يتناول الجزء الأول من الدليل الجوانب العامة لأنفاق الطرق.
ويعرض الفصل المتعلق ب القضايا الاستراتيجية العناصر الاستراتيجية الرئيسية التي من خلالها يجب على أي صانع قرار، النظر فيها قبل اتخاذ قرار بشأن اختيار أو تصميم نفق. ويتوجه هذا الفصل خاصة الى صناع القرار والمصممين في البلدان الذين يودون بناء أو إعادة تأهيل نفق رئيسي.
يتعامل الفصل السلامة مع القضية الحاسمة للسلامة في الأنفاق. ويتناول بشكل خاص أساليب تحليل المخاطر.
ويركز الفصل حول العوامل البشرية المتعلقة بالسلامة في الانفاق على الجوانب الإنسانية المتعلقة بتشغيل الأنفاق. وقد أكدت الحرائق الخطيرة في السنوات الأخيرة (١٩٩٩-٢٠٠٠) كم هو مهم أن يتم أخذ تصرف الانسان بعين الاعتبار في مرحلة تصميم الأنفاق.
ويناقش فصل التشغيل والصيانة القضايا المتعلقة بإدارة وصيانة الأنفاق التي، بالإضافة إلى السلامة، وتشكل الاستدامة معيارا أساسيا.
يتعامل فصل القضايا البيئية المتعلقة بعملية التشغيل مع الجوانب البيئية لادارة عمليات إدارة أنفاق الطرق، ليس فقط من حيث تلوث الهواء، ولكن أيضا على مستوى التلوث الضوضائي وتلوث المياه.
في البداية، كان الهدف الرئيسي من تشيد الأنفاق هو عبور حاجز (عادة ما يكون جبل)، لكنه ومع الوقت، أصبح أكثر تعقيداً خلال السنوات الأخيرة مع ادراج معدات (بما في ذلك أنظمة التهوية) وأساليب أكثر تعقيداً لإدارة تشغيلها. وتشمل عملية التشغيل الحديثة نشر أنظمة للتحكم والإشراف تسمح بالتعامل مع عشرات الآلاف من العناصر التي يتعين رقابتها والتي يمكن أن تستوعب سيناريوهات إدارة أكثر تطوراً.
رسم ١.٠: حريق في نفق سانت غوتهارد
في أعقاب الكوارث في أنفاق مون بلان، تاورن وجوتهارد في عامي ١٩٩٩ و ٢٠٠١، تعزّزت الحاجة للاعتراف بأهمية جميع الجوانب المتعلقة بالسلامة ضمن نظام شامل. وأدى ذلك إلى إدراج متطلبات وأحكام أكثر صرامةً تؤثّر بشكل كبير على الهندسة المدنية ومعدات الأنفاق، بدءاً من مرحلة التصميم وصاعداً.
تعتبر الأنفاق بشكل عام مشاريع "مكلفة ومحفوفة بالمخاطر" سواء فيما يتعلق ببنائها أو بإدارة تشغيلها. يجعل هذا الاعتبار بعض الدول تتردد كثيراً عند النظر في بناء أول نفق للطرق أو للبنية التحتية للسكك الحديدية. ومن أجل التصدي لمثل هذه المخاوف لا بد من أن تكون تكاليف الإنشاء والإدارة والسيطرة على المخاطر (خاصة خلال مرحلة البناء) والتقليل من الحوادث أو الحرائق خلال الادارة والاستفادة المثلى من انشاءات النفق في كل مرحلة من مراحل التصميم والبناء والإدارة أموراً ملحّة جداً للأخذ في الاعتبار. ويتعزز هذا التحكم على المخاطر والتكاليف من خلال أساليب المشتريات والتمويل المتاحة حالياً لبناء الأنفاق التي يتزايد تنفيذها في عدة نماذج من أهمها نماذج "الامتياز"، "تصميم وبناء" أو "الشراكة بين القطاعين العام الخاص".
يهدف الفصل المتعلق بالقضايا الاستراتيجية من هذا الدليل الى ما يلي:
لا يهدف هذا الفصل لأن يكون كتيب مفصل للإجراءات المطلوبة من قبل أصحاب الأنفاق، أو لتحديد التدابير الفنية التي يجب تنفيذها من قبل المصممين، أو لتحديد المهام التي يتعين اتخاذها من قبل الادارة لضمان السلامة والراحة في الأنفاق. على وجه الخصوص، لا يهدف الفصل ١ لأن يكون كتيب للتصميم. انما هدفه الوحيد هو جعل القارئ على بيّنة من بعض القضايا، من أجل تسهيل مقاربة وفهم هذا المجال المعقّد، على أمل تمكينه من تجنب العديد من الأخطاء المحتملة في ادارة النفق، وتمكينه من إدراك إمكانيات التحسين.
يعرض القسم "النفق هو نظام معقد" النظام الذي يتكون منه النفق، ويسرد الواجهات الرئيسية لمجموعات فرعية مختلفة تتعلق بالهندسة المدنية والتهوية والسلامة؛
ويعرض القسم التصميم العام للنفق (نفق جديد) العناصر الرئيسية التي يجب أخذها في الاعتبار عند تصميم النفق؛
ويتعلق القسم ترميم - رفع مستوى النفق القائم بتحسين وتجديد الأنفاق الموجودة وقيد التشغيل؛
يحلل القسم مراحل "حياة النفق" المراحل المختلفة لدورة الحياة، ويشدد على الإجراءات الرئيسية في كل من هذه المراحل؛
يشرح القسم تكاليف البناء - ادارة التشغيل - رفع المستوى - الجوانب المالية القضايا المتصلة بتكاليف البناء والادارة والتجديد، فضلا عن أساليب رئيسية لتمويل قضايا محددة؛
يعطي القسم الانظمة - التوصيات قائمة من التوصيات الرئيسية والتعليمات والأنظمة التي نشرتها بعض البلدان في أوروبا وفي العالم.
يشكّل القسم شبكات الطرق تحت الأرض المعقدة دراسة حالة من الأنفاق المعقدة، ويقدّم دراسات علمية عديدة.
تمّ تجميع هذه الوثيقة من قبل برنارد فالكونا (Egis، فرنسا)، الممثل الفرنسي في لجنة ادارة أنفاق الطرق وعضو في فريق العمل 5، التي ترجمت أيضا هذا الدليل باصداره باللغة الفرنسية الى الاصدار بالإنجليزية.
نقح نسخته الأصلية باللغة الفرنسية ديدييه لاكروا (فرنسا) وويلي دي لاتوير (بلجيكا - ممثل ITA في اللجنة).
ترجمت نجلا خوري (كندا - كيبيك) الدليل الى اللغة العربية باشراف اسكندر دبس (كندا - كيبيك) الذي قام بمراجعته.
يشكل النفق "نظام معقّد" نتيجة لتفاعل عدد كبير جدا من المعلمات. يمكن جمع هذه المعلمات في مجموعات فرعية، وتظهر الرئيسية منها في المخطط أدناه (الرسم ١.١-١).
تتغير وتتفاعل كل هذه المعلمات داخل كل مجموعة فرعية، وبين المجموعات الفرعية.
يختلف ترجيح المعلمة وطابعها وفقا لطبيعة كل نفق. على سبيل المثال:
رسم:. ١.١-١ مخطط المجموعات الفرعية الرئيسية في "نظام النفق المعقّد"
ملاحظة ١: تعّدد الروابط وغالبا ما يمكن عكسها - يتم وضع المفهوم العام للنفق والقسم الوظيفي في مركز الرسم. ويمكن إنشاء أنماط مماثلة من المخططات من خلال وضع عوامل أخرى في مركز الرسم.
ملاحظة٢: تمثل الدائرة الأولى "المجالات الفنية". وتمثل بعض المجالات جوانب متعددة:
ملاحظة ٣: تمثل الدائرة الثانية "السياق" الذي يحتضن المشروع. تمثل بعض العناصر جوانب متعددة:
يتطلب تصميم نفق جديد (أو تجديد وتطوير الأنفاق القديمة) العديد من هذه المعايير التي ينبغي أخذها في الاعتبار. ان شجرة القرارات المتعلقة بهذه المعلمات معقدة، وتتطلب مدخلات من أطراف ذات خبرة ومتعددة الاختصاصات. لذلك يجب أن يتم التدخل بأسرع وقت ممكن، وذلك للأسباب التالية:
كل نفق هو فريد من نوعه ولا بد من عمل تحليل خاصبه ، مع الأخذ بعين الاعتبار جميع الظروف الخاصة والمعينة. هذا التحليل ضروري لتحقيق إجابات مناسبة وللسماح بما يلي:
لا يوجد "حل سحري يناسب جميع الانفاق" وغالباً ما يكون مجرد عملية "نسخ ولصق" غير مناسبة.
يتطلب تصميم وتحسين النفق ما يلي:
يتم إعطاء العديد من الأمثلة في الفقرات التالية مما يوضح مدى تعقيد وتفاعل التحليل، بالاضافة الى طابعه التكراري و"الدائري".
هذه الأمثلة ليست شاملة. انما الهدف منها هو ببساطة جعل القارئ على بيّنة من القضايا مع امكانية تركيز الاعتبارات على كل نفق بالتحديد.
يعطي الجدول ١.١-٢ أدناه مثالاً على المعلمات الرئيسية المتعلقة بجوانب الهندسة المدنية:
الجدول ١.١-٢ : المعلمات الرئيسية وفقا للهندسة المدنية
.١.١.٢.٢ التفاعلات بين المعلمات
تكون التفاعلات بين المعلمات عديدة وغالبا ما ترتبط بها وصلات متبادلة تأخذ بالاعتبار التداخل ما بين مختلف المعلمات.
يتعلق المثال أدناه (الجدول ١.١-٣) بالتفاعلات بين التهوية، المقطع العرضي والسلامة:
الجدول ١.١-٣ : التفاعلات بين المعلمات
يكشف الشكل عدد معين من المعلمات المشتركة لعدة أعمدة (انظر خطوط الروابط)، التي تخلق التفاعل المتبادل بين المجموعات الفرعية المختلفة للمعلمات. وتربط هذه التفاعلات معادلات معقدة، تجعل امكانية حل المشكلة بواسطة الرياضيات البحتة أمر شبه مستحيل.
يتطلب حل المشكلة تحديد التسلسل الهرمي بين مختلف المعلمات، يليها الأخذ بعين الاعتبار افتراضات للمعلمات الواقعة في أعلى التسلسل الهرمي. يختلف هذا التسلسل الهرمي من مشروع إلى آخر، على سبيل المثال:
يتم تكرار عملية القرار المستند إلى مجموعة أولى من الافتراضات، كما هو مبيّن في الأمثلة السابقة. وتتطلب هذه العملية خبرة عرضية كبيرة متعددة التقنية لدى المهندسين مما يجعل من الممكن أن تأخذ في الاعتبار المعلمات ذات الصلة بالمشروع، من أجل تحسين استهداف التكرارات المتعاقبة وضمان الاستفادة المثلى للمشروع مع المستوى المطلوب من الخدمة والسلامة.
يعطي الجدول ١.١-٤ أدناه مثال على المعلمات الرئيسية بشأن الجوانب المتعلقة بالتهوية. ان هذا الجدول غير شامل.
أما بالنسبة ل "الهندسة المدنية"، فان التفاعلات بين المعلمات عديدة وهي تخضع أيضا لعلاقات تبادلية.
ان عملية حل المشاكل هي مشابهة لتلك المذكورة أعلاه ل "الهندسة المدنية".
جدول ١.١-٤: المعلمات الرئيسية التي تؤثر على التهوية
وهي لا تشكل معلمات أساسية للتعريف بالقسم الوظيفي، باستثناء:
.تشكل "معدات الادارة" من جهة أخرى، معلمات أساسية لأبعاد المباني التقنية على المداخل، للمحطات الفرعية تحت الأرض، ولجميع الفسحات الفنية تحت الأرض، أو مختلف المنافذ التجاويف أو الخلوات. انها غالبا ما تتطلب ترتيبات خاصة فيما يتعلق بدرجة الحرارة، بتكييف الهواء، وبنوعية الهواء.
وهي أيضا معلمات مهمة من حيث التكلفة: البناء، الإدارة والصيانة.
تشكل "معدات الإدارة" معلمات أساسية فيما يتعلق بسلامة النفق. يجب أن يتم تصميمها، بناءها والمحافظة عليها ضمن هذا الهدف:
الرسم ١.١-٥: العوامل التي تؤثر على السلامة
تشكل البنية التحتية معلمة أساسية في تكلفة البناء. ومع ذلك، يمكن الاستثمار بشكل كبير في البنية التحتية من دون تحسين ظروف السلامة إذا لم يتم في الوقت نفسه اعتبار الأحكام الأساسية المتعلقة:
قد تؤثر هذه المعلمات المتعلقة بالسلامة بشكل أو بآخر على مشروع النفق. وتعطي الجداول أدناه بعض الأمثلة.
ملاحظة: تشير الجداول الأربعة أدناه إلى العوامل الأربعة الرئيسية الممثلة في الرسم ١.١-٥.
| البنية التحتية | التأثير | التعليقات |
|---|---|---|
| ممرات الإخلاء | داخل النفق - أروقة متوازية - صلة مباشرة مع الخارج - اتصال بين الانبوبين | |
| مداخل فرق الطوارئ | من الأنبوب الآخر - وصلة مكرسة - مشترك مع ممر الهروب | |
| أعداد الناس التي يتعين عليها الهروب | حجم ممر الهروب - تباعد الوصلات إلى النفق | |
| التهوية | مفهوم التهوية - عدم ملاءمة النظام الطولي المحض في ظل بعض ظروف الادارة وحركة المرور |
| ادارة التشغيل | التأثير | التعليقات |
|---|---|---|
| إجراءات خطة الاستجابة | التأشير - SCADA - التواصل مع المستخدمين | |
| تدخّل فريق الانقاذ | حجم مبنى المداخل - امكانية منشآت تحت الأرض - تدابير محددة - حجم خزانات المياه | |
| تدريب الفريق | معدات خارجية معينة - برامج خاصة |
| المركبات | التأثير | التعليقات |
|---|---|---|
| متوسط حركة المرور وساعة الذروة | عدد الممرات - مفهوم التهوية والتحجيم | |
| البضائع الخطرة المنقولة | تأثير التهوية - تصريف خاص للبضائع الخطرة المنسكبة - إجراءات تشغيل خاصة مع مرافقة من قبل جهاز الاطفاء => مواقف للسيارات / الموظفين | |
| حالة المركبة | في بعض الحالات، التحقق من أبعاد السيارة وارتفاع درجة الحرارة في أجزاء ميكانيكية قبل الدخول إلى النفق => إطار التحكم بدرجة الحرارة، مواقف السيارات، الموظفين | |
| استبعاد فئات معينة من المركبات | مثال نفق حضري مخصّص لمركبات خفيفة - حجم النفق، التهوية، ممرات الهروب |
| مستخدمي النفق | التأثير | التعليقات |
|---|---|---|
| معلومات | نشرة توزّع قبل الدخول - حملة إعلامية تلفزيونية | |
| "اتصالات" مباشرة | تأشير، VMS، البث الإذاعي وإشارات المرور، تأثير على المقطع العرضي، SCADA، رصد وتقييم، وأحيانا حواجز عن بعد | |
| تعليم | مدارس تعليم القيادة في عدة دول اوروبية | |
| إرشادات الى ممرات الهروب | تأشير - السياجات - الأضواء الساطعة - الضوضاء، تأثير على رصد وتقييم و SCADA. | |
| تحديد السرعة - التباعد بين المركبات | أجهزة كشف عن الرادار والتباعد - التأثير على الرصد والتقييم M & E وSCADA |
النفق هو "نظام معقد" مما يعني على وجه الخصوص ما يلي:
مع الأسف لا تزال معالجة المشاكل الجزئية أمر شائع، نظراً لعدم توفر "ثقافة النفق" بشكل كافٍ لدى مختلف الجهات الفاعلة المعنية في التصميم.
ان السيطرة على هذا النظام المعقّد صعب لكنه ضروري من أجل:
على خطٍ مواز، غالباً ما تساهم السيطرة على هذا النظام المعقد في التحسين الفني والاقتصادي للمشروع، من خلال تعريف واضح ومبكر للمهام التي ينبغي ضمانها وباستخدام عملية الهندسة القيمة.
ان الأخذ في الاعتبار، منذ بداية المشروع، القضايا الرئيسية بالنسبة إلى:
يشكل نهجا فعالا في حل هذه المعادلة المعقدة.
يتعلق القسم ١.٢ بتصميم أنفاق جديدة. يتم تقديم تصميم بشأن التجديد وتحسين سلامة الأنفاق قيد الاستخدام في قسم التحديث - رفع مستوى الانفاق الحالية.
ان تصميم المحاذاة الأفقية والعمودية لمقطع من الطريق أو الطرق السريعة، بما في ذلك الأنفاق، يشكل المرحلة الأولى الرئيسية والأساسية في إنشاء نفق جديد، والتي نادرا ما تعطى الاهتمام اللازم.
لا بد من أن يبدأ بالنظر في "النظام المعقد" الذي يشكله النفق في مرحلة مبكرة من تصميم المحاذاة العامة، غير أنه من النادر أن يكون الواقع كذلك. بالرغم من أنه خلال هذه المرحلة يكون التحسين الأمثل على الصعيدين التقني والمالي هما الأكثر أهمية.
في مرحلة مبكرة من التصميم، من الضروري حشد فريق متعدد الاختصاص يتكون من المختصين والمصممين ذوي الخبرة الكبيرة، يكون قادرا على تحديد جميع المشاكل المحتملة للمشروع، على الرغم من كون المعلومات أولية غير مكتملة. وسوف يكون هذا الفريق قادرا على اتخاذ قرارات جيدة وموثوق بها حول الخيارات الكبرى، ومن ثم توطيد هذه العناصر تدريجيا مع الأخذ بعين الاعتبار توافر معلومات إضافية.
والهدف من هذا القسم ليس تحديد قواعد تصميم النفق (وقد تمّ الاشارة الى كتيبات تصميم لعدد من البلدان في قسم القوانين والتوصيات) ولكن أساسا لتوعية المالكين والمصممين إلى ضرورة اتباع نهج عالمي ومتعدد الثقافات منذ بداية مراحل التصميم، وإلى أهمية التجربة الأساسية في نجاح المشروع.
لدى المالكين والمصممين في هذه البلدان نوع من التخوف تجاه الأنفاق. أنهم يفضلون في كثير من الأحيان "تخطيطات الطرق المتعرجة" التي تعبر التلال، مع منحدرات حادة، مع جدران استناد ضخمة أو جسور طويلة جدا، وفي بعض الأحيان أعمال توحيد هائلة (والتي تكون مكلفة جدا وغير فعالة دائما على مدى فترة طويلة من الزمن)، من أجل عبور المناطق ذات المنحدرات الأرضية الكبيرة.
تشير أمثلة عديدة من المشاريع التي تنطوي على أنفاق وطرق بديلة تمّ تصميمها وفق نهج "النظام" الشامل، مقارنة مع المناهج الرافضة تلقائيا بناء الأنفاق:
يمكن أن تساهم مساعدة مقيّم خارجي في تخفيف تأثير قلة أو عدم توفر "ثقافة الأنفاق" وفي تحسين المشروع بشكل ملحوظ.
١.٢.١.٢ البلدان التي لديها تقليد بناء وإدارة الأنفاق
نادرا ما يتمّ دمج مفهوم "نظام معقد" في بادئ الأمر وذلك على حساب التحسين الشامل للمشروع. في كثير من الأحيان يتم تحديد "هندسة" البنية التحتية الجديدة من قبل أخصائيي التخطيط دون أي تكامل في إدماج القيود ومكونات النفق.
ومع ذلك فمن الضروري أن تؤخذ في الاعتبار منذ هذه المرحلة جميع المعلمات والواجهات التي تم وصفها في الفقرة ١.١ أعلاه، وعلى وجه الخصوص:
يشكل المخطط التمهيدي العرضي الوظيفي المرحلة الرئيسية الثانية من تصميم الأنفاق بعد تحديد المحاذاة. كما هو الأمر بالنسبة للمرحلة الأولى، يجب أن يؤخذ نهج "النظام المعقّد" في الاعتبار بعناية فائقة، في بادئ الأمر قدر المستطاع من قبل فريق متعدد التخصصات من ذوي الخبرة. يجب الانتباه الى كل من المعلمات والجوانب التي تم وصفها في فقرة النفق هو نظام معقّد.
لا تكون هذه المرحلة الثانية (المخطط التمهيدي العرضي الوظيفي) مستقلة عن المرحلة الأولى (المحاذاة)، ويجب أن تراعي بوضوح الأحكام الناتجة عن ذلك. تكون المرحلتين مترابطتين ومرتبطة بشكل وثيق جدا.
وعلاوة على ذلك، كما هو مذكور في الفقرة ١.١.٢.٢ أعلاه، فإن عملية المرحلتين الأولتين هي تكرارية وتفاعلية. لا يوجد نهج يرتكز مباشرة على الرياضيات لجلب استجابة واحدة لتحليل "النظام المعقد". ولا يوجد أيضا أي جواب فريد واحد ولكن عدد محدود جدا من إجابات جيدة وعدد كبير من الإجابات السيئة. ان خبرة فريق متعدد التخصصات ضروري للتوصل إلى تحديد حل جيد بسرعة.
توضح الأمثلة المقتبسة في الفقرة ١.٢.١ أعلاه أن أحكام "المخطط التمهيدي العرضي الوظيفي" يمكن أن يكون لها تأثير كبير على تصميم المحاذاة الأفقية والعمودية.
وتبين التجربة أن تحليل "المخطط التمهيدي العرضي الوظيفي" هو في كثير من الأحيان ناقص ومحدود بأحكام الهندسة المدنية وحدها، الأمر الذي يؤدي حتما إلى:
المعلمات الرئيسية ل" ملامح المقطع العرضي العملي" هي كالتالي:
ان توصيات PIARC هي عديدة في مجالات السلامة والإدارة لوضع الصيغة النهائية لدراسات السلامة، لتنظيم الإدارة وحالات الطوارئ، فضلا عن أحكام الإدارة. ندعو القارئ إلى مراجعة موضوع: انظر فصل "السلامة" والفصل حول "العوامل البشرية المتعلقة بسلامة الأنفاق".
يعالج هذا الفصل في المقام الأول واجهات السلامة والإدارة ضمن "النظام المعقد". تشير جداول القسم ١.١.٥.٢ أعلاه إلى درجة الترابط بين كل معلمة مقارنة مع مجموعات فرعية مختلفة من المشروع.
هناك عدد معين من المعلمات يكون لها تأثير كبير منذ بدء المشروع وينبغي تحليلها في المراحل الأولى للتصميم والتعامل بشكل خاص مع:
هذه المعلمات الرئيسية لتصميم النفق هي أيضا من العوامل الأساسية ل"تحليل ألأخطار" ومسودات "خطة عمل تدخل فرق الطوارئ". لهذا السبب نعتبر أنه ينبغي القيام ب "تحليل أولي للمخاطر"، مرتبط بتحليل أولي ل"خطة الاستجابة للطوارئ" في المراحل الأولى من التصميم الأولي. يساهم هذا التحليل في وصف أفضل الملامح المحددة للنفق والمواصفات العملية والمتعلقة بالسلامة التي يجب مراعاتها. كما أنه يساهم في تحليل هندسي قيّم، لتصميم أفضل ولتحسين وتحقيق أمثلية تقنية ومالية.
ويتم تفصيل هذه المعلمات وتأثيراتها في الفقرات التالية.
