6 Fundering af gulve, kældre og ledninger
Dette afsnit giver retningslinjer for projektering og udførelse af gulve mod jord samt retningslinjer for fundering af kældre.
I relation til gulve behandles direkte funderede– og fritspændende gulvkonstruktioner samt retningslinjer for etablering af kapillarbrydende lag og udskiftningsmateriale.
I relation til kældre behandles forhold vedrørende lastoptagelse samt fugtsikring af kælderydervægge og kældergulve.
Desuden gives retningslinjer for fundering af ledninger i jord for installationer til for eksempel vand, varme, afløb og elektricitet, herunder sætninger af rørledninger, rørledninger under fritbærende gulve og udgravning for rørledninger og kabler.
6.1 Fundering af gulve
Et gulvs statiske funktion er at optage last fra personer, inventar, lette og ikke-bærende skillevægge og slidlag samt at bringe lasten videre til de bæredygtige jordlag. Det kan ske enten ved en direkte fundering på jorden eller ved anvendelse af en fritspændende konstruktion, der fører lasten over på særskilte fundamenter eller allerede benyttede fundamenter, fx for ydervægge. For gulve i kældre må der tages særlige forholdsregler, se afsnit 6.2.2 og 6.2.3.
Ud over at gulvkonstruktionen skal fugtisoleres, som beskrevet i dette afsnit, er der krav om tæthed mod optrængende luft (radon) fra undergrunden, se 2.1.4, Bestemmelser om indeklima, og varmeisolering, se afsnit 2.1.5, Energiforbrug. Dræning er behandlet i afsnit 5, Dræning.
6.1.1 Gulvkonstruktioner
Gulve kan udformes som en direkte funderet konstruktion (terrændæk) eller som et fritspændende gulv.
Direkte funderet gulv (terrændæk)
En gulvkonstruktion, der funderes direkte på jorden i eller nær terrænhøjde, kaldes et terrændæk. Det bærende element dannes af en betonplade støbt på stedet.
Pladen udføres af beton 16 (Dansk Standard, 2008) eller bedre og i en tykkelse på mindst 0,10 meter, armeret med Ø 5 pr. 150 mm i begge retninger i midten af pladen.
Fritspændende gulv
I en fritspændende gulvkonstruktion anvendes enten bærende betonplader støbt på stedet i 0,10 til 0,15 meters tykkelse, eller færdige elementer af almindelig beton eller letbeton. Der anvendes ofte ekstra fundamenter under gulvfladen, således at der fås spændvidder på 3 til 5 meter, som er hensigtsmæssige med hensyn til styrke og stivhed og samtidig økonomiske.
6.1.2 Kapillarbrydende lag
For terrændæk og for fritspændende gulve, der nedadtil er i kontakt med jord, skal der etableres et kapillarbrydende lag, som forhindrer opsugning af fugt fra underlaget. For begge typer gulve anvendes den principielle opbygning, som er vist på figur 15. En detaljeret anvisning på, hvordan gulvopbygningen kan indrettes, findes i SBi-anvisning 224, Fugt i bygninger (Brandt et al., 2009).
Det kapillarbrydende lag skal have en tykkelse på mindst 15 centimeter, når der anvendes et enskornet materiale, der højst har 10 % gennemfald på én-millimeter-sigten. Materialerne skal indbygges under komprimering. Disse forhold er gældende for begge typer gulvkonstruktion.
Laget kan eventuelt opbygges af letklinker i nøddestensstørrelse (10 til 20 mm). Indbygningen sker da ved systematisk klapning med skovl eller ved at udlægge et let armeringsnet på klinkernes overflade og overkøre denne med en let pladevibrator. Armeringsnettet kan flyttes og genbruges. Alternativt kan der anvendes kapillarbrydende lag af hårde isoleringsplader, hvorved der opnås, at en del af den samlede isolering kan udgøre det kapillarbrydende lag. For terrændæk skal lagopbygningen kunne føre lasten fra overside gulv til AFRN.
