Funderingsmethodes

Geschiedenis van het funderen in Nederland

Aanvankelijk bouwde men houten huizen met ondiepe funderingen, de zogenaamde “fundering op staal”, en omdat deze huizen zo licht waren gaf dit geen problemen. Maar naarmate de tijd verstreek groeide de behoefte aan een sterker materiaal zoals steen om kastelen en kerken te bouwen. Dit nieuwe bouwmateriaal resulteerde in zwaardere gebouwen, dus was er een fundering nodig met meer draagkracht. 

Vanaf de 17e eeuw tot halverwege de 20e eeuw werden veel huizen gebouwd met een houten paalfundering. In de loop van de twintigste eeuw deed de betonnen heipaal zijn intrede en nam geleidelijk de rol van de houten palen geheel over.

De Amsterdamse bodem en omgeving

De bodem in Nederland is een mengsel van zand, grind, klei en plantenresten die de aardkorst bedekt. In een groot deel van Nederland bestaat de bovenste laag voornamelijk uit slappe klei- en veen. Die is weinig draagkrachtig.

Amsterdam en omgeving zijn gebouwd op een groot veengebied. In dit gebied groeide aanvankelijk een grote verscheidenheid aan waterplanten. In de loop der eeuwen ontstond er zo een metersdik veenpakket.

In totaal bevinden er zich vier min of meer draagkrachtige zandlagen in de bodem van Amsterdam. Van boven naar onder zijn dat:

  • Het Boerenzandje. Het ondiepst bevindt zich een dunne laag zand (op ± 8m minus NAP); dit staat bekend als het „Boerenzandje‟, een pakket zandige zeekleiafzetting die niet de stevigheid heeft van de andere twee zandlagen.
  • De eerste zandlaag. Daaronder bevindt zich de „eerste zandlaag‟, dit betreft een dunnere laag van fijner zand op ± 11-13m minus NAP. Deze zandlaag is ongeveer 2,5 meter dik en werd tijdens het Weichselien afgezet door eolische processen.
  • De tweede zandlaag. De daarna volgende zandlaag bevindt zich op een diepte van ± 20m minus NAP en betreft de Formatie van Kreftenheye. Deze zandlaag bestaat uit grof zand en is 8 tot 9 meter dik, in de volksmond wordt deze laag ook wel de „tweede zandlaag‟ genoemd. Deze laag is een mariene afzetting uit het Eemien, circa 128.000 116.000 jaar geleden. Tijdens dit interglaciaal bevond zich op de plaats van het huidige Amsterdam de Eemzee.
  • De derde zandlaag. De oudste zandlaag, de zogenaamde “derde zandlaag” is de werkelijke ondergrond van Amsterdam en bevindt zich op ± 52-63 m minus NAP. Deze zandlaag is circa 200.000 jaar geleden afgezet door gletsjers tijdens het Saalien.

De bodemlagen zijn niet homogeen, de diepte en dikte ervan variëren en lagen kunnen plaatselijk aanwezig zijn of juist ontbreken.

Zoals de figuur laat zien, is een groot deel van Nederland bedekt met slappe bodems zoals klei, veen en leem. In die gebieden liggen de draagkrachtige lagen zoals dichte zandlagen diep onder het oppervlak.

DOORSNEDE HOOFDDORP - MUIDEN

Geschiedenis van het funderen

Rond de elfde eeuw begint de mens het veengebied te ontginnen. Door het graven van sloten en weteringen liet men het gebied afwateren om het geschikt te maken voor landbouwgrond. Aan het einde van de 11e eeuw is er sprake van kleine nederzettingen die direct op het veen zijn gebouwd.
De vroegste bewoningssporen in de Amsterdamse bodem bestaan uit kleine, opgeworpen terpen op een dunne, smalle kleilaag. De terpjes werden van elkaar gescheiden door kavelsloten. En op de terpen bouwde men kleine boerderijen.

Omdat de veengrond in de nederzetting niet direct geschikt was voor bebouwing, wierpen de eerste bewoners een kleidek op. Maar door de snelle inklinking van de bodem moest men dit proces ongeveer om de vijf jaar herhalen, waardoor de percelen op steeds hogere terpen kwamen te liggen.
Deze vroege huizen bestonden uitsluitend uit hout en waren éénschepig. Ze waren vrij klein van formaat met een breedte tussen de 3,5- 5 meter en een lengte van niet meer dan 10 meter. Een uitgebreide fundering ontbrak, al werden de grondbalken soms wel gesteld door middel van een paar plankjes of houtsnippers. De wanden bestonden uit rechtopstaande eiken planken die in een richel in een grondbalk stonden en vlechtwerk. Aanvankelijk waren de vloeren van aangestampte leem.

