Расчет стоимости строительства альтернативных участков лесовозных дорог

- не созданы механизмы методической, информационно-консультационной и образовательной поддержки развития кластеров;

- отсутствует необходимая координация деятельности федеральных органов исполнительной власти, органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации и органов местного самоуправления, объединений предпринимателей по реализации кластерной политики;

- ограничен набор инструментов финансовой поддержки кластерных проектов из бюджетных источников.

Необходимо повысить эффективность использования потенциала развития кластеров как одного из приоритетных направлений повышения конкурентоспособности и диверсификации экономики.

Можно сделать вывод, что успешная реализация вышеуказанного национального проекта возможна только при учёте интересов и активном участии всех сторон - органов государственной власти, представителей бизнес-сообщества и некоммерческих организаций,

населения региона, а также при соблюдении поэтапности его реализации.

Литература:

1. Адамова К. З. Кластеры: понятие, условия возникновения и функционирования / К. З. Адамова // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2008. - № 34. - С. 129134.

2. Берсенев В. Л. Кластеры как инструмент повышения страновой и региональной конкурентоспособности / В. Л. Берсенев // Панорама конкуренции. - 2008. - № 3. - С. 78-82.

3. Загуменнов В. Г. «Региональная модель агропромышленного кластера» / В. Г. Загуменнов // Проблемы региональной экономики. - 2009. - № 1/2. - С. 319-326.

4. Некрасов Р. В. «Методологические вопросы применения кластерного подхода к развитию регионального АПК» Журнал «Региональная экономика: теория и практика» 34(91) - 2008 декабрь

РАСЧЕТ СТОИМОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА АЛЬТЕРНАТИВНЫХ УЧАСТКОВ ЛЕСОВОЗНЫХ ДОРОГ

Катаров В.К., к.т.н., преподаватель кафедры промышленного транспорта и геодезии, Рожин Д.В., аспирант кафедры тяговых машин, Туюнен М.В., студент лесоинженерного факультета, Редозубов И.В., студент лесоинженерного факультета, Петрозаводский государственный университет

Представлена методика расчета многослойных дорожных одежд и оптимизации стоимости строительства участков лесовозных дорог при планировании дорожной инфраструктуры лесозаготовительных предприятий.

Ключевые слова: лесовозные дороги; модуль упругости; объем материалов; стоимость строительства; геосинтетические материалы.

THE CONSTRUCTION CALCULATION FOR ALTERNATIVE SECTIONS OF FOREST ROADS

Katarov V., PhD, Rozhin D., Post-graduate student, Tuyunen M., student, Redozubov I., student, Petrozavodsk State University

An approach to the road pavements design and a method of construction cost optimization in the course offorest road infrastructure planning are given in this article.

Keywords: forest roads; modulus of elasticity; materials volume; construction cost; geosynthetic materials

Публикация подготовлена в рамках проектов “Создание инфраструктуры лесных дорог и управление системами транспортировки древесины для лесопромышленного комплекса и биоэнергетики”, финансируемого Федеральным агентством по науке и инновациям РФ и “Лесозаготовки и логистика в России - в фокусе возможности бизнеса и исследований”, финансируемого Финским агентством развития технологий и инноваций (TEKES).

На стоимость строительства лесовозных дорог оказывает влияние множество факторов: категория объекта, объемы и технология производства работ, наличие местных дорожно-строительных материалов, тип грунтовых условий, количество и тип необходимых водопропускных сооружений и др. Вне зависимости от стоимости строительства лесовозная дорога в целом должна удовлетворять современным требованиям прочности и технологичности. Для обеспечения бесперебойности поставок сырья следует также обеспечить возможность круглогодичной вывозки по транспортному пути.

