Fundering op leem: Technieken, Aandachtspunten en Duurzame Oplossingen

Inleiding

Een stabiele en duurzame fundering is het fundament van elk bouwproject. De keuze van de funderingstechniek hangt af van diverse factoren, waaronder de belasting van het gebouw, de eigenschappen van de ondergrond, en duurzaamheidsdoelstellingen. Leemgrond is een veelvoorkomende grondsoort die bijzondere aandacht vereist bij het ontwerp van een fundering. In dit artikel wordt ingegaan op de specifieke kenmerken van leemgrond, de invloed van deze grondsoort op funderingstechnieken, en mogelijke duurzame oplossingen. Het artikel richt zich zowel op professionals in de bouwsector als op woningeigenaren of projectontwikkelaars die hun kennis willen uitbreiden.

Fundering: Begrippen en Doel

Een fundering is de ondersteuning van een bouwwerk, waarbij krachten van het gebouw worden overgedragen op de ondergrond. Het doel van een funderingsontwerp is om de constructie stabiel en duurzaam te maken, rekening houdend met de belastingen, de grondkenmerken en de omgevingsfactoren. In de civiele techniek wordt dit proces beheerst door een combinatie van theorie en praktijk, waarbij zowel de grondmechanica als de constructiemechanica een rol spelen.

De TU Delft benadrukt in haar onderwijsprogramma’s, zoals CTB2320, dat een goed funderingsontwerp gebaseerd moet zijn op een duidelijke schematisatie van de constructie en een goed begrip van de ondergrond. Dit betekent dat de fundering niet alleen technisch correct moet zijn, maar ook economisch efficiënt en duurzaam. De keuze van de funderingstechniek hangt onder andere af van de belasting van het gebouw, de dracht en de sterkte van de grond, de waterstand en de duurzaamheidseisen.

Grondsoorten en Eigenschappen

De eigenschappen van de grond bepalen aanzienlijk hoe een fundering moet worden uitgevoerd. In de TU Delft cursus Grond en fundering wordt benadrukt dat de grondsoorten verschillende eigenschappen hebben die bepalend zijn voor de funderingstechniek. De belangrijkste grondsoorten zijn:

  • Zand: Goed dragend, snel doorlatend voor water.
  • Leem: Middelmatig dragend, minder doorlatend.
  • Klei: Laag dragend, slecht doorlatend, gevoelig voor vocht.

Leemgrond heeft een unieke positie in de bouwsector. Het is een grondsoort met een beperkte dracht en een relatief hoge gevoeligheid voor vocht. Deze kenmerken maken leemgrond tot een uitdaging bij het ontwerp van funderingen. Het is belangrijk om te begrijpen hoe leem zich gedraagt onder verschillende omstandigheden en hoe deze eigenschappen kunnen worden beheerst om een stabiele fundering te realiseren.

Fundering op Staal

Een fundering op staal is een van de meest voorkomende funderingstypen in de bouw. Voorwaarde is dat de draagkrachtige grondlaag zich vlak onder het maaiveld bevindt en voldoende is om het gewicht van het gebouw te dragen. De fundering wordt direct op die draagkrachtige grond aangebracht, vaak met een verbrede voet, zonder gebruik te maken van palen of andere diepgaande funderingstechnieken. Veel funderingen op staal zijn in het oostelijke deel van het land toegepast vanwege de zandgronden daar.

Wanneer de grondlaag niet voldoende sterk is, bestaat de mogelijkheid deze te verbeteren (zgn. grondverbetering). Toegepaste methodes zijn: slechte grondlaag deels afgraven en vervangen met zand; grond helemaal afgraven tot de vaste grondslag en opvullen met een ‘zandkoffer’ tot aan onderkant fundering; diepliggende zandlagen dicht trillen zodat de draagkracht hoger wordt (diepteverdichting).

Aandachtspunten bij Fundering op Leem

Leemgrond vereist een zorgvuldige aanpak bij het ontwerp van een fundering. De volgende aandachtspunten zijn van belang:

  • Voorzichtigheid bij belasting: Leem heeft een beperkte dracht, wat betekent dat de fundering moet worden ontworpen met een beperkte belasting. Het is belangrijk om de belastingen van het gebouw nauwkeurig te berekenen en te bepalen of deze binnen de dracht van de leemgrond vallen.

  • Vochtgevoeligheid: Leem is minder doorlatend dan zand en gevoeliger voor vocht. Dit betekent dat een fundering op leem extra aandacht moet besteden aan de afvoer van water en het voorkomen van vochtige omstandigheden. Grondwater- en drainageproblemen kunnen leiden tot zettingen en instabiliteit van de fundering.

