Schematische weergave van funderingen op palen: ontwerp, toepassing en controle

Published by Redactie on juli 28, 2025 | Category fundering

Inleiding

Een fundering op palen is een essentieel bouwkundig middel om het gewicht van een gebouw op een stabiele manier in de ondergrond te overbrengen, met name wanneer de draagkrachtige laag diep ligt of de bodem niet geschikt is voor traditionele funderingsmethoden. In dit artikel wordt een schematische weergave van funderingen op palen gegeven, inclusief de ontwerpprocessen, toepassingsgebieden en controlemethoden. Deze informatie is gebaseerd op betrouwbare bronnen uit de bouwsector, waaronder technische handboeken en normen zoals NEN 6740 en CUR-aanbevelingen.

Wat is een fundering op palen?

Een fundering op palen bestaat uit verticale constructies, genaamd palen, die door de grond worden getrokken of ingeheid om het gewicht van een bouwwerk te ondersteunen. Deze palen overbrengen de belastingen van het bouwwerk naar een draagkrachtige laag in de ondergrond. Deze methode wordt vaak toegepast wanneer de draagkrachtige laag te diep ligt voor een traditionele fundering, zoals op putringen of staal.

De palen kunnen gemaakt zijn van verschillende materialen, zoals hout, beton of stalen buizen, en worden ingebracht via diverse methoden, afhankelijk van de ondergrond en de belastingen. De lengte van de palen moet minimaal vijf maal de dwarsdoorsnede zijn om voldoende draagkracht te garanderen.

Schematische weergave van funderingen op palen

1. Structuur van een paalfundering

Een paalfundering bestaat uit een aantal kerncomponenten die samenwerken om de belastingen van het bouwwerk te dragen en te verdelen. Deze onderdelen zijn schematisch weergegeven als volgt:

Palenplan: Een tekening waarop de locatie van elke paal is aangegeven. Deze tekening bevat ook relevante gegevens zoals paalnummering, schachtafmetingen en eventuele aandachtspunten.
Palen: De verticale elementen die de belastingen naar de draagkrachtige laag overbrengen. Ze kunnen uit diverse materialen zijn vervaardigd en worden ingebracht via verschillende technieken.
Funderingsbalken en kolomvoeten: Deze elementen moeten worden afgestemd op de schachtafmetingen van de palen en de verdeling van de belastingen vanuit het bouwwerk.
Belastingverdeling: De belastingen worden verdeeld over de palen op basis van de stramienmaten en de belastingconcentraties van het bouwwerk.
Extra tussenpalen: In sommige gevallen zijn extra tussenpalen nodig om horizontale krachten op te nemen, met name bij complexe bouwschema’s of bij het behoud van stabiliteit.

2. Toepassingsgebieden

Funderingen op palen worden meestal gebruikt in situaties waarin:

De draagkrachtige laag zich op grotere diepte bevindt.
De bodem weinig draagkracht heeft.
Horizontale krachten een rol spelen, zoals bij tunnels of bij gebouwen met complexe bouwschema’s.
Mogelijke toekomstige uitbreidingen van het bouwwerk worden meegenomen in het ontwerp.

In historische steden zoals Amsterdam zijn funderingen op palen al sinds de 17e eeuw gebruikt, zoals bij het Paleis op de Dam, dat in 1665 is gefundeerd op 13.659 houten palen.

Ontwerp van een paalfundering

Het ontwerp van een paalfundering moet worden gedaan volgens de relevante bouwnormen, zoals de NEN 6740. Deze norm stelt eisen aan het ontwerp op basis van drie grenstoestanden:

Uiterste grenstoestand 1A: Wanneer de op de paalfundering werkende krachten groter zijn dan de draagkracht van de grond, leidt dit tot bezwijken.
Uiterste grenstoestand 1B: Vervormingen die zodanig zijn dat de veiligheid van de bouwconstructie en de belendingen niet meer gegarandeerd is.
Bruikbaarheidsgrenstoestand 2: Vervormingen of schade die leiden tot ongewenst verlies van bruikbaarheid en verhoogde onderhoudskosten.

Bij het ontwerp worden ook de volgende aspecten meegenomen:

Geotechnische categorie (GC): Aan de hand van de GC worden berekeningseisen gesteld. GC 1 vereist geen berekeningen, GC 2 volgt de norm, en GC 3 volgt de norm met eventuele aanvullende eisen.
Representatieve geometrie: Dit betreft het sondeerbeeld en de ligging en karakteristiek van diverse grondlagen.
Constructieve aard: De aard van de constructie bepaalt mede hoe de belastingen worden verdeeld over de palen.

Inbrengmethoden en hun invloed

De manier waarop palen in de grond worden gebracht heeft grote invloed op de draagkracht en het vervormingsgedrag van de fundering. Op basis van de inbrengtechniek kunnen paalsystemen worden ingedeeld in drie categorieën:

Inbrengmethode met grondverdringing: Bij deze methode wordt de grond rondom de paal verdrongen, wat kan leiden tot verdichting van de omringende grond.
Inbrengmethode met geen of geringe grondverdringing: Hierbij wordt de grond minimaal verstoord.
Inbrengmethode met grondverwijdering: Bij deze methode wordt een gat gegraven waarin de paal wordt geplaatst, wat minder impact heeft op de omringende grond.

