Материал: 2458
Технологиистроительства
землетрясении такая же как без него, если вместо толщины снеа h и суммы осадков q использовать величины
hs h peI ks h (1 k ke )h430 h ; |
(1) |
qs q peIqe , |
(2) |
где h430 – толщина слоя снега, начинающегося у поверхности Земли, плотность которого больше 430 кг/м 3, peI – вероятность землетрясения
интенсивностью I баллов по шкале MSK – 81, которая при движении тяжёлой техники, разумеется, равна единице,
|
|
2 |
|
|
|
910 |
|
6,906 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
k |
|
|
arctg 0,0000149 I |
|
|
|
|
|
, |
(3) |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
430 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ke |
2 |
arctg(3,972 10 9 I9,438) , |
(4) |
|||
|
||||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
1приI 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ks |
|
|
|
|
|
|
1 0,2(I 5) при5 I 8 , |
(5) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 0,32(I 5) приI 8 |
|
||
|
|
|
|
|||
|
|
|
0при I 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
qs |
|
|
|
|
|
|
4,4(I 5)при5 I 8 |
, |
(6) |
||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16,2(I 5)при I 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где I – интенсивность землетрясения на поверхности Земли по шкале MSK – 81, ρ430 – средняя плотность слоя снега, начинающегося у поверхности Земли и имеющего плотность > 430 кг/м3 .
Для каждого лавинного очага в безопасных условиях для каждого типа транспортного средства могут быть выполнены замеры ускорений. Для вычисления соответствующих им значений I можно использовать данные,
приведённые в [3], которые иллюстрируются таблица 1.
Таблица 1 – Зависимость максимального ускорения грунта от интенсивности сейсмического события
I, баллы |
6 |
|
7 |
|
8 |
|
9 |
Максимальное |
|
|
|
|
|
|
|
ускорение |
0,30 – |
0,60 |
0,61 – |
1,20 |
1,21 – |
2,40 |
2,41 – 4,80 |
грунта, м/с2 |
|
|
|
|
|
|
|
Предполагается, что при пятибалльном землетрясении максимальное
ускорение колебаний грунта лежит в пределах от 0,15 до 0,29 м/с2.
Интенсивность землетрясения вычислялась с точностью до одной десятой. Вычисления степени лавинной опасности показывают, что в тех случаях,
когда снег в зоне зарождения снежных лавин достаточно неустойчив, даже относительно слабые колебания, в принципе реальные при движении
Техника и технологии строительства,№ 2(2), 2015
Технологиистроительства
транспортных средств, грунта могут изменить степень лавинной опасности. Причем лавина сходит в течение суток и может быть опасной для небольших
транспортных средств, двигающихся после прохода тяжёлой техники. В качестве примера можно привести расчёт при исходных данных, приведённых в
таблице 2.
Таблица 2 – Исходные данные для предсказания лавины
Угол склона |
30 º |
|
|
|
|
Длина склона |
200 м |
|
|
|
|
Толщина снега |
0,3 м |
|
|
|
|
Максимальная скорость ветра за сутки |
1 м/с |
|
|
|
|
Сумма осадков за последние 24 часа |
12 мм |
|
|
|
|
Средняя интенсивность осадков за последние 3 часа |
0 |
|
|
|
|
Средняя температура воздуха за время, в течение которого снег находится |
- 1 º С |
|
на склоне |
||
|
||
Средняя температура воздуха за последние 10 суток |
- 2 º С |
|
|
|
|
Средняя температура воздуха за последние 24 часа |
- 3,5 º С |
|
|
|
|
Период времени, в течение которого снег находится на склоне |
300 часов |
|
|
|
|
Начальная толщина снега |
0 |
|
|
|
|
Изменение толщины снега за последние сутки |
0,04 м |
|
|
|
|
Средняя толщина снега за последние 10 дней |
0,46 м |
|
|
|
|
Толщина снега, начинающегося у грунта и имеющего плотность >430 кг/м3 |
0,05 м |
|
|
|
|
Плотность снега, начинающегося у грунта и имеющего плотность >430 кг/м3 |
470 кг/м3 |
|
|
|
|
Ожидаемая на последующие сутки сумма осадков |
0 |
|
|
|
При отсутствии транспортных вибраций ситуация нелавиноопасна. Однако если предположить, что проход тяжёлой техники вызвал колебания грунта с максимальным ускорением 0,17 м/с2, то в последующие сутки возможен сход лавин объёмом до 10 % от количества снега в очаге.