Eventuel udskiftning af jord under det kapillarbrydende lag er beskrevet i afsnit 6.1.3, Udskiftning af materialer.
Figur 15. Terrændæk og andre gulve på jord udføres som en betonplade, der støbes oven på mindst 0,15 meter kapillarbrydende lag af for eksempel grovkornet materiale (grus, nøddesten, singels eller letklinker 10-20 mm) eller tilsvarende i form af kapillarbrydende hårde isoleringsplader. Hvis der ikke anvendes isoleringsplader, forhindres betonen i at trænge ned i det grovkornede lag ved udlægning af geotekstil. Under det grovkornede lag udskiftes jorden til det højest mulige funderingsniveau for terrændæk (AFRN) og erstattes med egnet, velkomprimeret fyld. Under fritbærende gulve i berøring med jord udlægges kapillarbrydende lag af tilsvarende grovkornede materialer.
Slagger og flyveaske
Restprodukter som flyveaske og slagger fra kulfyring, der benyttes som underlag for byggeri, skal dækkes af et gruslag eller tilsvarende på mindst 0,20 meter med en vægt på mindst 300 kg/m². Flyveaske anvendes sjældent i forbindelse med mindre byggeri, og anvendelse af slagger i det kapillarbrydende lag som set i 1960'erne og 1970'erne, må frarådes: Der har efterfølgende vist sig problemer med både kapillaritet og risiko for ekspansion af slaggen.
Vurdering af, om en given slagge har ekspansive egenskaber, er særdeles vanskelig. Der findes adskillige eksempler på alvorlige skader mange år efter indbygningen som følge af en ekspansion med løftning af gulve og udskydning af sokkel og fundamenter til følge.
6.1.3 Udskiftning af materialer
For terrændæk gælder, at det kapillarbrydende lag skal hvile på jordlag, hvis egenskaber mindst opfylder kravene til AFRN. Ligger dette niveau dybere, skal den ikke-bæredygtige jord bortgraves og erstattes med udskiftningsmaterialer.
Krav til AFRN er beskrevet i afsnit 2.3.2.3 Vurdering af undersøgelsesresultater.
Som udskiftningsmateriale anvendes normalt en sand- eller grusfyld, der er karakteriseret ved at være fri for større sten (største kornstørrelse er 90 mm) og ved højst at indeholde 10 % korn i ler- og silt-fraktionen. Materialet skal desuden være rent, dvs. at indholdet af organiske stoffer udtrykt ved glødetabet (reduceret for kalkindhold) ikke må overstige 1 %.
Udskiftningsmaterialet skal opfylde kravene til bundsikringsgrus i DS/EN 13285, Vejmaterialer – ubundne blandinger – specifikationer (Dansk Standard, 2011b). Materialet indbygges under komprimering til 97 % SP i middel og 95 % SP som minimum. For et sorteret materiale med lavt siltindhold (mindre end 2 %) er komprimeringskravet normalt også opfyldt ved en relativ lejringstæthed på mindst 0,65 i middel og 0,55 som mindsteværdi. Komprimeringen udføres bedst ved vanding og lagvis vibrering, fx med en tung pladevibrator.
Afrømningsarbejde
Bæreevnen af de jordlag, der ligger under AFRN, kan ofte være så ringe, fx når den udrænede forskydsningsstyrke, cu, er mindre end 40-50 kN/m2, at færdsel med arbejdsmaskiner direkte på dem ikke er mulig. I sådanne tilfælde kan man udlægge udskiftningsmateriale som underlag for maskinerne i takt med færdigudgravningen. I særligt vanskelige tilfælde udlægges et geotekstil på afrømningsplanet før tilførsel af udskiftningsmateriale.
6.2 Fundering af kælder
Dette afsnit giver retningslinjer for fundering af kældre, herunder forhold i relation til lastoptagelse og fugtsikring af kælderydervægge og kældergulve.
6.2.1 Kældergulve
Gulve i mindre bygninger med kælder kan, når sætningsforholdene tillader det, udføres som terrændæk.
