Chương 7 So sánh kinh tế - Kĩ thuật các phương án

Kết hợp với đặc điểm của công tácbình xét phương án, có thể quy nạp việc so sánh kinh tế kỹ thuật cácphương án thành các quá trình sau đây: Nói chung, trong thiết kế chọn tuyến, các phươ

Chương 7 So sánh kinh tế - Kĩ thuật các phương án

7.1 Những nguyên tắc cơ bản khi so sánh phương án

7.1.1 Nhiệm vụ so sánh kinh tế kỹthuật các phương án.

Mục tiêu tổng quát của thiết kế đường sắt là với lượng đầu tư ở mứcthấp nhất có thể, thực hiện được nhiệm vụ vận tải yêu cầu, đồng thời tạođiều kiện vận doanh tốt, hạ giá thành vận tải Ngoài ra, cần chú ý giảm thiểu

ô nhiễm, làm đẹp cảnh quan môi trường, thuận tiện cho nhu cầu vận tải hànghoá và hành khách, tăng thêm lợi ích xã hội Thực hiện mục tiêu thiết kếtrên, bằng việc đề ra các giải pháp kỹ thuật để lựa chọn so sánh Mỗi mộtgiải pháp kỹ thuật được gọi là một phương án có thể Thí dụ: chọn độ dốchạn chế khác nhau, chọn bờ tả hay hữu đoạn tuyến men sông v.v đều cóthể tạo ra các phương án khác nhau Khi thiết kế tuyến cần căn cứ tình hình

cụ thể đề ra các loại phương án có thể để sàng lọc, tiến hành tính toán, phântích so sánh chọn ra phương án tốt nhất

Các giải pháp kỹ thuật sử dụng cho các loại phương án khác nhau, thìđặc trưng công trình, đặc trưng vận doanh và lợi ích xã hội cũng sẽ khácnhau Mỗi phương án đều có các ưu nhược điểm riêng, cần được phân tích,

so sánh một cách toàn diện, để tìm ra trong đó một phương án hợp lý nhất

Đó là nhiệm vụ so sánh kinh tế - kĩ thuật các phương án

Để có được kết luận chính xác khi so sánh kinh tế kĩ thuật phương án,cần tuân thủ các nguyên tắc sau đây:

- Đáp ứng nhiệm vụ vận tải yêu cầu

- Không bỏ sót phương án so sánh có giá trị

nhau

Điều đó có ý nghĩa đặc biệt khi thiết kế đường sắt mới và cải tạođường sắt cũ, sẽ phải phân tích một số lượng rất lớn các phương án khácnhau

Nhìn chung khi thiết kế tuyến đường sắt mới để đảm bảo sự phát triểnmạng lưới giao thông giữa các vùng, cần phải xem xét so sánh về chiềutuyến, số đường chính, tiêu chuẩn phân bố điểm phân giới với việc sử dụngsức kéo điện hay diezel có những tiêu chuẩn trọng lượng khác nhau

Không so sánh và lập luận thì không thể tìm ra phương án tốt, nhất lànhững công trình riêng biệt như nhà ga, cầu vượt, hầm, nền đường, bìnhdiện, trắc dọc ở những đoạn tuyến cục bộ.

Khi cải tạo đường cũ cần phải so sánh các phương án giữ nguyênhay thay đổi bình diện, trắc dọc đường cũ hoặc xây dựng từng đoạn đườngđôi, về nguyên tắc cũng có thể có các dạng sức kéo khác nhau v.v

“Vậy phương án chính là một trong những cách để giải quyết nhiệm

vụ thiết kế, nó phải thoả mãn yêu cầu của nhiệm vụ thiết kế, có thể đem sosánh với các cách giải quyết khác cùng một nhiệm vụ đó”

7.1.2 Các chỉ tiêu đánh giá kinh tế kỹ thuật các phương án.

Trong thiết kế chọn tuyến, thông thường tiến hành đánh giá so sánhphương án về các mặt: đặc trưng kĩ thuật, quy mô công trình, điều kiện vậndoanh, hiệu quả kinh tế v.v Căn cứ để so sánh chọn lựa là các chỉ tiêu kĩthuật và chỉ tiêu kinh tế phản ảnh đặc trưng các mặt nói trên

7.1.2.1 Các chỉ tiêu kĩ thuật.

Chỉ tiêu kĩ thuật phản ảnh đặc trưng kỹ thuật của phương án tuyến, cóảnh hưởng quan trọng đến quy mô công trình và điều kiện vận doanh củatuyến

Các chỉ tiêu kĩ thuật phản ảnh quy mô công trình có: chiều dài xâydựng tuyến, hệ số triển tuyến, độ dốc tối đa, bán kính đường cong tối thiểu,

số lượng và chiều dài đoạn địa chất không tốt, số lượng ga, số lượng côngtrình đất đá và cầu hầm, đầu tư nhân lực, diện tích đất chiếm dụng, thời hạnxây dựng v.v

Các chỉ tiêu kĩ thuật phản ánh điều kiện vận doanh có: chiều dài vậndoanh, thời gian chạy đi - về của khu gian khó khăn nhất và toàn tuyến,chiều cao khắc phục, năng lực chuyên chở, năng lực thông qua, tấn-kmchuyên chở, tốc độ lữ hành, số lượng đầu máy và toa xe hàng vận dụng, giờ

- đầu máy và giờ - toa xe, giờ - tổ lái máy và tổ phục vụ trên tầu, tiêu haonăng lượng, nhiên liệu v.v

7.1.2.2 Các chỉ tiêu kinh tế

Các chỉ tiêu kinh tế đặc trưng của phương án tuyến gồm: chi phí xây

vốn đầu tư, tỷ suất lợi ích nội bộ, giá trị hiện tại tĩnh v.v

Chi phí công trình (công trình phí) là tổng chi phí xây dựng các hạngmục công trình và chi phí mua sắm đầu máy - toa xe, nó phản ánh lượng vốnđầu tư trong thời kì xây dựng của phương án tính bằng triệu đồng.

