Geheide fundering met betonbalken: Toepassing, voordelen en technische overwegingen

Inleiding

Bij de constructie van een gebouw is de fundering de basis die ervoor zorgt dat de structuur veilig en duurzaam wordt. In Nederland, waar de bodem vaak bestaat uit losse of samendrukbare grondlagen zoals klei, veen en leem, is een goed ontworpen funderingssysteem van groot belang. Een veelgebruikte funderingsmethode is de geheide fundering met betonbalken, waarbij de lading van het gebouw op een stabiele, draagkrachtige ondergrond wordt overgedragen. Deze methode is met name geschikt in gebieden waar de draagkrachtige grondlaag zich dieper onder het maaiveld bevindt.

Deze artikel biedt een uitgebreid overzicht van geheide funderingen met betonbalken, inclusief technieken, materialen, toepassingsgebieden en overwegingen bij de uitvoering. Op basis van de informatie uit betrouwbare bronnen is het doel om zowel huiseigenaren als professionele bouwers te informeren over de technische en praktische aspecten van deze funderingsvorm.

1. Wat is een geheide fundering met betonbalken?

Een geheide fundering is een type fundering waarbij palen of balken mechanisch in de grond worden gedreven met behulp van een heistelling. Deze methode wordt toegepast wanneer de draagkrachtige grondlaag zich op grotere diepte bevindt. De geheide balken of palen dringen door de bovengrondlagen heen en rusten uiteindelijk op een stabiele laag, zoals zand of grind, die het gewicht van het gebouw kan dragen.

Bij geheide funderingen met betonbalken wordt gebruikgemaakt van gewapend beton dat in vorm is van een balk of paal. Deze balken worden geproduceerd in fabrieken en daarna vervoerd naar de bouwplaats, waar ze met behulp van een heistelling in de grond worden gedreven. De balken zijn meestal langer dan 3 meter en kunnen tot 36 meter lang zijn, afhankelijk van de productiebeperkingen en transportmogelijkheden.

Deze methode is betrouwbaar en heeft zich bewezen in de bouwpraktijk, met name in het westen van Nederland, waar het grondoppervlak vaak niet voldoende draagvermogen biedt.

2. Toepassingsgebieden van geheide funderingen met betonbalken

2.1 Bouw op kleigrond

Wanneer de grond boven een diepte van 3 meter uit klei bestaat, is het vaak nodig om een fundering met palen of balken te gebruiken. Kleigrond heeft een lage draagcapaciteit en is meestal samendrukbare, wat leidt tot instabiliteit. In dergelijke gevallen wordt een geheide fundering met betonbalken gebruikt om het gewicht van het gebouw over te brengen op de onderliggende zand- of grindlagen die stabieler zijn.

2.2 Aanbouw en verbouw

Geheide funderingen zijn ook vaak toegepast bij aanbouw- en verbouwprojecten, met name bij schuren, kelders of kleinere uitbreidingen. In dergelijke situaties is het vaak niet nodig om een volledige plaatfundering te bouwen, maar wordt een strokenfundering of poerenfundering met geheide betonbalken voldoende. Deze methode is kostenefficiënt en geschikt voor lichte of matige belastingen.

2.3 Lage draagkrachtige laag

Wanneer de draagkrachtige grondlaag zich op ongeveer 80 tot 100 cm onder het maaiveld bevindt, zoals vaak het geval is bij zandgrond, is een geheide fundering met betonbalken vaak de meest praktische en kostenefficiënte oplossing. In dergelijke gevallen zijn de balken korter en kunnen ze snel in de grond worden geheid.

3. Technische kenmerken en inbrengmethoden

3.1 Materialen

De balken die gebruikt worden in geheide funderingen zijn meestal gemaakt van gewapend beton. Deze balken zijn ontworpen om de belastingen van het gebouw te dragen en eventuele horizontale gronddruk in de eindfase op te vangen. De balken zijn gemaakt in vaste segmenten en worden vooraf in een fabriek geproduceerd. De maximale lengte van deze balken is beperkt door productie- en transportoverwegingen.

Daarnaast zijn er ook stalen buispalen en betonnen palen met een holle kern die vaak worden ingezet in combinatie met geheide funderingen. Deze palen zijn lichter en kunnen in segmenten in de grond worden geslagen. De holle kern bespaart materiaal zonder in te leveren op draagvermogen. Een voorbeeld daarvan is de ECO-paal, die vaak wordt gebruikt bij verbouw- of herstelprojecten.

3.2 Inbrengmethodes

Bij het heien van balken of palen in de grond worden verschillende methodes onderscheiden, afhankelijk van de grondkenmerken en het gewenste bouwresultaat:

• Met grondverdringing: Hierbij wordt de grond verdrongen door de balk of paal. Voorbeelden zijn geheide palen van beton, hout of staal. Deze methode wordt vaak toegepast bij zand- en kleigrond.

