Richtlijn Houten paalfunderingen onder gebouwen

Deze tekst is gepubliceerd op 23-04-19

2.7 Funderingsinspectie

Inspectie van de funderingsconstructie wordt uitgevoerd op een voor de fundering representatieve plaats om inzicht te krijgen in het functioneren van de funderingsconstructie en de mate van veroudering van het funderingsmateriaal die heeft plaats gevonden. Het aantal inspectieputten en de plaats waar ze gegraven moeten worden, wordt bepaald op basis van het archiefonderzoek, de waterpassingen en de visuele beoordeling. Representatieve plaatsen zijn die plaatsen waar de meeste zakking plaats heeft gevonden en/of waar sprake is van funderingsgerelateerde scheurvorming en waar het risico op funderingsschade het grootst is.

Hiervoor worden lintvoeg- en vloerwaterpassing, schade inventarisatie, informatie over de bodemopbouw en grondwaterstandsgegevens gebruikt. De funderingsinspectie(s) wordt bij voorkeur uitgevoerd bij een maatgevende bouwmuur. Tabel 5 geeft richting voor het aantal inspectieputten per bouweenheid.

Tabel 5

Omschrijving	Aantal putten
Bouweenheid tot en met 5 panden	2*
Bouweenheid > 5 panden	3*

* op basis van locatie-specifieke kennis kan besloten worden om meer, minder of zelfs geen inspectieputten te graven (argumenten hiervoor opnemen in het onderzoek of onderzoeksvoorstel).

2.7.1 Ontgraving

Doel:	het in beeld brengen van de funderingsconstructie onder maaiveld.
Methode:	het conform de geldende regels vrijgraven van de fundering en het zo nodig tijdelijk afvoeren van grondwater.
Resultaat:	een veilige en verantwoorde inspectieput waarin metingen kunnen worden verricht en houtmonsters kunnen worden genomen.

Toelichting Ontgraving

Een ontgraving van de fundering kan zowel aan de buitenzijde als inpandig plaatsvinden. Veiligheid bij de ontgraving is belangrijk en moet een toegankelijke inspectieruimte opleveren. Met betrekking, tot de veiligheid wordt verwezen naar Arbo-informatieblad 5 " Besloten ruimten”, Arbo-informatieblad 22 "Werken met verontreinigde grond" en P-blad 25 "Putten en sleuven". Bij de ontgraving moet men zich houden aan de wetgeving met betrekking tot graafwerkzaamheden in de openbare ruimte (klic melding, regeling kabels en leidingen grondroerders, Veiligheids- en Gezondheidsplan, milieutechnische regelgeving).

Om een goede inspectie te kunnen uitvoeren zal ter hoogte van de bovenkant van het funderingshout de put minstens 0,7 m breed moeten zijn en de paalkoppen minstens 0,4 m zijn vrij gegraven. Het aantal te inspecteren palen is locatie-afhankelijk. Bij panden met meer dan drie bouwlagen worden minimaal drie palen (Rotterdamse fundering) of drie jukken (Amsterdamse fundering) voor onderzoek blootgelegd. Bij lagere bebouwing kan worden volstaan met twee jukken dan wel twee palen. In dat geval dient aan beide zijden van de palen (paaljukken) de afstand tot de volgende paal(juk) bepaald te worden. De funderingsconstructie dient schoon te worden gemaakt alvorens met de inspectiewerkzaamheden wordt begonnen.

2.7.2 Classificatie bodemmateriaal

Doel:	eenduidige omschrijving van bodemprofiel bij een funderingsdetail vanaf maaiveld tot 1 meter onder het bovenste funderingshout.
Methode:	beschrijving bodemprofiel met opmerkingen over eventueel aanwezige bodemvreemde stoffen.
Resultaat:	eenduidige grafische weergave van het bodemprofiel op basis van visuele waarnemingen.

Toelichting op Classificatie bodemmateriaal

Bij de beschrijving van het bodemprofiel kan gebruik worden gemaakt van de definities uit NEN 5104. Als de onderzijde van de ophooglaag dieper ligt dan 1 m onder het bovenste funderingshout, dan heeft het de voorkeur om de beschrijving van het bodemprofiel dieper door te zetten. Het bodemprofiel kan verder vrij gegraven worden of er kan een grondboring worden verricht. Bodemvreemde stoffen als puin, asfalt of slakken dienen eveneens in de beschrijving van het bodemprofiel te zijn opgenomen. Het maaiveldniveau en de laagscheidingen moeten worden ingemeten ten opzichte van NAP.