Wanneer Amsterdam rond 1300 zijn eerste omwalling krijgt, ontstaat er een meer stedelijke context. Hierbinnen bevinden zich woonhuizen, werkplaatsen, kerken, kloosters en publieke gebouwen. Er ontstaan stadshuizen die, in tegenstelling tot de boerderijen, op kleinere kavels gebouwd worden, smaller zijn en omsloten worden door grachten en straten. Naast hun functie als woonhuis, worden ze gebruikt als pakhuis, werkplaats en winkel. In deze periode bestaat het overgrote deel uit houtbouw.

Vanaf de vijftiende eeuw doet de verstening zijn intrede. Het gebruik van baksteen wordt dan toegepast om muren binnen of tegen het houtskelet op te bouwen, daarnaast veranderen ook de funderingsmethoden. Na de middeleeuwen, vanaf de zeventiende eeuw, krijgen de stenen muren een dragende functie in de constructie en bouwt men uitsluitend nog in steen.

Amsterdam

In de ondergrond van Amsterdam vinden we een zeer grote verscheidenheid aan funderingsmethoden om een stabiele ondergrond te creëren op de toch al slappe Amsterdamse bodem. We onderscheiden drie eerdergenoemde funderingstechnieken, te weten het funderen op staal, het funderen op kleef en het funderen op stuit.

De oudste funderingsmethode in Amsterdam is het funderen op staal. Deze methode komen we tegen bij de eerste huisjes die op de terpjes waren gebouwd aan het einde van de twaalfde eeuw en de eerste helft van de dertiende eeuw. Bij deze huisjes rust het gebint en het vlechtwerk op een balk die op de plaggen van de terp lag.
In de periode hierna werd het geheel eerst gefundeerd op een poerenfundering, waarbij de staanders rustten op aparte blokken (poeren) van hout, baksteen of natuursteen. In de loop der tijd werden deze losse poeren doorgetrokken, waardoor er funderingsmuren ontstonden om het houtskelet te dragen. Dit zorgde voor een betere gewichtsverdeling op de ondergrond. Hierbij groef men een diepe funderingssleuf waarin een grondverbetering werd aangebracht, waarop de funderingsmuur werd gebouwd.

De meest voorkomende grondverbetering bestond uit twee lagen stammetjes die kruislings over elkaar heen waren gelegd. De ruimte tussen de stammetjes werd opgevuld met zand of kleinere takken. Vaak lagen de stammetjes op een zandbed, maar men maakte ook gebruik van turfbedden en aangestampte rietbossen.
De funderingssleuven werden altijd erg diep gegraven, soms wel tot 2,5 meter onder de begane grondvloer, zodat de grondverbetering altijd onder de laagste grondwaterstand kwam te liggen, om wegdrijven te voorkomen. Daarnaast betekende een diepere funderingssleuf, een hogere funderingsmuur en dit kwam de stevigheid ten goede. De onderste lagen van deze funderingsmuur werden los of enkel met wat leem gestapeld. Hierdoor bleef het onderste muurwerk soepel en was het beter bestand tegen kleine verzakkingen, waardoor scheuren in het hogergelegen harde metselwerk werden voorkomen.

Naarmate de grootte van de houtskeletten toenam en men steeds meer in steen begon te bouwen ontstonden er variaties op het funderen op staal, waaronder:
• funderingen met een enkele laag dwarsgelegde boomstammetjes (zie fig 7) bij lichtere muren.
• funderingen waarbij men gebruikt maakte van een langshout die in de lengterichting van het muurwerk werd geplaatst met een zelfde breedte als de funderingsmuur. Deze planken werden ondersteund door dwarsleggers bestaande uit stammetjes of hergebruikt hout van korbelen, dakspanten en ander sloophout.
• Funderingen waarin scheepsdelen werden hergebruikt , zoals rompplanken of zelfs hele roeren.
Naast werkvloeren van hout zijn er ook funderingen waarbij een funderingsplank op een bed van kiezelstenen ligt.
Het funderen op staal kent een lange doorlooptijd, een voorbeeld hiervan is het bovengenoemde langshout op een kiezelbed daterend uit de tweede helft van de 17e eeuw. Omdat funderen op staal een eenvoudige en betaalbare oplossing was voor het funderen van lichte bebouwing, bleef men ook in latere tijd deze methode toepassen.

