Fundering op staal of op heipalen: keuze en toepassing in de Nederlandse bouwpraktijk

Inleiding

Bij elke bouw- of verbouwproject is de keuze van de juiste fundering van groot belang. De fundering vormt namelijk de basis van elke constructie en bepaalt in grote mate de stabiliteit, duurzaamheid en veiligheid van het gebouw. In Nederland zijn er twee veelvoorkomende funderingstypen: fundering op staal en fundering met heipalen. De keuze tussen deze twee varianten hangt af van de aard van de ondergrond, het gewicht van de constructie en de regelgeving.

Fundering op staal is een eenvoudige en kostenefficiënte methode die vaak wordt toegepast in gebieden met stabiele zandgronden. Aan de andere kant is een fundering met heipalen een complexere oplossing die nodig is in gebieden met onstabiele of samendrukbare grondlagen, zoals veen- of kleigrond. Beide methoden hebben hun voor- en nadelen, en de uiteindelijke keuze moet steeds worden gedaan na een grondige sondering en berekening door een geaccrediteerd bouwtechnisch kantoor.

In dit artikel worden de kenmerken, toepassingsgebieden, werking en voor- en nadelen van fundering op staal en fundering met heipalen besproken. Daarnaast wordt ingegaan op de stappen die nodig zijn om de juiste fundering voor een bouwproject te kiezen, rekening houdend met de aard van de ondergrond en de bouwvoorzieningen.

Fundering op staal: wat is het en waar wordt het toegepast?

Een fundering op staal is een veelvoorkomende methode in de bouwpraktijk, vooral in regio's waar de draagkrachtige grondlaag zich niet te diep onder het maaiveld bevindt. Zoals vermeld in bron [1], duidt de term "op staal" niet op het gebruik van het metaal staal, maar verwijst naar een vaste grondslag waarop de fundering rust. In het oostelijke deel van Nederland, waar de grond meestal uit zand bestaat, wordt fundering op staal regelmatig gebruikt. Deze methode is geschikt voor gebouwen waarvan het gewicht redelijk is en waarvan de ondergrond voldoende stevig is om de lading te dragen.

Werking en bouwtechniek

Funderingen op staal worden doorgaans uitgevoerd als strokenfunderingen of plaatfunderingen. Strokenfunderingen bestaan uit brede stroken beton die op de draagkrachtige grondslag worden aangebracht, terwijl plaatfunderingen een volledige betonconstructie vormen die het gewicht van het gebouw verspreidt over een groter oppervlak. In beide gevallen wordt gebruikgemaakt van wapening in het beton om de structuur te versterken en eventuele spanningen te weer te geven.

Een belangrijk voordeel van fundering op staal is de relatief lage kosten in vergelijking met diepere funderingsmethoden zoals heipalen. Daarnaast is de uitvoering sneller en vereist minder apparatuur of bemanning. Dit maakt het een populaire keuze voor kleinere verbouwprojecten en woningbouw in regio’s met stabiele bodem.

Toepassingsgebieden

Fundering op staal is meestal geschikt voor gebieden waar de draagkrachtige grondlaag zich niet dieper dan ongeveer 1 tot 2 meter onder het maaiveld bevindt. In de meeste delen van Nederland, met uitzondering van het zuidwesten en het noorden, is dit het geval. In regio’s met zandige bodems is fundering op staal vaak de economischste en meest praktische oplossing.

Een voorbeeld van een typische toepassing is een aanbouw, zoals vermeld in bron [2]. Hierbij wordt vaak een plaatfundering gebruikt, waarbij het gewicht van de aanbouw op een betonnen plaat wordt verdeeld. Deze methode zorgt voor een stabiele basis en voorkomt eventuele verzakkingen, zolang de ondergrond voldoende stevig is.

