芻議鐵路選線設計樹立安全選線的設計理念

白孝勇

(中鐵工程設計咨詢集團有限公司，北京 100055)

1 安全已成為人類社會生存和發展的重大問題

回顧人類社會發展歷史，安全問題伴隨著人類社會發展的整個過程和每一個環節。對安全的認識在我國很早就出現。早在六七千年前，半坡氏族就知道在自己居住的村落周圍開挖壕溝來抵御野獸的侵襲。“大禹治水”和“都江堰”工程更是我國勞動人民對付水患的偉大創舉。公元132年，張衡發明的地動儀，為人類認識地震作出了可貴貢獻。通過多年的生產實踐，我國勞動人民積累了許多關于防災減災的知識與經驗，總結提出了許多有現實意義和深遠影響的安全術語，如“居安思危，有備無患”、“長治久安”、“防微杜漸”、“未雨綢繆”、“亡羊補牢”等［1］。

隨著時間的推移，人們對安全的認識經歷了從感性到理性的過程，安全概念的內涵和外延不斷豐富和擴展。特別是工業革命以來，社會生產活動規模的日益增大和頻率的增加，加之科技日益發達，人類社會進入了大規模生產的工業化、現代化、信息化時代，眾多安全事故造成了巨大的人員傷亡和財產損失而引起廣泛重視，越來越多的人關注和進行研究，于是應用系統論、信息論、控制論等學科的方法和原理研究人類生存、生產、生活領域安全問題的學科就產生和逐步形成了［1－2］。安全科學簡言之就是研究有關天災人禍的安全問題的學科。以國家安全為研究對象的國家安全學也相繼產生［3－4］。安全問題在空間上的拓展，表現為跨域國界和地區，如全球生態環境惡化、氣候變暖、國際反恐等。安全問題影響著人類社會的發展，已經關系到了人類的生存。

“安全第一”的理念最早由美國聯合鋼鐵公司B·H·凱里董事長1906年提出，首次指出了安全與生產的關系［1］。他把公司經營方針由“質量第一、產量第二”改為“安全第一、質量第二、產量第三”，既保障了雇員的安全，又使質量、產量得到保證，企業由此取得了成功，并震動了美國的實業界。從此安全協會和安全方面的法規相繼在發達國家和地區產生;“安全第一”的理念為世界許多國家和企業所接受。

新中國是周恩來總理首次提出“安全第一”。1957年10月5日，周恩來總理在民航局的一份報告上作出了“保證安全第一，改善服務工作，爭取飛行正常”的重要批示。

我國黨和政府歷來高度重視安全生產事業，確定了“安全第一、預防為主”的安全生產方針［5］。黨的十六大明確提出:“高度重視安全生產，保護國家財產和人民生命的安全”。近年來，國家加大了安全生產監管監察力度，相繼在監管體制改革、法制建設、事故責任追究、深化專項整治，以及資金投入等方面采取了一系列重大舉措。2002年6月《中華人民共和國安全生產法》［6］公布，國家成立了專門的安全監督部門，并要求社會各部門、單位應有專門安全監督部門和人員，建立了安全工程師、安全員上崗制度。我國還逐步建立了安全學科體系，在眾多高校開展安全學科方面的教學和研究，政府部門、企業分別建立了安全方面的研究機構。

2 鐵路選線設計貫徹“安全第一，預防為主”的方針意義重大

鐵路運輸業是一個特殊的物質生產部門，是發展國民經濟、提高人民物質文化生活水平的重要基礎設施，對國民經濟發展舉足輕重，關系著國防安全和民族團結與社會穩定。為此，新中國成立以來，歷界黨和國家領導對鐵路建設和發展都很重視，作出了很多重要決策。

鐵路誕生以來，國內外鐵路均發生過重大人員傷亡事故［7］。鐵路交通運輸一旦出現安全事故，損失慘重，影響深遠，這是由鐵路在國民經濟和社會發展中的特殊地位所決定的［8］。在鐵路走向現代化的今天，鐵路行車密度、速度、質量在逐步提高，安全顯得尤為重要。因列車運行時的動量、動能隨之加大，慣性隨之增大，一旦運營中發生安全事故，后果不堪設想。為了加強鐵路運輸安全管理，保障鐵路運輸安全和暢通，保護人身安全、財產安全及其他合法權益，國家于2004年12月制定發布《鐵路運輸安全保護條例》［9］。確保鐵路交通運輸安全是鐵路設計、建設、設備設施制造、運營管理等部門高度關注的課題。