١.٢.٣.٢ المعلمات المتعلقة بحركة المرور وطبيعتها
لهذه المعلمات تأثير رئيسي على ملامح المقطع العرضي العملي (انظر ١.٢.٢)، ومن خلاله تأثير جزئي على التخطيط:
هذه المعلمة أساسية وتتعلق بالأحكام الفنية والتصميم العام. تؤثر هذه المعلمة أيضا في كثير من الأحيان على المحاذاة (مخارج مباشرة إلى الخارج) وأحكام البناء: ممرات عبور- أروقة تحتية - أروقة موازية - ملاجئ متصلة بأروقة.
يتطلب تحليلها نهج متكامل مع تصميم التهوية (ولا سيما التهوية في حالة نشوب حريق)، حجم حركة المرور، وتحليل المخاطر، وصياغة خطة عمل الاستجابة للطوارئ (بشكل خاص التحقيق في سيناريوهات التهوية / التدخل) وأساليب البناء.
من وجهة نظر عملية، ينبغي تحديد المسارات وخصائصها الهندسية والتباعد من أجل ضمان تدفق الناس الأصحاء والمعوقين.
ينبغي ضمان التجانس، الوضوح وطابع الترحيب والهدوء لهذه المرافق. وهي تستخدم من قبل الناس في حالات توتر (حادث - حريق)، في مرحلة الانقاذ الذاتي (قبل وصول خدمات الطوارئ). فيجب أن يكون استخدامها ذو طابع طبيعي بسيط وفعال ومهدئ، وذلك لتجنب تحول الوضع من حالة توتر إلى حالة ذعر.
صممت منشأت التهوية لتشكل نظام تهوية نقية "تهوية طولية" يكون لها تأثير محدود على "المقطع العرضي العملي" أو على "المحاذاة".
ليست هذه هي الحال لمنشأت "التهوية الطولية" المجهزة بقناة لإستخراج الدخان، أو لأنظمة "التهوية العرضية"، أو "شبه عرضية" أو أنظمة "شبه طولية"، أو نظم "مختلطة"، أو لأنظمة التهوية المتضمنة مهاوي أو أروقة تسمح بسحب أو بتفريغ الهواء الى الخارج غير بوابات النفق. كل هذه التسهيلات لها تأثير مهم جدا على "المقطع العرضي العملي"، و "المحاذاة" وجميع الهياكل الإضافية تحت الأرض.
تم تصميم منشأت التهوية في بيئة حركة المرور أساسا من أجل:
توفر منشأت التهوية وظائف إضافية:
لا تتعلق منشأت التهوية فقط بمنطقة حركة المرور. بل تتعلق أيضا:
يجب تصميم منشأت التهوية بحيث تكون قادرة على:
للتواصل مع المستخدمين تأثير هام على "ملامح المقطع العرضي العملي" من خلال الإشارات.
لا تتصل التأثيرات الرئيسية الأخرى ب "النظام المعقد". بل تتصل بالنظام الفرعي المتعلق بمعدات الإدارة، ولا سيما المراقبة عن بعد، الكشف، الاتصالات، إدارة حركة المرور، الرقابة والإشراف، فضلا عن تنظيم الإخلاء.
قد تتطلب ادارة النفق وتدخل فرق الصيانة ترتيبات خاصة من أجل تمكين التدخلات في ظل ظروف السلامة الكاملة، والحد من القيود المفروضة على حركة المرور.
وتتعلق هذه الترتيبات على سبيل المثال بتوفير المواقف الجانبية أمام ألمنشآت تحت الأرض التي تستوجب صيانة دورية، وسهولة الوصول إلى المواد لاستبدالها وصيانتها (وخاصة المواد الثقيلة أو المرهقة).
ليس الهدف من هذا القسم وصف منشأت ومعدات الادارة ووظائفها أو تصميمها بالتفصيل. يتم تعريف هذه العناصر في توصيات " دليل أنفاق الطرق"، وكذلك في الكتيبات أو التوصيات الوطنية الواردة في القسم ١.٦ أدناه.
انما الهدف هو لفت انتباه المالكين والمصممين إلى قضايا معينة خاصة بالمعدات وألمنشآت في ادارة الأنفاق.
يجب أن توفر معدات الإدارة الظروف المناسبة لسبب وجود النفق وهي تأمين حركة المرور وتوفير مستوى جيد من الراحة والسلامة على حد سواء للمستخدمين عند عبور النفق.
ينبغي أن تكون منشأت الادارة مناسبة لوظيفة النفق، لموقعه الجغرافي، لسماته الجوهرية، لطبيعة حركة المرور، والبنى التحتية الأولية والنهائية للنفق، والقضايا الرئيسية المتعلقة بالسلامة وتنظيم الطوارئ، وكذلك النظم والبيئة الثقافية والاجتماعية والاقتصادية للبلد الذي يقع النفق فيه.
هناك عدد هائل من منشأت الادارة التي لا تساهم تلقائيا في تحسين مستوى الخدمة والراحة والسلامة في النفق. فإنها تتطلب المزيد من الصيانة والتدخل البشري، والتي، إذا لم يتم تنفيذها، قد تؤدي إلى تدني في اعتمادية النفق ومستوى السلامة فيه. كما أن تجاور الأدوات أو إساءة استعمالها هو أيضا عديم الفائدة. على ألمنشآت أن
تتناسب، تتكامل وتتكرر في بعض الأحيان (خاصة تلك المتعلقة بالمهام الأساسية للسلامة) على أن تشكل وحدة متماسكة.
منشأت الإدارة هي "حية":
تؤدي جميع هذه الاعتبارات إلى اتخاذ القرارات الاستراتيجية وأبرزها:
١.٢.٤.٢. أ – الطاقة - مصادر الطاقة - التوزيع الكهربائي
لتشغيل المعدات في النفق يجب توفّر مصادر الطاقة. تستوجب الأنفاق الكبيرة طاقة من عدة ميجاوات (MW)، والتي قد لا تكون متاحة دائما في الموقع. يجب اتخاذ ترتيبات خاصة منذ المراحل الأولى للتصميم من أجل تعزيز الشبكات الموجودة والاعتماد عليها بشكل أفضل، أو في كثير من الأحيان لإنشاء شبكات جديدة. ان التيار الكهربائي أمر ضروري لإدارة النفق وهو ضروري أيضا لبنائه.
على إمدادات الطاقة الكهربائية وتوزيعها داخل النفق أن تقدّم:
لكل نفق ميزات محددة. لذلك يجب أن يخضع كل نفق لتحليل محدد وفقا لموقعه الجغرافي، لسياق الشبكات الكهربائية الموجودة، وظروف إمدادات الطاقة (أولوية أو غير أولوية)، إمكانية رفع مستوى الطاقة والاعتماد على الشبكات العامة الموجودة، والمخاطر الخاصة بالنفق، وشروط تدخل خدمات الطوارئ.
وبناء على ذلك يجب تصميم ألمنشآت، وتنفيذ إجراءات الإدارة وفقا لإمكانية الاعتماد على النظام والخيارات التي تم اتخاذها خلال مرحلة التصميم.
الأهداف المتعلقة بالسلامة في حال انقطاع التيار الكهربائي هي:
عادة يتم تنفيذ الترتيبات التالية لتوريد الطاقة الكهربائية:
١.٢.٤.٢ ب التهوية
توصيات PIARC عديدة في هذا المجال، وتشكل المرجعيات الدولية الأساسية لتصور وتصميم منشأت التهوية. بالإضافة إلى القسم ١.٢.٣.٤ أعلاه، ينبغي على القارئ مراجعة قسم التهوية.
ومع ذلك، يجب أن نتذكر أنه حتى لو كانت أجهزة التهوية تشكل احدى ألمنشآت الأساسية لضمان الصحة والراحة والسلامة لمستخدمي الأنفاق، فهي فقط احدى روابط النظام، اذ انها تعتمد بشكل رئيسي على المستخدمين، والقيمين على الادارة والمشغلين وفرق الطوارئ والإنقاذ من خلال سلوكهم وخبرتهم وقدرتهم على العمل.
لا تستطيع منشأت التهوية وحدها التعامل مع جميع السيناريوهات، ولا أن ترضي جميع المهام التي ينبغي افتراضها، خاصة فيما يتعلق بتنقية الهواء وحماية البيئة.
ان أهمية اختيار نظام التهوية وأبعاده يتطلب خبرة طويلة، وفهم للظواهر المعقدة المتعلقة بميكانيكية السوائل في بيئة مغلقة، بالترابط مع المراحل المتعاقبة لتطوّر الحرائق، والانتشار، والتبادلات الشعاعية والحرارية، فضلا عن تطوّر وانتشار الغازات السامة والدخان.
تعتبر منشأت التهوية بشكل عام مستهلك هام للطاقة لذا ينبغي التركيز بشكل خاص على تحديد أبعادها وإدارتها، وذلك باستخدام النظم الخبيرة على سبيل المثال.
قد تكون منشأت التهوية معقدة جدا، وقد تتطلب إدارتها في حال نشوب حريق الاعتماد على نظم آلية تسمح بإدارة والسيطرة على الوضع بشكل أكثر فعالية من المشغّل الخاضع للضغط والإجهاد.
كما هو مبين في القسم ١.٢.٣.٤ أعلاه، على منشأت التهوية تلبية متطلبات الصحة والنظافة بشكل أساسي خلال الظروف العادية لالادارة، وأن تستوفي أهداف السلامة في حالة نشوب حريق.
على منشأت التهوية أن تتوافق مع معايير الجودة الرئيسية مثل الصلابة والموثوقية والقدرة على التكيّف وفترة الحياة والاستفادة المثلى من استهلاك الطاقة.
١.٢.٤.٢ ج معدات إضافية لمنشأت التهوية
هناك نوعين من التجهيزات الإضافية للتهوية التي غالبا ما تكون موضوع طلب ملح من قبل الجهات المعنية وجمعيات المقيمين أو اللوبيات:
على القارئ مراجعة القسم المتعلّق ب تأثير النفق على نوعية الهواء في الخارج.
ان تنفيذ منشأت لتنظيف الهواء هو طلب متكرر من قبل جمعيات حماية المقيمين في المناطق الحضرية. ان تكلفة بناء هذه ألمنشآت، وهي عادة مثبتة تحت الأرض، كبيرة جدا وكذلك تكلفة تشغيلها وصيانتها. وهي أيضا مستهلك كبير للطاقة.
تعتبر النتائج حتى الآن غير مقنعة، ويعود ذلك بشكل خاص لانخفاض الانبعاث من المركبات بشكل كبير وإلى الصعوبة التي تواجهها هذه الأنظمة في تنظيف تركيزات منخفضة جدا من الملوثات في النفق والموجودة في كميات كبيرة من الهواء. ونتيجة لذلك، ان العديد من الأنظمة التي تمّ تثبيتها في السنوات العشر الأخيرة لم تعد تشغّل الآن.
ان مستقبل منشأت تنظيف الهواء غير مؤكد في البلدان التي تعتمد أنظمة قسرية وتفرض تخفيضات أكثر صرامة بشأن انبعاث الملوثات عند المصدر.
ب. نظام إخماد الحريق الثابت (FFSS).
يتعامل القسم الأنظامة الثابتة لمكافة الحريق مع هذه المسألة وعلى القارئ مراجعته.
التقنيات عديدة وهي تستجيب لمعايير متنوعة: مكافحة الحرائق - احتواء الحريق - الحد من الاشعاع الحراري والحرارة للمستخدمين المتواجدين في المنطقة المجاورة للحريق - الحفاظ على بنية النفق ضد الأضرار الناجمة عن ارتفاع في درجة الحرارة، الخ.
على الرغم من تقديم جوانب إيجابية، ان هذه الأنظمة تقدّم أيضا جوانب سلبية تتعلق بشكل خاص بتدهور ظروف الرؤية إذا تمّ تفعيلها عند بداية الحريق. يتطلب استخدام نظام FFSS اتباع نهج متكامل ازاء جميع جوانب سلامة المستخدمين، بما في ذلك استراتيجية التهوية والإخلاء.
ان اتخاذ قرار اعتماد هذه الأنظمة أو عدم اعتمادها معقّد وله آثار هامة. يجب أن يخضع لدراسة معمقة بشأن ظروف سلامة العمل وإلى القيمة المضافة المتوقعة عند تنفيذ هذا النظام. لا ينبغي أن يتخذ القرار تحت تأثير الموضة أو اللوبي.
يتطلب نظام FFSS تنفيذ تدابير صيانة هامة، وإجراء اختبارات منتظمة ومتكررة التي من دونها لا يمكن ضمان الوثوق به.
١.٢.٤.٢. د الاضاءة
تعرضت توصيات اللجنة الدولية للإضاءة (CIE) لانتقادات من قبل PIARC حيث أنها تؤدي الى مستويات مرتفعة من الاضاءة. على القارئ مراجعة التقرير الفني الصادر عن اللجنة الأوروبية للتطبيع الذي يطرح العديد من الطرق بما في ذلك CIE.
تشكل الإضاءة أداة أساسية لضمان راحة وسلامة مستخدمي النفق. يجب تكييف أهداف مستوى الإضاءة مع الموقع الجغرافي للنفق (في الحضر أم لا)، ومواصفاته (قصير أو طويل جدا) ومع حجم وطبيعة حركة المرور.
تستهلك معدات الإضاءة الطاقة بشكل كبير ويتم تطويرها بهدف تحسين خصائصها وأدائها.
١.٢.٤.٢. ه نقل البيانات - الإشراف - SCADA
SCADA هو "جهاز العصبي" و "دماغ" النفق، الذي يقوم بتجميع ونقل ومعالجة المعلومات، ومن ثم ينقل تعليمات التشغيل للأجهزة.
يتطلب هذا النظام تحليلا دقيقا وفقا لشروط محددة داخل النفق، كمنشأته، تنظيم وطرق الادارة، سياق المخاطر في النفق، فضلا عن الترتيبات والإجراءات التي يتم تنفيذها في حالات التدخل.
يجب القيام بتحليل دقيق لتنظيم مركز الإشراف والرقابة، وفقا للسياق المحدد للنفق (أو لمجموعة الأنفاق)، وللوسائل البشرية والمادية الضرورية، والمهام التي يفترض تأمينها، والمساعدات الضرورية التي تؤمنها الأجهزة التلقائية التحكم أو الأنظمة الخبيرة إلى القيمين على الادارة والتشغيل في حال وقوع حادث، فتسمح بتقليل وتبسيط مهامهم، وجعلها أكثر كفاءة.
ان التصميم التفصيلي لهذه الأنظمة طويل وحساس ويتطلب منهجية صارمة للغاية لتطوير والتحكم بمراحل متتالية (خاصة خلال اختبارات المصنع) من التجارب ومن التحكم العام بعد وضع جميع الأنظمة في الموقع. وتظهر التجربة أن أخطاء عديدة تمّ ملاحظتها في هذه الأنظمة هي نتيجة الثغرات التالية:
يلخص القسم أنظمة الاشراف والتحكّم من الدليل مختلف هذه الجوانب.
١.٢.٤.٢ و اتصالات الراديو – دوائر ذات الجهد المنخفض
تشمل هذه ألمنشآت:
١.٢.٤.٢ ز التأشير
يتناول هذا القسم موضوع التأشير
ان الإفراط في استخدام الإشارات مسيء الى أهميتها وأهدافها في الأنفاق أكثر من أي من ألمنشآت الأخرى.
يجب أن يكون الوضوح والتناسق والتجانس والتسلسل الهرمي للاشارة (الأولوية لإشارات الإخلاء والمعلومات للمستخدمين) من أولويات تصميم الإشارات داخل النفق وعلى مداخله.
تعتبر أجهزة اشارة أي لوحة أو لافتة ثابتة، إشارات خطوط المرور، إشارات رسائل متغيرة، أضواء المرور والوقوف، الاشارات الى مخارج الطوارئ، الإشارات المحددة لهذه المخارج، الاشارات الى خلوة السلامة، الأجهزة المستخدمة لإغلاق الممرات (حواجز قابلة للنقل)، العلامات الأفقية وشرائط الدمدمة الأفقية كلها أجزاء من أجهزة الإشارات. فهي تؤمن التواصل مع المستخدمين.
١.٢.٤.٢. ح أجهزة لمكافحة الحرائق
تكون أجهزة الكشف عن الحرائق إما موضعية (الكشف عن الحريق في المحطات تحت الأرض أو في الغرف التقنية)، أو خطية (كابل الاستشعار الحراري) داخل منطقة حركة المرور.
هناك العديد من الأجهزة لمكافحة الحرائق:
١.٢.٤.٢. ط معدات مختلفة
يمكن استعمال معدات أخرى وفقاً للأهداف والاحتياجات المتعلقة بالسلامة والراحة وحماية الهيكل. في ما يلي بعض الأمثلة على ذلك:
يؤدي تطوير (لا سيما لتحسين السلامة) وتجديد الأنفاق الموجودة قيد الاستخدام إلى مشاكل محددة من حيث التحليل والأسلوب. اذ ان درجة الحرية هي أقل منها للأنفاق الجديدة لأنه من الضروري أن تأخذ في الاعتبار المساحة والقيود القائمة. غير ان التقنيات الخاصة بكل نوع من المعدات وبعملية إدماجها فهي متطابقة.
ان تجديد وتطوير نفق قيد الاستخدام يؤدي في كثير من الأحيان إلى زيادة الجدول الزمني للبناء والتكاليف، في ظل شروط سلامة محدودة خلال الأعمال، ومع تأثيرات عدم التحكم بحجم حركة المرور وظروفها. غالبا ما تكون هذه العيوب نتيجة تحليل غير مكتمل للوضع القائم، وحالة النفق الحقيقية وحالة منشأته وبيئته، بالاضافة الى عدم توفّر الاستراتيجية والإجراءات التي من شأنها تخفيف التأثيرات على حركة المرور.
يقترح القسم تقييم وتحسين السلامة في الأنفاق الموجودة منهجية لتشخيص سلامة الأنفاق القائمة ووضع برنامج تطوير. وبالإضافة إلى ذلك، يعرض القسم ادارة التشغيل خلال أعمال الصيانة والتجديد قضايا محددة تتعلق بالأعمال التي نفذت في أنفاق قيد الاستخدام. تساعد هذه الترتيبات في تخفيف المشاكل المذكورة أعلاه.
ومع ذلك لا بد من أن نوجّه انتباه القارئ إلى النقاط الرئيسية في الأقسام التالية.
ان التشخيص المفصل والدقيق للنفق هو مرحلة أساسية في عملية تطويره وتجديده. للأسف غالبا ما يتم اهمال هذه المرحلة.
يتطلب التشخيص العملي للنفق ما يلي:
يجب أن يستكمل هذا التشخيص المادي بتشخيص يتعلق بالتنظيم والصيانة وإجراءات الإدارة والتشغيل، فضلا عن تشخيص محدد بشأن جميع الوثائق المتعلقة بتنظيم تدخلات الإنقاذ والسلامة. قد تؤدي هذه المرحلة من التشخيص في نهاية المطاف إلى وضع إجراءات لتدريب مختلف الأطراف المعنية بالتدخل من أجل تحسين أوضاع سلامة النفق العامة في حالته الأولية قبل التجديد.
يجب أن يتبع التشخيص تحليل لمخاطر النفق وفقاً لحالته الفعلية. لهذا التحليل هدف مزدوج:
على التشخيص أن يحدّد (دون التعرض لخطر اكتشافات متأخرة خلال فترة الأشغال) إذا كان بالامكان تعديل ألمنشآت القائمة، والتي يفترض أن تكون صالحة للعمل، أو يمكن إضافتها أو دمجها في ألمنشآت التي سيتم تحديثها في المستقبل (توافق تكنولوجي - الأداء خاصة فيما يتعلق بجمع البيانات ونقلها، وأجهزة التشغيل التلقائي وSCADA).
يشمل برنامج التجديد أو التطوير مرحلتين.
ان تطوير البرنامج هو نتيجة:
وفقاً للبيئة المادية للنفق والمساحات المتاحة، ان برنامج التأهيل الأمثل للبنية التحتية أو المعدات قد لا يكون ممكنا في ظل ظروف مقبولة، وقد يكون من الضروري تحديد برنامج أكثر تقييدا. قد يتطلب هذا البرنامج المقيّد تنفيذ تدابير تخفيفية لضمان المستوى المطلوب من السلامة بما يعني الشكل العام بعد الانتهاء من الأشغال.
يتطلب التحقق من صحة البرنامج:
لا يتطلب برنامج التطوير أو التحسين بالضرورة أعمال مادية. قد يتكون فقط من تعديل في وظائف النفق، أو في ترتيبات الادارة والتشغيل، على سبيل المثال:
تنطوي مرحلة تنفيذ التصميم والبناء على ترجمة برنامج التحديث أو التطوير إلى مواصفات فنية وتعاقدية مع تنفيذها.
تتطلب هذه المرحلة تحليل مفصل جدا حول:
تتوزع "حياة النفق" بشكل عشوائي الى عدة مراحل رئيسية وأبرز حصصها هي:
وهي أهم مرحلة من مراحل حياة نفق جديد. فهي حاسمة من حيث تكاليف الإنشاء والإدارة والسلامة، فضلا عن إدارة المخاطر التقنية والمالية.
تتطلب هذه المرحلة تكامل بين كافة جوانب "النظام المعقّد" التي تشكل النفق. على أن يبدأ هذا التكامل منذ مرحلة مبكرة من التصميم (انظر الفقرات أعلاه).
تشهد التجارب على أنه للأسف نادرا ما تكون كذلك، وأنه غالبا ما يكون تصميم نفق هو نتيجة سلسلة من المراحل التي تعتبر مستقلة. ولو بشكل كاريكاتور، يمكننا ملاحظة ما يلي:
بما يتعلق بالهندسة المدنية، فإن الجانب الأكثر أهمية هو إدارة المخاطر التقنية (ولا سيما الجيولوجية) وجميع العواقب الناتجة بشأن تكاليف البناء ومدتها.
يجب الأخذ بعين الاعتبار جميع الاعتبارات المتعلقة بإدارة مخاطر البناء منذ التصميم، على أن تكون هذه الاعتبارات مفصلة وأن يتم عرضها على صاحب النفق. ويجب أن توضع القرارات المتعلقة بالمخاطر وتكون موثقة بوضوح.
ان قرار اتخاذ بعض المخاطر لا يشكل بالضرورة خطأ، ويجب ألا يكون بالضرورة ممنوع، لأنه نتيجة لذلك قد نتمكن من مراعاة بعض الحتميات على سبيل المثال بشأن جدول زمني ضيق، الذي قد لا يتوافق مع تنفيذ جميع التحقيقات التي ينبغي القيام بها للقضاء على جميع الشكوك.
ومع ذلك ان قرار اتخاذ أي مخاطر يجب أن يكون نتيجة تفكير مفصل جدا بشأن:
ان قرار المخاطرة لا يجب أن يكون نتيجة للإهمال أو عدم الكفاءة من قبل مختلف الأطراف.
بما يتعلق بمنشأت الادارة والتشغيل، على القارئ التنبه إلى:
غالبا ما يتم التقليل من هذه المرحلة في "حياة نفق"، وأخذها في الاعتبار في وقت متأخر جدا. فإنها تتطلب بعض الوقت الذي لا يكون متوفر في كثير من الأحيان، مما يؤدي إلى التكليف في ظل ظروف غير مرضية، إن لم يكن يعرّض لمخاطر عالية من حيث السلامة.
تشمل هذه المرحلة ما يلي:
المهمة الرئيسية هي ضمان ما يلي:
ومن الضروري أيضا النظر الى ادارة النفق بموضوعية وعلى مسافة الى الروتين اليومي من أجل:
ان هياكل الانفاق مكلفة نسبيا" لجهة الهندسة المدنية فيما يتعلق ببنائها وادارة تشغيلها. ويجب إيلاء اهتمام خاص منذ بداية المشروع من أجل رصد أي فرصة لتحقيق أمثلية تقنية ومالية.
