Geotechniek
(=bodemwetenschap)
Algemene inleiding
Grondmechanica: berekenen en controleren van de constructieve werking van een fundering, zodat
deze aan alle eisen (stabiliteit en vervorming) voldoet.
Fundering: het onderdeel van de constructie die de verticale en horizontale krachten van het bouwwerk
overbrengt naar een draagkrachtige grondlaag. (Fundering dient om te voorkomen dat onder een
bouwwerk scheurvorming en of zettingsverschillen ontstaan)
Oorzaken funderingsproblemen:
1. Ongelijke fundatie aanzetdieptes
2. Lekkende waterleidingen/defecte rioleringen
3. Heiwerk, sterk toegenomen vrachtverkeer
4. Geroerde gronden
5. Uitgravingen
Wijdte en richting scheur: (krachten grootst waar scheurbreedte grootst)
• Horizontale beweging: verticale delen scheur groter dan horizontale
• Verticale beweging: horizontale delen scheur groter dan verticale
Oorzaak scheurvorming:
• Funderingsproblemen
o Wijzigen funderingsondergrond (F.O.)
- Verlagen F.O. (negatieve kleef bij funderingspalen, grondspoeling)
- Verhogen F.O. (drijfzand, waterverzadigd)
o (Plaatselijke) grondophoging
Ongelijkmatige grondbelasting (negatieve kleef bij paalfunderingen)
o Trillingen
Wegeniswerken, zwaar verkeer, heien in de buurt, …
o Geologische omstandigheden
Grondsamenstelling (doorlaatbaarheid, krimp, …)
o Ontwerp- en uitvoeringsfouten (controle door ontwerper)
- Onvoldoende diepte funderingsaanzet (F.A.) => vorst
- Onvoldoende gedimensioneerde fundering
- Materiaaldefect (breuk door heien)
- Functieverandering gebouw
o Ongelijkmatige zetting dor geometrie gebouw (controle door ontwerper)
- Onderkelderd deel v/e gebouw
- Niet gedilateerde aanbouw
- Geconcentreerde belasting (punt)
o Bomen (wortels)
1
,• Thermische scheuren (lengte verandering (kruip-krimp))
o Oorzaak: verschillende lineaire uitzettingscoëfficiënt
o Oplossing: dilatatievoeg voorzien
o Stabiele scheur, maar kan vergroten door afbrokkelende delen
• Lange wanden
o Scheurvorm: verticale scheuren op regelmatige afstand (stabiele scheur, afbrokkelen)
o Oorzaak: trekspanning in metselwerk wordt te hoog
o Oplossing: dilatatievoeg voorzien
• Spouwankers
o Scheurvorm: Verticale scheuren op hoeken en langs gevelopeningen
o Oorzaak: spouwankers te dicht bij hoeken en openingen geplaatst, dit verhindert kleine
vervorming
o Oplossing: dilatatievoeg, bepaalde uitzetting toelaten
o Stabiele scheur, maar door vochtinsijpeling, vorst, vergroot de scheur
• Materiaal (Horizontale (meestal) scheuren)
o Oorzaak: het metselwerk werd vast gegoten aan ander materiaal met andere
uitzettingscoëfficiënt.
o Oplossing: dilatatievoeg, bepaalde uitzetting toelaten of combinatie vermijden.
• Droging- en verhardingskrimp
o Scheurvorm: haarscheurtjes
o Oorzaak: snelle uitdroging v/h metselwerk
o Oplossing: moeilijk te vermijden, heeft geen constructieve ingreep nodig (stabiel).
• Onvoldoende (of roestige) spouwankers
o Scheurvorm: uitbuigend metselwerk, loskomen metselwerk, uitvallend voegwerk
o Oorzaak: minder dan 4 spouwankers/m² of geen RVS (Roest Vrij Staal)
o Oplossing: camera-inspectie, reparatiemethode bepalen
• Roest
o Scheurvorm: “kleinere” scheuren, grote gevolgen, loskomen stenen
o Oorzaak: roestvorming van ingewerkt ijzerwerk door vocht in muur
o Oplossing: constructieve middelen nodig, verwijderen staal, ontroesten, behandelen, …
• Ontbreken van (goed functionerende lateien)
o Scheurvorm: ‘traps’-oplopende scheuren vanuit de hoeken van de openingen,
doorhangen bovenregel
o Oorzaak: Bij een overspanning in metselwerk zal het krachtenspel in het metselwerk
boven de overspanning van nature een drukboog vormen. In een zuivere boog treden
namelijk alleen drukspanningen op.
