7 Specielle funderinger
Dette afsnit giver retningslinjer for, hvordan en række specielle funderinger kan udformes.
Følgende funderingsløsninger gennemgås:
- Fundering med borede fundamenter
- Fundering med armerede fundamenter og gulve
- Pladefundering
- Fundering på sandpude
- Fundering på fede lerarter
- Fundering til lav dybde
- Fundering med radonmembran.
Retningslinjer for valg af funderingsform er beskrevet i afsnit 2.4.1.1 Valg af funderingsform for fundamenter .
De syv typer fundering beskrives nærmere i de efterfølgende afsnit 7.1 til 7.5.
7.1 Borede fundamenter
Når overside af bæredygtige lag (OSBL) og dermed næsten altid også det højest mulige funderingsniveau for terrændæk (AFRN), ligger mellem 2 og 3 meter under terræn, kan borede fundamenter, også kaldet 'brøndfundamenter', være et økonomisk valg, se afsnit 2.4.1.1 Valg af funderingsform for fundamenter .
Retningslinjer for fundering med borede fundamenter gennemgås i de følgende afsnit 7.1.2 til 7.1.6.
7.1.1 Projektering af borede fundamenter
Ved fundering med borede fundamenter koncentreres den samlede last fra bygværkets vægge og gulve på et ret lille antal cirkulære fundamenter, som kan føres til relativt store funderingsdybder. Fundamentshullerne udføres af specielle maskiner forsynet med et stort sneglebor.
Bygningens bærende vægge bæres af fritspændende fundamentsbjælker af jernbeton mellem de borede fundamenter. Gulvene udføres som plader af for eksempel jernbeton, der bærer nyttelasten samt de lette vægge. Eksempel på anordning af borede fundamenter og fundamentsbjælker er vist i figur 19.
Både fundamentsbjælkerne og de fritspændende gulvplader kan eventuelt vælges som præfabrikerede elementer.
Figur 19. Når oversiden af bæredygtige lag (OSBL) ligger mellem 2 og 3 meter under terræn, kan funderingen eventuelt gennemføres på nedborede betonfundamenter. Tidligere anvendtes nedgravede betonringe fyldt med beton, men det er nu kun økonomisk, hvis for eksempel snævre pladsforhold hindrer adgang for maskiner. Borede fundamenter af denne type betragtes som dybtliggende, direkte funderede fundamenter. Oven på fundamenterne placeres armerede betonbjælker, som bærer bygningens vægge og den fritspændende gulvkonstruktion.
7.1.2 Dimensionering
Borede fundamenter dimensioneres som dybtliggende enkeltfundamenter med en kvadratisk fundamentsflade svarende til det cirkulære tværsnits areal.
I brudgrænsetilstanden regnes normalt ikke med positive bidrag til bæreevnen fra de lodrette kontaktflader mellem jorden og et boret fundament. Den samlede last overføres dermed til jorden via kontakttrykket i fundamentsfladen. I anvendelsesgrænsetilstanden påføres kræfterne fra de lodrette kontaktflader derimod som en ydre last, se afsnit 7.1.5, Deformationer.
Det må sikres, at borede fundamenter placeres nøjagtigt i både vandret og lodret retning, fordi afvigelserne fra den tilsigtede placering kan formindske et fundaments bærende areal væsentligt. Et fundaments placering og hældning må derfor ikke afvige fra det projekterede med mere end henholdsvis ± 0,10 meter og ± 1:50.
Geoteknisk kategori
Borede fundamenter kan projekteres i geoteknisk kategori 1 under samme forudsætninger og på samme måde som enkeltfundamenter, se afsnit 3.2.1, Geoteknisk kategori 1.
Den moderate bæreevne af jorden (forsigtigvis sat til 150 kN/m2) og begrænsningen af lasten til højst 250 kN eller højtstående grundvand vil dog ofte føre til et krav om, at projektet gennemføres i geoteknisk kategori 2, se afsnit 3.2.2, Geoteknisk kategori 2.