منذ مراحل التصميم الأولى، ينصح بتنفيذ عملية تتضمن:
تمكن هذه العملية التحديد الأمثل للمشروع (تكاليف الإنشاء والادارة) وتحسين إدارة المخاطر التقنية والمالية، فضلا عن الجدول الزمني.
ان تكاليف بناء الأنفاق يتغيّر كثيرا وأنه من المستحيل إعطاء نسبة التكلفة لكل كيلومتر، وذلك لأن هذه النسب قد تختلف بشكل كبير (متوسط من ٥-١) وفقا لما يلي:
بالاجمال يمكن الاشارة الى أن متوسط تكلفة نفق، يتم بناؤه في ظل ظروف جيوتقنية عادية تصل الى حوالي عشرة أضعاف تكلفة بناء ما يعادلها من بنية تحتية في الهواء الطلق (خارج المناطق الحضرية).
يمكن تقسيم تكلفة إنشاء نفق إلى ثلاثة أنواع من التكاليف:
يظهر المخططان أدناه أمثلة حول تقسيم تكاليف البناء، من ناحية للأنفاق حيث شروط أعمال الهندسة المدنية فيها غيرمعقدة، ومن ناحية أخرى للأنفاق حيث تكون شروط أعمال الهندسة المدنية أقل مواتاة.
رسم ١.٥.١: تقسيم تكاليف البناء
ملاحظة: تظهر هذه المخططات مدى أهمية تكاليف الأعمال المدنية وتظهر النتائج المترتبة على مضاعفة تكاليف أعمال الهندسة المدنية تقريبا (الرسم البياني الأيمن).
يمكن تقسيم تكاليف ادارة النفق الى ثلاثة أنواع من التكاليف:
ملاحظة: تظهر هذه المخططات مدى أهمية تكاليف التشغيل والصيانة وكيف أنه من الضروري منذ المراحل الأولى من تصميم النفق اختيار الترتيبات التي تسمح من الاستفادة المثلى من التكاليف المتكررة لادارة التشغيل والصيانة.
رسم ١.٥.٢: تقسيم التكاليف خلال فترة ثلاثين عام
يتعلق هذا الفصل بأعمال التجديد أو التطوير المطلوبة بهدف "التطوير" للتماشي مع أنظمة جديدة. تتعلق الأعمال بترتيبات الإجلاء، ومقاومة الهيكل للحريق، منشآت ادارة تشغيل والسلامة، وجميع المتطلبات للإمتثال لأنظمة السلامة الجديدة.
ليس من الممكن إعطاء أسعار إحصائية نظرا لتنوع الأنفاق الموجودة ولحالتهم، ولحركة المرور، ولمتطلبات أنظمة السلامة الجديدة التي قد تكون أكثر أو أقل صرامة و تختلف من بلد إلى آخر.
أظهرت الملاحظات التي أبديت في فرنسا لهذا النوع من أعمال التطوير بهدف الامتثال للأنظمة الجديدة، والتي يتم تنفيذها منذ عام ٢٠٠٠، وجود تفاوت كبير في الميزانيات المطابقة للتكاليف يتراوح ما بين نحو عشرة ملايين يورو وعدة مئات من ملايين اليورو (هناك عدة برامج تطوير بميزانية قدرها أكثر من ٢٠٠ مليون يورو).
تشكل الأنفاق بنية تحتية مكلفة من حيث البناء والادارة، ولكن بالمقابل هناك منافع اقتصادية تتعلّق بالتنمية الإقليمية، سيولة حركة المرور، الراحة والسلامة، وطرق موثوق بها (المعابر الجبلية)، فضلا عن حماية البيئة.
يتم تأمين تمويل هذه الأعمال إما عن طريق:
لا يعتزم هذا الدليل تفصيل هذه الأوضاع المختلفة للتمويل، أو تقديم آلياتها، ميزاتها أو عيوبها. ولكن من المهم تقديم بعض الإرشادات الرئيسية الناتجة عن تجربة، والتي تشكل توضيحاً أولياً.
أ) التمويل من قبل السلطات العامة
ب) التمويل بواسطة "الامتياز" - النفق جزء من البنية التحتية العالمية
ان تمويل "نفق غير قائم بذاته" بواسطة "الإمتياز" (مع أو من دون تدخل مالي للجهات المانحة) هو الحالة العامة لنفق يشكل جزء من طريق سريع جديد بين المدن مع جمع رسوم المرور. يجري تقاسم تكاليف النفق (البناء والإدارة) ما بين النفق والبنية التحتية الخطية فوق سطح الأرض. تظهر التجربة أن المستخدمين يتقبلون ارتفاع قيمة الرسوم اذا تعدت متوسط نسبة رسم المرور بالكيلومتر في حال كانت البنية التحتية الجديدة تؤمن ما يكفي من قيمة مضافة بشأن توفير الوقت وخدمات أفضل أكثر اعتمادية والراحة والسلامة.
ج) التمويل بواسطة "الامتياز"- نفق معزول
يوجد فئتين رئيسيتين من الأنفاق المعزولة.
د) التمويل من خلال الشراكة بين القطاعين العام والخاص(PPP) أو ما شابه
تتمتع البلدان التي لديها العديد من الأنفاق بأنظمة وقد طوّرت توصيات ومبادئ توجيهية لتصميم وبناء وادارة وصيانة الأنفاق والسلامة وتدخل خدمات الإنقاذ فيها.
فيما يتعلق بشروط السلامة في أنفاق الطرق، تخضع البلدان المنتمية إلى الاتحاد الأوروبي للتوجيه ٢٠٠٤/٥٤/CE الذي ينص على حد أدنى من الترتيبات التي ينبغي تنفيذها من أجل ضمان سلامة المستخدمين في أنفاق يتعدى طولها ٥٠٠ متر والتي تشكل جزء من شبكة الطرق العابرة لأوروبا. تلتزم مجموعة أوسع من البلدان الأوروبية أيضا باتفاقية دولية وهي الاتفاقية الأوروبية المتعلقة بالنقل الدولي للمواد الخطرة على الطرق (ADR) وتشمل ترتيبات محددة للأنفاق. وقد نقلت كل من البلدان الأعضاء هذه الأنظمة الأوروبية الى التشريعات الوطنية الخاصة بها. واعتمدت بعض البلدان الأعضاء أنظمة إضافية أكثر تشدداً من تلك التي يمكن نقلها عن الأنظمة الأوروبية.
وقد تم وضع لائحة بالأنظمة والتوصيات المتعلقة بادارة وسلامة أنفاق الطرق بالتعاون بين لجنة ادارة انفاق الطرق PIARC ولجنة سلامة ادارة المنشآت تحت الأرض (ITA-COSUF) في الجمعية الدولية للأنفاق والمنشآت تحت الأرض (ITA - AITES). يمكن مراجعة هذه الوثيقة على موقع ITA-COSUF الالكتروني. هذه القائمة غير حصرية ولكنها تشمل لجنة دولية من سبعة وعشرين بلدا وثلاث منظمات دولية.
هناك العديد من البلدان التي لا تملك أي أنظمة تتعلق بالأنفاق وبسلامة الأنفاق لأنه ليس لديها أي أنفاق طرق على أراضيها. من المستحسن أن تقوم هذه البلدان باختيار مجموعة أنظمة كاملة ومنسقة من الأنظمة القائمة في بلد يتمتع بتجربة طويلة في مجال الأنفاق، وعدم اعتماد وثائق متعددة من بلدان ومصادر مختلفة. تشكل توصيات لجنة ادارة انفاق الطرق PIARC ، كما وردت بايجاز في هذا الدليل، بالإضافة الى تلك المذكورة في التوجيه الأوروبي ٢٠٠٤/٥٤/EC المراجع الدولية التي يجري تطبيقها على نحو متزايد في كثير من الأحيان.
يتضمن هذا الفصل قسمين رئيسيين:
شكّلت "شبكات الطرق المعقدة تحت الأرض" موضوع مباحثات فريق العمل الخامس PIARC خلال دورة ٢٠١٢-٢٠١٥.
تتضمن خطة العمل قسمين :
يشمل مصطلح "شبكات الطرق المغقدة تحت الأرض" المرافق التالية:
تتشارك هذه المرافق بعدّة خصائص مشتركة:
وكان الهدف من دراسة حالة هو اجراء جردة على المرافق التي تقع في هذه الخانة المتواجدة في العالم، بهدف تحليلها وتوليف المعلومات التي تم جمعها، وإصدار عدد من التوصيات الأولية التي تهّم المالكين والمصممين والمعنيين بادارة وتشغيل هذه المرافق.
بالرغم من أن هذه المجموعة من المعلومات ليست شاملة، والملخصات لا يمكن اعتبارها قاعدة بيانات ذات طابع علمي. ومع ذلك، فهي تحتوي على دروس ومعلومات ذات الصلة ومهمّة. علما" بأن عملية جمع المعلومات تناولت البلدان التي يأتي منها أعضاء الفريق العامل أو التي كان لهم فيها مراسلين فاعلين يمكن الاعتماد عليهم وذلك لأسباب تشغيلية.
كانت المنهجية على النحو لتالي:
نظرا" لحجم المعلومات الكبير الذي تمّ جمعه (أكثر من ٦٠٠ صفحة) لم يكن بالامكان اصدار نشرة شاملة تجمع كل هذه المعلومات. فضّل الفريق العامل
وقد تم تحليل سبعة وعشرين "مجموعة أنفاق". اللائحة مدرجة في § ١.٧.٢.٥ أدناه. تتضمن عدة "مجموعات" من ٤-٢ الأنفاق، مما يعني أن مجموع ٤١ نفق فردي قد تمّ تحليله.
تمثّل الرسوم البيانية أدناه التوزيع الجغرافي للأنفاق التي تمّ تحليلها.
الرسم ١.٧.١ : التوزيع الجغرافي للأنفاق التي تمّ دراستها
تظهر الأنفاق الأوروبية أكثر تمثيلا" في العينية التي تمّ تحليلها. يعود ذلك من جهة الى تخطيط مسبق أكبر لهذا النوع من الأنفاق على ألأراضي الاوروبية، للاستثمارات الكبيرة التي يتوجب تأمينها (مما يحّد عدد البلدان القادرة على توفيرها)، ومن جهة أخرى على صعوبة جمع المعلومات الشاملة في العديد من البلدان التي تمّ تحديدها في البدء.
بالتحديد، لم يتم استكمال التتحقيقات في التشيلي (سانتياغو)، في أوستراليا (ملبورن وسيدني) ومشروع آخر في كوريا الجنوبية لسوء الحظ قبل موعد اصدار هذا التقرير. لكنها سوف تكون موضوع التحديثات المقبلة خلال الدورة القادمة، التي من المقرّر أن تتضمّن أيضا" تحليلات اضافية في ألمانيا، الصين، اليابان، سينغابور والولايات المتحدة الأميركية.
يتناول ملخّص المعلومات الأساسية التي يتمّ تفصيلها في تقرير التحليل التالي:
١.٧.٢.٤ توصيات أولية
نتيجة هذه التحاليل، أصدر الفريق العامل عددا من التوصيات الأولية. سيتم تفصيل هذه التوصيات بشكل موسّع، وسوف يتّم نشرها في الجزء باء من التقرير في نهاية دورة ٢٠١٦-٢٠١٩.
هذه التوصيات الأولية، موضوع الفصل ١١ من التقرير (إدخال الرابط) يتناول الجوانب التالية:
أ- الهندسة
تقع شبكات الطرق تحت الأرض عموما" في المناطق الحضرية، ويواجه تصميمها (بما في ذلك مسارها) العديد من المعوقات.
غالبا ما تكون الشروط الهندسية سببا في وقوع الحوادث: متعرج، رؤية غير واضحة عند مناطق الدخول والخروج، عدم توافر الخصائص الكافية للمخارج أو المداخل، الظروف السيئة عند نقاط الاتصال ما بين ممرات الخروج من الأنفاق تحت الأرض وشبكة الطرق الرئيسية على سطح الأرض مما يتسبّب بالازدحام في النفق الرئيسي، الخ.
فمن المستحسن عند دراسة المسار:
ب- المقطع العرضي
تبيّن التحقيقات المذكورة أعلاه أن ٨٠٪ من الأنفاق التي تمّ تحليلها تمنع مرور المركبات التي تزن أكثر من ٣.٥ طن (أو ١٢ طنا)، من دون أن يأخذ تصميم هذه المرافق في الاعتبار موضوع تحديد عرض خطوط المرور والخلوص الرأسي (الارتفاع الحر) بشكل خاص.
تشير التحليلات التي أجريت في اطار المشاريع الأخيرة أنه بالامكان توفير الكثير (من ٢٠٪ إلى ٣٠٪ وفقا" للخصائص المرجوّة) عن طريق اعتماد حجم أصغر وخصائص مختلفة للأنفاق التي تحظّر مرور الشاحنات.
فمن المستحسن عند بداية المشروع، القيام بدراسات مفصلة حول "وظيفة" النفق المرجوّة، وظروف حركة المرور فيه (حجم ونوع المركبات)، فضلا عن الامكانات المالية وطرق التمويل بشكل يسمح باتخاذ القرار المناسب في اعتماد انشاء نفق بميزات هندسية مختلفة مبنية على الايجابيات والفوائد التي تسمح بتوفير المال من دون التقليل من مستوى الخدمة أو ظروف السلامة.
ج- التهوية
تخضع شبكات الطرق تحت الأرض عموما" لحركة مرور كثيفة. تتكرّر وترتفع فيها نسبة احتمال حدوث "ازدحام مرور". ينبغي تصمم نظام التهوية وفقا لذلك، مع اعتماد تحليل مفصل للمخاطر والأخطار، والأخذ بعين الاعتبار وجود "الازدحام".
نادرا" ما يكون نظام "تنقية" الهواء الطولي الحل الصحيح للاستجابة لجميع معايير السلامة، وخاصة في حالة نشوب حريق عند مطلع ازدحام في حركة المرور. تحدث التهوية الطولية في الواقع تواجد متدرج للدخان عند مصدر النار، يشكّل خطرا" على المستخدمين المتحاصرين في المنطقة بسب ازدحام حركة المرور.
ان إضافة قناة استخراج الدخان تكون في كثير من الأحيان أساسية، أو اعتماد نظام تهوية عرضية أو شبه عرضية، في حال تعثّر تنفيذ أي تدبير آخر للحد من الخطر أو تمّ اعتباره غير واقعي وموثوق به.
ومن الضروري أيضا اعتماد أجهزة تسمح بتأمين استقلالية مختلف فروع شبكة الأنفاق بحيث تصبح مستقلة عن بعضها البعض، وذلك للحّد من انتشار الدخان عند حدوث حريق.
ينبغي دراسة موضوع تحليل المخاطر المرتبطة بالمركبات التي تحمل بضائع خطرة في الأنفاق الواقعة في المدن مع حركة مرور كثيفة جدا بشكل دقيق. لا يوجد أي نظام تهوية قادر بشكل فعّال على الحد من آثار المواد الخطرة عند حدوث حريق كبير في ظل ظروف حركة مرور من هذا القبيل.
د- مكافحة الحريق
يجب أن يخضع الإطار الزمني اللازم لفرق الاستجابة انطلاقا" من ثكناتها للوصول الى الموقع على تحليل مفصل في ظل ظروف حركة المرور العادية أو خلال ساعات الذروة. ويهدف ذلك الى تحديد ما إذا كان من الضروري انشاء مرافق تدخّل أوّلية بالقرب من النفق.
ان معدل تجديد الطاقم البشري في فرق الاطفاء مرتفع نسبيا في المناطق الحضرية، وتكون عمليات التدخّل في الأنفاق نادرة نسبيا مما قد يؤدي الى فقدان بعض المهارات. مما يجعل من الضروري اعتماد أدوات للتعليم والتدريب المستمر لفرق التدخّل. قد يشكّل النموذج الظاهري الثلاثي الأبعاد لشبكة النفق 3D، بالاضافة الى جهاز المحاكاة، أدوات مناسبة وفعّالة وسهلة الاستعمال.
ه- الاشارات
من الضروري ضمان رؤية جيدة حول ممرات الخروج ووضوح كامل في قراءة الاشارات للحّد من مخاطر وقوع الحوادث عند نقاط ممرات الخروج عن الطريق الرئيسي.
ينبغي تحليل مواقع المحوّلات والتقاطعات ومواقع ممرات الدخول والخروج ومفهوم الاشارات واللافتات في المراحل الأولى من دراسة التخطيط
و- البيئة
للحّد من تلوث الهواء، غالبا" ما تطالب المجتمعات المحلية والسكان بتركيب أنظمة لمعالجة الهواء المنبعث من النفق قبل تصريفه إلى الخارج.
وبالتالي فان قرار تركيب معدات لمعالجة الهواء لا ينجم عادة" عن قرار عقلاني أو تقني، بل نتيجة ضغوط المجتمع. لذا ينبغي قبل اتخاذ أي قرار:
ز- ظروف المرور - ادارة حركة المرور
يجب تجهيز نقاط الاتصال ما بين ممرات الخروج وشبكات الطرق السطحية بشكل يسمح بالاشراف وإدارة حركة المرور مباشرة في الوقت عينه. يقلّل هذا الترتيب من احتقان حركة المرور في النفق وتحسين السلامة في حال وقوع حوادث في النفق تستوجب اخلاء سريع للمستخدمين.
ح- ادارة التشغيل
عموما"، يتم تأمين التنسيق بين مختلف مشغلي البنى التحتية المتصلة ببعضها بشكل مناسب. ولكن غالبا" ما يكون من الضروري تحسينها عبر توضيح وضع ودور كل منهم (خاصة في حالات الازدحام المروري والحريق)، من خلال تحديد الإجراءات المشتركة، وتحديد الأولويات بين المرافق المختلفة وحركة المرور فيها.
| القارّات | البلدان | المدن | اسماء "مجمعات الأنفاق" | الملاحق |
|---|---|---|---|---|
| آسيا | الصين (CHN) | شانغشا Changsha | نفق ينغ بان Yingpan Tunnel | ١-١ |
| اليابان (J) | طوكيو Tokyo | شي يودا Chiyoda | ١-٢ | |
| يامات Yamate | ١-٣ | |||
| كوريا الجنوبية (ROK) | سيول Seoul | شينليم-بونغ شون و شينليم-٢ Shinlim-Bongchun and Shinlim-2 | ١-٤ | |
| أوروبا | النمسا (A) | فيينا Vienna | كايسرمولن Kaisermühlen | ٢-١ |
| بلجيكا (B) | بروكسيل Brussels | ليوبولد Leopold II | ٢-٢ | |
| بيليارد Belliard | ٢-٣ | |||
| الجمهورية التشيكية (CZ) | براغ Prague | مجمّع نفق بلانكا (٣ أنفاق) (Blanka Tunnel complex (3 tunnels) | ٢-٤ | |
| مرازوفكا و ستراهوف Mrazovka and Strahov | ٢-٥ | |||
| فنلندا (FIN) | هلسينكي Helsinki | كيهو - خدمة النفق KEHU - service tunnel | ٢-٦ | |
| فرنسا (F) | أنيسي Annecy | كورييه Courier | ٢-٧ | |
| ايل-دو-فرانس Ile-de-France | دوبلكس أ ٨٦ Duplex A 86 | ٢-٨ | ||
| ليون Lyon | كروا روس (نفق طريق و نفق متعدّد الوسائط) Croix-Rousse (road tunnel + multimodal tunnel | ٢-٩ | ||
| باريس لا ديفانس Paris La Défense | طريق تبادل سريع أ ١٤ / أ ٨٦ A14 / A86 motorway interchange | ٢-١٠ | ||
| فوا دي باتيسور Voie des Bâtisseurs | ٢-١١ | |||
| ايطاليا (I) | فاساسينا Valsassina | نفق فالساسينا Valsassina tunnel | ٢-١٢ | |
| موناكو (MC) | موناكو Monaco |
نفق تحت الصخرة (نفق سو لو روشيه) نفقين مترابطين بشكل “Y” Sous le rocher tunnel |
٢-١٣ | |
| النروج (N) | أوسلو Oslo | نفق أوبيرا (سلسلة من أربعة أنفاق) Opera tunnel (chain of 4 tunnels) | ٢-١٤ | |
| ترومسو Tromsø |
٣ أنفاق مترابطة مع المستديرات وممرات وصول الى المواقف 3 interconnected tunnels with roundabouts |
٢-١٥ | ||
| اسبانيا (E) | مدريد Madrid | معابر م٣٠ M30 By-pass | ٢-١٦ | |
| ريو م٣٠ M30 Rio | ٢-١٧ | |||
| السويد (S) | ستوكهولم Stockholm | طريق دائري - رابط شمالي Ring Road – Northern link | ٢-١٨ | |
| طريق دائري - رابط جنوبي Ring Road – Southern link | ٢-١٩ | |||
| هولندا (NL) | هاغ The Hague | نفق سيتفند (سلسلة من ثلاثة أنفاق) Sijtwendetunnel (chain of 3 tunnels) | ٢-٢٠ | |
| أميركا الشمالية | كندا / كيبيك (CDN) / (QC) | مونتريال Montreal | أنفاق فيل-ماري و فيجيه Ville-Marie and Viger tunnels | ٣-١ |
| الولايات المتحدة الأميركية | بوسطن Boston | بوسطن سنترال أرتيري Boston Central Artery | ٣-٢ | |
| أوقيانيا | أوستراليا (AUS) | بريسبان Brisbane | نفق كليم جونز (كليم ٧) M7 Clem Jones Tunnel (CLEM7) | ٤-١ |
ان "شبكات الطرق تحت الأرض" هي "أنظمة معقّدة". تنطبق عليها جميع التوصيات الواردة في الفصول ١.١-١.٥ أعلاه. ومع ذلك، فان بعض من "المجموعات الفرعية" و "العوامل" المذكورة في الفصل ١.١، لها تأثير أكبرفي اطار جزء من الشبكة تحت الأرض. وعموما" تكون "التفاعلات بين العوامل" (انظر § ١.١.٢.٢) هي أيضا أكبر وأكثر تعقيدا.
ينبغي استكمال بعض القضايا الاستراتيجية الكبرى التي تمّ ذكرها في الفصول أعلاه، وتفاعلاتها الرئيسية على النحو التالي.
وينطبق هذا المصطلح على المقطع العرضي للنفق، والمحاذاة الرأسية، وتقاطعات الطرق والمداخل وسلالم الخروج. ينبغي استكمال التوصيات § ١.٢.١ بالعناصر التالية:
أ- استخدام الأراضي
يتعلّق استخدام الأراضي بالاستخدام السطحي في الهواء الطلق (الطرق والمباني والعمارات المختلفة والحدائق العامة والمناطق المحمية، وما إلى ذلك)، والاستخدام للمساحة الجوفية تحت الأرض (البنية التحتية تحت الأرض مثل المترو، مواقف السيارات، الشبكات المختلفة، البنى التحتية للمباني، وما إلى ذلك).
ان الواجهات ما بين المساحة الجوفية والسطحية عديدة: فتحات التهوية، طرق المداخل والمخارج وممرات الإخلاء، مدخل لوصول الطوارئ.
ان قيود استخدام الأراضي السطحية والجوفية لا تتوافق دائما في موقع معيّن، وغالبا ما يكون من الضروري فك الارتباط بين ألانشاءات السطحية والإنشاءات المشيدة تحت الأرض. مما قد يستوجب اللجوء الى ممر رأسي مائل أو أروقة تحت الأرض تربط الممرات الرأسية البعيدة عن مخطط النفق.
