چالش های ایمنی در ساخت تونل زیرزمینی مورد بررسی قرار گرفت

تصور کنید یک اژدها فولادی که از میان شکلات پیچیده زمین شناسی زیرزمینی می پیچد، در نهایت دو طرف یک شهر را به هم متصل می کند و راحتی و رفاه را به ارمغان می آورد.مهندسی تونل یک پروژه بزرگ است که پر از چالش ها و فرصت ها است.با این حال هزینه های بالا، شرایط زمین شناسی پیچیده و خطرات احتمالی ایمنی هر پروژه تونلی را به یک تلاش بزرگ تبدیل می کند.و ساخت تونل های مقرون به صرفه در حالی که تبدیل فضاهای زیرزمینی به دارایی های ارزشمنداین مقاله تجزیه و تحلیل عمیق از هر مرحله از مهندسی تونل را ارائه می دهد، خطرات را برجسته می کند و راه حل های تخصصی را ارائه می دهد.

هر پروژه بزرگ مهندسی با برنامه ریزی دقیق آغاز می شود و ساخت تونل هم استثنا نیست.مطالعات جامع امکان سنجی باید پایه و اساس کل پروژه را ایجاد کند.

یک ارزیابی ژئولوژیکی کامل از مسیر تونل پیشنهادی برای یک معاینه پزشکی برای تشخیص وضعیت بیمار قبل از درمان ضروری است. مراحل کلیدی شامل:

• تحقیقات ساحلی:تیم های زمین شناسی و مهندسی برای جمع آوری اطلاعات از دست اول، در محل بررسی می کنند.
• حفاری هسته و نمونه گیری:استخراج نمونه سنگ و خاک برای تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی برای تعیین خواص فیزیکی و مکانیکی.
• بررسی های لرزه ای:استفاده از امواج لرزه ای برای تشخیص شکاف های زیرزمینی، شکاف ها و مناطق ضعیف
• تجزیه و تحلیل ژئوتکنولوژیک:ارزیابی قدرت خاک/صخره، نفوذ پذیری و ثبات برای اطلاع از طراحی و ساخت.

این اقدامات به کاهش خطرات زمین شناسی کمک می کند. به عنوان مثال، شناسایی خطوط شکاف ممکن است نیاز به تقویت تخصصی برای جلوگیری از فروپاشی داشته باشد.

پروژه های تونل به طور اجتناب ناپذیر بر اکوسیستم های اطراف تاثیر می گذارند.

• تاثیرات زیست محیطی و اجتماعی:ارزیابی اثرات بر حیات وحش، منابع آب و جوامع اطراف.
• مشارکت ذینفعان:مشاوره با ساکنان و مقامات محلی برای رسیدگی شفاف به نگرانی ها.
• استراتژی های کاهش:اجرای برنامه های کاهش سر و صدا، تصفیه فاضلاب و جنگل زدایی.

انتخاب جهت گیری مطلوب تونل شامل تعادل:

• حداقل کردن طول:کاهش هزینه های ساخت و ساز در صورت امکان.
• اجتناب از خطرات زمین شناسی:دور از نقص ها، سطح آب بالا، یا لایه های ناپایدار.
• تاثیرات جامعه:محدود کردن جابجایی اموال و اختلال زیرساخت ها
• ایمنی عملیاتی:تضمین تهویه مناسب، خروجی های اضطراری و یکپارچگی ساختاری.

دستورالعمل 2004/96/EC حداقل پروتکل های ایمنی را برای تونل های جاده ای transeurope در نظر می گیرد تا از حوادث تهدید کننده زندگی، زیرساخت ها و محیط زیست جلوگیری شود.با استاندارد کردن اقدامات واکنش اضطراری، این چارچوب انعطاف پذیری تونل ها را در سراسر اروپا افزایش می دهد.

پروژه های تونل نیاز به بودجه قابل توجهی و مجوزهای نظارتی قبل از شروع دارند.

