م.م فاطمة مسلم<br />المقدمة<br /><br />يُعد الهبوط الأرضي (Ground Settlement) من أبرز المشكلات الجيوتقنية التي تواجه مشاريع البناء والبنية التحتية، وخاصة في المناطق الحضرية المكتظة أو الأراضي المستصلحة. يمكن أن يؤدي الهبوط غير المراقب إلى تشققات في المباني، تلف الأساسات، وانهيارات مفاجئة.<br />مع التطور التقني الحديث، أصبحت تقنيات المراقبة الذكية (Smart Monitoring Technologies) أداة فعالة لرصد الهبوط الأرضي في الوقت الفعلي وتحليل الاتجاهات المستقبلية لاتخاذ الإجراءات الوقائية المناسبة.<br /><br />مفهوم المراقبة الذكية للهبوط الأرضي<br /><br />المراقبة الذكية هي استخدام أجهزة استشعار متقدمة، أنظمة جمع بيانات متصلة، وبرمجيات تحليلية لتقييم حركة التربة أو الأساسات بشكل مستمر.<br />تهدف هذه التقنيات إلى:<br /><br />الكشف المبكر عن الانزلاقات أو الهبوط غير الطبيعي.<br /><br />توفير بيانات دقيقة لاتخاذ قرارات تصميمية أو تصحيحية.<br /><br />تحسين إدارة المشاريع وتقليل المخاطر الاقتصادية والبيئية.<br /><br />تقنيات المراقبة الذكية المستخدمة<br />1. أجهزة الاستشعار الأرضية (In-situ Sensors)<br /><br />مستشعرات الانحناء (Inclinometers): لقياس ميلان الطبقات الأرضية.<br /><br />مستشعرات الهبوط (Settlement Sensors): لقياس الهبوط اللحظي للأساسات أو التربة.<br /><br />مستشعرات الإجهاد (Strain Gauges): لرصد تغيرات الإجهاد داخل الركائز أو التربة.<br /><br />2. التصوير الجوي والمسح الجغرافي<br /><br />الطائرات بدون طيار (Drones): لتصوير المناطق واسعة الامتداد وتوليد نماذج ثلاثية الأبعاد لتغير الارتفاعات.<br /><br />الاستشعار عن بعد (Remote Sensing – InSAR): يستخدم تقنيات الرادار لتحديد التغيرات الدقيقة في سطح الأرض بدقة تصل إلى مليمترات.<br /><br />3. أنظمة جمع البيانات والتحليل الذكي<br /><br />أنظمة IoT لجمع البيانات بشكل مستمر وتحليلها في الوقت الفعلي.<br /><br />الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي (AI/ML): للتنبؤ بالهبوط المستقبلي بناءً على البيانات التاريخية والنماذج الجيوتقنية.<br /><br />أهمية تطبيق المراقبة الذكية<br /><br />الكشف المبكر عن المخاطر: يسمح باتخاذ إجراءات تصحيحية قبل حدوث أضرار كبيرة.<br /><br />تحسين صيانة المنشآت: يمكن توجيه الموارد نحو المناطق الأكثر تعرضًا للهبوط.<br /><br />توفير التكاليف: يقلل من تكاليف الإصلاح الطارئ والتوقفات في المشاريع الكبيرة.<br /><br />التخطيط المستقبلي: البيانات المستمرة تساعد في تصميم أسس أكثر ملاءمة للمشاريع الجديدة.<br /><br />دراسات وتطبيقات عملية<br /><br />أظهرت دراسة Bai et al. (2019) أن استخدام InSAR لرصد الهبوط في مناطق الموانئ ساعد على الكشف عن هبوط يصل إلى 5 ملم شهريًا وتحليل الاتجاهات بدقة عالية.<br /><br />طبق Nguyen et al. (2021) نظام IoT وذكاء اصطناعي لمراقبة الهبوط الأرضي في مشروع محطة مترو، وقلل من المخاطر الهيكلية بنسبة 35%.<br /><br />في دراسة أخرى، أظهرت Zhang et al. (2020) أن دمج الطائرات بدون طيار مع أجهزة استشعار أرضية يحسن دقة متابعة الهبوط في الأراضي المستصلحة بشكل كبير، مقارنة بالطرق التقليدية.<br /><br />التحديات في تطبيق المراقبة الذكية<br /><br />تكلفة المعدات والتقنيات الحديثة، والتي قد تكون مرتفعة في المشاريع الصغيرة.<br /><br />التكامل بين البيانات المختلفة (أرضية، جوية، استشعار عن بعد) يحتاج إلى برمجيات متقدمة.<br /><br />صيانة الأنظمة والأجهزة بشكل مستمر لضمان دقة القياسات.<br /><br />الحاجة إلى خبرة متخصصة لتحليل البيانات واتخاذ القرارات الصحيحة.<br /><br />الخاتمة<br /><br />تشكل تقنيات المراقبة الذكية ثورة في إدارة الهبوط الأرضي، حيث توفر رصدًا دقيقًا ومباشرًا للحركة الأرضية وتحسن سلامة المنشآت في المناطق الحضرية والساحلية والمستصلحة.<br />دمج هذه التقنيات مع التحليل الجيوتقني التقليدي والذكاء الاصطناعي يمثل نهجًا مستقبليًا لتحسين تصميم الأساسات، تقليل المخاطر الاقتصادية، وضمان استدامة المشاريع الهندسية الكبرى.<br /><br />المراجع (APA 7th Edition)<br /><br />Bai, S., Li, Y., & Wang, X. (2019). Monitoring urban ground settlement using InSAR technology. Remote Sensing, 11(12), 1456.<br /><br />Nguyen, H., Le, Q., & Tran, D. (2021). IoT-based smart monitoring system for settlement prediction in metro projects. Sensors, 21(4), 1234.<br /><br />Zhang, L., Chen, Y., & Hu, J. (2020). Integration of UAV photogrammetry and in-situ sensors for monitoring land subsidence. Engineering Geology, 278, 105–118.<br /><br />Li, X., & Xu, Q. (2018). Smart geotechnical monitoring systems for urban infrastructure. Automation in Construction, 93, 201–213.<br /><br />Terzaghi, K., Peck, R. B., & Mesri, G. (1996). Soil mechanics in engineering practice (3rd ed.). Wiley.جامعة المستقبل الجامعة الاولى في العراق