2.7.3 Kwaliteit metselwerk en beton

Doel:	inzicht krijgen in de kwaliteit van de steenachtige onderdelen van de fundering onder het maaiveld.
Methode:	visuele inspectie van het steenwerk (zie toelichting) en visuele beoordeling van onderdelen (klinker, voegen, beton) op hardheid en samenhang.
Resultaat:	de waarnemingen worden schriftelijk en fotografisch vastgelegd waarbij de locatie van scheuren herleidbaar is, zowel ten opzichte van het funderingsdetail als een boven het maaiveld herkenbaar deel van de constructie.
Beoordeling:	voor de kwalitatieve benaming van metselwerk en beton dient tabel 6 te worden gebruikt.

Tabel 6 Kwalitatieve benaming invloed op functioneren fundering

Beton	Metselwerk	Benaming schade
Hard, geen scheuren of scholvorming	Stenen en voegen hard, geen scheuren	Nihil
Weinig scheuren of scholvorming	Stenen hard, voegen zacht, weinig scheuren	Klein
Scheuren, scholvorming of grindnesten	Stenen en voegen zacht, scheuren	Matig
Ernstige scheuren of scholvorming, corroderende wapening zichtbaar	Losse en verbrokkelde stenen, ernstige scheuren	Groot

Toelichting Kwaliteit metselwerk en beton

De staat van het metselwerk en beton in de funderingsconstructie (onder maaiveld) wordt geïnspecteerd om mogelijke verbanden met vervormingen en stabiliteit te kunnen onderbouwen. Aspecten bij de inspectie van het ontgraven en schoongemaakte muurvlak zijn:

scheuren (aantal, afmetingen patroon);
steensoort en kwaliteit (kwalitatief) van de steen;
voegen (kwalitatief, hard, zacht, onsamenhangend);
in geval betonwerk aanwezig wordt de afmeting opgenomen en het betonwerk
kwalitatief geïnspecteerd op dichtheid van het oppervlak, zichtbaarheid en corrosie van wapeningstaal.

Bij de beoordeling kan gebruik worden gemaakt van NEN 771.

2.7.4 Visuele inspectie en het opmeten van de funderingsconstructie

Doel:	het inzichtelijk maken van de constructieve opbouw van het aangetroffen funderingsdetail waarbij vervormingen en uiterlijke aantasting eveneens overzichtelijk moeten zijn beschreven.
Methode:	inmeten van de onderdelen (zie toelichting) van de fundering ten opzichte van referentiepunten. De afmetingen van de onderdelen worden opgemeten. Voor de vervormingen dient gebruik gemaakt te worden van metingen en detailfoto’s van de aangetroffen situatie. Visueel aanwezige aantasting dient te worden beschreven en fotografisch (in kleur) te worden vastgelegd.
Resultaat:	een schriftelijke rapportage met de constructieve opbouw van de fundering (in tekeningen op schaal), een fotorapportage (inclusief detailfoto’s, van alle zichtbare onderdelen), beschrijving vervormingen (inclusief foto’s), beschrijving zichtbare aantasting (inclusief foto’s).

Toelichting op Visuele inspectie en het opmeten van de funderingsconstructie

De inspectie heeft tot doel om de detaillering en de staat van het hout, onderdeel uitmakend van de fundering, in beeld te brengen, waarbij onderstaande aspecten worden behandeld:

Paaldiameters.
Afstanden tussen palen (Rotterdamse fundering) of paaljukken (Amsterdamse fundering);
Paalafstanden in jukken.
Stand palen loodrecht gemeten ten opzichte van de buitenkant van het langshout c.q. metselwerk.
Kesp (afmeting, hoek met lengteas funderingsmuur, uitstekende deel (lengte en bij sterke vervorming of breuk de horizontale stand).
Langshout (inclusief platen): afmeting.
Schuifhout: afmeting en controleer bij Rotterdamse fundering op de aanwezigheid van het niet zichtbare schuifhout aan de hand van de onderste laag stenen die dan iets buiten de muur moet steken.
Metselwerk en/of beton versnijdingen/hoogte en diepte.
Mate van instorting van de paalkoppen: in het geval dat houten palen direct zijn opgenomen in een betonnen funderingsbalk dient, indien mogelijk, de hoogte van de instorting bepaald te worden.
Positie van het funderingsdetail ten opzichte van een kenmerkend punt van het pand boven maaiveld (bv. woningscheidende muur; hoek van het pand).
Diepteligging funderingshout (inclusief hoogste funderingshout) ten opzichte van NAP.

