deze methode is populair bij kleinere woningen of schuren, zoals vermeld in bron [1].

Voordelen

• Relatief goedkoop en eenvoudig uit te voeren;
• Geschikt voor vlakke gronden met voldoende draagkracht;
• Goede toepassing bij zandgrond die niet te diep ligt.

Nadelen

• Gevoelig voor veranderingen in grondwaterstand of droogte;
• Niet geschikt voor zand met een hoge kleiverhouding, die kan inklinken;
• Risico op schade bij ongunstige bodemveranderingen of nabijgelegen graven.

Fundering op palen

Wanneer de draagkrachtige laag te diep zit, zoals bij moerassen, veengrond of aangevulde grond, wordt meestal gekozen voor een paalfundering. Bron [1] beschrijft dit als een methode waarbij pale worden gedreven of geschroefd in de grond tot ze op een draagkrachtige laag rusten. Deze palen dragen vervolgens de belasting van het bouwwerk.

Soorten palen

• Houten palen – vaak gebruikt in oude gebouwen, maar minder duurzaam;
• Vooraf gemaakte betonpalen – sterk en duurzaam, vaak voor moderne woningen;
• In de grond gevormde betonpalen – vervaardigd ter plekke, geschikt voor verschillende grondsoorten.

Aanbrengmethoden

• Heien – vaak gebruikt bij zandgrond;
• Drukken – geschikt bij kleigrond;
• Trillen – minder invasief;
• Schroefboren – nauwkeurige methode voor zand en veen.

Bron [1] vermeldt dat bij een paalfundering over de palen een stijve vloer wordt aangebracht, die paalstekken wordt genoemd. Deze vloer fungeert als een dragende basis voor verder bouwen.

Voordelen

• Goed geschikt voor zachte of diep liggende grondlagen;
• Robuust en betrouwbaar, zelfs onder extreme omstandigheden;
• Minder gevoelig voor bodemveranderingen.

Nadelen

• Relatief duur in vergelijking met fundering op staal;
• Vereist ingrijpende grondwerken;
• Moet vaak worden gecombineerd met bodemonderzoek en constructieberekeningen.

Compenserende fundering

Een compenserende fundering is een alternatief bij zachte grondlagen. Bij deze methode wordt een deel van de grond verwijderd en vervangen door lichtgewicht materiaal, zoals polystyreen of argex-korrels. Het gewicht van het bouwwerk wordt hiermee gecompenseerd, zodat de resterende grond niet extra belast wordt.

Bron [1] legt uit dat dit een combinatie van compensatie en thermovloer kan zijn. Deze fundering is meestal toepasbaar bij kleine woningen of bij weinig draagkrachtige grond.

Voordelen

• Minder belasting op de ondergrond;
• Goed geschikt voor zachte grondlagen;
• Kan worden gecombineerd met isolatie (thermovloer).

Nadelen

• Vereist specialistische kennis bij uitvoering;
• Niet altijd toegestaan volgens lokale bouwvoorschriften;
• Kan minder duurzaam zijn dan fundering op staal of paalfundering.

Preventieve maatregelen en bouwtechnische oplossingen

Wanneer er al is gegraven onder een fundering of er sprake is van mogelijke schade, zijn er meerdere bouwtechnische oplossingen beschikbaar:

1. Versterking van bestaande fundering

• Door extra wapening, verzwaringen of versterkingsbalken onder de muren;
• Door het aanbrengen van een funderingsplaat, die extra stabiliteit biedt;
• Door het opnieuw storten van beton of het aanbrengen van een thermovloer als compensatie.

2. Grondverbetering

• Verdichting van zandgrond via trillende machines;
• Injectie met klei of cementmengsels om holten te vullen;
• Chemische verbetering via zuren of zouten, zoals vermeld in bron [1].

3. Paalversterking

• Bij bestaande funderingen die onvoldoende dragend zijn, kunnen extra palen worden aangebracht;
• Paalstekken kunnen worden aangebracht om de verbinding tussen paal en vloer te versterken;
• Houten of betonpalen kunnen worden vervangen of aanvullend geplaatst.

4. Vorstvrije aanleg

• De fundering moet minimaal 60 cm onder de vorstgrens liggen (bron [2]);
• Bij fundering op staal moet de plaat minimaal 80 cm onder het maaiveld liggen, zodat er geen opvriezen kan optreden;
• Bij een kelder is volledige onderkeldering noodzakelijk.

Bodemonderzoek als essentieel instrument

Een goed bodemonderzoek is onmisbaar om de juiste keuze voor fundering te maken. Bron [1] en bron [3] benadrukken het belang van:

• Veldonderzoek, waarbij de grondwaterstand en de diepte van de draagkrachtige laag worden bepaald;
• Laboratoriumonderzoek, waarbij de sterkte en stijfheid van de grond worden bepaald via ongeroerde monsters.

Vooral bij fundering op palen is een sondering of boring essentieel om de diepte van de draagkrachtige laag te bepalen. Bron [3] wijst erop dat de 3 meter een indicatie is en niet altijd geldt. De grondopbouw kan variëren, wat maakt dat een gedetailleerd bodemonderzoek onontbeerlijk is.

Conclusie

Een fundering is de basis van elk bouwwerk en speelt een cruciale rol bij het verzekeren van stabiliteit en duurzaamheid. Wanneer er onder een fundering wordt gegraven, kan dit leiden tot schade, zettingen of zelfs instorting. Daarom is het essentieel om een goede keuze te maken voor de funderingsmethode, afhankelijk van de bodemomstandigheden. Fundering op staal, paalfundering en compenserende fundering zijn alle drie geschikte methoden, elk met hun eigen voordelen en nadelen. Een goed bodemonderzoek en eventuele grondverbetering zijn onmisbaar om de juiste keuze te maken. Bovendien zijn preventieve maatregelen en bouwtechnische oplossingen beschikbaar om schade te voorkomen of te herstellen.

Bronnen

1. Fundering op staal – Joost de Vree
2. Stappenplan voor een betonnen fundering – 123 Beton Bestellen
3. Funderen op zandgrond – ConstructieShop