Fundering op palen: Toepassing, keuze en voor- en nadelen

Inleiding

Een fundering op palen is een bewezen en stevige funderingsmethode die vaak wordt toegepast wanneer de draagkrachtige grondlagen te diep liggen om een traditionele fundering op staal of putringen te plaatsen. Deze methode is sinds de 17e eeuw gebruikt in Nederland, waarbij het Paleis op de Dam in 1665 al gefundeerd werd op 13.659 houten palen. Vandaag de dag zijn er verschillende soorten palen en inbrengmethoden beschikbaar, waarbij de keuze afhankelijk is van de ondergrond, de bouwbelasting, en andere factoren. In dit artikel bespreken we de toepassing van fundering op palen, de draagkracht, de verschillende types palen, en de voor- en nadelen van deze funderingsmethode.

Wat is een fundering op palen?

Een fundering op palen is een bouwtechniek waarbij palen diep in de grond worden ingebracht om het gewicht van het gebouw en de daarop werende krachten over te brengen naar een draagkrachtige bodemlaag. Deze methode wordt gekozen als de zandlaag, waarop funderingen meestal rusten, te diep ligt (meestal dieper dan 3 meter). De palen zorgen er voor dat het gewicht van het gebouw op een stevige ondergrond kan rusten, wat zorgt voor een betere stabiliteit en minder kans op neerzakking.

Zand is een voorkeursbodem voor fundering omdat het relatief waterdicht is en niet zo snel samendrukt als bijvoorbeeld klei of veen. Klei houdt veel water vast, wat kan leiden tot samendrukking en ongelijke neerzakking van de fundering. Een fundering op palen zorgt er dus voor dat het gewicht van het gebouw niet op deze zwakkere bovengrondlagen rust.

Toepassing

Een fundering op palen wordt vooral gebruikt in gebieden met zwakke bovengrondlagen, zoals veen of klei. In dergelijke situaties is een fundering op staal of putringen niet geschikt, omdat deze methode niet diep genoeg kan komen om op een stevige bodem te rusten. In dat geval is het verplicht om een fundering op palen te kiezen. Een onofficiële regel is dat een fundering op palen nodig is als de zandlaag dieper ligt dan 3 meter.

Bijvoorbeeld: In de 19e eeuw werd het Centraal Station in Amsterdam gefundeerd op houten palen, omdat de zandlagen onder de locatie te diep lagen. Deze methode is sindsdien verder ontwikkeld en zijn er tegenwoordig diverse moderne paaltypes beschikbaar.

Draagkracht van funderingspalen

De draagkracht van een funderingspaal is bepaald door twee belangrijke factoren:

  1. Puntweerstand aan de voet van de paal: Dit is de weerstand die de bodem biedt tegen de paal aan de punt. Deze wordt bepaald door de gemiddelde drukspanning van de grond, over een gebied van 8× de paalmaat boven de paalpunt en 4× onder de punt, vermenigvuldigd met het oppervlak van de paalvoet.

  2. Wrijvingsweerstand langs de paal: De wrijving die ontstaat tussen de paalwand en de omringende grond draagt ook bij aan de totale draagkracht. De mate van wrijving hangt af van de aard van de grond (bijvoorbeeld zand of klei), de vorm van de paal, en de diepte waarop de paal is ingebracht.

De lengte van de paal moet minimaal vijf keer de dwarsdoorsnede zijn, zodat de paal voldoende draagkracht kan leveren en niet te snel breekt of buigt. De keuze voor de juiste paal is daarom cruciaal voor de stabiliteit van het gebouw.

Verschillende types palen

Er zijn verschillende types palen die gebruikt kunnen worden voor een fundering op palen. De keuze van het juiste paaltype hangt af van de inbrengmethode, de ondergrond, en de vereisten van het gebouw. De palen worden ingedeeld in drie categorieën op basis van de inbrengmethode en de mate van grondverdringing:

A. Inbrengmethode met grondverdringing

Bij deze methode wordt de paal in de grond geperst of geslagen, wat leidt tot een aanzienlijke verdringing van de grond. Dit heeft tot gevolg dat de grond rondom de paal verdicht, wat kan bijdragen aan de draagkracht van de paal. Deze methode is geschikt voor zandige grondlagen en zorgt voor een sterke fundering.

B. Inbrengmethode met geen of geringe grondverdringing

Bij deze methode wordt de paal op een andere manier in de grond gebracht, zoals door boring of drukken, zonder dat er veel grondverdringing optreedt. Deze methode is geschikt voor zachte grondlagen waarbij geen grote verdringing gewenst is, bijvoorbeeld in bebouwde omgevingen waarbij het belangrijk is om trillingen en geluid tot een minimum te beperken.