ب- الجيولوجيا، الجيوتقنية والهيدروجيولوجيا
ان الظروف الجيولوجية، الجيوتقنية والهيدروجيولوجية لها تأثير كبير على التخطيط الطولي، ولا سيما بما يتعلق بمخاطر كالهبوط، وإمكانية التضارب والتأثير على المباني القائمة، والحفاظ على مسافات التباعد عن المنشآت القائمة على السطح أو تحت الأرض تبعا لأساليب البناء المعتمدة.
يمكن أن تؤثّر هذه الظروف على مواقع التقاطعات تحت الأرض. على سبيل المثال في حال وجود أرض غير ثابتة تحت مستوى المياه الجوفية، ولتوسيع المقطع العرضي عند مواقع انشاء التقاطعات للمداخل والمخارج، قد تتطلب اعمال انشائية بدءا" من سطح الأرض (مهاوي كبيرة جدا"، معالجة الترية وتوطيدها). تتطلب هذا الأعمال اللجوء الى منشآت مؤقتة على سطح الأرض لتنفيذها. وبالتالي فان تحديد موقع التقاطعات تحت الأرض يجب أن يأخذ بالاعتبار توافر الظروف المؤاتية لتنفيذ الأشغال أيضا" على سطح الأرض.
ج- وظائف حركة المرور
تتناول وظيفة التخطيط الأساسية تحديد المناطق التي ينبغي فيها انشاء نقاط الاتصال بشبكة الطرقات على سطح الأرض (أو عند الاقتضاء مع البنى التحتية لمنشآت أخرى تحت الأرض). أنها تؤثر على مواقع وتصميم بوابات النفق الرئيسية، على ممرات الوصول والخروج وعلى موقع التقاطعات.
ويرتبط موقع هذه الاتصالات أيضا بحركة المرور على الشبكة تحت الأرض، فضلا عن المواقع المتعددة للدخول والخروج منها. يجب أن تأخذ في الاعتبار القدرة الاستيعابية لحركة المرور في المنطقة على شبكة الطرقات على سطح الأرض، وإدخال تحسينات عند نقاط الاتصال، وذلك لتجنب الازدحام المروري في النفق وتجنّب زيادة الحوادث والمخاطر الكبيرة في حال نشوب حريق في النفق.
د- السلامة - مخاطر الحوادث
يظهر تحليل الشبكات القائمة على تركيز الحوادث في المناطق ذات هندسة مع تعرجات كبيرة ومنحدرات شديدة، وسوء في الرؤية عند نقاط الاتصال بالمداخل والمخارج.
يجب النظر في جميع هذه العناصر بعناية عند أولى رسوم التخطيط الطولي والعمودي لأي شبكة جديدة.
ه - أساليب البناء - الفترة الزمنية
لأساليب البناء تأثير مباشر على التخطيط الأفقي والشكل الجانبي الطولي، والعكس بالعكس. كما تتأثّر بقوة بالظروف الجيولوجية والهيدروجيولوجية والجيوتقنية.
يمكن لأساليب البناء أن يكون لها تأثير هام على موقع بوابات النفق. على وجه الخصوص، ان استخدام درع (ضغط تربة أو طين) يتطلب مساحة كبيرة عند موقع بدء الأشغال، ليس فقط لوضع آلة حفر الأنفاق، ولكن أيضا طوال فترة الأعمال (وخاصة لمعالجة الطين والتخزين المؤقت) . ان حفر النفق بالطريقة التقليدية (عندما تسمح ظروف التربة) يتطلب وضع منشآت محدودة بالقرب من موقع الحفر وبالتالي يستوجب مساحة أصغر.
ان السعي لتقصير الفترة الزمنية للبناء قد يكون له تأثير على التخطيط الطولي والعمودي، وعلى سبيل المثال من أجل امكانية التدخّل عند مواقع بناء وسيطة.
و - الظروف البيئية
عند تشغيل الشبكة ينبغي التنبّه الى نوعية الهواء والضوضاء. تؤثّر هذه العوامل على موقع بوابات النفق وعلى فتحات التهوية. يجب أن يتم تحليلها وفقا" لمرافق التهوية، ومختلف التدابير التي يمكن تنفيذها للحد من الأثر البيئي.
يجب أيضا تحليل موقع البوابات، وبالتالي المنشآت المتعلقة بورشة البناء من منظار الأثر البيئي من حيث أساليب البناء والفترات الزمنية. على سبيل المثال ان طريقة البناء التقليدية لها تأثير ضوضائي أكبر من البناء بطريقة TBM. إذا كانت بوابة النفق موجودة في مناطق حساسة، ينبغي تعليق العمل خلال الليل، مما يؤدي إلى تأخير في انجاز الأعمال وارتفاع التكاليف. ان تغيير في موقع بوابات النفق أو تعديل المسار يمكن أن يقلل من هذه التأثيرات.
١.٧.٣.٢ المقطع العرضي
ينبغي استكمال التوصيات في § ١.٢.٢ بالعناصر التالية:
أ- طبيعة حركة المرور - الوظيفة
كما تمّ ذكره في § ب.١.٧.٢.٤ أعلاه، يجب تحليل طبيعة حركة المرور بعناية، سواء فيما يتعلق بالظروف الأساسية ونتيجة تطورها مع الوقت. ان العديد من شبكات الطرق الحضرية تحت الأرض تحظّر مرور المركبات الثقيلة (أكثر من ٣.٥ طن أو ١٢ طن تبعا" للحالة)، في حين أنها مصممّة مع قياسات الخلوص الرأسي وعرض خطوط المرور وفقا" للميزات (المحدّدة التي تسمح بمرور المركبات من أي نوع).
ان تحليل "وظيفة" الشبكة تحت الأرض وتطورها هو أمر أساسي. فهي تسمح باختيار الخصائص الهندسية للمقطع العرضي وتحديد عرض خطوط المرور) بما يتماشى مع طبيعة حركة المرور.
وبالتالي يمكن التوفير في تكاليف البناء بشكل كبير (٢٠٪ إلى ٣٠٪ ، وفقا" للخصائص المختارة) مما قد يسمح عمليا" بتمويل وانشاء مشاريع قد تكون غير ممكنة لو تمّ تصميمها بناء" لمواصفات نماذج موحّدة.
ب- حجم حركة المرور
من الواضح ان حجم حركة المرور هو بالغ الأهمية من أجل تحديد عدد المسارات في البنية الرئيسية وفي ممرات التبادل والتقاطعات أو المداخل والمخارج.
وينبغي أن يؤخذ في الاعتبار لتحديد طول ممرات الاتصال أو الممرات المؤدية الى المداخل والمخارج. كما ينبغي التنبّه الى ان خطر وقوع ازدحام عند نقطة التقاء ممرات الخروج مع شبكة الطرق السطحية، والعواقب التي سيحدثها في النفق الرئيسي (ذيول الازدحام) لتحديد ما إذا كان من الضروري تصميم مسار مواز عند منبع التقاء الطريق بممر الخروج.
ج- التهوية
تشكّل قنوات التهوية التي ينبغي تنفيذها داخل مقطع النفق عامل مهم لتحديد الأبعاد. ولذلك، لا بد من إجراء تحاليل أولية حول "السلامة والمخاطر" والى تحديد أوّلي لأبعاد منشآت التهوئة قبل تثبيت الخصائص النهائية للمقطع العرضي العملي. غالبا" ما يكون هذا النهج تكراري.
د- الجيولوجيا - الجيوتقنية - الهيدرولوجيا - أساليب البناء
تؤثّر الظروف الجيولوجية، الهيدروجيولوجية والجيوتقنية بالضافة الى أساليب البناء (والتي غالبا ما ترتبط بهم) بشكل أساسي على شكل وسطح المقطع العرضي. يوضح المثال التالي هذا التفاعل.
لبناء النفق الرئيسي في أرض لينة واقعة ضمن المياه الجوفية، يجب استخدام درع وبالتالي فان الشكل سيكون دائري. ولكن المقطع العرضي سيتأثر بوظائف أخرى:
١.٧.٣.٣ السلامة وادارة التشغيل
يمكن تطبيق توصيات المقطع § ١.٢.٣ بالكامل على "شبكات الطرق تحت الأرض." ولكن يجب أن تأخذ طريقة التحليل بعين الاعتبار تعقيد شبكات الطرق تحت الأرض وخصائصها المشدّدة لبعض العوامل بما في ذلك:
أ- حركة المرور
بشكل عام، ان حجم حركة المرور أكبر والازدحامات أكثر شيوعا". مما يعني ان عدد الأشخاص المتواجدين في النفق هو أكبر بكثير وفي حال وقوع حوادث يكون عدد الأشخاص موضوع الانقاذ والاخلاء أكبر بكثير.
تشكّل مناطق التقارب أو الانفصال عند التقاطعات نقاط حسّاسة من حيث مخاطر وقوع الحادث.
يجب التحليل بعناية الافتراض الذي يهدف في بعض الأحيان الى التأكيد منذ بداية تصميم المشروع بعدم وقوع زحمة سير. من المؤكّد انه بالامكان تنظيم حجم حركة المرور عند دخول شبكة الأنفاق تحت الأرض للقضاء على أي خطر تشكّل زحمة سير. ما قد يؤدي إلى خفض كبير جدا في قدرة استيعاب النفق (من حيث حجم حركة المرور)، وغالبا ما يتعارض مع الهدف من انشائه وتبرير بنائه. مع مرور الوقت يجب التخفيف أو الحّد من التدابير المتعلقة بتخفيض حركة المرور وذلك لمواجهة واقع الحال. يتزايد احتمال وتكرار حدوث زحمة السير، مما يسقط الفرضية الأولى التي تمّ على أساسها تصميم شبكة الطرق (وخاصة من الناحية الأمنية والتهوية في حال حدوث حريق).
ب- اخلاء المستخدمين - وصول فرق الطوارىء
ينبغي أن ينظر التحليل في:
ج- التهوية
يجب أن يتناول نظام التهوية ما يلي:
* وضع نقاط تصريف منفصلة عن التصميم وبناء قنوات تقاطع محددة،
* استحداث منشأة لمعالجة الهواء قبل التصريف،
د- التواصل مع المستخدمين
ينبغي تعزيز التواصل مع المستخدمين والتكيّف مع تعدّد فروع الشبكة. يجب التمكّن من تفريق الاتصالات بين فرع وآخر وفقا" للضرورات العملية، وخاصة في حالة نشوب حريق.
يجب أن يكون المستخدمين قادرين على تحديد موقفهم داخل الشبكة، الأمر الذي يتطلب على سبيل المثال إنشاء إشارات محددة، رموز بالألوان، الخ.
يجب ايلاء ما قبل الإشارات واشارات وجهة المرور على التقاطعات اهتماما خاصا، لا سيما فيما يتعلق بالمسافات المناسبة التي تتيح رؤية جيدة ووضوح اللوحات.
ه- الحاجات الخاصة بادارة التشغيل
ينبغي تكييف الحاجات الخاصة بادارة التشغيل (راجع الفقرة § ١.٢.٣.٦ أعلاه) مع تعقيد الشبكة، وحجم حركة المرور والصعوبات الناجمة عنها للتمكن من إجراء التدخلات خلال حركة المرور.
يمكن تطبيق توصيات المقطع § ١.٢.٤ أعلاه تماما" على "شبكات الطرق تحت الأرض." ومع ذلك، يجب أن يأخذ التحليل في الاعتبار تعقيد شبكات الطرق تحت الأرض والاحتياجات أو الظروف الاضافية المذكورة في هذا الفصل ١.٧.٣.
ينبغي اجراء تحليل محدّد لواجهات الت ما بين المدراء ومشغّلي الشبكات المترابطة أو ذات الصلة، فيما يخصّ جميع الجوانب المتعلقة بادارة حركة المرور من جهة، ومن جهة أخرى المتعلّقة بالسلامة (بما في ذلك الحرائق)، تدخّل فرق النجدة، وفرق مكافحة الحرائق، واخلاء المستخدمين.
على الوظائف الإشرافية أن تأخذ في الاعتبار مجمل الواجهات. عليها أن تسمح بتأمين ايصال المعلومات المشتركة اللازمة لكل من المدراء، وربما التحكّم الجزئي "بأمرة القيادة" ما بين مركز اشرافي ومركز إشرافي آخر. ان تصميم البنية العامة لمختلف الوظائف الإشرافية، لإمكانياتها ولأدائها يجب أن يكون موضوع تحليل شامل يتناول التنظيم والمسؤوليات والتحديات والمخاطر، في ظل ظروف الادارة والتشغيل العادية كما وفي حال الخطر الشديد، لكي يسمح بالتفاعل بين مجموعات فرعية مختلفة من الشبكة تحت مسؤولية كل من القييمين على ادارة التشغيل.
نظرا للعدد المتزايد من الأنفاق قيد الإنشاء أو المخطط لها في العالم وحركة المرور المتزايدة في الأنفاق الموجودة حاليا، إكتسب موضوع السلامة في الأنفاق أهمية متزايدة. وربما الأحداث والحوادث ليست أكثر شيوعا في أنفاق الطرق منها على الطرق في الهواء الطلق، فبالفعل يمكن أن توفر أنفاق الطرق بيئة أكثر أمانا ورقابة لمستخدمي الطرق حيث أن الأحداث والحوادث هي أقل شيوعا منها على الطرق في الهواء الطلق .مع ذلك، فإن عواقب الحوادث الخطيرة في البيئة المحصورة ضمن الأنفاق يمكن أن تكون أكثر شدة من تلك التي تحدث على الطرق في الهواء الطلق وغالبا ما تثير رد فعل أقوى من الجمهور.
يتم تأمين السلامة في أنفاق الطرق الحديثة بموجب نهج متكامل يشتمل على مجموعة من أدوات متطورة مثل تقييم المخاطر، عمليات التفتيش وإجراءات السلامة. يضمن تطبيق هذا النهج تحقيق أهداف السلامة منذ مراحل التخطيط والتصميم الأولية لأي نفق جديد، وأثناء ادارة وتحديث الأنفاق القائمة.
ويمكن الحصول على مستوى ملائم من السلامة في الأنفاق، على غرار الطرق في الهواء الطلق، من خلال نهج منظم ومتكامل لتصميم وإدارة هذه الأنفاق، والتي تركز على الوقاية من الحوادث الخطيرة والحد من تأثيرها من خلال تشجيع وتسهيل الإخلاء الذاتي في المرحلة الأولى، على أن يتبع بالتدخل الفعال لخدمات الطوارئ..
حادث في نفق ثنائي الاتجاه (فيديو)
يستعرض القسم الدروس المستفادة من الحوادث الماضية في الأنفاق الدروس الهامة المستوحاة من الحوادث والحرائق السابقة في الأنفاق. أدت حوادث وحرائق الماضي إلى وعي واهتمام دولي أكبر في تأثير السلامة في الأنفاق. وبالفعل، عقب تقرير التحقيق في حريق نفق مون بلان في عام ١٩٩٩، تعهد العديد من البلدان في جميع أنحاء العالم مراجعة وتحديث المعايير والإرشادات الوطنية للسلامة في الأنفاق.
وقد أنشأت اللجنة الاقتصادية الأوربية التابعة للأمم المتحدة (UNECE) مجموعة عمل من خبراء متخصصين في سلامة أنفاق الطرق، حيث كانت PIARC ممثلة، والتي أصدرت عام ٢٠٠١ توصيات بشأن جميع جوانب سلامة أنفاق الطرق. وساهمت هذه التوصيات في تطوير وتحديث المعايير الدولية لسلامة الأنفاق. في أوروبا، أعدت المفوضية الأوروبية توجيه بشأن الحد الأدنى لمتطلبات السلامة للأنفاق في شبكة الطرق العابرة لأوروبا، التي دخلت حيز التنفيذ في عام ٢٠٠٤.
وقد تم اتخاذ تدابير في مناطق أخرى من العالم. ففي الولايات المتحدة ألاميركية، يخضع المعيار الوطني للسلامة من الحرائق في الأنفاق (NFPA ٥٠٢) لتحديث دوري، مع الأخذ بعين الاعتبار التطورات من خلال الأبحاث والتجارب نتيجة الحوادث السابقة في الأنفاق.
حدد التوجيه الأوروبي ألحد الادنى للمتطلبات التي تتعلق بالأنفاق الواقعة على شبكة الطرق العابرة لأوروبا. في بعض البلدان الواقعة في أوروبا وأماكن أخرى، تكون الأنظمة ومتطلبات السلامة في الأنفاق أكثر تكلفة من متطلبات التوجيه. يمكن فرض مثل هذه المعايير لتعكس ظروف محددة في بلدان مختلفة وللتعامل مع الأنفاق التي لم تتم تغطيتها من قبل التوجيه، كبعض الأنفاق في المناطق الحضرية على سبيل المثال.
وقد حددت اللجنة الفنية لإدارة أنفاق الطرق PIARC الجوانب الرئيسية المتعلقة بسلامة النفق من خلال نشر سلسلة من التقارير من قبل مجموعات عمل متخصصة.
وبالإضافة إلى هذه الأنشطة والتطورات التشريعية، فقد ساهم عدد من المشاريع البحثية والشبكات المتخصصة خاصة في أوروبا، في معرفة وفهم مبادئ سلامة الأنفاق وتوجيه المجتمع المتخصص بالأنفاق للخلاصة الى الحاجة لإتباع نهج متكامل لسلامة الأنفاق. تشكل هذه المبادئ العامة موضوع القسم المبادئ العامة من هذا الدليل ويتم مناقشة النهج المتكامل في القسم عناصر السلامة والنهج المتكامل.
يمكن الحصول على مزيد من التفاصيل حول جهود التعاون الدولي من أجل فهم أفضل وتحسين سلامة الأنفاق في الوثائق التالية:
وبالإضافة إلى هذه الأنشطة تقدم PIARC الدعم للجنة سلامة ادارة المنشآت تحت الأرض (ITA-COSUF) في الجمعية الدولية للأنفاق والمنشآت تحت الأرض (ITA)، والتي تشكل شبكة دولية لتبادل الخبرات وتعزيز السلامة.
لتحقيق نهج متكامل لسلامة أنفاق الطرق، يجب تحديد مستويات معايير السلامة، تحليل السلامة وتقييم التوازن بين التكاليف والمنافع من أجل تحقيق مستوى مقبول من السلامة. المبدأ الأساسي هو تقييم المخاطر، وهو أداة أساسية لإدارة السلامة في الأنفاق، التي نوقشت في القسم تقييم المخاطر
من المواضيع الرئيسية التي تستوجب اهتمام خاص في تحليل وتقييم سلامة النفق، الحرائق في الأنفاق التي تمت مناقشته في القسم مبادئ وأدوات السلامة في الحرائق، ونقل البضائع الخطرة الذي تمت مناقشته في القسم المواد الخطرة ونقل البضائع الخطرة الذي تمت مناقشته في القسم مبادئ وأدوات السلامة في الحرائق.
لتحقيق أقصى قدر من فعالية إدارة سلامة النفق، هناك حاجة إلى بعض الأدوات لدعم إستراتيجية لتسويق قرارات حاسمة والحفاظ على نظرة ثابتة قابلة للتتبع لجميع جوانب السلامة طول مدة حياة النفق. هناك ثلاثة أدوات رئيسية لإدارة سلامة الأنفاق وهي سجل السلامة، جمع وتحليل البيانات عن الحوادث والحرائق وعمليات التفتيش على السلامة. يتم وصف هذه النقاط بالتفصيل في القسم اجراءات السلامة.
إن المتطلبات الجديدة المتعلقة بالسلامة فضلا عن زيادة حركة المرور تؤدي إلى تحسين الأنفاق الموجودة، مما يثير مشاكل محددة يتم مناقشتها في القسم تقييم وتحسين السلامة في الأنفاق الموجودة.
تم تنسيق محتويات هذا الفصل من قبل فريق العمل ٢ للجنة C٤ (٢٠٠٨-٢٠١١) التي تضم:
تنطوي إدارة السلامة على تحديات خاصة في أنفاق الطريق، حيث المخاطر كبيرة بسبب المركبات المتحركة والمحملة، وعواقب الحوادث الخطيرة يمكن أن تتأثر بشكل كبير بالسلوك البشري الذي يصعب التنبؤ به (الفصل حول العوامل البشرية المتعلقة بالسلامة في الأنفاق).من الضروري اتباع نهج "متكامل" للنظر في جميع جوانب النظام، بما في ذلك البنية التحتية، والإدارة، وخدمات الطوارئ، ومستخدمي الطرق والمركبات.
إن المرحلة الأولى من تقييم الاحتياجات هي تحديد أهداف السلامة. يتم تعيين هذه الأهداف عادةً على المستوى الوطني وفقاً للقوانين والأنظمة والمعايير الوطنية، وتستند ترتيبات السلامة على خصائص محددة للنفق والمخاطر المرتبطة بها، والتي تم تحديدها من خلال التحليل والتقييم. يتم تناول تحليل المخاطر وتقييم مدى قبول المخاطر في تقييم المخاطر من هذا الدليل.
يجب إتباع مبدأ أساسي وهو أنه في حالة حدوث طارئ في نفق، على مستخدمي النفق أن يقوموا بإنقاذ أنفسهم أولا. بعد مرحلة الإنقاذ الذاتي، تتدخل وحدات الإطفاء والإنقاذ لمكافحة الحرائق ومساعدة الأشخاص الذين لم يتمكنوا من إنقاذ أنفسهم.
ويمكن تعريف أهداف السلامة بطرق مختلفة، ولكن عمل PIARC، اللجنة الاقتصادية الاوربية التابعة للأمم المتحدة UNECE والاتحاد الأوروبي قد وافقوا على تعريف عام للأهداف كالتالي:
رسم ١-٢.١: دائرة السلامة
تتطلب السلامة المتكاملة للأنفاق (انظر القسم عناصر السلامة والنهج المتكامل) بأن يعطى الاهتمام لهذين الهدفين. يمكن تقديم مثل هذا النهج بشكل "دائرة السلامة" من اخذ المبادرة والوقاية وصولاً الى تخفيف العواقب والتدخل والتقييم، والعودة إلى أخذ المبادرة، كما هو مبين في الرسم ٢.١-١ . مزيد من المعلومات عن الأهداف والمبادئ العامة للسلامة متوفرة في "الفصل ٣ "المبادئ العامة" من تقرير 2007R07.
يمكن تصنيف الإجراءات التي تهدف إلى تحقيق أهداف السلامة والحد من المخاطر إلى الفئات التالية:
تتوفر المعلومات حول كل من المواضيع المذكورة أعلاه في الفصول ذات الصلة من هذا الدليل، كما هو مبين أعلاه. ويمكن الاطلاع على معلومات عامة بشأن اختيار تدابير السلامة في الوثائق التالية:
الغرض من تخطيط وتنفيذ تدابير السلامة هو تحقيق توازن جيد بين المستوى الأمثل من السلامة وتكلفة معقولة للبناء والإدارة. ويمكن تحقيق ذلك من خلال اعتماد نهج متكامل لسلامة النفق عناصر السلامة والنهج المتكامل.
لا تقتصر السلامة ببساطة على اتخاذ جميع تدابير السلامة الممكنة، وإنما هي نتيجة التوازن بين عوامل الخطر وتدابير السلامة المخطط لها.
بالنظر إلى إنشاء وتطوير الأنظمة والتوصيات والمبادئ التوجيهية على الصعيد الدولي، فإن هناك حاجة إلى وضع إطار يضمن جميع جوانب السلامة في النفق. قد يحتوي هذا الإطار على العناصر الرئيسية التالية:
يتم وصف عناصر السلامة في الفصل 5 الفصل ٥ "عناصر السلامة في نهج متكامل" من تقرير 2007R07.
