Funderingen begrijpen

Waarom dit telt

Alles wat je bouwt, staat uiteindelijk op grond, en grond is geen beton: zand zakt, klei zwelt en krimpt, veen draagt bijna niets en rots draagt alles. In oude Amsterdamse wijken staan de huizen daarom op houten palen van twaalf tot dertien meter die tot de eerste zandlaag reiken wordt getoetst. Een verkeerde voet maakt elke muur erboven kapot, langzaam maar zeker, en een verzakking die je op tijd leest, is een muur die je op tijd ontlast.

Eerst doen

1. Graaf op de bouwplek een proefgat van 80 cm diep en kijk wat eronder zit: zand, klei, veen, puin of rots. Doe dat op twee plekken.
2. Kijk na een regenbui of het gat volloopt en hoe lang het water blijft staan.
3. Bouw nooit op opgebrachte grond, puin of veen zonder er doorheen te graven tot de vaste laag.
4. Houd water van de fundering weg: goten, afschot van de grond, een greppel (12.01 Bouwprincipes).
5. Markeer bestaande scheuren met datum en een streep aan beide uiteinden, voordat je iets verandert.
6. Bouw licht en laag op slechte grond; de grond verbeteren kun je niet, de last verkleinen wel.

Wat je nodig hebt

• Schop, spade, houweel of pikhouweel voor harde grond, emmers en een kruiwagen.
• Een stamper: een blok hout van 15 × 15 cm aan een steel, of een stuk paal, om grond en puin aan te stampen. wordt getoetst
• Waterpas, een lange rechte lat, touw en piketten voor de uitzetlijnen (09.03 Meten en markeren).
• Voor een strokenfundering van beton: een strekkende meter sleuf van 40 × 50 cm vraagt 200 liter beton. Een gangbare mengverhouding is 1 deel cement, 2 delen zand en 3 delen grind, in volume wordt getoetst. Zonder cement: natuursteen of harde baksteen met kalkmortel (11.08 Mortel en kalkpleister).
• Voor een puinfundering: schoon puin van baksteen of beton, 5 tot 10 cm groot, zonder gips, hout of plastic (12.11 Puin ruimen en veilig slopen). wordt getoetst
• Een stuk plastic folie, dakleer of een reep lood als waterkerende laag.
• Werkhandschoenen en stevige schoenen; een sleuf dieper dan een meter graaf je niet zonder schoring. wordt getoetst

Werkwijze

Wat de grond kan dragen

Draagkracht is hoeveel gewicht de grond kan dragen zonder dat hij wegzakt. Een Nederlandse tabel met richtwaarden heb ik niet gezien wordt getoetst. De tabel hieronder volgt de Britse bouwregels (Approved Document A, tabel 10). Die geven geen draagkracht in getallen, maar de minimale breedte van een strook ongewapend beton midden onder de muur, gekozen met een eenvoudige proef in de sleuf. De getallen gelden als schatting voor een lichte muur, niet als berekening, en ze zijn niet voor Nederlandse grond geschreven wordt getoetst.

De Britse regels gelden alleen als er geen ongekeurde ophoging onder de strook zit, de grond onder het hele gebouw gelijk is en er dieper geen zwakkere laag ligt. Dat laatste is hier vaak het probleem: stevige klei op veen valt erbuiten wordt getoetst. Bij hoog grondwater houd je ruimer marge aan wordt getoetst.

Boven 30 kN per meter vallen los zand en zachte klei buiten de Britse regels. Klei die krimpt en zwelt vraagt meer diepte: die regels noemen minstens 75 cm onder het maaiveld, en vaak meer, bomen tellen mee wordt getoetst. Op rots is de strook even breed als de muur, maar in Nederland fundeer je er bijna nooit op. In Zuid-Limburg ligt kalksteen dicht aan het oppervlak, soms met holtes; laat zo'n plek apart beoordelen wordt getoetst. De kolom Waar je het vindt is mijn eigen indeling wordt getoetst. Reken even mee wat dat betekent. Een stenen muur van 22 cm dik en 2,5 meter hoog weegt ongeveer 1000 kg per strekkende meter; met een stuk dak erbij zo'n 1500 kg, dus 15 kN per meter wordt getoetst. Dat valt in de kolom tot 20 kN/m: op stevige klei minstens 30 cm breed, op zachte klei minstens 45 cm. Een strook van 50 cm geeft op beide dus iets marge. Op zeer zachte klei en veen bouw je zo niet. Twee keer zo breed is de helft van de druk; bij twijfel maak je de strook breder wordt getoetst.