Chi phí vận doanh là tổng chi phí trong thời kì vận doanh của phương

án, trên một mức độ nhất định nó phản ánh ưu nhược điểm của phương án

và biểu thị bằng chi phí vận doanh mỗi năm tính bằng triệu đồng

Để thể hiện một cách tổng hợp tính kinh tế trên cả hai mặt công trình

và vận doanh của phương án, có thể thông qua phương pháp tính đổi, đemchi phí công trình và chi phí vận doanh tính đổi ra chi phí bình quân năm ởmột thời điểm nhất định, đó là chi phí tính đổi năm Chỉ tiêu này phản ánhmột cách tổng hợp chi phí bỏ ra của phương án trong thời gian xây dựng vàthời kì vận doanh Phương án nào có trị số này nhỏ hơn là ưu việt hơn

Khi các phương án khác nhau dẫn tới lượng vận chuyển và doanh thuvận tải khác nhau, thì chỉ tiêu kinh tế của phương án còn phải xét thêm tớicác nhân tố của doanh thu vận tải

Thời gian thu hồi vốn đầu tư là số năm khai thác cần thiết mà doanhthu vận tải đường sắt bù đủ được các loại chi phí bao gồm đầu tư công trình

và chi phí vận doanh

Giá trị hiện tại tĩnh là khoản chênh lệch tiền mặt thu vào và chi ra (tứclưu lượng tiền mặt tĩnh) của các năm trong thời kì tuổi thọ kinh tế công trìnhxây dựng đường sắt, là tổng đại số các giá trị thời gian của tiền vốn sau khiquy về hiện tại Giá trị hiện tại tĩnh của phương án càng cao thì về kinh tếcàng có lợi

Đứng về góc độ đánh giá tài chính để so sánh, dùng chỉ tiêu giá trịhiện tại tĩnh (viết tắt là FNPV), khi đứng về góc độ đánh giá kinh tế quốc dân

để so sánh, dùng chỉ tiêu giá trị hiện tại tĩnh kinh tế (viết tắt là ENPV)

Tỷ suất lợi ích nội bộ là tỉ suất quy đổi hiện tại khi giá trị hiện tại tĩnhbằng không Nó đại diện cho tỉ suất doanh lợi mà công trình xây dựng thực

tế đạt được, dùng để đánh giá cao hay thấp, trị số này càng cao càng có lợi

về kinh tế Đứng về góc độ đánh giá tài chính mà so sánh, dùng chỉ tiêu tỉsuất lợi ích nội bộ (viết tắt FIRR), đứng về góc độ kinh tế quốc dân để đánhgiá dùng chỉ tiêu tỉ suất lợi ích kinh tế (viết tắt EIRR)

Các chỉ tiêu dùng để đánh giá nhiệm vụ thiết kế được xem xét làmtiêu chuẩn để so sánh các phương án Tiêu chuẩn đó là thước đo, là cốt lõiđược đưa ra trong hàm mục tiêu, phản ánh những chỉ số xác định Trên cơ

sở đó tiến hành đánh giá so sánh các phương án Nội dung của những chỉ

số tiêu chuẩn khác nhau là mốc duy nhất đảm bảo mục tiêu so sánh khi giảibài toán thiết kế nhất định

Khi lập kế hoạch tương lai (cả khi thiết kế) sự phát triển toàn bộ lựclượng sản xuất và mạng lưới giao thông trong vùng tuyến thiết kế, đầu tiênphải giải quyết các vấn đề phù hợp với các điểm sản xuất riêng biệt và cácđiểm tiêu thụ sản phẩm với nhu cầu chung của sự phát triển lực lượng sảnxuất của vùng này từ i = 1 đến i = m và điểm có nhu cầu tiêu thụ từ j = 1, đến

j = n thoả mãn nhu cầu nền kinh tế quốc dân theo sự phát triển của lựclượng sản xuất trong vùng này

Để có lời giải tối ưu, tiêu chuẩn có thể lấy là tổng chi phí qui đổi cho

sự phát triển sản xuất và mạng lưới giao thông

Hàm mục tiêu bài toán này được đưa ra dưới dạng:

xuất các các sản phẩm liên quan đến một đơn vị sản phẩm trong vùng sảnxuất i

quan đến một đơn vị sản phẩm từ điểm i đến điểm j

Xij đại lượng giao chuyển từ điểm sản xuất i đến điểm nhận j

Khi giải bài toán này ở giai đoạn thiết kế, chi phí để xây dựng mạnglưới giao thông và vận chuyển hàng xác định theo các chỉ tiêu mở rộng, cóquan hệ đến 1 km tuyến thiết kế giữa điểm i và j

Khi chuyển từ bước dự án nghiên cứu khả thi đến bước thiết kế kĩthuật và sau đó là bước bản vẽ thi công, số chỉ tiêu phản ánh trong tiêuchuẩn được giảm xuống, có thể giảm đến 1 (khối lượng, vốn đầu tư v.v ),nhưng xác định giá trị của chúng cần phải thực hiện với độ chính xác cao

7.1.3 Phân loại phương án để đánh giá so sánh.

Trong khảo sát thiết kế đường sắt ở các giai đoạn trước thiết kế kĩthuật, đều có các phương án mang tính chất khác nhau, quy mô khác nhau,

để so sánh Việc phân loại tất cả các phương án so sánh, theo ý nghĩa vàmục đích của chúng trong thực tế thiết kế là tìm trong chúng một phương ánhợp lí nhất

