我國地鐵運營安全保護區劃定方法淺析

王京元 俞璐怡 曾 敏 莊正勇

（1.深圳大學土木工程學院，518060 深圳；2.深圳市寶安區土地整備局，518100 深圳；3.中交城市投資控股有限公司，510290 廣州）

地鐵運營安全保護區（以下簡稱地鐵安全保護區或地鐵安保區）是指為保障地鐵運營安全而在線路周邊劃定的一定區域，其設置的必要性和重要性已被國內外實踐廣泛證明。為此，建設部早在2005年頒布實施的《城市軌道交通運營管理辦法》中，即納入了地鐵安保區范圍的劃定、管理等內容[1]；并在2013年頒布的《城市軌道交通結構安全保護技術規范》中，明確了各類作業的影響等級、保護要求以及軌道交通結構安全控制指標和相關監測規定等[2]。以此為基礎，隨著地鐵的大規模建設，國內各大城市相繼頒發了地鐵安保區方面的法律、規章，有關地鐵安保區的管理也逐漸引起了工程、科研人員的關注。梁青槐[3]和龍百畫[4]分別提出了地鐵安保區的安全管理對策和管理要點；伍建國[5]和管建華[6]則探討了地鐵安保區的執法模式和管理制度等。

近年來，隨著地鐵沿線土地開發強度的提高和深大基坑的不斷涌現，地鐵安保區安全形勢愈加嚴峻，引發事故的原因更加多樣。分析表明，除管理和執法外，地鐵安保區范圍劃定不當也是事故發生的一大原因。而目前國內有關地鐵安保區設置方法的研究尚鮮見發表。本文將基于《寶安區地鐵安保區范圍及安全管理工作專題研究》的部分研究成果[7]，探討地鐵安全保護區范圍劃定的問題，以期為相關規章制度的修訂提供理論支撐。

1 安保區范圍現行劃定方法概況

1.1 國家層面

在國家層面，我國涉及地鐵安保區的政策法規主要有《城市軌道交通運營管理辦法》（中華人民共和國建設部令第140號）和《城市軌道交通結構安全保護技術規范》（CJJ/T202-2013）。《城市軌道交通運營管理辦法》對城市軌道交通的運營以及安全管理、應急管理、法律責任等做了規定。其中，直接涉及地鐵安保區的共3條：“第二十條”規定了城市軌道交通控制保護區的具體范圍；“第二十一條”規定了須納入安保區管理范疇的外部作業類型及原則性要求；“第三十八條”規定了違反上述兩條安保區規定的法律責任。作為規范性文件，《城市軌道交通結構安全保護技術規范》明確了控制保護區的各類作業的影響等級和保護作業要求，規定了軌道交通結構安全控制指標、各項監測規定以及規范的作業和保護控制實施要點等，為地鐵安保區管理提供了明確的定量技術支撐。

《城市軌道交通運營管理辦法》第二十條對控制保護區的范圍設置規定如下：

（1）地下車站與隧道周邊外側50米內；

（2）地面和高架車站以及線路軌道外邊線外側30米內；

（3）出入口、通風亭、變電站等建筑物、構筑物外邊線外側10米內。

由于國家部委職能調整，自2018年7月1日起，城市軌道交通運營管理事權由住建部劃歸交通運輸部。為此，《城市軌道交通運營管理辦法》（中華人民共和國建設部令第140號）已被住建部廢止，改由交通運輸部頒布新的《城市軌道交通運營管理規定》（中華人民共和國交通運輸部令2018年第8號）[8]，二者均于2018年7月1日起生效。

1.2 境內典型城市

隨著地鐵的建設開通，各大城市均出臺了軌道交通運營辦法或條例，并陸續頒布了專門的地鐵安保區管理辦法和規范。整體來說，各城市地鐵安保區范圍的劃定是在國家規定的基礎上進行的拓展和細化，主要體現如下幾個方面：

（1）對安保區涉及的需要保護的地鐵設施進行了拓展，如深圳市將“城市軌道交通專用電纜溝、架空線等供電設施及室外給排水設施”等周邊10米均劃作地鐵安全保護范圍[9,10]。

