Bài báo liên quan
(cid:57) [Hội thảo] Đinh Văn Hiệp (2010). Identification of Single or Rolling
Xây dựng Chu trình Xác lập Kế hoạch Công tác Bảo trì Mạng lưới Mặt đường ô tô
Multiyear Work Programs for Road Network Preservation. Proceedings of the Eastern Asia Society for Transportation Studies, EASTS, 2009, CD-ROM, 16 pages. (Online)
Development of Framework for Optimization Analysis of Rolling Multiyear Work Programs for Road Network Preservation
(cid:57) [Tạp chí] Đinh Văn Hiệp & K. Tsunokawa (2010). Methodological
Development of Strategy Analysis for a Nationwide Road Network: Option Evaluation Systems with Dynamic Sectioning. Journal of the Eastern Asia Society for Transportation Studies (EASTS), ISSN: 1881- 1124 (awarded Conference Travel Grants by EASTS).
Người thực hiện: GV.TS. Đinh Văn Hiệp Bộ môn: Đường ô tô & Đường đô thị Khoa: Cầu Đường
Mã số: 22-2010/KHXD
2
1
ĐHXD, 12/2010
Quản lý & bảo trì mặt đường
Tình trạng mạng lưới mặt đường Việt Nam: Phân tích sử dụng HDM-4
(cid:57) Mạng lưới mặt đường hiện nay đang xuống cấp nghiêm trọng do việc tăng nhanh lưu lượng giao thông & xe nặng, bên cạnh với việc hạn chế về nguồn vốn
(cid:57) Báo cáo dự án RNIP cho thấy khoảng 40% mạng lưới mặt đường quốc lộ ở tình trạng xấu và rất xấu.
Phương án
(cid:57) Trong khi đó, nguồn vốn hiện tại dành cho bảo trì mạng lưới chỉ vào khoảng 60% chi phí cần để duy trì mạng lưới đường ở điều kiện hiện có
Phương án tối ưu
PA duy trì điều kiện MĐ (IRI)
Nguồn vốn hiện tại
Ngân sách hàng năm
90.813
62.591
39.488
3
(US$mil. )
Mục đích 1: Lập kế hoạch
Mô hình phân tích/lập kế hoạch: Tồn tại (1)
• HDM-4 được xem là mô hình phân tích tiên tiến sử dụng phổ biến cho việc lập kế hoạch
(cid:57) Công tác bảo trì chưa có những kế hoạch công việc và có những kế hoạch về việc phân bổ vốn cho công tác quản lý và bảo trì mạng lưới đường, đặc biệt khi hạn chế về nguồn vốn.
• Tuy nhiên, phân tích lập kế hoạch thực hiện phân tích ưu tiến hóa cho 1 danh sách các tuyến đường định sẵn, nhằm lựa chọn các tuyến cho công tác bảo trì nhiều năm dưới nguồn vốn hạn hẹp.
(1) Lựa chọn ưu tiên các đoạn tuyến
(2) Lựa chọn công việc bảo trì
Đưa ra chu trình phân tích lập kế hoạch bảo trì mạng lưới đường bộ:
(3) Dự trù & phân bổ nguồn kinh phí.
5
6
Phân tích tồn tại yếu tố chủ quan khi định ra các tuyến đưa vào phân tích ưu tiên
Lập kế hoạch: Giải pháp của nghiên cứu
Mô hình phân tích/lập kế hoạch: Tồn tại (2)
(cid:57) Đề xuất sử dụng phân tích chiến lược kết hợp với
việc phân đoạn đồng nhất của mạng lưới mặt đường.
• HDM-4 giải quyết bài toán tối ưu kinh tế–kỹ thuật của mạng lưới dưới góc độ vĩ mô và ấn định công việc bảo trì tiêu chuẩn cho từng đoạn tuyến đồng nhất.
(cid:57) Xây dựng chu trình/trình tự thực hiện như là chỉ dẫn nhằm ứng dụng cho các phân tích trong thực tế.
• Mức độ chính xác không cao; không đi vào chi tiết công việc bảo trì cụ thể cho từng hư hỏng mặt đường.
-> Phân tích mang tính khách quan và khoa học hơn thông qua việc xem xét toàn bộ mạng lưới thay vì chỉ xem xét 1 số đoạn tuyến xác định chủ quan.
7
8
Cần kết hợp các phương pháp xác định cụ thể công việc bảo trì dựa trên phân tích kết cấu và kỹ thuật nhằm xác lập công tác xây lắp cụ thể.
Mục đích 2: Xác định công việc cụ thể
Nội dung
(cid:57) Giới thiệu phương thức kết hợp giữa kết quả từ
(cid:132) Tổng quan & Mục đích nghiên cứu
phân tích HDM-4 và cách thức xác định công việc cụ thể theo phương pháp VIZIR.
