前言

中华人民共和国行业标准

渠式切割水泥土连续墙技术规程

Technical specification for trench cutting re-mixing deep wall

JGJ／T 303-2013

批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期：2014年2月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

第87号

住房城乡建设部关于发布行业标准《渠式切割水泥土连续墙技术规程》的公告

   现批准《渠式切割水泥土连续墙技术规程》为行业标准，编号为JGJ／T 303-2013，自2014年2月1日起实施。

   本规程由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部

2013年7月26日

前言

   根据住房和城乡建设部《关于印发2011年工程建设标准规范制订、修订计划的通知》(建标[2011]17号)的要求，规程编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，编制本规程。

   本规程的主要技术内容是：1.总则；2.术语和符号；3.基本规定；4.设计；5.施工；6.质量检验。

   本规程由住房和城乡建设部负责管理，由浙江省建筑设计研究院负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送浙江省建筑设计研究院(地址：浙江省杭州市安吉路18号，邮政编码：310006)。

   本规程主编单位：浙江省建筑设计研究院

                   东通岩土科技(杭州)有限公司

   本规程参编单位：浙江大学建筑工程学院

                   天津大学建筑工程学院

                   上海广大基础工程有限公司

                   浙江新盛建设集团有限公司

                   浙江天华建设集团有限公司

                   浙江萧峰建设集团有限公司

                   上海建筑设计研究院有限公司

                   浙江工业大学

                   杭州市拱墅区农转居多层公寓建设管理中心

                   杭州市勘测设计研究院

                   浙江万达建设集团有限公司

                   中程建工集团有限公司

                   浙江振越建设集团有限公司

                   浙江中超建设集团有限公司

   本规程主要起草人员：施祖元  刘兴旺  龚晓南  樊良本 袁静  李冰河  何一飞  吴国明 郑刚  蒋镇华  陈旭伟  寇秉厚 李星  黄锡刚  夏妙水  华国富 应关水  黄月祥  何政岳  边飞京 边灿才  胡焕  张永红  胡敏 邓铭庭

   本规程主要审查人员：王梦恕  顾晓鲁  杨斌  钱力航 王卫东  刘国楠  刘世明  刘文连 李耀良  倪士坎  史官云

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中华人民共和国行业标准
渠式切割水泥土连续墙技术规程
JGJ／T303-2013
条文说明
制订说明
《渠式切割水泥土连续墙技术规程》JGJ／T303-2013经住房和城乡建设部2013年7月26日以第87号公告批准、发布。
本规程编制过程中，编制组进行了广泛的调查研究，总结了我国工程建设中渠式切割水泥土连续墙的实践经验，同时参考了国外先进技术法规、技术标准，通过工程实测和室内外试验取得了渠式切割水泥土连续墙设计施工的重要技术参数。
为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定，《渠式切割水泥土连续墙技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与规程正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握规程规定的参考。

1总则

1  总    则

1.0.1  为了使渠式切割水泥土连续墙技术在工程应用中做到安全可靠、经济合理、确保质量、保护环境，制定本规程。

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1.0.1渠式切割水泥土连续墙技术是从日本引进，经国内消化、改进后发展起来。该技术通过链状刀具的横向移动、刀具链条上刀头对地基土的切割开挖，同时垂直方向上进行固化液与切割地基土的混合与搅拌，形成墙壁状的固化体地下连续墙。与三轴水泥土搅拌桩和混凝土地下连续墙技术相比，主要具有如下的优点：
1施工设备稳定性好。通过低重心设计，机械设备高度控制在10m左右，施工安全性高。
2高精度施工。自身携带多段式测斜系统，可以在水平方向和垂直方向进行高精度的施工。
3突出的开挖能力和经济性。对于坚硬地基(砂砾、泥岩、软岩等)具有较高的切割能力，可以大大缩短工期、减少工程造价。
4垂直方向均匀的质量。在垂直方向进行整体的混合与搅拌，即使对于性质存在差异的成层地基也能够在深度方向形成强度较高的均质墙体。
5墙体的连续性。墙体整体性好，连续性强，施工缝少，止水性能优异。
6墙体芯材间距可任意设定。由于墙体等厚，芯材可以以任意间距插入。
7施工过程的噪声、振动小，环境影响小。
为使渠式切割水泥土连续墙技术的设计、施工与质量检验规范化，做到安全可靠、经济合理、确保质量、保护环境，促进建筑业新技术应用，制定本规程。

1.0.2  本规程适用于基坑工程、地下工程中支护结构与截水帷幕的设计、施工与质量检验。

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1.0.2渠式切割水泥土连续墙技术普遍应用于建筑或市政基坑工程中的挡土结构和截水帷幕；用于挡土结构时，需要在成墙施工过程同时插入芯材，以保证墙体抗弯、抗剪性能满足要求。