Verder kan een globale beschrijving gegeven worden van de volgende aspecten:

Zichtbare aantasting van het hout
Verkleuringen van houten onderdelen.
Vervorming langshout (platen).
Mate van inknijping van de kespen.
Optreden van eventuele indrukking van de palen in de kesp.
Vervorming kesp tussen de palen.
Kesp (gebroken, gescheurd, gespleten).
Vermelden van overige bijzonderheden zoals aanwezigheid van spaarbogen, wisselingen in het niveau van de bovenkant van het funderingshout.

De situatie wordt vaak in tekeningen (bovenaanzicht, doorsnede, vooraanzicht) vastgelegd. Hierbij worden geen vervormingen getekend. Gebreken en vervormingen kunnen eenduidig in een fotorapportage (kleur, goede beschrijving locatie) worden weergegeven. Voor het beschrijven van het algemene beeld van de fundering kan uitgegaan worden van een fotorapportage met de volgende aspecten:

Eén overzichtsfoto van de gehele inspectieput.
Bij één enkele palenrij minimaal twee detailfoto's per paal, zodanig dat de aansluiting met het bovenliggende langshout vanaf beide zijden in beeld wordt gebracht.
Bij een dubbele palenrij of bij paaljukken minimaal twee detailfoto's per paaljuk, zodanig dat de aansluiting met de bovenliggende kesp en langshout vanaf beide zijden in beeld wordt gebracht.
Bij een gebroken kesp moet de breuk fotografisch worden vastgelegd.
Eventuele gebreken van de fundering moeten door middel van detailfoto's duidelijk worden vastgelegd (gebroken of sterk vervormde funderingsdelen; scheve of buiten het metselwerk staande palen).

2.7.5 Kwaliteit hout

De beoordeling van de kwaliteit van het hout bestaat uit drie onderdelen. Een visuele beoordeling zoals aangegeven in § 2.7.4, bepaling van de dikte van de zachte schil (§ 2.7.5.1). Paragraaf 2.7.5.2 geeft aan wanneer onderzoek naar de interne houtkwaliteit achterwege kan blijven, § 2.7.5.3 beschrijft de houtmonstername en § 2.7.5.4 beschrijft het houttechnisch laboratoriumonderzoek.

2.7.5.1 Bepaling van de dikte van de zachte schil van het hout

Doel:	vaststellen dikte zachte schil.
Methode:	de metingen worden uitgevoerd met een gekalibreerde inslaghamer en uitgelezen in millimeters (afleesnauwkeurigheid ± 2 mm). Alle zichtbare houten funderingselementen worden gemeten (zie toelichting).
Resultaat:	alle individuele metingen en de gemiddelden per meetring worden gerapporteerd. Afwijkingen in meetlocaties worden toegelicht.

Toelichting op Bepaling van de dikte van de zachte schil van het hout

Inslaghamers zijn speciaal ontwikkeld voor funderingsonderzoek. In bijlage C is een specificatie over de “inslaghamers” en informatie over de kalibratie opgenomen. De metingen worden gedaan met een gekalibreerde inslaghamer en het identificatienummer van het apparaat wordt in het rapport vermeld.

