Một số bất định về kỹ thuật của dự án đầu tư xây dựng công trình giao thông

Bài viết Một số bất định về kỹ thuật của dự án đầu tư xây dựng công trình giao thông tập trung phân tích một số bất định chủ yếu về kỹ thuật thường gặp liên quan đến việc lựa chọn các tham số đầu vào trong thiết kế cơ sở.

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020 ISBN: 978-604-82-3869-8 MỘT SỐ BẤT ĐỊNH VỀ KỸ THUẬT CỦA DỰ ÁN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG Trịnh Đình Tốn Bộ mơn Cơng trình Giao thơng, Khoa Cơng trình, Trường Đại học Thủy lợi Email: trinhdinhtoan@tlu.edu.vn TỔNG QUAN Mọi giai đoạn chu trình dự án chứa đựng nhân tố rủi ro tính bất định mức độ khác Đặc biệt, dự án nước phát triển thường thiết lập tảng bất định đáng kể kinh tế, xã hội, trị Các dự án đầu tư xây dựng cơng trình giao thơng (ĐTXDCTGT) chất dự án cơng ích, có ý nghĩa xã hội quan trọng, có quy mơ đầu tư lớn, có tầm ảnh hưởng khơng gian, thời gian tác động dân sinh, kinh tế lớn đến cộng đồng, mức độ rủi ro tính bất định cao Rủi ro cố khơng mong muốn xảy tương lai, có tác động tiêu cực đến việc hồn thành mục tiêu dự án Rủi ro tình dự kiến xác xuất xuất hậu rủi ro Tính bất định, trái lại, đề cập đến tình quy mơ kết dự kiến, hội diễn kết xác định cách khách quan [1] Rủi ro liên quan chặt chẽ hệ tính bất định Tính bất định cao, rủi ro tiềm tàng Các nhân tố bất định liên quan đến kỹ thuật dự án ĐTXDCTGT đa dạng, nhiên báo tập trung phân tích số bất định chủ yếu kỹ thuật thường gặp liên quan đến việc lựa chọn tham số đầu vào thiết kế sở (TKCS) MỘT SỐ BẤT ĐỊNH PHỔ BIẾN VỀ KỸ THUẬT CỦA DỰ ÁN ĐTXDCTGT 2.1 Bất định dự báo giao thông Lưu lượng giao thông dự báo phụ thuộc vào lưu lượng năm sở mức tăng trưởng lưu lượng giao thông hàng năm Do việc dự báo mức tăng trưởng giao thơng có quan hệ mật thiết với dự báo tăng trưởng kinh tế vĩ mơ cho vịng đời hàng chục năm dự án, kết dự báo khơng tránh khỏi có sai số, tác động đến độ tin cậy việc ước tính khả hồn vốn dự án Một ví dụ tính bất định dự báo lưu lượng xe dự án xây dựng giao thông: lưu lượng xe dự án thời gian phân tích (khoảng 20-30 năm) dự báo theo mơ hình bước quy hoạch mạng lưới giao thông khu vực Nhu cầu giao thông tuyến đường mạng lưới dự báo giả thiết yếu tố quy hoạch thực đầy đủ, nhu cầu giao thông tuyến đường định phụ thuộc lớn vào tồn hay không tồn tuyến đường cạnh tranh khu vực Với thời hạn quy hoạch dài dự kiến xuất yếu tố không lường trước làm thay đổi quy hoạch sử dụng đất, quy mô, địa điểm thời gian xây dựng dự án sở hạ tầng có liên quan, dẫn đến kết dự báo trở nên khơng xác Việc đưa dự báo thận trọng lưu lượng xe hay tuổi thọ dự án cách ứng phó, nhiên chúng khơng loại trừ hồn tồn tính bất định dự án Ngoài ra, quan điểm bảo thủ phân tích 135 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020 ISBN: 978-604-82-3869-8 có hiệu ứng tích lũy dẫn đến kết tiêu cực, dẫn đến đảo chiều định đầu tư Điều cản trở