ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ ЭСТАКАДНОГО ТИПА ИЗ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

 

Веселов А.В., Камышина Н.А. (ГОУ ВПО «МГТУ», г. Магнитогорск, РФ)

 

In this article there is a calculation of economic efficiency of building roads of elevated type of prefabricated rein forced concrete units.

 

Российский транспорт в силу естественных географических факторов является одной из системообразующих отраслей экономики, обеспечивающих территориальную целостность государства и единство экономического пространства страны. В единой транспортной системе России, включающей в себя различные виды транспорта, автомобильный транспорт играет ведущую роль.

В структуре автомобильного транспорта основными составляющими являются транспортные средства и автомобильные дороги. Залогом успешного развития автомобильного транспорта является пропорциональное развитие его составляющих, когда увеличение количества транспортных средств сопровождается непрерывным возрастанием протяженности качественных автомобильных дорог. К сожалению, в настоящее время в автомобильном транспорте России обозначилась явная диспропорция и темпы роста автомобилизации значительно опережают прирост новых дорог.

Кардинальным решением проблемы сезонности дорожного строительства, повышением его индустриализации и сокращением эксплуатационных (в том числе связанных с ремонтам дорог) затрат могло бы стать строительство автомобильных дорог эстакадного типа, выполняемых из ограниченной номенклатуры сборных железобетонных элементов заводского изготовления [1].

Способ строительства дорог эстакадного типа из сборных ж/б элементов заводского изготовления разрабатывался его авторами как альтернативный традиционному способу строительства автомобильных дорог. Одним из препятствий для успешного внедрения данного способа в практику строительства дорог являлось отсутствие убедительного обоснования его экономической эффективности.

С целью установления истинного положения по данному вопросу были проведены упрощенные сравнительные исследования по определению себестоимости строительства дорог эстакадного типа и дорог традиционного исполнения, имеющих дорожные одежды с монолитными цементобетонными и асфальтобетонными покрытиями. Себестоимость строительства последовательно определялась по мере увеличения высоты бровки земляного полотна над поверхностью земли от 1,5 до 6,0 м. Шаг увеличения принимался равным 0,5 м. Для сравнения с дорогой эстакадного типа были приняты участки загородных автомобильных дорог традиционного исполнения ІІ категории с техническими параметрами, определяемыми ГОСТ Р 52398-2005 для 2-х и 4-х полос движения. Предполагалось, что длина каждого из сравниваемых участков равнялась 1000 м, что данные участки дорог расположены в ІІІ дорожно-климатической зоне в окрестностях города Магнитогорска и проходят по землям с/х назначения, стоимость которых условно принималась равной 100 тыс. руб./га. Ширина полос отвода земель под строительство этих участков дорог с учетом изменения высоты насыпи земляного полотна принималась в соответствии с СН 467-74 «Нормы отвода земель для автомобильных дорог».

Себестоимость строительства сравниваемых участков дорог определялась суммированием себестоимости выполнения отдельных этапов работ и стоимости земли, отводимой под строительство дорог. Предполагалось, что при строительстве автомобильных дорог традиционным способом земляное полотно выполнялось из местных природных грунтов, дорожная одежда как с цементобетонными, так и с асфальтобетонными покрытиями конструировалась с учетом воздействия нагрузки 120 кН. На всех сравниваемых участках дорог предполагалось выполнение одноочковой ж/б водопропускной трубы Ø =1,5 м. На дорогах с высотой насыпи земляного полотна свыше 3-х м в соответствии с нормами СНиП 2.05.02-85 «Нормы проектирования автомобильных дорог» предусматривалось устройство металлических дорожных ограждений. При подсчете объемов работ и определении себестоимости строительства участков автодорог учитывалось изменение конструкции продольного профиля и длины водопропускной трубы в зависимости от изменения высоты земляного полотна.  Также учитывалось, что дальность транспортировки материалов, используемых для строительства всех сравниваемых участков автомобильных дорог, не превышала 30 км.  

