基于安全影響因素的地鐵安全保護區范圍劃定探討

莊正勇，俞璐怡，王京元

（1.中交城市投資控股有限公司，廣東廣州 510290；2.深圳大學土木工程學院，廣東深圳 518060）

0 引言

通常認為，地鐵運營安全保護區（以下簡稱“地鐵安保區”）是指為保障運營安全，在地鐵線路周邊劃定的一定區域。為了加強城市軌道交通運營管理，保證城市軌道交通正常、安全運營，我國于?2005?年起施行《城市軌道交通運營管理辦法》，規定了地鐵安保區的范圍、外部作業類型及相應的法律責任[1]，并于?2014?年起實施《城市軌道交通結構安全保護技術規范》，進一步明確了各類作業的影響等級和控制保護要求，規定了城市軌道交通結構安全控制指標及各項監測規定等[2]。各大城市在此基礎上相繼頒發了適應于各城市的相關法規、規定，對各城市的安保區范圍做了進一步明確。但地鐵結構安全保護管理的形勢依舊不容樂觀，外部作業對地鐵結構造成侵害的現象仍得不到有效減少與控制。隨著城市軌道交通建設規模的快速擴大及沿線土地高密度、高強度的開發，地鐵安保區正不斷面臨著新的挑戰，安全事故數量逐年增多，事故帶來的影響也愈發嚴重[3-4]。

地鐵安保區安全管理仍得不到有效把控的根本原因主要包括?2?個方面：①安保區安全管理機制不夠完善、管理水平欠佳；②安保區自身范圍的劃定，在科學性和可操作性方面仍存在諸多問題。

目前，國內已有大量學者從地鐵安保區管理制度、執法體系等角度對管理存在的問題展開了豐富的研究：梁青槐、周世驚[5]從安全影響因素的角度提出了地鐵安保區安全管理的對策；龍百畫[6]從立法管理、方案審查、施工監管的角度指出了地鐵安保區安全管理的難點與要點；伍建國[7]通過對比國內各大地鐵城市的執法體系，提出了以執法成本、執法效率和執法效果最優為評價指標的理想執法模式；官建華[8]從行政許可、行政強制、行政處罰的角度對安保區管理制度進行了完善等。但是，現階段針對地鐵安保區范圍劃定展開的研究卻少之又少。當前城市軌道交通建設的大規模擴張趨勢必將對地鐵安保區的范圍劃定技術提出更高的要求，故本文從現行制度下國內地鐵安全保護區范圍劃定存在的不足出發，剖析影響地鐵安保區范圍劃定的因素，對地鐵安保區范圍的劃定進行探討。

1 范圍劃定現狀

1.1 內地城市

我國《城市軌道交通運營管理辦法》第?20?條規定了城市軌道交通應當在以下范圍設置控制保護區：①地下車站與隧道周邊外側?50??m?內；②地面和高架車站以及線路軌道外邊線外側?30??m?內；③出入口、通風亭、變電站等建筑物、構筑物外邊線外側?10??m?內[1]。

內地各城市在此基礎上進一步明確了適用于自身的安保區范圍。上海、西安、成都、蘇州、南京、杭州等城市進一步設置了地鐵特殊安全保護區[10-11，13-16]，且各城市特殊安全保護區范圍因地鐵設施不同而異[11，13-16]。西安、重慶、成都、蘇州、南京、杭州、武漢、廣州等城市進一步增加了過江過河區段的安保區范圍，各城市的過江過河區段安保區范圍有所不同[11-18]。表?1?是內地典型城市地鐵特殊保護區范圍及過江過河區段安保區范圍對比。

表1 內地典型城市地鐵特殊保護區及過江過河區段安保區范圍對比表 m

1.2 香港

香港在《香港地鐵控制保護技術標準》中對地鐵安保區范圍進行了規定：一般覆蓋至港鐵公司網絡（輕軌除外）的結構或裝置?30??m?內的周邊范圍，而輕軌則為2～50??m?的周邊范圍[19]。同時，在《建筑條例》附表?5中，對荃灣線、觀塘線、港島線、將軍澳線、東涌線、機場快線等多條線路做了“細分到地塊，具體到圖則”的詳細規定。圖?1、圖?2?分別是圖則查詢界面及圖則展示形式。

