авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Теоретические основы ресурсного обеспечения технологических процессов в дорожном строительстве

-- [ Страница 2 ] --

Анализ исследований А.М. Антонова, В.А. Афанасьева, Т.В. Бобровой, В.С. Боровика, В.А. Бочина, В.А. Большакова, М.И. Бим-Бада, А.И. Брехмана, Н.С. Вана, П.Ф. Вайнкофа, М.И. Вейцмана, Е.Н. Гарманова, П.Г. Грабового, Э.В. Дингеса, Е.М. Зейгера, И.А. Золотаря, А.И. Исаковой, Е.В. Калечица, В.С. Куротченко, А.И. Леушина, Г.Е. Липского, Ю.А. Мальцева, В.М. Могилевича, Л.Б. Миротина, В.К. Некрасова, В.М. Сиденко, В.В. Силкина, П.И. Сорокина, Р. Стэнсфильда, Н.Д. Фасоялка, Е.А.Хруцкого, Т.Н. Цая, Д. Щрейбфедера М. Эддоуса и других ученых позволил классифицировать ресурсы, непосредственно или косвенно определяющие эффективность дорожно-строительного производства.

Производственные ресурсы по характеру их влияния на стоимость строительного объекта нами классифицированы: на стадии разработки проектных решений — на конструктивные и организационно-технологические, определяющие проектную ресурсоемкость и стоимость объекта; на стадии реализации проекта — на ресурсы, определяющие организационно-технологические параметры дорожно-строительных процессов, без которых невозможно выполнение технологических операций, и ресурсы, влияющие на дорожно-строительные процессы, заготовка которых может производиться заблаговременно. Ресурсы, влияющие на производственные процессы определяют стоимость полуфабрикатов, подразделяются на материалы с неограниченным и ограниченным сроком хранения. Потребляемые в ходе строительства ресурсы формируют фактическую ресурсоемкость и стоимость объекта.

Ресурсное обеспечение в жизненном цикле проекта занимает ведущее место на всех этапах его реализации. Анализ формирования ресурсоемкости проекта и обеспечения его реализации ресурсами показывает, что повышение рентабельности строительного производства эффективно в результате комплексного подхода к разработке конструктивных и организационно-технологических решений проекта, выполнению подготовительных работ и оперативного управления РОТП в процессе строительства (рис. 1).

Многовариантная проработка конструктивных и организационно-технологических решений позволяет принимать наиболее технологичные проектные решения, обеспечивающие реализацию строительного проекта в директивные сроки с минимальными ресурсными затратами. Оптимизация запасов материалов в подготовительный период и эффективное оперативное управление ресурсами в ходе строительства способствуют снижению стоимости строительства на 1,0 … 1,9 %, обеспечивает реализацию проектных организационно-технологических решений.

Исследования в области организации строительства и ремонта автомобильных дорог А.М. Антонова, Т.В. Бобровой, В.С. Боровика, В.А. Бочина, М.И. Вейцмана, Е.М. Зейгера, И.А. Золотаря, А.И. Исаковой, Е.В. Калечица, Б.Н. Карпова, Ю.А. Мальцева, В.М. Могилевича, В.К. Некрасова, И.С. Николаева, В.М. Сиденко, А.И. Солодкого, П.И. Сорокина, Б.М. Томаева и других позволили раскрыть вероятностный характер дорожно-строительного процесса. Интенсивность производства работ, а, следовательно, и интенсивность РП являются случайными величинами. Объемы, интенсивность потребления, сроки и последовательность поставок ресурсов на строительный объект определяются: проектной потребностью в ресурсах, производительностью дорожно-строительных отрядов, сроками строительства и организацией дорожно-строительных работ.

Рис. 1. Схема управления ресурсным обеспечением дорожно-строительного объекта

Исследования показывают, что проектная потребность в ресурсах, особенно в каменных материалах, определяется: прочностью и стабильностью физико-механических свойств материала, проектной прочностью дорожной конструкции, характеристиками прилегающих конструктивных элементов и материалов:

Qщ = 45,8 СЕэкв0,008 Егр0,31 Ещ –0,24+В, (1)

где С, В — коэффициенты, зависящие от фракционного состава щебня; Еэкв — эквивалентный модель упругости вышерасположенных конструктивных слоев; Егр, Ещ — модули упругости грунтового основания и щебня.

Сокращение проектной потребности в материалоемкости конструкций и сооружений является основой минимизации ресурсоемкости объекта, достигается системным подходом к разработке конструктивной и организационно-технологической составляющих проекта.