• بودجه های دولتی:بودجه عمومی همچنان منبع اصلی است.
• سرمایه گذاری خصوصی:جذب سرمایه برای تقسیم بار مالی.
• مشارکت های دولتی و خصوصی (PPP):مدل های اشتراک ریسک همکاری.

پروژه ها باید مجوزهای حفاظت از محیط زیست، استفاده از زمین و ساخت و ساز را به دست آورند، که نیاز به اسناد دقیق و هماهنگی بین ادارات دارد.

مراحل طراحی دقیق، مفاهیم را به طرح های عملی تبدیل می کنند، با توجه به:

• تماميت ساختاري:قطعات متقاطع تونل، مواد پوشش و سیستم های پشتیبانی.
• ادغام سیستم ها:شبکه های تهویه، روشنایی، فاضلاب و ایمنی آتش

روش ها با توجه به زمین شناسی متفاوت است:

• دستگاه های حفاری تونل (TBM):براي تونل هاي مستقيم و دوربين مناسب است.
• روش جدید تونل سازی اتریشی (NATM):انعطاف پذیر برای زمین شناسی پیچیده.
• برش و پوشش:برای عمق کم در مناطق شهری مناسب است.

فرآیند های سختگیرانهٔ پیشنهادات تضمین می کند که پیمانکاران و تامین کنندگان واجد شرایط بر اساس تخصص فنی، سوابق ایمنی و ثبات مالی انتخاب می شوند.مواد ضد آب باید کیفیت را تعادل دهند، هزینه و تحویل به موقع.

فاز با بیشترین خطر مستلزم:

• نظارت در زمان واقعی:تشخیص تغییر زمین یا نشت گاز
• سیستم های پشتیبانی:قوس های فولادی، بتن یا پیچ های سنگی برای ثبات حفاری.
• آمادگی اضطراری:تمرینات تخلیه و کاهش خطر

بعد از ساخت تونل ها نیاز به:

• تهویه و روشنایی:تضمین کیفیت هوا و دید
• نظارت و ارتباطات:شبکه های دوربین مدار بسته و رادیویی برای مدیریت حوادث
• ضد آتش:آب پاشي ها و خروجي هاي اضطراري

ارزیابی های قبل از افتتاح شامل آزمایش های بارگذاری ساختاری، بررسی عملکرد سیستم و حسابرسی ایمنی توسط کارشناسان مستقل برای اصلاح آسیب پذیری ها است.

خطرات اصلی و اقدامات مقابله ای:

• زمین شناسی:نقص های خمیر و یا تخلیه آب مناطق با فشار بالا.
• ایمنی:برنامه های آموزشی و سیستم های خاموش کردن خودکار (به عنوان مثال برای نشت گاز).
• محیط زیست:ضد گرد و غبار و مهار نشت

دکتر گرگ کوربین، که در پروژه های تونلی بزرگ مانند گسترش BART سانفرانسیسکو و تونل SR 99 سیاتل تجربه داشته است، تاکید می کند: چاه های گاز رها شده خطرات قابل توجهی را ایجاد می کنند.در حالی که نقشه برداری گسترده به جلوگیری از آنها کمک می کند، برخورد های غیر منتظره ای باعث می شود که ماشین بلافاصله بسته شود تا از ورود گاز جلوگیری شود، اگرچه این ممکن است پیشرفت را تا مهر مناسب چاه به تاخیر بیندازد.

نقاط دسترسی محدود و فضاهای کاری محدود نیاز به هماهنگی صرف در زمان تحویل دارند تا از تنگنا جلوگیری شود.

مهندسی تونل همچنان یک رشته با ریسک بالا است که در آن برنامه ریزی دقیق، پیشرفت تکنولوژیکی و مدیریت ریسک سازگار با یکدیگر در هم جمع می شوند.توانایی صنعت برای نوآوری توانایی آن را برای ارائه امن تر، زیرساخت های زیرزمینی پایدارتر.