Assessment of the technical and economic efficiency of the construction of logging roads made of fiber cement soil

Abstract

Строительство лесовозных автомобильных дорог должно обеспечивать нормативные качественные показатели дорожных одежд при минимальной стоимости работ. Традиционно дорожные одежды устраивают из инертных материалов: щебеня и песка. Сложные природные условия лесной зоны и высокие транспортные нагрузки требуют использования значительных объемов инертных материалов, при этом затраты на их транспортировку существенно увеличивают общую стоимость работ. Эффективной технологией в условиях лесной зоны является строительство дорожных одежд из фиброцементогрунта, получаемого при смешении местного природного грунта с добавками портландцемента, волокон фибры и воды. В сравнении с объемами использования инертных материалов, содержание добавок в составе фиброцементогрунтовых смесей является незначительным, что является преимуществом для снижения транспортных расходов и стоимости работ в целом. Для оценки технико-экономической эффективности рассчитаны параметры конструкций и объемы работ по устройству двух равнопрочных дорожных одежд: из фиброцементогрунта и из инертных материалов (щебня и песка), лесовозной автомобильной дороги III-л категории, протяженностью 1 км. Произведены расчеты и составлены поверхности отклика сметной стоимости строительства данных конструкций дорожных одежд в зависимости от различной дальности возки используемых дорожно-строительных материалов. На основании результатов исследований определено, что параметры транспортно-логистической схемы доставки материалов существенно влияют на транспортные расходы и общую сметную стоимость строительства. При средней дальности возки до 30 км, сметная стоимость устройства фиброцементогрунтовых дорожных одежд практически одинакова по сравнению с использованием инертных материалов. При увеличении дальности возки дорожно-строительных        материалов более 30 км, применение фиброцементогрунтовых дорожных одежд экономически эффективно, относительно равнопрочных конструкций из щебня и песка. Разработаны номограммы определения стоимости работ по устройству дорожных одежд в зависимости от расстояния возки дорожно-строительных материалов для оперативной оценки технико-экономической эффективности строительства лесовозных автомобильных дорог из фиброцементогрунта. The construction of logging roads should ensure standard quality indicators of road pavements at a minimum cost of work. Traditionally, road pavements are made from inert materials - crushed stone and sand. The difficult natural conditions of the forest zone and high transport loads require the use of significant volumes of inert materials, while the costs of their transportation significantly increase the total cost of the work. An effective technology in the conditions of a forest zone is the construction of road pavements from fiber cement soil, obtained by mixing local natural soil with the addition of Portland cement, fiber fiber and water. In comparison with the volumes of use of inert materials, the content of additives in the composition of fiber cement-soil mixtures is insignificant, which is an advantage for reducing transport costs and the cost of work in general. To assess the technical and economic efficiency, the design parameters and volumes of work for the construction of two equal-strength road pavements: from fiber cement soil and from inert materials (crushed stone and sand), a logging highway of category III, with a length of 1 km, were calculated. Calculations have been made and response surfaces have been compiled for the estimated cost of constructing these road pavement structures depending on the different transportation distances of the road building materials used. Based on the research results, it was determined that the parameters of the transport and logistics scheme for the delivery of materials significantly affect transport costs and the total estimated cost of construction. With an average hauling distance of up to 30 km, the estimated cost of installing fiber cement-soil road pavements is almost the same compared to using inert materials. When the distance for transporting road building materials increases to more than 30 km, the use of fiber cement-soil road pavements is cost-effective, relative to equal-strength structures made of crushed stone and sand. Nomograms have been developed for determining the cost of work on the construction of road pavements depending on the distance of transportation of road-building materials for the rapid assessment of the technical and economic efficiency of the construction of logging roads from fiber cement soil.