浅析建筑基坑工程地方性标准的差异性

丁佩思 黄 睿

绍兴文理学院 土木工程学院 浙江 绍兴 312000

1 引 言

基坑支护工程是指为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全，对基坑采用的临时性支挡加固措施。为了标准化基坑工程的科学设计和安全施工，住建部颁布了《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-1999。住建部在总结实践经验的基础上，于2012年颁布了新的国家规范《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012。

全国各地区的地质成因差异较大，基坑工程的地层分布、土性条件和周边环境也复杂多样。基坑围护结构的受力和变形特性呈现明显的区域性特点，统一的全国性标准较难精准地反映各地区的工程重难点问题。本文针对部分代表地区的建筑基坑工程的地方性标准进行对比，浅析各规范中主要条文要求的差异性及原因。选取的地标包括：北京市《建筑基坑支护技术规程》DB11/489- 2016、上海市《基坑工程设计规程》DB/TJ08- 61-2018、广东省《建筑基坑支护技术规程》DBJ/T 15-20-2016、浙江省《建筑基坑支护技术规程》DB33/T 1096-2014、吉林省《建筑基坑支护技术规程》DB22/JT145- 2015。

2 基坑等级分类

基坑等级主要用于界定基坑的难易程度和支护结构变形的控制指标，国标JGJ120-2012根据基坑工程破坏后影响的严重程度将基坑安全等级分为三级。针对基坑等级问题，各地的地标则结合地区特点制定了一些划分细则，下面进行简要对比。

北京市根据基坑的开挖深度h、邻近建（构）筑物及管线与坑边的相对距离比α和工程地质、水文地质条件，按破坏后果的严重程度划分基坑侧壁的安全等级。该方法定量地考虑了周边建筑对基坑的影响，具有较强的实操性。

上海市和广东省分别都提出了2种基坑分级标准。上海提出了基坑工程的“安全等级”和“环境保护等级”分级概念：“安全等级”以基坑开挖深度（12m和7m为界限）分为三级；“环境保护等级”根据基坑周边环境的重要性程度与基坑的距离分为三级。周边环境主要考虑历史建筑、市政管线、精密仪器厂房和轨道交通设施等。

广东省提出“安全等级”和“环境等级”双分级方法。分级以开挖深度14m和6m为界，但是广东的基坑工程“安全等级”主要用于确定结构的重要性系数，而“环境等级”主要用于设定结构的变形限值。例如，开挖深度15m的基坑，如果周边并无建筑物，其安全等级可以定为一级，但是支护结构的变形要求可适当放松，避免不必要的浪费。

浙江省采用设计等级三级划分法，其中满足以下任一条件即为一级基坑：①开挖深度大于10m；②支护结构作为主体结构的一部分；③在基坑开挖深度影响范围内有重要建构筑物。

3 支护结构类型

基坑的支护结构类型与当地的地质条件密切相关，呈现明显的地域性特点。

北京市将支护结构类型分为三大类：支挡式结构、土钉墙和放坡。其中支挡式结构适用于一、二级深基坑，包括桩撑、桩锚、地连墙和双排桩；土钉墙适用于二、三级基坑，通常基坑深度不宜超过10m，预应力锚杆复合土钉墙不宜超过15m；放坡适用于三级基坑。

上海市按支护结构类型主要分为复合土钉支护、水泥土重力式挡墙、板式支护体系。其中，符合土钉支护仅适用于不大于5m且环保等级三级的基坑。水泥土重力式挡墙适用于不大于7m的基坑。板式支护体系围护墙包括地连墙、灌注桩排桩、型钢水泥土搅拌墙、板桩围护墙。值得注意的是，上海市地标设置了专门的“管道沟槽基坑工程”、“临水基坑工程”、“基坑土体加固”章节，对部分特殊情况的施工工艺做了明确要求，如强调了板桩的施工注意事项。

广东省地标增加了“中心岛法”。同时，规定土钉墙适用于地下水位以上且开挖深度不宜超过10m的基坑；复合土钉墙的开挖深度不宜超过12m；水泥土重力式挡墙的开挖深度不宜超过6m。

浙江省在支护结构分类上与上海市类似，但是开挖深度的适用条件略有不同。该省地标中规定在深厚软土中采用土钉墙，基坑深度不宜超过4m，复合土钉墙深度不宜超过6m。水泥土重力式挡墙适用的开挖深度不宜超过5m。

吉林省的基坑支护结构分类上与北京市类似，并规定单一土钉墙支护深度不宜超过10m，直立复合土钉墙深度不宜超过12m。

从上对比可知，由于东北、华北地区土质情况普遍较好，土体自立性强，地下水位较深，普通二三级基坑支护广泛地使用土钉墙和锚杆。而华东、华南的沿海地区，地下水位高，软土层较厚，土钉墙的使用受到较多限制，但是，水泥土挡墙、板桩、SMW工法却得到了较好地发展应用。

4 结构变形限值

基坑支护设计时，支护结构水平位移值和周边地面沉降值是反映支护结构工作状况的直观参数。

上海市根据基坑工程“安全等级”和“环境保护等级”分别制定了支护结构和周边环境的变形限值。以围护墙侧向最大水平位移累计值为例，按安全等级区分，一级、二级、三级基坑的水平位移报警值分别为0.4%h、0.5%h、0.8%h，而按环保等级分级时，报警值分别为0.18%h、0.3%h、0.7%h。