1.0.3  渠式切割水泥土连续墙的设计和施工，应综合分析周边环境、水文地质条件、工程特点、材料性能、施工条件、工期目标和工程造价等因素。

1.0.4  渠式切割水泥土连续墙技术的设计、施工与质量检验，除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

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1.0.4本规程仅涉及渠式切割水泥土连续墙的相关技术要求，与之相配套的其他分项工程技术要求应按相应的国家、行业标准执行。

2术语和符号

2.1 术语

2 术语和符号

2.1 术 语

2.1.1 渠式切割水泥土连续墙 trench cutting re-mixing deep wall

通过链状刀具的转动和横向移动，对地基土进行渠式切割与搅拌，并与注入的固化液混合形成的水泥土地下墙体。

2.1.2 渠式切割型钢水泥土连续墙 trench cutting soil mixed deep wall

在渠式切割水泥土连续墙中插入型钢形成的水泥土地下连续墙。

2.1.3 切割液 cutting fluid

切割时使被切割土体流动并在规定时间内维持流动性，由水、粒组调整材料、外加剂等混合而成的液体。

2.1.4 固化液 curing agent

按一定的水灰比配制的水泥浆，或添加其他外加剂的水泥浆。

2.1.5 减摩材料 friction reducing agent

为减少拔除时的摩阻力而涂抹在型钢表面的材料。

2.1.6 步进距离 advancing distance

链状刀具向开挖方向一次切割的长度。

2.1.7 一步施工法 one-step method of construction

通过切割、搅拌、混合，主机一步完成施工的施工方法。

2.1.8 两步施工法 two-step method of construction

通过切割、搅拌、混合，主机经往返两步完成施工的施工方法。

2.1.9 三步施工法 three-step method of construction

通过切割、搅拌、混合，主机经往、返、往三步完成施工的施工方法。

2.1.10 开放长度 opening length

渠式切割水泥土连续墙施工过程中，为满足槽壁稳定和周边环境安全，对地基土体进行了切割而未进行固化的最大成槽长度。

2.1.11 泌水率 bleeding rate

泌水量与混合泥浆含水量之比。

2.2 符号

2.2 符 号

2.2.1 抗力和材料性能

f——钢材的抗弯、抗拉强度设计值；

fv——钢材的抗剪强度设计值；

τ——水泥土抗剪强度设计值；

τck——水泥土抗剪强度标准值。

2.2.2 作用和作用效应

Mk——型钢水泥土连续墙墙身的最大计算弯矩标准值；

Pm——型钢回收时的最大起拔力；

qk——型钢水泥土连续墙计算截面处的侧压力强度标准值；

Vk——型钢水泥土连续墙的剪力标准值；

V1k——型钢与水泥土之间单位深度范围内的错动剪力标准值；

τ1——型钢与水泥土之间的错动剪应力设计值。

2.2.3 几何参数

B——型钢翼缘宽度；

de1——型钢翼缘处水泥土墙体有效厚度；

h——型钢高度；

h1——型钢拼接处最大高度；

I——型钢沿弯矩作用方向的毛截面惯性矩；

L——相邻型钢之间的中心距；

L1——相邻型钢翼缘之间的净距；

Lh——型钢长度；

Lh1——型钢顶部至最下一个拼接点的长度；

S——型钢计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩；

t——渠式切割水泥土连续墙厚度；

tw——型钢腹板厚度；

W——型钢沿弯矩作用方向的截面模量。

2.2.4 计算参数

γ0——支护结构重要性系数。

3基本规定

3  基本规定

3.0.1  渠式切割水泥土连续墙适用于人工填土、黏性土、淤泥和淤泥质土、粉土、砂土、碎石土等地层；对于复杂地质条件，应通过试验确定其适用性。

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3.0.1在国内应用渠式切割水泥土连续墙的工程中，涉及的土层包括杂填土、流塑的淤泥质黏土、粉质黏土、粉土、N值平均72击的粉细砂层。
该技术曾成功应用于切割混有直径800mm砾石的卵石层，以及单轴抗压强度约5MPa左右的基岩，但是在这些情况下，施工速度变得极其缓慢，并且刀头磨损严重。因此，在实施前应进行试验施工，以便对施工速度和刀头磨损进行确认。
对于在冰点下寒冷地区施工的情况，当水泥土暴露在外界时，冻融会导致水泥土表面崩解。该现象在白天温度上升、夜间降温到冰点以下的部位易产生，因此，需要在水泥土表面覆盖养护。
当遇到地下障碍物较多时，应充分了解障碍物的分布、特性以及对施工的影响，区分对待。