Quy nạp lại có thể phân thành 3 loại sau:

7.1.3.1 Phương án có tính chất mạng lưới.

Là phương án có ảnh hưởng quan trọng đến sự phát triển kinh tế đấtnước và mạng lưới giao thông Thí dụ: Chọn hướng tuyến khác nhau giữahai điểm đầu, cuối của tuyến, chọn tăng thêm tuyến thứ hai và xây dựngtuyến nhánh v.v Loại phương án này có thể có sự khác biệt rõ rệt về cácmặt: phục vụ nền kinh tế quốc dân, về đầu tư và về lợi ích kinh tế Việc lựachọn các phương án liên quan đến vấn đề chính sách đầu tư, cần được giảiquyết thông qua nghiên cứu tính khả thi

Để giải quyết các nhiệm vụ phát triển lực lượng sản xuất trong vùngthiết kế liên quan chặt chẽ với việc xây dựng và hoàn thiện mạng lưới giaothông, trong trường hợp các phương án so sánh có thể khác nhau cơ bản vềcác chỉ tiêu có ý nghĩa quốc gia và vận tải chung Các phương án đó kháchẳn nhau theo điều kiện vùng thu hút địa phương, loại phương án này gọi làphường án nguyên tắc

7.1.3.2 Phương án nguyên tắc.

Loại phương án này giống nhau về mức độ thoả mãn nhu cầu kinh tếquốc dân trong khu vực, điểm khác nhau chủ yếu là ở chỗ các tiêu chuẩn kĩthuật chính được chọn khác nhau (độ dốc hạn chế, loại sức kéo, vòng quayđầu máy v.v ) Kết quả tuyển chọn chúng có ảnh hưởng quyết định đến tiêuchuẩn kĩ thuật chủ yếu, quy mô công trình, điều kiện vận doanh và lợi íchkinh tế của tuyến đường Nói chung, trong bước làm dự án nghiên cứu khảthi, cần tiến hành so sánh lựa chọn các phương án nguyên tắc

7.1.3.3 Phương án cục bộ.

Là phương án có các biện pháp kĩ thuật khác nhau trong khu vực cục

bộ, bao gồm việc chọn tuyến tránh đoạn cục bộ có địa chất không tốt, có trởngại về bình đồ hoặc cao độ, cải thiện thiết kế bình đồ, trắc dọc, chọn loạihình cầu, cống nhỏ v.v Việc so sánh lựa chọn các phương án có ảnh hưởngnhất định đến chi phí công trình, chi phí vận doanh, điều kiện thi công vàđiều kiện vận doanh v.v Việc so sánh lựa chọn phương án cục bộ chủ yếu

được tiến hành ở giai đoạn thiết kế kĩ thuật và thiết kế cải thiện bình đồ, trắcdọc trước khi lập bản vẽ thi công.

Phân loại như trên chỉ để thuận tiện cho việc xây dựng lý luận thiết kếcông trình, thực tế thường thường khó tách biệt rõ rệt Chẳng hạn, nghiêncứu phương án có tính chất mạng lưới tất nhiên phải kết hợp nghiên cứucác tiêu chuẩn kĩ thuật chủ yếu – phương án nguyên tắc, hay chọn hướng đicục bộ trong so sánh phương án nguyên tắc có ảnh hưởng nhất định đối vớiviệc phát triển công nông nghiệp và xây dựng mạng lưới giao thông của khuvực - phương án mạng lưới, trong quá trình xác định tuyến cũng cần xemxét các vấn đề phương án cục bộ v.v

7.1.4 Các quá trình chính của so sánh kinh tế kỹ thuật phương án.

Nói một cách khái quát, toàn bộ quá trình công tác chọn tuyển cũng làquá trình so sánh lựa chọn phương án Kết hợp với đặc điểm của công tácbình xét phương án, có thể quy nạp việc so sánh kinh tế kỹ thuật cácphương án thành các quá trình sau đây:

Nói chung, trong thiết kế chọn tuyến, các phương án có tính quyếtsách lớn đụng chạm tới rất nhiều nhân tố rất phức tạp, ngoài các điều kiện

tự nhiên muôn mầu muôn vẻ, còn có các nhân tố chính sách và nhân tố xãhội, ảnh hưởng rất lớn đến việc đánh giá phương án, làm cho vấn đề tìmphương án tối ưu càng thêm phức tạp Trong thực tế thiết kế chỉ có thể lấymột số hữu hạn phương án, được xây dựng ra để tiến hành đánh giá theocác khả năng có thể, để chọn phương án hợp lý nhất trong số phương ánđó

Trong chương này xin trình bày tóm tắt nội dung tính toán các chỉ tiêu

so sánh về kinh tế và đánh giá phương án trong quá trình nêu trên

7.2 Các số liệu cơ sở để so sánh kinh tế

Các số liệu cơ sở của so sánh phương án bao gồm các số liệu về đầu

tư và chi phí vận tải Các số liệu này là căn cứ phân tích, so sánh phương

án, có ảnh hưởng quyết định đến kết quả so sánh phương án Cần phải làmtốt công tác này trên cơ sở các tài liệu điều tra, nghiên cứu tin cậy

7.2.1 Đầu tư.

