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.