نشریه مهندسی معدن (Jun 2023)
ارایه روشی برای انتخاب مناسب حفر تونل بر اساس تصمیم‌گیری چند معیاره
Abstract
انتخاب روش حفاری تونل یکی از مهم‌ترین مراحل اجرای تونل است و نتایج انتخاب نادرست روش حفر ممکن است منجر به ایجاد موقعیت‌های فاجعه‌بار شود. در انتخاب گزینه مناسب برای حفر یک تونل پارامترهای مختلفی موثرند که مهم‌ترین آن‌ها پارامترهای زمین‌شناسی و ژئوتکنیکی، هندسی، اجرایی، اقتصادی و پارامترهای مربوط به زیرساخت‌ها و شرایط لازم برای روش‌های حفاری است و روش‌های موجود متکی به تخمین پارامترهای ژئومکانیکی توده سنگ و سنگ بکر و همچنین برخی پارامترهای فیزیکی سنگ‌ها است که در آن‌ها عوامل موثر به صورت همه جانبه در نظر گرفته نشده‌اند. در این پژوهش، مدلی برای ارزیابی همه جانبه و انتخاب مناسب‌ترین روش حفاری تونل از بین روش‌های چالزنی و آتشباری، چالزنی و آتشباری کنترل شده، کند و پوش، روش حفاری اتریشی، ماشین حفاری بازویی و حفاری با سپر معمولی (TBM) ارایه شده است. در این مدل پس از مطالعه و بررسی مباحث مربوط، 31 شاخص که در ارزیابی موثرترند در نظر گرفته شد و از آنجا که اهمیت شاخص‌ها در ارزیابی یکسان نیست برای تعیین وزن آن‌ها پرسشنامه‌ای تهیه و با تجمیع نظر خبرگان وزن‌دهی شد که هزینه ماشین‌آلات و تجهیزات با 7/9 درصد بیشترین وزن در بین شاخص‌ها را دارد . امتیازدهی به هر یک از شاخص‌ها برای هر یک از روش‌های حفاری نیز به وسیله پرسشنامه‌های ارزیابی حاوی سوالات به صورت مقدار‌دهی عددی مانند امتیازدهی روش نیکلاس در استخراج ذخایر معدنی انجام گرفت که در آن با توجه به مطلوب و یا نامطلوب بودن هر یک از ویژگی‌ها برای روش‌های حفاری از امتیازهای 0، 1، 2، 3، 4 و 121- استفاده می‌شود. سرانجام برای محاسبه امتیاز نهایی هر روش از روش وزن‌دهی ساده(SAW) به طور سلسله مراتبی استفاده شد. در این روش با توجه به شرایط زمین‌شناسی و ژئوتکنیکی و پارامترهای هندسی تونل موجود، امتیاز هر شاخص در وزن نهایی آن شاخص ضرب می‌شود و از حاصل جمع آن‌ها امتیاز نهایی هر روش به دست می‌آید. در نهایت روشی که بیشترین امتیاز را داشته باشد به عنوان روش مناسب حفر انتخاب می‌شود. برای اعتبارسنجی، نتایج مربوط به تونل راه پاتاوه- دهدشت (تونل شماره 1) که از سه زون زمین‌شناسی عبور می‌کند پیاده‌سازی و در نهایت برای زون 1 و 2 روش چالزنی و آتشباری و برای زون3 روش حفاری اتریشی (NATM) انتخاب شد در حالی که روش ارایه شده توسط کارفرما بر اساس سایر روش‌های موجود برای انتخاب روش حفاری تونل برای هر 3 زون روش چالزنی وآتشباری بوده و توصیه شده بود که برای مناطق با مقاومت کمتر از چکش هیدرولیکی استفاده شود.
Keywords