Những chỉ tiêu về khối lượng công trình và giá thành xây dựng có ảnhhưởng rất quan trọng tới việc đánh giá và so sánh các phương án Khốilượng công việc và giá thành xây dựng được tính một cách chính xác khilàm đồ án bản vẽ thi công và làm dự toán

Với mục tiêu so sánh các phương án, ta không cần phải tính toán tỉ mỉ

và công phu khối lượng công việc và giá thành vì không cần thiết Khi sosánh phương án ta chỉ cần tính những khối lượng và giá thành của các đốitượng và loại công việc nào mà các phương án khác nhau rõ rệt Mức độ tỉ

mỉ và phương pháp tính toán thế nào là do tính chất của các phương án cầnđược so sánh và do giai đoạn thiết kế quyết định

Những phương pháp tính toán khối lượng thi công nền đất, cách làm

dự toán được nêu trong các giáo trình khác, ở đây chỉ nêu những phươngpháp tính toán gần đúng khối lượng công tác và giá thành mà ta gặp phải khi

so sánh các phương án tuyến Khi so sánh phương án nội dung cần phải xétđến những loại công tác sau đây:

- Công tác làm nền

- Công tác về cầu cống

- Công tác về đặt kiến trúc tầng trên và các kiến trúc khác tỉ lệ với chiềudài của tuyến (nhà cửa công vụ, thông tin, liên lạc v.v )

- Công tác về các điểm phân giới

- Công tác về đặt hệ thống trạm điện và dây điện (nếu là đầu máyđiện)

Ngoài những công tác cơ bản đôi khi so sánh có thể phải xét đếnnhững loại công tác khác nhau, ở các phương án khác nhau rõ rệt thí dụ vấn

đề củng cố địa chất ở những nơi đất xấu, nơi nối tiếp và tuyến cũ, công tácgia cố đường nơi có đường cong nhỏ, chiều dài đặt ray thứ 3, thêm tà vẹt,

ba lát, mở rộng nền v.v Nếu trong các phương án so sánh đều có các côngtrình các kết cấu hay những đoạn tuyến có giá trị ngang nhau, giá thành nhưnhau (thí dụ các phương án đều có cầu lớn về khẩu độ điều kiện xây dựnggiống nhau v.v ) không cần nêu ra để so sánh

Khi so sánh các phương án có vốn đầu tư theo nhiều giai đoạn thì cầnnêu những khối lượng công tác và chi phí xây dựng của nhiều năm khai tháckhác nhau Muốn vậy phải phân biệt khi tính khối lượng công tác và giáthành, những thứ nào thuộc về giai đoạn đầu, còn những thứ nào thuộc vềgiai đoạn sau Ngoài ra cũng cần chú ý đến những chi phí để thay đổi sửasang một số công trình, kết cấu như thay đổi đầu máy v.v

Nếu ở các phương án có khác nhau về chi phí sức lao động, vật liệu vànhững nhu cầu về thiết bị đặc biệt khi xây dựng, ngoài việc tính các chỉ tiêukhối lượng và giá thành ta cần nêu ra những chỉ tiêu như nhu cầu về nhâncông của từng phương án để tính giá tiền thuê tuyển nhân công bảo đảmnhà cửa, phương tiện đi lại ở xa nơi xây dựng, nhu câu vật liệu chở từ xađến (kim loại màu, xi măng, ray v.v ) và nhu cầu về thiết bị đặc biệt (cần trụclớn, máy móc điện lực, vận tải đặc biệt v.v ) và có những nhu cầu này cóthể phải làm những đường chuyên chở tạm thời, đường công vụ v.v

7.2.1.1 Phân loại đầu tư

Đầu tư hạng mục xây dựng đường sắt có thể chia ra đầu tư trực tiếp

và đầu tư liên quan Trong so sánh kinh tế kĩ thuật của phương án thôngthường chỉ xét đầu tư trực tiếp tức là chi phí xây dựng công trình và chi phiamua sắm đầu máy toa xe (trực tiếp phí)

- Đầu tư xây dựng công trình: bao gồm chi phí công trình xây dựngtrên mặt đất, bố trí vận tải, chuẩn bị thi công và quản lý, chiếm phần chủ yếucủa hạng mục đầu tư

- Chi phí mua sắm đầu máy toa xe

7.2.1.2 Đầu tư công trình xây dựng nền đất.

Tính toán đầu tư công trình trong so sánh kinhtế kĩ thuật các phương

án có yêu cầu khác nhau về độ chính xác và độ sâu ở các giai đoạn thiết kếkhác nhau Phương pháp thường dùng là trước hết tính toán số lượng côngtrình của các hạng mục xây dựng và thiết bị, lấy đơn giá tổng hợp hoặc đơngiá phân tích tương ứng để tính đầu tư công trình theo công thức sau:

Đầu tư công trình = ∑ (đơn giá hạng mục * khối lượng công trìnhcủa hạng mục tương ứng) (triệu đồng)

Chi phí công trình đường sắt gồm những chi phí sau:

- Di dời công trình: bao gồm các vật kiến trúc phải di dời, di dời đường

ô tô, đường dây thông tin, cáp quang, đường dây điện lực, đền bù giải phóngmặt bằng v.v có thể thống kê số lượng công trình từng hạng mục

- Công trình nền đường :

+ Đất đá nền đường: Nói chung dùng phương pháp mặt cắt ngang

trung bình để tính khối lượng đất đá nền đường, sau đó căn cứ đơn giá tổng

cứ tài liệu địa chất, xác định thành phần đất đá, căn cứ mặt cắt ngang nềnđường thống kê riêng khối lượng đất đá riêng cho các cấp, sau đó dựa vàođơn giá phân tích hoặc đơn giá tổng hợp để tính chi phí

* Tính khối lượng công tác và giá thành nền đường.