3.0.2  渠式切割水泥土连续墙可用于截水帷幕；当插入芯材时，可结合内支撑或锚杆等用于支护结构。

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3.0.2由于成墙深度大、地层适应性强、连续性及均匀性好等特点，渠式切割水泥土连续墙具有优异的防渗、止水性能。在国内外的实践中，常用来作为基坑的截水帷幕和水利大坝的防渗墙，部分工程利用渠式切割水泥土连续墙阻隔深层承压水，取得较好的效果。
由于水泥土强度低，抗弯及抗剪性能差，因此用于支护结构时，需要在墙体内插入芯材，并结合内支撑或锚杆等措施改善支护结构的受力性能。

3.0.3  渠式切割水泥土连续墙用于基坑支护结构时，应按现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120的规定进行强度、稳定、变形及环境影响等分析，适用的基坑开挖深度应根据地质条件、环境保护要求和施工工艺等因素确定。

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3.0.3渠式切割水泥土连续墙用于支护结构时，其设计计算方法及安全度要求与其他类似形式的支护结构相同，应满足现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120的相关规定。
由于墙厚及水泥土强度限制，渠式切割水泥土连续墙内插型钢后形成的围护体刚度主要取决于内插型钢，渠式切割型钢水泥土连续墙适用的基坑开挖深度在很大程度上取决于型钢刚度。为增加渠式切割型钢水泥土连续墙的应用范围，可对现有的H型钢进行改进，使H型钢能连续紧密的排列，相邻桩之间以特定的企口相连，形成连续的箱形结构，在增大结构刚度的同时，进一步改善了墙体止水性能。国外已有类似的实践，并在部分工程实施了“两墙合一”，即利用改进后的渠式切割型钢水泥土连续墙直接作为永久结构的地下室外墙。
当渠式切割水泥土连续墙仅用于截水帷幕时，适用的开挖深度往往取决于选用的支护结构刚度。
表1给出了国内渠式切割水泥土连续墙应用的几个典型工程案例。
表1渠式切割水泥土连续墙应用典型工程案例

3.0.4  渠式切割水泥土连续墙所用水泥宜采用普通硅酸盐水泥；需要插入芯材时，宜采用型钢；对重复使用的型钢，应通过强度试验确定型钢实际强度，并根据型钢实际强度进行设计。

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3.0.4芯材采用型钢时一般考虑回收后重复利用，当施工工期长或回收有困难时，采用混凝土预制构件作为芯材的技术经济优势较为明显。

3.0.5  正式施工前应选取代表性的场地进行试成墙，据此确定施工机械、施工工艺及施工参数。

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3.0.5由于地基土层及地下水存在较大的不确定性，切割液、固化液的配合比及应用效果应经试成墙验证和改进。对环境复杂、场地紧张、地面荷载大的工程，开放长度的确定也应通过试成墙，以确保施工过程槽壁的稳定和周边环境的安全。
试成墙的主要目的包括以下3个方面：
1确定施工机械。在一些特殊地层，如深厚卵石层、风化岩层等，水泥土连续墙的质量控制在很大程度上取决于渠式切割机性能能否满足要求。
2确定施工工艺。施工工艺应根据地层条件合理采用，如在黏性土地层，刀具链条旋转、刀头切割搅拌土体过程中，黏土容易依附刀头表面，影响土体的切割和搅拌效果，影响施工速度。因此，应采取措施减少或避免黏土依附。在较硬地层，切割搅拌过程中链状刀具较易产生偏位，可通过试成墙，确定切割的方式和步进速度。
3确定施工参数。根据土层情况，通过试成墙确定水泥土的配合比、水泥用量。如在地下水位高、渗透性能强且地下水流急的地层中，合理确定膨润土的用量等。

3.0.6  渠式切割水泥土连续墙质量检验程序和组织应符合现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300和《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202的有关规定。

3.0.7  施工及使用期间，应根据规定对周边环境和支护体系进行监测。

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3.0.7渠式切割水泥土连续墙有在周边环境条件特别复杂的条件下应用成功的实例，由于周边建筑物保护要求高，施工全过程进行了监测，并根据监测结果及时调整施工部署和施工参数，最终达到了周边建筑物的沉降几乎没有发展的目的，成功地保证了周边环境安全和正常使用。因此，施工过程的监测非常重要。

4设计

4.1 一般规定

4  设    计

4.1  一般规定

4.1.1  渠式切割水泥土连续墙设计前应具备下列资料：

   1  场地的岩土工程勘察报告；

   2  工程用地红线图、总平面图和地下结构施工图；

   3  周边环境资料，包括邻近建(构)筑物的基础及结构形式、轨道交通设施、道路及地下管线的详细资料等。

4.1.2  渠式切割水泥土连续墙的平面布置应简单、规则，宜采用直线布置，减少转角，圆弧段的曲率半径不宜小于60m。

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4.1.2渠式切割机就位后，在直线段连续施工的效率较高，质量也容易控制；在转角位置，一般需要拔起并拆除刀具，转向后重新就位，费时费力；当转角很多，或圆弧段的曲率半径小于60m时，建议采用其他工法。

