Kennisdag Funderingen
Congres Aanpak Funderingsproblematiek Techniek en funderingsherstel Frits van Tol TU-Delft Deltares November 24, 2013 1
Vermelding Sectie GeoEngineering onderdeel organisatie
Overzicht lezing • • • • • •
Inleiding Problematiek Voorkomen is beter Klassieke herstel methoden Innovatieve technieken Conclusies
November 24, 2013
2
Funderingsproblemen bestaande bouw • Funderingen op staal • Funderingen op houten palen
November 24, 2013
3
Funderingen op staal Ongelijke zetting in geval van slappe ondergrond
4
Funderingen op staal Zetting van funderingen op staal op een slappe ondergrond
Fundering op palen
Fundering op staal
0,90m
5
Zakking(snelheid) in de tijd time [years]
Gemeten zakking [m]
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70
bolt no. 44 bolt no. 42 bolt no. 40
40 42 44
Settlement of buildings with shallow foundations in Rotterdam.
6
Funderingsproblemen bestaande bouw • Funderingen op staal • Funderingen op houten palen - Overbelasting van de palen - Aantasting van het hout
November 24, 2013
7
Funderingen op houten palen • Overbelasting van de palen -
te hoge belasting
-
negatieve kleef
-
te lage draagkracht
8
Gevolg van overbelasting • Grondprofiel West Nederland zetting NAP
Opgebrachte grond
NAP -3m
Holocene
Slappe lagen drukken samen t.g.v.
Bijvoorbeeld 10 mm/jaar
- gewicht opgebrachte grond
klei- en veen lagen
-verlaging g.w.s NAP -15 m
Pleistocene zandlaag diepte
9
Gevolg van overbelasting • Grondprofiel Western Nederland zetting Fs= 100 kN
Opgebrachte grond Fs;nk= 80 kN
Holocene
Slappe lagen drukken samen t.g.v.
bijvoorbeeld 10 mm/jaar
- gewicht opgebrachte grond
klei- en veen lagen
-verlaging g.w.s Pleistocene zandlaag
Fr= 150 kN diepte
Hoe zit het met het evenwicht??
10
Gevolg van overbelasting • Grondprofiel Western Nederland zetting
Opgebrachte grond
Zaking fundering bijv. 4 mm/jaar
Holocene klei- en veen lagen
Omslag punt
Pleistocene zandlaag diepte
Hoe zit het met het evenwicht??
11
Overbelaste palen
Zakkinsproces:
tijd
zakking
• Bepaald % van maaiveld zakking • Maaiveld zakking 5 a 20 mm per jaar (West Nederland) • Gebouwen zakken met 2 tot 4 mm/jaar • Geen probleem, tenzij de zettingen ongelijk zijn
Kenmerkend: zakkingssnelheid neemt in de tijd af
12
Ongelijke zakking t.g.v. overbelaste palen
Unequal settlements due to overloading of wooden pile foundations
13
Ongelijke zakking t.g.v. overbelaste palen
14
Ongelijke zakking t.g.v. overbelaste palen
15
Funderingen op houten palen • Problematiek - Overbelasting van de palen - Aantasting van het hout schimmels bij droogstand bacteriën onder grondwater
16
Houten paalfundering
schuifhout langshout kesp paal kop
Rotterdamse fundering
Amsterdamse fundering
Doorsnede van houtenpaalfundering.
17
Droogstaande Amsterdamse houten paalfundering: dubbele palenrij met gebroken kesp Stage 1 Stage 2
Stage 3
18
Droogstaande Rotterdamse paalfundering
19
Door bacteriën aangetaste houten palen in Zaanstad
In b.v. Haarlem en Zaanstad werden houten palen gebruikt met kleine diameter. Aantasting door bacteriën kan tot bezwijken van de houten paaltjes leiden
20
Snelheid aantasting en zakkingsproces • Schimmels Afhankelijk van veel factoren, o.a. zuurstof toetreding - 2 tot 5 mm/jaar • Bacteriën Afhankelijk van veel factoren, o.a. houtsoort - 0 tot 0,5 mm/jaar
November 24, 2013
21
zakkingsproces tijd
1 1. schimmel aantasting langshout 2. schimmel aantasting en breuk kesp, of 3. bacteriele aantasting dunne houten palen
2/3
zakking
November 24, 2013
Kenmerkend: zakkingssnelheid neemt in de tijd toe
22
Overzicht lezing • • • • • •
Inleiding Problematiek Voorkomen is beter Klassieke herstel methoden Innovatieve technieken Conclusies
November 24, 2013
23
Maatregelen Voorafgaande aan maatregel • • •
Voorkomen is beter Klassieke herstel methoden Innovatieve technieken
eerst oorzaak vaststellen Bijvoorbeeld: 1. Aantasting 2. Schimmels 3. Te lage grondwaterstand 4. T.g.v. bemaling of polderpeilverlaging of drainerende riolen of etc, etc,…
Voorkomen is beter (schimmelaantating)
die nog goed functioneren
Droogstaande houten palen: - Oorzaak: drainerende riolen 1. riool en huisaansluitingen vernieuwen (werkt dat op lange termijn?) 2. infiltreren (met oppervlakte water of leiding water?) (wie beheert zo’n systeem, wie is verantwoordelijkheid) - Oorzaak: bemaling b.v. voor grondwaterwinning 1. Onttrekking staken 2. Retour bemaling / infiltratie
WONEN | 29 april 2011 “Probleem paalrot Schilderswijk
voorzien” (Woerden)
- Door intensivering drinkwaterwinning staan houten palen droog - Hele wijk (jaren 60 – 80) wordt bedreigd - Palen zijn (nog) niet aangetast
Schilderskwartier in Woerden
'complexer' dan
Voorkomen is beter bacteriële aantasting
Voor nieuwbouw Juiste houtsoort kiezen of betonpalen Voor bestaande bouw Weinig aan te doen
Voorkomen is beter overbelasting palen
Reduceren van zakking door ophogen met licht ophoogmateriaal Vervangen bestaand (zwaar) materiaal door licht materiaal Beperkte effectiviteit.