việc nhận diện đắn giải pháp tốt số giải pháp loại trừ Để xác định tác động sai số dự báo lưu lượng giao thơng, cần phân tích độ nhạy kết đầu dự án theo số liệu đầu vào lưu lượng qua xem xét mức độ tăng giảm lưu lượng năm sở mức tăng trưởng khác lưu lượng xe hàng năm, ví dụ ±10%, ±20% Trường hợp tăng giảm lưu lượng tạo nên hiệu ứng tổng hợp thay đổi biến trung gian liên quan đến lưu lượng doanh thu thu phí (phân tích tài chính), tiết kiệm chi phí vận doanh, tiết kiệm thời gian xe chạy (phân tích kinh tế), v.v, cần thực phân tích kịch bản, dạng thức đặc biệt phân tích độ nhạy có nhiều biến số thay đổi đồng thời 2.2 Bất định xác định cường độ đường Cường độ đường thường thay đổi nhiều đa dạng yếu tố địa hình, địa chất dọc theo tuyến đường, thay đổi theo mùa năm biến thiên chế độ thủy nhiệt đường Để đơn giản hóa người ta xác định giá trị đại diện cường độ đường theo đoạn đặc trưng - đoạn đường có điều kiện tự nhiên tương đồng ảnh hưởng đến cường độ (mô đun biến dạng (E0), lực dính (C), góc ma sát (φ)) Các yếu tố cần xem xét phân chia đoạn đặc trưng bao gồm: (i) loại địa hình (nền đường đào/đắp); (ii) đặc trưng địa chất, cấu trúc địa chất bản; (iii) điều kiện thủy nhiệt đường, nguồn gây ẩm, v.v Tiêu chuẩn “Áo đường mềm - Các yêu cầu dẫn thiết kế” [2] yêu cầu đất vật liệu dính, giai đoạn TKCS tham khảo trị số C,  phụ lục quy trình, sang giai đoạn TKKT TKBVTC phải thí nghiệm phòng để xác định tiêu lý đất tương ứng với thời kỳ bất lợi chế độ thuỷ nhiệt Tuy nhiên thực tế số dự án thiết kế chi tiết thí nghiệm cho thơng số đầu vào đất vật liệu mà tra bảng theo giá trị tham khảo quy trình 22 TCN 211-06 áp dụng kết cấu áo đường cho tồn dự án có điều kiện địa hình địa chất thay đổi nhiều Để giảm thiểu rủi ro cho dự án cần tiến hành phân chia đoạn đặc trưng, thí nghiệm xác định cường độ thực tế, xử lý số liệu để xác định giá trị thiết kế áp dụng kết cấu áo đường khác cho đoạn 2.3 Bất định lựa chọn cường độ vật liệu lớp kết cấu áo đường Các đặc tính lý vật liệu sử dụng lớp kết cấu áo đường thường thay đổi nhiều mỏ vật liệu dọc theo hành lang dự án, xác định thí nghiệm trực tiếp ngồi trường phịng thí nghiệm Do biến thiên cường độ, kết thí nghiệm đặc trưng phân bố xác suất, thường phân bố chuẩn với giá trị đại diện cho xu hướng trung tâm trung bình, trung vị yếu vị, giá trị đặc trưng cho mức độ phân tán thông qua độ lệch chuẩn (σ) Diện tích đường cong phân bố xác suất tương ứng với khoảng 1σ, 2σ, 3σ so với giá trị trung gian 68,2%, 95,4%, 99,7% diện tích tổng cộng hàm mật độ xác suất (hình 1) Việc lựa chọn giá trị đại diện cho dãy liệu để đưa vào thiết kế toán kinh tế - kỹ thuật để đảm bảo an toàn bền vững cơng trình tiết kiệm chi phí Để đảm bảo độ tin cậy cao, giá trị đại diện đưa vào thiết kế cần chuyển dịch phía bên trái phân bố Ngược lại, giá trị đại diện lấy thiên bên phải độ an toàn giảm rủi ro tăng lên Trong nhiều trường hợp giá trị trung gian lựa chọn