تتغير الظروف المحيطة ببطانة الأنفاق خلال فترة الاستثمار عن تلك التي تم إنشاء النفق فيها، مما يؤدي إلى إعادة توزيع للقوى المؤثرة على بطانة النفق و ربما ظهور قوى جديدة غير مأخوذة بالحسبان أثناء التصميم. و لذلك يجب تحليل سلوك النفق و تقييم أدائه تحت تأثير الظروف الجديدة خلال مراحل الاستثمار.
تم في هذا البحث دراسة حالة أحد الأنفاق العميقة في سوريا و هو نفق السفكون التابع للخطوط الحديدية السورية و الواقع على محور حلب – اللاذقية، حيث تعاني بطانة هذا النفق من شقوق و عيوب عديدة و تسرب للمياه الجوفية. و لتحليل سلوك بطانة هذا النفق
على خمس مراحل تمت نمذجتها بطريقة العناصر المحددة باستخدام برنامج Phase على خمس مراحل تمثل ظروف الاستثمار التي مر بها النفق منذ إنشائه و حتى الوقت الحاضر، بما يتناسب مع الظروف الواقعية الجديدة التي حددتها التحريات الحقلية. أظهرت الدراسة أن شقوق البطانة تظهر ابتداء من المرحلة الثالثة التي تمثل حالة غمر النفق بالمياه الجوفية،و الدور الهام للعدسة الترابية الضعيفة في تشقق بطانة النفق، حيث أظهر المسح الجيوراداري تشكل هذه العدسة خلف البطانة بجوار الجدار اليساري للنفق. هناك توافق
بين نتائج التحميل العددي و واقع النفق الراهن من حيث توزع أماكن الشقوق في البطانة البيتونية. و اذا لم يتم تحسين خواص هذه العدسة و تقويتها وزاد حجمها بمقدار 55 % عن حجمها الحالي فسوف يتشقق كامل جدار البطانة المحاذي لها و يخرج النفق عن العمل و يصبح غير قابل للاستثمار.
The surrounding conditions of tunnel lining may change
during the investment period which leads to a redistribution of
forces acting on the tunnel lining and perhaps gives new forces are not taken into account during the design. The behavior of the tunnel should be analyzed for the new conditions and assess its performance through the stages of investment.
In this paper, a case study of Alsafkon tunnel which is one of
the Syrian Railway deep tunnels is regarded. The lining of this
tunnel suffers from cracks, leakage, and other defects.
To analyze the behavior of the tunnel lining, it has been
modeled using the finite element method software Phase for five cases that represent the investment conditions experienced by the tunnel from its construction to date. It was found that the lining cracks appear from the third phase which represents the case of immersion of the tunnel by the underground water. The formation of a weak lens adjacent to the tunnel detected by geo radar plays also an important role in the cracking of the lining of the tunnel.
The results of numerical analysis were in correspondence with the current situation of the tunnel in terms of distributed cracks places in the concrete lining. The study showed also the improvement importance of the lens properties to avoid the total fall down of the tunnel.
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الدراسة تأثير تغير مواصفات التربة المحيطة بنفق السفكون في سوريا على سلوكه خلال مراحل الاستثمار. يعاني النفق من شقوق وتسرب للمياه الجوفية، مما استدعى نمذجة سلوك بطانته باستخدام برنامج 2Phase الذي يعتمد على طريقة العناصر المحددة. تم تحليل النفق عبر خمس مراحل تمثل ظروف الاستثمار المختلفة منذ إنشائه وحتى الوقت الحاضر. أظهرت النتائج أن الشقوق تبدأ في الظهور من المرحلة الثالثة التي تمثل حالة غمر النفق بالمياه الجوفية، وأن العدسة الترابية الضعيفة تلعب دوراً كبيراً في تشقق البطانة. إذا لم يتم تحسين خواص هذه العدسة وزاد حجمها بمقدار 50%، فسوف يتشقق كامل جدار البطانة المحاذي لها ويخرج النفق عن العمل. توصي الدراسة بتحسين نظام التصريف داخل النفق ومعالجة العدسة الترابية بحقنها بمحلول اسمنتي رملي مع إضافة البينتونيت لرفع خواصها الفيزيائية.
