De realisatie begint bij het selectief ontgraven van de bodem tot aan de draagkrachtige zandlaag. Geen doorlopende sleuven. Men concentreert het graafwerk uitsluitend op de posities waar de pijlers of poeren moeten verrijzen. Deze dragende elementen worden opgemetseld uit zware baksteen of gestort in beton, afhankelijk van de bouwperiode. Tussen deze diepe punten blijft de grond vaak intact of wordt deze slechts oppervlakkig afgegraven voor de aanzet van de boogconstructie.
Op de koppen van de pijlers vindt de aanzet van de bogen plaats. Hierbij wordt gebruikgemaakt van een formeel. Dit is een tijdelijke houten mal die de specifieke kromming ondersteunt tijdens de bouwfase. Het metselwerk volgt de contouren van dit hulpmiddel nauwgezet. De stenen worden in een radiale richting geplaatst. Zo worden de verticale drukkrachten effectief getransporteerd naar de stabiele steunpunten. Zodra de boog is gesloten en de mortel voldoende sterkte heeft ontwikkeld, neemt de constructie haar eigen gewicht en de toekomstige belasting op. De tijdelijke ondersteuning wordt dan verwijderd.
De ruimte boven de boogrug wordt vervolgens opgevuld. Men metselt de zogenaamde gewelfzwikken op tot een horizontale lijn. Dit creëert een vlakke basis voor de verdere opbouw van de gevels of binnenmuren. In de historische praktijk resulteert deze werkwijze in een reeks spaarbogen onder het maaiveld, waarbij de funderingsmuur feitelijk over de minder draagkrachtige delen van de bodem heen spant.
De geometrie van de boog bepaalt hoe de druk wordt afgeleid. Meestal ziet men de segmentboog. Deze boog vormt slechts een deel van een cirkel, waardoor de constructie relatief ondiep blijft. Handig bij een hoge grondwaterstand. De horizontale spatkrachten zijn hier echter aanzienlijk. Dit vereist massieve eindpijlers. Soms kiest men voor de halfronde boog. Deze voert de krachten verticaler af naar de poeren, maar vergt meer diepte in de ontgraving. In zeldzame gevallen, vaak bij zeer specifieke bodemgesteldheden of monumentale herstelfuncties, duikt de korfboog op. Een complexe vorm met meerdere middelpunten. Puur vakmanschap.
Niet elke boog onder de grond is hetzelfde. De term spaarboog valt vaak. Hierbij is materiaalbesparing de drijfveer. Men metselt alleen daar waar het strikt noodzakelijk is. Het is een economische keuze. Daartegenover staat de fundering op bogen die specifiek bedoeld is om obstakels te omzeilen. Denk aan oude stadsgrachten, putten of eerdere fundamenten die men niet kan verwijderen. Hier is de boog een brug. Een technische noodzaak. Soms worden volledige tongewelven als fundering gebruikt, waarbij de kelderconstructie direct de basis vormt voor de bovenliggende muren. De grens tussen kelder en fundering vervaagt dan volledig. Het bouwwerk rust op een holle basis.
Historisch metselwerk voert de boventoon. Hardgebakken klinkers in een vette kalkmortel. Later met tras. Dit type is flexibel tijdens het zetten van het gebouw. Tegenwoordig komt de gewelfde fundering nauwelijks meer voor in de nieuwbouw, maar als het gebeurt, is het gegoten beton. Vaak met verloren bekisting. De technische principes blijven identiek, de uitvoering verandert. Geen individuele stenen die de boog vormen, maar een monolithisch geheel dat de spanningen opvangt. In de restauratiesector ziet men nog wel eens geprefabriceerde boogelementen. Sneller. Efficiënter. Maar de ziel van het ambacht ontbreekt.
Graafwerk bij een monument in een oude binnenstad legt vaak een verrassing bloot. Geen strakke betonbalk, maar een rij robuuste bakstenen bogen die diep de grond in duiken. Zo'n gewelfde fundering herken je direct aan de volgende situaties:
Een put in de weg. Letterlijk. Bij een boerderij op veengrond bleken de muren van de deel op bogen te staan om de ongelijkmatige zetting van de bodem op te vangen zonder dat de gevel doormidden brak. Een slimme oplossing van vroeger. Geen dure heimachines, maar puur metselwerk. In moderne situaties zie je dit principe terug bij het overkluizen van rioleringen of archeologische resten waarbij een gestorte betonnen boogconstructie als brug fungeert voor de nieuwe funderingsstrook.