Обобщенным критерием эффективности в расчетах предлагается принимать итоговую стоимость строительства автомобильной лесовозной дороги, являющуюся суммой стоимостей строительства отдельных участков в разных почвенно-грунтовых и гидрологических условиях. Причем стоимость строительства конкретного участка является оптимальной в данных условиях. Оптимизация заключается в регулировании толщин и методов укрепления слоев земляного полотна, основания и покрытия дорожной одежды с соблюдением ограничений по требуемому модулю упругости и технологичности. Целевая функция с ограничениями примет вид

С! = 1 С ^ min’

Кср , hOcp ^ 0,05М,

где С - итоговая стоимость строительства лесовозной дороги, руб;

С. - стоимость строительства ьтого участка дороги, руб;

Еф - фактический модуль упругости конструкции, МПа;

ЕТр - минимальный требуемый общий модуль упругости конструкции, МПа;

КТРпр - требуемый коэффициент прочности дорожной одежды по критерию упругого прогиба, принимаемый [1] при уровне надежности 0,7 равным 0,9, при 0,9 - 1,06;

106 TRANSPORT BUSINESS IN RUSSIA

^Оср - средняя толщина основания дорожной одежды (ОДО), м;

^Пср - средняя толщина покрытия дорожной одежды (ПДО), м.

Поскольку на лесовозных дорогах применяется в основном серповидный профиль, толщина дорожной одежды не постоянна в поперечном профиле, поэтому в расчетах использовано ее усредненное значение.

Выбор технологии строительства лесовозной дороги обуславливается местными почвенно-грунтовыми условиями и материальнотехнической базой предприятия. В текущий период предприятия, планирующие развитие дорожной сети, сталкиваются и с рядом других «направляющих» факторов. К ним, безусловно, можно отнести трудность разведки и выделения карьеров дорожно-строительных материалов. Это заставляет строителей при возведении земляного полотна по возможности больше использовать грунт, перемещаемый из придорожных канав и резервов. Физико-механические свойства такого грунта не всегда обеспечивают необходимую прочность и устойчивость. Опыт Финляндии показывает, что применение геоматериалов в дорожном строительстве для укрепления слабых грунтов перспективно и не приводит к значительному удорожанию объекта [3]. Поэтому расчетами предусмотрена возможность укрепления земляного полотна георешетками или геотекстилем.

Стоимость строительства при возведении земляного полотна из придорожных канав определится из выражения

С

ПК

_ С ПК + С + С + С + С + С + С + С + С , +С

С13 “ С21 С22 С23 С31 “ С32 “ С33 “ С41 “ С42 С

ГМ

где С13ПК - стоимость возведения земляного полотна (ЗП) из придорожных канав, руб; С21 - стоимость материала основания дорожной одежды ОДО, руб;

С22 - стоимость транспортировки материала ОДО, руб;

С23 - стоимость строительства ОДО, руб;

С31 - стоимость материала ПДО, руб;

С32 - стоимость транспортировки материала ПДО, руб;

С33 - стоимость строительства ПДО, руб.;

С41 - стоимость устройства водопропускных сооружений - труб, руб.;

С42 - стоимость устройства водопропускных сооружений - мостов, руб;

Сгм - стоимость армирования геоматериалами, руб.

Объем грунта земляного полотна (м3) составит

Узп =

/ В 2 • i

—ЗП—— + ВЗП • h3n + m • h3n 2

4

КУП • кП • L,

где Взп - ширина земляного полотна по верху, м; ізп - уклон верха земляного полотна, доли ед.;

Ьзп - высота насыпи по бровке земляного полотна, м; т - коэффициент крутизны откоса насыпи (т =1,5 ч 3);

Куп - коэффициент относительного уплотнения для материала покрытия; Кп - коэффициент транспортных потерь материала, Кп = 1,03 - 1,05;

L - длина участка, м.

Ширина земляного полотна по верху

В3П = В + 2с + m

hncp + hOcp -

В

—+ с 2____

2

где В - ширина проезжей части, м; с - ширина обочины, м;

1п - уклон проезжей части, доли ед.;

Определение потребного объема материала основания дорожной одежды (м3) производится по формуле

Vo =

(в + 2c\hoCT + m •

hncp + hOcp

2

\2

hncp

\2

2

У

К • кП • L,

Л /V

где 1ВО - уклон верха основания дорожной одежды, доли ед.