鐵路勘察設計如何提交安全“零缺陷”的設計產品非常重要。必須考慮鐵路一旦建成運營后，能促進社會和經濟發展，不會因鐵路投入運營而對其他部門或單位帶來不利影響，考慮在一定的大自然災害面前能減災防災，把鐵路建設和運營過程中不利安全的各類因素予以考慮，做出綜合分析判斷，采取相應應對措施，確保安全風險可控，保證運輸安全，確保國民經濟有序發展和社會和諧穩定。為此國家和鐵路管理部門制定了大量法規和規定。

1986年3月《中華人民共和國礦產資源法》規定鐵路兩側一定距離內未經批準不得開采礦產資源，以保證運營安全。規定建設鐵路必須編制《壓覆礦產資源報告》報批，判明線路是否經過礦區、采空區，進而采取相應對策，減少對礦產資源的壓覆，落實禁采范圍，繞避或防治采空確保鐵路工程安全。

1997年12月《中華人民共和國防震減災法》提出防御與減輕地震災害，保護人民生命和財產安全，保障社會主義建設順利進行，鐵路建設工程必須進行地震安全性評價，并根據評價的結果確定抗震設防要求，進行抗震設防。同理，1999年3月《地質災害防治管理辦法》要求在項目選址階段必須進行地質災害危險性評估。可見國家對建設事業中防治或規避地質災害的高度關切。

文獻［6］規定建設項目安全設施的設計人、設計單位應當對安全設施設計負責，建設項目的安全設施必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投入生產和使用，安全設施投資應當納入建設項目概算。

在鐵路勘察設計文件編制內容方面，2007年10月，“鐵建設〔2007〕152號”文［10］在“鐵建設〔1999〕99號”文［11］基礎上增加了防災安全監控和安全施工等6篇內容。防災安全監控需說明鐵路沿線地形、地貌、地質、地震、氣候情況，反映防災安全監控系統的功能和總體構成，側重于運營期間安全;安全施工一篇需分析影響沿線安全作業環境和安全施工因素，結合沿線情況和設計內容，提出安全施工的措施意見，側重于施工安全。可以預期，今后的鐵路勘察設計，除了隧道設計要進行風險評估外，橋梁、路基等設計也會列入風險評估范圍，并全方位編制設計安全評估報告報審。

眾所周知，勘察設計是鐵路建設的源頭，而選線設計工作是各專業開展勘察設計的源頭，總體性較強，是鐵路建設的基礎性工作，地位尤其重要。鐵路選線設計是一項涉及面廣、政策性強的綜合性工作，是認識自然的創造性勞動，要進行綜合選線［11-12］。該種“綜合”至今沒有一種理念來統領。回顧我國鐵路選線實踐，貫徹國家方針政策，執行國家和行業有關規定，樹立“安全第一，預防為主”的安全選線設計理念具有現實意義。

3 我國鐵路選線設計理念發展的回顧

回顧我國鐵路建設進程，在選線勘察設計思想上，先后提出了工程選線、經濟選線、地質選線和環保選線等4種理念。

3.1 鐵路選線首先是考慮經濟問題，進行經濟選線

審視1949年全國鐵路示意圖，鐵路多集中于華北、東北和沿海地區，西南、西北地區地域雖然遼闊，鐵路極其稀少，與當時選線的理念是密不可分的。舊中國的鐵路大多是各國列強主持修建進行經濟侵略、掠奪我國資源的工具，我國自主建設的鐵路較少［13］。沿海地區經濟、商業相對發達，運輸便利，各列強國家多從東部海上入侵我國，加之鐵軌和機車車輛等設備靠引進，運輸難度大，因此鐵路選線首先考慮到運輸條件，唯選擇水運方便的地方以便運料。東部沿海地區水運方便，鐵路誕生的早，有了鐵路后再擴展鐵路就相對容易。可見，鐵路選線首先考慮經濟性，一是鐵路修建為經濟利益服務，二是從經濟的角度出發考慮鐵路的建設投入最少。

