Funderingen en bodemdaling

Deze bodemprocessen kunnen leiden tot scheefstand, zakking en schade aan woningen, gebouwen, wegen en leidingen. Voor woningeigenaren gaat het om schade die direct ingrijpt op wooncomfort, veiligheid en waardevastheid. Voor gemeenten, provincies en het Rijk betekent dit toenemende beheer- en herstelkosten.

Met een veranderend klimaat waarin droogte en extreme regenval vaker voorkomen en intenser worden, neemt de urgentie toe om funderingsrisico’s tijdig te herkennen en aan te pakken.

Aard en omvang van funderingsproblematiek

Funderingsproblemen ontstaan door verschillende processen in de bodem, het watersysteem en de constructie zelf. Veranderingen door droogte, ophogingen of veranderende grondwaterstanden kunnen bewegingen in de ondergrond veroorzaken die funderingen beïnvloeden. Hoe kwetsbaar een fundering is, hangt af van het type: diepe betonnen palen zijn meestal stabiel, terwijl ondiepe funderingen en korte of houten palen veel gevoeliger zijn. De wisselwerking tussen bodem en fundering bepaalt uiteindelijk of er schade optreedt en wat dit betekent voor gebouwen, infrastructuur en de openbare ruimte.

Belangrijke bodemprocessen die tot bodemdaling en funderingsschade kunnen leiden zijn:

• Consolidatie en kruip: bodemdaling in verzadigde grond onder de grondwaterstand door samendrukking door belasting van de ondergrond, door de constructie zelf, door een ophooglaag of verlaging van de grondwaterstand (consolidatie) en langzaam optredende herschikking van het korrelskelet (kruip).
• Oxidatie van veen: Veen verteert als het boven de grondwaterstand ligt en daardoor in aanraking met zuurstof komt. Dit proces versnelt door warmere en drogere omstandigheden.
• Krimp en zwel van klei: Bij droogte krimpt klei; bij nattere omstandigheden zwelt deze. De cycli kunnen seizoensmatig centimeters aan zakking en stijging onder delen van een fundering veroorzaken en grote krachten genereren. De gevoeligheid hangt sterk samen met de eigenschappen en dikte van de kleilaag en factoren die bepalen hoe uitdroging en vernatting doorwerkt onder een gebouw.

Funderingsrisico’s en kosten

In Nederland is niet precies bekend welke gebouwen een kwetsbare fundering hebben en hoe de kwaliteit van de funderingen zich ontwikkelt. Om dit beter in beeld te brengen ontwikkelde Deltares een funderingsrisicomodel dat kennis over bodemdaling, grondwaterstanden en klimaateffecten samenbrengt. Uit dit model blijkt dat ongeveer 425.000 gebouwen een verhoogd risico lopen en zonder maatregelen binnen vijftien jaar hun technische levensduur bereiken. Een kwart daarvan staat op houten palen, de rest vooral op ondiepe funderingen. Door klimaatverandering kan dit aantal de komende decennia verder toenemen.

De totale kosten van de funderingsproblematiek zijn op dit moment nog niet exact te bepalen, omdat er onzekerheden bestaan in zowel de risicoschattingen als de schaderamingen. Zonder preventieve maatregelen zal het aantal gebouwen met funderingsschade fors toenemen. Het totale schadebedrag kan oplopen tot € 54 miljard.

Deltares bracht in opdracht van de Rli (Raad voor de leefomgeving en infrastructuur) de actuele technische kennis over funderingsproblemen in kaart, onderzocht de oorzaken en de interactie tussen ondergrond en fundering. Deze kennis vormt een belangrijk fundament onder het Rli‑advies ‘Goed gefundeerd’ en geeft inzicht in risico’s, beoordeling van funderingsstaat en mogelijke herstel- en preventiemaatregelen.

Deltares is nauw betrokken bij de Nationale Aanpak Funderingen. In opdracht van RVO maakte Deltares samen met TNO de kennisvragen concreet in de Kennisagenda voor een effectieve aanpak van funderingsproblematiek . We werken nauw samen met Kenniscentrum Bodemdaling en Funderingen (KBF) om onze kennis te delen en praktische tools te ontwikkelen voor professionals.

Betere funderingsdata, een duidelijk onderscheid tussen funderingstypen en een aanpak op basis van gebouwtypologieën zijn nodig om gericht prioriteiten te kunnen stellen en effectieve maatregelen te ontwikkelen.

Ook kennis over bodemprocessen en klimaatinvloeden zijn essentieel om funderingsrisico’s goed te kunnen inschatten. Daarom werkt Deltares continu aan het verbeteren van data, modellen en kennis, zodat overheden, professionals en bewoners, gerichte maatregelen kunnen nemen om deze risico's te beperken.

Krimp en zwel: een steeds belangrijker schademechanisme

Krimp-zwel van klei is in grote delen van de wereld (o.a. Engeland, Frankrijk, VS, Australië) een bekende en belangrijke schadeveroorzaker. Tot recent werd gedacht dat krimp-zwel in Nederland niet of nauwelijks relevant is voor funderingsschade. Sinds de droge zomer van 2018 is daar verandering in gekomen door veel schademeldingen van woningen die op klei zijn gefundeerd. Onderstaand figuur geeft een beeld van hoeveel klei onder funderingen aanwezig kan zijn die kan bijdragen aan krimp-wel bewegingen.