Critical review
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة مهمة جداً لفهم تأثير تغير مواصفات التربة المحيطة بالأنفاق على سلوكها خلال مراحل الاستثمار. ومع ذلك، يمكن الإشارة إلى بعض النقاط التي قد تحتاج إلى مزيد من البحث والتوضيح. أولاً، الدراسة تعتمد بشكل كبير على النمذجة العددية باستخدام برنامج 2Phase، ولكن لم يتم التحقق من صحة النتائج من خلال تجارب ميدانية أو نماذج تجريبية. ثانياً، الدراسة تركز بشكل رئيسي على نفق السفكون، وقد يكون من المفيد توسيع البحث ليشمل أنفاق أخرى في ظروف جيولوجية مختلفة للتحقق من عمومية النتائج. ثالثاً، التوصيات المقدمة لتحسين خواص العدسة الترابية قد تكون مكلفة ومعقدة من الناحية العملية، لذا قد يكون من المفيد استكشاف حلول بديلة أقل تكلفة.
Questions related to the research
-
ما هي الأسباب الرئيسية لتشكل الشقوق في بطانة نفق السفكون؟
الأسباب الرئيسية لتشكل الشقوق في بطانة نفق السفكون هي ارتفاع منسوب المياه الجوفية وتشكل عدسة ترابية ضعيفة بجوار البطانة.
-
ما هي التوصيات المقدمة لتحسين أداء نفق السفكون؟
التوصيات تشمل تحسين نظام التصريف داخل النفق ومعالجة العدسة الترابية بحقنها بمحلول اسمنتي رملي مع إضافة البينتونيت.
-
ما هي المرحلة التي تبدأ فيها الشقوق بالظهور في بطانة النفق؟
تبدأ الشقوق بالظهور في بطانة النفق من المرحلة الثالثة التي تمثل حالة غمر النفق بالمياه الجوفية.
-
ما هي أهمية العدسة الترابية في تشقق بطانة النفق؟
العدسة الترابية تلعب دوراً كبيراً في تشقق بطانة النفق، وإذا لم تتم معالجتها وزاد حجمها بمقدار 50%، فسوف يتشقق كامل جدار البطانة المحاذي لها ويخرج النفق عن العمل.
References used
Rocksience Inc, Phase2 User's Guide, Toronto, Ontario, Canada 2010
Leca, E. Clough, W. Preliminary design for NATM tunnel support in soil. Journal of Geotechnical Engineering 118 (4), 558–575, 1992
Matsuoka, S. M. A study on simulation of tunnel lining which involves cracks. Proceedings of Japan society civil engineers No. 554/III-37. Tokyo, 1996
حمزة، محمد مروان، ميكانيك التربة و الصخور، مديرية الكتب و المطبوعات الجامعية، منشورات جامعة حلب، 2002
الدراسة البلغارية لتقوية الأنفاق على خط حلب -اللاذقية، المؤسسة العامة للخطوط الحديدية السورية، حلب
This paper presents and analyses the results of 2D and
3D numerical simulation conducted for the performance prediction
of TBM tunneling in clay soil.
This study aims to measure the impact of investment on the
stock market in China, based on the assumption that increased
investment leads to higher stock market index, using annual data for
the period 1993 to 2015, where two explanatory variables
With the widespread of oil facilities, distribution centers of oil and oil tanks, it has become a must in this article to study the impact of these materials on the physical and mechanical properties of soils, especially at coast to avoid distortions
The research aims at investigating the reality of investment of the cultivation of
citrus in Syria during 2007-2011. The study showed that the citrus market in Syria needs to
be organized, and that there is a necessity for having an independent org
Debate on the sustainability of human settlements has recently been focused
primarily on the urban portion of the land use pattern. However, urban
areas rely on suburban, rural, and other less densely settled lands for their
existence. In order to