محاسبه شعاع بهینه تزریق در تونل‌ کوهین به ‌منظور بهبود خصوصیات ژئومکانیکی زمین با استفاده از روش تصمیم‌گیری چندمعیاره

عمل تزریق دوغاب به عنوان یکی از روش های اصلی بهسازی زمین نقش اساسی در کیفیت تونلسازی دارد. تزریق دوغاب از طریق بهبود ویژگی های مقاومتی توده سنگ و خاک باعث کاهش میزان نشست در سطح زمین، کاهش همگرایی محیط تونل و همچنین کاهش بارهای وارده بر سیستم نگهداری می شود. از طرف دیگر تزریق دوغاب باعث افزایش هزینه ها، افزایش زمان و همچنین کاهش میزان پیوستگی عملیات تونلسازی خواهد شد. با توجه به اثرات مثبت و منفی تزریق دوغاب بر روند تونلسازی، انتخاب شعاع بهینه تزریق در پروژه های تونلسازی اهمیت ویژه ای دارد. جابه‌جایی قائم در سقف و کف تونل، جابه‌جایی افقی دیواره تونل، نشست در سطح زمین، بار محوری، نیروی برشی و لنگر خمشی وارد بر سیستم نگهداری، هزینه و مدت زمان حفر تونل به عنوان پارامترهای اصلی برای تعیین شعاع بهینه تزریق به منظور بهبود خصوصیات ژئومکانیکی محیط و بهبود طراحی تونل انتخاب شدند. در این مقاله ابتدا بر اساس روش عددی تفاضل محدود و با استفاده از نرم افزار flac2d پارامترهای اصلی تونل راه آهن محور قزوین-رشت محاسبه ‌شد. پس از تعیین مقادیر هر یک از پارامترهای یاد شده در شعاع های مختلف تزریق (400 ،...،100 ،50 ،0 سانتی متر)، درجه اهمیت هر یک از پارامترها با توجه به نظر نویسندگان با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی (ahp) تعیین و در نهایت با به کارگیری روش تصمیم گیری چند معیاره vikor شعاع بهینه تزریق از میان گزینه های مختلف انتخاب شد. در این تحقیق شعاع 100 سانتی متر به عنوان شعاع بهینه تزریق به منظور بهبود خصوصیات ژئومکانیکی محیط و بهبود طراحی تونل کوهین به دست آمد.

Determination of the Optimum Grouting Radius for Improving the Geomechanical Properties of KOUHIN Tunnel Using Multi Criteria Decision Making

Grouting operations as one of the main methods of ground improvement play a key role in tunneling quality. Grouting reduces the amount of surface subsidence, maximum loads on the support systems and on tunnel convergence by improving strength parameters of ground. On the other hand, grouting operation causes an increase  in time and cost, and also reduces the continuity of tunneling operations. According to positive and negative effects of grouting operations in tunneling projects, selecting the optimum grouting radius is very important. Vertical displacement of the crown and the roof of the tunnel, the horizontal displacement of walls, subsidence at the surface, axial forces, shear forces and bending moment on support systems and also time and costs were selected as main parameters in determining an optimum grouting radius. It was primarily aimed to calculate parameters of the QazvinRasht railway tunnels using Finite Difference Method FLAC2D. In the next step, the values of selected parameters in various radiuses of grouting were calculated; then, the degrees of importance of each parameter were determined using Analytical Hierarchy Process. Finally, optimum grouting radius was selected among different alternatives by using VIKOR technique. In this study, 100 cm was selected as an optimal grouting radius for improving geomechanical and design parameters in KOUHIN tunnel.