Tuỳ theo yêu cầu mỗi giai đoạn phải tính toán chi tiết và sự cần thiếtphải tính toán những nơi tuyến đi theo sườn đồi, những nơi có trắc ngangđặc biệt theo điều kiện địa chất mà có thể tính khối lượng công tác đất củađường chính tuyến theo những phương pháp sau đây:

- Theo trắc ngang

- Theo bảng khối lượng từng cọc

- Theo cao độ đào đắp trung bình

- Theo phương pháp chọn mẫu

Phương pháp thứ nhất: Dựa trên các mặt cắt ngang thiết kế liên tiếp

trong vùng đào hoặc đắp riêng, tính ra diện tích mặt cắt ngang trung bình, rồinhân với khoảng cách giữa hai mặt cắt, sẽ xác định được khối lượng đàohoặc đắp Đây là phương pháp chính xác nhất, nó được áp dụng để tínhkhi độ dốc ngang thiên nhiên lớn hơn 1/5, những nơi nền đường thiết kế đặcbiệt, nơi nửa đào, nửa đắp, khi đào đắp các loại và cấp đất đá khác nhau.Chi tiết giới thiệu trong các phần mềm thiết kế

Phương pháp thứ hai: Được áp dụng ở những nơi có trắc ngang thông

thường; Độ dốc ngang thiên nhiên không lớn hơn 1/5 (ik <1 / 5) thì chỉ cầntính theo các bảng tính sẵn của từng cọc Do đó cần phải có trắc dọc tỉ mỉ đểtính khối lượng đất theo phương pháp này Khi nào phải so sánh cácphương án về giá thành nền đường, xét đến cả phương pháp làm đất cũng

có thể tính theo phương pháp này

Phương pháp thứ ba: Dùng trắc dọc giản lược Ta tính theo trắc dọc lần

lượt xét từng đoạn ngắn đào riêng, đắp riêng, có cao độ không thay đổi lắm,được coi bằng cao độ đào đắp trung bình Theo cao độ đào đắp trung bình

htb và chiều dài của từng đoạn nhỏ l (km) của trắc dọc, tính khối lượng theocông thức:

Q= Σq đào lđào + Σq đắp lđắp (m3) (7 - 3)

Trong đó: qđào, qđắp là khối lượng đất đào và đắp của 1 km của từng cao

độ đào đắp trung bình (m3/km)

lđào, lđắp chiều dài của các đoạn đào, đắp đó (km)

Khối lượng đất qđào, qđắp có thể lập bảng hay ở đồ thị tra ra

Những đồ thị hay bảng lập theo từng loại cắt ngang nền đường tiêuchuẩn với các chiều cao đào đắp khác nhau mà trong qui phạm qui định (độdốc thiên nhiên bằng không và mái dốc ta luy đào đắp đều lấy chung là1/1,5) và có đưa ra đồ thị hoặc bảng cho những đoạn nền đường bằng đá(do ta luy nền đào đá chỉ bằng 1/0,1 – 1/1), nền đường đất yếu (ta luy nềnđắp 1/1,75 -1/2) v.v tức là sẽ phải xét thêm việc mở rộng chiều rộng nềnđường, hay tăng thêm dốc ta luy của nền đào hay nền đắp

Hình 7-1Nhưng khi cần thiết, trong tổng khối lượng đất đắp lại phải tách ra khốilượng đắp nền bằng đất thấm nước v.v Hoặc khi cần tính cho chiều rộngmặt nền đường khác với những quy định trong lập bảng hay đồ thị thì có thểtính số đất thêm bớt ±∆q tương ứng, theo công thức sau:

quy định để lập bảng hay vẽ biểu đồ

Khối lượng mỗi km nền đất trên đường chính tuyến, tính theo côngthức:

dễ dàng khối lượng đất của 1km đường chính tuyến không quá 18 nghìn

khăn lớn hơn 35 nghìn m3/km

Phương pháp thứ tư: Khi so sánh phương án ở giai đoạn tiền khả thi ta

có thể dùng phương pháp chọn mẫu để tính khối lượng đất (tức là phươngpháp dùng hình mẫu trắc dọc) cách này đòi hỏi ít công sức nhất Theo cáchnày ta có thể tìm khối lượng đất cho từng đoạn đường có khối lượng đất1km gần như nhau Trắc dọc đem chia ra từng đoạn tiêu biểu cho mấy loại.Thí dụ cho 3 hay 4 loại, thường chia ra 3 loại:

- Loại dễ : cao độ đào đắp là 1 - 3m.

- Loại vừa: cao độ đào đắp là 3 - 6m

- Loại khó: cao độ đào đắp trên 6m

Đối với mỗi loại ta chọn ra vài ba km điển hình rồi tính khối lượng chotừng km đó, sau đó tính khối lượng trung bình một km cho loại đó

Như vậy khối lượng đất trên cả tuyến đường có thể tính theo côngthức:

- 6)

Trong đó: q1, q2, q3 là khối lượng đất trung bình một km của một loại

Σl1 + Σl2 + Σl3 là tổng số chiều dài của các đoạn của mỗi loại (km).Theo phương pháp này nếu ta biết chọn những đoạn điển hình cho mỗiloại một cách cẩn thận và đầy đủ thì kết quả tính toán cũng đủ đảm bảo để

có thể so sánh phương án được Như vậy có thể tiết kiệm được nhiều thờigian so với phương pháp dùng cao độ đào đắp trung bình

ở những nơi qua đầm lầy phải tính khối lượng cho từng cọc phụ và cóxét đến loại bùn, điều kiện thi công ở đó Có thể tính một cách tương đối cao

độ nền đắp h, phải thêm vào một đại lượng lún m tuỳ theo chiều sâu lớp bùn

hb, tính chất của lớp bùn, điều kiện thi công (nạo hết bùn hay một phần, nêm

đá, làm cọc cát v.v ) Như vậy chiều cao đất nền phải đắp là:

ở những đoạn đường cong mặt nền đường mở rộng tuỳ theo bán kính

R, có thể từ 0,1 đến 0,5m do đó khối lượng tăng lên khi cần so sánh tỉ mỉphải xét đến cả khối lượng thêm đó

Những nơi có đường đôi (trên cả tuyến, từng khu gian, từng đoạnngắn) khối lượng đất cũng tính theo các phương pháp trên nhưng phải thêm

Khối lượng đất ở ga nếu muốn cho chính xác thì phải tính theo trắcngang, đo đạc từ thực tế hay trắc ngang vẽ theo bình đồ

htb

a/2

a1(n-1) a

2

Hình 7-2 Trắc ngang nền đất ở ga.