Строительство — процесс стохастический, подвержен влиянию воздействий случайных климатических, организационных, технических, социальных факторов. Интенсивность РП Iр(t), определяется характером изменения производительности дорожно-строительных отрядов по формуле

, (2)

где — интенсивность потребления i-го вида ресурсов; N и J — соответственно количество дорожно-строительных отрядов и конструктивных элементов дороги, потребляющих i-й вид ресурса; — норма расхода i-го вида ресурса; Пi,j(t) — производительность ведущих дорожно-строительных машин в составе отрядов, потребляющих i-й вид ресурса при строительстве j — конструктивного элемента дороги, переменна в зависимости от природно-климатических условий и удобоукладываемости материалов и полуфабрикатов.

Исследования автора подтверждают данные И.А. Золотаря, В.М. Мальцева, И.С. Николаева, В.М. Могилевича, Т.В. Бобровой и других о том, что производительность механизированных отрядов имеет нормальное и -распределение. Среднеквадратичное отклонение интенсивности РП определяется характером взаимодействия машин в составе отряда и зависит от их количества n:

= 74,6 n0,6578. (3)

Сроки и организация дорожно-строительных работ определяют начало, продолжительность и последовательность потребления материалов и энергоносителей, являются основой для разработки графиков поставки ресурсов на объект.

Сроки поставки ресурсов определяются продолжительностью строительства tстр и выполнением условия: t стр tк Тmax, где Тmax — максимально допустимый директивный срок строительства объекта, зависит от капитальности объекта Сстр (тыс. р.), темпов выполнения Пр (км/смену) и объемов работ (протяженности дороги L), предлагается рассчитывать по формуле:

Тmax = (0,194L 0,139Сстр 0,335Пр–0,573)k (4)

где k — коэффициент, зависящий от дорожно-климатической зоны (для IV—V ДКЗ k = 0,9, для II—III ДКЗ k = 1,0).

Основными ресурсными показателями, формирующими стоимость объекта Сстр являются: материалоемкость М, трудоемкость ТЗ и машинозатраты МЗ. В современных условиях в качестве основного ресурса необходимо рассматривать временной фактор Т — продолжительность строительства, определяющий увеличение стоимости строительства объекта за счет роста цен на материалы и энергоносители в период производства работ. Исследования автора показывают, что комплексное влияние предлагаемых ресурсных показателей на стоимость строительства для Юга РФ описывается:

Сстр = 9,02Т 0,066 ТЗ0,268 МЗ0,2268 М0,3243. (5)

Стоимости ремонта Ср описывается функцией:

Ср = 0,87Т 0,066 ТЗ0,294 МЗ0,689 М0,122. (6)

Наибольшее влияние на стоимость строительства оказывает материалоемкость объекта (показатель весомости 0,3243), на стоимость ремонтных работ — машинозатраты (0,689), что объясняется меньшим расходом материалов и повышенной трудоемкостью дорожно-ремонтных работ. Анализ зависимостей (5) и (6) показывает, что весомость продолжительности работ Т (0,066) не зависит от их вида, оценивает влияние на стоимость объекта региональной динамики удельных затрат в ресурсы в период строительства.

Во второй главе обоснован комплексный критерий эффективности и разработаны теоретические основы ресурсного обеспечения технологических процессов (РОТП) в дорожном строительстве в условиях ограниченного ресурсного обеспечения на основе выявленных закономерностей изменения затрат в производственные ресурсы и вероятностно-статистических моделей их прогнозирования в ходе выполнения дорожно-строительных работ.

Дорожно-строительные работы выполняются в условиях постоянного роста стоимости ресурсов. Прирост цен на различные материалы составляет в квартал от 5,87 до 10,05 %. За период 2002—2005 гг. цены на топливо увеличились на 186 … 235 %. Опережающий рост рыночных цен на материалы и топливо явился одной из причин корректировки федеральной целевой программы «Модернизация транспортной системы России (2002—2010 годы).

В качестве комплексного критерия оценки эффективности РОТП нами предлагается использовать относительное приращение суммарных затрат в производственные ресурсы С/С0. Общая стоимость ресурсов на начало реализации строительного проекта С0 определяется его ресурсоемкостью. Приращение стоимости С используемых ресурсов зависит от динамики прироста цен на материалы и полуфабрикаты С(t), продолжительности Т и интенсивности Q(t) их поставки на объект:

, (7)

На С основное влияние оказывает продолжительность и интенсивность поставки ресурса, весомость которых в 6 … 10 раз превышает значимость удельной стоимости материала С(0) и его запаса Q(1–) на начало строительства. Поиск оптимальных организационно-технологических решений по РОТП следует вести в направлении минимизации целевой функции:

С/С0 min (8)

В условиях современного строительного рынка Волгоградской области значения целевой функции 0,02 С/С0 0,64.