（2）考慮到水文地質差異，部分城市對過江過河區段的地鐵安保區范圍做了特定設置，如西安、重慶、成都、蘇州、南京、杭州、武漢、廣州等[11-18]。

（3）很多城市設立了特殊保護區，在特殊保護區內不得進行任何工程作業，如上海、西安、成都、蘇州、南京、杭州等[11-12,14-17]。深圳地鐵則對特殊保護區未做嚴格意義上的界定，對地鐵結構外邊線四周3米范圍內的任何工程建設都必須經過批準，對在地鐵設施垂直上方的作業規定相對更嚴格[10]。附表為內地典型城市特殊保護區范圍及過江過河區段安保區范圍。

（4）針對特殊地質和工程作業等情況做了原則性的規定，可根據實際情況擴大安保區范圍。如在特殊地質條件下，應擴大安全保護區的范圍；而對影響大且不在常規安保區范圍內的特殊工程作業，在必要情況下也應評估其對地鐵的影響[9,12-17]。

1.3 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做了一般性規定：“港鐵公司網絡（輕軌除外）結構/裝置30米內的周邊范圍、輕軌2-50米內的周邊范圍為安保區覆蓋范圍[21]?！辈⒃凇督ㄖl例》附表5中，對各條地鐵線路（荃灣線、觀塘線、港島線、將軍澳線、東涌線、機場快線、西鐵線及東鐵線紅磡至尖沙咀東段等）的保護區分別進行了劃定，體現了線路、區段沿線實際情況的差異和多重影響因素，真正做到了“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示例圖。

附表 內地典型城市特殊保護區范圍及過江過河區段安保區范圍

1.4 國內現行劃定方法小結

綜上所述，目前我國地鐵安保區范圍的劃定主要體現出如下特點：

整體來說，我國內地城市對地鐵安保區范圍的劃定全市采用統一標準，全網每條線路的安保區范圍基本一致，按照地鐵設施類型進行統一化規定；對由于特殊因素如地質、工程等引起的差異僅做了原則性的規定，部分城市僅對過江過河段做了專門的量化規定；地鐵安保區范圍劃定的維度多以軌道線路兩側方向為主，部分城市規定了特殊保護區，在形式上構建了立體的保護空間。

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

香港則在面向軌道全網普遍性規定的基礎上，劃定了每條線路各自的地鐵安保區范圍；且考慮各個區段的安保區影響因素的差異，根據實際情況細分到地塊區段；并以圖則的形式予以展示，實現信息化和可視化。

2 安保區范圍劃定改進要點

基于以上論述，重點針對我國內地城市分析安保區現行劃定方法存在的問題，提出安保區范圍劃定的改進建議。

2.1 現行問題分析

（1）全市全網統一范圍的安保區劃定，沒有體現因線路、區段不同，沿線的水文地質條件、工程作業類型不同而對保護控制要求的不同，并且目前劃定的范圍多以經驗為基礎，缺乏必要的理論測算支撐。

（2）地鐵隧道作為一個三維的空間斷面，需要上下、左右全方位的立體保護，顯然目前地鐵安保區多以軌道兩側方向為主的劃定方法無法達到這一保護作用，只有部分城市在隧道周邊設立了特殊保護區，在一定程度上形成了立體的保護空間。

（3）地質情況、工程作業等因素對地鐵安保區范圍的影響雖已得到關注，但很難落到實處?！坝鎏厥獾墓こ痰刭|或特殊的外部作業時，應適當擴大控制保護區范圍”的原則性規定寫入了很多規章條文中，但對如何界定哪些屬于特殊情況、特殊情況下如何擴大保護區等均無論述，缺乏可操作性。這也是目前除香港外，我國城市地鐵安保區范圍均未做到因線、因段而劃定的原因之一。