Bij heipalen zijn de inslagmetingen bedoeld om de zogenaamde zachte schil vast te stellen en bij het gezaagde hout zijn de metingen bedoeld om een indruk van de aantasting te krijgen. Wijze van meten:

Houten palen worden op circa 15 cm onder langshout / kesp / betonbalk minimaal driemaal gemeten, zo veel mogelijk rondom de paal (meetring). Om een afwijkende zachte schil lager in de paal op het spoor te komen kan een tweede meetring 15 cm lager aan de paal worden uitgevoerd. Wanneer beide meetringen sterk afwijken, kan besloten worden om de inspectieput dieper te ontgraven en diepere metingen uit te voeren. Een meetring direct onder de kesp / betonbalk kan bij de palen worden uitgevoerd om een afwijkend zachte schil direct aan de paalkop te kunnen vaststellen.
Kespen en langshout (platen, schuifhout) worden per onderdeel minimaal driemaal gemeten op minimaal 10 cm onderlinge afstand, dan wel verspreid over het zichtbare hout. Kespen en langshout worden niet binnen 20 cm vanaf de kopse kant gemeten.
Bij het meten dient men onregelmatigheden als kwasten te vermijden.

2.7.5.2 Noodzaak houtonderzoek

Doel:	bepalen noodzaak houtonderzoek (monstername en laboratoriumonderzoek)
Methode:	houtonderzoek aan boorkernmonsters kan achterwege blijven indien bij de beoordeling van de funderingconstructie zaken, anders dan hout-technologisch, worden geconstateerd die beslissend zijn voor een beoordeling en het classificeren van de fundering. Er worden ook geen houtmonsters genomen indien alleen de huidige staat van de fundering in kaart moet worden gebracht, zoals bijvoorbeeld bij onderzoek op aanschrijfniveau waarbij een restlevensduur geldt van één jaar. Direct na de diameterbepaling en de inslagmetingen wordt tijdens de inspectie in grafiek 2-5 de gemiddelde indringwaarde uitgezet tegen de paaldiameter. Op basis van de locatie in de grafiek wordt houtonderzoek en dus houtmonstername uitgesloten wanneer: de paal in gebied I valt en de oorzaak van aantasting niet relevant is; de paal in gebied II valt en een handhavingstermijn van ≤ 25 jaar wordt gevraagd; de paal in gebied IV valt en de oorzaak van aantasting niet relevant is.
Resultaat:	Onderbouwing van de keuze voor geen, één of meerdere houtmonsters die mogelijk nodig zijn voor het beoordelen van het (toekomstig) functioneren van de fundering

Toelichting Beslissing noodzaak monstername hout

Gebied I:
Bij deze combinatie van diameter en indringing wordt gesteld dat geen aantasting van constructieve betekenis aanwezig is. Het nemen van houtmonsters is hier niet noodzakelijk.

Gebied II:
Dit betreft aangetaste palen. De aantasting is beperkt waardoor geen nadelige invloed op de sterkte van de paalschacht wordt verwacht. Het nemen van houtmonsters is alleen noodzakelijk om een uitspraak te kunnen doen over de oorzaak van de aantasting en de ontwikkeling van de aantasting in de tijd.

Gebied III:
Voor onderzoek naar de sterkte van de paalschacht in de toekomst is bij deze combinatie van diameter en indringingswaarde monstername noodzakelijk

Gebied IV:
Dit is het gebied van relatief grote aantasting ten opzichte van de diameter danwel een te kleine paaldiameter ten opzichte van het boorgat. De sterkte van de paalschacht is hier onvoldoende. Het nemen van een houtmonster is alleen noodzakelijk indien de oorzaak van de aantasting moet worden vastgesteld.

[ link ]

Figuur 2-5 Beslissingsdiagram, voor het nemen van een monster, dat gebaseerd is op normaal voorkomende verhouding paaldiameter en belasting (100 mm en 30 kN; 150 mm en 60 kN; 200 mm - grotere diameters en 150 kN).

Het uitgangspunt dat droogstand tot snelle zichtbare schimmelaantasting in hout leidt, blijkt in de praktijk niet altijd zo. Daarom wordt bij zichtbare gezonde palen met een duidelijk droogstandsrisico aangeraden middels monstername en houtonderzoek interne houtaantasting uit te sluiten en aanvullende laboratoriummetingen te doen naar het vochtgehalte op een lager niveau in de paal (zie ook § 2.7.5.3).