C. Inbrengmethode met grondverwijdering

Bij deze methode wordt eerst een gat gemaakt in de grond, waarin vervolgens de paal wordt geplaatst. Deze methode leidt tot een zekere mate van grondontspanning, omdat grond wordt verwijderd. Deze methode is meestal niet geschikt voor zandige grondlagen, omdat de grond minder draagkrachtig wordt door het verwijderen van materiaal.

Meest gebruikte paaltypes in Nederland

De meest gebruikte paaltypes in Nederland zijn:

  • Houten palen: Deze palen werden vroeger vaak gebruikt, zoals bij het Paleis op de Dam en het Centraal Station. Ze zijn echter niet geschikt voor alle situaties, omdat houten palen kunnen rotten bij lage grondwaterstanden. Dit is een belangrijk nadeel, zoals uit een verhaal in de bron duidelijk wordt dat een aanbouw met houten palen al na een jaar scheuren vertoonde door rotting van de palen.

  • Geheide, in de grond gevormde palen: Deze palen worden gemaakt door middel van boring in de grond en het vervolgens vullen met beton. Ze zijn geschikt voor zachte grondlagen en bieden goede draagkracht.

  • Geheide, geprefabriceerde betonpalen: Deze palen worden in een fabriek vervaardigd en vervolgens in de grond gebracht. Ze zijn sterk en geschikt voor zandige grondlagen.

  • Avegaarpalen: Deze palen zijn gemaakt van staal en worden vaak gebruikt in bebouwde omgevingen. Ze zijn geschikt voor zachte grondlagen en kunnen snel en efficiënt geplaatst worden.

  • Geschroefde, in de grond gevormde palen: Deze palen worden gemaakt door middel van schroeven in de grond, waardoor ze langzaam worden ingebracht. Ze zijn geschikt voor zachte grondlagen en zorgen voor weinig trillingen en geluid.

Voor- en nadelen van fundering op palen

Een fundering op palen heeft verschillende voordelen, maar ook een aantal nadelen die bij de keuze van de funderingsmethode moeten worden meegenomen.

Voordelen

  1. Sterke fundering: Een fundering op palen kan op zeer diepe zandlagen komen, wat zorgt voor een veel steviger en betrouwbaarder fundament dan een fundering op staal of putringen.

  2. Minder kans op neerzakking: Omdat de palen in een draagkrachtige laag liggen, is de kans op neerzakking veel kleiner. Dit voorkomt bijvoorbeeld scheuren in muren, die vaak ontstaan door ongelijke neerzakking van de fundering.

  3. Toepasbaar in diverse grondlagen: Fundering op palen is geschikt voor zowel zandige als zachte grondlagen, waardoor het een veelzijdige methode is.

  4. Veiligheid: Een fundering op palen wordt vaak aangeraden, ook wanneer de zandlaag al dichtbij ligt, omdat het een extra veiligheidsfactor biedt.

  5. Duurzaamheid: Moderne paaltypes zoals geprefabriceerde betonpalen en Avegaarpalen zijn sterk en duurzaam, wat langere levensduur en minder onderhoud oplevert.

Nadelen

  1. Hogere kosten: Een fundering op palen is in het algemeen duurder dan een fundering op staal of putringen, omdat het meer arbeid en materialen vereist om de palen in de grond te brengen.

  2. Complexere constructieberekening: De constructieberekening voor een fundering op palen is complexer dan voor andere funderingsmethoden. Het is daarom belangrijk om een ervaren constructeur te betrekken bij het ontwerp en de uitvoering van de fundering.

  3. Problemen met houten palen: Houten palen zijn niet geschikt voor alle situaties, omdat ze kunnen rotten bij lage grondwaterstanden. Dit kan leiden tot stabiliteitsproblemen en scheuren in het gebouw.

  4. Mogelijke verdringing of trillingen: Afhankelijk van de inbrengmethode kunnen er trillingen of verdringing in de grond optreden, wat in bebouwde gebieden niet gewenst is. Het is daarom belangrijk om de juiste inbrengmethode te kiezen.

  5. Lange uitvoeringstijd: Het plaatsen van palen kan langer duren dan het plaatsen van een fundering op staal, omdat het dieper in de grond moet komen.

Keuze van het juiste paaltype

De keuze van het juiste paaltype is van essentieel belang voor de stabiliteit en duurzaamheid van de fundering. De keuze hangt af van verschillende factoren:

  1. De ondergrond: De aard van de ondergrond bepaalt welk paaltype het beste geschikt is. Bijvoorbeeld: in zandige grondlagen zijn geprefabriceerde betonpalen geschikt, terwijl in zachte grondlagen Avegaarpalen of geschroefde palen beter werken.

  2. De inbrengmethode: De inbrengmethode bepaalt hoe de paal in de grond wordt gebracht en hoeveel grondverdringing er optreedt. De keuze van de inbrengmethode hangt af van de omgeving en de wensen van de bouwer.