Таким образом, транспортные вибрации в принципе могут изменить
степень лавинной опасности, что следует учитывать при эксплуатации дорог в горной местности.
Библиографический список
1.Зимин, М.И. Прогнозирование лавинной опасности / М.И. Зимин. – Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат, 2000. – 16 с.
2.Зимин, М.И. Результаты практического применения математического моделирования физико-механических процессов в структурно-неоднородных телах / М.И. Зимин, В.А. Шабельников, В.М. Тимишев, С.А. Зимина. – Нальчик: Кабардино-Балкарский государственный университет, 1999. – 69 с. – Деп. в ВИНИТИ 30.12.1999, № 3935 – В99.
3.Поляков, С.. Сейсмостойкие конструкции зданий / С.В. Поляков. – М.: Высшая школа, 1983. – 304 с.
Техника и технологии строительства,№ 2(2), 2015
Технологиистроительства
Левашов Григорий Михайлович |
Сиротюк |
|
Виктор |
||
(Россия, г. Омск) – кандидат |
Владимирович (Россия, г. Омск) |
||||
технических |
наук, |
доцент |
– доктор технических наук, |
||
кафедры |
«Проектирование |
профессор |
ФГБОУ |
ВПО |
|
дорог» ФГБОУ ВПО «СибАДИ». |
«СибАДИ» |
|
E-mail: |
||
E-mail: Dic.SibADI@gmail.com |
sirotuk_vv@sibadi.org |
|
|||
Рычкова Оксана |
Алексеевна |
|
|
|
|
(Россия, г. Омск) – кандидат |
|
|
|
||
технических |
наук, |
доцент |
|
|
|
доцент |
|
кафедры |
|
|
|
«Проектирование дорог» ФГБОУ ВПО «СибАДИ». E-mail: rychkovaoa@yandex.ru
УДК 625.7
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОЦЕНКЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ АРМИРОВАНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ
Г.М. Левашов, В.В. Сиротюк, О.А. Рычкова ФГБОУ ВПО СибАДИ, г. Омск.
Аннотация. Рассмотрены два варианта обоснования экономической эффективности строительства армированных асфальтобетонных покрытий: за счет снижения толщин
конструктивных слоев; за счет снижения эксплуатационных затрат
и увеличения срока службы покрытия.
Ключевые слова: автомобильные дороги, геосинтетические
материалы, армирование, оценка эффективности, экономическая эффективность.
RECOMMENDATIONS ABOUT THE ASSESSMENT ECONOMIC EFFICIENCY OF REINFORCING OF ASPHALT CONCRETE COVERINGS
G.M. Levashov, V.V. Sirotyuk, O.A. Rychkova
The Siberian automobile and highway academy (SIBADI)
Abstract. Two options of justification of economic efficiency of construction of the reinforced asphalt concrete coverings are considered: due to decrease in thickness of constructive layers; due to decrease in operational expenses and increase in service life of a covering.
Keywords: highways, geosynthetic materials, reinforcing, efficiency assessment, economic efficiency.
В настоящее время не существует общепринятой методики экономического обоснования армирования асфальтобетонных покрытий геосинтетическими материалами (ГМ). Анализ публикаций и результатов собственных исследований [1] свидетельствует, что, обосновывая экономическую эффективность этого конструктивно-технологического
Техника и технологии строительства,№ 2(2), 2015
Технологиистроительства
мероприятия, можно исходить из следующих положений. Во-первых, введение геосетки в покрытие позволяет уменьшить его толщину и за счёт этого снизить
строительные затраты. При этом срок службы покрытия остается неизменным. Во-вторых, если не уменьшать толщину покрытия, то введение геосетки приводит
к снижению эксплуатационных затрат и увеличению межремонтных сроков. Рассмотрим оба варианта обоснования экономической эффективности
строительства армированных асфальтобетонных покрытий.