Grond herkennen in het proefgat

Graaf tot 80 cm, liefst dieper, en bekijk elke laag apart (13.03 Water in de bodem helpt met de bodemsoorten).

• Zand knarst tussen je vingers en je kunt er geen rolletje van maken. wordt getoetst Nat zand houdt een vorm, droog zand niet.
• Klei laat zich tot een rolletje van 3 mm rollen zonder te breken, voelt glad en plakt aan je schoenen. wordt getoetst Droge klei is keihard en vol scheuren; natte klei is modder. Klei krimpt als hij uitdroogt en zwelt als hij nat wordt, en scheurt huizen door het verschil tussen de natte winter en de droge zomer wordt getoetst.
• Veen is donkerbruin tot zwart, licht, vezelig, ruikt naar moeras en veert als een spons. Je vindt het in het hele westen van Nederland onder de klei, soms meters dik. wordt getoetst
• Opgebrachte grond en puin herken je aan stukjes baksteen, glas, plastic en een rommelige opbouw. Je weet niet wat eronder zit.
• Rots kom je in Nederland bijna alleen in Zuid-Limburg tegen wordt getoetst. Verweerde rots die je met een houweel loskrijgt, draagt minder dan gezonde rots, maar nog altijd veel. Let op het water: staat er na een dag nog water in het gat, dan zit je op of onder het grondwater. Een fundering onder water draagt minder en vriest sneller kapot. wordt getoetst

Slappe grond en vaste grond

In delen van West- en Noord-Nederland ligt de draagkrachtige zandlaag diep onder veen en klei wordt getoetst. In Amsterdam noemen bronnen 11 tot 13 meter wordt getoetst. Daarom staan oude Amsterdamse huizen op houten palen en nieuwe huizen op betonpalen wordt getoetst. Staat het grondwater onder het bovenste funderingshout (droogstand), dan ontstaat schimmelaantasting: paalrot. Bacteriën kunnen het hout ook aantasten als er geen droogstand is. Wareco berekende dat een houten paal zijn draagvermogen verliest na 180 maanden droogstaan, dus na 15 jaar droogstand bij elkaar opgeteld. Bij twee maanden droogstand per jaar gaat een paal dan ongeveer 90 jaar mee. Met een extra droge maand per jaar is dat grofweg 60 jaar. Daalt het grondwater door droogte of een kapotte pomp, dan raakt dat elke straat op houten palen. Zelf palen slaan kun je niet wordt getoetst. Wat je wel kunt, is water in de grond houden rond een huis op palen en geen zware voorraad in een pand zetten dat al scheef staat wordt getoetst. Op de zandgronden in het oosten en zuiden en in de duinen kun je op staal funderen: een strook op de vaste zandlaag, meestal op 80 cm diepte wordt getoetst. Dat is wat dit hoofdstuk je leert.

Vorstvrije diepte

Grond die bevriest, zet uit en tilt alles wat erop staat op; bij dooi zakt het weer, maar nooit precies terug. wordt getoetst De vorst komt hier zelden dieper dan ongeveer 60 cm; funderingen worden daarom op 80 cm onder maaiveld aangelegd, of de rand van een plaat (de vorstrand) gaat tot die diepte wordt getoetst. Ga ook tot die diepte als de vaste grond vlak onder het oppervlak ligt.

Een strokenfundering van stampbeton of steen

Voor een muur van steen, een werkplaats of een flinke schuur. De strook is breder dan de muur, zodat het gewicht over meer grond wordt verdeeld; als vuistregel twee tot drie keer de muurdikte, en minstens 40 cm wordt getoetst.