Nếu ga đặt trên sườn đồi mà độ dốc sườn nhỏ, khối lượng đất thêm docác đường ga có thể tính theo công thức:

Trong đó n: Số đường trong ga kể cả đường chính

a1: Khoảng cách giữa 2 trục tim đường ga

htb và li cao độ đất đắp trung bình và chiều dài nhữngđoạn đường tương ứng có cao độ đào đắp gần giống nhau

Nếu coi Σ li htb = Wtd là diện tích trung bình của trắc dọc ga, ta có thểtính qui theo công thức trên đơn giản hơn nữa bằng cách căn cứ vào diệntích trắc dọc ở ga rồi nhân với a1 (n - 1) thì được khối lượng q

Tất cả những phương pháp nêu trên chỉ dùng để tính khối lượng trắcdọc, tức là tổng số khối lượng đào, đắp tính trên trắc dọc mà không xét đếnkhả năng thực tế có thể giảm bớt khối lượng làm đất do điều phối dọc ở nềnđào đem đổ vào nền đắp

Muốn tính khối lượng thực tế (là khối lượng đào) ta phải xét đếnphương pháp làm đất cách điều phối đất, vấn đề này liên quan đến đồ ánthiết kế tổ chức thi công

Khi so sánh phương án không khác nhau nhiều và phương pháp làmđất, tính chất công tác đất thì không cần xét đến khối lượng thực tế

Trong những trường hợp phức tạp đòi hỏi cần chính xác ta tính hệ sốchuyển từ khối lượng trắc dọc sang khối lượng thi công thì phải tính cụ thểtheo bản vẽ thi công

Các khối lượng phụ như rãnh thoát nước, mương, bình đài, đập, tứnón mố cầu, làm đường công vụ v.v tính theo kinh nghiệm thực tế bằng 9-12% khối lượng của đường chính Trong điều kiện phức tạp thì đến 20 -25% Tóm lại như trên đã nói nhằm mục đích so sánh phương án đáng ra taphải tính được khối lượng một cách chính xác có phân biệt ra khối lượngcho từng loại đất đá và xét cả đến phương pháp làm đất nữa Hiện nay đãhoàn toàn sử dụng máy tính có cài đặt phần mềm để tính khối lượng đất chonhanh chóng

Biết được khối lượng ta nhân với đơn giá để tính giá thành làm đất

- 9)

Trong đó Sđ là đơn giá của 1m3 đất tùy theo loại đất, cách làm đất và

cự ly vận chuyển v.v

+ Công trình phụ thuộc của nền đường: bao gồm công trình gia cố,

phòng hộ nền đường, với mỗi công trình có thể căn cứ khối lượng tươngứng với đơn giá tổng hợp để tính chi phí

+ Tường chắn đất: có thể căn cứ theo số m dài để phân ra từng loại

tương ứng để tính chi phí

+ Công trình cầu cống:

Khi thiết kế và thi công ta thường dùng các kết cấu cầu cống địnhhình Theo những thiết kế định hình đó ta tính khối lượng và giá thành để sosánh phương án Cần phải xét thêm các điều kiện cụ thể như loại và chiềusâu lớp nền móng, chiều cao nền đường v.v Dựa vào đó để tính khốilượng Khối lượng dầm cầu bê tông cũng tính theo các bản thiết kế địnhhình Muốn đơn giản hoá việc tính khối lượng cầu cống ta có thể dựa vào đồthị khối lượng, nhưng đồ thị này khối lượng được vẽ theo các cầu cống địnhhình, cho từng loại cầu cống tùy theo khẩu độ

* Cầu: Có thể dựa vào loại hình cầu, và khẩu độ, căn cứ số lượng

dầm, số lượng mố trụ rồi tính theo đơn giá tương ứng, cũng có thể căn cứtài liệu thuỷ văn và bình đồ, trắc dọc tuyến dự kiến chiều dài mỗi cầu (khi cầnxét cả chiều cao), thống kê số lượng cầu và tổng số m dài, sau đó căn cứđơn giá mỗi m dài để tính ra chi phí

* Cống: Có thể căn cứ loại hình và đường kính cống, thống kê chiều

dài để tính chi phí công trình Khối lượng của cống có thể tính theo bảng,trong đó nêu khối lượng của miệng cống, nền cống và khối lượng của từngmét dài các đốt cống

Tất cả những thứ trên tính cho từng loại cống, loại khẩu độ Muốn sử

công thức:

- 10)Hay tính theo chiều cao nền đường

- 11)

Công thức thuận tiện cho việc tính trên máy tính theo sự biến đổi củachiều cao nền đắp h.