Оценка экономической эффективности применения армированных асфальтобетонных покрытий за счет снижения толщин конструктивных слоев
Вэтом случае оценка экономической эффективности сводится к сравнению сметной стоимости вариантов строительства дорожных покрытий
без армирования и с армированием ГМ.
Вкачестве примера рассмотрены варианты равнопрочных конструкций
дорожных одежд (табл. 1; расчет конструкций выполнен по методике [2], дополненной данными по критерию усталостного разрушения монолитных
слоев, полученными Г.М. Левашовым).
При сравнении вариантов конструкций дорожной одежды в качестве критерия принят минимум удельной сметной стоимости при строительстве 1000
м2 дорожной одежды.
Таблица 1 – Сравниваемые варианты конструкций нежестких дорожных
одежд
Стоимость строительства 1000 м2 традиционной конструкции дорожной одежды составляет 2 257 тыс. руб., а предлагаемых конструкций с
армированным покрытием – от 2 117 до 2 275 тыс. руб. (в зависимости от вида ГМ). Расчёты показали, что применение георешетки с условным названием «Поли-20» приводит к увеличению стоимости строительства дорожной одежды на 0,8 %. Следовательно, применение этого материала (изготовленного из
Техника и технологии строительства,№ 2(2), 2015
Технологиистроительства
полипропилена) для армирования асфальтобетонных покрытий нежестких дорожных одежд с целью снижения толщины конструктивных слоев
экономически нецелесообразно.
При использовании геосеток, изготовленных из стекловолокна,
экономический эффект на 1000 м2 покрытия составил от 85 тыс. руб. до 140 тыс. руб. (или от 3,7 % до 6,2 %) (в зависимости от марки ГМ). При этом
зависимость экономического эффекта от прочности ГМ обратно пропорциональна, что объясняется существенным увеличением стоимости ГМ
с повышенной прочностью. Однако распространять данный вывод на все возможные решения некорректно, необходимо производить оценку экономической эффективности в каждом конкретном случае (в зависимости от сочетания исходных данных, стоимости и характеристик применяемых
материалов).
Таким образом, экономический эффект от использования армирующих
ГМ при строительстве покрытий нежестких дорожных одежд может достигать 1 120 тыс. руб. на 1 км автомобильной дороги III технической категории.
Как показали результаты наших исследований, на усталостную прочность армированного асфальтобетона влияют не только прочностные свойства ГМ, но и размеры ячеек геосеток. Результаты расчета на примере материала с условным названием «СТ-100», показали, что при использовании геосетки с размером
ячейки 25х25 мм экономический эффект составляет 2,7 %, а при ячейке 37,5х37,5
мм и 50х50 мм – 3,7 %. В наших расчётах наибольший экономический эффект достигается при использовании стеклосеток с размером ячейки не менее
37,5х37,5 мм.
Оценка экономической эффективности применения армированных асфальтобетонных покрытий за счет снижения эксплуатационных затрат и увеличения срока службы покрытия
Решение задачи о выборе конструкции дорожной одежды предполагает, что альтернативными решениями в данной постановке вопроса могут быть лишь конструктивные особенности вариантов:
–традиционная конструкция нежесткой дорожной одежды – «ситуация
без проекта»;
–предлагаемая конструкция нежесткой дорожной одежды той же толщины, с армированным асфальтобетонным покрытием – «ситуация с проектом».
Методической основой определения эффективности инвестиционных
проектов и принятия решений выступают «Руководство по оценке
экономической эффективности использования в дорожном хозяйстве инноваций и достижений научно-технического прогресса» [3] и «Методические
рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов» [4 .
Эффективность инвестиционных проектов в строительстве оценивается в течение расчетного периода, охватывающего временной интервал от начала
проекта до его прекращения. За начало расчетного периода принята дата начала вложения средств в строительные работы, окончание – расчетный срок
службы дорожной одежды.
Экономическая эффективность отражает интересы участников мероприятия и характеризуется системой показателей, устанавливающих соотношение связанных с реализацией рассматриваемого мероприятия
Техника и технологии строительства,№ 2(2), 2015