مدیریت ریسک به منظور کاهش مخاطرات و عبور از زیر بافت مسکونی

صنعت حمل و نقل آنلاین: یکی از مواردي که در پروژه خط 6  مترو تهران به صورت ویژه در دستورکار قرار داشته، کاهش مخاطرات و ریسک‌هاي پروژه بوده است. بنابراین ابزار دقیق و HSE جایگاه خاصی در این پروژه داشته­اند. به منظور پایش و مانیتورینگ دقیق زمین و عوارض موجود در مسیر پروژه، از ابزار دقیق متنوعی شامل پین نشست‌سنجی زمین، اهداف ترازیابی ساختمان، پین همگرایی‌سنج تونل، جابجایی‌سنج عمقی، انحراف‌سنج، شیب‌سنج، درزه‌سنج و موارد دیگر استفاده شده است. بهره‌گیري از این ابزارها موجب امکان‌پذیر کردن اعلام هشدارهای لازم در بهترین و سریع‌ترین زمان ممکن شد که نتیجه آن حفاري ایمن تونل و بروز کمترین چالش‌ها در مسیر حفاری تونل شد.

با توجه به طراحی مسیرهای مترو، در برخی موارد و به ناچار تونل از زیر ساختمان‌ها عبور کرده و یا به دلیل عرض کم خیابان‌ها، ساختمان‌ها در حوزه تاثیر نشست ناشی از حفاری تونل قرار گرفته­اند. تجربه اثرات مخرب نشست بر روی ساختمان‌ها در سایر پروژه‌های داخلی و خارجی و شکایات متعدد مالکان ساختمان‌های مجاور خطوط مترو در زمان ساخت و بهره‌برداری، مسوولان خط 6 متروی تهران را بر آن داشت تا با رویکردی علمی و حقوقی به مساله و مطابق با توصیه انجمن بین­المللی تونل، تهیه گزارش‌های مدیریت ریسک را در دستور کار قرار دهند.

بر اساس تجربیات پروژه‎های مشابه دنیا، گزارش‌های مدیریت ریسک برای عبور تونل از محدوده بافت شهری در سه بخش اصلی با عناوین زیر تهیه می‌شود:

• بررسی شرایط ساختمان (Building Condition Survey-B.C.S.)
• برآورد ریسک ساختمان (Building Risk Assessment-B.R.A.)
• خط مشی حفاظت از ساختمان (Building Protection Policy-B.P.P.)

در قطعه جنوبی خط 6 متروی تهران که حفاری آن توسط یک دستگاه EPB-TBM و به صورت تمام مکانیزه صورت گرفت، مطالعات ریسک نشست ساختمان‌ها در محدوده‌ای به طول1300 متر (حد فاصل ایستگاه‌های I6 و J6 واقع در جنوب میدان امام حسین تا شمال میدان سپاه) و برای140 ساختمان به انجام رسید.

در این مطالعات پس از بازدیدهای میدانی و ضمن بررسی و ثبت مشخصات ساختمان‌ها، شناسنامه‌ای شامل پارامترهای مشخصه ساختمان قبل از حفاری تونل تهیه ‌می‌شود. پس از تهیه شناسنامه‌ای از مشخصات ساختمان‌ها، اطلاعات جمع‌آوری شده در بانک داده‌ها ثبت و اساس تهیه نقشه‌های بررسی شرایط ساختمان (B.C.S.) در محیط نرم‌افزار ArcGIS را تشکیل می‌دهد. در گام بعدی و به منظور تبدیل پارامترهای کیفی حاصل از برداشت‌ها به مقادیر کمّی، می‌بایست از معیارهای محاسبه اندیس آسیب‌پذیری ساختمان استفاده کرد. اندیس آسیب‌پذیری یک مشخصه ذاتی بنا است که بیانگر فاصله بنا با وضعیت ایده­آل است (شکل 5).

شکل 5: اندیس آسیب‌پذیری ساختمان‌های مورد بررسی

در مطالعات برآورد ریسک ساختمان‌ها، در مرحله اول به منظور برآورد شدت اثر نشست بر روی ساختمان‌ها، درجه آسیب احتمالی هر ساختمان بر مبنای معیارهای بسط داده شده (مانند Burland، Rankin و Boscardin & Cording) و بر اساس سناریوهای مختلف نشست تعیین شد.