2.2 改進要點建議

根據以上分析，地鐵安保區范圍的劃定需要做到如下幾點：

（1）根據沿線的實際情況，劃定每條地鐵的安保區，細化到線和區段；

（2）要對上下、左右進行全方位的劃定，形成多維立體的地鐵安全保護控制空間；

（3）安保區的劃定需要具有足夠的彈性，尤其是對影響巨大、超常規的工程作業能夠起到控制作用。

要做到精細化的劃定，首先要識別出影響地鐵安保區范圍的關鍵因素。不同的影響因素在地鐵安保區范圍劃定時的處理策略不同，可據此對影響因素進行分類，或者說根據不同類型的影響因素采用相應的地鐵安保區策略。如有些因素屬于穩定的靜態要素，而有些因素則屬于偶發的人為要素。

對于穩態的因素，建議在安保區范圍的劃定階段予以考慮，對于某一具體的地鐵區段，在評估測算的基礎上，劃定合理的安保區范圍，即這一安保區范圍為具體數值的固定范圍。

對于人為的偶發因素，可采用靜態和動態兩種安保區劃定與管理策略。一是劃定固定的安保區范圍，對于處于保護區范圍外的偶發特殊因素的超常規影響進行專門計算，量化評估其對地鐵結構設施的安全是否會產生影響，此種方法安保區范圍是靜態的、管理策略是動態的。二是對相關因素的影響劃分等級，據此劃定不同層次和圈層的地鐵安全保護區。譬如，水文地質條件和工程作業是地鐵安保區范圍的兩個重要影響因素。水文地質條件等自然環境條件可以看作是靜態要素，在地鐵安保區范圍劃定時，可根據水文地質的實際情況，確定具體線路區段的安全保護區范圍大小，目前有些城市規定了過江過河段的安保區范圍即是對此的體現。另外，在條件具備的情況下，可考慮隨時間的動態變化。工程作業屬于外界人為因素，其影響范圍因作業類型和工程規模而不同。目前，由位于安保區范圍外的工程作業引發的地鐵結構受損問題時有發生，反映出目前固定靜態的安保區范圍劃定管理方法的不全面性，尤其是大規模深基坑工程的不斷涌現加劇了問題的嚴重性和迫切性。

如上所述，要避免此類情況的發生，有靜態和動態兩種方法。第一，對位于已劃定的安保區常規范圍外的重大工程（如深基坑、爆破等），都需要做專題影響研究，通過計算仿真其影響范圍，量化評估其風險等級，對影響范圍波及周邊地鐵設施且達到一定程度的，則進一步評估其對地鐵的影響，報相關部門審核征求意見。第二，以工程勘察、理論計算等為基礎，劃定多重安保區圈層，標定各圈層允許的基坑開挖深度、外部作業風險等級等，以此對照某工程作業是否需要向地鐵安保區管理部門申報，賦予地鐵安保區一定的彈性。

推廣設立特殊保護區的做法，將安保區范圍由“線”擴展至空間包絡狀。在特殊保護區內不得進行任何工程作業，形成在水平方向和垂直方向對地鐵的立體保護。

需要特別提及的是，地鐵安保區范圍的精細化確定與管理需要多種技術手段的支撐。安保區范圍的大小、不同地質條件的差異、特殊工程作業的影響等都必須借助力學計算與仿真。搭建可視化實時監測平臺，對地鐵結構及周邊一定范圍進行實時監測，及時發現地鐵結構力學狀態的變化及引發地鐵結構破壞的因素，可與安保區劃定形成事前和事后閉環的地鐵保護控制。借助信息化技術，合成地鐵空間的BIM模型，實現安保區的精確查詢。

3 結語

地鐵安保區范圍劃定作為頂層設計在地鐵安保區事故原因認定中往往被忽視。本文針對我國地鐵安保區范圍劃定存在的問題展開深入探討，在總結我國現行地鐵安保區范圍劃定方法的基礎上，分析目前存在的主要問題，提出改進建議。研究指出，需在考慮水文地質條件等關鍵影響因素的基礎上，將安保區范圍的劃定細化到地鐵線路和區段，并應適應特殊工程作業超常規影響的彈性需求；同時，從水平方向和垂直方向對安保區做多維度劃定，形成立體保護空間；最后，討論了實現改進愿景的技術細節。本研究成果將為我國地鐵安全保護區的劃定提供重要指導和技術支撐。