Actieve gronddruk in kelderconstructies: Invloed en berekening

Published by Redactie on juli 7, 2025 | Category kelder

Bij de bouw van kelders is het begrip actieve gronddruk van groot belang. Deze term wordt gebruikt om de druk te beschrijven die een grondmassief uitoefent op een verticale constructie, zoals een kelderwand, wanneer deze constructie zich beweegt. In dit artikel wordt uitgelegd wat actieve gronddruk is, hoe deze ontstaat, en welke invloed deze heeft op de constructie van kelders. Daarnaast wordt aandacht besteed aan de berekening van deze druk en de praktische toepassing in de bouw.

Wat is actieve gronddruk?

Actieve gronddruk is de minimale horizontale druk die het grondlichaam uitoefent op een verticale wand, wanneer deze wand volledig evenwijdig aan zichzelf van het grondlichaam wordt verplaatst. Dit verschijnsel treedt op als de wand in beweging komt, bijvoorbeeld door het opbouwen van een kelder of het verplaatsen van een damwand. De druk die hierdoor ontstaat, wordt meestal opgevangen door de constructie van de kelder.

Deze druk is afhankelijk van de grondsoort, de hoek van inwendige wrijving en de stabiliteit van de constructie. In veel gevallen wordt de actieve gronddruk gebruikt als uitgangspunt bij het ontwerpen van kelderconstructies, omdat deze een belangrijke factor is in de berekening van de krachten die op de wanden werken.

Hoe ontstaat actieve gronddruk?

De actieve gronddruk ontstaat wanneer een constructie, zoals een kelderwand, zich verplaatst ten opzichte van het grondlichaam. Hierbij werkt het grondmassief tegen de wand aan, waardoor een druk ontstaat. Deze druk is groter dan de neutrale gronddruk, maar kleiner dan de passieve gronddruk.

In het geval van een kelder wordt de actieve gronddruk vooral geïnspireerd door de verdunde grondlagen, die bij het verplaatsen van de wanden hun positie veranderen. Daardoor ontstaat er een kracht die op de wanden werkt. In sommige gevallen kan de druk zelfs oplopen tot passieve waarden, vooral als de grond is verder verhard.

Invloed op kelderconstructies

De actieve gronddruk heeft een directe invloed op de stijfheid en stabiliteit van de kelderconstructie. Bij het ontwerpen van een kelder is het belangrijk om rekening te houden met deze druk, zodat de constructie voldoende sterk is om de krachten te weer te staan. Dit geldt zowel voor de wanden als voor de vloeren en de fundering.

In de praktijk wordt bijvoorbeeld gebruikgemaakt van diepwanden of damwanden, die als steunfunctie dienen om de actieve gronddruk op te vangen. Ook wordt er vaak gebruikgemaakt van groutankers of stempels, om de constructie te versterken en de druk te verlagen.

Berekening van actieve gronddruk

De berekening van actieve gronddruk gebeurt meestal op basis van NEN 6740, een standaard die gebruikt wordt bij de berekening van grondkrachten op constructies. Deze berekening houdt rekening met verschillende parameters, waaronder:

De hoek van inwendige wrijving (φ)
De cohesie (c)
Het volumiek gewicht (γ)
De geometrische parameters van de constructie

Voor de berekening van de actieve gronddruk wordt het Coulomb- of Rankine-model vaak gebruikt. Hierbij wordt uitgegaan van een glijdvlak in het grondlichaam, waarbij de druk wordt berekend op basis van de krachten die inwerken op het glijdvlak.

Voorbeeldberekening

Een eenvoudig voorbeeld van de berekening van de actieve gronddruk is als volgt:

$$ P_a = \frac{1}{2} \cdot \gamma \cdot H^2 \cdot \tan^2(45^\circ - \frac{\phi}{2}) $$

waarbij: - $ P_a $ = actieve gronddruk - $ \gamma $ = volumiek gewicht van het grondlichaam - $ H $ = hoogte van de constructie - $ \phi $ = hoek van inwendige wrijving

Deze berekening helpt bij het bepalen van de benodigde stijfheid en versterking van de constructie.

Aanpassingen en maatregelen

Bij de bouw van een kelder is het belangrijk om rekening te houden met de actieve gronddruk en eventuele aanpassingen. Dit kan bijvoorbeeld zijn:

Het aanbrengen van groutankers of stempels om de constructie te versterken
Het gebruiken van dichtgesloten bouwputten om de invloed van de grond te beperken
Het toepassen van geïnjecteerde grond om de grond te versterken en de druk te verminderen

Bij het ontwerpen van een kelder wordt ook vaak gebruikgemaakt van de caissonmethode, waarbij de kelder eerst bovengronds wordt gebouwd en pas daarna naar beneden wordt geplaatst. Hierbij is het belangrijk om rekening te houden met de opwaartse waterdruk en de invloed van het grondwater.

Conclusie

Actieve gronddruk is een belangrijk begrip in de bouw van kelders, omdat het de krachten beïnvloedt die op de constructie werken. De berekening van deze druk is essentieel om een veilige en stabiele constructie te garanderen. De keuze voor de juiste bouwwijze, zoals de wanden-dak-methode of de caissonmethode, bepaalt mede de invloed van de actieve gronddruk op de kelder. Daarnaast zijn er technieken zoals het grouten of het infecteren van grond, die helpen om de druk te beheersen en de stabiliteit van de constructie te vergroten.