Forhold vedrørende fundering af terrændæk er beskrevet i afsnit 6.1, Fundering af gulve.
Fugtisolering af kældergulve er behandlet i SBi-anvisning 224, Fugt i bygninger, 9 Fugt og kældre (Brandt et al., 2009).
Det frarådes at udføre traditionelle ventilerede krybekældre med organiske materialer. I stedet anbefales krybekældre udført som 'små' varme kældre. Fugt- og varmeisolering af gulve i krybekældre er beskrevet i SBi-anvisning 224, Fugt i bygninger, 8 Fugt og krybekældre (Brandt et al., 2009).
Ud over at kælderkonstruktionen skal fugtisoleres, som beskrevet i dette afsnit, er der krav om tæthed mod optrængende luft (radon) fra undergrunden, se afsnit 2.1.4, Bestemmelser om indeklima, og varmeisolering, se afsnit 2.1.5, Energiforbrug.
Forhold vedrørende dræning er beskrevet i afsnit 5, Dræning.
6.2.2 Last på kælderydervægge og -gulve
Ydervægge i både kældre og kryberum skal, ud over at overføre lodrette laster fra overliggende vægge og dæk, også være i stand til at modstå det vandrette jordtryk fra jorden samt at føre denne last videre til kældergulvet, til tværgående kældervægge og eventuelt til kælderdækket.
Der skal også dimensioneres for et eventuelt vandtryk, der kommer fra grundvandet. Dette gælder både for vægge og gulve.
Risikoen for løftning af bygningen som helhed må i alle tilfælde overvejes. Der kræves for mindre bygninger en totalsikkerhed på 1,2 på opdriften svarende til højeste vandspejlsniveau, når der regnes med forsigtigt ansatte egenlaster.
Væggene kan udføres af beton støbt på stedet, af betonhulblokke eller af letbetonblokke. Hvis væggene udsættes for vandtryk, skal der anvendes beton støbt på stedet.
SBi-anvisning 189, Småhuse (Statens Byggeforskningsinstitut, 1999), indeholder detaljerede anvisninger for væggenes konstruktion og for udformningen af deres understøtninger. Vægge i lyskasser og kældernedgange er også omtalt.
6.2.3 Fugtsikring af kælderydervægge og -gulve
Kælderydervægge skal normalt sikres mod fugt ved hjælp af et omfangsdræn, der kan opfange det overfladevand, som uundgåeligt søger ned i jordlagene omkring kælderen. Drænet kan desuden have den effekt, at der etableres en permanent sænkning af grundvandsspejlet. Det må i den forbindelse bemærkes, at selve udgravningen for kælderen kan give mulighed for fremtidig dannelse af et lokalt grundvandsspejl i det 'bassin', kælderudgravningens begrænsninger udgør.
Denne anvisning omhandler ikke fugtsikring af kældre, som udsættes for vandtryk.
Forudsætningen for at etablere en permanent sænkning af grundvandet er, at det ikke vil være skadeligt for nærliggende konstruktioner eller nærmiljøet, og at den vandmængde, der skal fjernes, er rimeligt lille. Lerede og siltede jordarter har ringe permeabilitet og opfylder derfor sidstnævnte krav. I sandet eller gruset jordbund er det kun muligt at gennemføre en sænkning på nogle få tiendedele meter, og det normale vil derfor være, at kælderens vægge og gulve skal dimensioneres for et vandtryk svarende til vandspejlsniveauet i højeste niveau, se afsnit 6.2.2, Last på kælderydervægge.
De efterfølgende afsnit beskriver nærmere forholdene vedrørende sikring mod fugt i mindre bygninger med kælder.
Forhold vedrørende dræning er desuden beskrevet i afsnit 5, Dræning.
Omfangsdræn ved kældervægge
Omfangsdrænet placeres ved fundamentsklodsen og udformes på samme måde, som vist i figur 14. Bundløbet må ikke placeres højere end undersiden af det kapillarbrydende lag under kældergulvet og skal desuden være minimum 300 mm under kældergulvet.