• Zonder of met geringe grondverdringing: Geschroefde of gedrukte paalsystemen vallen hieronder. Deze methode is minder invasief en wordt vaak gebruikt in stedelijke gebieden waar trillingen van heien schade kunnen veroorzaken aan aangrenzende gebouwen.

• Met grondverwijdering: In dit geval wordt de grond tijdens het plaatsen van de balk of paal verwijderd. Deze methode is geschikt voor het herstellen van funderingen of bij het werken in complexe grondstructuren.

De keuze van de juiste inbrengmethode hangt af van de grondkenmerken, het gewicht van het gebouw en de omgevingsvoorwaarden.

4. Voordelen van geheide funderingen met betonbalken

4.1 Kostenefficiëntie

Geheide funderingen zijn vaak kostenefficiënt, met name in vergelijking met andere funderingsvormen zoals boorpalen. De inbrengmethode is relatief snel en vereist weinig voorbereiding. Bovendien zijn geheide funderingen vaak voldoende voor lichte tot matige belastingen, wat betekent dat er geen ingewikkelde constructies nodig zijn.

4.2 Snelle uitvoering

Het heien van balken is een snelle methode, vooral bij grootschalige projecten. Omdat de balken vooraf zijn geproduceerd en alleen nog in de grond hoeven te worden geheid, is er weinig tijd nodig voor het bouwen van de fundering. Dit maakt de methode geschikt voor projecten met een korte bouwtijd.

4.3 Stabiele ondergrond

Geheide funderingen zijn geschikt voor gebieden met onstabiele of samendrukbare grondlagen. Door de balken of palen in de grond te heien, wordt het gewicht van het gebouw overgedragen op een diepere, draagkrachtige laag. Dit zorgt voor een stabiele fundering die minder gevoelig is voor grondverzakking of andere grondinstabiliteiten.

4.4 Betrouwbaarheid

De techniek van heien met betonbalken is bewezen in de bouwpraktijk. Het is een betrouwbare methode die weinig risico’s oplevert bij correcte uitvoering. De balken zijn sterk en duurzaam, wat ervoor zorgt dat de fundering jarenlang goed functioneert.

5. Nadelen en beperkingen

5.1 Trillingen en geluid

Het heien van balken in de grond kan trillingen veroorzaken die schade kunnen aanrichten aan aangrenzende gebouwen. Daarom wordt deze methode vaak niet gebruikt in dichtbebouwde stedelijke gebieden. In dergelijke gevallen wordt vaak gekozen voor geschroefde of gedrukte paalsystemen, die minder trillingen veroorzaken.

5.2 Transportbeperkingen

De balken die gebruikt worden in geheide funderingen zijn meestal relatief lang en zwaar. Dit maakt het vervoer naar de bouwplaats beperkt en vereist vaak een zwaar transportvoertuig. In geval van beperkte toegang tot de bouwplaats kan dit een belemmering zijn voor de toepassing van deze methode.

5.3 Grootte van het bouwwerk

Geheide funderingen zijn meestal geschikt voor lichte tot matige belastingen. Bij grotere of zwaardere gebouwen kan een andere funderingsvorm, zoals een plaatfundering of poerenfundering, beter zijn. Dit is met name het geval bij woonzalen, sporthallen of andere zware constructies.

6. Alternatieven en vergelijkingen

6.1 Boorpalen

Boorpalen zijn een alternatief voor geheide funderingen. In plaats van de balken of palen in de grond te heien, wordt er eerst een gat geboord en vervolgens gevuld met beton en wapening. Deze methode is geschikt in gebieden waar heien niet mogelijk is, bijvoorbeeld in oude stadscentra waar trillingen schade kunnen veroorzaken.

De voordelen van boorpalen zijn: - Minder trillingen en geluid - Geschikt voor complexe grondstructuren - Precieze uitvoering mogelijk

Een nadeel is dat boorpalen meestal duurder zijn dan geheide funderingen.

6.2 Gedrukte paalsystemen

Gedrukte paalsystemen worden vaak gebruikt bij het herstellen van bestaande funderingen. In tegenstelling tot geheide funderingen wordt hierbij gebruikgemaakt van gedrukte palen die via de muur van een constructie in de grond worden gedrukt. Deze methode is geschikt voor het herstel van instabiele funderingen, maar minder geschikt voor nieuwe bouwprojecten.

6.3 Geschroefde paalsystemen

Geschroefde paalsystemen zijn een milieuvriendelijke en minder invasieve methode. In plaats van de balken in de grond te heien, worden ze met een boor in de grond geschroefd. Deze methode is met name geschikt in stedelijke gebieden waar trillingen niet gewenst zijn.