Определение потребного объема материала покрытия дорожной одежды (м3) осуществляется на основе нижеприведенной зависимо-

сти

V

(в + 2с ) h пер +

В

+с

2

Пер

2

В П 2

К УП • K п • L

2

m

2

При условии, что предприятие имеет устойчивую систему снабжения карьерным грунтом или использование местного грунта невозможно (тиксотропные грунты, торф), стоимость строительства участка лесовозной дороги составит

К

СУ

С К + С К + С К + С + С + С + С + С + С + С + С + С

с11 т с12 т сіз 21 С22 т С2з т Сзі т Сз2 т Сзз т С41 С42 т СГМ'

где С11К - стоимость материала ЗП, руб;

С12К - стоимость транспортировки материала ЗП из карьера, руб;

С13К - стоимость возведения земляного полотна (ЗП) из карьера, руб.

Значительные территории на Северо-Западе РФ относятся к торфянисто-болотным и перегнойно-глеевым: от 7 % в Мурманской области до 48% в Республике Коми [2]. В этих условиях наблюдается повышенный расход дорожно-строительных материалов, иногда требуется выторфовка. Стоимость строительства участка лесовозной дороги на таком грунте будет значительной и составит

С БУ = СіїБ + Сі2К + СізБ + С 2і + С22 + С 2з + Сзі + Сз2 + Сзз + С41 + С42 + С гм ,

где С11Б - стоимость материала ЗП, руб;

СПБ - стоимость возведения земляного полотна (ЗП) на болоте, руб.

Объем выторфовки (м3) составит

где ЪБ - глубина выторфовки, м; п - коэффициент крутизны откосов выемки.

Примерный расход дорожно-строительных материалов для “плавающей насыпи” составит

V=

V МБ

В

ЗП

В Р3П

• Vm • L,

где ВРЗп - рекомендованное значение ширины земляного полотна поверху на болотах, ВРЗп = 5,8 м [3]; ^,Б - расход материала, согласно таблице 1, м3.

Таблица 1 - Расход материала насыпи на болотных грунтах [3]

Мощность торфяного слоя, м Слаборазложившийся торф, пл.м3/пог.м Среднеразложившийся торф, пл.м3/пог.м Сильноразложившийся торф, пл.м3/пог.м

1 8,5 7,5 6,0

2 10,5 9,0 7,0

3 12,0 10,0 7,5

4 13,0 11,0 8,0

5 14,0 11,5 8,5

В оптимизационной модели присутствуют ограничения, накладываемые на величину модуля упругости конструкции. Методика определения требуемого модуля упругости на поверхности многослойной конструкции нежестких дорожных одежд ОДН 218.046 - 01 не

применима при количестве приложений приведенной расчетной нагрузки за период службы лесовозной дороги менее 40000. В современных условиях доля лесовозных дорог с относительно низкой интенсивностью движения составляет значительную величину, а для обеспечения бесперебойности поставок сырья следует также обеспечить возможность круглогодичной вывозки по транспортному пути. В этой связи важно учесть прочностные качества автомобильной дороги в периоды избыточного увлажнения, т.к. снижение величины модуля упругости ряда грунтов при насыщении влагой значительно (рис. 1).

Относительная влажность, доли от влажности на границе текучести

—♦— Супесь легкая

—— Песок пылеватый

—А— Суглинок легкий и тяжелый, глины

—•— Супесь пылеватая, суглинок легкий пылеватый

Рис. 1 - Зависимость модуля упругости грунтов от относительной влажности [4]

Для решения данной проблемы предлагается нагрузку на дорогу выражать через показатель количества осей (колесных пар, где осевая масса составляет 10 т), при этом постоянная глубина колеи должна составлять менее 40 мм. Также следует производить прочностной расчет для периодов весенней и осенней распутицы. На рис. 2 приведен график для определения требуемой несущей способности в периоды избыточного увлажнения.