Vanaf de 13e eeuw doet het funderen op kleef zijn intrede (zie fig. 8). Om de draagkracht van de werkvloer te verbeteren werd er een verticale ondersteuning aan toegevoegd. Onder de werkvloer sloeg men zogenaamde slieten verticaal in de grond, deze dunne elzen en berkenstammetjes hadden een lengte van anderhalf tot vijf meter en werden in bossen bij elkaar geplaatst. De slieten zogen zich vast in de bodem en zorgden voor grondverdichting. Samen met de kleefweerstand van de slappe grond was dit van positieve invloed op het draagvermogen. Een nadeel van deze funderingsmethode was dat de bundels slieten uit elkaar konden zakken door de zachte bodem, wat verzakkingen tot gevolg had. Als oplossing hiervoor, bedacht men het roosterwerk, dat met name bij grotere gebouwen werd toegepast (zie fig. 8).

De ontwikkeling van het roosterwerk wordt gezien als de overgang van het funderen op kleef naar het funderen op stuit. Bij opgravingen werden namelijk een roosterwerken aangetroffen met slieten die wel tot 7 à 8 meter onder NAP reikten, de palen zouden steunen op het „Boerenzandje‟, dat zich op deze diepte bevindt.
Toch blijft deze hypothese discutabel, enerzijds lijken de stammen met wortelstompen toch niet langer dan vijf meter te zijn geweest. Anderzijds is het onzeker of het „Boerenzandje‟ wel stevig genoeg was voor een stuitfundering. Toch was de overgang naar een nieuwe funderingsmethode noodzakelijk, want ook het funderen op kleef had zo zijn nadelen. Zo kon er inklinking van de bodem optreden, waardoor er „negatieve kleef‟ ontstond, hierbij werden de palen naar beneden getrokken. Wanneer dit gebeurde over het gehele oppervlak en het hele bouwwerk meezakte, was er niets aan de hand. Trad er echter plaatselijke inklinking op, dan kon dit leiden tot plaatselijke verzakkingen, met grote scheuren tot gevolg.

Dus deed vanaf de 16e eeuw het funderen op stuit zijn intrede, alhoewel het pas aan het einde van die eeuw op grote schaal zou worden toegepast in heel Amsterdam. Door middel van grote hei installaties werden palen de bodem ingedreven tot ze stuitten op de „eerste zandlaag‟ op twaalf meter onder NAP. De palen werden naast elkaar tot onder de waterspiegel geslagen, met een onderlinge afstand van 80 cm. Op de palen werden in de lengterichting van de muur zware planken geplaatst, die met nagels werden vastgezet. Deze methode zou de meest gangbare funderingsmethode voor Amsterdam blijven.

Pas wanneer de betonnen heipaal zijn intrede doet in de 20e eeuw verdwijnt de toepassing van houten funderingssystemen.

Twee soorten paalfunderingen

In Nederland komen tot ca 1930 voor gestapelde bouw voornamelijk twee soorten paalfunderingen voor huizen voor.
De eerste methode is de Rotterdamse fundering. Hierbij werd een enkele rij palen geplaatst onder de dragende muren van een woning. Deze methode werd vooral in Rotterdam en omgeving toegepast.

De tweede methode is de Amsterdamse fundering. Bij deze methode werden twee rijen palen met daarop een houten balk (in het Nederlands: ‘kesp’) werden onder de dragende muren geplaatst. De extra palenrij werd gebruikt om de capaciteit van de fundering te vergroten. Deze methode wordt vooral in Amsterdam toegepast, maar komt ook in andere steden ook, bijvoorbeeld Zaandam en Haarlem. De afbeelding hiernaast toont de twee paalfunderingen schematisch weergegeven.

Men sloeg palen door de slappe toplaag om bij de dichte, draagkrachtige zandlagen te komen.
Afhankelijk van de diepte van de die zandlaag en de beschikbaarheid van de houtsoort, werd gekozen voor grenen of vuren.
In de regio Haarlem en Zaanstad werd vaak gekozen voor grenen als houtsoort. Hier is rond 7-10 meter onder NAP een dichte zandlaag aanwezig.
In de regio Amsterdam beginnen de dichte zandlagen op een diepte van 12-14 meter onder NAP.
Palen met lengtes van 15 tot 18 meter zijn gebruikelijk in de regio Rotterdam.

Hoewel houten paalfunderingen nog steeds in gebruik zijn, wordt tegenwoordig meestal beton of staal gebruikt als materiaal voor funderingspalen. Incidenteel werd beton gebruikt in combinatie met houten paalfunderingen funderingen, waarbij de bovenkant van de paal onder de grondwaterspiegel moest worden geheid om de schimmel aan te tasten, zie onderstaande afbeelding.

Scroll to Top