Принимаемый для сравнения участок автомобильной дороги эстакадного типа представлял собой инженерное сооружение длиной 1 км, выполненное из сборных ж/б конструкций заводского изготовления, за исключением монолитных бетонных фундаментов,  устраиваемых  в вытрамбованных  в грунтовом основании котлованах. Фундаменты воспринимали нагрузку от стоек-колонн сечением 400×400 мм, на которые опирались балки двутаврового сечения с уложенными на них дорожными плитами. Пролет ж/б балок в осях равнялся 9000 мм, высота балок по расчету составляла 1000 мм, направление осей балок принималось перпендикулярным оси дороги. Шаг балок в осях равнялся 6000 мм, по ним укладывались ребристые дорожные плиты с размерами 5950×2950×300 мм, толщина полки которых составляла 100 мм. Армирование дорожных конструкций принималось в соответствии со значениями расчетных нагрузок от транспортных средств и схемами загружения, приведенными в СНиП 3.06.04-91 «Мосты и трубы». Предусматривалось заполнение швов между плитами, выполняемое с использованием эластичного шнура-заполнителя и резинобитумной мастики, а также устройство по обеим сторонам дороги металлических защитных ограждений.

Результаты сравнения себестоимости и трудоемкости выполнения работ по строительству участков дорог представлены в таблицах и на графиках.

 

Таблица 1 – Себестоимость строительства участков автомобильных дорог с учетом стоимости земли полосы отвода

Автомобильная дорога традиционного исполнения					Автомобильная дорога из сборных ж/б конструкций
высота насыпи, м	2-х полосная, асфальтобетон, руб.	4-х полосная, асфальтобетон,  руб.	2-х полосная, цементобетон,  руб.	4-х полосная, цементобетон, руб.	высота стойки, м	дорога эстакадного типа, руб.
1,3	6 938 229	10 195 199	24 835 429	26 755 837	1,5	14 063 860
1,5	7 488 857	10 873 642	25 386 057	27 434 281	2,0	14 063 931
2,0	8 908 686	12 845 322	26 805 886	29 405 961	2,5	14 064 001
3,0	9 807 579	15 128 684	27 704 779	31 689 323	3,0	14 797 649
4,0	11 899 890	18 547 168	29 797 090	35 107 807	3,5	14 797 720
5,0	13 763 486	22 113 024	32 110 686	38 673 663	4,0	14 797 790
6,0	16 759 095	25 913 944	34 656 296	42 474 583	4,5	14 797 861
					5,0	14 797 931
					5,5	14 798 002

 

Таблица 2 – Трудоемкость строительства участков автомобильных дорог

Автомобильная дорога традиционного исполнения					Автомобильная дорога из сборных ж/б конструкций
высота насыпи, м	2-х полосная, асфальтобетон, руб.	4-х полосная, асфальтобетон,  руб.	2-х полосная, цементобетон,  руб.	4-х полосная, цементобетон, руб.	высота стойки, м	дорога эстакадного типа, руб.
1,3	13 990	23 818	54 147	62 913	1,5	3432
1,5	14 550	23 870	54 707	62 965	2,0	3432
2,0	15 957	25 399	56 114	64 495	2,5	3432
3,0	13 518	23 382	53 675	62 478	3,0	3432
4,0	14 826	25 002	54 983	64 097	3,5	3432
5,0	16 190	26 678	56 347	65 774	4,0	3432
6,0	17 615	28 413	57 772	67 508	4,5	3432
					5,0	3432
					5,5	3432

 

Рисунок 1 – Изменение себестоимости строительства автомобильных дорог различного конструктивного исполнения

Рисунок 2 – Изменение трудоемкости строительства автодорог различного

конструктивного исполнения

 

Выводы:

1.    Строительство автомобильных дорог эстакадного типа из сборных ж/б конструкций экономически целесообразно в условиях пересеченного рельефа местности.

2.    Трудоемкость выполнения дорог эстакадного типа значительно меньше трудоемкости автомобильных дорог традиционного исполнения с жесткой и нежесткой дорожными одеждами.

Литература

1.     Веселов А.В., Камышина Н.А., Молдаванова Е.А. Автомобильные дороги эстакадного типа как возможное перспективное направление в дорожном строительстве. Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог. Охрана окружающей среды: Материалы 3-й Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов 21-22 апреля 2005 г. Пермь: ПГТУ. 2005. С. 201-205.