Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




19.11.2018


17.11.2018


17.11.2018


11.11.2018


11.11.2018


11.11.2018


09.11.2018


05.11.2018


02.11.2018


26.10.2018





Яндекс.Метрика
         » » Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

30.07.2014

Автомобильная дорога, как транспортное сооружение, и проезжая часть, как важнейший ее конструктивный элемент, должны быть экономичными и соответствовать требованиям современного автомобильного движения. Эти требования в полной мере распространяются и на те дороги, при строительстве которых используются местные материалы.
Автомобильные дороги являются важным элементом материального производства. Несоответствие конструкции или состояния дороги требованиям транспортного потока приводит к снижению ее народно-хозяйственной эффективности. Поэтому уже на стадии проектирования автомобильной дороги и отдельных ее конструктивных элементов необходимо принимать такие решения, которые обеспечивали бы наиболее высокую народно-хозяйственную эффективность капиталовложений с учетом процесса эксплуатации дороги.
Основным критерием для оценки экономической эффективности капитальных вложений в различные отрасли народного хозяйства, в том числе и в дорожное строительство, является прирост национального дохода по отношению к капитальным вложениям, вызвавшим этот прирост.
Эффективность капиталовложений характеризуют коэффициентом эффективности, т. е. отношением прироста годовой прибыли к капитальным вложениям, вызвавшим этот прирост
Е = Э/К,

где Э — годовая прибыль (экономия) в результате строительства или реконструкции дороги; К — капиталовложения на строительство или реконструкцию дороги. Величина, обратная коэффициенту эффективности, называется сроком окупаемости капиталовложений.
Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

Продукцией автомобильного транспорта является объем транспортной работы, а ее стоимостью — себестоимость перевозок грузов в пассажиров, которая служит важнейшим экономическим показателем работы автомобильного транспорта.
Строительство объекта считается экономически целесообразным только в том случае, если фактический коэффициент эффективности Еф будет больше нормативного, Eн, т. е. при Еф>Ен. Величина нормативного коэффициента эффективности Eн капитальных вложений в строительстве установлена в размере 0,12, кроме районов Крайнего Севера и приравненных к нему местностей, для которых этот коэффициент принимается равным 0,08. Согласно отраслевой инструкции, значение нормативного коэффициента эффективности для автомобильных дорог принимается в пределах 0,08—0,10. Для оценки эффективности капиталовложений в дорожное строительство применяют метод приведенных капиталовложений и эксплуатационных затрат с учетом фактора времени. Этот метод является разновидностью метода сравнительной экономической эффективности. Основой данного метода является приведение всех капиталовложений, затрачиваемых в разное время на строительство и последующую эксплуатацию дороги, включая транспортные расходы на автотранспорт, пользующийся дорогой, к определенному уровню, с последующим их суммированием.
За общий уровень приведения затрат принимают год, предшествующий вводу дороги в эксплуатацию. Этот год называют базисным годом. Приведение разновременных затрат к базисному году t0 производят путем умножения фактических затрат данного года Ci на соответствующий коэффициент приведения Кпр, т. е. приведенные затраты i-го года Cпр определяют по формуле
Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

Коэффициент приведения затрат i-то года к базисному году вычисляют по формуле
Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

где Ен — нормативный коэффициент эффективности, равный 0,08; i — число лет, отделяющих год вложения затрат от базисного года.
За нуль отсчета принимают базисный год. Предшествующий этому году период времени рассматривается со знаком «-», а последующий — со знаком « + ».
Суммарные приведенные затраты по каждому варианту определяют как сумму всех затрат за расчетный период времени Тр, приведенных к базисному году с помощью коэффициента приведения затрат.
За расчетный период принимают полный срок службы дорожной одежды, но не менее 30 лет для дорог I и II категорий с цементобетонным покрытием; 20 лет для дорог I и II категорий с другими типами покрытий и для дорог III категории; 15 лет для дорог IV и V категорий. Расчетный период времени не должен быть меньше нормативного срока окупаемости.
Более выгодным вариантом в экономическом отношении будет тот, для которого суммарные приведенные затраты за расчетный период времени будут наименьшими.
При сравнении вариантов дорожных одежд с применением местных я привозных материалов за расчетный период времени приведения затрат принимают межремонтный срок для наиболее капитального варианта дорожного покрытия.
Сумму приведенных затрат М за расчетный период для каждого варианта дорожной одежды определяют по формуле
М = К + Д + S,

