馮志剛
(重慶軌道交通(集團)有限公司運營二公司,重慶 401120)
為保護城市軌道交通建設與運營安全,尤其為合理合法地規范新建線路周邊的土地開發,目前國內已建設有城市軌道交通的城市均通過立法制定了各自的城市軌道交通管理辦法,對控制保護區內的活動進行了規定。各城市軌道交通管理辦法依據《城市軌道交通結構安全保護技術規范》CJJ/T-2013,總體服從地鐵建設優先、“地面服從地下”的原則,城市軌道交通控制保護區內的各項建設活動應當服從和配合軌道交通建設。控制保護區范圍保護對象主要包括城市軌道交通的隧道、高架橋、車站、車輛段、控制中心、變電站等設施,其中較為典型的保護對象為盾構隧道、礦山法隧道和地下車站結構。除上述規范中規定的普遍約束外,國內部分城市根據其地質條件、城市建筑布局結構、發展需求等不同,規定的控制保護區范圍也有所增減。部分城市軌道交通地下車站與區間隧道,地面車站和地面線路、高架車站和高架線路的保護區范圍中,除必需的市政公用設施和人防工程外,禁止建設其他一切設施;控制保護區范圍內對因地質條件或者其他特殊情況,需要擴大安全保護范圍的,由軌道交通建設或者運營單位提出,報市規劃主管部門批準并公布。
城市新建軌道交通工程主要起著滿足人員出行、應對城市交通擁堵,緩解城市中心人口密集、住房緊張,促進城市快速健康可持續性發展等作用。它可以帶動城市沿軌道交通廓道的發展,促進城市繁榮。因此,軌道交通線路建設后將會引起一系列沿線土地的開發及其他建設活動,必然涉及軌道交通控制保護區內的安全管理問題。以軌道交通范疇中地鐵(主要為地下隧道結構)為對象分析其控制保護區內的安全風險因素主要有:
(1)軌道交通設施本身的建設給原地區建筑布局、地形地貌等帶來了改變,這種改變造成的影響對軌道交通控制保護區施加的反作用。比如:①新線建設對控制保護區范圍內既有管線主要是指給排水、熱力、燃氣、工業等各種地下管道的破壞或其他因素導致管線必須遷改給軌道交通帶來的安全壓力。②新線建設打破控制保護區內原有地質的平衡穩定狀態并對既有排水設施造成一定破壞,當降雨量增大而地面排水能力不足或原有地面排水設施維護維修不到位會引起排水不暢導致積水較深。這兩種表現情況造成的影響主要有:管線發生破損引起的液體、氣體的滲漏或泄漏或管線遷改引起的塌陷或沉降;因原狀土層被回填土代替或被爆破等施工因素所擾動而呈松散狀態導致的地面局部沉降(非施工引起);因新線建設改變原市政排水布局所引起的局部積水、車站進水等。
(2)軌道交通沿線土地開發或地下空間開發項目持續發展,周圍其他違規違章施工“屢教不改”等因素主動破壞控制保護區的“安寧”。比如:①新建、擴建、改建或者拆除市政建筑物、構筑物以及其他大面積增加、減少載荷的活動對已建成軌道交通線路帶來的安全壓力。②其他新建交通線路以近距離平行(左右和上下都有)或疊交的形式對既有軌道線路造成的影響。
這兩種表現情況造成的影響主要有:控制保護區內施工項目以鉆勘、施工爆破、深基坑開挖、堆載卸載等形式改變城市軌道交通結構周圍原有土體結構應力狀態和變形狀態,引起隧道結構發生沉降、隆起、側向變形、開裂甚至塌方冒頂等破壞,或軌道幾何形位發生變化,使城市軌道交通結構和運營安全受到威脅。施工引起的地層位移會波及地表產生地表沉降,地表沉降的產生將對周邊建、構筑物或地下管線帶來不同程度的影響,過大的地表沉降還會造成建構筑物的破壞,造成經濟損失和安全事故。以西南某深埋地鐵為例,運營第一年控制保護區內監測項目多達21個,其中土地開發類項目(包括樓盤、廣場、道路等)16個,因新建其他線路互相影響的3個,疑似有局部沉降影響的1個,運營期全面第三方監測1個。線路跨越3個區,途徑火車站,下穿國際機場T2、T3航站樓。控制保護區管理涉及交通、水務、質監、城管、園林綠化、公安、規劃、住房和城鄉建設、國土、安全監管、市政市容、環保等十幾個部門,協調不易,控制保護區的管理有難度也有壓力。
針對上述安全風險因素,主要從以下方面進行針對性預防管理。
(1)因管線遷改和市政排水不暢引起的安全威脅主要應從軌道交通線路前期規劃時進行通盤考慮。在軌道交通項目選址、設計、施工階段均應考慮軌道結構和運營的安全需求,各單位(包括后期運營單位)間充分溝通協調,優化設計和施工方案,以便達到軌道交通線路與市政設施在共同使用城市地下空間時和諧共處的目的。為保證既不影響軌道的運營安全又能滿足市民正常生活需要,張鋒、李燕疆、劉鵬等學者專門針對地下管線遷改做了相關研究。
(2)沿線施工項目對軌道造成的影響主要從兩方面進行針對性解決。
一是從運營管理部門的角度:①根據施工項目場地所處的地質情況及與軌道工程的位置關系不同,有針對性抓取重點嚴格審查相關方案(軌道專項保護方案、監測方案、安全應急預案、施組審查流程等)。②完善并加強現場巡查監管機制,現場巡查重點在于發現無審批手續項目施工、已審批項目是否無違規違章、文明施工。且軌道交通安全保護區內項目建設單位、施工單位、監測單位、軌道交通管理單位以及政府主管部門各方之間需要建立健全的應急聯動機制。一旦出現險情,各單位聯合行動,排除險情,確保軌道交通運營和結構安全。若在上述工作中某一環節遇到阻礙或者發現問題應及時通過已建立管理機制或管理信息平臺向本地區相關管理部門反映。必要時可以向有關行政機關報告,由行政機關及時做出處理決定,以便及時消除危險。
二是從提升施工、設計技術及實現智能化管理角度。軌道交通控制保護區的安全管理不僅要從監管和巡查方面考慮,還應提高施工、設計技術,實現監測監管智能化。力促相關單位根據現場工程進度和軌道交通結構變形情況隨時調整設計、施工或者監測方案,主動學習新的理論研究,接受新技術、新設備、新工藝,確保軌道交通運營和結構安全。比如,有學者針對地面堆載對臨近既有隧道的影響作了研究,還有學者針對新建隧道對既有軌道線路的影響作了相關研究;在城市軌道交通控制保護區巡查中應用無人機遙感技術,在軌道交通安全保護區內施工爆破采用控制爆破新技術等,以各種方式加強對軌道交通運營線路的保護。
軌道交通屬于比較典型的線性工程,周邊存在的安全風險因素較多,管理難度大。除本文提到的措施外,可加強宣傳、提高全民安全意識;設置軌道交通控制保護區界標、界樁標志等方面增強沿線單位、部門和居民對軌道交通控制保護區的認同感和約束感,以保證軌道運營及主體結構安全。只有大家共同努力,從不同層面、不同角度,以共同的熱情和責任感去認知、去行動,才能確保城市生命線工程長治久安。