Fundering op Palen: Expertinformatie over Ontwerp, Testen en Toepassing aan TU Delft

Published by Redactie on juli 22, 2025 | Category fundering

Inleiding

Fundering op palen is een essentiële techniek in de bouwsector, vooral in gebieden waar de bodem niet sterk genoeg is om het gewicht van een gebouw te dragen. Het ontwerp van een paalfundering vereist een grondige kennis van constructieve technieken, grondmechanica en de draagkracht van het ondergrondse milieu. De TU Delft speelt een centrale rol in het onderzoek en ontwikkeling van moderne paaltechnieken, zoals paalmatrassen en energiepalen, die niet alleen stabiliteit bieden, maar ook bijdragen aan duurzame energieopwekking. In dit artikel geven we een overzicht van de technische aspecten van het ontwerp van funderingen op palen, de toepassing in praktijkprojecten zoals aanbouwen voor restaurants, en de rol van innovatieve testmethoden en onderzoek aan de TU Delft. We baseren ons uitsluitend op informatie uit betrouwbare bronnen, zoals CUR-rapporten, onderzoekspublicaties en projectbeschrijvingen.

Ontwerp van Paalfunderingen

Het ontwerp van een paalfundering houdt rekening met verschillende factoren, waaronder het gewicht van het gebouw, de bodemstructuur, de type paal (heipaal of prefabpaal) en de benodigde draagkracht. De TU Delft heeft uitgebreid onderzoek gedaan naar het ontwerp van paalmatrassenystemen, die bestaan uit een netwerk van funderingspalen die samen het gewicht van een constructie dragen. Deze systemen worden vaak gebruikt bij het aanleggen van terreinophogingen of aardebanen, waarbij de belasting via boogwerking op de palen wordt overgedragen.

De CUR-commissie, die samenwerkt met TU Delft, heeft in haar rapporten geconcludeerd dat de draagkracht van funderingspalen, berekend volgens de NEN-methode, vaak de werkelijke draagkracht overschat. Dit heeft geleid tot het besluit om de waarden voor de draagvermogensfactoren tijdelijk ongewijzigd te houden, maar met een maximum geldigheidsduur tot 2016. Dit onderstrekt de noodzaak voor nauwkeurige testen en bewijsmateriaal om de draagkracht van funderingspalen te bepalen.

Ontwerpkwesties en Rekenmethoden

Voor het rekenkundig ontwerp van paalfunderingen zijn verschillende methoden beschikbaar, maar deze kunnen weinig consistente resultaten opleveren. Om eenduidigheid te creëren, zijn alle onderdelen van het ontwerp van paalfunderingen systematisch beschreven en becommentarieerd. Deze benadering is belangrijk om ervoor te zorgen dat de paalfundering voldoet aan de benodigde veiligheidsnormen en functioneert zoals verwacht.

De CUR-commissie heeft geconcludeerd dat het ontwerp van paalfunderingen moet worden uitgevoerd in samenwerking met bouwtechnische experts en grondverzetdeskundigen. Dit is vanwege de complexiteit van het interactie tussen paal, grond en bovenliggende structuur.

Testen van Funderingspalen: Innovaties en Technieken

Het bepalen van de draagkracht van funderingspalen is een essentieel onderdeel van het ontwerpproces. In dit opzicht speelt TU Delft een centrale rol in het ontwikkelen en toepassen van innovatieve testmethoden. Een van de meest gebruikte en betrouwbare testmethoden is Statisch Proefbelasten, waarbij een paal wordt belast tot het punt van de maximale draagkracht wordt bereikt. Daarnaast worden ook dynamische testmethoden toegepast, zoals StatRapid Proefbelasten, Bi-directioneel testen en Dynamic Load Test (DLT). Deze methoden worden uitgevoerd door bedrijven als Allnamics, die paaltesten uitvoeren zowel op land als offshore.

StatRapid Proefbelasten

De StatRapid-methode is een snelle en efficiënte manier om de draagkracht van funderingspalen te bepalen. Deze methode maakt gebruik van een dynamische belasting die op de paal wordt toegepast, gevolgd door een interpretatie van de reactie van de paal via signalen. Deze techniek is vooral geschikt voor prefabpalen en heeft het voordeel dat het relatief snel is en minder tijd en middelen kost dan statisch proefbelasten.

Dynamisch Proefbelasten en PDA-analyse

Tijdens de installatie van funderingspalen wordt vaak gebruikgemaakt van PDA (Pile Driving Analyzer) of PDM (Pile Driving Monitor). Deze systemen meten de krachten en spanningen in de paal tijdens de heianalyse. De PDA-analyse is een krachtige methode om de draagkracht van een paal te bepalen op basis van het gedrag tijdens het heien. Deze methode is vooral geschikt voor heipalen en wordt vaak gebruikt bij projecten waarbij snelheid en efficiëntie belangrijk zijn.