På grund af den relativt store funderingsdybde for borede fundamenter kan produktet q'∙Nq i formel (4) for friktionsjord blive meget stort. Opmærksomheden henledes derfor på krav i Eurocode 7 – Del 1 (Dansk Standard, 2007c) om, at det regningsmæssige fundamentstryk på det effektive fundamentsareal ikke må overstige 1000 kN/ m2 i geoteknisk kategori 2, se afsnit 2.2.2, Geoteknisk kategori 2.
I geoteknisk kategori 3 sker dimensioneringen på samme måde som i geoteknisk kategori 2, men der kræves altid en egentlig sætningsberegning. Eksempel på beregning af sætninger er vist i appendiks B, Eksempel B.5. Sætninger.
7.1.3 Funderingsniveau
Et Ø 1,0 meter boret fundament med lasten placeret i centrum har et effektivt fundamentsareal på ca. 0,8 m2. Den regningsmæssige last inklusive fundamentets egenlast på dette areal vil ofte være ca. 250 kN, således at jordens regningsmæssige bæreevne skal være ca. 320 kN/m2. Hertil svarer ved fundering på kohæsionsjord (partialkoefficient γcu = 1,8) kravet om en udrænet forskydningsstyrke, cu, på 80-90 kN/m2.
Det er væsentligt at være opmærksom på dette forhold, fordi det er ensbetydende med, at funderingsniveauet for borede fundamenter ofte vil ligge noget lavere end OSBL, hvor der ofte kun er behov for cu ~ cv større end 40-50 kN/m2. Ved foreløbige betragtninger vil det være rimeligt at fastlægge funderingsniveau for borede fundamenter ud fra et krav om, at cu mindst skal være 80 kN/m2. I praksis vil kravet ofte være endnu større, oftest mindst cu større end 150 kN/m2 på grund af risikoen for negativ overflademodstand, se afsnit 7.1.5, Deformationer.
Det endelige krav fastlægges ved beregning.
7.1.4 Excentrisk belastning
Ved excentrisk belastning af fundamentsfladen betragtes kun den del, der ligger symmetrisk om kraftresultanten, som effektivt fundamentsareal. Et Ø 1,0 meter cirkulært fundament med 0,1 meter excentrisk last får derfor et effektivt fundamentsareal på 0,59 m2 eller 75 % af den totale fundamentsflade. Denne relativt beskedne excentricitet, der for eksempel kan opstå som følge af unøjagtig placering af fundamentet, betyder derfor, at kravet til udrænet forskydningsstyrke vokser fra ovennævnte 80-90 kN/m2 til 110-120 kN/m2 med regningsmæssig fundamentslast uændret lig med ca. 250 kN.
For excentrisk belastede cirkulære fundamenter på kohæsionsjord modificeres bæreevneformlen, som anført for enkeltfundamenter, se afsnit 3.2.2, Geoteknisk kategori 2.
7.1.5 Deformationer
Ved dimensionering efter retningslinjerne, der er beskrevet i afsnit 7.1.2 til 7.1.4, og med den foreskrevne kontrol under udførelsen, vil det for 'traditionelt' byggeri normalt kunne antages, at bygningens forventede sætninger vil være acceptable. Forudsat, at der er udført en rimelig aftrapning af funderingsniveauerne, vil det også gælde i tilfælde, hvor en del af en bygning funderes på stribefundamenter, mens en anden del funderes på borede fundamenter.
Kontrol under udførelsen er beskrevet i afsnit 8.4, Udgravningskontrol.
Negativ overflademodstand
Det forekommer, at der overføres nedadrettede friktions- og adhæsionskræfter på fundamentsdragernes og fundamenternes sider som følge af sætninger i de omgivende jordlag, fx i blødbundsområder. I sådanne tilfælde er det en forudsætning for ovenstående betragtninger, at det ved en særlig undersøgelse dokumenteres, at belastningen Vd + den nedadrettede last (der benævnes negativ overflademodstand) kan optages af funderingen med reducerede partialkoefficienter på jordens styrke og .
Det er tilsvarende tilladt at beregne Vd med reducerede partialkoefficienter på lasten, nemlig. Den reducerede regningsmæssige last benævnes i det følgende Vd*.