Рис. 2 - Зависимость несущей способности от нагрузки. График построен на основании измерений переносным дефектомером

(Loadman) [3]

Основываясь на приведенных опытных данных (рис. 2) при количестве приложений нагрузки от осей с нагрузкой 10 т (N) в период увлажнения до 100 требуемый модуль упругости (МПа) составит

ЕТР = 15,625 • ln

При количестве приложений нагрузки от осей с нагрузкой 10 т (N) в период увлажнения от 100 до 1000 требуемый модуль упругости

ЕТР = 16 • ln

Для определения фактического модуля упругости двухслойной дорожной одежды рассчитывается эквивалентная толщина слоя (ЗП +

ОДО) [5]

h = 2 • h • з

пЭ (ЗПО) 2 hOcp З

Е

б • Е

ГР

где ЕО - модуль упругости материала ОДО, МПа;

Егр - модуль упругости грунта земляного полотна, МПа. Эквивалентный модуль упругости слоя (ЗП + ОДО) [5]

Е

1,05 - 0,1 •

Оср

D

1 - 3

Е

ГР

Е

О

•Е

Э

0,71 • з

Е

ГР

Е

• arctg

^135•h л 1,35 ПЭ

D

ЕО 2 D

+-------------arctg -

ЕГР п

h

3

Эквивалентная толщина слоя ((ЗП + ОДО) + ПДО) [5]

h3( ЗПДО) _ 2 • hncp • 3

Е

П

6 • Е

Э

Фактический модуль упругости дорожной одежды [5]

_

1,05 - 0,1 •

Пср

Б

1 - 3

Е

Э

Е

• Ег

0,71 • 3

Е

Э

Е

arctg

П

1,35 • h

Э

D

\

+

E

П

2

-----arctg -

D

у

ЕЭ

В случае укрепления конструкции георешетками определяем коэффициент усиления [5]

а 5 = (а о + а 1 * X 1 + а 2 * X 2 + а 3 * X 3 + а ц * X 1 +

+ а 22 * X 1 * X 2 + а 23 * X 1 * X 3 + а 22 * X 2 + а 23 * X 2 * X 3 + а 33 * X 3 )

Е п * Н пср + Е о * Н (

! Пср + Н Оср

(h Пср + h ОСр ) „ Е

ГР \т _____________ ^ П Пср 1 ^ О Оср

X л _ -----------------------------------, X -> _ ------------------, X т _ ----------------------------------------------------‘

где 1 D 2 1100 3 1100 •

а0, а!, а2, а3, ап, а12, а13, а22, а23, а33 - эмпирические коэффициенты [5].

Модуль упругости армированной дорожной одежды определится из выражения [5]

ЕГР _а5 • ЕФ •

При применении прослоек из геотекстиля рассчитываем сжимающее напряжение (МПа) [6]

0,85 * р

а _

1 +

hncp + hOcp 2 ( е ^ Е В 2/3

D V Е Р

где Ев - общий модуль упругости слоев, лежащих выше линии раздела, МПа [5].

Ев _

1,05 - 0,1 •

Пср

Б

1 - 3

ЕО

Е

П

•Е

П

0,71 • з

ЕО

------ arctg

Е

П

1,35 • h3 D

ЕП 2

D

+—---------arctg —

Ео п h3

1

Эквивалентная толщина системы (ОДО + ПДО) [б]

Ьэ _ 2  кпср  з

Еп

б  Е0

Определяем модуль упругости упрочненного грунта земляного полотна [6]

Еур = а * ЕГР. (22);

где ± - коэффициент упрочнения [7].

Далее расчет повторяют согласно вышеописанной схеме по формулам (13) - (16).

Приведенная методика позволяет провести комплекс прочностных расчетов дорожных конструкций, определить оптимальные конструкции земляного полотна и дорожных одежд в различных условиях, осуществить выбор минимального по стоимости варианта строительства лесовозной дороги, отвечающей современным требованиям.

Литература:

1. ОДН 218.046 - 01. Проектирование нежестких дорожных одежд. - Москва: Росавтодор, 2001.

2. Промежуточное пользование лесом на Северо-Западе России / Ананьев В.А., Асикайнен А., Вяльккю Э. [и др.]. - Йоэнсуу: НИИ

леса Финляндии, 2005. - 150 с.