(cid:132) Đề xuất chu trình phân tích
(cid:132) Ví dụ cụ thể
(cid:132) Kết luận
Sử dụng thiết bị để thu thập dữ liệu, phân loại hư hỏng, và đánh giá chất lượng mặt đường
Khả năng chịu lực của kết cấu mặt đường, lưu lượng giao thông, chỉ tiêu đánh giá chất lượng
10
Các nhà quản lý và kỹ thuật đưa ra quyết định giải pháp bảo trì thích hợp cho từng vị trí hư hỏng nhất định 9
Chu trình Đề xuất
Bước 1: Thu thập dữ liệu mạng lưới
Ví dụ cụ thể Mạng lưới quốc lộ Việt Nam
HDM-4
Bước 2: Phân tích ưu tiên hóa: để xác định danh sách tuyến của chương trình nhiều năm dưới điều kiện hạn hẹp về ngân sách
Tệp dữ liệu: Mạng lưới đường bộ ở VN, và mô hình HDM-4 được hiệu chỉnh ở mức 1 ứng với điều kiện địa phương
VIZIR
Bước 3: Xác định công việc bảo trì: (1) Đánh giá kết cấu: Phân loại và quy mô của hư hỏng mặt đường (2) Giải pháp: Xác định yêu cầu của
công việc bảo trì
12
Xác định mạng lưới phân tích
Thu thập số liệu
Chiều dài của mạng lưới phân tích gồm 9,213 km quốc lộ loại mặt đường nhựa, trải khắp VN. Các đoạn tuyến đang trong quá trình xây dựng lại hoặc cải tạo được loại bỏ ra khỏi danh sách này.
13
14
ROad Measurement Data Acquisition System (ROMDAS):
Công việc bảo trì sử dụng trong phân tích
Xử lý số liệu
Công việc bảo trì định kỳ:
• Láng nhựa 1 lớp và 2 lớp (SBST & DBST) • Lớp thảm BTN: 30, 40, 50, 60, and 70 mm,
1. Số liệu ban đầu được đánh giá và xử lý nhằm loại bỏ các sai sót và bổ sung các số liệu thiếu dựa trên phân tích xác xuất và tương quan của các số liệu có sẵn.
kết hợp với
Công việc duy tu thường xuyên:
2. Ví dụ, các số liệu về điều kiện mặt đường còn thiếu sẽ được bổ sung thông qua phân tích tương quan với giá trị độ gồ ghề.
• Làm sạch hệ thống thoát nước: hàng năm, • Vá ổ gà: khi số ổ gà tiêu chuẩn vượt quá 2 • Xử lý vết nứt: khi d.tích vết nứt ngang vượt quá 5%.
16
15
Phân đoạn đồng nhất
Phân bổ của mạng lưới
1. Sử dụng phương pháp phân đoạn động để
• Phân bổ của mạng lưới dựa trên mức độ lưu lượng giao thông và điều kiện mặt đường
phân đoạn đồng nhất.
Mức độ lưu lượng giao thông
Rất cao (AADT≥10000) Cao (10000>AADT≥4000) Trung bình (4000>AADT≥1000) Thấp (1000>AADT)
Điều kiện mặt đường
2. Các đặc tính để phân đoạn đồng nhất bao gồm: tên đường, cấp hạng đường, khu vực khí hậu, lưu lượng giao thông, loại mặt đường, vật liệu bề mặt, và độ gồ ghề IRI.
3. Tổng số đoạn đồng nhấtlà 395, có tổng chiều dài
9,213 km.
17
% % % % Chiều dài (km) Chiều dài (km) Chiều dài (km) Chiều dài (km) Tốt (IRI ≤ 4) 11.24 17.02 9.32 0.45 1,036 1,568 859 41 1.85 6.24 12.68 6.00 170 575 1,168 553 Trung bình (4 < IRI ≤ 6) 0.57 3.83 7.85 6.63 53 353 723 611 Xấu (6 < IRI ≤ 8) 0.22 1.75 5.47 8.87 18 20 161 504 817 Rất xấu (IRI > 8)
Các đoạn tuyến đại diện
Các đoạn đại diện
Mức độ lưu lượng giao thông
• Các trị số hoặc các tham số của mỗi đoạn
Rất cao (AADT≥10,000) Cao (10,000>AADT≥4,000) Trung bình (4,000>AADT≥1,000) Thấp (1,000>AADT) Điều kiện mặt đường
Tốt (IRI ≤ 4)
S.1
S.5
S.9
S.13
Trung bình (4 < IRI ≤ 6)
S.2
S.6
S.10
S.14
đại diện được xác định từ nhóm đoạn tuyến tương ứng thông qua việc sử dụng giá trị trung bình có trọng số hoặc lấy theo giá trị nổi trội. Trọng số được lấy là chiều dài của các đoạn tuyến riêng lẻ trong nhóm.
S.3
S.7
S.11
S.15
Xấu (6 < IRI ≤ 8)
Rất xấu (IRI > 8)
S.4
S.8
S.12
19
S.16 20
Phương án tối ưu cho Mặt cắt đại diện
Phát sinh: Phương án bảo trì thích hợp cho phân tích
Mức độ lưu lượng giao thông
Điều kiện mặt đường
• Xem xét các phương án rẻ tiền hoặc đắt tiền hơn so
với phương án tốt ưu.