Opfyldning af renden sker som vist på figur 14 med ikke nøjere specificeret fyld, men der skal dog op langs væggen placeres et drænende lag, der opfanger overfladevandet og fører det til omfangsdrænet. Dette drænende lag kan enten bestå af veldrænende sand eller grus (med højst 10 % materiale mindre end ca. 0,3 millimeter) i mindst 0,2 meters tykkelse, eller af for eksempel specielt fremstillede porøse plader.
Fugtspærre og varmeisolering
Kælderkonstruktioner skal beskyttes mod kapillært transporteret vand, selv om de ikke udsættes for vandtryk. Kælderydervægge af beton støbt på stedet eller opført af betonblokke kan beskyttes mod fugt ved anvendelse af hård mineraluld, celleplast, grundmursplader eller ved asfaltering.
Fugtsikring og varmeisolering af kælderydervægge er beskrevet nærmere i SBi-anvisning 224, Fugt i bygninger, 9.5 Opbygning af kælderydervægge (Brandt et al., 2009)
Ved udvendig isolering af kældervæggen opnås en varmere væg og dermed en mere tør væg.
6.3 Fundering af ledninger
Eurocode 7 – Del 1 (Dansk Standard, 2007c) angiver, at ledninger med lægningsforhold, der tillader sædvanlig udførelse efter de respektive ledningsnormer, se afsnit 6.3.1, kan placeres i geoteknisk kategori 1, medmindre forhold vedrørende selve udgravningen fordrer en højere geoteknisk kategori, se afsnit 6.3.5, Udgravning for rørledninger og kabler.
De følgende afsnit 6.3.1 til 6.3.5 gennemgår forhold vedrørende fundering og udgravning for rørledninger og kabler.
6.3.1 Fundering af rørledninger
Rørs bæreevne afhænger af den omgivende jords beskaffenhed og af lægningsforholdene.
Fundering af ledninger skal udføres i overensstemmelse med gældende normer, der omfatter:
- DS 437, Dansk Ingeniørforenings norm for lægning af stive ledninger af beton mv. i jord (Dansk Standard, 1986b).
- DS 430, Dansk Ingeniørforenings norm for lægning af fleksible ledninger af plast i jord (Dansk Standard, 1986a).
- DS 443, Dansk Ingeniørforenings norm for gasledninger af PEH og PEM i jord (Dansk Standard, 1985).
- DS/EN 448, Fjernvarmerør - præisolerede fjernvarmerørsystemer til direkte nedgravning i jord - fittings til stålrør, isolering af polyurethancelleplast og kapperør af polyethylen (Dansk Standard, 2009b).
- DS 439, Norm for vandinstallationer (Dansk Standard, 2009d).
Et eksempel på fundering af et betonrør er vist i figur 16.
Figur 16. Lægning af udvendigt cirkulært betonrør. l den tilhørende norm, DS 437 (Dansk Standard, 1986b), er angivet detaljerede retningslinjer for valg af lagtykkelser, materialer, komprimering m.m.
6.3.2 Sætning af rørledninger
Normalt vurderes det, at en ledning vejer mindre end den jordmængde, der bortgraves for at få plads til ledningen, dvs. ledningen merbelaster ikke de underliggende jordlag og giver derfor ikke i sig selv anledning til sætninger.
Imidlertid kan der naturligvis på anden måde ske en merbelastning af jordlagene under ledningen, så denne sætter sig, fx ved anvendelse af tungere fyld end oprindeligt i ledningsgraven, ved hævning af terrænniveau ved opfyldning, eller ved etablering af en blivende grundvandssænkning.
Forskellighed i disse sætningers størrelse langs ledningen kan medføre skader på denne.
Overgangen ved den faststående bygning til ledninger, der sætter sig i jorden udenfor, er meget udsat for skader. Der findes næppe nogen universalløsning på problemet. Hvor rør skal føres gennem fundamenter, kan det for eksempel anbefales at anvende rigelige udsparinger og at tilstræbe størst mulig fleksibilitet af rørene i overgangszonen.
