Grip op groeiende funderingsproblematiek door onderzoek bodem- en gebouwinteractie

Deltares en TNO bundelen hun unieke kennis van bodem, funderingen en gebouwen om bewoners en bestuurders meer inzicht en handelingsperspectief te geven in deze funderingsproblematiek. Deze kennisopbouw is onderdeel van de Nationale Aanpak Funderingen.

Staal en houten paalfunderingen

In ons land zijn tot in de jaren zeventig vooral funderingen op staal en houten paalfunderingen toegepast. Op slappe bodems zoals klei en veen zijn deze gevoelig voor schade door bodemdaling en lage grondwaterstanden. Houten palen kunnen worden aangetast door zakkende grond of paalrot, terwijl funderingen op staal schade oplopen wanneer gebouwen ongelijkmatig verzakken.

Deze problemen kennen we al langer. Maar door klimaatverandering nemen de risico’s op funderingsschade toe. Ook in gebieden waar tot nu toe weinig schadegevallen werden gemeld.

Chris Geurts, consultant bij TNO: “Tijdens de droge zomers tussen 2018 en 2022 zagen we een scherpe toename van het aantal claims en schademeldingen rond funderingen. Zowel het risicogebied als de funderingsproblematiek zijn in die periode flink gegroeid.”

Forse verzakkingen in Roden

Zo ontstond in het Drentse Roden ernstige schade aan een aantal woningen. Door graafwerkzaamheden en droogte is daar het grondwaterpeil verlaagd, waardoor een kleilaag die voorheen onderwater stond, is gaan krimpen en zwellen. Zulke kleilagen komen op veel meer plekken in Nederland voor, ook in Brabant, Noord-Limburg, Overijssel en in riviergebieden.

Mandy Korff, expert ondergrondse constructies bij Deltares: “Door droogte breidt de funderingsproblematiek zich uit over heel Nederland. Dan gaat het om panden op houten palen waar de grondwaterstand lager is dan in het verleden. Maar ook om funderingen ‘op staal’ waarbij de ondergrond niet volledig uit zand bestaat. Dieperliggende en voorheen verzadigde kleilagen gaan reageren op variaties in de grondwaterstand.”

Nationale Aanpak Funderingen

In 2024 heeft de Raad voor de Leefomgeving en Infrastructuur (RLI) gerapporteerd over de brede funderingsproblematiek in Nederland.

Een groot probleem is dat vaak slecht of helemaal niet is vastgelegd welke fundering onder een woning ligt. Om dit beter in kaart te brengen heeft het ministerie van VRO dit onderdeel van de Nationale Aanpak Funderingen opgezet. Als belangrijk onderdeel van deze aanpak wordt een landelijke informatievoorziening voor funderingen opgezet. TNO en Deltares brengen daarvoor technisch inhoudelijke kennis in.

Chris Geurts: “Je kunt die voorziening zien als een informatiestelsel waarin gegevens over funderingen, woningen, bodem en grondwater beter worden samengebracht en ontsloten. In het kader van die nationale informatievoorziening werken we ook aan een landelijke risicomodellering, om gebouwen ook een risicoprofiel te kunnen geven op basis van funderingseigenschappen, locatie, bodemgesteldheid en grondwaterstand.”

TNO en Deltares bundelen expertise

Voor zo’n risicomodel is het belangrijk om alle processen, zowel in de bodem als in de gebouwen, goed te begrijpen. Daarom bundelen TNO en Deltares hun expertise om langdurig de bodem in samenhang met funderingen en gebouwen te monitoren.

Mandy Korff: “Juist het monitoren van gebouwen in de context van veranderingen in grondwater en bodem, maakt dit onderzoek uniek. In Nederland is dat niet eerder op deze schaal gedaan. TNO brengt de expertise over de staat van de gebouwen en brengt data van de ondergrond en grondwater in. Vanuit Deltares brengen we de kennis en ervaring in over grondwater, bodem, de verschillende kleisoorten en de interactie met de funderingen. Samen dekken we het speelveld dus heel goed af.”

Krimp en zwel

Gezamenlijk monitoren TNO en Deltares vier locaties met kleigronden, zoals in Zoelen waar verschillende apparatuur aan en rond de woning is aangebracht.

