fundering

De fundering is de draagconstructie waarop een gebouw geplaatst wordt, meestal onder het maaiveld gelegen. Elk gebouw begint met een goede, passende fundering:
- sterk (moet het gebouw kunnen dragen)
- stevig, stabiel, stijf, standvastig (mag niet zakken, stijgen, buigen, barsten, breken e.d.)
- bestand tegen omgevingsinvloeden (grondwater, zout water, droogte, vorst, hitte, schimmels, insecten, eventueel chemicaliën e.d.). 
Gewapend beton voldoet in de meeste gevallen aan al deze eisen.

- Rechtstreekse fundering (zie fundering op staal, strokenfundering, sleuffundering). Fundering op staal is de meest gebruikte methode (in het gele gebied van de tekening rechts), namelijk wanneer de draagkrachtige laag (de zogenoemde vaste grondslag) niet te diep onder het maaiveld ligt. De slechte bovengrond wordt verwijderd en eventueel vervangen door een zogenoemde zandkoffer. Ook kan grond verbeterd worden door verdichten daarvan of door bijvoorbeeld groutinjectie. Met gewapend beton wordt er een verbrede zone (strook) gerealiseerd onder alle dragende muren. Een brede muur vergt uiteraard een bredere ondersteuning dan dun binnenmuurtje. 

- Fundering op palen (paalfundering). Wordt toegepast als draagkrachtige grond te diep zit (bijvoorbeeld bij moeras-, klei- of veengrond, aangevulde grond). Meestal worden er betonnen palen in de grond geschroefd, geheid of geboord; een betonnen paalfundering is een zeer degelijke, maar relatief dure fundering. Fundering op houten palen met betonnen oplanger vindt ook plaats. Paalfundering zonder oplanger komt nog voor bij oudere gebouwen. De tekening toont in rood waar in Nederland op palen gefundeerd moet worden; in oppervlak is het niet zo'n groot deel van Nederland, maar het is wel de dichtstbevolkte streek.
Zie bij paalfundering voor allerlei soorten paalfunderingen.

- Algemene funderingsplaat (zwevende vloerplaat). Wordt ook toegepast als de draagkrachtige grond te diep zit. De woning wordt gebouwd op een stijve plaat die zich als een vlot gedraagt; als er zettingen optreden dan zal de woning in zijn geheel bewegen. Aanleggen van een funderingsplaat is een eenvoudige methode, interessant voor doe-het-zelvers als het om een schuur o.d. gaat. De vloerplaat wordt niet ondersteund door fundamenten, maar wordt rechtstreeks op de grond gestort en bestaat uit gewapend beton. Onder de muren zijn balken of verzwaringen of extra wapening nodig. Bij kelders is volledige onderkeldering noodzakelijk. Als er geen kelder is, moet de funderingsplaat minimaal 80 cm onder het maaiveld (vorstvrije aanleg) liggen. Onder de funderingsplaat kunnen, in bepaalde gevallen, isolatieplaten worden gelegd, bijvoorbeeld van foamglas.

- Poerenfundering (pijlerfundering). Fundering op een vrij omvangrijke gewapende betonnen blokken. Deze methode kan gebruikt worden als er vooral puntlasten zijn. Onder de muren komen in dit geval balken van gewapend beton die de belasting van de muren doorgeven naar de poeren.

- Puttenfundering. Vanaf de draagkrachtige grond worden funderingsputten gemaakt die gevuld worden met beton en van wapening worden voorzien. Handig  is tijdens het ronde uitgraven een voerbuis te gebruiken, die indien nodig in de grond kan blijven staan. De draagkrachtige laag mag natuurlijk niet te diep liggen. Op de putten worden gewapende betonnen balken geplaatst om de belasting van de muren naar de putten door te geven. Er is relatief weinig graafwerk nodig voor de fundering op putten. Omdat de putten gegraven kuilen zijn en op de draagkrachtige grond staan, er geen groot gebied ontgraven wordt (geen bouwput nodig), vindt er geen verdichting van de grond plaats en is deze methode dus gunstig voor belendende funderingen. Met bronbemaling moet de waterstand tot onder het aanzetpunt van de puttenfundering gebracht worden.
En andere manier van puttenfundering is met betonnen ringen zodat er geen voerbuis nodig is.

- Op slieten of compactiepaaltjes. (Een sliet is een stammetje of paaltje met een diameter van 10-12 cm en dat vrij lang is.) Een niet meer toegepaste funderingsmethode: een groot aantal korte, soms enigszins schuin staande, van de schors ontdane stammetjes met daarop horizontaal grotere stammen of dikke planken en afgedekt met een rij dunne stammetjes. De verticaal in de grond geslagen stammetjes worden compactiepalen (compactiepaaltjes) genoemd. In kleigrond berust de draagkracht voornamelijk op kleef; de paaltjes zuigen zich als het ware vast in de grond. (Zie fundering, geschiedenis.)