3. Герасимов Ю.Ю., Катаров В.К. Лесные дороги / Ю.Ю. Герасимов, В.К. Катаров. - Йоэнсуу: НИИ Леса Финляндии, 2009. - 70 с.

4. Салминен Э.О. Транспорт леса. Т.1. Сухопутный транспорт / Э.О. Салминен, Г.Ф. Грехов, Н.А. Тюрин и др. - М.: «Академия», 2009. - 368 с.

5. ОДМ 218.5.002 - 2008. Методические рекомендации по применению полимерных геосеток (георешеток) для усиления слоев дорожной одежды из зернистых материалов. - М.: Росавтодор, 2008.

6. Ильин Б.А., Кувалдин Б.И. Проектирование, строительство и эксплуатация лесовозных дорог: Учебник для вузов/ Б.А. Ильин,

Б.И. Кувалдин. - М.: Лесная промышленность, 1982. - З84 с.

7. Создание инфраструктуры лесных дорог и управление системами транспортировки древесины для лесопромышленного комплекса и биоэнергетики. Первый этап: Разработка концепции оптимального проектирования и эксплуатации сети лесовозных дорог: отчет по НИР / Ю.Ю. Герасимов и [др.]. - Петрозаводск, 2006. - 72 с.

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ТРАНСПОРТА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ МЕЖДУНАРОДНЫХ ПЕРЕВОЗОК ГРУЗОВ В НАПРАВЛЕНИИ ЕВРОПА-АЗИЯ

Иевлева А.А., аспирант кафедры Экономики автомобильного транспорта,

Московский Автомобильно-Дорожный Государственный Технический Университет

В статье приведены основные показатели качества работы различных видов транспорта, определены преимущества использования каждого из видов. На примере направления Европа-Азия проведен анализ эффективности использования всех видов транспорта при выполнении международных перевозок грузов с точки зрения стоимости и сроков доставки. Кроме того, проанализировано влияние сроков доставки на стоимость перевозимых грузов.

Ключевые слова: международные перевозки; срок доставки; стоимость доставки; надежность перевозки; безопасность перевозки.

THE ANALYSIS OF THE USE OF DIFFERENT MODES OF TRANSPORT IN THE PROCESS OF INTERNATIONAL FREIGHTING FROM EUROPE TO ASIA

Ievleva A., Ше post-graduate student, Department of Economics of road transport, Moscow State Automobile & Road Technical University

The article provides main indicators of the work quality of different modes of transport, identifies advantages of each mode. Europe-Asia direction served as an example for the analysis of the effectiveness of the all transport modes using in the process of international freight. The analysis was carried out from the perspective of the transportation cost and the time of delivery. Apart from this, the analysis of the influence of the delivery time on the cargo price was made.

Keywords: international freight; time of delivery; cost of transportation; transportation reliability; transportation safety.

Международные перевозки грузов являются наиболее прогрессивной движущей силой интеграционного процесса в силу их ориентированности на обслуживание международной торговли.

Уровень развития и объем международных перевозок грузов напрямую зависит от общего состояния экономики страны, внешнеэкономических и политических факторов. Вместе с тем, без дальнейшего развития международных перевозок, без повышения эффективности перевозчиков на рынке транспортных услуг вряд ли возможны уверенный экономический рост и увеличение ВВП.

Главная роль в вопросе обеспечения эффективности перево-

зок грузов в международном сообщении принадлежит проблеме выбора вида транспорта. На рынке международных перевозок грузов (МПГ) задействованы все виды транспорта: железнодорожный, водный, автомобильный, воздушный, трубопроводный. Преимущественная сфера использования каждого вида транспорта основана на его технико-экономических особенностях, размещении транспортной инфраструктуры по территории страны или наличии данного вида транспорта непосредственно в месте производства, а также стоимости, времени перевозок или других показателях, характеризующих качество работы данного вида транспорта. В таблице 1 приведена балльная оценка показателей, ха-