رسم ٢.٢-١: نهج متكامل
إن النهج المتكامل هو إطار لتخطيط، وتصميم وبناء وإدارة نفق جديد أو لتحسين نفق كائن، وتلبية المستويات المطلوبة للسلامة في كل مرحلة من مراحل حياة النفق. وينبغي أن يتم ذلك وفقا لخطة السلامة، بإتباع إجراءات السلامة المناسبة.
يوضح هذا الرسم شكل تخطيطي لاقتراح نهج متكامل لسلامة أنفاق جديدة ولأنفاق في الخدمة، وهو يشمل العناصر المذكورة أعلاه (الرسم مأخوذ من (الفصل ٦ "الخاتمة" من تقرير 2007R07).
تم تناول معلومات عن أحداث وحوادث وقعت في الأنفاق، فضلا عن الدروس المستفادة، في مختلف التقارير الصادرة عن لجنة أنفاق الطرق PIARC. وقد تضمنت تقارير سابقة تعداد إحصائي عن أعطال وحوادث وحرائق في عدد من الأنفاق، فضلا عن الدروس التي ينبغي تعلمها من هذه الأحداث حول التصميم الهندسي للنفق، وتصميم معدات السلامة وتعليمات الإدارة - مما تشكل مجموعة بيانات ذات أهمية أساسية للمهندسين وصناع القرار المعنيين بتصميم الأنفاق:
أدت الحرائق في أنفاق مون بلان، تاورن وسانت جوتهارد (١٩٩٩ و ٢٠٠١) إلى وعي أكبر حول تأثير وقوع حوادث في الأنفاق. إن احتمال تحول وقوع حادث إلى حدث خطير جدا منخفض، غير أن عواقب مثل هذا الحدث يمكن أن تكون كبيرة من حيث الضحايا والأضرار في البنية وتأثيرها على اقتصاديات النقل.
| السنة | النفق | الطول | عدد الأنابيب | الخسائر |
|---|---|---|---|---|
| ١٩٧٨ | فيلسين (هولندا) | ٧٧٠ متر | ٢ | ٥ وفيات و٥ جرحى |
| ١٩٧٩ | نيهونزاكا (اليابان) | ٢ كيلومتر | ٢ | ٧ وفيات وجريحين |
| ١٩٨٠ | ساكاي (اليابان) | ٤٦٠ متر | ٢ | ٥ وفيات و٥ جرحى |
| ١٩٨٢ | كالديكوت (الولايات المتحدة الامركية) | ١.١ كيلومتر | ٣ | ٧ وفيات وجريحين |
| ١٩٨٣ | بيكوريل (قرب جنيفا، ايطاليا) | ٦٦٠ متر | ٢ | ٩ وفيات و٢٢ جريح |
| ١٩٩٦ | ايزولا ديللي فيمينيه (ايطاليا) | ١٤٨ متر | ٢ | ٥ وفيات و٢٠ جريح |
| ١٩٩٩ | مون بلان (فرنسا - ايطاليا) | ١١.٦ كيلوميتر | ١ | ٣٩ وفيات |
| ١٩٩٩ | تاورن (النمسا) | ٦.٤ كيلومتر | ١ | ١٢ وفيات و٤٠ جريح |
| ٢٠٠١ | غلاينالم (النمسا) | ٨.٣ كيلومتر | ١ | ٥ وفيات و٤ جرحى |
| ٢٠٠١ | سانت جوتهارد (سويسرا) | ١٦.٩ كيلومتر | ١ | ١١ وفيات |
| ٢٠٠٦ | نفق فيامالا (سويسرا) | ٧٥٠ متر | ١ | ٩ وفيات و ٦ جرحى |
يمكن الحصول على جدول أكثر اكتمالا في الجدول ٢.١ "حرائق خطيرة في أنفاق الطرق" من تقرير 05.16.B.
أبرزت هذه الحوادث المأساوية الحاجة إلى تحسين الإعداد، والوقاية والسيطرة على عواقب الحوادث في الأنفاق. ويمكن تحقيق ذلك من خلال تطبيق معايير السلامة في تصميم الأنفاق الجديدة والإدارة الفعالة وإمكانية تحسين الأنفاق المستخدمة، فضلا عن تحسين تبادل المعلومات والاتصالات مع مستخدمي النفق. وكانت النتائج التي توصل إليها التحقيق في حريق نفق مون بلان حيث كان بالإمكان تخفيف العواقب المميتة من خلال:
يمكن الاطلاع على وصف تفصيلي لحوادث مون بلان، تاورن وجوتهارد، بما في ذلك التكوين الأصلي للأنفاق، ودليل وصف خطوة بخطوة للحادث، وانتشار الحريق وسلوك مشغلي النفق، وخدمات الطوارئ والمستخدمين بالإضافة الى الدروس المستفادة في الفصل "الفصل ٣ "الدروس المستفادة من الحرائق ألأخيرة" من تقرير 05.16.B : وتتلخص الدروس المستفادة في الجدول ٣.٥ من هذا التقرير. يتم توفير معلومات مماثلة في الصفحة ٢٤ من مجلة Routes/Roads ٣٢٤"تحليل مقارن لحرائق نفق مون بلان، تاورن وجوتهارد" (أكتوبر ٢٠٠٤)
بعد حريق ٢٤ مارس ١٩٩٩، استوجب نفق مون بلان ترميم كبير جدا قبل التمكن من إعادة فتحه أمام حركة المرور. لقد شكل نظام التهوية جزءً كبيراً من أعمال التصميم لإعادة التأهيل – يمكن الاطلاع على وصف لقياس الأبعاد، التشغيل التلقائي واختبارات الحريق الشاملة في الملحق ١.٢.٢ "تجديد نفق مون بلان" من تقرير 05.16.B.
أنظر الملحق ٨ "الدراسة الاحصائية النمساوية عام ٢٠٠٥: تحليل مقارن السلامة في الأنفاق ، خلال فترة ١٩٩٩-٢٠٠٣" من تقرير R082009 لمقارنة سلامة المرور في أنفاق الطرق السريعة والاوتسترادات مع نظيرتها في أنواع أخرى من الطرق، وأيضا"مع سلامة عبور الأنفاق الثنائية الاتجاه مقارنة مع أنفاق أحادية الاتجاه.
في الماضي، كان الرأي السائد في العديد من البلدان أن يستند تصميم سلامة النفق بشكل كبير على الأنظمة الارشادية والمبادئ التوجيهية. وعلى هذا النحو إذا كانت الصفات الارشادية للمبادئ التوجيهية ذات الصلة مطبّقة، اعتبر النفق آمن.
ومع ذلك، فإن لهذا النهج الارشادي بعض أوجه القصور:
بالتالي، بالإضافة إلى النهج الإرشادي، يمكن اتباع نهج قائم على المخاطر - يسمى تقييم المخاطر- يستخدم لأخذ بعين الاعتبار خصائص معينة في نظام النفق (بما في ذلك المركبات، والمستخدمين، ادارة النفق، وخدمات الطوارئ والبنية التحتية) وتأثيرها على السلامة.
ويمكن اتخاذ مختلف أنواع المخاطر في الاعتبار ضمن نهج قائم على المخاطر، مثل التأثير على مجموعة معينة من الناس (مخاطر مجتمعية)، أو على فرد (خطر للأفراد)، وفقدان الممتلكات، والضرر على البيئة أو على القيم غير الملموسة. بشكل عام، يركز تحليل المخاطر لأنفاق الطرق على المخاطر المجتمعية للمستخدِمين التي يمكن التعبير عنها وفقاً للعدد المتوقع من حالات الوفاة سنويا أو بشكل منحنى FN يبين العلاقة بين التردد والعواقب (من حيث عدد الوفيات) نتيجة الحوادث المحتملة في الأنفاق.
يشكل تقييم المخاطر نهج منظم لتحليل التسلسل والترابط في الأحداث المحتملة والحوادث، وبالتالي تحديد نقاط الضعف في النظام وتسليط الضوء على تدابير ممكنة للتحسين. تمتاز عملية تقييم المخاطر بثلاث خطوات:
• تحليل المخاطر: يعنى تحليل المخاطر بالسؤال الأساسي: "ماذا يمكن أن يحدث، وما هي الاحتمالات والعواقب؟". أنه ينطوي على تحديد المخاطر وتقييم إحتمال وعواقب كل خطر. ويمكن إجراء تحليل للمخاطر من حيث النوعية أو الكمية أو الاثنين معا. ان نوعين من الانظمة يناسبان أنفاق الطرق:
- النهج القائم على السيناريو، التي تحلل مجموعة محددة ذات الصلة من السيناريوهات، مع تحليل منفصل لكل واحد،
- النهج القائم على النظام ، التي تتحرى نظام شامل ضمن عملية متكاملة، بما في ذلك جميع السيناريوهات ذات الصلة المؤثرة في مخاطر النفق، مما ينتج مؤشرات المخاطر المتعلقة بالنظام بكامله.
لتحليل المخاطر القائمة على النظام، تشكل الأساليب المرتكزة على الكمية ممارسة شائعة. ويقدر احتمال وقوع الحوادث وعواقبها على مختلف مؤشرات الضرر (على سبيل المثال من حيث الوفيات والإصابات والأضرار في الممتلكات، وانقطاع الخدمة) وحجم المخاطر الناجمة عنها، مع الأخذ بعين الاعتبار العوامل ذات الصلة في النظام وتفاعلاتها.
• تقدير المخاطر: يتوجه تقدير المخاطر نحو مسألة القبول والمناقشة الصريحة لمعايير السلامة. وبعبارة أخرى عند تقدير المخاطر يجب الوصول الى جواب على سؤال "هل أن مستوى الخطر المحدد مقبول؟" لذا يجب تعريف معايير السلامة من المخاطر ضمن تقييم منظم، وتحديد ما إذا كان مستوى معين من المخاطر هو مقبول أم لا. يجب اختيار معايير القبول وفقاً لنوع تحليل المخاطر الذي تم اعتماده. على سبيل المثال، يمكن تعيين معايير متعلقة بالسيناريو لتقييم نتائج تحليل المخاطر استناداً إلى سيناريو، بينما التعبير عن المعايير من حيث الخطر للأفراد (مثل احتمال وفاة شخص معين في السنة بعد تعرضه لخطر) أو المخاطر المجتمعية (مثل الخط المرجعي في منحنىFN ) يكون مطبّقاً ضمن تحليل المخاطر القائم على النظام. هناك طرق مختلفة لتقدير المخاطر: يمكن أن تتم بالمقارنة النسبية، بمقاربة فعالية التكلفة، أو بتطبيق معايير المخاطر المطلقة. ولكن في الواقع، غالباً ما يتم الجمع بينهم في الممارسة العملية.
• تخطيط تدابير السلامة: اذا اعتبر أن مستوى الخطر المحدد غير مقبول، ينبغي اقتراح تدابير سلامة إضافية. يمكن تحديد الفعالية (وكذلك فعالية التكلفة) للتدابير الإضافية باستخدام تحليل المخاطر لدراسة تأثير الترداد أو العواقب لمختلف السيناريوهات. على تخطيط السلامة أن يجيب على السؤال "ما هي التدابير الأكثر ملائمة للحصول على نظام آمن (مع فعالية للتكلفة)؟
ان الرسم التخطيطي المبسط في الرسم ٢.٤.١ يوضح الخطوات الرئيسية لعملية تقييم المخاطر.
رسم ٢.٤-١ : مخطط انسيابي لإجراءات تقييم المخاطر
يسمح تقييم المخاطر لأنفاق الطرق بتقييم منظم ومنسق وشفاف للمخاطر في نفق محدّد، بما في ذلك الأخذ بعين الاعتبار للعوامل المؤثرة ذات الصلة والتفاعل في ما بينها. توفر نماذج تقييم المخاطر فهم أفضل بكثير للعمليات ذات الصلة بالمخاطر من تلك التي تعتمد ببساطة على المفاهيم المرتكزة على الخبرة وحدها.
وبالإضافة إلى ذلك، أنها تسمح بتقييم أفضل لتدابير السلامة الإضافية في مجال الحد من المخاطر وتسمح بالمقارنة بين مختلف البدائل.
رسم ٢.٤-١ : مخطط انسيابي لإجراءات تقييم المخاطر
لذلك، يمكن اعتبار نهج تقييم المخاطر ملحق مناسب في إدارة سلامة الأنفاق عند تنفيذ المتطلبات الارشادية للمعايير والمبادئ التوجيهية.
في الممارسة العملية، هناك أساليب مختلفة لمواجهة أنواع مختلفة من المشاكل. فمن المستحسن اختيار أفضل وسيلة متاحة لكل مشكلة محددة.
على الرغم من أن نماذج المخاطر تحاول مقاربة الواقع قدر الإمكان، وتحاول تنفيذ قواعد بيانات واقعية، فمن المهم أن ندرك أن النماذج لا يمكنها أبداً التنبؤ بأحداث حقيقية وهناك درجة عدم يقين وعدم وضوح في النتائج. ونظرا لهذا، ينبغي أن تؤخذ نتائج التحليل الكمي للمخاطر فقط كأمر تقريبي كما يجب أن تكون مرتكزة على دراسات الحساسية أو ما شابه ذلك. ان تقدير المخاطر من خلال المقارنة النسبية (على سبيل المثال من حالة قائمة إلى حالة النفق المرجعي) يمكن أن تحسن دقة ألاستنتاجات ولكن ينبغي أن يتم تعريف النفق المرجعي بعناية.
يتم عرض المبادئ الأساسية والمكونات الرئيسية لمنهجيات تحليل المخاطر في: التقرير الفني 2008R02 "تحليل المخاطر في أنفاق الطرق".
ويعرض هذا التقرير أيضا مسح للأساليب المستخدمة في الممارسة وسلسلة من دراسات الحالة.
يتم عرض مختلف المناهج المتبعة في تقييم المخاطر ومناقشتها في تقرير جديد بعنوان "الممارسة الحالية لتقييم المخاطر لأنفاق الطرق." ويتضمن هذا التقرير أيضا تحديثات تتعلق بتحليل المخاطر ويتم حاليا وضعها بصيغتها النهائية.
من بين المخاطر المحتملة التي يتعين النظر فيها في أنفاق الطرق، حرائق المركبات التي تثير قلقا خاصا لأنها ليست من الأحداث النادرة ويمكن أن تكون عواقبها تحت الأرض أكبر بكثير مما كانت عليه في الهواء الطلق إذا لم يتم اتخاذ التدابير المناسبة. لهذا السبب، تعالج العديد من تقارير PIARC مسألة السلامة من الحريق في أنفاق الطرق.
تتعلق بعض محتويات هذه التقارير بخصائص محددة للأنفاق ويتم مناقشتها في الفصول ذات الصلة من هذا الدليل، بما في ذلك:
ومع ذلك، وقبل تحديد اجراءات السلامة من الحريق، يجب أن تكون المبادئ العامة، المعلومات الأساسية عن حرائق الأنفاق وطرق الدراسة متاحة. هذه هي المواضيع التي يتم عرضها في هذا القسم.
استناداً إلى أهداف السلامة العامة لأنفاق الطرق المحددة في قسم المبادئ العامة أعلاه، تم اقتراح أهداف أكثر تحديدا من أجل السيطرة على الحريق والدخان:
تناقش هذه الأهداف في القسم الأول "أهداف السيطرة على الحريق والدخان" من تقرير 05.05.B الذي يتضمن مناقشة تفصيلية لمعايير التصدّي لحالات الحريق. يتم تضمين معلومات إضافية في القسم الثاني "مفاهيم السلامة لحرائق النفق" من تقرير 05.16.B.
للمساعدة في تقييم المخاطر وتوفير البيانات لاستخدامها كأساس في التصميم، تتوفر المعلومات عن تردد الحرائق، عن تصميم الحرائق وتصميم سيناريوهات الحرائق في القسم الثاني " خطر الحريق وتصميم الحرائق" من تقرير 05.05.B. ان تعريف تصميم الحرائق لأسباب تتعلق بسلامة الأرواح البشرية يتم تعريفها عادةً اما بثابتة أو متغيرة مع مرور الوقت بالنسبة للانبعاث الحراري والتي تتعلق بالنوع المفترض للسيارات المشتعلة (مثل سيارة ركاب واحدة أو أكثر أو مركبة من نوع شاحنة) وبنوع الحمولة. تتوفر توصيات بشأن اختيار تصميم الحرائق في تقرير PIARC "خصائص تصميم الحريق لأنفاق الطرق".
ان فهم كيفية تصرف الدخان خلال حدوث حريق في نفق أمر ضروري في كل جانب من تصميم وإدارة النفق. وهذا الفهم يؤثر على نوع وحجم نظام التهوية الذي ينبغي استخدامه وتشغيله في حالة الطوارئ وإجراءات الاستجابة التي سيتم تطويرها للسماح للمشغلين وخدمات الطوارئ لإدارة الحادث بأمان.
يمكن الاطلاع على مناقشة مفصلة حول هذا الموضوع في القسم الثالث "تصرّف الدخان" من تقرير 05.05.B و القسم الاول " المبادئ الاساسية لتقدّم الدخان والحرارة في بداية الحريق" من تقرير 05.16.B الذي يقدم تحليل مفصل لتأثير العوامل المختلفة (حركة المرور، حجم الحريق، وظروف التهوئة، هندسة النفق) في تطور هذا الحادث.
لمساعدة المصممين، يتوفر وصف مفصل للتقنيات الأساسية (نتائج تجارب نفذت على نطاق شامل أو ضيق) والتقنيات المتقدمة (المحاكاة الحاسوبية) المتاحة لإجراء دراسات السلامة من الحريق في القسم الرابع "طرق الدراسة" من تقرير 05.05.B.
ان المواد الخطرة هي مهمة للإنتاج الصناعي والحياة اليومية، لذلك لا مفر من نقلها. ومن المسلم به أن هذه السلع يمكن أن تسبب مخاطر كبيرة إذا تم تسربها نتيجة حادث، سواء كان ذلك على الطرق في الهواء الطلق أو في الأنفاق. تعتبر الحوادث التي تنطوي على مواد خطرة نادرة ولكنها يمكن أن تؤدي إلى عدد كبير من الضحايا وأضرار مادية شديدة وأضرار على البيئية. وهناك حاجة إلى تدابير خاصة لنقلها مع أقصى درجات السلامة. لذلك، تخضع عمليات نقل المواد الخطرة لأنظمة مشددة في معظم البلدان.
يثير نقل المواد الخطرة مشاكل محددة في الأنفاق لأنه في حال وقوع حادث قد تكون العواقب أكثر خطورة في بيئة النفق المحصورة. يجب طرح الأسئلة التالية:
من ١٩٩٦ إلى ٢٠٠١، قامت منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية (OECD) وPIARC بإجراء مشروع بحثي مشترك رائد لايجاد إجابات منطقية على الأسئلة أعلاه: OECD نقل البضائع الخطرة عبر أنفاق الطرق. السلامة في الأنفاق، باريس: النشر : OECD, 2001 ISBN 92-64-19651-X. تلخص الفقرات التالية نتائج هذا المشروع والتطورات المستقبلية.
كانت الخطوة الأولى من المشروع البحثي المشترك OECD / PIARC دراسة مسحية دولية على الأنظمة المتعلقة بنقل المواد الخطرة بشكل عام وخاصة في الأنفاق.
وأظهر المسح أن جميع البلدان التي شملها البحث لديها قواعد متينة لنقل البضائع الخطرة على الطرق بشكل عام، وأن هذه الأنظمة كانت موحدة في أجزاء كبيرة من العالم. على سبيل المثال، يتم استخدام ADR (الاتفاق الأوروبي المتعلق بالنقل الدولي للمواد الخطرة على الطرق) في أوروبا وفي الجزء الآسيوي من الاتحاد الروسي. معظم الولايات في الولايات المتحدة الأمريكية والمقاطعات في كندا تتبع رموز وفقاً لنموذج أنظمة الأمم المتحدة. لدى استراليا واليابان رموز خاصة بهم، ولكنها تتوافق في أستراليا مع نظام الأمم المتحدة.
في المقابل، أبرزت الدراسة مجموعة متنوعة من الأنظمة المتعلقة بنقل البضائع الخطرة في الأنفاق. وأظهرت القيود المطبقة في الأنفاق تباين كبير بين البلدان وحتى بين الأنفاق في بلد واحد. تسبب التناقض في أنظمة الأنفاق بمشاكل تنظيمية في نقلها وأدى الى بعض الانتهاكات من قبل عدد من السيارات التي تحمل بضائع خطرة.
كجزء من مشروع مشترك، اقترحت منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية (OECD)وPIARC نظام منسق لوضع القواعد. وقد تم تطوير هذا الاقتراح من قبل من اللجنة الاقتصادية لأوروبا التابعة للأمم المتحدة (UN ECE) ثم نفذته في أوروبا عام ٢٠٠٧، بالتلازم مع مزيد من المراجعات التي قامت بها ADR (الاتفاق الأوروبي المتعلق بالنقل الدولي للمواد الخطرة على الطرق) .
ويستند التنسيق على افتراض أن هناك ثلاثة مخاطر رئيسية التي يمكن أن تسبب إصابات عديدة أو إلحاق أضرار جسيمة في هيكل النفق، والتي يمكن تصنيفها على النحو التالي : (أ) انفجارات (ب) تسرب غازات سامة أو سوائل سامة متطايرة، (ج) الحرائق.
يتم وضع القيود على المواد الخطرة في نفق عن طريق تصنيفها في احدى الفئات الخمسة التي تحدد بحرف من A إلى E. مبدأ تصنيف هذه الفئات هو على النحو التالي:
| الفئة A | لا قيود على نقل المواد الخطرة |
|---|---|
| الفئة B | وضع قيود على المواد الخطرة التي قد تؤدي إلى انفجار كبير جدا |
| الفئة C | وضع قيود على المواد الخطرة التي قد تؤدي إلى انفجار كبير جدا أو تسرب كبير لسموم |
| الفئة D | وضع قيود على المواد الخطرة التي قد تؤدي إلى انفجار كبير جدا، تسرب كبير لسموم أو حريق كبير |
| الفئة E | وضع قيود على جميع المواد الخطرة (باستثناء خمس سلع مع مخاطر محدودة جدا) |
مزيد من المعلومات حول هذا الموضوع متوفرة في المواقع التالية:
لا يلغي حظر نقل المواد الخطرة في الأنفاق المخاطر، ولكن يعدلها وينقلها إلى موقع آخر، حيث قد تكون المخاطر في الواقع أكبر (تحويل عبر منطقة حضرية كثيفة على سبيل المثال). لهذا السبب، أوصى المشروع البحثي المشترك OECD / PIARC بأن تكون القرارات بشأن سماح / حظر نقل المواد الخطرة في الأنفاق مستندة على المقارنة بين مختلف البدائل وينبغي النظر الى مسار النفق وكذلك الطرق البديلة الممكنة.
وتم اقتراح عملية اتخاذ القرار المنطقي، كما هو مبين في الرسم أدناه. تنتج الخطوات الأولى مؤشرات موضوعية للمخاطر، على أساس التحليل الكمي للمخاطر (QRA). وتأخذ الخطوات الأخيرة بالاعتبار البيانات الاقتصادية وغيرها، فضلا عن الخيارات السياسية لصانع القرار (مثل تجنب المخاطر). ويمكن أن تستند الخطوات الأخيرة على نموذج دعم اتخاذ القرار .(DSM Decision Support Model)
رسم ٢.٦-٢: عملية اتخاذ القرار المنطقي
وقد طوّر مشروع OECD / PIARC نموذج التحليل الكمي للمخاطرQRA بالإضافة الى نموذج دعم اتخاذ القرار DSM. يتم استخدام نموذج التحليل الكمي للمخاطر QRA حاليا في عدد من البلدان. انه نظام يعتمد على نموذج تحليل المخاطر (انظر الفصل 2.4 للتعريف) وينتج مؤشرات المخاطر المجتمعية (منحنيات FN لمستخدِمي الأنفاق ولسكان الجوار الدائمين)، فضلا عن الخطر للأفراد (للأشخاص الذين يعيشون بشكل دائم في جوار النفق) والأضرار التي تلحق بالنفق والبيئة. وينطبق ذلك على كل الطرقات بما في ذلك الأنفاق والطرق في الهواء الطلق، بحيث يمكن مقارنة المخاطر على مختلف أنواع الطرق البديلة. ويستند هذا النموذج على ١٣ سيناريو من الحوادث تمثل كل من فئات الأنفاق الخمسة (على الرغم من أنه لا يمكن تمييز الفئات D و E لأنها تؤدي إلى مخاطر مماثلة). يمكن شراء هذا النموذج من PIARC، وقد تم وصفه بالتفصيل على موقعها على شبكة الانترنت.