در مرحله دوم و به منظور برآورد ریسک نشست ساختمان‌ها، از ماتریسی متشکل از دو ضلع اندیس آسیب‌پذیری ساختمان و طبقه‌بندی آسیب برآورد شده برای آن ساختمان استفاده شده است (شکل 6). خروجی حاصل از این ماتریس برآورد ریسک نشست ساختمان‌ها بوده که نشان‌دهنده این است که هر ساختمان در چه رده‌ای از ریسک واقع می‌شود. در نهایت پس از انجام این بررسی‌ها برای140 ساختمان موجود در حوزه تاثیر حفاری تونل مکانیزه در محدوده مورد مطالعه، نقشه‌های برآورد ریسک نشست ساختمان‌ها در نرم‌افزار ArcGIS تهیه شد (شکل 7). بر این اساس از 140 ساختمان مورد بررسی تعداد 119 ساختمان در رده ریسک I، 13 ساختمان در رده ریسک II و 8 ساختمان در رده ریسک III واقع شدند.

شکل 6: ماتریس برآورد ریسک نشست ساختمان‌ها

نقشه رده ریسک نشست ساختمان‌ها

برای برقراری ارتباط لازم بین مطالعات ریسک نشست ساختمان‌ها و عملیات اجرایی پروژه و به منظور پیش‌بینی اقدامات لازم قبل از حفاری و عکس‌العمل مناسب در قبال ساختمان‌های مورد بررسی حین حفاری تونل، پس از تهیه گزارش‌های بررسي شرایط ساختمان‌ها (B.C.S.) و برآورد ریسک ساختمان‌ها (B.R.A.)، مي‌بايست يك خط مشي براي حفاظت از ساختمان‌های موجود در کریدور تحت تأثیر حفاری تونل تعريف شود. خط مشی حفاظت ساختمان‌ها (B.P.P.) در پروژه‌های مختلف، شامل بازه وسیعی از بازدید و بررسی ساختمان‌ها قبل و حین حفاری، عملیات ابزاربندی و رفتارنگاری عمومی ساختمان‌ها تا تحیکم و حتی تخلیه برخی از آن‌ها است (شکل 8).

خط مشی حفاظت از ساختمان‌ها

بر این اساس از 140 ساختمان مورد بررسی تعداد 75 ساختمان در رده حفاظتی A و 65 ساختمان در رده حفاظتی B واقع شدند (شکل 9) و تمهیدات ذیل مد نظر قرار گرفت:

• نصب تعداد 250 ابزار به منظور کنترل و ثبت میزان نشست ساختمان­ها (BLP)
• نصب تعداد 500 ابزار نشست سنجی سطح زمین (GLP)
• انجام بیش از 10000 قرائت به صورت شبانه‌روزی با تواترهای یک ساعت تا یک هفته
• بازرسی، شناسایی، تدقیق موقعیت و عمق چاه بیش از50 ساختمان
• پرکردن چاه‌های شناسایی‌شده که بیش از 10 متر عمق داشته‌اند با هماهنگی مالکان
• حفاری مستمر و پشتیبانی گسترده در زمینه حمل خاک، تامین مواد و مصالح مورد نیاز، پیش‌بینی توقفات برنامه‌ریزی شده و احتمالی و انجام عملیات گسترش خدمات فنی تونل مانند شارژ نوار نقاله، نصب و اتصال کابل و لوله‌های تاسیسات همزمان با پیشروی TBM و …
• حضور شبانه‌روزی پرسنل باتجربه حفاری و پشتیبانی دستگاه در ارکان مختلف پروژه از جمله پیمانکار و دستگاه نظارت

نقشه خط مشی حفاظت از ساختمان‌ها

بدین ترتیب حفاری در محدوده 1300 متری بین ایستگاه­های I6 و J6 انجام و با استفاده از به روزترین مطالعات مهندسی و در اختیار قراردادن اطلاعات مناسب در سریع‌ترین زمان ممکن به تیم راهبری TBM، با بهترین کیفیت ممکن و کمترین نشست در محدوده عبور تونل از بافت فرسوده شهری به پایان رسید.

با توجه به همکاری تنگاتنگ ارکان مختلف پروژه از کارفرما و دستگاه نظارت تا عوامل اجرایی پیمانکار، پیش‌بینی‌های انجام شده در خصوص آسیب‌های پایین و قابل صرف نظر ساختمان‌ها با توجه به مقادیر نشست ثبت شده به واقعیت تبدیل و پرچالش‌ترین بخش حفاری تونل در خط 6 مترو تهران به یکی از باکیفیت‌ترین پروژه‌های عمرانی کشور تبدیل شد. در این فرآیند، موفقیت کسب شده در زمینه مهندسی پروژه‌های تونلی بسیار ارزشمند بوده است. به این ترتیب که با توجه به مدل ارایه شده، حفاری مکانیزه در شرایط پیچیده ژئوتکنیکی، زیرسطح آب زیرزمینی و زیر بافت ساختمان‌ها با کمترین ریسک امکان‌پذیر شود.