1. Zet de lijnen uit met piketten en touw en controleer de haaksheid met de 3-4-5-regel (09.03 Meten en markeren).
2. Graaf de sleuf tot vorstvrije diepte en tot op de vaste laag. Op zand: 80 cm wordt getoetst. Zie je in de bodem van de sleuf veen, puin of losse ophoging, graaf dan door of verplaats het gebouw.
3. Maak de bodem vlak en stamp hem aan. Een sleufbodem met water erin pomp je eerst leeg.
4. Stort een laag van 5 cm schraal beton of aangestampt grind als werkvloer. wordt getoetst
5. Stort het beton in lagen van 20 tot 25 cm en stamp elke laag met de stamper tot er water op komt wordt getoetst. Werk in één dag door tot de hele strook staat; een naad tussen twee dagen is een zwakke plek wordt getoetst.
6. Zonder cement: metsel de strook van grote natuursteen of harde baksteen in kalkmortel, de grootste stenen onderin, elke laag verband houdend met de vorige, de voegen vol (11.08 Mortel en kalkpleister, 11.07 Kalk branden en blussen). wordt getoetst
7. Leg boven maaiveld, minstens 15 cm boven de grond, de waterkerende laag over de volle breedte: folie, dakleer of lood. wordt getoetst Daarboven begint de muur.
8. Laat beton minstens een week staan voordat je er zwaar op bouwt, en houd hem bij warm of droog weer nat onder een zeil; beton dat te snel droogt, wordt nooit sterk wordt getoetst.

Een puinfundering voor een schuur

Voor een lichte houten schuur, kippenhok of afdak hoef je niet te storten. De Engelse en Amerikaanse traditie van de puinsleuf (rubble trench) werkt zo: wordt getoetst

1. Graaf een sleuf van 40 cm breed tot vorstvrije diepte of tot vaste grond. wordt getoetst
2. Leg op de bodem een laag grof puin of grind van 10 cm en stamp aan. wordt getoetst
3. Vul de sleuf in lagen van 10 cm met schoon puin van 5 tot 10 cm, elke laag aangestampt tot het niet meer beweegt. wordt getoetst Geen gips, geen hout, geen plastic: dat rot en zakt.
4. Geef de sleuf aan de laagste kant een uitloop naar een greppel of een grindput, zodat water eruit kan. Een puinsleuf is tegelijk een drain. wordt getoetst
5. Leg bovenop een rij platte stenen of een houten balk op een stuk folie, waterpas, en bouw daarop. Een puinfundering verdraagt geen zware stenen muur en geen verdieping. wordt getoetst Hij zakt een beetje in het eerste jaar; daar houd je rekening mee door de bovenste balk na te stellen. wordt getoetst

Een lichte constructie op stiepen of punten

Een houten gebouw hoeft niet op een doorlopende strook. Het kan op stiepen: losse voeten van beton, gemetselde steen of grote platte natuurstenen, onder elke paal of onder de balken op afstanden van 1,5 tot 2 meter wordt getoetst.

• Graaf per stiep een gat tot vorstvrije diepte of vaste grond, stamp de bodem, en zet er een poer van beton, gestapelde steen in mortel of één grote platte rots in.
• Maak de bovenkant van alle stiepen waterpas met elkaar met een slang vol water als lange waterpas.
• Leg tussen hout en steen altijd folie, lood of een stuk dakleer; hout dat op steen ligt, zuigt water op en rot binnen jaren. wordt getoetst
• Houd het hout minstens 15 cm boven de grond en laat lucht eronder. wordt getoetst
• Zet de balken met een beugel, pen of zware spijker op de stiep vast, anders schuift de wind het gebouw eraf. Op zeer slappe grond kun je een lichte constructie op een vlot zetten: een rooster van balken of een plaat, zodat het geheel als één stuk zakt in plaats van op hoeken. wordt getoetst Dat voorkomt scheuren, niet het zakken zelf.