Grondverbetering bij fundering op staal

Niet altijd is de ondergrond direct geschikt voor een fundering op staal. In sommige gevallen is de bovenste grondlaag te slap om het gewicht van het gebouw te dragen. In dergelijke gevallen kan een grondverbetering worden uitgevoerd, zoals beschreven in bron [1]. Methodes hiervoor zijn het afgraven van slechte grondlagen en vervangen door zand, of het trillen van diepliggende zandlagen om hun draagkracht te verhogen. Deze technieken maken het mogelijk om toch een fundering op staal te gebruiken, zonder dat diepere funderingspalen nodig zijn.

Fundering met heipalen: wanneer en waarom wordt dit nodig?

Wanneer de ondergrond niet voldoende draagkracht heeft om een fundering op staal te ondersteunen, is een fundering met heipalen de enige realistische oplossing. Heipalen worden diep in de grond geslagen of geboord totdat ze een stabiele ondergrond bereiken, zoals zand of steen. Deze methode wordt vooral gebruikt in gebieden met onstabiele grondlagen zoals veen of klei, waarin verzakkingen en bodemdaling regelmatig voorkomen.

Werking en typen heipalen

Er zijn verschillende manieren om heipalen in de grond te plaatsen. De drie meest gebruikte methoden zijn heien, schroeven en boren, zoals beschreven in bron [1]. Bij heien wordt een zwaar heiblok gebruikt om de paal in de grond te drukken, bij schroeven wordt de paal gedraaid in de grond en bij boren wordt eerst een gat gemaakt, waarna de paal geplaatst en met beton versterkt wordt.

De meest gebruikte typen heipalen in Nederland zijn prefab betonnen heipalen, stalen buispalen en schroefpalen, zoals vermeld in bron [4]. Prefab betonnen heipalen zijn vooral geschikt voor zware constructies, terwijl stalen buispalen flexibel zijn en geschikt zijn voor diepe funderingen. Schroefpalen worden vaak gebruikt bij kleinere constructies of bij beperkte werkruimte, zoals bij veranderingen aan een bestaand gebouw.

Toepassingsgebieden

Heipalen worden vaak gebruikt in regio's waar de bovenste grondlagen te slap zijn om een fundering op staal te ondersteunen. In het westen van Nederland, waar het land vaak uit veen- of kleigrond bestaat, is een paalfundering vaak nodig. Ook in regio’s zoals het Groene Hart, waar de ondergrond zeer instabiel is, worden heipalen regelmatig ingezet om de stabiliteit van het gebouw te waarborgen.

In regio’s zoals Groningen en Friesland, waar bodemdaling en aardbevingen voorkomen, worden innovatieve funderingstechnieken gebruikt. Hier worden flexibele paalfunderingen en aardbevingsbestendige constructies toegepast om schade aan gebouwen te beperken. In deze regio’s is het gebruik van heipalen niet alleen een keuze, maar vaak een vereiste.

Voordelen en nadelen van fundering met heipalen

Hoewel heipalen een betrouwbare en stabiele funderingsmethode zijn, zijn er ook nadelen aan verbonden. De uitvoering van een paalfundering is aanzienlijk duurder dan fundering op staal, en het proces vereist meestal het gebruik van zware machines en gespecialiseerde bemanning. Bovendien kan het heien van palen overlast veroorzaken, zoals geluid, trillingen en stof, vooral in bebouwde omgevingen.

Aan de andere kant bieden heipalen een aantal voordelen. Ze zorgen voor een extreme stabiliteit, zelfs in onstabiele grondlagen. Daarnaast is een paalfundering beter geschikt voor zware constructies, zoals appartementencomplexen of industriële gebouwen. Ook bij aanbouwprojecten in gebieden met problemen met verzakkingen of bodemdaling is een paalfundering vaak de enige praktische oplossing.

Keuze tussen fundering op staal en op heipalen: wat zijn de factoren?

De keuze tussen fundering op staal en fundering met heipalen moet steeds worden gemaakt op basis van een aantal cruciale factoren. Deze factoren zijn:

1. Aard van de ondergrond: De stabiliteit en draagkracht van de grond bepalen of een fundering op staal voldoet of of heipalen nodig zijn.
2. Gewicht van de constructie: Zware gebouwen of constructies vereisen vaak een diepere fundering, zoals heipalen.
3. Regelgeving en bouwvoorzieningen: In sommige regio’s is een paalfundering wettelijk verplicht, vooral in gebieden met aardbevingen of bodemdaling.
4. Duurzaamheid en innovatie: Nieuwe funderingstechnieken en duurzame materialen kunnen invloed hebben op de keuze.