На фоне роста цен стоимость ресурсов имеет как случайные, так и выраженные сезонные колебания. Отклонения стоимости относительно трендов распределяются по нормальному закону. С целью снижения уровня риска, связанного с непредвиденным повышением стоимости материалов, предлагается прогнозировать удельных затрат в ресурсы в пределах доверительного интервала:

СпрiР(t) = (ait2+bit+ci) ± ФP прi, (9)

где СпрiP(t) — прогнозируемая, с заданным уровнем надежности Р, на период строительства стоимость ресурса; ФP — нормируемое отклонение; прi — среднее квадратичное отклонение ошибки прогноза; аi, bi, ci —коэффициенты, характеризующие динамику роста цен на i-й ресурс, определяются по исходному ряду за предшествующие 4 … 5 лет, имеют региональных характер и характерны для исследуемого периода времени t.

Разработка графика поставки материалов на строительные объекты относится к классу оптимизационных задач, должна учитывать интенсивность потребления производственных ресурсов в ходе строительства и сроки работ; транспортную схему поставки материалов и эксплуатационное состояние автомобильных дорог на маршрутах; динамику цен на строительные материалы и транспортные услуги.

Функция С(t) представляет собой прогноз удельной стоимости материалов на предстоящий период строительства объекта t0. Время строительства t изменяется от 0 до t0, может быть представлено в виде относительного времени t = ti/t0. График поставки материалов на объект описывается непрерывной функцией V(t) (рис. 2). Приращение функции в единицу времени V(t) есть не что иное, как интенсивность поставки материала на объект за период t. Условие достаточности материалов в момент времени t имеет вид V(t)V(t)min. Минимальная потребность материала на объекте V(t)min определяется интенсивностью РП в ходе строительства. V0 = V(0) — запас материала на начало строительства объекта, определяется условием достаточности ресурса на объекте и минимизации потерь, связанных с «замораживанием» капиталовложений в излишний запас ресурса.

Изменение общей стоимости поставки материала на объект во время строительства предлагается определять выражением

. (10)

Интеграл в левой части выражает общую стоимость поставки материалов на объект. Правая часть — произведение всего объема поставок V на объект на среднюю удельную стоимость поставки материала, м3 или т. Искомую «траекторию» объемов поставки материалов на строительный объект предлагается описывать функцией

(11)

где ; ;

Функции V(t) и С(t) тесно связаны между собой, отражают влияние динамики стоимости ресурсов на интенсивность их поставки на объект. Чем выше прогнозируемый прирост стоимости С(t), тем больше величина запаса ресурсов на начало производства работ V(0) и ниже интенсивность поставки материала в ходе строительства V(t).

Предложенный подход к оптимизации графика поставки материалов позволяет минимизировать суммарные затраты на поставку ресурсов. Замена непрерывной функции V(t) кусочно-линейной с шагом Т позволяет определить, с заданным уровнем надежности, объем отдельной партии материала V. Объем партии V является переменной величиной, зависит от интервала между поставками Т и интенсивности изменения функции V(t).

В третьей главе исследован процесс формирования ресурсоемкости объектов, который определяется конструктивной и организационно-технологической средой проекта, приведены рекомендации по ресурсосбережению в дорожном строительстве, установлены зависимости ресурсопотребления от производственных факторов.

Ресурсоемкость проекта определяется его конструктивной и организационно-технологической средой, которые взаимозависимы между собой. Конструктивная среда проекта определяет: общую потребность в ресурсах, их номенклатуру и требования к физико-механическим свойствам; поставщиков материалов. Организационно-технологическая среда определяет сроки и интенсивность поставки ресурсов, потребность в дорожно-строительных машинах и механизмах, автотранспорте, рабочих, энергоносителях.

Исследования показали, что потребность в дорожно-строительных машинах N переменна во времени t, зависит от конструктивных особенностей объекта, организации и технологии строительства, природно-климатических факторов, физико-механических свойств перерабатываемых материалов и грунтов:

, (12)

где K — количество частных строительных потоков в период t ; Z — число захваток в строительном потоке; M — количество марок машин, одновременно используемых в строительном процессе; — объемы работ, выполняемые машиной m-й марки в течение смены, продолжительностью tс ; — нормативная производительность машины m-й марки; — коэффициент влияния погодных условий на производительность труда в теплый и холодный периоды года (=1,0 … 1,75); — коэффициент, учитывающий влияние на производительность труда перерывов в зимний период при неблагоприятном сочетании климатических факторов (=1,0 … 1,4); — коэффициент влияния условий освещенности места работ на производительность труда (=1,0 … 1,6); — коэффициент влияния физико-механических свойств дорожно-строительных материалов и грунтов на производительность машины m-й марки (=0,35 … 1,0).