làm giá trị thiết kế Điều có nghĩa có đến 50% xác suất vật liệu có cường độ thực tế nhỏ giá trị thiết kế Để 136 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020 ISBN: 978-604-82-3869-8 giảm thiểu rủi ro kỹ thuật công trình yếu tố độ tin cậy cần xét đến cách thỏa đáng bước khác trình thiết kế Tiêu chuẩn 22TCN-211-06 [3] Do phương án kết cấu áo đường đề xuất ban đầu 01 kết cấu Vì vậy, q trình thi cơng, Tư vấn Giám sát Dự án yêu cầu khảo sát thí nghiệm bổ sung để xác định biến số đầu vào thiết kế điều chỉnh kết cấu theo điều kiện địa hình tự nhiên đắp đào, vào số liệu khảo sát, thí nghiệm thực tế KẾT LUẬN Hình Phân bố kết thí nghiệm đặc tính lý vật liệu đất Ví dụ với thiết kế kết cấu áo đường dự án đường cao tốc Nội Bài – Lào Cai (ĐCT NB-LC) [3]: Đây dự án lớn với tổng chiều dài 244 km qua tỉnh Vĩnh Phúc, Việt Trì, Yên Bái, Lào Cai, với điều kiện địa chất đa dạng, bao gồm đoạn đắp đào phần địa phận tỉnh Vĩnh Phúc, Việt Trì (các Gói thầu 1, 2, 3, 4) đoạn đào phần đào hoàn toàn địa phận tỉnh Yên Bái Lào Cai (các Gói thầu 5, 6, 7, 8) Do cần xác định giá trị đại diện cho cường độ đường cho đoạn đặc trưng cường độ vật liệu sử dụng cho kết cấu áo đường mỏ vật liệu dọc theo Dự án, đồng thời áp dụng kết cấu khác cho vùng địa lý/địa chất, thủy nhiệt vật liệu khác nhau, bên cạnh thay đổi tải trọng giao thông đoạn Tuy nhiên TKKT dự án thông số đầu vào đất vật liệu khơng xác định thơng qua thí nghiệm mà tra cứu theo bảng tra lập sẵn Có thể nói, yếu tố bất định tồn tất giai đoạn chuẩn bị, thực khai thác dự án, bất định kỹ thuật xuất tất bước thiết kế (TKCS, TKKT, TKBVTC) Các tham số đề cập (dự báo lưu lượng giao thông, xác định cường độ đường cường độ vật liệu) tham số đầu vào chủ yếu thiết kế với chất bất định cố hữu, ảnh hưởng lớn đến mục tiêu dự án Vì thiết kế cần có giải pháp thích hợp đề cập nhằm giảm thiểu rủi ro yếu tố bất định gây nên TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đ V Đông, T Đ Toán, T T M Thanh, 2020 Đánh giá dự án đầu tư xây dựng cơng trình giao thơng Giáo trình cao học, trường Đại học Công nghệ GTVT Nhà Xuất GTVT (dự kiến phát hành tháng xx năm 2020) [2] Tiêu chuẩn 22 TCN 211-06 “Áo đường mềm - Các yêu cầu dẫn thiết kế” [3] 101/BC-KTCL&MT, 2008 Báo cáo thẩm tra kết cấu mặt đường TKKT, Dự án đường cao tốc Nội Bài – Lào Cai 137 ... chiều định đầu tư Điều cản trở việc nhận diện đắn giải pháp tốt số giải pháp loại trừ Để xác định tác động sai số dự báo lưu lượng giao thơng, cần phân tích độ nhạy kết đầu dự án theo số liệu đầu. .. thực khai thác dự án, bất định kỹ thuật xuất tất bước thiết kế (TKCS, TKKT, TKBVTC) Các tham số đề cập (dự báo lưu lượng giao thông, xác định cường độ đường cường độ vật liệu) tham số đầu vào chủ... Đ Toán, T T M Thanh, 2020 Đánh giá dự án đầu tư xây dựng cơng trình giao thơng Giáo trình cao học, trường Đại học Cơng nghệ GTVT Nhà Xuất GTVT (dự kiến phát hành tháng xx năm 2020) [2] Tiêu chuẩn