Brudgrænse- og anvendelsesgrænsetilstand
Med benævnelserne i Eurocode 7 – Del 1 (Dansk Standard, 2007c) sker den sædvanlige bæreevneberegning (med de normale partialkoefficienter) i en regningsmæssig brudgrænsetilstand, mens undersøgelsen for negativ overflademodstand betragtes som en anvendelsesgrænsetilstand og derfor formelt er et sætningsproblem, selv om der af praktiske grunde benyttes 'brudværdier' i undersøgelsen.
7.1.6 Beton i borede fundamenter
Kravet til kvaliteten af beton i borede fundamentsshuller må tilpasses lasten.
Hvis der anvendes brøndringe, kan der i stedet for beton anvendes et usorteret grusmateriale, der enten er komprimeret til høj tæthed eller stabiliseret ved tilsætning af cement. Dette gælder dog ikke for den nederste og øverste halve meter.
Betonringene skal dog være ubeskadigede, og det foretrækkes derfor ofte at fylde beton i hele brøndens højde.
7.2 Armeret fundering
Bygningsskader som følge af mindre sætninger kan imødegås ved at ilægge armeringsstål i fundamenter og gulve.
Metoden kræver omhyggelige overvejelser og et godt kendskab til jordbundsforholdene, og kan derfor ikke gennemføres i geoteknisk kategori 1.
Ved ilægning af armering i fundamenter og gulve kan sætninger udjævnes, og dermed formindskes risikoen for fremkomsten af skadelige differenssætninger.
Armerede funderinger er derfor en specialløsning for eksempel i områder, hvor de bæredygtige lags deformationsegenskaber varierer inden for små afstande eller for eksempel ved fundering på fedt ler eller postglaciale sandlag.
Der har været en del uheld med armeringsforstærkede funderinger, som alle skyldes overvurdering eller misforståelse af armeringens effekt.
Som eksempel på en misforståelse kan nævnes anvendelse af en 'svømmende' fundering for gulvkonstruktioner, dvs. at betonpladen er armeret, men adskilt fra fundamenterne. Hvis betonpladens fundering ikke er tilstrækkelig, opnås på den måde kun, at den indre del af huset sætter sig nogenlunde samlet i forhold til de næsten faststående ydervægge. Dette ville også have været tilfældet uden armering. Hvis betonpladens fundering er tilfredsstillende, er armeringen naturligvis overflødig. Betegnelsen 'svømmende' fundering af gulve må derfor, som oprindeligt tilsigtet, forbeholdes foranstaltninger i forbindelse med forplantning af lyd. Der må ikke tillægges betegnelsen noget geoteknisk indhold.
Retningslinjer for armering af fundamenter og gulve gennemgås i de følgende afsnit 7.2.1 og 7.2.2.
7.2.1 Armering af fundamenter
Risikoen for skader i normalt byggeri er til stede, når totalsætningen af en bygnings fundament kan forventes at blive 20 til 40 mm, uanset at bundforholdene er bedømt som 'ensartede'.
Det kan i sådanne tilfælde anbefales at udføre en væsentlig del af fundamentet i beton, der er armeret med en moderat mængde ribbestål svarende til minimumsarmering. Der stilles ikke forøgede krav til betonens kvalitet, og der kræves ikke anvendt bøjler eller opbøjede jern i armeringen. Der anvendes derfor kun længdearmering, som placeres i fundamentet under støbningen ca. 100 mm fra over- og underside. Armeringsarealet, både foroven og forneden, fastsættes mest simpelt til 0,2 % af betonens tværsnitsareal, men baseret på beregninger kan procentdelen reduceres afhængigt af den valgte beton- og stålstyrke. Det forlanges, at stød skal anordnes som for armeret beton, og at armeringen skal føres med rundt om fundamentets hjørner og ender, se figur 20.
Ofte er de forventede sætninger for danske bundforhold så små (under ca. 20 mm), at armering er overflødig, eller alternativt så store (over ca. 40 mm), at armeringen ikke kan hindre skader. Anvendelse af revnefordelende længdearmering alene i fundamenterne er kun hensigtsmæssig, hvis der forventes totalsætninger på 20 til 30 mm. For sætninger i intervallet 30 til 40 mm anbefales armering af både fundamenter og gulv.