Deltares werkt aan een risico-beoordelingssysteem dat in kaart brengt welke gebieden het meest kwetsbaar zijn en welke voorzorgsmaatregelen kunnen worden getroffen om schade te voorkomen.

Het onderzoek omvat geotechnisch laboratoriumonderzoek aan kleimonsters uit heel Nederland, veldmonitoring, en modellering van krimp-zwel bij en onder funderingen. Ook wordt gebruik gemaakt van kennis en praktische ervaring met krimp-zwel in landen waar krimp-zwel al langer een probleem is.

Lees het verhaal - Hoe we het mysterie van zwelklei ontrafelen

In het Deltares Geotechnisch Laboratorium onderzoeken we klei uit verschillende delen van Nederland op hun krimp-en zwelgedrag. Ook in het veld meten en monitoren we op verschillende plekken in Nederland o.a. Rekken, Groningen, Arnhem. Daarbij kijken we naar de opbouw en samenstelling van de ondergrond, de belasting, fluctuaties in grondwaterstanden, bodemvochtgehaltes en de invloed van vegetatie. Deze kennis zetten we in voor modellen waarmee we o.a. de risico’s kunnen voorspellen en maatregelen kunnen beoordelen.

Beluister de podcast onderzoek naar krimp-zwelklei in het veld

Schadeprocessen in funderingen

Het ontwerp van de fundering, de belastingen en de mate van veranderingen in de omgeving zijn factoren die van invloed zijn of funderingsschade ook echt ontstaat.

De belangrijkste schadeprocessen zijn:

• Aantasting van houten palen: Houten funderingen kunnen worden aangetast door schimmels of bacteriën wanneer de palen (tijdelijk) droog komen te staan door verlaging van het grondwater of door droogte.
• Negatieve kleef: Bij bodemdaling kan de omringende grond aan funderingspalen gaan ‘kleven’ en extra belasting veroorzaken, vooral wanneer de maaiveldbelasting toeneemt, bijvoorbeeld door ophoging.
• Verschilzetting: Bodemprocessen zoals droogte, bodemdaling, veranderende grondwaterstanden kunnen ervoor zorgen dat de bodem onder het ene deel van een fundering anders zakt of stijgt dan onder het andere deel van de fundering. Als de fundering deze ongelijkmatige bewegingen niet goed kan opvangen, ontstaan scheuren en vervormingen.
• Verlies van draagkracht bij ondiepe funderingen: Een hogere grondwaterstand kan de bodem onder ondiepe funderingen verzwakken, wat leidt tot verzakkingen.
• Schade door bouwwerkzaamheden: Zowel directe vervormingen van de bodem als indirecte effecten (bijvoorbeeld door beïnvloeding van de grondwaterstand) kunnen schade veroorzaken aan nabijgelegen funderingen.

Infrastructuur en openbare ruimte

Ook infrastructuur zoals bruggen, viaducten, kademuren, spoorwegen, kabels, leidingen en rioleringen is gevoelig voor bodembewegingen. Door toenemende belastingen, intensiever verkeer en extremere variaties in neerslag en verdamping kunnen funderingen ongelijkmatige zettingen ondervinden. Dit leidt tot hogere onderhoudskosten, beperkingen in gebruik en, in sommige gevallen, veiligheidsrisico’s.

Daarnaast verzakken in gebieden met slappe bodems ook pleinen, parken en andere openbare ruimtes sneller. Dat beïnvloedt de leefbaarheid en vraagt om frequente herinrichting. Voor bewoners kan dit betekenen dat tuinen en stoepen herhaaldelijk moeten worden opgehoogd.

Deze ontwikkelingen onderstrepen het belang van een gebiedsgerichte aanpak en goed begrip van bodem‑ en funderingsgedrag, zodat we samen kunnen werken aan toekomstbestendige infrastructuur en een veilige leefomgeving.

Toekomstverwachtingen funderingen

De nieuwste KNMI‑scenario’s laten zien dat drogere zomers en nattere winters leiden tot sterkere schommelingen in grondwaterstanden. Dit vergroot de kans op bodemdaling en -stijging en droogstand van houten palen, en zorgt ervoor dat bestaande risicogebieden verder onder druk komen te staan, terwijl nieuwe kwetsbare gebieden ontstaan. Ook kan een hogere bodemtemperatuur de afbraak van organisch materiaal versnellen, wat extra zettingen veroorzaakt. Naast deze klimatologische factoren zijn ook de ontwikkeling van grondwaterwinning voor drinkwaterwinning en industrie en veranderingen en ingrepen bij de grote rivieren van invloed op de grondwaterstanden, en daarmee op funderingsschade.

Maatregelen zoals vernatting — passend binnen het beleid Water en bodem sturend — kunnen bodemdaling deels remmen, maar te hoge grondwaterstanden brengen weer risico’s mee, zoals verlies van draagkracht. Moderne funderingen zijn beter bestand tegen deze variatie, maar infrastructuur, kabels en leidingen blijven kwetsbaar, vooral in gebieden met slappe ondergrond. Omdat actief grondwaterbeheer in stedelijke gebieden maar beperkt effect heeft, is verdere kennisontwikkeling, met name over krimp-zwel, essentieel om beter te bepalen waar de opgaven het grootst worden en welke maatregelen effectief zijn.