α: hệ số mái dốc taluyD: đường kính ống cống

- Công trình hầm:

Căn cứ chiều dài hầm và nền đào trước cửa hầm trong bản vẽ thiết

kế, thống kê số m dài theo phân cấp chiều dài hầm, dựa vào đơn giá tínhchi phí

- Công trình đường ray:

Khối lượng công tác kiến trúc tầng trên phụ thuộc vào loại năng lực tachọn (loại ray, loại đá, chiều dày lớp đá, số tà vẹt cho 1km)

Năng lực kiến trúc tầng trên của đường chính quy định trong quy phạmtuỳ theo cấp đường và số lượng hàng chuyên chở

Khi so sánh phương án nói chung ta chỉ cần tính giá thành theo đơn vịtổng quát của từng loại năng lực kiến trúc tầng trên (giá 1km kiến trúc tầngtrên) Chỉ trong những trường hợp đặc biệt như khi có nhiều đường congbán kính nhỏ ta mới cần tính thêm khoản tiền tăng thêm do gia cố ở đườngcong

+ Đặt đường ray chính tuyến: Có thể căn cứ chiều dài chính tuyến và

đơn giá của từng loại hình đường tương ứng để tính chi phí

+ Đặt ray đường trong ga: căn cứ loại hình đường ray, chiều dài đặt

ray, số bộ ghi và đơn giá tương ứng để tính

Theo tài liệu của Liên Bang Nga, giá thành kiến trúc tầng trên trongđiều kiện dễ dàng nó chiếm khoảng 22 - 38% tổng giá thành của tuyến thiếtkế

- Công trình thông tin tín hiệu:

+ Thông tin: Bao gồm đường dây thông tin, thiết bị thông tin, có thể

lấy km- ga làm đơn vị, để thống kê số lượng công trình

+ Tín hiệu: bao gồm các thiết bị chỉ huy chạy tầu, thiết bị đóng

đường, thiết bị khoá liên động v.v có thể lấy km chính tuyến, bộ, ga làm đơn

vị, để thống kê số lượng công trình

- Thiết bị cung cấp điện của đường sắt chạy chạy điện:

+ Điện lực: bao gồm đường dây cấp điện, thiết bị nguồn điện, có thể

lấy km chính tuyến - trạm làm đơn vị thống kế số lượng công trình

+ Cung cấp điện kéo: bao gồm các hạng mục: lưới tiếp xúc, trạm

biến thế sức kéo, đoạn cung cấp điện v.v có thể lấy km chính tuyến, nơi,làm đơn vị thống kê số lượng công trình, căn cứ số lượng công trình và đơngiá tổng hợp, tính ra chi phí

Khi không yêu cầu chính xác lắm, giá thành ga có thể tính theo đơngiá tổng quát của một ga tuỳ theo loại ga

Tuỳ theo tình hình cụ thể mà ta phải xét đến những thứ khác như khốilượng và giá thành xây dựng nhà ở, nhà công vụ

- Các thiết bị và vật kiến trúc dùng cho sản xuất, vận doanh khác:

Bao gồm các hạng mục vật kiến trúc và thiết bị khác về cấp thoátnước, cho đầu máy toa xe, cầu đường, khách - hoá vận, có thể lấy km chínhtuyến, nơi làm đơn vị, thống kế số lượng công trình

- Các chi phí gián tiếp khác:

Bao gồm chi phí lắp đặt tạm thời, chi phí bảo hộ lao động, chi phí dichuyển máy móc và nhân lực thi công v.v có thể lấy km chính tuyến làmđơn vị, thống kê số lượng công trình

- Chi phí dự phòng tăng giá công trình:

Trong thời gian từ năm lập khái toán thiết kế đến khi hạng mục côngtrình hoàn công do giá vật tư, thiết bị tăng lên, tiêu chuẩn tiền nhân côngnâng lên cũng như do điều chỉnh tiêu chuẩn các chi phí khác dẫn tới tổng

mức đầu tư tăng lên, nên chi phí dự phòng được tăng theo tỷ lệ giá bìnhquân năm.

Phương án cục bộ thường thường chỉ cần tính chi phí công trình từkhoản 1-5 nói trên, gọi là chi phí công trình chủ thể So sánh các phương ánkhác, cũng chỉ tính các chỉ tiêu có sự khác biệt giữa các phương án, màkhông phải tính từng khoản mục của tất cả các chi phí công trình nêu trên

- Tính giá thành xây dựng các phương án:

Giá thành toàn bộ của các phương án có thể tính để so sánh phương

a1, a2, a3- Giá thành 1km kiến trúc tầng trên đường chính, đường

ga, đường dây thông tin

Acc- Giá thành cầu cống trên tuyến

tuyến như nhà cửa, biển báo, tín hiệu

Nga a5- Số điểm phân giới và giá thành của một điểm phân giớicủa các loại khác nhau

Trong trường hợp cần thiết khi tính toán giá thành xây dựng cần phảiđưa vào những số hạng đặc trưng cho phương án này hay phương án khác,

ví dụ như cầu vượt lớn các công trình điều tiết và gia cố, tường chắn v.v Tuỳ theo cách quy định của nhà nước có thể phải thêm phần phụ phí,

nó có tỉ lệ phần trăm theo chi phí trực tiếp

Kết quả tính toán của các phương án đem chia cho chiều dài tuyếnthiết kế để tìm giá thành của 1 km Sau đó đem so sánh với các giá thànhtiêu chuẩn do các văn bản nhà nước qui định (do tích luỹ của nhiều côngtrình đã xây dựng)

Theo tài liệu của Bộ Kinh tế xây dựng Liên xô cho biết giá thành củatừng hạng mục công trình chiếm một tỉ lệ % so với toàn bộ giá thành xâydựng công trình đường sắt là:

Giá thành công tác đất chiếm 8 19% trong điều kiện dễ dàng; 25 28% trong điều kiện phức tạp.