يمكن الاطلاع على مزيد من المعلومات وكذلك على أمثلة تطبيقية في مراجع PIARC التالية:
يتضمن مشروع OECD / PIARC البحثي المشترك أيضا تحقيقاً حول التدابير التي يمكن أن تقلل من احتمال و / أو عواقب الحوادث التي تنطوي على نقل مواد خطرة في الأنفاق، حيث يتم السماح لمثل هذه السلع.
أولا بإنشاء نموذج حديث أدى الى تحديد ووصف جميع التدابير الممكنة، ومعظمها تم وصفها في الجزء 2 من هذا الدليل (الفصول ٦-٩). الخطوة الثانية كانت أكثر صعوبة اذ تضمنت محاولة تقدير ربحية هذه التدابير من حيث مخاطر نقل المواد الخطرة. لم يتم دراسة التكاليف بالتفصيل لأنها محددة لمشروع نفق خاص ويمكن دراستها لكل مشروع على حدى، بل تمّ التركيز على فعالية التدابير.
تؤخذ بعض التدابير التي يمكن اعتمادها للحد من المخاطر مباشرة في نموذج التحليل الكمي للمخاطر QRA الذي طوّر في اطار المشروع (انظر أعلاه). كانت هذه التدابير تعرف "بالمحلية". ويمكن تقييم فعالية كل من هذه التدابير، أو كل مجموعة من التدابير عن طريق تشغيل النموذج مع وبدون التدابير وبمقارنة النتائج. وقد أجريت العديد من الاختبارات وأظهرت أنه لا يمكن استخلاص أي استنتاجات عامة حول فعالية التدابير لأن الفعالية تعتمد بشكل كبير على حالة معينة. وينبغي أن يتم تقييم الفعالية على أساس المشروع.
كانت فعالية التدابير الأخرى، "غير المحلية" أكثر صعوبة لتقييمها ولقد تم اقتراح وسائل لاتخاذ عدد منهم في الحسبان. ويمكن الاطلاع على مزيد من المعلومات في الفصل السابع من تقرير مشروع OECD (تدابير الحد من المخاطر).
لضمان السلامة في أنفاق الطرق، يجب وضع التدابير الهيكلية والتقنية والتنظيمية اللازمة بحيث يمكن تجنب الحوادث قدر الامكان، ويمكن ابقاء آثارها ضمن أدنى حد. يتأثر مستوى السلامة في الأنفاق بدرجات متفاوتة بمجموعة متنوعة من العوامل التي يمكن تصنيفها في أربع مجموعات رئيسية وهي: مستخدِمي الطرق، البنية التحتية، المركبات والادارة. وتستند معظم التدابير اللازمة لضمان سلامة الأنفاق على العوامل المؤثرة أعلاه وتهدف إلى منع أو تخفيف الخطر الذي ينشأ عن السلوك غير السليم من قبل المستخدم، وعن المنشآت والإدارة غير المناسبة، وعن عيوب فنية في المركبات أو أخطاء أخرى. انظر الفصل ١ "لماذا الحاجة الى أدوات ادارة سلامة الأنفاق؟ تقرير 2009R08.
ينبغي أن تكون جميع تدابير السلامة المذكورة أعلاه مجتمعة تحت إدارة فعالة لسلامة الأنفاق. لتحقيق أقصى قدر من فعالية إدارة سلامة الأنفاق، هناك حاجة إلى بعض الأدوات لدعم استراتيجية، لاتخاذ القرارات الحاسمة وللحفاظ على التركيز الثابت والواضح بشأن جميع القضايا المتعلقة بالسلامة خلال فترة حياة النفق. ويتم وصف "الأدوات" الرئيسية الثلاثة لإدارة سلامة الأنفاق فيما يلي.
تشكل وثائق السلامة إحدى الجوانب الرئيسية لإدارة السلامة وينبغي تجميعها لكل نفق. يختلف الطلب على هذه المعلومات وفقا لأي مرحلة يكون فيها النفق خلال دورة حياته: مرحلة التصميم ومرحلة الإدارة. في مرحلة التصميم تركز وثائق السلامة على وصف البنية التحتية للنفق وتوقعات حركة المرور، بينما يتم التركيز في مرحلة الإدارة على الجوانب العملية للتشغيل، مثل خطة الاستجابة لحالات الطوارئ والتدابير لنقل المواد الخطرة. ترتفع درجة التفصيل في المعلومات مع تطور المشروع. ينبغي أن تتضمن وثائق السلامة وثائق "حيّة" التي يتم تطويرها وتحديثها باستمرار؛ بما في ذلك تفاصيل التغييرات في البنية التحتية للنفق، بيانات حركة المرور، وغيرها، بالاضافة الى نتائج هامة مستخلصة من الخبرة العملية (أي تحليل حوادث مهمة، وتمارين السلامة، الخ). تتوفر المزيد من المعلومات في الفصل ٢ "وثائق السلامة في أنفاق الطرق" من تقرير 2009R08.
يعتبر جمع وتحليل بيانات الحوادث، كما هو مفصل في الفصل ٣ "جمع وتحليل بيانات عن حوادث أنفاق الطرق" من تقرير 2009R08 ضروري لتقييم المخاطر في الأنفاق ولتحسين إجراءات السلامة فيها. وهي تشمل عملية مزدوجة، بدءا من وضع النفق المحلي لتلبية احتياجات محددة، مثل إدخال البيانات لتحليل المخاطر، وحتى الوفاء بالتزاماتها القانونية مثل توفير الاحصاءات على المستوى الوطني / الدولي. ان تقييم أحداث معينة (الحوادث وألأحداث) قد يساعد في تحديد مخاطر معينة في النفق، وكذلك تحسين الإجراءات المتعلقة بإدارة النفق وردود فعل أنظمة السلامة. فضلا عن تحليل الحوادث الحقيقية، ان تحليل بيانات تمارين السلامة قد يساعد على اكتساب الخبرة في إدارة أحداث معينة في ظل ظروف واقعية.
تشكل عمليات التفتيش المتعلقة بالسلامة، كما هو موضح في الفصل ٤ من التقرير الفني 2009R08 (عمليات التفتيش المتعلقة بالسلامة في أنفاق الطرق) أداة لتقييم مستوى السلامة الحالي في النفق سواء ضمن إطار قانوني (التوجيه الأوروبي على سبيل المثال) أو بالنسبة لمستوى مقبول من المخاطر. وقد طورت PIARC مخطط تنظيمي استنادا إلى توجيه الاتحاد الاوروبي 2004/54/EC لوصف سلسلة المسؤوليات المتعلقة بالسلامة وبعمليات التفتيش على السلامة ولتوضيح مسؤوليات الأطراف المعنية. ويقترح أيضا محتويات عمليات التفتيش المتعلقة بالسلامة (البنية التحتية والأنظمة، وثائق السلامة والإجراءات المتوفرة، تنظيم إدارة الأنفاق والتدريب وضمان الجودة) مع خارطة طريق شاملة تتضمن جميع الخطوات والاستعدادات الضرورية اللازمة لإجراء عملية التفتيش المتعلقة بالسلامة.
في أعقاب الكوارث الكبرى الأخيرة في أنفاق الطرق (الحريق في نفق مون بلان عام ١٩٩٩، والحريق في نفق تاورن في عام ١٩٩٩ أوحريق نفق جوتهارد في عام ٢٠٠١)، تم إيلاء اهتمام خاص لمعايير السلامة في الأنفاق الموجودة. تتطلب الأنفاق الموجودة أساليب وأدوات معينة لتحديد وتقييم الحاجة لتحسين برامج السلامة. وقد أظهرت البحوث والدراسات التي أعقبت هذه الحرائق الكبيرة في ألأنفاق أن العديد من أنفاق الطرق الموجودة تتطلب وسائل إضافية ومحددة لضمان بيئة آمنة للمستخدمين. حتى حيث تم تنفيذ برامج تحسينات سابقة، ان الأنفاق الموجودة قد لا تكون مستوفية لمعايير السلامة الحالية بسبب تحسين الأنظمة خلال هذه الفترة.
وقد ساهمت هذه الحوادث ودراسات لاحقة في زيادة الوعي حول مخاطر الأنفاق عند المعنيين بأنفاق الطرق من مصممين ومعنيين بالادارة وممثلي السلطات. وأصبح من الواضح أن تحسين السلامة ليست فقط مسألة تحسين هيكل و / أو المعدات، لكن هناك أيضا، وأحيانا بشكل رئيسي، حاجة قوية لتوضيح تنظيم إدارة السلامة ولتكييف الإجراءات.
في تقييم السلامة في الأنفاق الموجودة، ينبغي إيلاء اهتمام خاص للتغييرات في بيئة النفق (حجم وتكوين حركة المرور، نقل المواد الخطرة، أعمال البناء في المنطقة المجاورة، الخ.) والتي يمكن أيضا أن تؤدي إلى ضرورة تحسين التدابير.
تم اقتراح نهج منظم لتقييم وإعداد برامج التجديد يتضمن مهمتين رئيسيتين:
ويمكن تلخيص عملية متعددة المراحل لإعداد برنامج تحديث مناسب لنفق قيد التشغيل في المخطط الانسيابي أدناه. وهو يصف الروابط الوظيفية بين مختلف الخطوات والمخرجات الخاصة بكل منها.
في التفاصيل، يجب تكييف محتوى كل مرحلة مع الشروط المحددة لكل نفق بمفرده، مع بيئته وبالطبع مع الممارسات المحلية المحددة.
تبعا لحالة النفق، يمكن إيقاف العملية بعد الخطوة ٣ مع مقارنة بسيطة مع الحالة المرجعية، إذا أشار التحليل على أن مستوى السلامة المطلوب قد تم تحقيقه. في الواقع، يمكن أن تعتبر الخطوة ٣ كنهاية العملية في الأنفاق التي تمّ تجديدها.
رسم ٢.٨-١: مخطط انسيابي لعملية متعددة المراحل
إذا لم يكن مقبول كذلك، تقوم الخطوة ٣ بتسليط الضوء على التدابير الملحة لتخفيفها التي يمكن تنفيذها فورا لتحسين مستوى السلامة في النفق من خلال تطبيقات سهلة مثل حواجز إغلاق، اشارات أو تدابير مراقبة حركة المرور. في بعض الحالات، قد تكون هذه التدابير كافية للحصول على مستوى السلامة المطلوب.
إذا كانت هناك حاجة لأعمال أكثر أهمية، قد تكون التعديلات المؤقتة على ادارة التشغيل أداة مفيدة لزيادة مؤقتة في مستوى السلامة في الأنفاق، إذا لزم الأمر.
إن التحضير لأعمال الترميم في الأنفاق خلال مراحل الإدارة هي عملية تكرارية لأنها مزيج من القضايا الفنية، وتدابير السلامة، والتكاليف والقيود المتعلقة بمراحل الأعمال. لهذا السبب يمكن صقل/تنقيح الخطوات ٤ و ٥ عدة مرات للحصول على برنامج لأعمال التجديد يأخذ بالاعتبار جميع المعايير ذات الصلة التي قد تؤثر على القرار. يمكن أن تبدأ أنشطة التصميم بعد الخطوة ٥.
يقدم التقرير الجديد "تقييم وتحسين السلامة في أنفاق الطرق الموجودة" مبادئ توجيهية لكل خطوة في هذه العملية، وصولا إلى تعريف لبرنامج التحسين.
يتم عرض نقاط ضعف نموذجية (ثغرات السلامة) في الأنفاق الموجودة. بالإضافة إلى ذلك، تعرض دراسات ميدانية عن الأنفاق الموجودة في أوروبا وعن الاستراتيجية المعتمدة لأعمال التجديد وكيفية تحسين التدابير المنفّذة.
شعرت اللجنة الفنية لإدارة أنفاق الطرق PIARC بالحاجة إلى تحسين فهم السلوك البشري في الأنفاق في كل من الحالات العادية والحرجة والى تقديم التوصيات لتصميم الأنفاق وادارتها على هذا الأساس.
ان معرفة السلوك البشري حاسم للعمل بموجبه في ما يخّص:
ان معرفة العوامل البشرية بشكل ملائم في سياق أنفاق الطرق يساهم في تحسين السلامة من خلال العمل باتجاه المستخدم، وتصميم النفق وبشكل عام التنظيم (هيئة ادارة تشغيل النفق وخدمات الطوارئ).
ان نظام النفق بالكامل بما في ذلك تنظيم إدارته يلعب دورا هاما في سلامة النفق لأنه يحدد ما يراه المستخدمين أو ما يستوجب الاستجابة له في كل من الحالات العادية والحرجة. تساهم طبيعة أنظمة المرور وامتثال سائقي السيارات لها ودرجة تنفيذها بشكل كبير في تحديد مستوى السلامة في النفق. كما ان خصائص المركبات التي تستخدم النفق وحمولتها تلعب أيضا دورا هاما.
ويمكن النظر في تدابير إضافية (فيما يتعلق بالحد الأدنى للمتطلبات التي حددها توجيه الاتحاد الأوروبي) عندما يتم التركيز على العوامل البشرية والسلوك البشري من حيث السلامة في الأنفاق. في هذه المرحلة يركّز هذا الفصل على التفاعل ما بين نظام النفق ومستخدمي الأنفاق؛ كما تَرِد معلومات إضافية حول التفاعل ما بين موظفي النفق وفِرَق الطوارئ.
ان الاستنتاجات الرئيسية بشأن مستخدمي الأنفاق هي (راجع التفاصيل في قسم المستخدمين):
وفيما يتعلق بمشغلي الأنفاق وفرق الطوارئ، يمكن الاستنتاج أيضا أنه أمر في غاية الأهمية بالنسبة لموظفي ادارة النفق (انظر التفاصيل في قسم المشغلين) وخدمات الطوارئ (انظر التفاصيل في القسم فرق الطوارئ):
يجب أن يشمل التصميم للاستخدام البشري الأمثل، تقييم قدرات وقيود الإنسان وضمان تناسق تصميم النظم والعمليات التي تنطوي على تفاعل بشري مع قدرات وقيود الإنسان التي تم تحديدها. وترجع القدرات والقيود البشرية الى تلك العمليات الجسدية والإدراكية والنفسية التي تتعامل مع الإدراك، ومعالجة المعلومات، والتحفيز، وصنع القرار واتخاذ الإجراءات.
يتم عرض التوصيات العامة في قسم توصيات عامة.
رسم ٣.٠-١: مخرج طوارئ
كتب هذا الفصل من الدليل مارك تيسون وهو عضو مشارك في لجنة C٤ وقائد الفريق العامل رقم ٣ "تأثير سلوك المستخدمين".
ساهم القائد السابق لهذا الفريق العامل، إيفرت ورم في إنتاج النسخة الانكليزية.
قام رئيس اللجنة السابق ديدييه لاكروا بإعادة قراءة النص الفرنسي.
رسم ٣.١-١: مستخدم يقترب من نفق
ويتم التشديد على الجوانب التالية في التقرير الفني R172008 "العوامل البشرية والسلامة في أنفاق الطرق بما يتعلّق بالمستخدمين".
عند تنفيذ هذه التحقيقات غالبا ما كان يطلب من أعضاء الفريق العامل المشارك في هذه الدراسات، الإجابة على السؤال التالي: "هل علينا تكييف النفق وفقاً للمستخدم أو المستخدم وفقاً للنفق؟" من الواضح أنه ينبغي استخدام كلي الاستراتيجيتين، وسعيا لوضع التوصيات القائمة في المنظور، قرّر الفريق العامل التحقيق في موضوع تعليم السائق والمعلومات للسائقين.
وسيتم التركيز على هذه الجوانب في التقرير المخطط له "التوصيات بشأن تعليم ومعلومات لسائقي الأنفاق". كما أنه سيهدف الى تقديم التوصيات لجميع القائمين على أعمال التعليم والمعلومات: المنظمات والوكالات الوطنية، المالكين والمشغلين والاستشاريين في مجال الاتصالات. كما سيوفر هذا التقرير في الفصل الأول، معلومات عامة للقراء الذي يفترض أن يكون لديهم بعض الالمام ولهؤلاء الذين ليس لديهم أي معرفة بتفاصيل النفق. والثاني يتناول التوصيات العامة الموجهة لجميع القراء و / أو المؤسسات المعنية. سوف تقترح الفصول ٣ و ٤ توصيات موجهة الى المنظمات والوكالات والمالكين المحددين.
رسم ٣.٣-١ : تمرين السلامة في النفق مع فرق الاطفاء
من البديهي أن تكون فرق الانقاذ التي يمكن استدعاؤها للتدخل في أنفاق الطرق قد أتمت التدريب العام المطلوب لمساعدة الناس ولمكافحة الحرائق في أي نوع من البنى التحتية.
ان الأنفاق أماكن محصورة قد تحوّل ظروف عملية الانقاذ أكثر تعقيدا عند أي أزمة أو حريق. وعلاوة عن مهاراتهم الفنية، يحتاج رجال الاطفاء إلى تدريب متخصص لهذا النوع من التدخل. يجب أن يطوّر هذا التدريب معرفتهم ومهاراتهم السلوكية ويمكّنهم من التعامل بشكل مناسب مع الحالات المعقدة التي قد تواجههم في النفق. ان هذه المعرفة أمر بالغ الأهمية خاصة بالنسبة للموظفين المولجين بالإشراف، على أن يكونوا قادرين إذا لزم الأمر على تكييف أساليب الادارة المتوخاة مسبقاً في جميع الظروف.
من أجل إنجاز هذه المهمة، يعتبر التنسيق الجيد مع موظفي النفق أمر حاسم، وهو يتطلب إعداد دقيق، متابعة وتنفيذ خطط التدخل، تمارين السلامة، والتدريب على أساس ردود الفعل استناداً الى الخبرة.
في حالة الأنفاق العابرة للحدود، ينبغي الانتباه الى التعاون المطلوب بين البلدان المعنية من أجل ضمان التنسيق الأمثل بين فرق الإنقاذ في حالات الأزمات.
رسم ٣.٣-٢: مساعدة مستخدمين في ملجأ
فيما يتعلق بفرق الانقاذ، يتم التشديد على الجوانب التالية في التقرير الفني 2008R03"ادارة واجهة المشغّل - فرق الطوارئ في أنفاق الطرق":
تقدم هذه الفقرة توصيات عامة لأولئك الذين يعتزمون ايلاء اهتمام خاص للعوامل البشرية عند تصميم نفق جديد أو تجديد نفق موجود. لا تهدف الى تلخيص التوصيات الفنية الأساسية التي تم عرضها في تقارير PIARC بشأن إدراج العوامل البشرية في ما يتعلق بالسلامة. انها تهدف قبل كل شيء الى تلخيص التوصيات المنهجية الرئيسية التي سيتم تنفيذها عندما يتم الاهتمام بشكل خاص بهذه الجوانب.
تستحق ثلاث نقاط رئيسية التشديد عليها من وجهة النظر هذه:
١. الحاجة إلى التدخل في البداية قدر المستطاع في إطار الدراسات،
٢. الأهمية الحاسمة لمراعاة الأعمال المنجزة في مجال إدماج العوامل البشرية والتنظيمية في مجال السلامة،
٣. مزايا الاختبارات للتحقق من صحة حلول مبتكرة قابلة للتنفيذ.
النقطة الأولى تتعلق بشكل خاص بتصميم الأنفاق الجديدة التي تستوجب بشكل أساسي التدخل منذ البداية. يجب أن يسمح ذلك بالأخذ بالاعتبار بشكل أفضل العوامل الرئيسية التي تحكم سلوك المستخدمين في أنفاق الطرق. من بين هذه العوامل الرئيسية يمكن ذكر أبرزها فيما يلي:
النقطة الثانية تتعلق بالنظر في الأعمال المنجزة في مجال إدماج العوامل البشرية والتنظيمية فيما يتعلق بالسلامة، ولا سيما تلك التي تهدف إلى تحقيق أفضل استفادة ممكنة من المعلمومات المتراكمة حتى الآن في مجال السلامة على الطرق بشكل عام والإخلاء في حالات الأزمات بشكل خاص.
ويمكن اظهار ذلك عبر طريقتين: إما من خلال الإشارة إلى الدروس العامة المستفادة من الأعمال المنجزة في هذا المجال (توصيات PIARC على سبيل المثال)، أو من خلال إشراك المتخصصين في العلوم الإنسانية (علماء النفس والخبراء) في المشروع.
ينصح بإشراك متخصصين في العلوم الإنسانية سواء بالنسبة لتصميم أنفاق جديدة ولتجديد أنفاق موجودة. من الواضح أنه ينطبق فقط على أهم المشاريع التي تنطوي على قضايا معينة (أنفاق عابرة للحدود و / أو أنفاق طويلة وأنفاق ذات أبعاد محدودة، الخ)
في هذا الاطار، وفقا" لما يتم اعتماده عموما في المنشآت خارج الانفاق، من الضروري توخي الحذر الشديد قبل تنفيذ أي حل تقني قد يظهر لأول وهلة كأنه مرضي. في الواقع، أظهرت الدروس المستفادة من أحداث حقيقية أو من التمارين العديدة التي عقدت في الأنفاق، أن الخيارات الفنية التي اعتمدها المهندسين المتخصصين في مجالات المعدات والسلامة في الأنفاق ليست دائما الأكثر ملاءمة من وجهة نظر سلوك المستخدم.
بصرف النظر عن التدخل الممكن للمتخصصين في العلوم الإنسانية، يتضح أنه من الضروري التأكد من ضمان اجراء مشاورات واسعة مع جميع الجهات الفاعلة المعنية في جميع الأوقات. على وجه الخصوص، يجب أن ترتبط خدمات التدخل بشكل وثيق مع تصميم معدات السلامة (يجب إيلاء اهتمام خاص للميزات المقدمة للمساعدة الذاتية لإجلاء المستخدمين).
تتعلق التوصية الثالثة بالاختبارات والتجارب الضرورية للتحقق من صحة الخيارات المبتكرة عندما يثبت أن هذه الأخيرة مرغوب فيها. وقد تم بالفعل تعلم الكثير من حيث سلوك الإنسان في الأنفاق. ان المصممين مدعوون للاهتمام بهذه العوامل عند وضع الصيغة النهائية لجميع تدابير السلامة في الأنفاق. عندما يتم برهان أنه من الضروري تطوير وسائل مبتكرة يجب عدم إهمال مراحل الاختبار الأولية (اختبار داخلي على سبيل المثال)، ولا التجارب في الموقع. يمكن تنفيذ هذه التجارب بشكل مفيد بدعم من خبراء في مجال العلوم الإنسانية. وسوف يكون هدفهم التحقق من صحة التدابير المبتكرة المقترحة قبل اعتمادها في الأنفاق.
في الختام وبشكل عام، لا يسعنا إلا أن نذكر بالحاجة إلى إظهار قدر كبير من الواقعية والتواضع في هذا المجال. يتكون المبدأ الأساسي في اعطاء الأفضلية الى حلول بسيطة وبديهية كلما كان ذلك ممكنا، وتماشيا مع ما يتم اعتماده حاليا في ظروف غير محصورة. يضمن هذا النوع من المناهج أن تكون هذه التدابير المنفذة قابلة للفهم والاعتماد من قبل المستخدمين.
