Eurocode 7 en grondankers: Wat zegt de norm over funderingen met grondankers?

Eurocode 7 (EN 1997-1 en EN 1997-2) maakt deel uit van de reeks Europese Eurocode-normen voor het ontwerpen van bouwconstructies. Deel 1 behandelt de algemene regels voor geotechnisch ontwerp, deel 2 het onderzoek en de beproeving van grond.

In Tsjechië wordt het geïmplementeerd als ČSN EN 1997-1 a ČSN EN 1997-2. Sinds 2010 heeft deze norm de oudere nationale normen voor funderingen vervangen.

Belangrijke toepassingsgebieden voor grondankers:

• Geotechnische categorieën (GK1–GK3) — welke onderzoeken zijn verplicht
• Ontwerpbenaderingen (DA1, DA2, DA3) — hoe wordt de maximale draagkracht berekend?
• Eisen voor paalfunderingen (Sectie 7) — directe basis voor de berekening van grondschroeven
• Testen en monitoring — wanneer is een proefpiloot nodig?

Grondschroeven (schroefpalen, in het Engels ‘screw piles’ of ‘helical piles’) worden in Eurocode 7 ingedeeld in de categorie palenfunderingen (paalfunderingen). Hierop is paragraaf 7 van de norm EN 1997-1 van toepassing.

Concreet zijn de volgende punten van belang:

• §7.4 — Verticale draagkracht van de piloot — berekening van het maximale draagvermogen op basis van de geotechnische parameters van de grond
• §7.5 — Horizontale draagkracht van de paal — van belang voor constructies die aan windbelasting worden blootgesteld (zonneparken, carports)
• §7.6 — Beoordeling van piloten — wanneer statische of dynamische belastingsproeven vereist zijn
• §2.8 — Geotechnische categorieën — bepaalt de reikwijdte van het onderzoek

Eurocode 7 deelt projecten op basis van complexiteit in drie geotechnische categorieën (GK) in:

De overgrote meerderheid van de projecten met grondschroeven (zonneparken van 1–10 MWp, houten gebouwen, industriële hallen op standaardgrond) valt onder GK1 of GK2. Dit houdt een geotechnisch onderzoek in, bestaande uit 1 tot 3 boringen op de locatie, en een standaardberekening van de draagkracht.

De Tsjechische nationale bijlage bij EN 1997-1 schrijft voor pijlers de ontwerpbenadering DA1 voor, combinatie 1 en 2:

• DA1 Combinatie 1 (DA1/1): belasting × 1,35/1,5, geotechnische parameters zonder reductie → er wordt gekeken naar vervorming
• DA1 Combinatie 2 (DA1/2): belasting zonder reductie, geotechnische parameters × 1,25 → de grenswaarde voor draagkracht wordt beoordeeld

Voor grondankers betekent dit in de praktijk het volgende: de ontwerper heeft de waarden voor de schuifsterkte van de grond (φ, c) nodig, afkomstig uit geotechnisch onderzoek, doorgaans CPT-sonderingen of booronderzoeken met SPT-tests.

Op basis van deze gegevens wordt het volgende berekend karakteristiek draagvermogen van de schroef R_k en er wordt nagegaan of de resulterende ontwerpdraagkracht R_d = R_k / γ_t overschrijdt de ontwerpbelasting.

Voor een fotovoltaïsch project in gewone leem-zandgrond zonder afwijkingen blijkt uit deze berekening doorgaans dat schroeven met een diameter van 76–110 mm voldoende draagkracht hebben.

Eurocode 7, paragraaf 7.6, stelt de voorwaarden vast voor verplichte belastingsproeven op heipalen. Voor grondankers zijn met name de volgende bepalingen van belang:

Een proefvlucht wordt aanbevolen of is verplicht indien:

• Het project bevindt zich in complexe geotechnische omstandigheden (GK3)
• De bodemweerstand kan niet op betrouwbare wijze worden bepaald door middel van een berekening op basis van de beschikbare gegevens
• Het betreft een project met een hoog risico (bruggen, hoge gebouwen)
• Een investeerder of verzekeringsmaatschappij eist dat de draagkracht door middel van metingen wordt aangetoond

Een proefpiloot is doorgaans niet nodig indien:

• GK1 of GK2, standaardgrond, onderzoek uitgevoerd
• Een project voor een fotovoltaïsche installatie of een licht industrieel gebouw met lage belastingen
• Op deze locatie is ervaring opgedaan met soortgelijke projecten (referentiepalen)

In de praktijk: voor een typisch zonnepark tot 10 MWp op vlak terrein in Tsjechië is het doorgaans niet nodig af te zien van proefpalen — maar dit hangt af van de specifieke bodemgesteldheid. Het boren van de eerste 3–5 proefboringen met koppelmeting is een standaardprocedure die door de meeste boormachines (waaronder Glentor B80 a Glentor C65) maakt dit mogelijk dankzij de registratie van gegevens uit de telematica-eenheid.

Eurocode 7 heeft betrekking op het ontwerp en de beoordeling van de fundering, terwijl de CE-markering betrekking heeft op de veiligheid van de machine. De CE-certificering van een heimachine bevestigt de veilige werking ervan, niet het draagvermogen van de geïnstalleerde fundering. Het draagvermogen van een heipaal of grondschroef moet altijd afzonderlijk worden beoordeeld op basis van de geotechnische en statische eisen van het betreffende project.

De draagkracht van de fundering wordt aangetoond door:

1. Door middel van geotechnisch onderzoek (boringen, CPT-metingen, laboratoriumtests)
2. Door middel van een statische berekening volgens EN 1997-1 (op te stellen door de ontwerper)
3. Installatieverslag — registratie van het tijdstip en de diepte van elke boorbeweging (telematica van de machine)

Glentor B80 i Glentor C65 zijn uitgerust met een telematische eenheid die het verloop van het koppel tijdens het indraaien registreert. Deze registratie dient als bewijs dat op elk punt de geotechnische weerstand is bereikt — een cruciaal document voor zowel de ontwerper als de bouwautoriteit.

Indien u gebruikmaakt van grondankers en voor het project een bouwvergunning vereist is, heeft u doorgaans het volgende nodig:

Voor zonneparken en lichte industriële bouwwerken op standaardgrond kan het gehele proces doorgaans binnen enkele weken worden afgerond en zijn er geen afwijkende maatregelen nodig.

Naast Eurocode 7 bestaat er ook EN 14199:2015 (Uitvoering van speciale geotechnische werkzaamheden — Micropalen), die betrekking heeft op smalprofielpalen en schroefpalen. Deze norm specificeert:

• Eisen ten aanzien van materiaal en uitvoering
• Installatielogboeken (monitoring)
• Opleveringstests

EN 14199 vormt een aanvulling op Eurocode 7 op prestatieniveau — terwijl EC7 aangeeft wat er moet worden bereikt, beschrijft EN 14199 hoe dit moet worden gerealiseerd. Beide documenten zijn van toepassing op projecten waarbij de funderingsdocumentatie deel uitmaakt van de bouwvergunning.

Technische vergelijking van grondschroeven en beton op het gebied van kosten, snelheid en milieuvriendelijkheid: Grondankers versus betonnen funderingen

Welke schroefmachine heeft u nodig voor uw project: Glentor B80 voor de standaardvoorwaarden, Glentor C65 voor veeleisend terrein met een hydraulische hamer.