Kay Koster, geoloog bij TNO: “We kijken naar de gemeten bewegingen in de ondergrond, naar de interactie tussen bodem en gebouw, en naar het moment waarop schade ontstaat. Door droge lentes en zomers is de toplaag in sommige gebieden sterk uitgedroogd. We vermoeden dat die klei door uitdroging in korte tijd kan krimpen. Daardoor kunnen huizen ongelijkmatig zakken, met scheuren en schade als gevolg. Als het in de herfst weer gaat regenen, komt de bodem weer omhoog. Dat noemen we krimp en zwel.”

Brian Brongers, Scientist Integrator bij TNO: “In Zoelen en op de andere meetlocaties gebruiken we extensometers om de bodembeweging te registreren. Tegelijkertijd meten we ook de bewegingen van het gebouw zelf, om de beide bewegingen met elkaar te kunnen verbinden.”

Krachtige klei

Otto Levelt, onderzoeker bij Deltares, kijkt in dit onderzoek specifiek naar de factoren die de krimp en zwel van kleisoorten beïnvloeden.

“Het verschijnsel zelf is niet uniek”, vertelt Levelt. “In Frankrijk is dit nu al een van de grootste klimaatgerelateerde schadeposten. De problemen ontstaan bij kleimineralen die gevoeliger zijn voor krimp en zwel, zoals smectiet. Zo’n kleilaag kan zulke grote krachten ontwikkelen, dat het in theorie een gebouw van meerdere verdiepingen omhoog kan drukken. Om te ontdekken waar die gevoelige typen klei precies voorkomen, maken we een risicokaart voor Nederland.”

Funderingsschade ontstaat vooral wanneer de beweging van de klei niet overal gelijk is, legt Levelt uit: “Een gebouw staat vaak op een samengestelde ondergrond, waarbij de kleilaag niet overal even dik is. Ook verschilt de vochthuishouding tussen de noord- en zuidzijde van een woning, maar ook tussen een betegeld terras of een gazon. Zelfs de aanwezigheid van boomwortels beïnvloedt de krimp- en zwelbeweging. Al deze invloeden onderzoeken we in de praktijk en in het laboratorium.”

Langjarig monitoren

Uit de eerste meetresultaten aan de gebouwen blijken vooral kortetermijneffecten, zoals dag- en nachtritmes en temperatuursinvloeden.

Kay Koster: “Scheuren lijken relatief stabiel en bewegen vooral mee met temperatuurwisselingen. Wel zien we in de bodem duidelijke seizoensbewegingen, met in een droge lente een bodemdaling van ruim een centimeter. Na regen stijgt de bodem vervolgens weer. Voor ons is vooral belangrijk tot op welke diepte die beweging optreedt. Als dit alleen in de bovenste laag boven de fundering gebeurt, ontstaat er geen schade. Wel als de beweging ook dieper gaat, ter hoogte of zelfs onder de fundering.”

Tot nu toe blijven extreme reacties in de gebouwen uit. “Maar”, legt Koster uit, “juist daarom is het zo belangrijk dat we langjarig meten. Mogelijk ontstaat schade pas voorbij een bepaalde drempelwaarde. Ook moeten we onderscheid kunnen maken tussen bewegingen in het gebouw als gevolg van temperatuur en als gevolg van de ondergrond. Alleen dan kun je goed bepalen welke schade werkelijk door krimp en zwel van klei wordt veroorzaakt.”

Concreet handelingsperspectief

Met dit onderzoek willen TNO en Deltares niet alleen beter begrijpen wat er precies gebeurt tussen bodem en gebouw, maar ook bijdragen aan concreet handelingsperspectief.

Chris Geurts: “Bewoners, gebouweigenaren, gemeenten, provincies en waterschappen willen we beter kunnen helpen bij het nemen van beslissingen. Bijvoorbeeld om bij droogte grondwatermanagement te kunnen bijsturen zodat een woonwijk minder kwetsbaar wordt. Ook moeten bewoners bij woningoverdrachten eenduidige en betrouwbare informatie kunnen krijgen over funderingsrisico’s. We spelen in op een probleem dat door klimaatverandering steeds urgenter wordt. Daarom is het goed en urgent dat we hier tijdig aandacht voor vragen.”

_{Beelden: Guus Schoonewille}