4.1.3  墙体厚度宜取550mm～850mm，常用厚度宜取550mm、700mm、850mm；墙深不宜大于50m。

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4.1.3目前渠式切割机主要有三种类型：Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。不同机型的成墙深度和墙体厚度可按表2选取。
表2不同机型的成墙深度和墙体厚度

目前工程中Ⅲ型使用最为普遍，Ⅰ型基本不用。实际工程中施工50m深度以上的墙体时，难度大、质量控制难、机械损耗严重，因此本规程建议成墙深度不宜超过50m，当超过50m时，应采用性能优异的机械和由经验丰富的施工班组施工，且通过试验确定施工工艺、施工参数。
工程中常用的墙体厚度为550mm、700mm和850mm，当工程中需要采用其他规格的墙体厚度时，应在550mm～850mm之间按50mm的模数选取。

4.1.4  水泥用量及水灰比等参数宜根据墙体性能要求和土质条件由试验确定。水泥宜采用强度等级不低于P.O42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入比应根据土质条件及要求的水泥土强度确定，且不宜小于20％，水灰比宜取1.0～2.0；水泥土28d的无侧限抗压强度标准值不宜小于0.8MPa。

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4.1.4水泥土的技术要求主要包括下列两个方面：
1水泥土配比的常规技术要求如下：
(1)合理确定水泥浆水灰比，水灰比可根据土层条件取1.0～2.0，对含水量较高的淤泥和淤泥质土，水灰比宜取较低值；当渠式切割水泥土连续墙仅用作截水帷幕时，水灰比取值宜适当降低。
(2)水泥土28d的无侧限抗压强度需满足设计要求。
(3)当需要插入型钢时，在确保水泥土强度的同时，尽量使型钢靠自重插入，或略微借助外力，就能使型钢顺利插入到位，水灰比可根据土层条件取1.5～2.0，常取1.5；型钢需要回收时，水泥土与涂有减摩剂的型钢之间应具有良好的握裹力，确保整体受力性能满足要求，并创造良好的型钢回收条件，使型钢拔除时，水泥土能够自立不坍塌，便于充填空隙。
我国的应用实践表明，软土地基上的水泥掺量可适当加大，土体的有机质含量较高时，可掺加针对有机质的外加剂，以保证水泥土的强度满足要求；对黏性土地基，可适量掺加促进流动性、缓和胶状化的外加剂(流动化剂)；当需要延迟固化液混合泥浆的凝结，减少废泥土的产生时，可适量掺加延迟硬化、降低胶状化体强度的外加剂(缓凝剂)。
2水泥土的强度影响因素主要有：土质条件、水泥掺入量、水泥强度等级、龄期、外加剂等。
(1)土质条件
在水泥掺量相同的情况下，软土地基中形成的水泥土强度低，粉土地基中形成的水泥土强度高。
根据国内现有工程的统计资料，渠式切割水泥土连续墙28d龄期的最低强度指标约0.8MPa；粉土地基现场取芯的水泥土强度普遍较高，但离散性较大，水泥土28d龄期的强度一般在0.98MPa～2.37MPa。
(2)水泥掺入比
水泥土的强度随着水泥掺入比的增加而增大，当水泥掺量低于5％时，水泥与土的化学反应微弱，土的强度改善不明显。由于渠式切割水泥连续墙一般用于重要的深大基坑工程，为确保质量，水泥掺量不宜小于20％。当墙体深度深、水文地质条件复杂时，水泥掺量应适当加大；在已完成的工程项目中，部分工程的水泥掺量达到25％～27％。实际应用中的具体水泥掺量应通过试成墙确定。
(3)水泥强度等级
当水泥土配比相同时，水泥土的强度随水泥强度等级的提高而增大。
(4)龄期
水泥土的强度随着龄期增大而增大，在龄期超过28d后，强度仍有明显的增加，一般以90d的强度作为水泥土的标准强度。
(5)其他
水泥土的强度还与外加剂的掺量、养护条件、地基土的含水量等有关。

4.1.5  渠式切割水泥土连续墙的抗渗性能应满足墙体自防渗要求，渗透系数不应大于1×10-7cm／s。

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4.1.5渠式切割水泥土连续墙的重要功能之一是截水帷幕，因此抗渗性能是检验的重要指标。实际工程中影响水泥土渗透性能的因素主要包括：
1切割液及固化液的合理配比；
2切割及搅拌的充分性和均匀性；
3基坑开挖过程中，合理控制基坑变形，保证水泥土在工作状态下的截水效果。