清华大学
《基础工程》实习报告
二○ 04 年 5 月 23 日
《基础工程》实习报告
实习时间：2014.5.23
实习地点：
一、实习目的和任务
实习目的：通过野外现场实习，巩固课堂所学专业知识，将理论知识和实践相结合，加深理解和认识。
实习任务：
1、了解地基处理的方法，掌握复合地基的概念
2、认识CFG桩，熟练掌握CFG桩的设计、施工工艺以及复合地基承载力的确定；
3、了解基坑开挖和支护方式，了解几种基坑降水的方式；
4、了解浅基础的形式，掌握筏板基础的设计和施工。
二、实习内容
（此部分内容应分三大部分详细写，总字数约4000字）
（一） 认识复合地基中的CFG桩，进行CFG桩的设计、施工和质量检测
一 .复合地基
复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体（天然地基土体或被改良的天然地基土体）和增强体两部分组成的人工地基。在荷载作用下，基体和增强体共同承担荷载的作用。根据复合地基荷载传递机理将复合地基分成竖向增强体复合地基和水平向增强复合地基两类，又把竖向增强体复合地基分成散体材料桩复合地基、柔性桩复合地基和刚性桩复合地基三种。
地基处理方法
地基处理方法就是按照上部结构对地基的要求，对地基进行必要的加固或改良，提高地基土的承载力，保证地基稳定，减少房屋的沉降或不均匀沉降，消除湿陷性黄土的湿陷性及提高抗液化能力的方法
地基处理方法
孔内深层强夯法、换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。
换填垫层法
适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。
强夯法
适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。
强夯置换法
适用于高饱和度的粉土，软-流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程，在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度，减少压缩性，改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。
砂石桩法
适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基，提高地基的承载力和降低压缩性，也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理，使砂石桩与软粘土构成复合地基，加速软土的排水固结，提高地基承载力。
振冲法
分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kPa的粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力，减少地基沉降量，还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。
水泥土搅拌法
分为浆液深层搅拌法（简称湿法）和粉体喷搅法（简称干法）。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于30%（黄土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕，受其搅拌能力的限制，该法在地基承载力大于140kPa的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。
高压喷射注浆法
适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大，除地基加固外，也可作为深基坑或大坝的止水帷幕，目前最大处理深度已超过30m。
预压法
适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4m时，可采用天然地基堆载预压法处理，当软土层厚度超过4m时，应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程，必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。
夯实水泥土桩法
适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。该法施工周期短、造价低、施工文明、造价容易控制，在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到不少成功的应用。
水泥粉煤灰碎石桩法
水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶之间需设置一定厚度的褥垫层，保证桩、土共同承担荷载形成复合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基，可用来提高地基承载力和减少变形。对可液化地基，可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基，达到消除地基土的液化和提高承载力的目的。
石灰桩法
适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时，可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。该法不适用于地下水下的砂类土 。
灰土和土挤
