نوقشت رسالة الماجستير للباحث احمد داود عزيز في كلية الهندسة جامعة البصرة قسم الهندسة المدنية بعنوان النمذجة العددية لتحسين تربة نفق خور الزبير المغمور و تُقدم هذه الدراسة بحثا باستخدام التحليل العددي في أداء تقنيات تحسين التربة في مشروع النفق المغمور في منطقة خور الزبير، والذي يُعد ممرًا استراتيجيًا للنقل يربط ميناء الفاو الكبير بميناء أم قصر في جنوب العراق. يمتد مسار النفق عبر طبقات عميقة من الطين الضعيف إلى الضعيف جدًا، والتي تتميز بانخفاض مقاومة القص وارتفاع القابلية للانضغاط، مما يفرض تحديات جيوتقنية كبيرة تتعلق بالهبوط التفاضلي، ونقل الأحمال، واستقرار أساسات النفق.
تم اختيار طريقة الخلط العميق للتربة (Deep Soil Mixing - DSM) كمنهج رئيسي لتثبيت وتحسين خصائص تربة الأساس تحت المداخل المؤدية إلى النفق. بالاعتماد على تحليل العناصر المحدودة ثلاثي الأبعاد (PLAXIS 3D)، أُجريت دراسة بارامتريةموسعه لتقييم تأثير متغيرات رئيسية مثل قطر أعمدة الـ DSM، وطولها، وتكوينها، ونسبة مساحة الاستبدال (Replacement Area Ratio) على الهبوط الرأسي وتوزيع الإجهادات. تضمنت الدراسة أيضًا مقارنة شاملة بين فعالية طريقة الـ DSM وطريقة الأعمدة الحجرية (Stone Columns) تحت ظروف مماثلة. وعلاوة على ذلك، قارنت الدراسة بين نتائج التحليلات العددية ثنائية الأبعاد (2D) وثلاثية الأبعاد (3D) باستخدام برنامج PLAXIS، بهدف تسليط الضوء على الفروقات الجوهرية بينهما في نمذجةتحسين التربه.
اظهرت النتائج أن زيادة طول أعمدة DSM، خصوصًا عند اختراقها للطبقات الحاملة القويه، تؤدي إلى تقليل كبير في الهبوط الكلي والتفاضلي، نتيجة تفعيل مقاومة الارتكاز الطرفي واحتكاك الجوانب. في حين أن زيادة قطر العمود مع ثبات قيمهas% ساهمت في تحسين صلابة النظام وقدرته على نقل الأحمال، إلا أنها أدت إلى تقليل عدد الأعمدة في وحدة المساحة، مما قد ينتج عنه مناطق غير محسّنة وزيادة تركّز الإجهادات. ومن الجدير بالذكر أن الاشكال المزدوجة والرباعية لأعمدة DSM وفرت احتواءً جانبياً أفضل وتداخلاً أكبر في توزيع الإجهادات، ما جعلها أكثر فعالية في حالات التحميل غير المتماثل أو اللامركزي، على الرغم من تعقيد تنفيذها.
كذلك، بيّنت نتائج الدراسة أن لتغيير قيمهas% تاثير غير خطي على تقليل الهبوط؛ حيث تصبح الفوائد الفنية هامشية بعد تجاوز نسبة 20%. وقد تم تحديد النطاق الأمثل لنسبة الاستبدال بين 15% و20%، لتحقيق توازن بين الأداء التقني والجدوى الاقتصادية. من ناحية مقارنة التقنيات، أظهرت تقنية DSM تفوقًا واضحًا على الاعمدة الحجريه من حيث تجانس توزيع الإجهادات ومقاومة التشوهات العمودية، خصوصًا في الترب عالية القابلية للانضغاط.
وفيما يتعلق بالنمذجة العددية، كشفت المقارنة أن المحاكاة باستخدام النماذج ثنائية الأبعاد تقلل باستمرار من تقدير الهبوط ولا تستطيع تمثيل التأثيرات التفاعلية ثلاثية الأبعاد بين الأعمدة المتجاورة والتربة، لا سيما في مناطق حواف النفق. وعلى النقيض من ذلك، وفّرت النماذج ثلاثية الأبعاد تمثيلًا اكثر دقه للتشوهات الحاصله وتوزيع الإجهادات، مما يؤكد أهمية استخدام التحليل ثلاثي الأبعاد في عمليه النمذجه العدديه.
ومن منظور التصميم الهندسي، تقدم هذه الدراسة إطارًا تفصيليًا لتحسين معايير تصميم أعمدة DSM استنادًا إلى سلوك التربة الفعلي وتدرجها الطبقي. وتُبرز الدراسة أهمية تمثيل واجهات الأعمدة مع التربة كعناصر غير متجانسة (نموذج صريح)، بدلاً من استخدام خواص متجانسة مكافئة، والتي غالبًا ما تؤدي إلى تقليل غير واقعي في تقدير الإجهادات القصوى والتشوهات. تُسهم هذه النتائج في رفع دقة التنبؤات العددية، وتُعد مرجعًا تطبيقيًا ذا قيمة للمهندسين والممارسين في مشاريع مماثلة  فيالترب الرخوة.