Figur 20. I bygninger i geoteknisk kategori 2, hvor sætningerne forventes at blive 20-30 mm, kan fundamenterne forstærkes med en armeringsmængde lig 0,2 % af fundamentsarealet i både underside og overside med et dæklag på 100 mm. For sætninger op til 30-40 mm kan gulvpladen også armeres i midten med en armeringsmængde i begge retninger svarende til 0,2 % af betonarealet. Med en pladetykkelse på 120 mm vil dette svare til Ø 8 pr. 200 mm i begge retninger. Kvaliteten bør være beton 16 (Dansk Standard, 2008) eller bedre i den fuldt armerede løsning. Armering i fundamenter og eventuelt også gulvplade brugt på denne måde har til opgave at fordele sætningerne og derved minimere risikoen for kosmetiske revnedannelser, men kan ikke redde en dårlig fundering på stærkt sætningsgivende underlag.
7.2.2 Armering af gulve
Betonpladen i gulvkonstruktionen armeres kun i de tilfælde, hvor sætningsforholdene for huset som helhed bedømmes som risikobehæftede, men fortsat med maksimalt forventede sætninger på op til ca. 40 mm.
Armeringen af pladen kombineres da med armering af fundamenterne. Pladens tykkelse udføres mindst 120 mm, og den krydsarmeres i midten med mindst 0,2 % i hver retning. Armeringen forankres i fundamenterne, se figur 20.
I forbindelse med denne løsning bør vælges beton 16 (Dansk Standard, 2008) eller bedre.
Denne løsning vil normalt medføre, at der ikke kan ilægges isolering mellem fundament og terrændæk, og at der derfor må etableres en udvendig isolering til opfyldelse af energikrav.
7.3 Pladefundering
Armeringsløsninger til fundament og gulvkonstruktion, som beskrevet i afsnit 7.2, Armeret fundering, kan udbygges yderligere til en egentlig pladefundering, som dog også er relativt sjælden for mindre bygninger.
Retningslinjerne for opbygning af en pladefundering, herunder en pladefundering i forbindelse med krybekælder, der kaldes 'kompenseret fundering', gennemgås i de følgende afsnit 7.3.1 og 7.3.2.
7.3.1 Projektering af pladefundering
En pladefundering består af en armeret betonplade, der sammen med et antal armerede betonbjælker på langs og tværs udgør et stift, sammenhængende hele, der vil sætte sig plant. Både plade og bjælker skal hvile på moderat sætningsgivende lag, hvilket i eksemplet i figur 21 delvist er tilvejebragt ved en udskiftning af stærkt sætningsgivende lag med en sandpude.
Forudsætningen for at anvende denne løsning er bundforhold, som giver en plan fordeling af sætningerne. Bygningens hældning må ikke overskride grænsen for det sædvanligt acceptable, nemlig 1:500. Der er derfor ikke tale om nogen universalløsning. Forudsætningerne for dens anvendelse skal tværtimod undersøges og overvejes omhyggeligt.
Desuden må det bemærkes, at springet til en pæleløsning hverken konstruktivt eller økonomisk er stort, se afsnit 4, Pælefundering.
Figur 21. Eksempel på pladefundering. I tilfælde af, at jorden rummer moderat sætningsgivende lag, kan man i geoteknisk kategori 2 armere fundamentsbjælker og betonplade således, at disse udgør et stift hele. Jorden skal under alle forhold bortgraves indtil overfladen af de moderat sætningsgivende lag og erstattes med velegnet, komprimeret fyld under hele bygningen. Hvis man tilstræber alene at udføre kontrolleret indbygning i det mørkebrune område, er det særdeles vigtigt, at den fremtidige bygnings placering er fastlagt præcist.
7.3.2 Kompenseret fundering
Pladekonstruktionen, der er beskrevet i afsnit 7.3.1, kan bedre bruges, når den kombineres med anvendelse af en krybekælder under bygningen.