2.7.5.3 Monstername hout

Doel:	het nemen van monsters geschikt voor houtonderzoek (zie 2.7.5.4) nadat op basis van de criteria uit 2.7.5.2 de noodzaak hiertoe is vastgesteld.
Methode:	met een aanwasboor (interne diameter minimaal 10 mm) boorkernen op representatieve plaatsen genomen. Per funderingsput worden minimaal twee palen bemonsterd. Indien van toepassing kan ook het horizontale hout bemonsterd worden. De boorkernen moeten van goede kwaliteit zijn (samenhangend en de gehele paalradiaal (van wan tot hart) of element doorsnede (buitenkant tot hart) bevatten. Standaard worden de boorkernen in water opgeslagen. Indien het funderingshout droog staat worden de boorkernen in plastic zonder extra toevoeging van water verpakt en tot het moment van analyse gekoeld (1-8 °C) opgeslagen. Indien de situatie dit toelaat kunnen ook paalschijven genomen worden voor het doen van houtonderzoek.
Resultaat:	goede kwaliteit boorkern en een omschrijving van de plaats van monstername.

Toelichting op Monstername hout

Houtonderzoek wordt uitgevoerd ter bepaling van de houtsoort, type en oorzaak van de aangetaste zone’s en het verloop van de druksterktegradient over de diameter. Tevens kan het toekomstig verlies aan gezonde houtdiameter worden geschat. Hierbij is monstername in de put, wijze van analyse en relevantie van het houtonderzoek voor het funderingsonderzoek van belang. Het laatste punt is afhankelijk van de paaldiameter in relatie tot de zachte schil en van de in de put aangetroffen situatie.

Het aantal monsters zal representatief zijn voor het beeld dat in de put is aangetroffen: paaldiameter, schadebeeld en aantasting. De beste plaats van monstername in de palen is zo dicht mogelijk bij de locatie van de inslagmeting en op circa 0,15 m vanaf de onderzijde van het langshout / kesp / betonnen balk.

[ link ]

Figuur 2-4 Het nemen van monsters.

2.7.5.4 Houtonderzoek aan boorkernmonsters

Doel:	achterhalen oorzaak en voortgang aantasting, nadere inschatting zachte schil en reststerkte hout.
Methode:	de monsters worden over de volle lengte microscopisch (houtsoort, houtstructuur, type en mate van aantasting) beoordeeld, verder wordt het verloop van het vochtgehalte en de volumieke massa bepaald.
Resultaat:	de oorzaak van de houtaantasting is bekend; een voorspelling van verlies aan gezonde houtdoorsnede van de paal (of ander funderingshout) wordt gegeven; specifiek verloop over de doorsnede van de paal van de druksterkte is afgeleid.

Toelichting op Houtonderzoek aan boorkernmonsters

Het houtonderzoek wordt uitgevoerd volgens BGS 007 “Bepaling microbiologische houtaantasting”.

Voor het microscopisch onderzoek worden coupes gesneden met een dikte van circa 20 μm. Onder de microscoop worden de coupes beoordeeld op houtstructuur, inhoudstoffen, patroon en mate van aantasting en het voorkomen van aantasters. De volumieke massa en het vochtgehalte van boorkernstukjes van circa 20 mm worden bepaald middels drogen en wegen. Op basis van het vochtgehalte van waterverzadigde hout wordt via een omrekenmodel [Klaassen 2008] een inschatting gemaakt van de druksterkte. Het hout wordt aangekleurd om de spintbreedte te bepalen. Bij funderingshout met kans op droogstand worden de monsters niet onder water bewaard, waarmee het actuele vochtgehalte bepaald kan worden.

2.7.6 Berekening resterende dragende doorsnede houten paal

Doel:	berekenen van de resterende dragende doorsnede van de paal om controleberekeningen op houtspanning in de doorsnede te kunnen uitvoeren.
Methode:	uit de indringwaarden, mogelijk in combinatie met resultaten houtonderzoek (zie toelichting), wordt de gemiddelde dikte van de zachte schil bepaald. Uit de zachte schil en de paaldiameter wordt de dragende doorsnede berekend ter plaatse van de paalkop (zie vergelijking 1 en 2 of 3 en 4 uit de toelichting) en ter plaatse van het omslagpunt (zie vergelijking 5 en 6 uit de toelichting).
Resultaat:	het resterende dragende oppervlak ter plaatse van de paalkop.

Toelichting op Berekening resterende dragende doorsnede houten paal

Het bepalen van de resterende dragende doorsnede met behulp van een gekalibreerde inslaghamer en vergelijking 1 en 2 is een praktijkmethode waarmee de zachte schil van funderingspalen in een ontgraving kan worden bepaald. Onderbouwing van deze methode wordt gegeven in [Den Nijs 2002].