  • Zettingsverschillen: Leemgrond kan onder invloed van vocht en belastingen zetten of krimpen. Dit kan leiden tot zettingsverschillen in het gebouw, die schade kunnen veroorzaken aan muren, vloeren en andere constructieelementen. Het is daarom belangrijk om zettingsverschillen te voorkomen of te beheersen door bijvoorbeeld het gebruik van verbrede zones of zandkoffers.

  • Afwerking van de ondergrond: In sommige gevallen kan leemgrond worden verbeterd door het afgraven van de slechte bovengrond en het vervangen door een zandkoffer. Deze methode kan de dracht van de grond verbeteren en een stabielere ondergrond creëren voor de fundering.

Soorten Funderingen op Staal

De belangrijkste types funderingen op staal zijn:

  • Strokenfundering: Bij een strokenfundering wordt met gewapend beton een verbrede zone (strook) gerealiseerd onder alle dragende muren. Een brede muur vergt uiteraard een bredere ondersteuning dan een dun binnenmuurtje. Deze fundering is geschikt voor gebouwen met homogene bouwmassa en wordt vaak gebruikt in situaties waar de draagkrachtige grond zich vlak onder het maaiveld bevindt.

  • Plaatfundering: Bij een plaatfundering wordt er op de draagkrachtige grond één dikke plaat gelegd. Deze fundering is geschikt wanneer de draagkrachtige grond te diep zit, bijvoorbeeld bij moerasgrond of aangevulde grond. Plaatfunderingen worden vaak gebruikt in complexe situaties waarbij een homogene belastingverdeling nodig is.

  • Poerenfundering: Poerenfunderingen worden vaak gebruikt voor kolommen of lichte belastingen. Het is een puntvormige fundering die direct op de draagkrachtige grond wordt aangebracht. Deze fundering is geschikt voor gebouwen met een skeletconstructie of spantbouw.

Grondverbetering en Duurzame Oplossingen

Wanneer de natuurlijke grond niet geschikt is voor een fundering, is grondverbetering vaak een noodzakelijke maatregel. Grondverbetering kan bijvoorbeeld bestaan uit het afgraven en vervangen van slechte grondlagen, het trillen van zandlagen om de draagkracht te verhogen, of het toepassen van groutinjectie om de sterkte van de grond te verhogen.

Duurzame oplossingen in funderingstechnologie zijn steeds belangrijker. Projecten zoals het Stadsklimaatbos op de TU Delft-campus tonen aan dat het mogelijk is om funderingen duurzaam te ontwerpen en te realiseren. Duurzame materialen, energie-efficiënte constructies en het minimaliseren van het ecologisch voetafdruk zijn belangrijke aspecten van moderne funderingstechnologie.

Bodemonderzoek en Funderingsontwerp

Een grondonderzoek is een essentieel onderdeel van het funderingsontwerp. Het onderzoek kan globaal worden ingedeeld in een veldonderzoek en een laboratoriumonderzoek. Het veldonderzoek houdt in het peilen van de plaats van de grondwaterspiegel en het vaststellen van de diepte van de draagkrachtige laag. Het laboratoriumonderzoek houdt in het bepalen van de sterkte en de stijfheid van de grond aan de hand van ongeroerde grondmonsters.

Het resultaat van het bodemonderzoek is een grondmodel, dat als basis dient voor het ontwerp van de fundering. Het grondmodel geeft inzicht in de grondkenmerken, de belastingverdeling en de mogelijke zettingsverschillen. Het is belangrijk om het grondmodel nauwkeurig en gedetailleerd te maken, zodat het funderingsontwerp technisch correct en duurzaam is.

Aanlegniveau en Grondwaterstand

Bij een fundering op staal moet gelet worden op het aanlegniveau, de belendingen en de grondwaterstand. Het aanlegniveau bepaalt de diepte waarop de fundering wordt aangebracht. Voor een fundering op leem is het belangrijk om een vorstvrij aanlegniveau te kiezen, omdat opvriezen kan leiden tot zettingen en instabiliteit. Een te diep aanlegniveau kan oneconomisch zijn, terwijl een te oppervlakkig aanlegniveau kan leiden tot problemen met vorst en zettingen.

De grondwaterstand speelt ook een belangrijke rol bij het ontwerp van een fundering op leem. Een verlaging van de grondwaterspiegel kan leiden tot zettingen, omdat de korrelspanning in de grond verandert. Het is daarom belangrijk om de grondwaterstand nauwkeurig te bepalen en eventueel te beïnvloeden door drainage- of waterverlagingmaatregelen.