o Oplossing: constructieve middelen nodig: nieuwe lateien plaatsen of wapening in
metselwerk. (Vroeger: opgelost d.m.v. boog + sluitsteen)
• Constructieve oorzaak
o Oorzaak: Scheur op plaats van geconcentreerde last, vloerplaten belast op wringing,
spatkrachten, …
o Oplossing: goed ontwerp! Oplossing na probleem, constructieve oplossing na goed
onderzoek
2
,Soorten zettingen:
• Primaire zetting (onmiddellijk na aanbrengen belasting)
• Gelijkmatige zetting (constructie zakt gelijk)
• Blijvende zetting (uiterste stand wordt bereikt)
• Toelaatbare zetting (constructief geen probleem, esthetisch eventueel)
• Rustzetting (zetting na een bepaald moment)
• Differentiële zetting = ongelijke zetting (gevaarlijk!)
Oorzaak ongelijke zetting: zachte grond, slechte constructie
Types funderingen:
• Fundering op staal (A)
• Diepfundering (B)
• Paalfundering (C)
Keuze funderingstype:
• Ondergrond
o Aard en karakteristieken van de grond
o Minimale aanzetdiepte (vorst, waterpeil)
• Bovenbouw
o Aard van de belastingen (grootte, soort, richting, zin, permanent of wisselend, …)
o Aard en karakteristieken van de structuur
• Kostenanalyse
Techniek van funderen
• Funderingen op staal (Ondiep)
Aanlegdiepte: niveau funderingsaanzet (vorstvrij)
Aanlegbreedte: breedte op niveau F.A.
Grondwaterstand: niveau v/h freatisch oppervlak
Belendingen: aanpalende gebouwen
𝑃 [𝑁]
Oorzaak verbreding: 𝐴 [𝑚𝑚²] = 𝜎 [𝑁/𝑚𝑚²]
o Alleenstaande zool (a)
o Strookfundering of een doorlopende zool (b)
Verstijvingsrib, ongelijkmatige belasting
o Plaatfundering (c)
o Fundering van ongewapend beton
o Gemetselde fundering
o Kelders
- Weerstand tegen grond en waterdruk (waterdichte kuip)
- Uitvoering; vroeger metselwerk, tegenwoordig gewapend beton
- Grondwaterstand, controle tegen opdrijven
- Controle van zettingen
- Kelders op staal, kelders op palen, meestal plaat..
3
, • Funderingen binnen beschoeide sleuven
o Ondermetselen < 1,2m onder aanzetpeil (betonblokken)
o Onderschoeien > 1,2m onder aanzetpeil (gewapend beton)
o Doel: verdiepen bestaande doorlopende funderingszool of -plaat
o Hoe: grond laagsgewijs van onder bestaande fundering weggegraven
- Diepte: 0,4m
- Breedte: 1 tot 1,5m
- Lengte: 1,5 tot 2m
Funderen van 3 tot 6m diep
• Diepwanden (i.d. grond gevormde gewapende betonnen dikke wand die uit segmenten bestaat)
o Toepassing
- Fundering ondergrondse garages, tunnelbouw, metrolijnen, …
- Als grondkering bij bouwputten
- Bij zeer hoge verticale belastingen
- Als trekdiepwand (tegen opdrijven van gebouwen die diep zijn)
- Als kering van vervuilde grond en vervuild water
• Paalfunderingen (Diep aangelegde fundering waarbij de belasting v/h bouwwerk via palen wordt
overgebracht op dieper gelegen lagen in de grond)
o Grondverdringende palen
o Boorpalen (2000 kN)
o In de grond gevormde palen (3000 kN)
• Zinkputten me grote afmetingen
• Funderen op weinig draagkrachtige lagen
• Injecties (bij verzakkingen onder funderingsplaat of sleuffundering)
• Funderen onder freatisch oppervlak
Funderingsmaterialen:
• Beton
• Metselwerk (op staal)
• Hout (palen)
• Staal
4
(=bodemwetenschap)
Algemene inleiding
Grondmechanica: berekenen en controleren van de constructieve werking van een fundering, zodat
deze aan alle eisen (stabiliteit en vervorming) voldoet.