من الواضح أن الادارة والصيانة تشكل مسألة مهمة للجنة PIARC والتي غيّرت اسمها منذ بضع سنوات إلى لجنة "ادارة أنفاق الطرق".
يمكن تقسيم أنشطة الادارة والصيانة إلى ثلاثة تيارات رئيسية :
١. الإدارة اليومية: يشمل هذا التيار جميع أنشطة مراقبة حركة المرور والتأكد من كفاءة أداء جميع المعدات أثناء الادارة العادية وفي حالة الطوارئ، لضمان حسن سير العمل في جميع المنشآت البنيوية والميكانيكية والكهربائية.
٢. تدريب الموظفين: هذه عادة مهمة متعددة التنظيم، اذ تستوجب بالاضافة الى المشغلين تعاون شرطة المرور، وفوج الاطفاء وخدمات الطوارئ الأخرى لتقديم مستوى مقبول من السلامة في أنفاق الطرق. وتشمل: التدريب الأساسي للموظفين والتمارين، الخ.
٣. التحسين المستمر للسلامة: ويشمل جميع الإجراءات المتعلقة بالدراسات والتخطيط بهدف تحسين السلامة باستمرار (التخطيط لحالات الطوارئ، وردود الفعل من الخبرة من الحوادث، واستبدال معدات النفق، الخ).
ان كفاءة الادارة وتوفير بيئة تعاون بين مختلف أصحاب المصلحة المعنيين بإدارة النفق والطوارئ تعزّز بوضوح سلامة وراحة المستخدمين والمشغلين سواء في ظروف الادارة العادية أو في حال وقوع حادث.
بالنظر الى السياق الأوروبي، ينص التوجيه 2004/54/CE حول "الحد الأدنى لمتطلبات السلامة في الأنفاق ضمن شبكة الطرق العابرة لأوروبا" بوضوح على أن السلامة لا تتعلق فقط بالمباني والمعدات. في الواقع يحدد التوجيه دورا خاصا للأنشطة المتصلة بالادارة والصيانة.
من أجل تشغيل وإدارة أنفاق الطرق بكفاءة ونجاح، يجب وضع مهام تنفيذية وانشاء هيئة مسؤولة عن تنفيذها، من أجل التأكد من أن جميع الإجراءات المطلوبة يتم التعامل معها بطريقة متناسقة وآمنة (قسم المهام التشغيلية). يعتمد مستوى السلامة المقدمة لمستخدمي النفق بشكل كبير على خصائص النفق المحددة، ولكنه يعتمد أيضا بشدة على الإجراءات التشغيلية والأشخاص المسؤولين عن النفق.
ليس بالضروري أن ينتمي الاشخاص المسؤولين عن النفق إلى نفس المؤسسة: يمكن أن يختلف اللاعبين والمعنيين والأدوار تماما. على سبيل المثال، عادة ما تكون شرطة المرور مسؤولة عن حركة المرور، ولكن في بعض الأحيان يمكن تنفيذ هذه المهمة من قبل إدارة الطرق، وفي بعض الحالات يعهد بالعديد من المهام الى شركة / مشغل خاص. علاوة على ذلك، يمكن أن يقوم بنفس المهمة (على سبيل المثال: إدارة حركة المرور) العديد من الهيئات المختلفة (موظفي التشغيل والشرطة والمتعهد الثانوي)، وبالتالي يجب تحديد الأدوار والمسؤوليات النسبية وكذلك التوصيات لتحسين سلوك الأشخاص المعنيين بادارة النفق ومستوى تعاونهم (قسم اللاعبون في ادارة أنفاق الطرق والتعاون في ما بينهم).
في كل حالة يجب تحديد تنظيم الادارة والتنسيق مع كافة الهيئات المختلفة، من خلال إجراءات وبروتوكولات خطية بسيطة ومباشرة، بحيث يتم فهمها بشكل واضح من قبل جميع الأطراف وتكون قوية تحت الضغط في حالات الطوارئ.
يمكن تنظيم الادارة بشكل مختلف تماما بين نفق وآخر، وبالتالي فإنه من الصعب تحديد إطار مشترك شامل. ومع ذلك، يستحسن تقييم التنظيم الأفضل المناسب لكل نفق أو مجموعة من الأنفاق، التي يمكن اعتمادها سواء خلال الادارة في ظروف عادية أو في حالة الطوارئ (قسم تنظيم الادارة).
وعلاوة على ذلك فإنه من الضروري وضع إجراءات التشغيل القياسية وكذلك الحد الأدنى لظروف التشغيل وخطط الطوارئ. هذه في الواقع خطوة أساسية في التخطيط لاستجابة الادارة لحالات طوارئ ممكنة في النفق والتي تحتاج إلى استجابات محددة مناسبة لأنواع مختلفة من الحوادث (قسم تعليمات الادارة، الحد الادنى لظروف التشغيل, خطط الطوارئ).
تنطوي ادارة النفق والعمليات اليومية، فضلا عن أعمال الصيانة على تكاليف تشغيلية عالية ومتطلبات تمويل. في الواقع ان الأنفاق هي من الأجزاء الأكثر كلفة في شبكة الطرق لجهة تشغيلها (من حيث متطلبات الطاقة والتوظيف والمراقبة). ان تعريف مختلف عناصر التكلفة والاستفادة المثلى منها في النفق بالاضافة الى التوصيات المناسبة للحد منها قد تمّ تحليلها من قبل لجنة ادارة أنفاق الطرق PIARC. ينبغي النظر في كفاءة استخدام الطاقة والحد التدريجي من استهلاك الطاقة، وذلك بهدف تأمين تشغيل شبكة الطرق بشكل مستدام (قسم تكاليف الادارة والتشغيل).
الهدف النهائي واضح وهو ضمان مستوى مناسب من الخدمة والجودة للمستخدمين. يعتمد تحقيق الهدف بشكل واضح على طبيعة الأداء الاجمالي للمنشآت والمعدات. غالبا ما يعتمد أداء المعدات على كيفية تشغيلها من قبل موظفي النفق من حيث التوقيت والملاءمة. لذا يجب اختيار الموظفين المكلفين بأداء المهام التشغيلية بدقة تعيينهم وتدريبهم جيدا قبل بدء مهامهم وبشكل متواصل طوال حياتهم المهنية (قسم تعيين الموظفين، التدريب والتمرين).
ويتأثر مستوى السلامة أو قدرة حركة المرور في أنفاق الطرق بتغيرات تميّز شبكة الطرق وتطور حركة المرور نفسها. قد يحتاج مشغل النفق أحيانا إلى إجراء تعديلات طفيفة أو كبيرة على النظام أو على معايير الادارة للتعامل مع هذه التغيرات. ولذلك فمن الضروري رصد الحوادث والتغيرات باستخدام المعلومات وردود الفعل، لتحسين ادارة النفق بشكل منهجي ومتواصل.
يحتاج المشغل إلى تلقي ردود الفعل من خبرة ادارة النفق ليتم استخدامها في أخذ الخيارات المتعلقة بالتحسينات (قسم ردود الفعل من الادارة والحوادث).
تحتاج العناصر البنيوية والمعدات التقنية لصيانة دورية تهدف إلى ضمان ظروف قيادة آمنة للمستخدمين عن طريق الحفاظ على النفق وفق معايير السلامة المصممة له (قسم صيانة المعدات). يتم تعريف التوصيات العامة للصيانة في الأنفاق كذلك الميزات الخاصة ومنشآتها.
عندما لا تعد معدات النفق تلبي احتياجات المشغل أو متطلبات التشريعات أو عندما تتغيّر طبيعة أو مستوى حركة المرور، قد يصبح من الضروري تحسين أو تجديد النفق. لتجديد نفق موجود، يتم تعريف توصيات خاصة بشأن التدابير اللازمة لتسهيل إدارة شبكة حركة المرور، وموثوقية ومتانة المعدات وتكلفتها خلال فترة حياتها (قسم الادارة خلال أعمال الصيانة والتجديد).
يتعلق هذا الفصل الرابع بشكل أساسي بالأنفاق المتوسطة الطول او الطويلة، مع حركة مرور متوسطة أو كبيرة، والتي تقع في الأماكن حيث يمكن القيام بتدخلات خارجية في حالات الطوارئ. يتم ادارة هذه الأنفاق مع تنظيم معيّن ومخصص لنفق واحد أو مجموعة من الأنفاق تشكل جزء من شبكة طرق واحدة.
يعرض القسم أنفاق قصيرة و/أو ذات حركة مرور محدودة جدا" الظروف المحددة التي تتعلق بالأنفاق القصيرة، أو بالأنفاق ذات حركة مرور منخفضة جدا، أو بالأنفاق المنتشرة التي تقع في المناطق ذات كثافة سكانية منخفضة.
كتب هذا الفصل فريق العمل ١ في لجنة C٤ (٢٠٠٨-٢٠١١) كما يلي:
تعتبر الأنفاق بشكل عام كأجزاء من شبكة طرق قادرة على ضمان مستوى مناسب أو حتى أفضل من حيث السلامة، ومع ذلك فان العواقب المحتملة لحوادث محددة (تعطل، حادث أو حريق) قد تكون أكثر خطورة في الأنفاق مما هي عليه في الهواء الطلق. علاوة على ذلك، كون الأنفاق غالبا ما تشكل نقاط عبور إلزامية وربما نقاط اختناق الشبكة، فكل إغلاق تام أو جزئي يمكن أن يؤدي إلى اضطرابات كبيرة في حركة المرور أو يمكن أن يجبر المستخدمين على السفر لمسافات طويلة عبر طرق بديلة.
لهذه الأسباب على المشغلين والسلطات المعنية بالطرق ضمان استمرارية التشغيل والسلامة في أنفاق الطرق. لذلك، يجب أن تضمن للمستخدمين الذين يعبرون النفق مستوى من جودة الخدمة والسلامة تتوافق بشكل صارم مع المتطلبات التنظيمية المعمول بها.
وفقا للأنظمة الوطنية، على مشغلي النفق وشرطة المرور إدارة حركة المرور في الأنفاق (وعلى الطريق حيث يقع النفق). على وجه التحديد، عليهم تلبية مستلزمات السلامة داخل النفق للمستخدمين وللأشخاص الذين يعملون داخل النفق (موظفي التشغيل، والمقاولين، وغيرها). في العديد من البلدان، تهتم شرطة المرور بشكل عام بادارة حركة المرور وبالدوريات، في حين يكون المشغل مسؤول عن المهام التشغيلية مثل الصيانة وادارة معدات النفق، ومراقبة حركة المرور والمساعدة.
بشكل عام، ان المهام النموذجية لمشغلي الأنفاق هي:
تتم ادارة الأنفاق الرئيسية (من حيث الطول وكثافة حركة المرور وتعقيد النفق) من مركز مراقبة حركة المرور. في كثير من الأحيان، يكون مركز المراقبة مجهّز بأنظمة مراقبة عن بعد (مثل دوائر تلفزيونية مغلقة، وكاشف تلقائي عن الحادث) ويمكن التحكم عن بعد ببعض المعدات (التهوية، التأشير، إغلاق النفق، الخ).
في بعض الحالات، يستطيع مشغل النفق أيضا نشر دوريات يمكنها توفير مراقبة المستخدمين المباشرة من خلال القيام بدوريات في الأنفاق. ويمكن لهذه الدوريات التدخل سريعا عند الحاجة.
ويعني المراقبة الدائمة لأعمال الهندسة المدنية في النفق عن طريق إجراء مسح وعمليات تفتيش دورية. وهذا يعني أيضا إجراء الصيانة الدورية للمنشآت مثل شبكات الصرف الصحي، المزاريب وجميع الهياكل الثانوية (المباني داخل النفق، والغرف التقنية، الخ)،
في الأنفاق الرئيسية، ينشر المشغل عدة أنواع من المعدات التي تبقى تحت سيطرته في مرحلة التشغيل. لذلك تم تجهيز الأنفاق أيضا بأنظمة تسمح للمشغل بمراقبة حالة المعدات. ينبغي على المشغل أيضا تلبية صيانة المعدات المستخدمة في النفق. مرة أخرى، من الممكن استخدام أدوات موصولة الى الحاسوب لمساعدته في أداء هذه المهمة.
مهما كانت طبيعة الحادث، سواء كانت مشكلة تتعلق بحركة المرور (حادث، حوادث مترابطة، حرائق، الخ) أو بأجهزة (فقدان إمدادات الطاقة، وخلل في شبكة نقل المعطيات، الخ)، من واجب المشغل المسؤول عن المراقبة التدخل لإبلاغ أو تفعيل الجهة أو السلطة ذات الصلة بالحادث.
بالإضافة إلى المهام المتعلقة مباشرة بإدارة النفق، يوفر المشغل الخدمات التقنية والإدارية التي تدعم إدارة البنية التحتية، وبطبيعة الحال الموظفين. يتجاوب المشغل مع أي تصميم لتحسين المعدات، وفقاً لاتجاه الأعمال والاستثمار والميزانيات التشغيلية من أجل حسن سير العمل في النفق. أخيرا، يطوّر المشغل أيضا الإحصاءات ويراقب تحقيق أهدافها من خلال إعداد التقارير الدورية عن ادارة النفق / الطريق (المؤشرات المالية ومؤشرات حركة المرور، الخ).
يتناول التقرير التقني 05.13.B "الممارسات الجيدة لادارة وصيانة أنفاق الطرق" هذا الموضوع في الأجزاء ٢ و ٤.
إن ادارة عملية النقل البري مهمة معقدة للغاية. بل لعلها أكثر تعقيدا عند النظر إلى النقل البري في بيئة الأنفاق. ويرتبط جزء من التعقيد أيضا بحقيقة أن المهارات والكفاءات المطلوبة لإدارة الأنفاق تتوزّع ما بين خدمات مختلفة. لذلك من الواضح ان التعاون ما بين مختلف الجهات المعنية هو شرط مسبق ذو أهمية لتعاون عادل وفعّال من أجل تأمين إدارة جيدة لحركة المرور وادارة الحوادث. يتم تنفيذ التنسيق عادة تحت مظلة السلطات المحلية أو المركزية التي تنسق العملية، وتقوم أخيرا بتسجيل نتيجة البرامج كما تم الموافقة عليها من قبل لجان المنظمات المشتركة.
ان أصحاب المصلحة الرئيسيين الذين يحتاجون إلى التعاون في هذا الإطار هم:
يحدّد التقرير التقني R042007 "دليل لتنظيم وتعيين وتدريب الموظفين على ادارة وتشغيل أنفاق الطرق" المهام التنظيمية بطريقة أكثر دقة.
يمكن اعتبار المهام التشغيلية (ادارة وصيانة وغيرها) لمجموعة واسعة من الأنفاق متشابهة، حتى أن التنظيم الداخلي للكيانات المسؤولة قد تكون مختلفة جدا تبعا للبلد المعني، وحيث يمكن أن يقوم بتنفيذ المهام المختلفة اما المشغل أو هيئات أخرى. في بعض الحالات، يمكن لمنظمة واحدة تلبية احتياجات جميع الموظفين المطلوبين. في حالات أخرى، قد يتم تقاسم المهام التنفيذية من قبل العديد من المنظمات العامة والخاصة. يجوز لمالك النفق أو إدارة الطرق على سبيل المثال تكليف المنظمات العامة أو الخاصة المختلفة لتولي مسؤولية بناء وادارة تشغيل نفق ككل و / أو مهام تنفيذية محددة (مثلا يمكن تسليم مهام الصيانة لمقاولين).
قد تكون التدابير المزمع اتخاذها لإدارة الحوادث مختلفة، اعتمادا على الأنظمة الوطنية وأيضا وفقا للمتطلبات المحلية الخاصة بكل نفق. بالتالي يمكن أن يكون تنظيم المشغل وشرطة المرور مختلفين، وفقا للسياق المحلي.
على الرغم من أن السياق يختلف اختلافا كبيرا من بلد إلى آخر، يتم تنظيم هيكل الادارة بشكل عام جداً إلى ثلاث مجموعات رئيسية:
يحدد التقرير التقني R042007 في الفصل ٤ "موظفو التشغيل: المهام والمنشآت" تنظيم الادارة بمزيد من التفصيل.
يقوم مشغل النفق بانتاج وتحديث إجراءات خطية (التي تسمى أحيانا "تعليمات التشغيل") التي تحدد أهداف ومعايير الإجراءات التي يمكن اتخاذها من قبل مختلف مقدمي الخدمة الداخلية، والتي يمكن أن تؤثر على النفق أو الطريق. من الضروري أن تؤخذ جميع أنواع الأحداث التشغيلية في الاعتبار للإجراءات، بما في ذلك الحوادث الروتينية، الحوادث الخطيرة وحالات الطوارئ. تحتوي تعليمات التشغيل على ألأعمال الأساسية التي يتعين تنفيذها مع الإجراءات المرتبطة بها والقيود الموجودة.
يحتاج موظف التشغيل لخطة طوارئ للتدخل بعد حادث سير أو عطل فني في معدات النفق. عادة ما تلبي هذه الخطة المتطلبات التنظيمية وتشمل الإجراءات التنفيذية والتعليمات كحد أدنى، لمشغلي النفق وطاقم التدخل في حال وقوع حادث أو عطل فني. وينبغي تنسيق إجراءات التدخل في حالات الطوارئ مع تلك التي تطبقها خدمات الطوارئ والإنقاذ. يمكن تحديد المحتوى التفصيلي لهذه الخطة بتعليمات أو توجيهات وطنية محددة لكل بلد وينبغي أن تتوافق مع الإطار التقني والتنظيمي للنفق.
يحدد التقرير التقني R042007 في الفصل ٤ "موظفي التشغيل: المهام والمنشآت" تنظيم الادارة بمزيد من التفصيل.
تظهر الخبرة أن كيلومتر في النفق هو دائما أكثر تكلفة من كيلومتر واحد من نفس الطريق في الخارج. في حال وجود بنية تحت الأرض، يمكن أن نجد العديد من الأنظمة والمعدات التي يتم نشرها سواء لضمان ادارة آمنة في ظل ظروف التشغيل العادية أو للسماح لحماية وإجلاء المستخدمين وتدخل خدمات الإنقاذ في حالة وقوع حدث أو حادث أو حريق. لا تمثل هذه التدابير تكلفة استثمارات كبيرة فقط ولكنها تؤدي أيضا إلى تكاليف مرتفعة بما يتعلق بادارة التشغيل والصيانة. وبالتالي ان دور المشغل هو ضمان استمرارية وسلامة الادارة وفق تكاليف خاضعة للرقابة.
في جميع الحالات، ان مستوى عال في ادارة النفق قد لا يسمح من الاستفادة المثلى من التكاليف التشغيلية، إذا كان تصميم وبناء النفق على مستوى جودة منخفض. وبالتالي ينبغي النظر بدقة الى التكاليف التشغيلية خلال المراحل المختلفة للمشروع وخلال تنفيذ العمل، باعتبار أنه يجب ايجاد الحل قبل أن تتحول الى مشكلة خلال مرحلة التشغيل.
ينبغي تصميم عملية الادارة على مستوى مناسب لضمان عدم تقليص دورة الحياة المتوقعة للمعدات. ان دورة حياة المعدات في الأنفاق تكون عادة أقصر مما تكون عليه في بيئات أخرى، لأن الجو في الأنفاق يساعد على التآكل بشكل خاص.
يكرّس التقرير التقني B.05.06 "أنفاق الطرق: الحدّ من تكاليف التشغيل" بالكامل لتكاليف التشغيل وبشكل خاص للحد منها.
ان المهام الموكلة لموظفي التشغيل مهمة جدا على ضوء السلامة وكفاءة الادارة. وعلاوة على ذلك، يتطور هذا السياق لأن من جهة، تولي المشاكل التشغيلية أهمية أكبر مقارنة مع المشاكل التقنية البحتة ومن ناحية أخرى، فإن أنظمة التشغيل هي أكثر تعقيداً.
وبالتالي على الموظفين المولجين بالإدارة تلبية المتطلبات التالية:
خلال مراحل التوظيف يجب تحديد المؤهلات المطلوبة للمشغلين في المستقبل وفقا لطبيعة المهام التنفيذية. لا بد ان نتذكر أنه حتى إذا كانت المهام متشابهة في جميع البلدان، غير أن الأشخاص المسؤولين عن تنفيذها قد لا ينتمون بالضرورة إلى نفس النوع من التنظيم في كل بلد. ومع ذلك، ينبغي أن تكون المهارات والقدرات المطلوبة مماثلة.
عند تصميم تدريب الموظفين (الأولي أو الدائم)، ينبغي معالجة القضيتين التاليتين:
إذا لم تكن هناك قواعد وطنية بشأن محتوى التدريب، على المشغل تكييف برنامج تدريبه مع الخصائص والمتطلبات المحددة لأنفاقه.
يتناول التقرير الفني R042007 "دليل لتنظيم وتعيين وتدريب الموظفين على ادارة تشغيل أنفاق الطرق" تعيين وتدريب الموظفين بمزيد من التفصيل، الفصول ٧ "تدريب موظفي التشغيل" و ٨ "تعيين موظفي الادارة".
على المشغل اختبار كفاءة الموظفين والإجراءات التي وضعها بانتظام. وبالتالي عليه التأكد من أن الموظف معتاد على مختلف المعدات في النفق وأنه قادر على كشف أي قصور محتمل خلال تنفيذ مهام محددة.
بالإضافة إلى التدريبات الداخلية، ان مشغل النفق وخدمات الطوارئ بحاجة إلى تنظيم تدريبات إنقاذ مشتركة بمشاركة شرطة المرور، المشغل، والخدمات الطبية وخدمات الإطفاء والإنقاذ. ينبغي تحليل نتائج كل تمرين. إذا كشفت الدروس المستفادة عن ثغرات، ينبغي إعادة النظر في استراتيجيات التدخل.
ان تقرير تقني جديد حول "الممارسات الجيدة لتمارين الطوارئ في أنفاق الطرق" سوف يكون متاحاً قريبا في مكتبة PIARC الافتراضية.
ان جمع المعطيات حول الأحداث والحوادث وتحليلها أمر ضروري سواء لتقييم معايير الادارة ولتقييم المخاطر في الأنفاق. كل ذلك مهم بهدف التحسين المستمر في مجال سلامة الأنفاق. تسمح البيانات التي تم جمعها بشكل خاص، بتقييم الأحداث المتسببة. تظهر المعطيات أيضاَ ردود الفعل بشأن عواقب الأحداث وكذلك الدور الفعال وفعالية تدابير ومعدات السلامة. كما أنها توفر معلومات إضافية عن السلوك الحقيقي لمستخدمي النفق.
ان جمع وتحليل المعطيات المتعلقة بالأحداث والحوادث تسمح بتحقيق الهدفين التاليين:
أخيرا، انها توفر معلومات (الإحصاءات الوطنية وفقا لنوع النفق) مفيدة لتحليل المخاطر المتعلقة بالأنفاق في مرحلة تنفيذ المشروع أو بأنفاق قيد التشغيل والتي ليس لديها قاعدة بيانات كافية حتى الآن.
ينبغي تحليل الدروس المستفادة من ادارة الأنفاق، خاصة خلال الأحداث والحوادث. في الواقع إذا كشفت نتائج هذه التحليلات عن أوجه قصور، هناك فرصة للتدخل من خلال تحسين استراتيجيات و / أو تعليمات التشغيل.
يحدد التقرير الفني 08R2009 "أدوات لإدارة السلامة في أنفاق الطرق" بالتفصيل الظروف لتحليل المعطيات من الأحداث و / أو الحوادث في الفصل "جمع وتحليل البيانات عن حوادث أنفاق الطرق".