Bij het ontwerpen of herstellen van een gewelfde fundering vormt het Besluit bouwwerken leefomgeving (BBL) het wettelijk vertrekpunt. Stabiliteit is geen suggestie. Het is een eis. De constructie moet de krachten uit het bouwwerk veilig naar de ondergrond kunnen afvoeren zonder dat er ontoelaatbare vervormingen optreden. Voor het berekenen van de boogkrachten en de draagkracht van de pijlers wordt gekeken naar de Eurocodes. Specifiek de NEN-EN 1996 (Eurocode 6) voor metselwerkconstructies biedt de rekenregels om de druklijnen in de boog te valideren. Geen nattevingerwerk. De krachten moeten binnen de kern van de doorsnede blijven.
Geotechniek speelt ook een rol. NEN-EN 1997 (Eurocode 7) schrijft voor hoe de interactie tussen de poeren en de zandlaag moet worden beoordeeld. Bij gewelfde funderingen zijn vooral de horizontale spatkrachten kritiek. De wet vereist dat de fundering niet alleen verticaal blijft staan, maar dat de bogen de pijlers niet uit elkaar drukken. Een constructeur moet dit aantonen. Altijd. Zeker bij complexe bodemgesteldheid.
Gewelfde funderingen zijn vaak onderdeel van monumentale panden. Hier geldt de Erfgoedwet. Je kunt niet zomaar een historische spaarboog weghakken om een moderne betonbalk te storten. De fundering wordt vaak gezien als integraal onderdeel van de cultuurhistorische waarde. Restauratie moet dan gebeuren volgens de Uitvoeringsrichtlijnen (URL) van de Stichting Erkende Restauratiekwaliteit Monumentenzorg (ERM). Behoud gaat voor vernieuwing. Materiaalgebruik moet overeenkomen met het origineel. Kalkmortel in plaats van portlandcement. De wet beschermt de ondergrondse architectuur evenzeer als de zichtbare gevel.
| Aspect | Relevante Norm / Wet | Kernwaarde |
|---|---|---|
| Constructieve veiligheid | BBL / NEN-EN 1990 | Fundamentele stabiliteit |
| Metselwerk bogen | NEN-EN 1996-1-1 | Druklijncontrole |
| Grondmechanica | NEN-EN 1997 | Draagkracht van de vaste bank |
| Monumentenzorg | Erfgoedwet | Behoud van historisch casco |
Veiligheid op de bouwplaats. De Arbowet stelt strikte voorwaarden aan het werken in ontgravingen. Bij het blootleggen van een gewelfde fundering voor inspectie of herstel moet de stabiliteit van de sleufwand gegarandeerd zijn. De boogconstructie mag niet bezwijken door het weggraven van de zijdelingse gronddruk. Gevaarlijk werk. Stutten en schoren is vaak verplicht voordat men de diepte in gaat.
De Romeinse bouwkunst legde de basis. Boogconstructies in funderingen waren daar geen esthetiek, maar pure noodzaak voor het overbruggen van onstabiele secties in grootschalige infrastructuur. In de Nederlandse context bloeide de techniek op tijdens de late middeleeuwen. Steden groeiden. Men moest bouwen op gronden die verzadigd waren met afvalkuilen, oude waterlopen en wisselende kleilagen. Een doorlopende funderingsmuur opmetselen tot de vaste bank was vaak financieel onhaalbaar of technisch onmogelijk door de enorme dieptes.
De 17e eeuw markeerde een omslagpunt. De techniek evolueerde van een puur constructieve brugoplossing naar een methode van rigoureus materiaalbeheer. Spaarbogen werden de norm. Minder volume, minder gewicht. In de 19e eeuw, met de opkomst van de industriële baksteenproductie, bleef het principe gehandhaafd in de utiliteitsbouw, totdat de intrede van gewapend beton en moderne heistellingen de gewelfde fundering definitief naar de restauratiesector verbande. Het verdween als standaard. De kennis bleef echter bewaard in de fundamenten van onze historische binnensteden. Geen theoretische exercitie, maar overlevingsdrang in de modder.