Fundering: het onderdeel van de constructie die de verticale en horizontale krachten van het bouwwerk
overbrengt naar een draagkrachtige grondlaag. (Fundering dient om te voorkomen dat onder een
bouwwerk scheurvorming en of zettingsverschillen ontstaan)
Oorzaken funderingsproblemen:
1. Ongelijke fundatie aanzetdieptes
2. Lekkende waterleidingen/defecte rioleringen
3. Heiwerk, sterk toegenomen vrachtverkeer
4. Geroerde gronden
5. Uitgravingen
Wijdte en richting scheur: (krachten grootst waar scheurbreedte grootst)
• Horizontale beweging: verticale delen scheur groter dan horizontale
• Verticale beweging: horizontale delen scheur groter dan verticale
Oorzaak scheurvorming:
• Funderingsproblemen
o Wijzigen funderingsondergrond (F.O.)
- Verlagen F.O. (negatieve kleef bij funderingspalen, grondspoeling)
- Verhogen F.O. (drijfzand, waterverzadigd)
o (Plaatselijke) grondophoging
Ongelijkmatige grondbelasting (negatieve kleef bij paalfunderingen)
o Trillingen
Wegeniswerken, zwaar verkeer, heien in de buurt, …
o Geologische omstandigheden
Grondsamenstelling (doorlaatbaarheid, krimp, …)
o Ontwerp- en uitvoeringsfouten (controle door ontwerper)
- Onvoldoende diepte funderingsaanzet (F.A.) => vorst
- Onvoldoende gedimensioneerde fundering
- Materiaaldefect (breuk door heien)
- Functieverandering gebouw
o Ongelijkmatige zetting dor geometrie gebouw (controle door ontwerper)
- Onderkelderd deel v/e gebouw
- Niet gedilateerde aanbouw
- Geconcentreerde belasting (punt)
o Bomen (wortels)
1
,• Thermische scheuren (lengte verandering (kruip-krimp))
o Oorzaak: verschillende lineaire uitzettingscoëfficiënt
o Oplossing: dilatatievoeg voorzien
o Stabiele scheur, maar kan vergroten door afbrokkelende delen
• Lange wanden
o Scheurvorm: verticale scheuren op regelmatige afstand (stabiele scheur, afbrokkelen)
o Oorzaak: trekspanning in metselwerk wordt te hoog
o Oplossing: dilatatievoeg voorzien
• Spouwankers
o Scheurvorm: Verticale scheuren op hoeken en langs gevelopeningen
o Oorzaak: spouwankers te dicht bij hoeken en openingen geplaatst, dit verhindert kleine
vervorming
o Oplossing: dilatatievoeg, bepaalde uitzetting toelaten
o Stabiele scheur, maar door vochtinsijpeling, vorst, vergroot de scheur
• Materiaal (Horizontale (meestal) scheuren)
o Oorzaak: het metselwerk werd vast gegoten aan ander materiaal met andere
uitzettingscoëfficiënt.
o Oplossing: dilatatievoeg, bepaalde uitzetting toelaten of combinatie vermijden.
• Droging- en verhardingskrimp
o Scheurvorm: haarscheurtjes
o Oorzaak: snelle uitdroging v/h metselwerk
o Oplossing: moeilijk te vermijden, heeft geen constructieve ingreep nodig (stabiel).
• Onvoldoende (of roestige) spouwankers
o Scheurvorm: uitbuigend metselwerk, loskomen metselwerk, uitvallend voegwerk
o Oorzaak: minder dan 4 spouwankers/m² of geen RVS (Roest Vrij Staal)
o Oplossing: camera-inspectie, reparatiemethode bepalen
• Roest
o Scheurvorm: “kleinere” scheuren, grote gevolgen, loskomen stenen
o Oorzaak: roestvorming van ingewerkt ijzerwerk door vocht in muur
o Oplossing: constructieve middelen nodig, verwijderen staal, ontroesten, behandelen, …
• Ontbreken van (goed functionerende lateien)
o Scheurvorm: ‘traps’-oplopende scheuren vanuit de hoeken van de openingen,
doorhangen bovenregel
o Oorzaak: Bij een overspanning in metselwerk zal het krachtenspel in het metselwerk
boven de overspanning van nature een drukboog vormen. In een zuivere boog treden
namelijk alleen drukspanningen op.