I eksemplet på figur 22 er dette gennemført ved at flytte den armerede betonplade ned under fundamentsbjælkerne. Herved opnår man, at vægten af den jord, der afgraves for krybekælderen og fundamentet, kan modregnes i den last, som overføres til jordlagene fra bygningen og dens fundering. Det betyder, at risikoen for uacceptable sætninger og hældninger formindskes.
Samtidig vil det være lettere at vurdere den fordeling af jordens reaktion på pladens underside, som skal lægges til grund ved dimensioneringen af hele pladefunderingen. En sådan løsning kaldes 'kompenseret fundering' og kan naturligvis også benyttes i andre former og sammenhænge, hvor en sætningsrisiko søges formindsket.
Figur 22. I tilfælde af, at funderingsunderlaget rummer moderat sætningsgivende lag, kan man ved at udføre krybekælder opnå en kompenseret fundering. Herved aflaster man de dybereliggende jordlag for vægten af den jord, som blev afgravet for krybekælderen og fundamentet. I øvrigt skal betonpladen hvile på moderat sætningsgivende lag, eventuelt efter en udskiftning med komprimeret sandfyld, se figur 21. Aflastningen af funderingsunderlaget kan eventuelt forøges ved at gennemføre grundforstærkningen med letklinker, hvis vægt er væsentligt lavere end sandfylds.
7.4 Fundering på sandpude
En fundering på sandpude kan være et alternativ til de traditionelle løsninger, fx borede fundamenter, når overside af bæredygtige lag (OSBL) findes 2 til 3 meter under terræn. Ved sandpudefundering udskiftes de svage eller sætningsgivende aflejringer med egnet fyld efterfulgt af en normal direkte fundering på den indskiftede fyld.
Det skal dog bemærkes, at udgiften til håndtering og bortskaffelse af de store mængder opgravet jord ved denne løsning, ofte vil gøre den uøkonomisk.
Tidligere udgravninger
Sandpudefundering anvendes desuden i forbindelse med funderingsarbejder, hvor der for eksempel på grund af tidligere udgravninger eller tidligere bebyggelse opstår et behov for en mindre sænkning af funderingsniveauet i et lokalt område. Dette kan undgås ved opbygning af en sand- eller gruspude, der er gravet ud til helt uforstyrret jord i bund og sider af fordybningen.
Alle tidligere vægge eller afstivninger i udgravningerne skal derfor normalt bortgraves. I gamle drikkevandsbrønde, der ofte træffes i gamle bydele, skal foringen, hvad enten den består af sten, murværk, træ eller beton, derfor næsten altid fjernes. Opfyldningen kan ske som anbefalet ovenfor, men anvendelse af en mager beton kan ofte være mere hensigtsmæssig.
Retningslinjerne for projektering af sandpudefundering gennemgås i de følgende afsnit 7.4.1 til 7.4.3.
7.4.1 Projektering af sandpudefundering
Opfyldningshøjder over 0,6 meter kan ikke behandles i geoteknisk kategori 1, og det betyder, at sandpudefunderinger i praksis må henføres til mindst geoteknisk kategori 2.
Hvis udskiftningen føres til OSBL, kan der gennemføres sædvanlig direkte fundering i frostsikker dybde på den nye fyld, se afsnit 3, Direkte fundering.
Gulvkonstruktionen udlægges direkte på fylden, se afsnit 6.1, Fundering af gulve.
For uarmerede fundamenter og gulve skal sandpuden af hensyn til randfundamenternes stabilitet have en banket uden for byggefeltet. Udskiftningens omfang uden for bygningens begrænsning bestemmes således, at den yderste af fladerne udgår fra kant af fundament med anlæg a mindst 1,5.
og fra 1 meter fra kant af fundament med anlæg a = 1,0.
Opbygningen er vist i figur 21.
Grundvand
En sandpude, der skal bære et bygværk, kan kun udlægges og komprimeres forsvarligt i en tør udgravning. Hvis der er grundvandsproblemer, må løsningen af disse altså indgå i overvejelserne, se afsnit 8.3, Udgravning under grundvandsspejl.
7.4.2 Udskiftningsmateriale
Som fyld i en sandpudefundering benyttes normalt sand eller grus med samme karakteristika, som er beskrevet for gulve, se afsnit 6.1.3, Udskiftning af materialer.