适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理的深度为5～15m。当用来消除地基土的湿陷性时，宜采用土挤密桩法；当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时，宜采用灰土挤密桩法；当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时，不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同，土挤密桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤密桩法。
柱锤冲扩桩法
适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基，对地下水位以下的饱和松软土层，应通过现场试验确定其适用性。地基处理深度不宜超过6m。
单液硅化法和碱液法
适用于处理地下水位以上渗透系数为0.1～2m/d的湿陷性黄土等地基。在自重湿陷性黄土场地，对Ⅱ级湿陷性地基，应通过试验确定碱液法的适用性。
二．CFG
1.CFG桩简介
CFG(Cement Fly—ash Grave)桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂和水按一定配合比均匀搅拌形成的高粘结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基，既能较充分的发挥桩体材料的潜力，又可充分利用天然地基承载力，并能因地制宜利用地方材料，具有工效高、成本低、工后变形小、沉降稳定快的优点。
CFG桩地基处理包括CFG桩身、桩帽（板）、褥垫层几部分组成。结构型式：桩＋板，桩＋帽＋褥垫层
2.CFG桩施工工艺
(1)设备的选型
CFG桩可选用振动沉管钻机或长螺旋钻机施工。具体选用哪一类成桩机械和什么型号，要视工程的具体情况而定。对于粘性土、粉土、淤泥质土采用振动沉管成桩工艺。对存在的夹有硬土层地质条件的地区，使用振动沉管机施工，会对已成的桩造成较大的振动，导致桩体被震裂或震断。对于灵敏度较高的土，振动会造成土的结构强度破坏、承载力下降，可采用螺旋钻预引孔，再用振动沉管成桩工艺。对于成孔要求质量高的地区，使用长螺旋钻孔管内泵压成桩工艺。本标段设计采用长螺旋钻机施工。
长螺旋钻管内泵压砼施工方法的施工机械也有两种类型的机械：步履式和履带式
a、施工机械配备
根据进度计划及工艺试验，落实好设备配置, 并及时维护，使所有机械处于正常状态，满足施工的需要，不影响施工的进度和质量
b、选用材料和 配合比
选用的水泥、粉煤灰、碎石及外加剂等原材料应符合要求及原材料质量验收有关标准，并按规定进行抽检.按设计要求进行室内配合比试验，选定合适的配合比。
2. 平整场地
对施工场地内地上和地下管线进行核查、拆迁和防护。清除地表植被，根据所测得的原地面标高和设计桩顶标高对照结果，平整钻孔场地，地面标高宜高于设计桩顶标50cm， 预留排水坡度，做好排水沟等措施,并用压路机将原地面碾压至K30≥30MPa/m，以满足长螺旋钻机自重和抗倾覆的要求
3.施工放样
在桩位用直径8mm的钢钎竖直打入20cm深孔，在孔内灌注石灰水或石灰粉，并在孔内插入标记物，可用一次性木、竹筷，便于桩位被埋没后查找。
4.钻机就位
钻杆垂直度控制：钻机就位后，桩机悬挂双向垂球，旁站人员通过测设垂球与钻杆上下端的相对距离，判定机身的垂直度偏差是否满足规范或设计要求，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1.0%。
桩位控制；在每一根桩施工前，通过已经标明临近的纵向、横向桩位用尺量，来确定桩机是否对准桩心。
每根桩施工前由旁站人员对桩机进行桩位对中和钻杆垂直度检查，满足要求后方可开钻
5. 钻进
钻进开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进，一般应先慢后快，这样既能减少钻杆摇晃，又能检查钻孔的偏差，以便及时纠正。在成孔过程中如发现钻杆摇晃或难钻时应放慢进尺，并及时检查钻杆垂直度和桩位，否则容易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。
桩长控制：在桩机机身上做明确的长度标识，为方便 夜间施工控制，需用反光材料进行标识；标识的最小刻度 一般为50cm或25cm；根据钻机塔身上的进尺标记，成孔达到设计标高时，停止钻进。钻孔弃土应及时转运到指定 场地
6.灌注混凝土
长螺旋钻机钻至设计标高，停止钻进，向钻杆芯管泵送混凝土灌注，当钻杆芯管中充满混合料，开始提升钻杆，压灌混合料，一边拔管，一边泵送，严禁先提管后泵料。混凝土坍落度、拌合时间应按工艺性试验确定的参数进行控制,搅拌时间不得少于1min。泵送混凝土，严禁先拔管后泵送混凝土（特别是端承桩），拔管时钻杆必须停止转动，拔管速率应按试桩确定参数进行控制，拔管速度均匀,穿透地质较硬地段，采用低档慢速钻进，软弱地层，快速钻进，以降低扩孔系数；混凝土泵送也必须连续。若混凝土供应不及时，造成钻机等料的情况，时间较长可能造成断桩或抱钻现象，尤其是在饱和砂土、粉土层。混凝土应灌注至设计CFG桩顶标高以上50cm，停止泵送混凝土。灌注混凝土方量不得少于设计桩长加超灌桩头的体积。
7. 钻机移位
根据钻机的具体情况，一般钻4、5个孔移动一次钻机。无论桩距大小，均不宜从四周转向圈内推进施工，因为这样 限制了桩间土向外的侧向变形，容易造成土体大面积隆起， 断桩的可能性较大，可采用由中心向外推进或一边向另一边推进的方案。当地下出现软弱层，发生窜孔现象时，钻机应采用跳孔作业，待相邻位置混合料凝固后，再钻相邻桩位。
8.清除钻泥
钻泥在钻孔过程中必须随时清除，钻机移位后把剩余的钻 泥清除。应当注意：
①除50小型挖掘机外，任何机械设备不得进入CFG桩钻孔灌注场地。
②挖土时不得扰动设计桩顶标高以下的桩间原土。
③不得挖动已经灌注的CFG桩，使桩头破坏
9.