Toepassing in Praktijkprojecten

In praktijkprojecten, zoals aanbouwen voor restaurants of andere commerciële of woonfuncties, is het ontwerp van een paalfundering een kritische stap. Een voorbeeld hiervan is het project "Aanbouw voor een restaurant" van vier vwo-leerlingen. In dit project moesten de leerlingen een fundering ontwerpen voor een aanbouw van 24x7x6 meter met één verdieping. In hun berekeningen schatten ze het totale gewicht van het gebouw op ongeveer 180 ton, waarbij zowel het gewicht van vloer, dak, muren en isolatie in rekening is genomen.

Voor dergelijke projecten is het belangrijk om de juiste type paal te kiezen, afhankelijk van de bodemstructuur en het gewicht van het gebouw. In dit geval kan men bijvoorbeeld kiezen voor heipalen of prefabpalen, afhankelijk van de draagkracht van de ondergrond. De kosten van de fundering variëren afhankelijk van het type paal, de grootte van de fundering en andere factoren. Het is aan te raden om eerst een grondonderzoek uit te voeren om de meest geschikte funderingmethode te bepalen.

Funderingsbalken en Vloerontwerp

In dit project werden funderingsbalken van gewapend beton op de palen aangebracht, die als drager voor de muren dienen. De vloer bestaat uit beton, eventueel op zand of direct op de fundering. De sterkte van de fundering hangt af van het gewicht van het gebouw en de draagkracht van de ondergrond.

Het is belangrijk om hierbij ook rekening te houden met eventuele toekomstige belastingen of veranderingen in de constructie. Een robuuste fundering is de basis van elke bouwproject en bepaalt vaak de levensduur en veiligheid van de constructie.

Innovaties in Funderingstechnologie: Paalmatrassen en Energiepalen

De TU Delft speelt een leidende rol in het ontwikkelen van innovatieve funderingstechnologieën, zoals paalmatrassen en energiepalen. Deze technieken zijn niet alleen bedoeld om constructies te stabiliseren, maar ook om bij te dragen aan duurzame energieopwekking.

Paalmatrassen: Dubbele Functie in Bouwprojecten

Paalmatrassen worden vaak gebruikt in gebieden waar de bodem ongeschikt is om direct het gewicht van een constructie te dragen. Deze systemen bestaan uit een netwerk van palen of kolommen die samen het gewicht verdelen. De krachtsoverdracht gebeurt via boogwerking, wat helpt om restzettingen te beperken. In sommige gevallen is een extra wapeninglaag benodigd, gemaakt van geokunststof, om de grondmassa onder de boog te ondersteunen.

De TU Delft heeft samen met het Delft Cluster onderzoek gedaan naar het ontwerp van paalmatrassenystemen en de mogelijkheid om deze systemen onder regelgeving te brengen. Het huidige rapport wordt beschouwd als een werkdocument dat mogelijk aangepast en verbeterd wordt voor een officieel stuk.

Energiepalen: Duurzame Fundering met Energieopwekking

Een veelbelovende ontwikkeling in de funderingstechnologie is de toepassing van energiepalen. Deze palen dienen niet alleen als fundering, maar kunnen ook als bron voor warmte- en koudeopwekking fungeren. In The Green Village, een proeftuin op de TU Delft-campus, worden dergelijke innovaties getest onder realistische omstandigheden. Deze projecten zijn bedoeld om duurzame en toekomstbestendige oplossingen te ontwikkelen voor de gebouwde omgeving.

Energiepalen maken gebruik van bodemenergie om warmte op te wekken of te steken. Hierbij wordt geothermische energie uit de ondergrond gebruikt via een warmtewisselaar die in de paal is ingebouwd. Deze technologie is vooral geschikt in regio's waar geothermische energie beschikbaar is en waar een duurzame energieoplossing gewenst is.

Conclusie

Het ontwerp van funderingen op palen is een complexe, maar essentiële stap in elk bouwproject. Het vereist een grondige kennis van constructieve technieken, grondmechanica en testmethoden om ervoor te zorgen dat de fundering veilig en duurzaam is. De TU Delft speelt een centrale rol in het onderzoek en ontwikkeling van moderne paaltechnieken, zoals paalmatrassen en energiepalen, die niet alleen stabiliteit bieden, maar ook bijdragen aan duurzame energieopwekking.

In praktijkprojecten, zoals het aanbouwen van een restaurant, is het belangrijk om de juiste type paal te kiezen en het gewicht van het gebouw nauwkeurig te schatten. Innovatieve testmethoden, zoals StatRapid en dynamisch proefbelasten, helpen om de draagkracht van funderingspalen te bepalen en zo de veiligheid van de constructie te garanderen.

De toekomst van funderingstechnologie ligt in de combinatie van constructieve stabiliteit en duurzame energieoplossingen. Met innovaties zoals paalmatrassen en energiepalen wordt het bouwproces steeds efficiënter en ecologischer.