Det skal tilføjes, at et groft og usorteret materiale giver det letteste komprimeringsarbejde og de bedste egenskaber. Et fyldmateriale, der opfylder kravene i DS/EN 13285, Vejmaterialer – Ubundne blandinger – Specifikationer (Dansk Standard, 2011b), vil eksempelvis være velegnet til sandpudefundering.
Anden fyld, der er fri for organiske bestanddele, kan eventuelt anvendes efter nøjere undersøgelse.
7.4.3 Dimensionering
Fundamenterne skal dimensioneres som stående på friktionsjord med den friktionsvinkel, der kan opnås for materialet i sandpuden, se afsnit 3.2.2, Geoteknisk kategori 2. For en velkomprimeret bundsikringsgrus vil der ofte kunne skønnes en karakteristisk, plan friktionsvinkel, φ', omkring 37°.
Tynd sandpude
Hvis sandpudens tykkelse er lille i forhold til fundamentsdimensionerne, kan underlagets styrke vise sig at være dimensionsbestemmende (fundamentet kan gennemlokke sandpuden).
Hvis fyldens tykkelse er større end 1,5 gange fundamentsbredden, kan en gennemlokningsundersøgelse normalt udelades. Hvis underlaget udgøres af meget blødt eller fedt ler kan det være nødvendigt at undersøge til større dybder.
I disse tilfælde, hvor der er ler med små styrker under sandpuden, og fundamentet oppe i puden bærer lodret central last, kan der udføres en simpel tillægsundersøgelse af gennemlokning, som er beskrevet nedenfor. Metoden er baseret på antagelse om '4:1 trykspredning' i sandpuden:
- På leroverfladen placeres et fiktivt fundament lodret under det rigtige.
- Hvis det rigtige fundament har bredden b, tillægges det fiktive fundament bredden b + 0,5 z, hvor z er højdeforskellen mellem de to fundamentsflader. Hvis der er tale om et enkeltfundament med dimensioner b∙l, får det fiktive tilsvarende arealet (b + 0,5∙z)∙(l + 0,5∙z).
- Lasten Vd på det rigtige fundament føres ned på det (større) fiktive, og det undersøges, om det fiktive har tilstrækkelig bæreevne med lerets regningsmæssige forskydningsstyrke cu;d, idet de sædvanlige bæreevneformler for kohæsionsjord benyttes uden q-led, se afsnit 3.2.2, Geoteknisk kategori 2.
- b (og eventuelt l) øges indtil det fiktive fundaments regningsmæssige bæreevne Rd ≥ Vd.
7.5 Fundering på fede lerarter
Fedt ler er en jordart, som har et højt indhold af meget finkornede mineraler, der medfører, at leret optræder med stor plasticitet (formbarhed). Dette er især tilfældet for de tertiære lerarter, men også for glacialt eller senglacialt smeltevandsler. Som regel vil de i naturlig tilstand optræde med et vandindhold større end 25-30 %.
Nærmere beskrivelse af fede lerarter findes i afsnit 10.3.1, Prækvartærtid – dybgrunden.
Fundering på denne lertype frembyder det særlige problem, at lerets volumen ændrer sig stærkt med vandindholdet. Således mindsker leret sit volumen ved udtørring om sommeren og forøger det tilsvarende, når vand igen tilføres om vinteren. Disse volumenændringer kan give anledning til fundamentsbevægelser især i lodret retning, men også vandret.
Retningslinjerne for fundering på fede lerarter beskrives nærmere i de efterfølgende afsnit 7.5.1 til 7.5.3.
7.5.1 Projektering af fundering på fede lerarter
Erfaringerne fra meget tørre somre samt fra placering af stærkt vandforbrugende (løvfældende) træer tæt ved bygninger har vist, at der er meget alvorlige problemer forbundet med disse funderinger.
Det er på denne baggrund naturligt, at Eurocode 7 – Del 1 (Dansk Standard, 2007c) stiller krav om behandling i geoteknisk kategori 3, når en fundering skal gennemføres på de fede lerarter af tertiær oprindelse, se afsnit 2.2.3, Geoteknisk kategori 3.