CFG桩都埋在地面以下，桩顶有湿黏土封顶，无需专门养护。桩灌注完成后混合料龄期达14天后方能进行桩间土开挖、清理。自然养护期间必须保护钻孔灌注现场，任何机械不得进入钻孔灌注区。
10.截桩头和开挖桩间土
桩间土开挖时，挖掘机易碰撞桩头造成浅层断桩，施工中采取桩头两次截桩方案，避免人为造成桩头破坏：一是在CFG桩灌注完成后砼凝固之前，湿截桩即采用小挖掘机将桩头砼和钻泥一起清理出去， 留30~50cm不截，强度达到80%后，使用小挖掘机（斗宽0.6m）开挖桩间土，使用改装后的切割机进行切割，减少对桩体的破坏，切割完成后，断面平整。
11. 桩的检测
a.桩身完整性检测
CFG桩桩身完整性采用低应变动力试验检测。根据检测结果判定桩身完整性。
b. CFG桩混合料强度
每台班制作混合料标准立方体试件1组，进行28d标准养护后，进行试件抗压强度检测。根据检测 结果判定其质量情况。
c. CFG桩复合地基静力载荷试验
分别进行单桩、复合地基载荷试 验，计算沉降与承载 力。检 验数量： 桩数的0.2%，且不少于3根
3-11 质量要求
复合地基承载力特征值的确定
1 当压力－沉降曲线上极限荷载能确定，而其值不小于对应比例界限的2倍时，可取比例界限，当其值小于对应比例界限的2倍时，可取进行荷载的一半；
2 当压力－沉降曲线是平缓的光滑曲线时，可按相对变形值确定；
2.1 对砂石桩、振冲桩复合地基或强夯置换墩，当以粘性土为主的地基，可取s/b或s/d等于0.015所对应的压力；当以粉土或砂土为主的地基，可取s/b或s/d等于0.01所对应的压力。
2.2 对土挤密桩、石灰桩或柱锤冲扩桩复合地基，可取s/b或s/d等于0.012所对应的压力；对灰土挤密桩复合地基，可取s/b或s/d等于0.08所对应的压力；
2.3 对水泥粉煤灰碎石桩或夯实水泥土桩复合地基，当以卵石、圆砾、密实粗中砂为主的地基，可取s/b或s/d等于0.08所对应的压力；当以粘性土、粉土为主的地基，可取s/b或s/d等于0.01所对应的压力；
2.4 对于水泥土搅拌桩或旋喷桩复合地基，可取s/b或s/d等于0.006所对应的压力；
2.5 对有经验的地区，也可按当地经验确定相对变形值。按相对变形值确定的承载力特征值不应大于最大加载压力的一半。
二.（筏板基础）
筏型基础又叫笩板型基础，即满堂基础。是把柱下独立基础或者条形基础全部用联系梁联系起来，下面再整体浇注底板。由底板.梁等整体组成。建筑物荷载较大，地基承载力较弱，常采用砼底板，承受建筑物荷载，形成筏基，其整体性好，能很好的抵抗地基不均匀沉降。一般说来地基承载力不均匀或者地基软弱的时候用筏板型基础。而且筏板型基础埋深比较浅，甚至可以做不埋深式基础。
（1）筏板基础施工
钢筋工程钢筋是钢筋混凝土结构的骨架，依靠握裹力与混凝土结合成整体。钢筋工程乃混凝土结构工程的三大工程之一。
钢筋的分类一般可以按生产工艺的不同，直径大小，钢筋的强度进行分类。生产工艺与一般可分为热扎钢筋，冷扎钢筋，冷拉钢筋，冷拔钢筋。按不同的直径主要有以下几种钢筋：8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、25mm等。在强度上钢筋可分为H 235、H 335、H 400、RRB400级钢筋。其中H 235、H 335为最常用的两种钢筋。
因为混凝土浇筑后，钢筋的质量难以检查，因此钢筋工程属于隐蔽工程，需要在施工过程中严格检查，并建立起必要的检查与验收制度。为了确保混凝土结构在使用阶段正常工作钢筋工程施工时，钢筋的规格和位置必须与结构施工图一致。
一般的钢筋工程的施工过程结构施工图→绘钢筋翻样图和填写配料单→材料购入、检查及保管→钢筋加工→钢筋连接与安装→隐蔽工程检查验收。钢筋的安装对工人的看图能力要求较高，钢筋的型号，数量，位置要求很高，一般应和图纸一致。
工程中钢筋往往因长度不足或因施工工艺的要求等必须连接。所以钢筋的连接在钢筋工程中是一个重要的环节。
