Scientific Quarterly Journal of Iranian Association of Engineering Geology

Scientific Quarterly Journal of Iranian Association of Engineering Geology

The selection of the most suitable excavation method of Beheshtabad water conveyance tunnel

Document Type : Original Article

Authors
Mahdi Nikmanesh 1
Mahdi Hosseini 1
Safar Fazli 2
1 Mining Engineering Department, Imam Khomeini International University, Qazvin-Iran
2 Management Department, Imam Khomeini International University, Qazvin-Iran
Abstract
Beheshtabad water conveyance tunnel, which is 65 kilometers in length and 6 m in final diameter, is studied to convey water from Karun river  to central part of Iran. In this study the first 17 km of the tunnel is examined to select the most efficient excavation method. This interval of the tunnel was divided into three zones based on geological and geomechanical conditions, these three zones are from 0 to 5450, 5450to7800 and 7800 to17000 meters.
Selection of the optimal excavation method was a complicated decision to make since it required many factors to take into account. In this paper, a model was first constructed using Fuzzy Analytical Hierarchy Process (FAHP).  Three excavation methods of drill and blast, road header and TBM were investigated based on the foregoing model, in which geological, geomechanical, economical, operational and environmental conditions as well as geometry of the tunnel and management factors were considered. Results showed that TBM scored the most point in all three zones. It is therefore, recommended a TBM to be used
Keywords
Beheshtabad water conveyance tunnel
excavation method
FAHP
TBM
Subjects
آذر، ع.، فرجی، ح.، 1386. علم مدیریت فازی، مرکز مطالعات مدیریت و بهره­‌وری ایران (وابسته به دانشگاه تربیت مدرس). چاپ اول.
حسینی، م.، 1385. مقدمه‌ای بر مکانیک سنگ. انتشارات ایده گستر، چاپ اول.
دلیریان، ا.، گشتاسبی، ک.، شمسی، غ.، همتی شعبانی، ع.، 1385. انتخاب روش حفاری بهینه از لحاظ فنی برای تونل انتقال آب قمرود. هفتمین کنفرانس تونل ایران.
شرکت مهندسین مشاور زایندآب، 1387. جلد بیست و نهم گزارش­های تونل بهشت آباد - گزارش زمین‌شناسی مهندسی.
شرکت مهندسین مشاور زایندآب، 1387. جلد سی‌ام گزارش­های تونل بهشت‌آباد - گزارش مکانیک سنگ.
شوندی، حسن، ۱۳۸۵. نظریه مجموعه‌های فازی و کاربرد آن در مهندسی صنایع و مدیریت. انتشارات گسترش علوم پایه، چاپ اول.
عطایی، م.، حسینی، س. ه.، 1388. بررسی تأثیرسایندگی برقابلیت حفاری سنگ‌ها. مجله علوم زمین، سال نوزدهم، شماره 74، صفحه 137 تا 142.
غیاثوند، ص.، 1385. ارزیابی پتانسیل لهیدگی درتوده سنگ‌های مسیرتونل انتقال آب گلاب، هفتمین کنفرانس تونل ایران.
مدنی، ح.، 1383. تونل‌سازی. جلد اول، انتشارات دانشگاه صنعتی امیرکبیر.
میخک بیرانوند، ا.، قائدرحمتی، ر.، الماسی، س.، 1388. انتخاب TBM مناسب برای حفاری تونل متروی شیراز با استفاده از روش AHP. ششمین همایش زمین‌شناسی مهندسی و محیط زیست ایران، صفحات 384-377.
میخک بیرانوند، ا.، 1388. انتخاب قطر بهینه تونل انتقال آب کاکارضا بر اساس پارامترهای هزینه و زمان. هشتمین کنفرانس تونل ایران.
Adnani, S., Sereshki, F., Alinejad-Rokny, H., Kamali-Bandpey. H., 2011. Selection of temporary ventilation system for long tunnels by fuzzy multi attributes decision making technique (Fuzzy- Madm), case study: Karaj water conveyance tunnel (Part Et- K’) in Iran. American Journal of Scientific Research, (29): 83-91.
Barla, G., 2002. Tunnelling under Squeezing  Rock Conditions, Department of Structural and Geotechnical Engineering. Politecnico di Torino.
Chang, D.Y., 1996. Applications of the extent analysis method on fuzzy-AHP. European Journal of  Operational Research, 95(3): 649-655.
Percin, S., 2008. Use of fuzzy- AHP for evaluating the benefits of information-sharing decisions in a supply chain. Journal of Enterprise Information Management, 21(3): 263-284.
Robbins, R.J., 1997. Hard rock tunneling machines for squeezing rock conditions. Three machine concepts. Balkema Rotterdam, Tunnel for people, Vol. 2 , Proc. Of the 23rd general assembly of the ITA, pp. 633− 638.
Saaty, T.L., 1990. Decision Making for Leaders. RWS Publications, USA.
Saaty, T., Vargas, L., 1987. Uncertainty and rank order in the AHP. European Journal of Operational Research, 32(1): 107–117.
Shinha, R.S., 1989. Underground Structures Design and Instrumentation. U.S.Bureau.
Stewart, Rodney A., Mohamed, Sherif and Daet, Raul, 2002. Strategic implementation of IT / IS projects in construction: a case study, Automation in Construction11(6): 681-694.
Wittaker, N., and Russele, F.,ّ1990. Tunneling, Design, Stability and Construction. The Institution of Mining and Metallurgy.    
Wood, A. M., 2000. Tunneling Management by Design. E & FN Spon, pp.1− 288 .
Zare Naghadehi, M., Mikaeil, R., Ataei, M., 2009. The application of fuzzy analytic hierarchy process (FAHP) approach to selectionof optimum underground mining method for Jajarm Bauxite Mine, Iran. Expert Systems with Applications, 36(4): 8218–8226.
 
 
 
Scientific Quarterly Journal of Iranian Association of Engineering Geology
Volume 5, Number 1 & 2
September 2012
Pages 69-82

  • Receive Date 04 February 2012
  • Revise Date 19 September 2012
  • Accept Date 26 December 2012