Overzicht lezing • • • • • •
Inleiding Problematiek Voorkomen is beter Klassieke herstel methoden Innovatieve technieken Conclusies
November 24, 2013
29
Klassieke herstel methoden Droogstaande palen - verlaging paalkoppen - volledig vervangende fundering
Funderingsherstel Dordrecht http://www.home.zonnet.nl/ensemble.rozenhof/Palen/paalproblemen.htm
Verlagen van fundering
Foto's: © 2005/2006 Matthias Meijer, Rozenhof 4
31
Aanbrengen nieuwe paalfundering Meestal moet de volledige inrichting van de begane grond eruit en vernieuwd worden; dit is enorme bijkomende kosten post, tenzij er toch gerenoveerd moet worden
32
Aanbrengen nieuwe paalfundering De belasting uit het gebouw wordt d.m.v. een betonvloer, die is ingekast in de muren naar de nieuwe palen geleid
33
Kosten van funderingsherstel Funderingsverlaging •
Bepalende factoren: . bereikbaarheid, toegankelijkheid . grondwaterconditie . kwaliteit metselwerk
•
Kosten liggen tussen 1250 and 1750 Euro per paal
•
Aantal palen per woning: 20 tot 40
34
Kosten van funderingsherstel Vervangende paalfundering •
Bepalende factoren - verbetering in serie of per woning of muur? - gecombineerd met renovatie bovenbouw? - lengte van de palen - afmetingen van de woning
•
Teruggerekend uit projecten (gecombineerd met renovatie): - per muur (in serie) 20.000 to 25.000 Euro - per woning 45.000 to 65.000 Euro - per woning (in serie) 30.000 to 35.000 Euro
35
Waar zit de innovatie? • • • • •
Paalsystemen Constructies Integraal of partieel Nieuwe Palen alleen buiten Injectie technieken
waalpaal
Paalsystemen Gespecialiseerde aannemers ontwikkelen speciaal equipement: Hei- en boormachines voor zeer beperkte ruimten Van ‘t Wout Werkomstandigheden
Gegevens
Werkhoogte
2,10 meter
Doorrijbreedte
0,70 meter
Doorrijhoogte
2,10 meter
November 24, 2013
Walinco
37
Standaard constructie: betonplaat op nieuwe palen, ingekast in bestaande muren
November 24, 2013
38
Slimme constructies
Om het andere huis een tafel constructie: - Beton plaat op palen - Gevels worden met betonbalk op torsie opgevangen
November 24, 2013
39
Partieel versterken van fundering alleen nieuwe palen t.p.v. gezakte muren Hoe bepaal je waar nieuwe palen moeten staan?
Partieel versterken van fundering alleen nieuwe palen t.p.v. gezakte muren Hoe bepaal je waar nieuwe palen moeten staan?
↑
?
?
Palen in de muur zonder beton constructie Sobu paal
November 24, 2013
42
Palen alleen buiten Geen sloop en herbouw binnen, kan alleen bij lichte woningen met beperkte afmetingen, Wel beton balken binnen (onder de vloeren)
•
Opvijzelen en recht zetten
Injectie technieken • Uretek PU injecties (om verzakten funderingein op staal recht te zetten) • Compensation grouting (om zakkingen van funderingen te compenseren, meestal gelijktijdig met optreden bij tunnelbouw) • Grout of hardgel injecties bij paalpunt om puntdraagvermogen palen te verhogen • Jetgrouten voor underpinning staalfundering en als nieuwe paal (beurs van Berlage)
November 24, 2013
45
Uretek Polyurethaan injecties Verticale scheuren in de grond onder de funderingstrook
Afstudeerproject (Segers & van Reenen, 2006)
Conclusies 1. Funderingsherstel blijft kostbaar 2. Voorkomen is daarom het beste 3. Interessante markt voor gespecialiseerde aannemers, 4. Markt zeker innovatie gericht, maar >> geen revolutionaire oplossingen 5. Oppassen met firma’s die dat beloven