De keuze van de juiste inbrengmethode hangt af van de ondergrond, de benodigde draagkracht en de omgevingsfactoren.

Draagkracht en controlemethoden

De draagkracht van een paal kan worden bepaald op verschillende manieren:

Berekenen: Op basis van sonderingsgegevens en geotechnische data.
Kalenderen: Met behulp van een kalenderproef waarbij de zakking van de paal wordt gemeten onder een bepaalde belasting.
Proefbelasten: Dit omvat dynamische, statische en pseudo-statiscje proefbelastingen. Deze methoden geven een directe maat voor de draagkracht van de paal.

De kalendering wordt tegenwoordig vooral gebruikt als controle op het uitgevoerde heiwerk. Vooraf kan de draagkracht exacter worden berekend met behulp van moderne sonderingstechnieken.

Belastingverdeling en funderingsconstructie

Bij het ontwerp van de funderingsconstructie is het van belang om:

De afstand tussen de palen te bepalen op basis van de belastingconcentraties en de stramienmaten.
De afmetingen van funderingsbalken en kolomvoeten te afstemmen op de schachtafmetingen van de palen.
Mogelijke toekomstige uitbreidingen van het bouwwerk mee te nemen in het ontwerp. Bij verticale uitbreidingen moeten de palen worden gedimensioneerd op de eindsituatie.

Invloed van horizontale krachten en horizontale verplaatsingen

In sommige gevallen kunnen horizontale krachten een rol spelen, bijvoorbeeld bij tunnels of bij gebouwen met complexe bouwschema’s. In dergelijke gevallen dient rekening te worden gehouden met:

Horizontale verplaatsingen van de ondergrond en het bouwwerk.
Paal-plaatfunderingen, waarbij palen worden gecombineerd met platen voor een betere verdeling van horizontale krachten.
Mate van inklemming van de paalkop, wat invloed heeft op de berekening van de paalkrachten.
Verbindingen tussen funderingselementen en de constructie, zoals de onderwaterbetonvloer en de constructievloer.

Invloed van nabijgelegen constructies

Het trekken van damwanden nabij een fundering op palen kan een nadelig effect hebben op de paalfundering. In de ROK wordt aangegeven dat er eisen zijn aan de afstand tussen de damwand en de trekpalen om schade te voorkomen. Daarnaast dient rekening te worden gehouden met de verticale veerstijfheid van palen, ankers en damwanden, die moet worden bepaald volgens CUR-aanbeveling 77.

Aandachtspunten bij het ontwerp

Bij het ontwerp van een fundering op palen moeten verschillende aandachtspunten worden meegenomen:

Sonдерingen: Welke sonderingen zijn gebruikt en hoe de verschillen tussen deze sonderingen zijn verwerkt.
Heibaarheid van geheide palen: De heibaarheid van de palen moet worden beoordeeld in relatie tot de vigerende sonderingen.
Tijdstip van aanbrengen van palen: Of de palen worden aangebracht voor of na de ontgraving.
Belasting van paal door owb-vloer: Bij toepassing van een owb-vloer moet het onderwatergewicht als belasting op de palen worden meegenomen.
Niveau van schachtwrijving: Het niveau waarop de schachtwrijving is meegenomen in de berekening van de paaldraagkracht.
Paalfactoren: De paalfactoren van druk- en trekpalen (ap, as, at, b en s) moeten duidelijk zijn in het ontwerprapport.
Reductie van conusweerstand: Door ontgraving kan de conusweerstand verlaagd worden. De gebruikte berekeningsmethode moet hierop worden gecontroleerd.

Conclusie

Funderingen op palen zijn een bewezen en betrouwbare methode om bouwwerken op een stabiele manier te ondersteunen, vooral in situaties waarin de draagkrachtige laag diep ligt of de bodem weinig geschikt is voor traditionele funderingen. Het ontwerp van dergelijke funderingen moet zorgvuldig worden aangepakt, met rekening houdend met de geotechnische data, de inbrengmethoden en de belastingen van het bouwwerk. Een schematische weergave van de fundering, zoals het palenplan en de verdeling van de belastingen, is essentieel voor een correcte uitvoering.

Door middel van moderne berekeningsmethoden en controleproeven, zoals kalendering en proefbelastingen, kan de draagkracht van de palen worden bepaald en de veiligheid van de fundering gegarandeerd worden. Bovendien is het belangrijk om mogelijke toekomstige uitbreidingen van het bouwwerk in het ontwerp mee te nemen.

Een goed ontworpen fundering op palen draagt bij aan de duurzaamheid en veiligheid van een bouwwerk, zowel tijdens de bouw als in het dagelijks gebruik.

Bronnen

pal
weergave