Организация проектно-изыскательской деятельности. Статья Оценка затрат на сист фунд-основ. 5 к проблеме оценки затрат на систему фундаментоснование

• Название: 5 к проблеме оценки затрат на систему фундаментоснование
• Анкор: Организация проектно-изыскательской деятельности
• Дата: 02.10.2021
• Размер: 36.49 Kb.
• Имя файла: Статья Оценка затрат на сист фунд-основ .docx
• Тип: Документы; #240416

5.9. К проблеме оценки затрат на систему фундамент-основание

Существующая практика такова, что в качестве критерия при оценке и выборе лучшего проектного решения системы "фундамент-основание" принимается минимум приведенных затрат, которые включают в себя себестоимость возведения фундаментов, капитальные вложения в материально-техническую базу строительства, эксплуатационные затраты, фактор дефицитности материальных ресурсов и экономического эффекта, который может быть получен в случае сокращения общей продолжительности строительства. Выбор конкретного варианта производится путем сравнительного анализа технико-экономических показателей нескольких конкурентоспособных вариантов для данного сооружения и инженерно-геологических условий возведения.
Реализация принимаемых проектных решений должна обеспечить эксплуатационную пригодность сооружения в период нормативного срока эксплуатации с сохранением требуемого качества. Последнее зависит от комплекса изменяющихся во времени факторов, которые носят вероятностный характер (нагрузки, режим грунтовых вод, физико-механические свойства грунтов и т.д.). Следовательно, качество должно быть количественно выражено параметром, учитывающим названные особенности факторов, определяющих состояние проектируемой системы.

В качестве параметра, характеризующего состояние системы, целесообразно принять её нормативную надёжность на уровне проектных решений. При этом представляется возможность учитывать случайный характер различных факторов, их изменчивость во времени, а также оценить затраты на проектируемую систему с учётом требований к качеству.

Математическая теория надёжности предлагает различные способы определения надёжности системы. Если отказ какого-нибудь элемента приводит к отказу всей системы (в данном случае нарушение требований к системе), то её надёжность определяется как

(5.85)

где P_i-надёжность безотказной работы i- го элемента; к- количество элементов.

Проектирование производится по двум предельным состояниям, причём проектные решения должны удовлетворять требованиям обеих предельных состояний. Если требования какого-нибудь предельного состояния не удовлетворяются, то система перепроектируется. Это условие позволяет оценить надёжность системы фундамент-основание на уровне проектных решений из зависимости (5.85).

Надёжность системы "фундамент-основание" на уровне проектных решений зависит непосредственно от параметров, используемых при их принятии, их точности и изменчивости, результатов инженерных прогнозов, адекватности расчётных схем рассматриваемой ситуации и т.д. Эти факторы определяют достоверность принимаемых проектных решений. Следовательно, при оценке затрат с учётом надёжности системы следует учитывать те из них, которые необходимы для реализации проектных решений и накопления требуемой информации в необходимом количестве.

Сказанное позволяет свести задачу оценки затрат на систему фундамент-основание к задаче условной параметрической оптимизации, которая состоит в нахождении минимума функции стоимости 3(Р*) при условии Р(Р)= D, т.е.

(5.86)

где D = { Р; Р(Р) = D. 0 i< 1, i = 1,..., k}; Р - к - мерный вектор столбец из надёжностей результатов решения инженерных задач, встречающихся при проектировании системы фундамент-основание; 3(Р) - функция стоимости оценки расчётных параметров системы; D - область допустимых значений Р.

Суммарные приведённые затраты можно определить как

З(P) =З_п (P) + З_и (P) (5.87)

где 3_п(Р) - затраты на систему фундамент-основание; 3_и(Р) - затраты на инженерно-геологические изыскания.

В настоящее время при определении приведенных затрат не учитывается не только надёжность системы, но и затраты на изыскания, тогда как достоверность проектных решений, надёжность системы, затраты на неё во многом зависят от качества и объёма инженерно-геологической информации.

Затраты на подземную часть можно определить как

(5.88)

где В_i- вычисленное значение i - го проектного решения; 3_i - затраты, необходимые для обеспечения единицы измерения проектного решения; n - количество проектных решений, реализация которых связана с затратами; - коэффициент запаса i - го решения, равный отношению допустимого значения В_iд, к вычисленному В_iв- .

Оптимальные затраты на инженерно-геологические изыскания равны [25]

, (5.89)
где . (5.90)

A и Р_0i - параметры, соответственно равные при изменении Р от 0.85 до 0.98, P_oi=0.7; A= -7.3; R_i - параметр, зависящий от конкретной расчётной схемы, особенностей опробования, степени и характера неоднородности грунтов, затрат на проходку выработок и анализа проб, весовых коэффициентов; к - количество проектных решений, принимаемых с использованием инженерно-геологической информации.

Допустимое значение результата решения инженерной задачи можно определить путём построения доверительного интервала

(5.91)

Тогда коэффициент запаса равен

(5.92)

С учётом (5.92) зависимость (5.88) можно представить как

(5.93)

С учётом (5.89) и (5.93) выражение (5.87) принимает вид

(5.94)

Таким образом реализуется принцип обратной связи, когда объём информации устанавливается с учётом требований к проектируемой системе. При этом коэффициент запаса назначается не произвольно, а определяется его оптимальная величина с учётом особенностей фундаментов, инженерно-геологических условий и надёжности системы фундамент-основание.