舊中國鐵路數量偏少分布不均、標準低，設備簡陋，管理分散，運營落后，因此安全性能較差。如法國修建的昆河線，有人形容為“蛇形的路，船型的車，英雄的司機，不怕死的旅客”;而關于寶天鐵路有打油詩評論“寶天線瞎胡鬧，不是塌方就是掉道，問站長何時通車?站長說:‘天知道’”［13］。

20世紀80年代我國鐵路完善了經濟選線理念。在鐵路選線過程中，對國家經濟發展方面的考慮，稱謂“經濟選線”［14］。網性經濟選線，著重研究國民經濟發展水平和各地區的經濟聯系，對鐵路網布局具有重大影響。網性經濟選線關系著經濟是否健康可持續穩定發展，進而關系著國家安全。線性經濟選線著重解決線路走向方案、接軌點及建設規模等重大原則問題，主要進行技術經濟比較確定。

3.2 工程選線

貧窮落后的舊中國鐵路建設，自然會考慮少花錢，多辦事，以“省工，省時、省錢”為出發點，鐵路選線以工程易于進行為原則。民國政府明確提出鐵路選線在工程方面:定線應以抵抗至少(難度較小)為原則［16］。解放后國家百廢待興，經濟要發展而財力、物力、人力有限，加之受施工技術能力的限制，對長隧道、高橋、新型路基擋護結構等缺乏經驗，鐵路選線多以工程選線為主，采用加大限制坡度、適當展線的辦法，從而減少了工程量，加快了施工進度，滿足了運輸需要。因此，選線偏重于考慮地形，對地質、水文等復雜因素認識不足，也未引起足夠重視，線路交付運營后，滑坡、坍方、路基沖刷等線路病害時有發生［17］。

3.3 地質選線設計理念的提出

20世紀60年代，隨著西南鐵路大規模建設的開始，山區鐵路選線設計中開始重視水文、地質問題。20世紀70年代修建襄渝鐵路，總結寶成、川黔、貴昆以及成昆線勘測設計工作，在處理深塹與短隧道、高路堤與棧橋、長隧道與短隧道群、沿河陡坡路基與跨河方案等方面進一步積累了寶貴經驗。20世紀80年代鐵路建設多以既有線改造加強為主，對山區鐵路建設進行經驗總結，提出了地質選線的設計理念。

我國是一個多山的國家，山區面積包括高原在內約占國土面積的59%，同時又是一個自然災害多而且頻發的國家。因歷史欠賬的原因，山區鐵路建設仍將繼續大幅度增加。回顧山區鐵路建設的成功經驗，那就是堅持并加強地質選線［16］。我國特殊地質和不良地質地區較多，往往控制線路走向，線路選擇不當，建設期間會發生工程災害，危及建設者的生命和財產安全，必須花費高昂代價治理才能保證鐵路開通運營，運營期間仍必須繼續治理。一旦受其他不利因素如持續大量降雨誘發滑坡、泥石流等災害，鐵路建筑物會遭受破壞，進而造成中斷行車的嚴重后果。為此，選線時應深入進行調查研究，收集足夠的有關氣象、水文、地質和水文資料，查明特殊地質和不良地質地區的分布范圍、類型、規模和嚴重程度及其發生、發展的原因和規律，根據具體情況，提出各種可能的繞避和通過方案，做到繞有依據，治有辦法，保證鐵路建成后暢通無阻，不留后患［12］。可見進行地質選線有安全方面的考慮。

3.4 環保選線理念的產生

20世紀以來，人口劇增、資源過度消耗、生態環境惡化等情況日益突出，成為全球性的重大問題，嚴重地阻礙了經濟發展和人類生活質量的提高，環保意識就誕生于這種困惑與反思中。1989年12月《中華人民共和國環境保護法》頒布，1991年6月《中華人民共和國水土保持法》頒布，1995年6月鐵道部頒布了《鐵路建設項目環境影響評價管理辦法》。由此，選線工作者和環保專家、學者提出了“環保選線”的設計理念。

“綠色鐵路”以環境價值為尺度，運用各種綠色技術，在確保鐵路運輸安全、快捷、高效的條件下，不斷減小鐵路及配套設施對生態環境的負面影響，具有良好的經濟效果和可持續發展能力［17］。“環保選線”是實現“綠色鐵路”的前提，是生態環境保護、水土保持、地質災害防治，以及鐵路運營、維護中的各類污染控制治理等，最終是保護我們居住的地球安全，是落實科學發展觀，構建社會主義和諧社會和建設資源節約型、環境友好型社會的必然選擇。