7. Belang van constructieberekeningen

7.1 Veiligheid en duurzaamheid

Een constructieberekening is essentieel bij het ontwerp en de uitvoering van een fundering. Deze berekening bepaalt hoeveel belasting de fundering kan dragen en of de gekozen methode geschikt is voor de omgeving. Hoewel een constructieberekening niet altijd verplicht is – bijvoorbeeld bij kleine aanbouwprojecten – is het verstandig om deze altijd te laten uitvoeren om de veiligheid en duurzaamheid van de fundering te garanderen.

7.2 Voldoening aan bouwvoorschriften

Een constructieberekening helpt bij het voldoen aan de bouwvoorschriften en technische normen. In Nederland gelden duidelijke regels voor funderingen, met name in gebieden met zwakke grondlagen. Door een berekening te laten uitvoeren, is er meer kans dat de fundering voldoet aan deze eisen.

7.3 Vertrouwen bij huiseigenaren en bouwers

Een constructieberekening geeft huiseigenaren en bouwers het nodige vertrouwen in de kwaliteit van de fundering. Het weet je zeker dat de fundering veilig is en dat het gebouw langdurig kan worden gebruikt zonder schade of instabiliteit.

8. Uitvoering van geheide funderingen met betonbalken

8.1 Voorbereiding van de bouwplaats

Voor het heien van de balken is het belangrijk dat de bouwplaats goed voorbereid is. Dit betreft het verwijderen van obstakels, het afbakenen van de funderingsgebieden en het zorgen voor toegang voor het heierschip. Ook moet de grond vrij zijn van obstakels of onregelmatheden die het heien kunnen belemmeren.

8.2 Heien van de balken

Het heien van de balken gebeurt met een heistelling, een machine die een zwaar heiblok op de balk laat vallen. Dit proces wordt herhaald tot de balk op een stabiele, draagkrachtige laag rust. Tijdens het heien wordt gecontroleerd of de balk correct in de grond zit en of er geen schade ontstaat door de druk of trillingen.

8.3 Aansluiting op de bovenconstructie

Na het heien van de balken wordt de fundering afgemaakt door de balken aan te sluiten op de bovenconstructie. Dit kan bijvoorgebeeld een verdieping, metselwerk of vloerconstructie zijn. De aansluiting moet stevig en waterdicht zijn om te voorkomen dat er schade ontstaat door vocht of instabiliteit.

9. Kosten en budgetoverzicht

De kosten van een geheide fundering met betonbalken hangen af van meerdere factoren, zoals de afmetingen van het project, de lengte en het aantal balken, de complexiteit van de grondstructuren en de toegankelijkheid van de bouwplaats. In het algemeen zijn geheide funderingen kostenefficiënt in vergelijking met andere funderingsvormen, maar is het raadzaam om meerdere offertes te verkrijgen voor een goed prijsbeeld.

Een ruwe indeling van de kosten per type fundering kan als volgt zijn:

Opmerking: Deze kosten zijn voorbeeldaard en kunnen variëren per regio en project.

10. Conclusie

Geheide funderingen met betonbalken zijn een betrouwbare en kostenefficiënte oplossing voor funderingsprojecten in gebieden met zwakke of samendrukbare grondlagen. Deze methode is met name geschikt in het westen van Nederland, waar de bovenste grondlagen vaak niet voldoende draagvermogen bieden. De balken worden met behulp van een heistelling in de grond gedreven en rusten uiteindelijk op een stabiele draagkrachtige laag.

De keuze van de juiste inbrengmethode, het aantal balken en de lengte ervan hangt af van de grondkenmerken, het gewicht van het gebouw en de omgevingsvoorwaarden. Het is verstandig om altijd een constructieberekening te laten uitvoeren om de veiligheid en duurzaamheid van de fundering te garanderen.

Hoewel geheide funderingen voordelen hebben, zijn er ook beperkingen, zoals trillingen die schade kunnen veroorzaken aan aangrenzende gebouwen. In dergelijke gevallen kan het gebruik van geschroefde of gedrukte paalsystemen een betere oplossing zijn.

In het kader van bouwprojecten is het belangrijk om goed onderbouwd te kiezen voor de juiste funderingsmethode. Door het gebruik van betrouwbare materialen, moderne technieken en professionele uitvoering, kan een geheide fundering met betonbalken een solide basis vormen voor een langdurig en veilig gebouw.

11. Bronnen

1. Fundering maken voor vloer – Technieken, materialen en bouwpraktijk
2. Ruwbouw – Funderingswerken
3. Bouwdelen – Fundering
4. Fundering op palen – Bouwadviesshop
5. Funderen op zandgrond – Constructieshop