In de praktijk wordt de keuze vaak gemaakt op basis van een sondering, waarbij de ondergrond in kaart wordt gebracht. Deze sondering helpt bij het bepalen van de diepte van de draagkrachtige grondlaag en of een fundering op staal voldoet of of heipalen nodig zijn.

Stappenplan voor het kiezen van de juiste fundering

Bij een bouw- of verbouwproject is het kiezen van de juiste fundering een essentieel onderdeel van het proces. Het volgende stappenplan helpt bij het bepalen van de meest geschikte funderingsmethode:

1. Sondering uitvoeren: Door middel van een sondering worden de bodemlagen in kaart gebracht. Dit geeft inzicht in de stabiliteit en draagkracht van de ondergrond.
2. Analyse van de gegevens: De sonderingsrapporten worden geanalyseerd om te bepalen of een fundering op staal voldoet of of heipalen nodig zijn.
3. Berekening door constructeur: Een constructeur berekent de nodige funderingsparameters, zoals de dikte van de fundering, de lengte van de palen en de vereiste wapening.
4. Keuze van funderingsmethode: Op basis van de sondering en de berekening wordt de juiste funderingsmethode gekozen.
5. Uitvoering van de fundering: De fundering wordt uitgevoerd door een ervaren aannemer. Bij heipalen wordt vaak een heibedrijf ingeschakeld.
6. Controle en inspectie: Na de uitvoering wordt de fundering geïnspecteerd en gecontroleerd op conformiteit met de bouwvoorzieningen.

Dit stappenplan zorgt ervoor dat de fundering veilig, duurzaam en conform de bouwvoorzieningen is uitgevoerd.

Duurzame alternatieven en innovatieve funderingstechnieken

In de huidige bouwpraktijk is duurzaamheid een steeds belangrijkere factor. Daarom zijn er ook duurzame alternatieven voor funderingen, zoals het gebruik van lichte constructies of innovatieve funderingstechnieken. In regio's waar de ondergrond niet ideaal is, kunnen lichte constructies worden gebruikt om de belasting op de grond te verminderen.

Bijvoorbeeld, in gebieden met problemen met bodemdaling of aardbevingen worden flexibele paalfunderingen gebruikt die minder kwetsbaar zijn voor schade. Ook zijn er experimenten met biologische of duurzame materialen voor funderingen, zoals het gebruik van bioplastiek of houtvezels in combinatie met beton.

Conclusie

De keuze tussen fundering op staal en fundering met heipalen is een cruciale beslissing bij elke bouw- of verbouwproject. Fundering op staal is een eenvoudige en kostenefficiënte methode die geschikt is voor gebieden met stabiele grondlagen, terwijl fundering met heipalen nodig is in regio's met onstabiele of samendrukbare grond. De keuze moet steeds worden gemaakt op basis van een sondering en berekening door een constructeur.

Hoewel fundering op staal vaak de economischste oplossing is, zijn er situaties waarin heipalen de enige praktische keuze zijn. In regio's met problemen met verzakkingen, bodemdaling of aardbevingen is een paalfundering vaak verplicht. Daarnaast kunnen duurzame alternatieven en innovatieve funderingstechnieken een rol spelen in de keuze van de funderingsmethode.

Een goed uitgevoerde fundering is de basis voor een veilig en duurzaam gebouw. Door de juiste funderingsmethode te kiezen, kan men zorgen voor een stabiele basis die het gewicht van het gebouw gedurende jaren aan kan.

Bronnen

1. bouwwereld.nl - Funderingen
2. schiphofbouw.nl - Fundering aanbouw
3. demargaretha.nl - Fundering aanbouw
4. fundering.help - Fundering met heipalen
5. verbouwkosten.com - Heipalen