تحليل العوامل المؤثرة على عمق الانهيارات الصخرية في محيط حفريات الأنفاق

الملخص

يتسبب حفر الأنفاق بحدوث تشوهات ناتجة عن تخريب الحالة الإجهادية السائدة في الوسط قبل البدء بأعمال الحفر. عند حفر الأنفاق ضمن وسط ضعيف المقاومة وفي حال عدم تنفيذ تدعيم سريع وكاف لمحيط حفرية النفق يمكن أن تتطور هذه التشوهات لتتحول إلى انهيارات خطيرة تبدأ في محيط النفق وقد تمتد لأعماق كبيرة. يتضمن هذا البحث تحليل لأهم العوامل التي يمكن أن تكون ذات تأثير مباشر على عمق انتشار هذه الانهيارات وذلك في دراسة لحالات أنفاق منفذة بالطريقة النمساوية الحديثة ضمن وسط صخري ضعيف المقاومة. الغاية من البحث هي دراسة امكانية التنبؤ بعمق الانهيارات المحتملة في محيط حفرية النفق بناءً على العوامل المقترحة بالإضافة لتحليل الأهمية النسبية لهذه العوامل. اعتمدت الدراسة على تحليل عدد هام من الحالات المرجعية تضمنت بيانات أكثر من 40 مقطع لأنفاق متوضعة تحت سماكات تغطية متنوعة وبخصائص صخور مختلفة من مقطع لآخر، الأمر الذي اقتضى تنفيذها وتدعيمها بطرق مختلفة. اتبع البحث منهجية قائمة على طريقة تحليل الانحدار Regression Analysis بالاعتماد على طرق الذكاء الصنعي. بينت الدراسة أن العامل الأساسي والمسيطر على عمق الانهيارات الصخرية هو خصائص الصخر متمثلة بقيمة GSI. كما تبين أن طريقة حفر وتدعيم النفق أكثر أهميةً من سماكة التغطية أعلى النفق في الحالة المدروسة لأنفاق عميقة خاضعة لظاهرة الضغط الجبلي. أكدت مقارنة القياسات الحقلية مع نتائج التحليل صلاحية المنهجية المقترحة للتنبؤ بأعماق الانهيارات ودراسة العديد من العوامل التي يصعب أخذها بعين الاعتبار بطرق التحليل التقليدية.