4 在鐵路建設新背景下樹立安全選線的理念

4.1 已有選線設計理念的關系分析

各個時期提出的選線理念是與當時鐵路建設背景和環境條件分不開的。經濟選線和工程選線貫穿了整個鐵路建設的全過程，地質選線是鐵路在山區發展后的經驗教訓總結，環保選線是社會發展到當今人類面臨嚴峻生存形勢的選擇。嚴格講，工程選線屬于經濟選線的范疇，在確定沿線各類工程建筑物的分布，如車站，橋、隧、路的分布，是一個技術經濟比選的過程。地質選線之減災防災又是環保選線要考慮的問題之一。4種選線理念相互間不可替代和覆蓋，也不能反映鐵路選線過程中要考慮的方方面面，如防洪、通航和文物保護等。因此鐵路選線設計理念尚需完善。考察各理念的內涵，不難發現具有一個共同點，那就是安全方面的考慮，涵蓋了保證個體安全到鐵路系統安全至國家安全，甚至地球安全的內容。

4.2 在新形勢下需樹立安全選線設計理念

雖實際選線過程中，從線路平縱斷面設計標準的制定和應用均有安全因素方面的考慮，但側重考慮運營安全問題。回顧過去，面對當前鐵路建設的全方位環境，展望未來，完善選線設計理念非常必要，而且可行。那就是堅持“安全第一，預防為主”的國家方針，樹立“安全選線”的設計理念，以統籌鐵路選線設計。

4.2.1 從安全在國家生存和發展中的重要性出發，樹立鐵路安全選線設計理念是國家利益的需要

沒有安全，國家就不可能發展，也難以長久存在。所謂安全，一般指社會行為主體的國家沒有或很少受到威脅的生存與發展狀態。因此，安全是國家生存和發展的基本要求［4］。時值今日，國家安全的基本內容包括了國民安全、國土安全、經濟安全、主權安全、政治安全、軍事安全、文化安全、科技安全、生態安全、信息安全10 個方面［3］。

鐵路運輸在我國綜合交通運輸系統中起骨干作用，是國民經濟的“先行官”。從國家安全層面看，鐵路選線在傳統經濟選線基礎上，應考慮國防、政治、經濟等方面的需要，明確鐵路在國民經濟和社會發展與鐵路網中的功能定位，并確保功能定位目標實現。因此，鐵路選線應服從國家國防安全的需要;鐵路布局應加強各民族地區間聯系，促進少數民族地區經濟發展，有利于各民族團結，促進社會和諧穩定;鐵路選線應服從國家經濟發展需要，與經濟發展相協調，保障經濟健康持續穩定增長;鐵路選線要堅持并加強地質選線，進行環保選線，減少對生態環境的破壞影響。

4.2.2 樹立“安全選線”設計理念是貫徹“安全第一，預防為主”國家方針政策等的需要

“安全第一，預防為主”是經過無數傷亡事故的血淚教訓的總結。1990年以來，政府文件或權威文章都宣傳:貫徹執行“安全第一、預防為主”的安全生產方針［8］。文獻［5］表述為:安全生產管理堅持安全第一、預防為主的方針。自然“安全第一，預防為主”是我國鐵路運輸安全管理方針。鐵路選線設計是勘察設計的源頭，勘察設計是鐵路建設的源頭。鐵路選線設計是鐵路建設事業中的一項生產活動，對鐵路建設過程中與運營期間的安全進行考慮，提交安全零缺陷設計產品，必須貫徹執行國家“安全第一，預防為主”的方針。

國家和行業的有關方針政策、法規和規范、規定，或多或少與鐵路建設和運營過程中的安全休戚相關，與其他行業的發展和環境保護有關。鐵路選線應貫徹執行國家和行業以及地方的有關標準、規范、規定、法規及其他強制性規定，依法合規進行設計，完成各類專項評估，辦理完畢各類審批手續，確保建設的順利進行和運營期間的安全。