对比北京市地标、广东省地标、浙江省地标、吉林省地标对基坑支护结构的变形限制可得：和国标类似，结构变形控制值随基坑等级增高而提高，但各地的控制标准存在差异。其中，吉林省分别对基坑支护结构的顶部、深部、周边沉降进行了明细规定。北京市仅规定了支护结构的最大水平变形限制。广东省明确了结构的最大水平变形限制，且变形限制采取基坑开挖深度比例值和指定限值的双标准控制。浙江省规定在满足环境保护要求的基础上，支护结构变形控制值为一定取值区间，环境条件复杂时取低值。这样的规定与浙江省复杂多样的土性条件不无关系。

5 稳定性计算

本小节简要对比几本地方性标准在稳定性计算上的差异性。

北京市和吉林省在稳定性计算方面的规定基本和国标保持一致。主要计算内容包括：嵌固稳定性、整体稳定性、抗隆起稳定性、渗透稳定性等。稳定计算表达式均采用单一稳定系数的方式。其中，对于安全等级为一级、二级、三级的基坑支护结构，嵌固稳定安全系数分别为1.25、1.2、1.15。采用圆弧条分法计算整体稳定性，稳定系数分别为1.35、1.3、1.25。抗隆起稳定计算也是用于确定支护结构的嵌固深度，稳定安全系数分别为1.8、1.6、1.4，另外，对于多道支撑式支挡结构仍需验算以最下层支点为轴心的圆弧稳定性，稳定系数不应小于2.2、1.9、1.7。

上海市地标关于基坑稳定性计算包括：整体稳定性、坑底抗隆起稳定性、抗倾覆稳定性、抗水平滑动稳定性、抗渗流稳定性、抗承压水稳定性。与国标略有不同，上海市的稳定性计算均采用分项系数表达的极限状态设计计算式。其中，重力式挡墙的整体稳定性分项系数为1.45；板式支护为1.25；放坡开挖为1.3。抗隆起稳定计算根据支护结构型式差异分为按墙底地基承载力模式和圆弧滑动模式两类。按承载力计算的分项系数为：板式支护体系一级基坑2.5，二级基坑2.0，三级基坑1.7；重力式结构1.5。按圆弧模式计算的分项系数则为：一级基坑2.2，二级基坑1.9，三级基坑1.7。

广东省地标的稳定性计算主要包括：结构的倾覆稳定计算、抗隆起稳定、抗渗流稳定。相比其他省市的规定，广东省的计算也具有一定特色。例如，在结构的倾覆稳定计算上，广东省采用1.2（为基坑的重要性系数）作为稳定系数。以最下层支点为轴心的圆弧模式验算稳定时，其稳定控制系数为1.6。

浙江省也将抗隆起稳定性分为按墙底地基承载力模式和圆弧滑动模式两类，但是，计算的表达式仍然采用单一稳定系数的表达方式，且稳定系数最小值要求也和上海不同。按承载力计算的抗隆起稳定系数与国标相同。按圆弧模式计算的抗隆起稳定安全系数分别为：1.6、1.5、1.4。在结构抗倾覆稳定计算方面，规定的稳定安全系数分别是1.2、1.15、1.1。

6 监测项目

在国家规范中，基坑监测项目依据基坑不同等级分为：应测、宜测、可（选）测，安全等级越高，“应测”项目越多，反之亦然。同时，基坑监测是一项具有预防性的安全措施，需要消耗一定的人力物力，确保工程安全的前提下，应该结合新发展的监测技术，科学地安排监测项目。不同地区基于国家标准的相关条文，结合当地工程经验，对基坑工程监测项目的要求也略有差异，反映了各地区的工程实际需要。

通过对比地方标准对各级基坑工程的监测必测项目数量发现，上海市、广东省对于一级基坑的监测项目较多，分别为18项、16项，这与两地都处于三角洲地区，软土分布区域较广、地下水位较高有关。两地地标都结合可能引发软土基坑事故的外部因素制定了针对性的监测要求。例如，对一级基坑，两地规范都要求必测支护结构的裂缝，另外，上海市明确必测基坑坑底隆起，广东省要求必测基坑的渗漏水状况和周边地面超载情况。

在几个地方标准中，上海市地标对基坑监测的要求最为细致：将监测项目分为“基坑支护体系监测”和“周边环境监测”两个大类，“基坑支护体系监测”又分为“坑内加固体施工和预降水阶段”和“基坑开挖阶段”两阶段，包含13个监测项目内容。其中，开挖阶段根据基坑支护结构和等级的不同分别明确了监测要求。“周边环境监测”分为“土方开挖前”和“基坑开挖阶段”两个施工阶段，分别包含10个监测项目。另外，多数基坑标准对于监测项目的要求分为应测、宜测、可测三个档次，而上海市仅分为应测和选测两个档次，选测项目由监测具体情况和相关单位要求确定。

7 结束语

本文对比了几个典型城市的基坑工程地方性规范，代表了我国华北、华东、华南、东北的区域特点。通过对比可知，上海市和广东省采取了双分级方法对基坑工程进行分类，对应了承载能力和正常使用的极限状态设计需求，两地在稳定性计算等表述上也明确地向极限状态设计法的表达方式靠拢；条文规定中还突出了对周边环境影响的考量，理念较为前沿。相对于南方沿海地区，北方地区的基坑工程对土钉墙和锚杆的使用更为普遍，南方地区在水泥土重力式挡墙的使用上有更多经验。沿海地区对软土基坑的抗隆起稳定性、结构抗渗监测等环节较为重视。

对于复杂多变的土质条件、支护结构形式、施工工艺和环境条件，基坑结构的破坏情况和事故征兆呈现出较大的差异性。基坑的设计理论应当从各地区的工程案例中总结升华，再回归指导实践，并在实践中修正完善。在建立地方性设计规范时，需要充分调查研究区域特点，因地制宜，提出合理的强制性和指导性标准，为保证生产安全，提升管理效率奠定坚实的基础。