Een stad op palen

Sinds jaar en dag moesten de Amsterdammers inspelen op de drassige en zompige ondergrond van veen waar de stad op werd gebouwd. Inmiddels weten we genoeg stabiliteit uit die ondergrond te halen door dieper te funderen, en andere materialen en technieken te gebruiken. Maar het opdoen van die kennis en kunde kostte wel een paar eeuwen.

Bouwen op veen

Wandelend door Amsterdam is het moeilijk in te beelden dat hier meer dan 800 jaar geleden een uitgestrekt veenmoeras lag. Met een ondergrond zo slap en drassig, dat tijdens die wandeling je voeten in de bodem zouden wegzakken. Geen ideale grond om op te bouwen. Maar wel op een heel gunstige locatie– waar de Amsterdamse scheepvaart, handel en visserij tot ongekende bloei kon komen.

Dus werd er gebouwd. Rond 1200 waren dat nog lichte, houten huisjes met rieten daken, die ‘op staal’ werden gebouwd: rechtstreeks op de ondergrond, zonder paalfundering of heiwerk. Dat ging niet lang goed. De huizen zakten langzaam weg in het veen en moesten vaak opnieuw worden opgehoogd of zelfs opnieuw gebouwd.

In eerste instantie werd geprobeerd om die verzakkingen tegen te gaan door een stevigere, vlakke ondergrond te maken. Bijvoorbeeld door een zandpakket aan te brengen met daarbovenop houten stammetjes kruislings over elkaar gelegd. Of varianten hierop: met turf in plaats van zand, sloophout, of met aangestampt riet. Soms werd zelfs helemaal geen hout gebruikt, maar veldkeien. Maar of er nou hout, keien, zand of turf lag, óók deze gebouwen zakten weg in de ondergrond.

Het oudste gebouw van Amsterdam

Als houten huisjes al in het veen zakken, hoe kunnen gemetselde, zwaardere bouwwerken zoals kerken en kloosters dan ooit op hun plek blijven staan? Om dit voor elkaar te krijgen werd steun gezocht in de ondergrond. Zo ontstond een vroege vorm van funderen. Zo’n constructie vinden we onder meer terug bij de Oude Kerk, het oudste gebouw van Amsterdam.

In het vroege Amsterdam stond op die plek aan de Burgwallen eerst een houten kapelletje. In de 2e helft van de 13e eeuw maakte die houten kapel plaats voor een kerk van steen, ondersteund door een slietenfundering: dicht op elkaar geplaatste, elzen- en berkenhouten stammetjes van 1,5 tot 5 meter lang die verticaal in de grond werden geslagen. Door daar horizontaal stammetjes over te leggen met daarbovenop eikenhouten planken werd een vlakke vloer gecreëerd om op te bouwen.

Doordat zo’n bos slieten zich als het ware vastzoog in de ondergrond bood het al meer stevigheid. Maar de paaltjes konden ondergronds naar de zijkant wegzakken, waardoor alsnog vervormingen in het metselwerk ontstonden. Bij een latere uitbreiding van de kerk eind 13e eeuw zien we dat de methode daarom is verbeterd. Met een houten rooster eromheen dat de slieten op hun plek houdt. Dit noemen we een roosterfundering.

Een zandlaagje in de bodem

De paalfunderingen werden in de loop der jaren steeds dieper geslagen. Zo bleek uit opgravingen dat bij de 14e-eeuwse uitbreiding van de Oude Kerk tot een hallenkerk, de palen tot op een diepte van zo’n 8 à 9 meter beneden NAP zijn geslagen. Op die diepte ‘stuit’ je op sommige plekken op een draagkrachtigere, dunne, zandlaag in de bodem: het boerenzandje. Vast niet geheel toevallig noemen we de techniek waarbij je fundeert op een draagkrachtige laag funderen op stuit. De paalfundering haalt hierbij de kracht uit het draagvermogen van de zandlaag.

Bruggen en kademuren

Niet alleen gebouwen maken gebruik van funderingen om overeind te blijven. Ook de bruggen en kademuren staan op houten palen, en die constructies werden steeds beter en effectiever gebouwd.

De Burgwallen waren in eerste instantie niet meer dan opgehoogde wallen van aarde. Later zijn ze versterkt met houten beschoeiingen. Het oudste restant van zo’n beschoeiing is teruggevonden aan de Warmoesstraat en stamt uit de 14e eeuw. Heel ingewikkeld waren zulke beschoeiingen niet. Horizontaal geplaatste planken, met daaronder verticale paaltjes hielden de grond op hun plek. Ook de eerste bruggen waren van hout. Ze waren eenvoudig gebouwd met een brugdek ondersteund door houten palen en landhoofden aan weerszijden van de gracht.

In de 14e en 15e eeuw zien we de eerste stenen constructies die als kademuur dienen, maar in feite waren dat gebouwen: stenen pakhuizen en verdedigingswerken die aan de grachten stonden en zo als waterkering dienden.

Vanaf de 16e eeuw werden de eerste stenen kademuren gebouwd, ondersteund met roosterfunderingen. Waar eerst de verantwoordelijkheid voor de opbouw van de kades nog bij de particuliere perceeleigenaren lag, ging het stadsbestuur zich daar vanaf de 16e eeuw nadrukkelijker mee bemoeien. Als gevolg hiervan werden bijvoorbeeld delen van de kade aan het Damrak en Rokin van steen gemaakt. Ook de eerste stenen brug dateert uit deze periode: de Osjessluis, die vanaf 1526 het Spui overspande. Maar het grootste gedeelte van de bruggen en kademuren bleef nog lang van hout.

Van rooster naar paal en kesp

Écht draagkrachtig funderen, zoals we dat nu kennen, gebeurde pas grootschalig vanaf de stadsuitbreiding aan het begin van de 17e eeuw. Bij het bouwen van de beroemde grachtengordel met de Heren-, Keizers-, en Prinsengracht, zijn vrijwel alle panden gefundeerd op een dik zandpakket dat ongeveer 12 meter onder het wateroppervlak ligt. We noemen dat de 1e zandlaag. Ook bij bruggen en kademuren doet het funderen op deze 1e zandlaag zijn intrede. Maar roosterfunderingen blijven in deze periode nog de standaard voor bruggen en kades.

Doordat funderen op de 1e zandlaag vele malen steviger is, hoeven palen niet meer zo dicht op elkaar te staan. Langzamerhand ontstaat daardoor een standaardmethode voor de paalfundering, met 3 achter elkaar geplaatste rijen vuren- of grenenhouten palen, kespen en een vloer. Vanaf de 18e eeuw tot aan ver in de 20e eeuw bleef dit dé methode voor de houten paalfunderingen van de kademuren.

En van 1^e naar 2^e en 3^e zandlaag

Tegenwoordig funderen we nóg dieper op de 2e en 3e zandlaag. Én gebruiken we vaak beton in plaats van hout. Het nadeel van houten palen is namelijk dat ze gevoeliger zijn voor bacteriële aantasting. In de 20e eeuw ging men geleidelijk over op betonnen palen gefundeerd op de 2e zandlaag. Voor hoogbouw was dit vanaf 1955 al de standaard. En vanaf 1960 werd bij funderingsherstel binnen de grachtengordel ook vaker gekozen deze methode.

Met diep gefundeerde betonnen palen staat Amsterdam nog steviger. Toch zijn de houten palen krachtig genoeg gebleken om honderdduizenden mensen, meters kade en vele bruggen maar liefst 400 jaar te dragen!