4.2.3 樹立“安全選線”設計理念是和諧處理自然環境與鐵路建設和運輸相互關系的需要

鐵路運輸系統是一個在時間、空間上分布很廣的開放的動態系統，其安全影響因素錯綜復雜，涉及面廣，但從系統論的原理出發，與安全有關的因素可以劃分為4類:人、機、環境和管理［8］。雖然自然和社會環境因素不是鐵路運輸安全事故的主要原因，但一旦發生事故，影響較大，鐵路選線必須引起注意。

對地形、地貌、地質、水文、氣象等自然條件作詳細調查研究，堅持并加強地質選線，進行環保選線，按減災防災原則，采用先進、科學、成熟的勘察技術手段進行綜合勘察，查明不良氣候條件、不良地質和特殊地質對鐵路工程和運營安全的影響，進行技術經濟比選確定建設方案，科學合理提出預防和治理措施，確保自然災害可控，保證鐵路在建設和運營期間的安全;同時減少對環境的破壞，保護好自然生態環境，實施可持續發展。

鐵路選線尚應對沿線分布的文物古跡、風景名勝區、自然保護區、水源保護區、國家重點保護的野生動植物等進行詳細調查，對其做好保護工作。保護文物就是保護文化，保護環境是保護我們的生存環境。

4.2.4 樹立“安全選線”設計理念是和諧處理社會環境與鐵路建設和運輸關系的需要

就社會環境而言，鐵路選線應對沿線的城市、學校、醫院、工礦企業、水利、交通、農業以及其他部門的現狀、規劃進行詳細調查，分析其對鐵路運輸需求影響的同時，考察鐵路建設在時間、空間上與其他部門的相互影響，進行必要的會商，提出合理可行的鐵路空間位置方案，確保各部門生產和發展順利進行，并促進各部門的協調發展，把對社會環境的不利影響降至最低程度。如選線過程中應注意與城市規劃的協調配合，遠離人口密集的醫院、學校等噪聲敏感點;不能克服繞避的重大建筑物應予以搬遷或遷改，如民房、廠礦企業和通訊、電力和油氣管線等;在與公(道)路近距離平行、交叉時，要考慮一定的安全和發展空間距離，并設置必要的安全防護設施;在與鐵路交叉或近距離平行時，要考慮在建設過程中對既有鐵路建筑設施的安全影響;在線路附近有機場時，要考慮機場在平面、凈空、電磁環境方面的要求;需調查沿線軍事設施的情況，分別作出繞避與否的選擇;線路應遠離沿線的易燃易爆危險品廠、站、庫等，以免對鐵路安全產生影響。

4.2.5 安全選線設計理念貫穿我國鐵路建設事業全過程

就如安全問題伴隨人類社會發展的每一個進程和環節一樣，鐵路建設與運輸過程中，安全問題無處無時不在。在鐵路選線設計過程中，選線工程師時時都有在安全上的考慮，只是此前安全問題尚不突出，而被其他緊要的問題掩蓋，沒有直接在文字上反映，也沒有直接從安全角度去探討選線問題［18-19］。實際上經濟選線、地質選線、環保選線、工程選線均含有安全的因素，不過是安全的內涵有別而已。當從國家安全、環境安全等大安全觀去思考問題，安全問題就顯得尤為重要了。當用系統工程理論的原理來分析問題時，很容易想到鐵路選線在安全上要考慮的方方面面，即考慮環境和鐵路的相互影響。以當前對安全的科學認識，以安全觀選線，涵蓋了以前選線設計理念的內容，尚包含了以前各種選線理念所不能包含的問題。國家是要不斷發展的，我國鐵路建設在今后很長一段時間內仍將繼續進行，安全選線設計理念應當貫穿鐵路建設全過程。

5 安全選線理念的概念

綜上分析，安全選線的概念為:按“安全第一，預防為主”的方針，根據國家政治、國防、經濟社會發展需要，通過對自然環境、社會環境的詳細勘察，研究分析其對鐵路建設、運營的要求和相互影響，采用科學、合理、成熟的技術，充分應用成熟、低碳、環保、節能的新材料、新產品、新工藝，安全、可靠、經濟合理地綜合確定鐵路線路的空間位置，把鐵路建設和運營對自然、社會環境間的不利影響降至最低程度，確保國家安全、社會的穩定、經濟的健康持續發展，確保鐵路建設的順利進行和運輸暢通，保護人民的生命財產安全，構建社會主義和諧社會和建設資源節約型、環境友好型鐵路，實現可持續發展。

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