Water bij de fundering weghouden

De meeste verzakkingen komen niet door te weinig draagkracht, maar door water dat de grond onder de fundering zacht maakt of wegspoelt (05.07 Regen en vocht weren). wordt getoetst

• Voer het dakwater via goten en pijpen minstens 1,5 meter van de muur af, liever 3 meter, in een greppel of grindput (12.04 Daken herstellen). wordt getoetst
• Geef de grond rond het gebouw afschot van het gebouw af: 5 cm per meter over de eerste twee meter wordt getoetst.
• Graaf aan de hoge kant van een gebouw op een helling een greppel die het water om het gebouw heen leidt: één stortbui kan anders de grond onder een hoek wegspoelen. wordt getoetst
• Plant geen grote bomen binnen een boomhoogte van een huis op klei: wortels zuigen de klei droog en het huis zakt aan die kant wordt getoetst.
• Een lekkende leiding of put naast een muur is een verzakking in wording (12.08 Waterleidingen). wordt getoetst

Verzakking en scheuren lezen

Een gebouw zakt bijna nooit gelijkmatig; het zakt op één hoek, en de muur scheurt waar de zakkende en de stilstaande delen uit elkaar gaan. wordt getoetst Betreed een beschadigd gebouw niet om te kijken (05.02 Een gebouw beoordelen); je kunt dit van buiten lezen.

• Diagonale trapscheur door de voegen, breder aan de bovenkant dan onderaan: de hoek aan de brede kant zakt. wordt getoetst Dit is de klassieke zettingsscheur.
• Diagonale scheur die breder is aan de onderkant: het midden zakt, of de hoek komt omhoog (zwellende klei, vorst, boomwortels die verwijderd zijn) wordt getoetst.
• Verticale scheur van boven naar beneden op de hoek: twee muren laten elkaar los. wordt getoetst Gevaarlijker dan hij lijkt.
• Horizontale scheur halverwege een muur, vaak met een buik: de muur wordt naar buiten geduwd en kan omvallen (12.03 Muren en draagconstructies). wordt getoetst
• Scheuren rond ramen en deuren zijn gewoon: daar is de muur het zwakst. wordt getoetst Pas op als ze doorlopen in de muur erboven of eronder. De Britse bouwonderzoeksinstelling BRE deelt scheuren in zes categorieën in. Categorie 0 tot en met 2 zijn volgens BRE esthetisch: alleen herstel van de afwerking. Categorie 3 en 4 gaan over bruikbaarheid, zoals winddichtheid en de werking van deuren en ramen. Categorie 5 gaat over stabiliteit. De indeling is een vereenvoudiging: ook het aantal scheuren telt mee, en of ze breder worden. De breedtes hieronder staan in een Brits inspectierapport dat BRE Digest 251 volgt; de Digest zelf heb ik niet gezien.

Zo volg je of een scheur leeft:

1. Teken aan beide uiteinden van de scheur een streep met datum.
2. Plak over de scheur een reep gips of een dun glazen strookje, of zet twee potloodstreepjes aan weerszijden en meet de afstand met een schuifmaat. wordt getoetst
3. Meet elke maand, en na elke zware regen of droogteperiode.
4. Een scheur die breekt of breder wordt, leeft. Een scheur die na een jaar nog hetzelfde is, is oud en waarschijnlijk klaar wordt getoetst. Een levende scheur van categorie 3 of hoger betekent: last weghalen van die kant (voorraad, water, zware spullen), water zoeken en afvoeren, de ruimte eronder niet meer gebruiken om te slapen, en iemand met verstand van bouwen laten kijken. wordt getoetst Zelf de fundering ondergraven om te herstellen is werk voor een vakman: wie onder een muur graaft, haalt de grond weg waarop hij staat.

Wat je zonder beton kunt

Beton is handig, niet nodig. Honderden jaren lang stonden huizen op:

• Natuursteen in kalkmortel. Sterk, lang mee, en vraagt alleen kalk, zand en grote stenen. wordt getoetst Oudere Nederlandse huizen op zand staan vaak op gemetselde baksteen wordt getoetst.
• Stapelmuur zonder mortel (droge stapeling). Voor keermuren, stiepen en schuren; de grootste stenen onderin, elke steen rust op twee stenen eronder, en de muur helt iets naar binnen. wordt getoetst
• Puinsleuf zoals hierboven, met een houten balk of een rij stenen erop.
• Grote platte stenen onder elke paal van een houten gebouw.
• Verkoold hout. Een paal waarvan je het ondereind in het vuur hebt verkoold, gaat langer mee in de grond, maar rot uiteindelijk toch wordt getoetst. Liever een paal op een steen dan een paal in de grond. Wat je niet hebt zonder beton, is een plaat die over slappe grond kan dragen, en alles wat gewapend moet zijn. Bouw dan lichter.