- Compenserende fundering. Compenserende fundering wordt soms toegepast bij een fundering op staal: een deel van de grond wordt verwijderd en vervangen door een lichtgewicht materiaal (polystyreen, argex-korrels, perliet-korrels o.d.) waarna een gebouw(tje) kan worden geplaatst met het gewicht van de verwijderde grond min het gewicht van het lichtgewicht materiaal. (Zie afbeelding en uitleg bij argex.)

een oude afbeelding, maar wel duidelijk welke funderingsmethoden we kennen (klik op de afbeelding voor groter!):

Mogelijke problemen bij funderingen (met dank aan Walinco): 

• geen of onvoldoende grondonderzoek
• verkeerd ontworpen funderingen
• daar een paal op de tekening wordt aangegeven door een simpel klein cirkeltje of vierkantje, is het gemakkelijk een paal te vergeten op de tekening en dus ook bij de uitvoering, waardoor het gebouw nog tijdens de bouw gaat zakken
• niet goed uitgevoerde grondverbetering
• gebruik van inferieure technieken
• gebruik van een funderingstechniek die voor de situatie niet geschikt is
• verzakking of instorting door een ontgraving naast een fundering
• verkeerd uitgevoerde funderingswerken
• onvoldoende rekening gehouden met variaties in de grondslag
• te zwaar belaste funderingen
• schade door bouwactiviteiten in de omgeving
• door een ontwerpfout moet de indeling aangepast worden, waardoor tijdens de bouw extra palen bijgemaakt moeten worden
• in de grond gevormde palen blijken gebreken te hebben, waardoor palen vervangen moeten worden, veelal voordat de fundering gereed is.

vaste grondslag (diepere zandlaag) op ca. 17 m onder maaiveld; na 10 m wel zandlaag van 5 m dik, maar daarna weer 2 m klei; beukelsdijk, rotterdam; klik voor de feitelijke afbeelding (geotop, ondergrondmodellen dinoloket):

geologische doorsnede over het ij met het stationseiland in amsterdam;  voor de zware onderdoorgang van de noordzuidlijn is er gefundeerd tot onder de keileem, dieper dan  nap -60 m;  klik voor groter ("de bodem onder amsterdam", tno)

Documentatie

- "Hoe diep ligt de vaste zandgrond?" en andere gegevens via Dinoloket Ondergrondmodellen (kies BRO GeoTOP, klik op het Vergrootglas rechts, geef <straatnaam, plaats> en <Enter> en klik op het bruine puntje)

Ook de term fundament wordt wel eens gebruikt voor fundering, vroeger ook fondament (grondslag). 
Het woord fundering is ontleend aan het Latijnse fundare (grondvesten), waarbij ook termen met -o- ipv. -u- worden gebruikt zoals het genoemde fondament van het Franse fonder (stichten); bron Etymologiebank.

Bij problemen met de fundering: voor funderingsherstel bestaan speciale bedrijven zoals Uretek.

Zie ook bv. heipaal, schroefpaal, (paal)funderingsvoorbeelden, een klein stukje geschiedenis van de fundering, funderingsonderzoek, funderingsherstel, stabilisatie van grond (grondverbetering).
Eng. foundation(s), footing

Uittreksel Funderingen van het boek Hogere Bouwkunde (Jellema e.a.) *)

Hoofdstuk 1. Fundering algemeen

Fundering: een constructie die de belasting van het gebouw overbrengt op de daaronder gelegen draagkrachtige grondlagen en wel zó, dat geen grotere zakkingen of zettingsverschillen optreden dan voor het bouwwerk toelaatbaar zijn.

Je hebt verschillende soorten zettingen met betrekking tot het gebouw
1. het gebouw kan in zijn geheel zakken
2. het gebouw kan scheef zakken
3. bepaalde onderdelen kunnen meer zakken dan andere

In de belastingafdracht op de fundering kun je de volgende typen onderscheiden
1. lijnlasten (gestapelde bouw)
2. plaatselijk hoge belastingen (liftschachten, kernen, schoorstenen, machines)
3. puntlasten (skelet- en spantbouw)

Ook de vorm van een gebouw heeft grote invloed op het funderingsontwerp.
1. bij een homogene bouwmassa zal er sprake zijn van een zich steeds repeterend funderingsysteem
2. bij een heterogene bouwmassa veroorzaken liftputten, hoof/laag, gedeeltelijke onderkelderingen een verstoring in het funderingspatroon.