В случае отсутствия норм выработки на современные механизмы, на стадии разработки ПОС и ППР, производительность машин рекомендуется автором обосновывать с помощью производственной функции вида

Пн = С0. Х11. Х2 2. Х3 3, (13)

где С0 — коэффициент масштабирования; Х1, Х2, Х3 — технические параметры машины, определяющие ее производительность; 1, 2, 3 — коэффициенты влияния параметров машины на ее производительность.

Потребность в рабочих и машинистах R(t) зависит от количества работающих машин и механизмов, характера дорожно-строительных работ:

, (14)

где — количество машинистов, работающих на машинах в период t; – число рабочих, обслуживающих машины и работающих на сопутствующих технологических операциях.

Комплексный поход к снижению ресурсоемкости объекта разработанный с учетом исследований А.М. Антонова, В.А. Бочина, Т.В. Бобровой, М.И. Вейцмана, Г.И. Евгеньева, Е.М. Зейгера, В.М. Могилевича, В.И. Микрина, М.В. Немчинова, В.К. Некрасова, А.В. Руденского и других, основан на многовариантной проработке конструктивных и организационно-технологических решений, обеспечивающих не только прочность, долговечность конструкций, но и их технологичность, т.е. возможность строительства в минимальные сроки с наименьшими ресурсными затратами. В случае невозможности реализации проекта имеющимися ресурсами конструктивные решения в ходе строительства пересматриваются (по согласованию с заказчиком) и корректируются.

Территория Нижнего Поволжья характеризуется дефицитом качественных каменных материалов, дальность их транспортировки из прилегающих регионов (Ростовская, Саратовская и Воронежская области, республика Дагестан) достигает 250 … 300 км. Разработка и строительство ресурсосберегающих конструкций дорожных одежд с использованием местного малопрочного щебня, мела, металлургических шлаков, геотекстиля, укрепленных и переуплотненных грунтов, отсевов дробления каменных материалов позволило в 2-3 раза сократить транспортные расходы, снизить стоимость строительных объектов на 20 … 30 %. Внедрение СУБД «АД» ресурсосберегающих конструкций дорожных одежд для дорог Волгоградской области, разработанной автором, способствует снижению трудоемкости и повышению эффективности проектных работ. Изготовление и внедрение ресурсосберегающих установок на 12 асфальтобетонных заводах ОГУП «Волгоградавтодор» позволило сократить расход органического вяжущего на 8 %, снизить потребление электроэнергии на 16 %. Сооружение земляного полотна дороги из местных суглинистых грунтов на территории Тюменской области ограниченно из-за их повышенной влажности. Заблаговременное проведение ресурсосберегающих мероприятий позволило исключить создание запасов гидронамывного песка, снизить себестоимость работ за счет сокращения дальности возки глинистых грунтов.

В четвертой главе приведены ресурсно-технологические модели прогнозирования РП дорожно-строительными процессами, основанные на экстраполировании по схеме случайных процессов. Определены условия эффективного долгосрочного и краткосрочного прогнозирования РП.

Интенсивность РП определяется сменной выработкой механизированных звеньев, расход энергоносителей (топлива) — продолжительностью работы и составом дорожно-строительных отрядов, уровнем загрузки машин. При сооружении земляного полотна из переувлажненных грунтов производительность машин снижается в 1,5 … 2 раза, расход топлива повышается в 1,6 … 2,1 раза. Производство дорожно-строительных работ в зимнее время снижает интенсивность потребления строительных материалов до 60 … 80 %, увеличивает удельный расход топлива от 5 до 46 %.

Общая потребность в энергоносителях при выполнении дорожно-строительных работ Qс определяется:

, (15)

где Tkl — общая продолжительность работы l машин k-й марки на строительном объекте.

Исследования показали, что интенсивность потребления топлива Q в перевозочном процессе определяется интенсивностью РП на объекте и дальностью транспортировки материала от поставщика к месту укладки . При этом значимость интенсивности РП I в 4-5 раз превышает дальность перевозки:

. (16)



Pages:     | 1 || 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.