  3. De belasting van het gebouw: Het gewicht en de belasting van het gebouw bepalen hoeveel draagkracht de paal moet kunnen leveren. Dit heeft invloed op de lengte, doorsnede en materiaalkeuze van de paal.

  4. De locatie van het gebouw: In bebouwde omgevingen is het vaak belangrijk om trillingen en geluid tot een minimum te beperken, wat invloed heeft op de keuze van de inbrengmethode.

  5. Duurzaamheid en onderhoud: Houten palen kunnen rotten bij lage grondwaterstanden, terwijl moderne paaltypes zoals beton- en stalen palen veel duurzamer zijn.

Het is daarom belangrijk om een ervaren constructeur te betrekken bij de keuze van het paaltype en de inbrengmethode. Deze kan op basis van een bodemsurveillance en een constructieberekening het beste paaltype kiezen voor de specifieke situatie.

Toekomstige ontwikkelingen en innovaties

De bouwsector blijft zich ontwikkelen, en dit geldt ook voor funderingsmethoden. In de afgelopen jaren zijn er verschillende innovaties opgeleverd die gericht zijn op duurzaamheid, efficiëntie, en milieubeleid.

  1. Duurzaamheid: Er is steeds meer aandacht voor duurzame bouwmateriaals, zoals paaltypes die minder CO2-uitstoot veroorzaken. Bovendien zijn er nieuwe paaltypes ontwikkeld die minder grondverdringing veroorzaken, wat gunstig is voor de omgeving.

  2. Efficiëntie: Er zijn paaltypes ontwikkeld die sneller in de grond kunnen worden gebracht, wat de bouwtijd verkort. Dit is vooral belangrijk in bebouwde gebieden waar snelheid en efficiëntie belangrijk zijn.

  3. Milieubeleid: De aangescherpte milieueisen hebben geleid tot het ontwikkelen van paaltypes die minder geluid, trillingen en oliespatten veroorzaken. Dit is vooral belangrijk in bebouwde omgevingen waar het belangrijk is om het comfort van de omgeving te behouden.

  4. Urbanisatie: Door de stijgende urbanisatie in Nederland is er een groeiend vraag naar creatieve funderingsoplossingen. In het centrum van steden wordt er vaak op kleine oppervlaktes gebouwd, wat leidt tot het ontwikkelen van innovatieve paaltypes die geschikt zijn voor dicht bebouwde omgevingen.

  5. Concurrentie en arbeidsomstandigheden: De concurrentie tussen bouwbedrijven heeft geleid tot het ontwikkelen van betere paaltypes en efficiëntere inbrengmethoden. Bovendien is er aandacht voor de arbeidsomstandigheden van de bouwvakkers, wat heeft geleid tot het ontwikkelen van paaltypes die veiliger en gemakkelijker te plaatsen zijn.

Deze ontwikkelingen tonen aan dat de bouwsector continu groeit en zich ontwikkelt. Het is daarom belangrijk om bij te blijven met de nieuwste ontwikkelingen in de funderingssector, zodat de beste keuzes kunnen worden gemaakt bij het ontwerp en de uitvoering van een fundering op palen.

Conclusie

Een fundering op palen is een bewezen en stevige funderingsmethode die vaak wordt gebruikt wanneer de zandlaag te diep ligt of de ondergrond niet geschikt is voor een fundering op staal of putringen. Deze methode biedt een aantal voordelen, zoals een sterke fundering, minder kans op neerzakking, en toepasbaarheid in diverse grondlagen. Echter, een fundering op palen is in het algemeen duurder en vereist een complexere constructieberekening dan andere funderingsmethoden.

De keuze van het juiste paaltype is van essentieel belang voor de stabiliteit en duurzaamheid van de fundering. Het is daarom belangrijk om een ervaren constructeur te betrekken bij het ontwerp en de uitvoering van de fundering. Moderne paaltypes zoals geprefabriceerde betonpalen en Avegaarpalen zijn sterk en geschikt voor diverse situaties.

De bouwsector blijft zich ontwikkelen, en ook in de funderingssector zijn er verschillende innovaties opgeleverd. Deze ontwikkelingen zijn gericht op duurzaamheid, efficiëntie, en milieubeleid. Het is daarom belangrijk om bij te blijven met de nieuwste ontwikkelingen in de funderingssector, zodat de beste keuzes kunnen worden gemaakt bij het ontwerp en de uitvoering van een fundering op palen.

Bronnen

  1. Nieuwe fundering.nl - Fundering op palen
  2. Constructieshop.nl - Tips van een constructeur: Fundering op palen
  3. Constructieshop.nl - Fundering op palen
  4. Bouwadvieesshop.nl - Fundering op palen

Related Posts