Het draagvermogen van een fundering wordt bepaald door:
1. de plaatselijke samenstelling van de grond.
2. de diepte van de draagkrachtige lagen en de dikte daarvan.
3. de grondwaterstand

Grondonderzoek onderscheiden we in
1. veldonderzoek
2. laboratoriumonderzoek

Er worden drie typen funderingen onderscheiden:
1. Fundering op staal (ondiep aangelegde fundering)
2. Fundering op palen (diep aangelegde fundering)
3. Tussenvormen, dus op putten of op grondverbetering

Om tot een optimale funderingskeuze te komen, zal een analyse van uit het gebouwontwerp voorafgaan aan het funderingsontwerp. De volgende punten dienen te worden beschouwd:
1. De bereikbaarheid van het bouwterrein
2. De beschikbare werkruimte op een bouwterrein
3. Obstakels in de bodem
4. De beschikbare bouwtijd


Hoofdstuk 2 De ondergrond

Bodemonderzoek: onderzoek naar de geschiktheid van een ondergrond als fundering
Een grondonderzoek kun je globaal indelen in een veldonderzoek en laboratoriumonderzoek.
Zie bodemonderzoek.

Veldonderzoek: het peilen van de plaats van de grondwaterspiegel en het vast stellen van de diepte van de draagkrachtige laag.

Laboratoriumonderzoek: het bepalen van de sterkte en de stijfheid van de grond aan de hand van zogenaamde ongeroerde grondmonsters


Hoofdstuk 3 Fundering op staal

Er wordt vaker voor een fundering op palen gekozen, omdat er een grote onbekendheid met de eigenschappen van een grondsoort is.

Bij een fundering op staal moet gelet worden op:

1. aanlegniveau:

    - vorstvrije aanleg, ivm. mogelijkheid van opvriezen
    - bovenbelasting, dieper aanlegniveau beïnvloedt de sterkte van de fundering
    - economische afweging, een aanlegniveau van dieper dan 1,5m zal veelal oneconomisch zijn.

2. belendingen:

    - door weggraven van grond tbv. nieuwe fundering kan belendende 

        fundering op staal bezwijken
    - gronddruk onder een nieuwe fundering kan door belastingspreiding 
        de gronddruk onder de belendende fundering
        verhogen, waardoor ongelijkmatige zetting ontstaat.

3. grondwaterstand:

    - verlaging van grondwaterspiegel verhoogt korrelspanning, hierdoor treden zettingen op.

Fundering op staal van metselwerk:
- raakt uit de tijd
- alleen toegepast bij kleine gebouwen
- men hoeft niet te wachten op verharden van betonstroken
- steeds meer belasting wordt opgevangen door steeds meer trapsgewijs gemetselde voeten.

De breedte van de fundering op staal van metselwerk is afhankelijk van de te  dragen muur:
Halfsteens muur      320 cm
Steens muur            540 cm
Anderhalfsteens      760 cm
Spouwmuur            650 cm

Fundering op staal van stampbeton:
- geen trapsgewijze verzwaringen, maar een schuin beloop
- bovenkant is een paar centimeter breder dan de muur, ivm speling

Fundering op staal van gewapend beton:
- bij grote benodigde aanlegbreedte.
- zijn er belangrijke verschillen in belasting in 1 bouwwerk, dan kan hier gemakkelijk rekening mee gehouden worden
- een verstijvingrib is nodig, voor te grote variaties.

Doorgaande gewapend-betonplaat:
- geen kruipruimte nodig.
- muren bovenbouw staan zo dicht op elkaar dat er geen ruimte tussen stroken overblijft
- grillige plaatsing van muren, dat benodigde ontgravingen niet uitvoerbaar zijn.

Fundering op poeren:
Wordt gebruikt als in de bouw geen lijnlast, maar een puntlast vanuit de bovenbouw komt. Hiervoor kun je gebruik maken van poeren van metselwerk, stampbeton of van gewapend beton. Onder de muren komen gewapend-betonbalken, die belasting via gemetselde of betonnen pijlers naar de vaste grond afvoeren.

Fundering op putten:
Bedoeling vaste punten te verkrijgen door het ingraven van putten tot aan of in de draagkrachtige laag. Afstand tussen putten wordt overbrugt door betonbalken, daarop de bovenbouw.

Aspecten bij een fundering op putten:
- maken van een bouwput is niet nodig
- graafwerk wordt vaak beperkt tot de inhoud van de put
- als het aantal putten te groot wordt, of als de aanlegdiepte te diep is, dan is een paalfundering op korte palen te prefereren boven een puttenfundering
- fundering op putten heeft geen verdichting van de grond ten gevolge.