Rất cao (AADT≥10,000) Cao (10,000>AADT≥4,000) Trung bình (4,000>AADT≥1,000) Thấp (1,000>AADT)
• Dựa trên thời gian và chiều dày của công việc bảo trì
Tốt (IRI ≤ 4) Ovr40mm, IRI≥4 activated from 2009 Ovr30mm, IRI≥4 activated from 2010 Routine maintenance Ovr50mm, IRI≥3 activated from 2006
Trung bình (4 < IRI ≤ 6) Ovr50mm, IRI≥4 activated from 2006 Ovr50mm, IRI≥5 activated from 2006 Routine maintenance Ovr50mm, IRI≥4 activated from 2006
22
Ovr70mm, IRI≥4 activated from 2006 Ovr70mm, IRI≥5 activated from 2006 Xấu (6 < IRI ≤ 8) Ovr70mm, IRI≥4 activated from 2006 Ovr60mm, IRI≥5 activated from 2006 Rất xấu (IRI > 8) Ovr70mm, IRI≥4 activated from 2006 Ovr70mm, IRI≥5 activated from 2006 Ovr70mm, IRI≥4 activated from 2006 Ovr70mm, IRI≥5 activated 21 from 2006
Phương áán bn bảảo tro trìì phphááp sinh cho c Phương
p sinh cho cáác đoc đoạạn tuy
n tuyếếnn
Phương áán bn bảảo tro trìì phphááp sinh cho c Phương
p sinh cho cáác đoc đoạạn tuy
n tuyếếnn
(Lưu lượng giao thông rất cao)
(Lưu lượng giao thông cao)
2323
2424
Phương áán bn bảảo tro trìì phphááp sinh cho c Phương
p sinh cho cáác đoc đoạạn tuy
n tuyếếnn
Phương áán bn bảảo tro trìì phphááp sinh cho c Phương
p sinh cho cáác đoc đoạạn tuy
n tuyếếnn
(Lưu lượng giao thông thấp)
(Lưu lượng giao thông trung bình)
2525
2626
Chương trìình năm th Chương tr
nh năm thứứ nhnhấấtt (1(1stst))
Kết quả phân tích
• Thời gian phân tích là 10 năm, giá trị chiết khấu là 12% • HDM-4 được sử dụng cho phân tích 395 đoạn tuyến đồng nhất, với 16 phương án bảo trì cho mỗi đoạn (6320 phương án thử) dưới nguồn vốn hàng năm hạn chế là 30 triệu USD.
(cid:57) Chương trình năm thứ nhất (1st) (cid:57) Chương trình năm thứ hai (2nd) (cid:57) Chương trình năm thứ ba (3rd)
2828
27
Chương trình năm thứ ba (3rd)
Chương trìình năm th Chương tr
nh năm thứứ haihai (2(2ndnd))
2929
Chương trình công việc
VIZIR: Xác định chỉ số hư hỏng bề mặt mặt đường, Is
Xác định công việc cụ thể, phục vụ cho các gói thầu
VIZIR
1. Đánh giá kết cấu & bề mặt: Phân loại và xác định quy
mô hư hỏng mặt đường
2. Đưa ra giải pháp: Xác định công việc bảo trì cần thiết
31
Chỉ dẫn cho việc phân loại & quy mô của hư hỏng mặt đường: Biến dạng
Chỉ dẫn cho việc phân loại & quy mô của hư hỏng mặt đường: Vệt lún bánh xe
Khảo sát VIZIR trên tuyến
Chỉ dẫn cho việc phân loại & quy mô của hư hỏng mặt đường: Vết nứt
Tình trạng hư hỏng của từng đoạn tuyến
Mức độ hư hỏng mặt đường theo tuyến
Đánh giá chất lượng mặt đường: Độ võng & chỉ số hư hỏng bề mặt
Xác định công việc bảo trì: Chất lượng mặt đường & lưu lượng xe
Kết luận
Trân trọng cảm ơn!
(cid:57) Nghiên cứu đưa ra phương pháp “phân tích chiến lược sử dụng các đoạn đồng nhất” cho việc phân tích lập kế hoạch nhiều năm cho công tác bảo trì mạng lưới mặt đường bộ, theo hướng tối đa hóa lợi ích trong điều kiện hạn chế về nguồn vốn.
(cid:57) Phân tích lập kế hoạch xem xét toàn bộ mạng lưới một cách khách quan hơn so với các cách thức trước đây theo một nhóm đoạn tuyến được chỉ định trước.
TS. Đinh Văn Hiệp Email: hiep.dinhv@gmail.com
(cid:57) Trình tự của phân tích được đưa ra như là chỉ dẫn cụ thể cho các nhà quản lý đường khi thực hiện các công tác lập kế hoạch bảo trì một cách khách quan và khoa học hơn.
(cid:57) Ngoài ra, nghiên cứu giới thiệu cách thức xác định công việc bảo trì cụ thể ứng với từng loại/mức độ hư hỏng mặt đường, trợ giúp cho việc lên kế hoạch các gói thầu bảo trì.
41
42