圖1 香港地鐵安全保護區圖則查詢界面

圖2 香港地鐵安全保護區范圍分幅圖則

2 范圍劃定存在的問題

目前，已有部分城市開始重視地鐵安保區范圍劃定在各城市的適應性，但國內安保區范圍的劃定整體仍存在著劃定技術支撐不足、在實際應用中適應性不強的問題，主要體現在以下方面。

2.1 精細化程度不足

（1）范圍劃定缺乏層次性。目前，國內地鐵安保區范圍的劃定只停留在“線”的維度。地鐵安保區作為一個復雜系統，單單依靠范圍線來控制，顯然是不夠科學的。

（2）對于特殊情況下范圍的確定十分模糊。《城市軌道交通結構安全保護技術規范》中提及：“城市軌道交通控制保護區遇特殊的工程地質或特殊的外部作業時，應適當擴大控制保護區范圍[2]。”然而在各城市的法規、規定中，對于特殊的工程、地質類型及各大城市哪些區域屬于特殊地質的情況均未進行具體的描述和區分，對于如何擴大控制保護區范圍也未作詳細介紹。如此模棱兩可的描述地鐵安全保護區范圍，容易導致項目建設方在特殊情況下難以做出準確判斷，從而忽視或輕視了對地鐵安全的保護工作，形成地鐵安保區安全管理的盲點。

2.2 差異化不明顯

缺乏對地鐵結構自身情況及周圍環境的考慮。地鐵安保區范圍內的各類建設活動都會對地鐵結構造成影響。在監測規定范圍內的隧道位移和變形雖不會直接導致地鐵結構受到破壞，但由于隧道產生的變形是不可逆的，隧道病害之間會相互影響，因此新建工程施工活動的附加影響都會不同程度地削弱隧道自身的實有安全度[20]。而目前單一、固定的安保區范圍則脫離了地鐵結構安全的實際情況，忽視了地鐵結構自身潛在的安全隱患。

2.3 可操作性差

范圍查詢缺乏可操作性。安保區范圍的劃定最終需要落實至范圍查詢的實際應用程度，但目前安保區范圍的劃定僅僅停留在文字描述層面，建設項目在安保區范圍內的審核也仍停留在書面申請的層面，審核流程繁瑣、存在紕漏，導致安保區內的項目建設在耗費大量執法力量的情況下仍得不到有效監管。

3 安全影響因素分析

從安全系統工程學的觀點來看，影響事故是否發生的主要因素有?5?項：人、物、環境、管理和事故處置[21]。對于地鐵安保區范圍的劃定而言，范圍劃定工作屬于先期工作，而事故處置因素作為事后控制因素，不列入本文討論范圍；管理因素作為全過程控制因素，本文將只對前期管理部分進行討論。依托深圳市《寶安區地鐵安保區范圍及安全管理工作專題研究》項目[22]，經查閱資料文獻，并結合深圳市有關行政、運營、執法等多部門的走訪調查，得到以下分析結論。

3.1 人為因素

人為因素主要以工程作業為主。其中，工程作業又可分為建筑施工作業、管道管線作業、園林綠化作業、道路橋梁作業、土方作業等。工程作業類型繁雜，對地鐵結構造成侵害的事故類型不一，造成影響的程度也各有不同。總體來看，建筑施工作業影響地鐵結構安全的事故數量占比最大，其造成的影響較為嚴重且不可逆轉。

3.2 物、環境因素

物、環境因素指地鐵自身結構及其周圍環境。其中，地鐵自身結構可分為隧道結構、地鐵附屬設施；周圍環境可分為周圍地質環境及過江過河區段。在目前國內安保區范圍劃定中，對地鐵附屬設施及過江過河的情況已進行分類考慮，但對周圍地質環境情況存在模糊定義的問題。此外，在安保區范圍劃定中對地鐵隧道自身結構情況也一直缺少重視。