在基坑处理好后首先是在基础底层打上30㎜厚的垫层，并预留集水坑、电梯井位置。垫层养护完毕后进行底层钢筋的铺设。在铺设钢筋前要根据钢筋加工料表进行钢筋的加工工作，并检查钢筋规格是否符合要求、有无锈蚀磨损情况。同时技术员在基础进行放线工作，利用经纬仪、墨斗弹出暗柱、墙的位置线，并弹好钢筋位置线。等这些工作合格完成后用塔吊将加工好的钢筋运送入基坑内。
建材城工地基础通长筋采用的是HRB400 25的钢筋，先铺设长向钢筋，连接方式为锥螺纹套筒连接，要求接头在同一截面相互错开50％，同一根钢筋在35d或500mm的长度内不得有两个接头。后铺设短向钢筋，钢筋接头连接，要求接头在同一截面相互错开5 O％，同一根钢筋尽量减少接头。在长短向钢筋交接处下垫上混凝土垫块，要求保护层为40mm。另外在每个框架柱处设加密区，下层钢筋施工复杂，完全是人工进行，因此要严格控制钢筋之间的接头符合要求。后进行上层钢筋布置，用HRB235 16钢筋双向布置间距为1m。同样通长筋采用锥螺纹套筒连接，同一根钢筋要尽量减少接头。
最后进行暗柱和墙体的钢筋绑扎。此外对底板钢筋弯钩要求为下排均朝上，上排均朝下，且末端弯钩长度不小于12d。
在基础钢筋布好后，要进行支模板工作。混凝土结构的模板工程，是混凝土成型施工中的一个十分重要的组成部分。我们所说的模板其实包含了两部分，其一是形成混凝土构件形状和设计尺寸的模板：其二是保证模板形状，尺寸及其空间位置的支撑系统。模板应具有一定的强度和刚度，以保证混凝土自重、施工荷载及混凝土的侧压力作用下不破坏，不变形。支撑系统既要保证模板的空间位置的准确性，又要承受模板、混凝土的自重及施工荷载，因此也应具有足够的强度、刚度和稳定性，以保证在上荷花载的作用下不沉陷，不变形，不破坏。
模板在材料与种类上也有很大的区别。一般可分为本模板、钢模板、胶合板，本工程多数使用胶合板模板，在一些细部上部分使用钢模板，比如楼梯踏步就使用钢模板，这样比较不容易变形。
模板的作用便是在结构的施工过程中，刚从搅拌机中拌和出来的混凝土呈液态，需要浇筑在与构件形状尺寸相同的模型号内，这样砼凝结硬化之后，才能形成所需要的结构构件，模板就是使钢筋混凝土结构或构件成型的模型。
模板在安装之前，还需进行模板的设计计算。常用定型模板在其适用范围内一般无需进行设计或验算，一般比较有经验的包工头和工人都懂得怎么安装。但对一些特殊结构，新型体系的模板或超出适用范围的一般模板，则应进行设计或验算。例如大的承台，塔吊基础等，否则很容易胀模。
首先放好轴线、模板边线、水平控制标高线。然后砌筑240mm砖胎膜，砖胎模砌筑前，先在垫层面上将砌砖线放出，比基础底板外轮廓大30mm，砌筑时要求拉直线，采用一顺一丁“三一”砌筑方法，转角处或接口处留出接槎口，墙体要求垂直。砖模内侧、墙顶面抹15mm厚的水泥砂浆。底板外墙侧模采用240mm厚砖胎模，高度同底板厚度，砖胎模采用MU10砖，M5.O水泥砂浆砌筑，内侧及顶面采用1：2.5水泥砂浆抹面。集水坑、电梯井的模板施工为:根据模板板面由lOmm厚竹胶板拼装成筒状，内侧钉上木方，并钉成一个整体，配模的板面保证表面平整、尺寸准确、接缝严密。安装时用塔吊将模板初步就位，然后根据位置线加水平和斜向支撑进行加固，并调整模板位置，使模板的垂直度、刚度、截面尺寸符合要求。
在布钢筋、支模板工作完成后，最后进行的是混凝土浇筑。混凝土工程包括制备、运输、浇筑、养护等施工过程，各施工过程既相互联系，又相互影响，任一过程施工不当都会影响混凝土工程的最终质量。
混凝土的制备包括了混凝土的配制与混凝土的搅拌，每一步都至关重要。混凝土的配制还包含了混凝土的设计配合以及混凝土的施工配合比。施工配合比是根据实验室的设计配合比提高一个数值，并有９５％的强度保证率。混凝土施工配料计量必须准确，才能保证所拌制的混凝土满足设计和施工的要求。其偏差不得超过规范规定。施工配合比与实验配合比的差别在于含水率的区别。由于混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感。由于实验室在试配混凝土时的砂、石实际含水率。为保证现场混凝土准确的水灰比，应按现场砂、石实际含水率对用水量予以调整。