Sætninger af rør ved fundering under AFRN
Sætninger af rør vil normalt være af acceptabel størrelse, hvis funderingen sker i jordlag under afrømningsniveau (AFRN), dvs. i jord af en kvalitet, der muliggør direkte fundering af en gulvkonstruktion. I tilfælde med ringere bundforhold kan forholdene forbedres ved udskiftning af de sætningsgivende lag. Ved udskiftninger af ringe tykkelse kan dette eksempelvis ske med anvendelse af komprimeret grus eller singels, som vist i figur 16. Udskiftninger af større omfang må underkastes en nøjere undersøgelse i mindst geoteknisk kategori 2.
Tilladelige sætninger
Størrelsen af de tilladelige differenssætninger må fastlægges i hvert enkelt tilfælde, afhængig af rørtypen og dens bøjelighed, også i samlingerne. For afløbsledninger skal der anvendes rigeligt fald på bundløbene for at hindre dannelse af lunker eller bagfald.
Hvor normale spildevandsledninger går på tværs af gennemgående fundamenter, og hvor ledningernes underkant er mindre end 0,6 meter under fundamentets underkant, er det normalt god praksis, at fundamentet føres mindst 0,1 meter ned under ledninger i 0,6 meters bredde på hver side af ledningerne, se figur 17.
Figur 17. Fundamentet skal sænkes på begge sider af en ledning, der føres på tværs af fundamentet.
Ved dybereliggende afløbsledninger skal der træffes særlige foranstaltninger mod skader på ledninger og fundamenter.
For ledninger af andre typer må tilsvarende forholdsregler tages i anvendelse.
Hvor rør skal føres langs med eller gennem kældervægge, kan sætningen eksempelvis søges begrænset mest muligt, fx ved komprimering af opfyldning omkring bygningen.
6.3.3 Rørledninger under fritbærende gulve
Jord under fritbærende gulve vil ofte sætte sig på samme måde som jord uden for bygningerne. Hvis der er risiko for sætning af jorden, tilrådes det derfor at sørge for, at alle ledningstyper ophænges på velunderstøttet måde i gulvene inde under bygningerne. Samtidig skal det sikres, at ledningerne og deres ophæng er beskyttet mod korrosion. Et eksempel på ophængning af et afløbsrør er vist i figur 18. Der henvises i øvrigt til Opstropning af afløbsledninger (Byg-Erfa, 1996).
Figur 18. Hvis jorden under et hus er sætningsgivende, vil gulvet blive udført fritbærende, fx som en armeret betonplade. Afløbsrørene kan i sådanne tilfælde fastgøres til gulvet, fx med stropper af rustfrit stål, der ikke må komme i berøring med armeringen. Afløbsrøret skal have en styrke i sig selv, hvorfor støbejern ofte foretrækkes.
6.3.4 Fundering af kabler
I mange tilfælde vil jordens bæreevne være uden betydning for funderingen af ledninger, fx kabler til el, telefon m.m.
Kabler med rigelig længde vil normalt kunne tåle alle i praksis optrædende sætninger. Ved overgang fra sætningsgivende jord til en faststående bygning anbefales det dog at indlægge nogle sløjfer på ledningerne.
6.3.5 Udgravning for rørledninger og kabler
Ved lægning af rørledninger og kabler er det udgravningen, der er projektet. Det betyder, at udgravningen på sædvanlig måde skal placeres i en geoteknisk kategori under hensyntagen til gravedybde og nabo-, jordbunds- og grundvandsforhold, og at de dertil svarende undersøgelser skal iværksættes.
Forhold vedrørende udgravningsarbejder er nærmere beskrevet i afsnit 8, Udførelse af fundering.
Ledningsarbejde er desuden underlagt kravene i DS 475, Norm for etablering af ledningsanlæg i jord (Dansk Standard, 1994).