3.3 管理因素

在安保區安全管理的前期管理中，對于外部作業是否涉及安保區范圍的審核，存在審核過程繁瑣、缺乏有效監管的問題，導致部分項目未經明確及審核便開工或做開工前勘探，從而造成地鐵結構受到侵害。究其根本原因，仍是安保區范圍不明晰、不便于直觀判斷導致的。

綜上所述，識別地鐵結構設施及周圍環境，區分外部作業類型，量化外部風險，信息化、可視化安保區范圍是提升安保區范圍劃定技術、提高安保區安全管理水平的方向所在。

4 基于安全影響因素的范圍劃定策略

4.1 從物、環境因素出發，范圍劃定精細化

識別地鐵結構設施及周圍環境、實現范圍精細化劃定，應從范圍的層次性、多維性和特殊性方面進行考慮。

（1）考慮范圍的層次性。特殊保護區范圍線的設置應根據地鐵設施的不同而異，并結合各城市自身發展特點及土地資源利用情況來確定安全距離。目前，國內已有部分城市達到了該程度。

（2）考慮范圍的多維性。關注地鐵本身的空間結構，將安保區范圍由“線”擴展至“空間”。地鐵隧道環境呈空間立體狀，且不同的隧道開挖形式形成的隧道空間形狀也截然不同。因此，地鐵安保區范圍的劃定應考慮其整體空間性，不應只從線的維度進行范圍劃定，而需形成空間包絡狀的“區域”，對地鐵結構進行全方位的保護。

（3）考慮范圍的特殊性。在目前已經對過江過河區段進行識別的基礎上，應進一步根據周圍地質情況對地鐵區段進行識別、區分。對全市的地鐵安保區周圍地質情況進行梳理，篩選出地質環境脆弱的區域，劃定并制定符合該區域自身情況的安保區范圍及安全管理制度。

4.2 從人為因素出發，范圍劃定差異化

外部人為因素的復雜性決定了安保區范圍的劃定應存在差異性，需著重考慮外部作業造成的影響及外部作業自身的空間結構。因此，建議量化評估外部風險并考慮項目空間結構的變化。

（1）量化評估外部風險。對外部作業類型進行區分，根據各種作業造成風險的特點及后果選取主要參數（如基坑施工的開挖深度、支護形式，爆破作業的爆破方式等），并通過層次分析等方法對不同類型作業進行風險評價，使外部作業風險等級化。

（2）考慮建設項目本身的空間結構。在整體施工過程中，建設項目的空間結構是隨時間推移而變的，如基坑施工過程中基坑的深度、基坑支護的構件都有可能超越項目選址的平面范圍，因此需充分關注這部分超越量與安保區空間范圍之間的位置關系。

4.3 從管理因素出發，范圍劃定信息化

為解決安保區范圍不明晰造成的審核流程繁瑣、項目監管困難等一系列問題，建議搭建基于實時隧道監測技術的安保區范圍“可視化+查詢+審批”一體化系統平臺。同時，考慮地鐵結構自身的實有安全度，對地鐵安全保護區范圍應采取滾動管理、定期更新的形式，而非一成不變。在具體的實施過程中，相關部門應著手對地鐵結構現狀情況進行定期排查，使地鐵結構情況動態可視化，并在此基礎上對安保區范圍進行自動更新和公示。最后形成的安保區范圍是一個空間包絡狀、隨時間可變的動態區域。

5 結語

科學合理地劃定地鐵安全保護區范圍，將安保區范圍的研究與精細化劃定工作做在前頭，不僅可以更有效地控制風險，還可以減輕后續審查工作的工作量。基于安全影響因素的安保區范圍劃定，在充分考慮地鐵結構及周圍環境等自身因素之外，還體現了外部工程作業的差異性，且針對性較強，相對于目前單一平面的范圍，更為科學合理。本文從精細化、差異化、信息化?3?個方面提出安保區范圍劃定策略，具有很強的適應性和可操作性，有助于保護措施落實到具體。