Ændringer i lerets vandindhold må begrænses mest muligt. Dette gøres for små huse uden kældre ved at forøge funderingsdybden til mindst 1,2 til 1,5 meter under fremtidigt terræn, evt. suppleret med en speciel udformning af fundamentsklodsen (for fedt henholdsvis meget fedt ler), se figur 23.
Uanset, at der i gulvkonstruktionen oftest indgår en fugtspærre, anses det desuden for mest sikkert direkte at afdække leroverfladen under gulvet med damptæt folie.
Omkring huset placeres et omfangsdræn ved underkant af fundament. Dog skal de nederste ca. 0,3 meter af fundamentet støbes direkte mod intakt jord, som vist på figur 23. Derudover forstærkes fundamentet med armering i fundamentets over- og underside, som beskrevet i afsnit 7.2.1, Armering af fundamenter.
Hvor forholdene er særligt vanskelige, suppleres med et forstærket betongulv, se figur 20.
Fundering af huse med kældre på fedt ler bør overlades til sagkyndige, bl.a. på baggrund af en betydelig risiko for løftning af kældergulvet på grund af det fede lers udkvældning som følge af aflastning ved udgravningen for kælder.
Figur 23. Ved fundering på fede lerarter skal funderingsdybden, z, mindst være 1,2-1,5 meter, hvis der ikke findes løvfældende bevoksning inden for en afstand på 1,5 gange væksternes højde. Hvis der findes – eller senere kan komme – bevoksning inden for førnævnte afstand skal plasticitetsindeks Ip findes ved laboratorieforsøg, og z skal beregnes. Man bør også søge at begrænse ændringerne af jordens vandindhold mest muligt, og fundamentet skal forstærkes ved armering. Fundering på fede lerarter betyder altid projektering i mindst geoteknisk kategori 2 og for tertiære, fede lerarter i geoteknisk kategori 3.
7.5.2 Begrænsning af beplantning
Ved fundering på fede lerarter begrænses den omkringliggende beplantning af løvfældende træer og buske, så mindste afstand til bygningen bliver 1,5 gange væksternes højde. Denne begrænsning, der skal være fremtidssikret, er uhyre vigtig, fordi risikoen for skader ellers forøges drastisk.
Hvis det ikke er muligt at begrænse bevoksningen, fx fordi den befinder sig hos en nabo, må funderingsmulighederne undersøges nøjere.
Plasticitetsindeks
En nærmere undersøgelse kræver som minimum, at lerets såkaldte plasticitetsindeks, Ip, er fastlagt ved de geotekniske undersøgelser. Indekset, hvis enhed er procent, kan variere fra 4-7 % for de magreste lertyper til over 100 % for meget fedt ler. Betegnelserne for jordarten afhængigt af plasticitetsindekset fremgår af tabel 5.
Tabel 5. Betegnelser for jordartsbedømmelser til brug for geotekniske undersøgelser.
Plasticitetsindeks, Ip | Betegnelse |
|---|---|
10 % < Ip ≤ 25 % | 'Ret fedt ler' |
25 % < Ip ≤ 50 % | 'Fedt ler' |
Ip > 50 % | 'Meget fedt ler' |
Ved begrænsning af beplantningen viser erfaringerne, at modifikationer i funderingen, som vist i figur 23, kun er påkrævede for 'fedt ler' og 'meget fedt ler', som anvist i Eurocode 7 – Del 1 (Dansk Standard, 2007c). Med bevoksning, der ikke overholder den angivne begrænsning rykker skadesrisikoen imidlertid ned i 'ret fedt ler', fordi der er observeret en del skader for Ip helt ned til 15 %.
Plasticitetsindeks er desuden beskrevet i afsnit 10.4.1, Klassifikation.
7.5.3 Svindfri funderingsdybde
En nøjere vurdering af den svindfri funderingsdybde, når begrænsning i beplantningshøjden nær bygningen ikke overholdes, kræver kendskab til lerets plasticitetsindeks, Ip, de involverede træsorter, disses afstande til bygningen og deres højder. Hertil kommer nogle ikke helt klare parametre som for eksempel træsortens betydning. Det bør derfor overlades til en specialist at vurdere den nødvendige funderingsdybde for det aktuelle tilfælde.
