Betonpalen, hoe worden deze aangelegd of gemaakt?

Heien is een vanzelfsprekende manier om palen aan te leggen, echter het is niet de enige manier om een fundatie op palen te verkrijgen. In sommige stedelijke gebieden is het daarnaast uitgesloten dat er kan worden geheid, omdat het teveel trillingen met zich meebrengt. Om schade, klachten en overlast te voorkomen dienen andere manieren van aanbrengen worden toegepast, zodat het bouwwerk voldoende draagvermogen krijgt. Waar dient men op te letten bij het maken en aanbrengen van betonpalen?

Betonpalen

• Waar dienen betonpalen voor?
• Invloed van bovenbelasting
• Hoe zien de bovenlagen eruit?
• Prefab heipalen
• Heien kan niet altijd
• Boor- en mortelschroefpalen
• Aanvullende aspecten bij boorpalen
• Invloed van paalmisstanden

Waar dienen betonpalen voor?

In Nederland is de bodem opgebouwd uit verschillende afzettingen of sedimenten. Het merendeel komt voort uit fluviatiele rivierafzettingen, zoals klei, zand en grind. Het afzettingsmateriaal is verschillend qua grootte en textuur, waardoor aan iedere laag verschillende draagvermogens zijn toe te kennen. Indien er aan de bovenlagen onvoldoende draagkracht is te behalen omdat de lagen te slap zijn, of omdat de belastingen relatief hoog zijn dan dienen palen te worden toegepast. Dit kan reeds voor laagbouw zoals voor woningen van toepassing zijn en dient standaard te worden toegepast indien er sprake is van hoogbouw. Het gaat namelijk om constructieve veiligheid. Welke type betonpalen worden voor de fundatie van woningen voornamelijk toegepast en hoe worden betonpalen gemaakt?

Invloed van bovenbelasting

Een relatief groot gebouw met betonvloeren en mogelijk opvangende betonkolommen resulteren in hoge belastingsconcentraties, welke door een strook of plaat praktisch gezien niet opgenomen kunnen worden. De belastingen zijn te groot en dus zal op een andere manier de belasting afgevoerd moeten worden. Omdat dieper gelegen lagen veelal meer samengepakt zijn (een hogere conusweerstand of qc-waarde) hebben kan daardoor relatief meer belasting worden opgenomen. Om die diepte te bereiken dienen palen te worden toegepast.

Hoe zien de bovenlagen eruit?

Het kan ook voorkomen dat de bovenste lagen van de ondergrond dermate slechte waarden laten zien dan ook een woning op palen moet worden gefundeerd. Zeker in Holland komt men de eerste tien meter een dik pakket veen tegen, waarop niets kan worden gebouwd. Andere delen van het land hebben dikke maar slappe kleilagen waar relatief ook weinig draagkracht uit te halen valt. Deze woningen dienen te worden aangelegd op betonpalen.

Prefab heipalen

Is de bovenlaag relatief slap dan houdt het in dat een prefab vierkante betonpaal zonder zwaar heiwerk op de juiste plek op de juiste laag kan worden geplaatst. In dat geval kan zelfs in relatief dicht bevolkt gebied worden geheid. Soms kan er alleen maar worden geheid, omdat bijvoorbeeld bij boren in veen of dunne klei de spoeling van het beton te snel te dun wordt. In dat geval zal het een blijvende staalkolom moeten zijn met betonvulling, echter dit is dan weer een relatief dure oplossing. Standaard betonnen heipalen zijn een goedkope manier om snel een fundering neer te zetten. Toch zijn er meerdere omstandigheden, waarom heien niet altijd kan of niet is toegestaan.

Heien kan niet altijd

Dient een gebouw in de binnenstad te worden aangebracht waarbij door een relatief dunne laag van meer dan 10 MPA moet worden geheid dan gaat dit ontzettend veel trillingen in de omgeving opleveren. Laat staan de overlast wegens geluid. Oftewel omliggende panden en bewoners mogen van heien geen overmatige overlast te hebben. Palen heien wordt dus niet altijd toegestaan en dus dienen alternatieven te worden toegepast.

Boor- en mortelschroefpalen

Een populaire manier om palen aan te brengen is middels boren of de mortelschroef toe te passen. Daarbij wordt een holle avegaar (holle buis met schroef) de grond ingeboord, waarbij de onderkant nog dicht zit. Zodra de juiste diepte is bereikt wordt de holle buis met betonmortel gevuld, waarna de avegaar omhoog wordt getrokken (zonder draaibeweging). Het zorgt ervoor dat grondmateriaal mee omhoog komt zodat ruimte ontstaat. De klep onderaan de avegaar gaat open, waardoor de ontstane ruimte direct met vers tegendrukkend beton wordt gevuld. Dat betekent dat een perfecte ronde vorm van onder naar boven kan worden gegarandeerd. Let wel dat er geen veenlagen of waterige klei doorkruist mag worden, omdat beton kan uitspoelen waardoor onvoldoende draagkracht wordt gerealiseerd.

Aanvullende aspecten bij boorpalen

Het is noodzaak om in het werk gemaakte palen altijd door te meten. Zo kunnen eventuele paalfouten worden herkend om problemen met een paal achteraf te voorkomen. Let wel dat een fout gemaakte paal een nieuwe paal in de nabijheid betekent, waarop de balkenstructuur ter opvang van het gebouw moet worden aangepast. Het kan dus grote gevolgen voor de constructie en de kosten hebben. Indien bij een boor- of mortelschroefpaal de bovenste lagen slap zijn dan dienen de eerste meters van de paal te worden afgewapend. Nadat de paal is uitgehard kan bouwverkeer langsrijden, waardoor horizontale belasting op de paal kan ontstaan met als gevolg dat deze breekt. Door wapening aan te brengen wordt dit voorkomen.

Invloed van paalmisstanden

Palen worden normaal vrij nauwkeurig aangebracht. Omdat het gaat om een groot apparaat en er enige beweeglijkheid van toepassing is kan het voorkomen dat de paal niet exact op de juiste plaats komt te staan. Indien er afwijkingen van meer dan 50 mm wordt geconstateerd, dienen fundatiebalken aanvullend op de hoofdwapening worden gecontroleerd. Is er sprake van een paalmisstand haaks op de balk dan dient eveneens wringing te worden afgecheckt. Zo kan de aangehouden fundatie met balkenrooster worden gehanteerd, waarbij misstanden via wapening worden gecorrigeerd.

Lees verder

• Fundering: waar staat een gebouw op, hoe is het gefundeerd?
• De sondering om draagkracht te bepalen
• Gebruik Koppejan om de zetting uit te rekenen
• Mechanische materiaaleigenschappen, welke zijn dat?
• Bepalen van het paaldraagvermogen middels de 4D-8D methode