Zo weet je dat het werkt

• Het proefgat laat op funderingsdiepte zand, klei of rots zien, zonder veen, puin of ophoging.
• De bovenkant van de fundering is waterpas: het water in de slang staat aan beide einden op dezelfde hoogte.
• Na een jaar zijn gemarkeerde scheuren niet gegroeid en klemmen deuren en ramen niet.
• Na een stortbui staat er geen water tegen de fundering, en het water in de greppel stroomt weg.
• Het hout van een gebouw op stiepen is droog, ook aan de onderkant, en er zit lucht onder.

Zo weet je dat het misgaat

• Een gemarkeerde scheur groeit, of de gipsreep erover breekt: haal de last weg van die kant, zoek water, en laat een vakman kijken. Niemand slaapt onder een muur met een levende scheur van 5 mm of meer. wordt getoetst
• De sleuf loopt vol water dat niet wegzakt: je zit op grondwater of op klei. Pomp leeg, leg een drain naast de fundering en verhoog de waterkerende laag.
• Het beton of de stenen zakken na het bouwen aan één kant: de grond daar was los of nat. Niet verder bouwen; eerst de oorzaak zoeken en de last verdelen met een bredere voet.
• Hout op een stiep is donker, zacht of ruikt muf: de folie ontbreekt of het hout staat in het water. Ondervang de balk, zet er een nieuw stuk onder met folie ertussen.
• Een deur klemt of een vloer helt zichtbaar in een paar weken tijd: snelle beweging. Ontruim en kijk eerst van buiten (05.02 Een gebouw beoordelen).
• De sleuf is dieper dan een meter en de wand brokkelt: eruit, en pas verder met schoring of met een flauwere sleufwand.

Als je iets mist

Achtergrond

Grond draagt doordat de korrels tegen elkaar aan geklemd worden en wrijving geven; daarom draagt dicht gepakt zand veel en los zand weinig. Klei draagt door de samenhang tussen de plaatjes, en die samenhang verdwijnt zodra er water tussen komt. Veen is grotendeels water en plantenresten en wordt onder gewicht jarenlang verder ingedrukt. wordt getoetst Rots is al samengeperst. Een fundering verdeelt het gewicht over meer grond: twee keer zo breed is de helft van de druk. Dieper funderen helpt omdat de grond daar dichter gepakt is, buiten het bereik van vorst en uitdroging, en omdat het gewicht van de grond ernaast de fundering tegenhoudt. wordt getoetst Vorst tilt een fundering op omdat water bij bevriezen ongeveer 9 procent uitzet en ijslenzen in de grond groeien wordt getoetst. Zwellende klei doet hetzelfde met water in plaats van ijs: nat wordt hij dikker, droog krimpt hij. Een boom naast een huis op klei trekt in de zomer het water uit de grond en laat het huis aan die kant zakken. wordt getoetst Houten palen blijven goed zolang ze onder water staan, omdat schimmels zuurstof nodig hebben wordt getoetst. Daalt het grondwater, dan komt de paalkop droog te staan en rot hij. Veel Nederlandse huizen kampen met deze schade wordt getoetst. Bewijs: strookbreedte per grondsoort B (Britse bouwregels, Approved Document A, gelezen; buitenlands en oriënterend). Vorstvrije aanleg op 80 cm in Nederland C (alleen zoekresultaten; geen norm gevonden). Scheurcategorieën B (BRE-artikel en een rapport dat de Digest volgt; de Digest zelf niet gezien). Puinsleuf en stiepen C (praktijk, geen bron geopend). Draagkracht schatten met een proefgat en de rolproef C. Paalrot bij droogstand B (woordenlijst van KCAF en de berekening van Wareco via een nieuwsbericht; de metingen zelf niet gezien).