(Vergelijking 1): d = D – 2 x (i + 5)
(Vergelijking 2): A = 0,25 π d²

Gebruikte symbolen:
i = gemiddelde indringdiepte in het hout [mm]
D = oorspronkelijke paaldiameter [mm]
d = resterende dragende paaldiameter [mm]
A = resterend dragend oppervlak [mm²]

[ link ]

Figuur 2-6a (links) Doorsnede lengte van de paal met daarin aangegeven de oorspronkelijk paaldiameter, de resterende dragende paaldiameter, de paallengte en het omslagpunt.Figuur 2-6b (rechts) Kopse doorsnede paalkop met daarin aangegeven de oorspronkelijk en de resterende dragende paaldiameter.

Voor een verfijndere inschatting van de dragende diameter kunnen de vergelijkingen 3 en 4 worden gebruikt.

(Vergelijking 3): d = D – 2 x i

Vergelijking 3 mag worden toegepast wanneer uit het houtonderzoek blijkt dat: de diepte van de sterke aantasting ≤ gemiddelde indringwaarde.

(Vergelijking 4): d = D – 2 x (i - 5)

Vergelijking 4 mag worden toegepast wanneer uit het houtonderzoek blijkt dat: de ingeschatte druksterkte ≥ 10 N/mm² ter plaatse van de gemiddelde indringwaarde.

Bij de toetsing van de draagkracht van het paalhout is de resterende dragende doorsnede op het omslagpunt (daar waar de spanning het hoogst is) van belang. Dit punt kan bij palen zonder bacteriële aantasting bepaald worden volgens vergelijking 5. Hierbij wordt uitgegaan (conform NEN 5491) van de oorspronkelijke paaldiameter en een tapsheid van 7,5 mm/m. Indien uit archiefgegevens vastgesteld kan worden dat de tapsheid anders is dan wordt vergelijking 5 hieraan aangepast. De plaats van het omslagpunt wordt bepaald op basis van het bodemprofiel.

(Vergelijking 5): A = 0,25 π (D – l x 7,5)²

Aanvullend gebruikt symbool:
l = afstand tussen paalkop en omslagpunt [m]

Wanneer bacteriële aantasting aan de paalkop is vastgesteld zal ook op het omslagpunt hiermee rekening moeten worden gehouden. Hoewel het verloop van bacteriële aantasting over de paallengte nog niet volledig in kaart is gebracht, wordt er hier van uitgegaan dat de dikte van de (door bacteriën veroorzaakte) zachte schil aan de paalpunt de helft is van die aan de paalkop. De dragende paaldiameter ter plaatse van het omslagpunt wordt volgens vergelijking 6 bepaald. Is de aantasting aan de paalkop een combinatie van schimmel- en bacterie-activiteit dan zal de omvang van de bacterie aantasting onder het droogstandsniveau op basis van het houtonderzoek worden ingeschat en deze inschatting wordt gebruikt in vergelijking 6.

(Vergelijking 6): d_om = D – l x 7,5 – (D – d)/2 x (2 –l/L)

Aanvullend gebruikte symbolen:
L = paallengte [m]
d_om = resterende dragende paaldiameter bij omslagpunt balk [mm²]

2.7.7 Paaldraagkracht bepaald op basis van een proefbelasting (facultatief)

Doel:	bepalen draagkracht van funderingspalen.
Methode:	de test wordt uitgevoerd volgens NEN 6745-1.
Resultaat:	draagkracht in N. Beoordeling: conform NEN 6745-1.

Toelichting op Paaldraagkracht bepaald op basis van een proefbelasting (facultatief)

De proefbelasting maakt geen deel uit van het funderingsonderzoek maar is een alternatieve rekentechnische methode. Aanvullend op de eisen uit de richtlijn kan gekozen worden voor het uitvoeren van een proefbelasting.

Een proefbelasting gaat altijd samen met een inspectie maar is onvoldoende als steekproef. Mogelijk geschikt om de paallengte in te schatten en daarmee een berekening van alle palen te kunnen maken (sondering).

Interesse?

2.7 Funderingsinspectie