Som eksempel kan det nævnes, at et 10 meter højt løvfældende træ placeret 10 meter fra en bygning medfører, at hvis Ip eksempelvis er 50 %, så er svindfri funderingsdybde z ~ 2,0 meter. For endnu højere Ip-værdier og høje træer meget tæt på bygningerne kan z blive meget stor, helt op mod 5 meter, hvilket ifølge erfaringerne også kan være relevant i meget ekstreme tilfælde.
Hvis der beregnes meget store funderingsdybder, må der evt. vælges alternative funderingsformer, fx fundering på borede fundamenter, eller pæle. Der skal for disse funderingsformer tages højde for, at jorden fra terræn ned til dybden z undergår årstidsbetingede bevægelser i både lodret og vandret retning, dvs. projekteringen er en udpræget ekspertopgave.
7.6 Fundering til lav dybde
Fundering skal føres til frostfri dybde, som normalt regnes at være 0,9 meter under terræn. Ved opfyldelse af en række forudsætninger kan der udføres en direkte fundering til en mindre dybde end normalt. Herved reduceres gravearbejdet.
Forudsætningerne for fundering til lav dybde er:
- Jordbunden har de fornødne styrkemæssige egenskaber i den aktuelle dybde. Det lave overlejringstryk resulterer i lave bæreevner ved fundering på friktionsmaterialer.
- Bygningens egenvægt kan holde ligevægt med opadrettet og væltende vindlast.
- Der foranstaltes isolering, som sikrer, at der ikke sker frysning i fundamentsfladen med frosthævninger til følge. Udformningen af isoleringen er afhængig af, om bygningen altid er opvarmet.
- Isoleringen, som skal sikre mod frysning af fundamentsfladen, kan modstå fugt-, frost-tø-påvirkning og ikke nedbrydes eller forandrer egenskaber i bygningens levetid.
- Rørinstallationer indrettes, så at de er frostfri.
- Der etableres fornøden sikring mod indtrængning af rotter og andre skadedyr.
En række leverandører tilbyder specialsystemer i lighed med den skitserede funderingsløsning i figur 24. Heri kan indgå materialer, der ikke traditionelt anvendes som lastoverførende mellem bygning og overside af bæredygtige lag (OSBL), fx trykfast isolering og porebeton. Der findes ikke en generelt accepteret dokumentation for løsningernes funktionsdygtighed. Foruden ovennævnte punkter må det derfor for de enkelte specifikke løsninger dokumenteres, at de anvendte materialer besidder styrke- og deformations-egenskaber, som sikrer, at lasten kan føres fra bygningen til OBSL, uden at der udvikles skader på bygningen i dens forventede levetid. Dette omfatter både skader på konstruktionen, som for eksempel revner i fundament, og skader på fugt- og radon-spærrer fra differensbevægelser mellem randfundament og terrændæk.
Figur 24. Eksempel på fundering til lav dybde med specialsystem på afretningslag af sand. Sandlaget skal indgå i vurderingen af fundamentets bæreevne. Under randfundamentet er vist et materiale med lastoverførende og varmeisolerende egenskaber. Kravene til funderingsformen fremgår af afsnit 7.6, Fundering til lav dybde.
7.7 Fundering med radon-membran
For at opfylde krav i Bygningsreglement 2010 (Erhvervs- og Byggestyrelsen, 2010) til tæthed over for indtrængning af radon, se afsnit 2.1.4, Bestemmelser om indeklima, kan det være nødvendigt at indbygge en membran i forbindelse med funderingsarbejdet.
SBi-Anvisning 233, Radonsikring af nye bygninger (Rasmussen, 2011), beskriver blandt andet radonsikring ved anvendelse af membran. Membranen udføres typisk som asfalt-membran eller armeret PE-folie, hvor under- og overside er beskyttet af tekstildug.
Det skal sikres, at både lodrette og vandrette kræfter kan overføres af membranen uden, at der fås deformationer, som medfører skader på bygningen eller på membranen.