Volgende niveau

Op niveau II bouw je een strokenfundering onder een werkplaats (12.10 Een werkplaats bouwen) en leg je een puinsleuf met drain onder een schuur. Je houdt een scheurenlogboek bij voor alle gebouwen van de groep (12.09 Onderhoud plannen) en je legt greppels en afschot aan voordat de regen komt. Op niveau III leer je met een vakman een bestaande fundering ondervangen, een keermuur van natuursteen bouwen voor een pad of terras (12.06 Wegen en paden) en een proefbelasting doen met een plaat van 30 × 30 cm en bekend gewicht om de draagkracht van een onbekende grond te schatten. wordt getoetst

Controlelijst

• Ik graaf eerst een proefgat van 80 cm en weet of ik op zand, klei, veen, puin of rots sta.
• Ik bouw niet op veen, puin of opgebrachte grond zonder tot de vaste laag te graven.
• Ik leg een fundering op 80 cm diepte en op de vaste laag.
• Ik leg altijd een waterkerende laag tussen fundering en muur, en folie tussen steen en hout.
• Ik voer dakwater minstens 1,5 meter van de muur af en geef de grond afschot van het huis af.
• Ik markeer scheuren met datum en meet ze elke maand.
• Ik haal bij een levende scheur de last weg en laat niemand eronder slapen.
• Ik graaf nooit alleen en nooit onder een bestaande muur.

Verantwoording

• Welsh Government: Approved Document A: Structure (uitgave 2004 met wijzigingen van 2010): paragraaf 2E en tabel 10: minimale strookbreedte per grondsoort en muurlast met proef in de sleuf, voorwaarden aan de grond, minstens 0,45 m diepte tegen vorst en 0,75 m op krimpende klei.
• Civilblog: Safe bearing capacity values of different soils & rocks: andere richtwaarden, zonder genoemde norm, alleen voor voorlopige analyse. Niet gebruikt in de tabel.
• Foundation Design (cursusmateriaal NPTC Group; titel niet vastgesteld): richtwaarden die teruggaan op Britse normen (niet ingezien, alleen zoekresultaat; de pagina vraagt een inlog).
• Didde: Fundering lijdt onder droogte (Binnenlands Bestuur, 17 juni 2011): Wareco berekende verlies van draagvermogen na 180 maanden droogstaan; bij twee maanden per jaar ongeveer 90 jaar, met een extra droge maand grofweg 60 jaar.
• KCAF: Verklarende Woordenlijst (2012): definities van droogstand en paalrot; bacteriële aantasting kan ook zonder droogstand.
• Artikel in de TU Delft Repository (titel niet vastgesteld): houten palen in Amsterdam tot de eerste zandlaag op 12 à 13 meter (niet ingezien, alleen zoekresultaat).
• Stichting ERM: Parallelsessie Amsterdam (2019): eerste zandlaag in de binnenstad op 11 tot 13 meter onder NAP (niet ingezien, alleen zoekresultaat).
• BRE: Assessing cracks in houses: zes categorieën; 0 tot en met 2 esthetisch tot 5 mm, 3 en 4 bruikbaarheid, 5 stabiliteit; aantal en groei tellen mee.
• Structural Visual Inspection Report, 94 Haverstock Hill, London (Camden): breedtes per categorie volgens BRE Digest 251.
• Hoe diep vorst in de grond? (Webwoordenboek): vorst zelden dieper dan ongeveer 60 cm (niet ingezien, alleen zoekresultaat).
• Gemeente Deventer: kaart groei en bodemgaafheid: vorstvrij funderen tot circa 80 cm (niet ingezien, alleen zoekresultaat). Niet onderbouwd en daarom gemarkeerd: de toepassing van de Britse tabel op Nederlandse grond, de indeling naar plaats in de tabel, de mengverhouding van beton, het gewicht van een muur, herkenning van grond in het proefgat, krimp en zwelling van klei, rots in Zuid-Limburg, gemetselde funderingen, de diepte van de zandlaag in Amsterdam en daarbuiten, vorstdiepte in Nederland, de maten en werkwijze van strook, puinsleuf en stiepen, de breedte van een strook, de uithardtijd van beton, het afschot van de grond en de afvoerafstand, de afstand tot bomen, het lezen van scheurrichtingen, de grens van een dode scheur na een jaar, verkoold hout in de grond, schoring en de 60 cm afstand van de sleufrand, de 9 procent uitzetting van ijs en de omvang van de funderingsschade in Nederland. Getoetst door: nog niet.