Een hoogspanningsmast staat op het eerste gezicht op betrekkelijk kleine pootjes. Is dat wel zo? En hoe komt het dat dit kleine fundament het toch altijd houdt?

Natuurlijk heb je in het submenu over de opbouw van hoogspanningsmasten gelezen en weet je dat het fundament lang niet zo klein is als het lijkt. Onder de grond gaan de betonblokken en heipalen nog meters door. Maar dat neemt niet weg dat er een aantal dingen niet in verhouding lijken te zijn. Waarom wordt bijvoorbeeld zo'n kleine, lichte heipaal niet met wortel en tak uit de getrokken bij een flinke storm?

Gewicht en 'plak'

Een betonblok of een betonnen plaat met stiepjes werd tot in de jaren 60 veel gebruikt als fundament. Het liet zich makkelijk fabriceren. Men groef een gat, schoffelde de grond vlak, vlocht wat wapening aan elkaar en goot er een flinke hoeveelheid beton in. Na een poosje drogen was het klaar. Het blok zorgt er door zijn grote gewicht voor dat de mast die erop staat nergens heen gaat. Dertig of veertig ton beton is geen uitzondering en daar komt het gewicht van de teruggeschepte aarde bovenop de betonnen plaat nog bij. En het spreekt voor zich dat hoekmasten een nog zwaardere grondplaat hebben, soms gecombineerd met heipalen. Grondplaatfundatie vertrouwt op massa: het ruwe, aanzienlijke gewicht van de bodemplaat diep in de grond, plus de aarde die er bovenop ligt. Samen met het eigen gewicht van de hoogspanningsmast zorgt dat voor een voldoende stevige fundatie.

Nieuw mastfundament (Peter Schokkenbroek)

Kleine en oudere masten staan meestal op een betonblok. Dat bestaat uit een grote platte betonnen plaat waaruit vier stiepjes omhoog steken. De methode met betonnen platen is tegenwoordig bijna overal verdrongen door heipalen, maar soms in losse situaties wordt het nog steeds gebruikt. Hier zien we de constructie van een nieuwe plaat voor een mastverhoging in Almelo, gefotografeerd door Peter Schokkenbroek in 2013.

Nieuwere masten staan dus vaak op heipalen, zonder een betonnen plaat. De gedachte achter deze wijze van funderen is anders en een geheid fundament vertrouwt ook op andere krachten dan een gegoten plaat. Dat moet ook wel, want vergeleken met een grote plaat beton is een heipaal maar een klein, ijl dingetje.

In principe is hij te licht om het alleen van zwaartekracht te kunnen hebben. Stel dat de heipalen ieder drie ton wegen terwijl er een hoogspanningsmast van vijftien ton op staat. Maar die mast staat met zijn poten vrij dicht bij elkaar: bij een zware storm dwars op de hoogspanningslijn kan het gebeuren dat de zijwaartse drukkracht tegen het mastlichaam zo groot wordt dat de mast als het ware over zijn evenwicht heen raakt: wanneer hij niet vastgeschroefd zou zitten aan het fundament, zou hij omwaaien. In zo'n situatie krijgen twee van de vier heipalen dan extra druk omlaag, maar de andere twee worden juist omhoog getrokken. Wanneer deze omhoog trekkende kracht zo groot wordt dat deze het gewicht van de mast én dat van de heipalen overwint, zal de heipaal losgetrokken worden waarna de mast wordt geacht om om te vallen. Toch?

Tentharingen

Het antwoord is gelukkig nee. Het omvallen van een mast doordat het fundament faalt is uiterst zeldzaam, ook bij masten met heipalen. Dat komt door een verschijnsel dat 'kleef' of 'plak' wordt genoemd. Heipalen die de grond in worden geslagen steken tot diep in het grondwater en ze maken contact met miljoenen bodemdeeltjes. Het idee wat je dan krijgt is gelijk aan waarom je een tentharing zo lastig uit de grond krijgt: het kleine ding heeft zelf een gewicht van niets, maar het komt geregeld voor dat je hem met blote handen niet eens los krijgen kan. 
Bij een heipaal treedt hetzelfde op, maar dan op een veel grotere schaal. Er komt zelfs nog iets anders bij, want wanneer de heipaal de grondwaterspiegel doorsteekt (en dat is vrijwel altijd) zit hij niet alleen vastgekleefd, maar ook nog eens vastgezogen.

Downburst van Vethuizen - de heipalen zijn nauwelijks bewogen.

Dat heipalen niet snel kunnen worden losgetrokken werd in de praktijk duidelijk bewezen tijdens de downburst van Vethuizen in 2010. Het mastlichaam bezweek, maar de heipalen zaten nog stevig in de grond. Voor meer foto's van deze gebeurtenis, neem hier eens een kijkje in de fotogalerij. Foto door Hans Nienhuis.

Voorgoed vast

Hoe vast is vast? Heel erg vast! Een heipaal die eenmaal plak heeft verkregen komt daar niet zomaar meer vanaf. Heipalen zitten soms zelfs zo vast dat men ze bij het afbreken van een hoogspanningsmast meestal niet eens meer los kan krijgen. Soms helpt het om onder hoge druk water vlak langs de heipaal te injecteren, of door de heipaal te laten trillen. Maar wanneer dat allemaal niet werkt, kan men niets anders doen dan de heipaal doorzagen. In dat geval graaft men een kuil om de heipaal heen en wordt de paal op twee meter diepte afgezaagd, zo diep dat toekomstig gebruik van de grond er niet door gehinderd wordt. De kuil wordt weer opgevuld en het land hersteld, maar het restant van de heipaal laat men noodgedwongen diep in de grond achter…
 


Omhoog