طوال حياة النفق، على المشغل القيام بصيانة أعمال الهندسة المدنية ومعدات النفق على حد سواء. لا يتم وصف صيانة بنية الهندسة المدنية في هذه الفقرة.
يمكن تقسيم أعمال صيانة المعدات إلى مجموعتين:
فمن المستحسن استخدام الصيانة الوقائية حيثما يكون ذلك ممكنا وفي الأنظمة غير المتكررة والمتعلقة بالسلامة. تسمح الصيانة الوقائية بالتخطيط المشترك لمختلف أعمال الصيانة عند كل إقفال للنفق أمام حركة المرور. علاوة على ذلك فإنها تساعد على الحفاظ على المعدات في حالة تشغيلية جيدة. تجدر الإشارة إلى أنه وان تمت الصيانة الوقائية بشكل جيد جدا، لا يمكن للمشغل تجنب التدخلات التصحيحية.
عادة لا يقوم موظفي التشغيل بتنفيذ جميع مهام الصيانة؛ غالباً ما يوكل المشغل المقاولين وتكون عدة خيارات متاحة:
يعطي التقرير الفني B.05.06 في الفصل ٧ "تكلفة الصيانة"، التقرير الفني B.05.13 في الفصل ٤ "صيانة وادارة"، في الفصل ٦ من تقرير 2007R04 "تنظيم موظفي التشغيل" المزيد من المعلومات الكاملة حول موضوع الصيانة.
لا تختلف مهام الصيانة كثيراً بين نفق وآخر لصيانة معدات مماثلة. ومع ذلك، لدى بعض الأنفاق ميزات معينة (حركة مرور كثيفة وبدون توقف، طريق تحويل طويلة جدا، الخ) تجعل إغلاق النفق الكلي أو حتى الجزئي صعب للغاية. في هذه الحالة، على المشغل الحفاظ على مستوى تشغيلي معين خلال تنفيذ عمليات التدخل للصيانة. يكون ذلك ممكن فقط عن طريق نشر التدابير الخاصة التي ينبغي أن تأخذ في الاعتبار ليس فقط سلامة المستخدمين ولكن سلامة عمال الصيانة أيضا.
يحدد التقرير الفني 2008R15 في الفصل ٢ "ادارة أنفاق الطرق الموجودة في المناطق الحضرية" الشروط لتنفيذ أعمال الصيانة خلال ادارة تشغيل النفق.
من المحتمل أن تواجه نفس الصعوبات مثل تلك المذكورة أعلاه خلال تجديد المعدات في نفق لا يمكن إغلاقه بسهولة. قد يتطلب انجاز تدخلات الصيانة عدة أسابيع أو حتى عدة أشهر. وبالتالي، ينبغي التخطيط لتدابير أكثر تفصيلا (وغالبا أكثر تكلفة).
يناقش التقرير الفني B.05.13 الجوانب المتعلقة بالتجديد في الفصل ٦ "تجديد الأنفاق" .
لا تكون التوصيات المقدمة في الأقسام ٤.١ الى ٤.٩ أعلاه دائما ذات صلة (أو حتى صعبة التنفيذ) في الأنفاق القصيرة، أو في الأنفاق التي تشهد حركة مرور منخفضة جدا، أو في الأنفاق المنتشرة في المناطق ذات كثافة سكانية منخفضة.
من المستحسن تنفيذ لكل نفق من هذه الأنفاق على وجه الخصوص، (أو مجموعة من الأنفاق الواقعة على شبكة طرق واحدة) تحليلا مفصلا محددا مع الأخذ في الاعتبار ما يلي:
يسمح هذا التحليل بتنظيم وتنفيذ نظام تشغيل أكثر ملاءمة، وفقا لشروط هذه الأنفاق بالتحديد.
يلجأ مصممو الطرق على نحو متزايد الى اعتماد الأنفاق كبديل جيد بسبب قدرتها على الحد من بعض مكونات الأثر البيئي مثل التطفل المرئي للبنى التحتية والتلوث الضوضائي. ومع ذلك، تبقى بعض هذه التأثيرات قائمة أو ربما قد تزداد نتيجة هذا الاختيار. بالرغم من كل الجهود المبذولة للسيطرة والحد من حركة المرور، غير أنه من المتوقع أن تزداد خلال العقود القادمة؛ لذلك، ينبغي النظر في القضايا البيئية المرتبطة بحركة المرور.
قامت لجنة PIARC بتحديد معمق لتلوث الهواء وذلك فيما يخص:
١. التلوث داخل الأنفاق كأساس تقني لتحديد أبعاد أنظمة التهوية في الأنفاق؛
٢. التلوث خارج النفق كتطور مباشر للدراية ضمن اللجنة.
عملياً، عند النظر في تلوث الهواء، ان الخيارات المتعلقة بنوع نظام التهوية يسمح بتحديد مواقع ومعدل تدفق الهواء المستنفذ. وغالبا ما يكون اختيار نظام ادارة ونقاط التحكم بجودة الهواء للتهوية أكثر فعالية في إيصال الأهداف المنشودة للحد من الملوثات المحلية من اختيار أنظمة تهوية أكثر تعقيداً.
تشكل حركة المرور على الطرق و(بالتالي) الانبعاثات من المركبات مصدر قلق بيئي خطير وخاصة في الأماكن المحصورة مثل الأنفاق. وتتميز هذه الانبعاثات بوجود ملوثات مختلفة، يمكن أن تتسبب بآثار سلبية وعواقب عندما تبلغ تركيزات مرتفعة. تقوم لجنة PIARC بتقييم الانبعاثات الناجمة عن المركبات ونوعية الهواء داخل الأنفاق. لذلك، يتم مراجعة نظريات النماذج الشائعة ويتم تعريف معايير جودة الهواء كما يتم وضع ميزات الظروف الحالية. يتم مقارنة تركيز الملوثات استناداً الى المقياس والنموج النظري بمعايير جودة الهواء. أخيرا، يتم اقتراح تدابير التخفيف لضمان الإدارة السليمة لجودة الهواء داخل النفق قسم التهوية.
تؤثر انبعاثات النفق على جودة الهواء ضمن مسافة قصيرة نسبياً من النقاط حيث تصدر الانبعاثات، مع أن شبكة الطرق المجاورة تؤثر على البيئة على نطاق أوسع. لذلك يجب فحص آثار نوعية الهواء في الأنفاق ضمن سياق شبكة الطرق الخارجية التي هي جزء منها تأير النفق على نوعية الهواء الخارجي
من القضايا البيئية الهامة الأخرى الضوضاء والاهتزاز. يمكن أن ينشأ التلوث الضوضائي خلال مرحلة البناء مما قد يتسبب بمخاطر بيئية، وذلك نتيجة مستوى الضوضاء العالي. بالإضافة إلى ذلك، تتسبب كميات كبيرة من المركبات خلال ادارة حركة المرور العادية بمستويات ضوضاء عالية، والتي قد تتخطى المستويات المسموح بها. على نحو متزايد، يصبح التلوث الضوضائي مشكلة في جوار الطرق ذات حركة مرور عالية.
تتبع استراتيجيات الحد من الضوضاء معايير لإجراءات مرسخة خلال عملية التخطيط والبناء. اتخذت خطوات رئيسية قُدُما للحد من الضوضاء عند المصدر: يمكن الحد منه باستخدام مواد متخصصة تمتص الضجيج، وأصبحت الحواجز العازلة للصوت أكثر كفاءة، إضافة إلى استخدام مجموعة من الميزات ونشر آلات بناء محسّنة تسمح بتخفيف اصدار الضوضاء والاهتزاز قسم الضوضاء والاهتزاز.
تأثير المياه هو جانب آخر يجب تحليله خلال دورة حياة بنية تحتية مثال النفق. ينبغي اجراء تحقيق مفصل حول الهيدرولوجيا السطحية وما تحت السطحية قبل وأثناء البناء. ويجب اختيار الوسائل والعناصر البنيوية الأقل ضررا للحصول على الحد الأدنى من انقطاع وتعديل أنماط وعمليات الهيدرولوجيا. اكتسب موضوع التجفيف الناجم عن طريقة بناء البنية التحتية أهمية أكبر. ويمكن إجراء العديد من الدراسات التي تعطي بصيرة عن تأثير البنية التحتية على هيدرولوجيا المناطق في محيط النفق وكيفية تخفيف هذه الآثار. يمكن الحد من تلوث المياه الناجم عن تسرب مواد البناء في مواقع العمل باستخدام الحاويات التي تم تصميمها لمنع التسرب (قسم تأثير الماء).
ان الهدف النهائي لمصممي ومديري الأنفاق هو تحقيق ادارة مستدامة من الناحيتين العملية والبيئية، من أجل تقديم مستوى معقول من السلامة والحد قدر الإمكان من أي آثار سلبية على البيئة. يتم اعتبار وتحليل مختلف العناصر من أجل تحسين الاستدامة التشغيلية للنفق (القسم ٥.٤ ادارة التشغيل المستدامة
المساهمون
كتب هذا الفصل فريق العمل ٤ في لجنة C٤ (٢٠٠٨-٢٠١١) كما يلي:
• روبرتو أرديتي (إيطاليا) تأليف القسم ٥.٠ و تنسيق العمل
• انطوان موس (فرنسا) وهانز هويبن (هولندا) تأليف القسم "٥.١ تأثير النفق على نوعية الهواء في الخارج"
• انطوان موس (فرنسا) تأليف القسم "٥.٢ الضوضاء والاهتزاز"
• مانويل رومانا (اسبانيا) تأليف القسم "٥.٣ تأثير المياه"
• فتحي طرادة (المملكة المتحدة) مراجعة الفصل بالكامل.
تتأثر جودة الهواء في أنفاق الطرق بنسبة تركيز عوادم السيارات داخل النفق. ومع ذلك، يمكن أن يكون تركيز الملوثات خارج النفق ضار أو مزعج للناس. تقل تركيزات الملوثات بسرعة من بوابة أو قناة الاستخراج الى البيئة المحيطة وفقا لآليات معقدة مثل سرعة واتجاه الرياح والتضاريس المجاورة. وبالتالي، فمن المسلم به أنه ينبغي دراسة نوعية الهواء في محيط بوابات النفق أو نقاط الاستخراج الأخرى عند زيادة كثافة حركة المرور، وعندما يتم بناء أنفاق في بيئة حضرية.
من المتوقع أن تكون جودة الهواء فوق النفق أفضل مما لو كان عند مقطع طرق في الهواء الطلق في نفس الموقع. ومع ذلك، عند البوابات وأقنية الاستخراج، يتسبب دفق الهواء الناجم عن حركة المرور وأو أنظمة التهوية بتشكيل تدفق هوائي طولي أو عرضي الاتجاه، مما يدفع بالهواء الملوث الى الخارج. وتبعا للتركيزات الخلفية وغيرها من المصادر المتواجدة بالقرب من بوابة النفق أو المجرى، يمكن لمستويات تركيز الملوثات أن تتعدى الحد الأقصى للمستويات المحددة من قبل السلطات. في هذه الحالة يجب اتخاذ التدابير لتحسين نوعية الهواء في محيط النفق. ويمكن أن تشمل التدابير الأعمال المدنية أو الميكانيكية، والتخطيط لاستخدام الأراضي حول النفق، الخ. في معظم الأحيان، قد يكون من الممكن تخفيض تركيز التلوث عبر التدابير التشغيلية مثل تعديل في نظام التهوية.
قامت PIARC بنشر التقرير الفني 2008R4 "أنفاق الطرق: دليل لتحسين تأثير جودة الهواء على البيئة" الذي يركز على جودة الهواء في الخارج والمتعلق بالأنفاق، وهو دليل لتعزيز البيئة الحضرية من خلال تعديل انبعاثات المركبات وتغيير توزيعها في المكان المحيط بالنفق. ينظر الدليل في مجموعة واسعة من الاحتمالات المتعلقة بالتصميم والادارة لتخفيف أثر الأنفاق على الهواء الخارجي: من اختيار الموقع الأمثل للنفق، إلى التدرجات، نوع التهوية، وإدارة تصريف الهواء، وإدارة حركة المرور، وصيانة النفق وأخيرا (إذا كانت ذات فائدة) تقنيات إزالة الملوثات.
تعتبر الضوضاء عموما احدى المضايقات الرئيسية التي يشعر بها البشر، والتي يمكن أن تؤثر بشكل كبير على المناطق الحضرية. ولذلك ينبغي أن يؤخذ بعين الاعتبار عند تصميم الأنفاق، خصوصا بالنسبة لأولئك الأنفاق الحضرية التي لديها نسبة عالية من المستقبلات الصوتية في محيط البوابات والمجاري.
ان الضوضاء الناجم عن حركة المرور ليس خاص بالأنفاق. وتعتبر البنى التحتية تحت الأرض بصفة عامة ذات تأثير إيجابي على البيئة الصوتية، وقد تكون هناك مشاكل محددة بالقرب من البوابات في بعض التشكيلات. في معظم البلدان المتقدمة، يتم تنفيذ دراسات تأثير الضوضاء لكل مشروع يتضمن بنية تحتية جديدة (أو تعديل هام)، وان وجود الأنفاق، بطبيعة الحال، يجب أن يؤخذ بعين الاعتبار في تلك المرحلة.
ان المصدر الرئيسي للضجيج الذي يؤثر على البيئة المحيطة بالأنفاق هي حركة المرور. تعكس بطانة النفق جزء من ضوضاء السيارات التي تعبر داخل الأنفاق فيصل إلى المدخل الذي يصبح في حد ذاته مصدرا للضوضاء. في ظل ظروف معينة يمكن أن يكون مستوى الضوضاء بالقرب من بوابة النفق أعلى من مستوى الضجيج من قسم ذو صلة في الهواء الطلق. ومع ذلك، ان هذا النوع له تأثير كبير فقط لتلك المستقبلات الصوتية الواقعة في المنطقة المجاورة مباشرة لبوابة النفق: عند الابتعاد عن البوابة، ينخفض مستوى الضوضاء بسرعة، لأن الضوضاء الصادر من النفق يخف نتيجة التأثير السائد للضوضاء الناجم عن المركبات في مقطع الهواء الطلق.
وهناك أيضا مصادر ضوضاء مرتبطة بالبنية التحتية للنفق، والرئيسي منها هو نظام التهوية. في حالة التهوية العرضية أو التهوية الطولية مع مجاري استخراج، قد تولّد المراوح وتدفق الهواء من خلال المداخل والمنافذ ضوضاء كبير، وفي بعض الحالات يجب تشغيلهم حتى خلال الليل عندما تكون معايير الضوضاء البيئية أقل. قد يكون أحد الحلول التخفيف من استخدام نظام التهوية عن طريق تحسين التحكّم، ولكن ذلك يمكن تحقيقه فقط على نطاق محدود.
ان الحل الأكثر فعالية هو أن تؤخذ هذه المشاكل في الاعتبار عند مرحلة التصميم. نظراً الى أن أبرز آثار الضوضاء محصورة جغرافيا، يستحسن أن تكون مداخل الهواء / مخارجه موجودة على أبعد ما يكون من المباني المجاورة، ولكنه قد يؤدي إلى ارتفاع كبير في التكاليف. يجب ابقاء سرعة الهواء منخفضة نسبيا عند مداخل الهواء / مخارجه للحد من انبعاث الضوضاء من خلال جعل حجم هذه فتحات كبيرة بما فيه الكفاية. بالإضافة إلى ذلك، تكون كواتم الصوت هي الأكثر ضرورة في كثير من الأحيان لمنع الضوضاء الناتج عن المراوح من "التسرّب" الى خارج محطة التهوية.
في حالة التهوية الطولية، ان تأثير ضوضاء المراوح على البيئة معتدل بشكل عام، لأنه من جهة، لا ينبغي أن تقع المراوح النفاثة قريبة جدا من البوابات لخلق كفاءة قصوى (وبالتالي يتم "تخفيف" ضجيج المراوح ضمن ضجيج حركة المرور)، وعلى الجانب الآخر، عادة ما تكون المراوح مزودة بكواتم للصوت للحفاظ على مستوى مقبول من الضوضاء داخل النفق. ومع ذلك، للحصول على تشكيلات حساسة بشكل خاص، قد يكون من الضروري اختيار تصاميم أو تدابير تشغيلية معينة.
نادرا ما يكون الاهتزاز الناجم عن حركة المرور مشكلة هامة في مرحلة ادارة وتشغيل النفق (على عكس أنفاق السكك الحديدية، وذلك لأن القطارات تولّد اهتزاز أكثر بكثير من المركبات على الطرق).في حال حدوث مثل هذه المشكلة، هناك القليل من الحلول التي يمكن اعتمادها مثل حظر عبور أثقل المركبات. تشكل المراوح مصدراً آخر للاهتزاز. يجب أن تكون المراوح متوازنة بعناية لتجنب الاهتزاز المفرط. ومع ذلك، لا يمكن عموما الشعور بالاهتزاز الناتج عن المراوح في البيئة، فهو يؤثر أولا على الجهاز نفسه، ويمكن أن ينعكس على فترة حياته. ويمكن أيضا أن يؤثر على السلامة لأن المراوح النفاثة، على سبيل المثال، قد تفقد أجزاء أو حتى تسقط من سقف النفق بسبب الاهتزاز المفرط. لذلك ان مراقبة اهتزاز المراوح هو أمر حاسم لاعتمادها وللسلامة.
يكون الاهتزاز أكثر تعقيدا من ذلك بكثير خلال مرحلة البناء، وخصوصا عندما يتم استخدام المتفجرات. ان بناء الأنفاق والتدابير البيئية المتصلة بها تقع خارج نطاق لجنة إدارة أنفاق الطرق PIARC ؛ يتم نشر توصيات محددة من قبل الجمعية الدولية للأنفاق والمنشآت تحت الأرض (ITA).
يمكن أن يكون للبنية التحتية للطرق تأثير كبير على جودة المياه خلال كل من مراحل التشغيل العادية (تسرب من المنتجات الهيدروكربونية، مواد من الإطارات، الخ.) والحالات العرضية (تسرب كميات كبيرة من الملوثات).
ان وجود نفق لا يغير المشكلة كثيرا. كما في أي طريق، هناك حاجة لمعالجة المياه (الترقيد، وإزالة الملوثات) قبل تصريفها في البيئة. ومع ذلك ينبغي الأخذ في الاعتبار بعض الوقائع المتعلقة بالأنفاق تحديدا عند تصميم نظم إدارة المياه. أولا، يجب تنظيف الأنفاق كلما كان ذلك ممكنا وغالباً كل شهر في الأنفاق ذات حركة مرور كثيفة في المناطق الحضرية. يولد ذلك كميات كبيرة من مياه الصرف الصحي التي تحتوي على مواد تنظيف. ثانيا، ان الأنفاق التي يسمح فيها نقل البضائع الخطرة، تكون عموما مجهزة بمزاريب خاصة من أجل الحد من انتشار السوائل القابلة للاشتعال على الرصيف. في حال حدوث تسرب عرضي، يكون معدل تدفق السائل الملوث في هذه المزاريب أعلى من ما تم مصادفته على سطح الطريق العادية، على أن يكون نظام إدارة المياه قادر على التعامل مع معدلات التدفق هذه.
قد يتم مواجهة مشاكل صعبة للغاية تتعلق بالمياه خلال مرحلة البناء في بيئات حساسة، على سبيل المثال فيما يتعلق بالعكرة نتيجة النفايات السائلة في موقع البناء. بالتالي ينبغي أن تؤخذ التدابير المناسبة. في بعض الحالات، قد تؤدي الى قيود كبيرة وتكاليف بسبب أعمال البناء. ان بناء الأنفاق والمشاكل المتصلة بذلك تقع خارج نطاق لجنة إدارة أنفاق الطرق PIARC. وبالتالي لمزيد من التفاصيل، ندعو القارئ الى مراجعة توصيات الجمعية الدولية للأنفاق والمنشآت تحت الأرض (ITA).
ان تأثير المياه هو جانب آخر يجب تحليله خلال دورة حياة أي بنية تحتية كالنفق.
ان أكثر آثار الأنفاق على المياه (والمياه على الأنفاق) تقع خلال مرحلة بنائها، ولكن بعض الآثار تبقى لفترة طويلة، ويمكن أن تصبح عائقا تواجه ادارة النفق وصيانته. من أجل تجنب العواقب السلبية والمكلفة، يجب الاهتمام بهذه العمليات خلال مراحل تخطيط وتصميم النفق. ينبغي اجراء تحقيق مفصل للهيدرولوجيا السطحية والجوفية قبل وخلال البناء. على أن يتم اختيار الوسائل الأقل تدميراً (والعناصر البنائية) للحصول على حد أدنى من التعديلات في الأنماط والعمليات الهيدرولوجية.
صورة ٥.٣.١: دخول المياه في نفق بُنيَ من شرائح
من الناحية النظرية، يمكن أن تكون الأنفاق: كتيمة (لا تسمح أي تسرب للماء وتحدث ضغط مياه كامل على البطانة) وقابلة للاختراق أو شبه كتيمة (تسمح بدخول بعض الماء وتجنب احداث ضغط مياه بكامل على البطانة). في الواقع تكون معظم الأنفاق قابلة للاختراق خلال بنائها وشبه كتيمة خلال مرحلة الادارة. تظهر الصورة ٥.٣.١ دخول المياه في نفق تمّ بناؤه من شرائح ومصمم ليكون كتيم.
صورة ٥.٣.٢ : تدفق المياه من خلال طبقة البازلت القابلة للاختراق
في الأنفاق غير المبطّنة (أو مع بطانة قابلة للاختراق) يمكن أن يحدث تسرّب مياه كبير. تبيّن الصورة ٥.٣.٢ المياه المتدفقة من خلال طبقة البازلت القابلة للاختراق في كندا.
أصبح موضوع جفاف مستويات المياه الجوفية الناجم عن طريقة بناء البنية التحتية أكثر أهمية. لا ينتهي تأثيره مع مرحلة ادارة النفق عادةً، اذ ان مستويات المياه الجوفية الأصلية تنخفض بشكل متواصل وتتسبب بتأثير لا رجعة عليه على إمدادات الآبار بالمياه.
صورة ٥.٣.٤: تأثير مماثل عند مفصل البناء. صورة ٥.٣.٣ : تدفق مياه الصرف وجير هايدروكسيل الكالسيوم في نفق مبطّن بالاسمنت
يمكن ان تحلّل المياه التي تدخل النفق جير هيدروكسيد الحر في بطانة الاسمنت، لتصبح أكثر قلوية، فتؤدي الى الافراج عن المواد الصلبة في شبكات الصرف الصحي. هذا التأثير هو أكثر شيوعا في الأنفاق القديمة مع شبكات الصرف الصحي القديمة التي مضى عليها الزمن. تظهر الصورة ٥.٣.٣ تدفق مياه الصرف وجير هيدروكسيل الكالسيوم في نفق مبطن بالاسمنت. تظهر الصورة ٥.٣.٤ تأثير مماثل عند مفصل البناء.
يطالب الاتجاه الدولي الحالي من القيّمين على ادارة الطرق ومديريات الطرق بالتشجيع على الاستخدام الكفوء للطاقة ولتبني أساليب مستدامة لبناء وادارة الطرق العامة.
وقد نشرت PIARC على ممر تاريخها العديد من التقارير التي تهدف إلى تحسين كفاءة ادارة أنفاق الطرق، والحد من تكاليف الادارة والتشغيل، والتخفيف من التأثيرات السلبية على البيئية.
فإن "الادارة المستدامة للأنفاق" ستشكّل موضوع أساسي سيتم معالجته من قبل PIARC خلال الدورة القادمة (٢٠١٢-٢٠١٥).