Giá thành công trình nhân tạo chiếm 3 6% trong điều kiện dễ dàng

và 6 - 12% trong điều kiện phức tạp

- Kiến trúc tầng trên chiếm 25 - 35% trong điều kiện dễ dàng và 25% trong điều kiện khó khăn

15 Tất cả các khoản giá thành xây dựng còn lại chiếm 40 15 60% trongđiều kiện dễ và 35 - 55% trong điều kiện khó khăn

- Tính giá thành lưu chuyển hàng hoá:

Giá thành lưu chuyển hàng hoá là giá thành vốn quay vòng của nềnkinh tế quốc dân Vì vậy khi so sánh các phương án của đường thiết kế giáthành lưu chuyển hàng hoá có thể cộng vào vốn đầu tư

Số lượng hàng hoá lưu chuyển

365

GT

Giá thành của khối lượng hàng hoá được xác định theo công thức:

H = 365

GTe

(đồng) (7 - 13)Trong đó: G - lượng hàng chuyên chở trong một năm (tấn)

T- Thời gian vận chuyển hàng trên đường trong một ngày đêm

e - Đơn giá bình quân của 1 tấn hàng (đồng)

Giá 1 tấn hàng cần xác định tuỳ theo thành phần luồng hàng Trongtính toán người ta cho rằng đối với một loại hàng nào đó (hàng bảo quảntheo chiều dài, hàng của nơi sản xuất hay tiêu thụ), rút ngắn thười gian vậnchuyển hàng hoá không đưa đến việc tách vốn quay vòng của nền kinh tếquốc dân vì tăng thời gian tương ứng để bảo quản chúng ở các kho bãi củavùng sản xuất và tiều thụ Việc tính phần hàng như thế trong thành phầnluồng hàng thường người ta giảm giá thành bình quân của 1 tấn hàng hoá.Theo tài liệu của viện xây dựng giao thông Liên Xô nó có thể giảm 190 rúpcho 1 tấn hàng

7.2.1.3 Các chi phí mua sắm đầu máy, toa xe.

- Chi phí mua sắm đầu máy

Ngoài ra nếu các phương án khác nhau nhiều về điều kiện sử dụng tàu

xe thì phải xét đến tiền mua sắm đầu máy tra xe (còn trong quá trình khaithác mà mua sắm đầu máy tra xe bổ sung thì tính ở chi phí khai thác)

Ta có công thức tính như sau:

Nđm =

24,

NTX =

24,

1 toa xe ta được giá thành toàn bộ tàu xe

Trong công thức trên : Aj - chi phí mua sắm đầu máy (triệu đồng)

j j h

j jd zz

ij

n t t

t L

t t

1440

)2(

Nh - Số đôi tầu hàng (đôi/ngày đêm)

Nj - Số lượng vòng quay máy

Aj - Giá đầu máy (triệu đồng/máy)

- Chi phí mua sắm đầu máy gia cường:

Khi toàn khu đoạn kéo hai đầu máy, thì chi phí mua sắm đầu máy giacường tính như đầu máy chính Khi ở đoạn cục bộ sử dụng đầu máy phụ trợthì chi phí mua sắm nó có thể tính theo công thức:

Tbj: Thời gian cần thiết đầu máy gia cường quay một lần:

L

b b

t t t

2

"

'+

gia cường trong một ngày đêm (phút)

Các ký hiệu khác giống như ở trên

- Chi phí mua sắm toa xe:

Chi phí mua sắm toa xe hàng tính theo công thức:

q

q n t t t

+

+

Trong công thức:

tq: Thời gian toa xe dừng ở ga khu đoạn (phút)

nq: Số lượng ga khu đoạn

m: Số toa xe trong đoàn tàu (xe/tàu)

Các ký hiệu khác giống ở trên

Để đảm bảo tính khách quan khi só sánh, tất cả những chỉ tiêu cơ bảnđược dùng làm tiêu chuẩn thống nhất như tiêu chuẩn về hiệu quả vốn đầu

tư, về kĩ thuật và công nghệ mới và sự phát triển của đất nước là năng suấtlao động và tiết kiệm trong chi phí lao động xã hội

7.2.2 Tính toán chi phí khai thác.

Bộ phận chi phí khai thác lớn nhất là chi phí cho việc chạy tàu, cũngnhư sửa chữa tất cả các công trình, kết cấu trên đường, duy tu bảo dưỡngđường thường xuyên và sửa chữa đoàn tàu

Khác với đường sắt đang khai thác, nơi mà có thể sử dụng các số liệuchi phí thực tế một cách chi tiết, còn ở các tuyến thiết kế mới xác định chi phíkhai thác chỉ mang tính tương đối.

Để so sánh các phương án thiết kế đường sắt mới không cần tính chiphí khai thác với độ chính xác cao mà quan trọng là xét ảnh hưởng của cácđặc trưng cơ bản các phương án đến đại lượng chi phí khai thác: chỉ tiêu vềtuyến, bình đồ, trắc dọc, trọng lượng đoàn tàu, trang bị kĩ thuật của đườngv.v Khi thiết kế đường sắt mới quan trọng nhất là phân biệt sự khác nhaugiữa các phương án Vì vậy có thể không tính đến một số loại chi phí nào đó

mà không ảnh hưởng lắm đến chi phí chung và ít khác biệt giữa các phươngán: chi phí bảo dưỡng ga, chi phí cho các bộ phận quản lý đường v.v

Phương pháp tính chi phí khai thác người ta dựa vào hai nhóm

- Chi phí tỉ lệ với số lượng chuyển động Ett (chi phí trực tiếp) đồng/năm

- Chi phí bảo quản các kết cấu cố định Egt (chi phí gián tiếp) đồng/ năm

Nhóm chi phí khai thác này dù có trị số nhỏ hơn nhóm thứ nhất nhưngcũng phụ thuộc vào các số đo chuyển động và chi phí bảo dưỡng thườngxuyên các kết cấu cố định tính theo năng lực của chúng

Chi phí khai thác cả hai nhóm được tính bằng cách cộng các số hạngchi phí khai thác phù hợp với số đo riêng biệt

a k : Chi phí đơn vị