где К — сумма приведенных капитальных вложений на строительство или реконструкцию 1 км дорожной одежды, руб; Д — сумма приведенных дорожных затрат за расчетный период времени, приходящаяся на 1 км дорожной одежды, руб; S — сумма приведенных транспортных затрат за тот же. период, отнесенная на 1 км дорожной одежды, руб.
Приведенные капиталовложения на строительство или реконструкцию 1 км дорожной одежды К при одногодичном строительстве равны фактическим затратам в этом же году.
Значения К для каждого варианта дорожной одежды определяют путем составления сметно-финансовых расчетов или на основе укрупненных измерителей с введением в них поправок на местные условия.
Дорожные затраты вызываются необходимостью ремонта и содержания дороги и включают в себя ежегодные затраты, величина которых нормируется в зависимости от типа покрытия и категории дороги.
Сумма приведенных дорожных затрат на 1 км дороги вычисляется по формуле
Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

где Дср — ежегодная средняя величина дорожно-эксплуатационных затрат, приходящаяся на 1 ткм, определяется по табл. 41; В1 — грузооборот по дороге в первый год эксплуатации, отнесенный к 1 км дороги, ткм (брутто); m — отношение интенсивности движения рассхматриваемого года к интенсивности движения в первый год эксплуатации дороги.
Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

Коэффициент m может изменяться по линейной зависимости
т = 1 + qt,

или по сложным процентам
m = (1 + q)t

где q — ежегодный прирост интенсивности движения ка дороге в долях единицы; t — год, для которого вычисляется коэффициент m, считая от года сдачи дороги в эксплуатацию.
Величина произведений Кпрm и их сумм определяется с помощью табл. 42 и 43 (при Ен = 0,08).
Транспортные затраты связаны с работой автомобильного транспорта. Ежегодная сумма этих затрат зависит от себестоимости перевозок и количества перевозимых по дороге грузов и пассажиров. Сумма приведенных транспортных затрат S, отнесенная к 1 км дороги, может быть вычислена по формуле
Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

где S — транспортные затраты в первый год эксплуатации дороги, которые подсчитываются по формуле
Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

где d — число дней перевозок по дороге в году; а — относительная стоимость автоперевозок по дорогам с покрытиями разных типов (определяется по табл. 44); Nсут — среднегодовая суточная интенсивность движения в первый год эксплуатации дороги по типам автомобилей авт./сут; z — транспортная составляющая себестоимость перевозок на 1 авт*км для соответствующего типа автомобиля с учетом категории дороги (определяется по табл. 45); n — число типов автомобилей с различными значениями z.
Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

При разных темпах роста грузовых и пассажирских перевозок приведенные транспортные расходы вычисляют раздельно для грузового и пассажирского движения, после чего суммируют.
Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

Выявление технико-экономической целесообразности использования местных материалов должно начинаться на стадии конструирования дорожной одежды. Согласно современной теории прочности, дорожные одежды нежесткого типа, работающие под воздействием временных нагрузок в стадии обратимых (упругих) деформаций, рассматриваются как сложные линейно-деформируемые системы, каждый слой которых характеризуется модулем упругости Е, коэффициентом Пуассона μ и толщиной h. Способность каждого слоя сопротивляться изгибу при воздействии временной нагрузки зависит от его толщины и модуля упругости материала слоя и может быть охарактеризована показателем жесткости EI (где I — момент инерции вертикального прямоугольного сечения слоя шириной b=1). При одинаковой жесткости слоев, устраиваемых из местного и привозного материала, т. е. при EмIм=EпIп, слои равнопрочны и взаимозаменяемы (эквивалентны).
Моменты инерции сечений слоев с местным и привозным камнем определяются по формулам:
Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

После подстановки значений моментов инерции в предыдущую формулу и преобразований получим
Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