o Oplossing: constructieve middelen nodig: nieuwe lateien plaatsen of wapening in
metselwerk. (Vroeger: opgelost d.m.v. boog + sluitsteen)
• Constructieve oorzaak
o Oorzaak: Scheur op plaats van geconcentreerde last, vloerplaten belast op wringing,
spatkrachten, …
o Oplossing: goed ontwerp! Oplossing na probleem, constructieve oplossing na goed
onderzoek
2
,Soorten zettingen:
• Primaire zetting (onmiddellijk na aanbrengen belasting)
• Gelijkmatige zetting (constructie zakt gelijk)
• Blijvende zetting (uiterste stand wordt bereikt)
• Toelaatbare zetting (constructief geen probleem, esthetisch eventueel)
• Rustzetting (zetting na een bepaald moment)
• Differentiële zetting = ongelijke zetting (gevaarlijk!)
Oorzaak ongelijke zetting: zachte grond, slechte constructie
Types funderingen:
• Fundering op staal (A)
• Diepfundering (B)
• Paalfundering (C)
Keuze funderingstype:
• Ondergrond
o Aard en karakteristieken van de grond
o Minimale aanzetdiepte (vorst, waterpeil)
• Bovenbouw
o Aard van de belastingen (grootte, soort, richting, zin, permanent of wisselend, …)
o Aard en karakteristieken van de structuur
• Kostenanalyse
Techniek van funderen
• Funderingen op staal (Ondiep)
Aanlegdiepte: niveau funderingsaanzet (vorstvrij)
Aanlegbreedte: breedte op niveau F.A.
Grondwaterstand: niveau v/h freatisch oppervlak
Belendingen: aanpalende gebouwen
𝑃 [𝑁]
Oorzaak verbreding: 𝐴 [𝑚𝑚²] = 𝜎 [𝑁/𝑚𝑚²]
o Alleenstaande zool (a)
o Strookfundering of een doorlopende zool (b)
Verstijvingsrib, ongelijkmatige belasting
o Plaatfundering (c)
o Fundering van ongewapend beton
o Gemetselde fundering
o Kelders
- Weerstand tegen grond en waterdruk (waterdichte kuip)
- Uitvoering; vroeger metselwerk, tegenwoordig gewapend beton
- Grondwaterstand, controle tegen opdrijven
- Controle van zettingen
- Kelders op staal, kelders op palen, meestal plaat..
3
, • Funderingen binnen beschoeide sleuven
o Ondermetselen < 1,2m onder aanzetpeil (betonblokken)
o Onderschoeien > 1,2m onder aanzetpeil (gewapend beton)
o Doel: verdiepen bestaande doorlopende funderingszool of -plaat
o Hoe: grond laagsgewijs van onder bestaande fundering weggegraven
- Diepte: 0,4m
- Breedte: 1 tot 1,5m
- Lengte: 1,5 tot 2m
Funderen van 3 tot 6m diep
• Diepwanden (i.d. grond gevormde gewapende betonnen dikke wand die uit segmenten bestaat)
o Toepassing
- Fundering ondergrondse garages, tunnelbouw, metrolijnen, …
- Als grondkering bij bouwputten
- Bij zeer hoge verticale belastingen
- Als trekdiepwand (tegen opdrijven van gebouwen die diep zijn)
- Als kering van vervuilde grond en vervuild water
• Paalfunderingen (Diep aangelegde fundering waarbij de belasting v/h bouwwerk via palen wordt
overgebracht op dieper gelegen lagen in de grond)
o Grondverdringende palen
o Boorpalen (2000 kN)
o In de grond gevormde palen (3000 kN)
• Zinkputten me grote afmetingen
• Funderen op weinig draagkrachtige lagen
• Injecties (bij verzakkingen onder funderingsplaat of sleuffundering)
• Funderen onder freatisch oppervlak
Funderingsmaterialen:
• Beton
• Metselwerk (op staal)
• Hout (palen)
• Staal
4