Belastingen en Zettingsverschillen

Een fundering moet de belastingen van het gebouw overbrengen op de ondergrond zonder dat zettingsverschillen optreden die schade kunnen veroorzaken. Zettingsverschillen kunnen optreden als verschillende delen van het gebouw zetten of krimpen onder invloed van vocht of belastingen. Het is belangrijk om zettingsverschillen te voorkomen of te beheersen, bijvoorbeeld door het gebruik van verbrede zones of zandkoffers.

Bij een fundering op leem is het extra belangrijk om zettingsverschillen te beheersen. Leemgrond is gevoeliger voor zettingen en krimpen, waardoor het risico op schade groter is. Het is daarom belangrijk om het funderingsontwerp zorgvuldig te plannen en uit te voeren.

Toepassing in Praktijk

In de praktijk worden funderingen op leem vaak toegepast in situaties waar de draagkrachtige grond zich vlak onder het maaiveld bevindt en waar de belasting van het gebouw binnen de dracht van de leemgrond valt. In sommige gevallen is het nodig om de leemgrond te verbeteren door afgraving en vervanging of door diepteverdichting.

Een voorbeeld van een praktische toepassing is een project waarbij een woningcorporatie en de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO) samenwerken om innovatieve oplossingen te bedenken voor houten funderingen onder woningen. Dit project toont aan dat het mogelijk is om duurzame en innovatieve oplossingen te ontwikkelen voor funderingen op leemgrond.

Duurzaamheid in Funderingstechnologie

Duurzaamheid is een steeds belangrijker aspect van funderingstechnologie. Projecten zoals het Stadsklimaatbos op de TU Delft-campus tonen aan dat het mogelijk is om funderingen duurzaam te ontwerpen en te realiseren. Duurzame materialen, energie-efficiënte constructies en het minimaliseren van het ecologisch voetafdruk zijn belangrijke aspecten van moderne funderingstechnologie.

Duurzame funderingstechnieken kunnen bijdragen aan een lagere CO₂-uitstoot, minder afval en een hogere energie-efficiëntie van het gebouw. Het is daarom belangrijk om bij het ontwerp van een fundering rekening te houden met duurzaamheidsdoelstellingen.

Aanbevelingen voor Homeowners en DIY Enthusiast

Voor woningeigenaren en DIY-enthusiast zijn er een aantal aanbevelingen bij het ontwerpen en uitvoeren van een fundering op leemgrond:

  • Grondonderzoek uitvoeren: Voordat met de fundering wordt begonnen, is het belangrijk om een grondonderzoek uit te voeren. Dit onderzoek geeft inzicht in de grondkenmerken en helpt bij het kiezen van de juiste funderingstechniek.

  • Grondverbetering overwegen: In sommige gevallen is het nodig om de leemgrond te verbeteren door afgraving, vervanging of diepteverdichting. Dit kan de dracht van de grond verbeteren en een stabielere ondergrond creëren.

  • Zettingsverschillen beheersen: Het is belangrijk om zettingsverschillen te voorkomen of te beheersen, bijvoorbeeld door het gebruik van verbrede zones of zandkoffers. Dit helpt om schade aan het gebouw te voorkomen.

  • Duurzame oplossingen overwegen: Bij het ontwerp van de fundering is het belangrijk om rekening te houden met duurzaamheidsdoelstellingen. Duurzame materialen en energie-efficiënte constructies kunnen bijdragen aan een lagere CO₂-uitstoot en een hogere energie-efficiëntie van het gebouw.

  • Professionele hulp zoeken: Het ontwerpen en uitvoeren van een fundering is een complexe taak die vaak professionele hulp vereist. Het is belangrijk om met een ervaren bouwprofessional of ingenieur samen te werken om een technisch correcte en duurzame fundering te realiseren.

Conclusie

Een fundering op leemgrond vereist een zorgvuldige aanpak en een goed begrip van de eigenschappen van de grond. Leemgrond is een unieke grondsoort met beperkte dracht en hoge gevoeligheid voor vocht, wat maakt dat het extra aandacht verdient bij het ontwerp van een fundering. Het is belangrijk om een grondonderzoek uit te voeren, de belastingen van het gebouw nauwkeurig te berekenen, en eventuele grondverbetering maatregelen te overwegen. Bovendien is het belangrijk om zettingsverschillen te beheersen en duurzame oplossingen in overweging te nemen. Door deze aandachtspunten te hanteren, kan een stabiele en duurzame fundering worden ontworpen en uitgevoerd die het gebouw gedurende jaren goed ondersteunt.


Bronnen

  1. Demargaretha.nl - Fundering ontwerpen in de civiele techniek
  2. Joostdevree.nl - Fundering
  3. Bouwwereld.nl - Categorie fundering

Related Posts