где hм — толщина слоя из местного материала, равноценного по жесткости слою толщиной hп, устроенному из привозного материала; Ем и Еп — модули упругости слоев, устроенных из местного и привозного материала.
Стоимость устройства 1 м2 конструктивного слоя дорожной одежды в общем случае может быть определена по формуле
P= A+hC,

где А — расходы на устройство 1 м2 слоя, не зависящие от вида каменного материала, руб; h — толщина устраиваемого слоя, м; С — стоимость 1 м3 каменного материала, примененного в данном слое, франко-трасса, руб.
Тогда стоимость устройства 1 м2 слоя с применением местного и привозного материала может быть представлена следующими выражениями: при использовании местного материала Pм = Aм, + hмCм; при использовании привозного материала Pп = Aп + hпCп. Критерий экономической целесообразности применения местного материала в рассматриваемом конструктивном слое может быть выражен в виде неравенства
Pм≤Рн,

Положив Ам ~ Ап, будем иметь
Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

Окончательное выражение для оценки экономической целесообразности применения местного каменного материала в рассматриваемом слое дорожной одежды может быть представлено в виде неравенства
Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

Графически это условие может быть изображено кривой экономической целесообразности (рис. 37), разделяющей поле графика на две части. Верхняя часть поля графика выше кривой является зоной экономической выгодности применения местного каменного материала.
Если точка М с координатами (Ем/Еп; См/Сн) будет находиться в этой зоне, то применение местного каменного материала в проектируемом конструктивном слое будет экономически выгодно.
Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

В тех случаях, когда точка с указанными выше координатами окажется в нижней зоне графика (ниже кривой экономической целесообразности), применение данного местного каменного материала будет экономически невыгодно.
Расчетные модули упругости слоев с различными материалами устанавливают экспериментальным путем, или определяют по таблицам. Стоимость 1 м3 (франко-трасса) местного каменного материала определяют с помощью соответствующих калькуляций.
Окончательно вопрос о применении местного каменного материала в проектируемой дорожной одежде решается на основе сравнения вариантов конструкций с использованием местного и привозного каменных материалов. При сравнении вариантов конструкции дорожной одежды с применением соответствующих материалов для каждого варианта определяются следующие показатели: межремонтные сроки службы между капитальными ремонтами; сумма приведенных затрат; сроки окупаемости капиталовложений, вкладываемых на постройку или реконструкцию; коэффициент эффективности капиталовложений.
Межремонтные сроки службы могут быть установлены по статистическим данным (табл. 46) или подсчитаны по формуле М. Б. Корсунского
Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

где tкр — продолжительность срока службы между капитальными ремонтами, лет; К1 — коэффициент запаса прочности дорожной одежды в первый год ее службы; q1 — коэффициент, учитывающий изменение состава и неравномерность движения (=1,18); Kl — коэффициент запаса прочности через i лет службы; N1 — среднесуточная интенсивность движения в первый год эксплуатации дороги; q — показатель, характеризующий рост интенсивности движения (1,05—1,25).
Сумму приведенных затрат М за расчетный период времени Тр определяют для каждого варианта вышеизложенным методом.
Срок окупаемости каждого варианта вычисляют по формуле
Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

где Эп — приведенная суммарная экономия, образующаяся в результате снижения дорожно-транспортных расходов после постройки рассматриваемого варианта по сравнению с положением до постройки.
Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

Более точно срок окупаемости T0 может быть определен графически путем построения кривой суммарной экономии по годам (рис. 38) и нахождения точки пересечения этой кривой с линией, проведенной параллельно оси абсцисс, с ординатой, равной фактической сумме приведенных капиталовложений.
Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

Коэффициент эффективности капиталовложений, являющийся абсолютным критерием экономической эффективности, определяется как средневзвешенная величина по формуле
Технико-экономическое обоснование вариантов конструкций дорожных одежд

Более выгодным в экономическом отношении вариантом дорожной одежды будет вариант с меньшей суммой приведенных затрат и соответственно с большим значением фактического коэффициента эффективности.
Фактический срок окупаемости Т0 должен быть меньше срока службы варианта и нормативного срока окупаемости Tн.
Ниже приводится пример технико-экономического сравнения вариантов дорожных одежд с использованием местных и привозных каменных материалов, выполненный по описанной методике.