Fundering op grondvervanging:
Methode met zandkoffer:
- slechte grond weggegraven
- zandstorting aanbrengen
- als vaste grondslag vrij diep ligt, zouden tussen sleuven maar kleine onafgegraven gedeelten overblijven.

Fundering op grondverbetering:
Door diepteverdichting:
- zand aan oppervlak en ook het diepliggende zand verdicht, dmv. een trilmachine
- voor bouwwerken op staal en voor paalfunderingen
Door injectie:
- holle ruimtes tussen korrels opvullen met een kleestof.

Met cement:
- verschillende toestellen
- ipv mengsel van cement en water moet voor grindgrond een mengsel van cement, water en zand worden ingeperst

Met chemische stoffen:
- er wordt gebruik gemaakt van zuren en zoutoplossingen.
- bestand tegen schadelijke bodemzuren

Hoofdstuk 4 Fundering op palen

Toepassing bij optrekken van een bouwwerk, waarbij de vaste grondslag heel diep ligt.
Na het plaatsen van palen, als dragend element, moet daarover een stijve vloer worden aangebracht, om verder op te kunnen bouwen. De verbinding tussen paal en vloer noemen we paalstekken.

Je hebt palen van verschillende materialen, die ingedeeld worden naar criteria en op verschillende manieren in de grond gebracht kunnen worden.
Soorten:
- houten
- vooraf gemaakte betonpalen
- in de grond gevormde betonpalen

Criteria:
- wel/niet grondverdringend
- wel/niet trillingsarm
- wel/niet geluidarm
- benodigde werkhoogte

Aanbrengen van de paalfundering:
- heien
- drukken
- trillen
- schroefboren, boren

Het draagvermogen kan op twee manieren worden verkregen:
- wanneer de paalpunt de vaste laag niet bereikt; de palen staan dan op kleef
- wanneer de paal de vaste laag wel bereikt; de palen staan dan op stuit

Houten palen met betonopzetter:
- lichte bouwwerken (paalbelasting 80-120kN)
- snelle levertijd
- gebruik, lichte heimachine

Bij een lage grondwaterstand moet een belangrijke ontgraving worden uitgevoerd. Een opzetstuk in de vorm van een korte gewapende betonpaal is dan voordeliger.

Geprefabriceerde betonpalen:
- meest gebruikt
- paalwapening bestaat uit voorspanstaal, maar ook zachtstaal wordt toegepast wapening dient voor:

    o het opnemen van buigende momenten
    o het opnemen van trekkrachten
    o weerstand tegen loodrecht op de paal gerichte gronddrukken
        de schachtafmeting van een gladde betonpaal wordt o.a bepaald door:
    o draagvermogen van de ondergrond
    o toelaatbare drukspanning in de schacht
    o paallengte

In de grond gevormde betonpalen:
- gat in de bodem wordt van wapening voorzien en volgestort met beton.
- voor elke paal kan de onderkant tijdens de uitvoering in het werk 
    worden bepaald, daar waar ter plaatse voldoende stuit wordt bereikt

Nadeel kan zijn:
- opbouw van de paal is tijden het proces niet controleerbaar

Je hebt 2 soorten van deze palen:
1. Vibro paal:
    Paal wordt gemaakt in een dikwandige stalen buis, die later weer wordt opgetrokken:
    - eerst wordt de mantel in de grond gebracht
    - vervolgens de wapening aangebracht en het beton gestort
    - als laatste wordt de buis teruggetrokken
    Deze palen hebben een gegolfd oppervlak en sluiten goed aan op 
    de omringende grond, dus geschikt voor het opnemen van trekkrachten
2. Betonschroefpaal:
    Trillingsvrij en geluidarme paal:
    - met een boor wordt in een bepaald grondsoort een gat geboord
    - vervolgens wordt aan het uiteinde van de boor met hoge druk mortel 

        gestort, terwijl de boor uit de grond wordt gedraaid.
    - wapening wordt aangebracht

Geheide stalen buispalen:
Er wordt gebruik gemaakt van een valblok dat, afhankelijk van de grondmechanische gegevens en werkomstandigheden in of op de paal valt. Als de buis op de juiste diepte is, wordt deze voorzien van beton en gevuld met een kop-wapening

Geschroefde stalen buispalen:
De stalen boorbuis fungeert als blijvende paalmantel. De boorbuis kan worden verlengd door het oplassen van nieuwe paalsegmenten. Paalbelastingen tot 2000kN zijn mogelijk

Injectiepalen:
Een paal die omhuld is en gevuld met verharde cementgrout. Deze heeft een hoge inbrengsnelheid. Je hebt verschillende soorten injectiepalen:
- de gekoppelde injectiepaal
- de schroefinjectiepaal
- de spiraalinjectiepaal

*) Bron: Studenten samenvattingen.