MIHAI DICU
SISTEME MANAGERIALE LA INFRASTRUCTURI DE TRANSPORT RUTIER
Volumul 1 COMENTARII ŞI INTERPRETĂ INTERPRETĂRI Creşterea cerinţelor utilizatorului
Dorinţele utilizatorului
Nevoile utilizatorului
Aşteptările utilizatorului
Drumuri
Dare în folosin ţă Modernizare
2010
Satisfacţia utilizatorului
CUPRINS
Cap. I
CONCEPTUL DE SISTEM MANAGERIAL APLICAT LA INFRASTRUCTURI DE TRANSPORT RUTIER I.1 I.2 I.3
Cap. II
SISTEM INFORMATIC INTEGRAT PENTRU LUCRARI DE INFRASTRUCTURI DE TRANSPORT RUTIER II.1 II.2 II.3
Cap III
Notiuni introductive Durabilitatea economico-sociala a retelei drumurilor publice Guvernarea administratiei rutiere si strategia rutiera sistemica
Necesitatea implementarii sistemului calitatii la infrastucturi de transport rutier Definirea notiunii de sistem in managementul retelei de drumuri Implementarea sistemelor de programare a lucrarilor de intretinere-reparatii si a resurselor financiare aferente in domeniul infrastructurii transporturilor rutiere
BANCA DE DATE CA SUPORT AL STRATEGIILOR DE INTRETINERE SI A OPTIUNILOR BUGETARE III.1 Programul PMS (Pavement Management System) ; Aspecte generale de aplicare la drumurile din Romania III.2 Capacitatea portanta a structurii rutiere in raport cu starea de degradare a suprafetei carosabile III.3 Sistem integrat de investigare “in situ” a starii tehnice a drumurilor
Cap. IV CONSULTANTA PENTRU SUPRAVEGHEREA LUCRARILOR , INSTRUMENT DE URMARIRE A TEHNICITATII EXECUTIEI IN VEDEREA ASIGURARII CALITATII LUCRARILOR DE DRUMURI IV.1 Conditii contractuale internationale – FIDIC IV.2 Urmarirea comportarii in timp a unor sectoare experimentale predeterminate
IV.3 Procedura de identificare a starii starii tehnice periodice a carosabilului si metode de remediere preconizate IV.4 Necesitatea utilizarii criteriilor de performanta la evaluarea lucrarilor de intretinere la drumurile nationale
Cap. V STRATEGII DE INTERVENTIE SI POLITICI FINANCIARE , APLICATE INFRASTRUCTURILOR DE TRANSPORT RUTIER V.1 V.2 V.3 V.4
Managementul activitatilor de evaluare a competentelor Analiza economica a proiectelor Planificarea bugetelor la nivel de administratie rutiera Strategii de intretinere si reparatii pentru structuri rutiere
CONCLUZII
-3-
PREFAŢĂ
Lucrarea de faţă reprezintă practic o culegere de informaţii din domeniul Sistemelor Manageriale în Infrastructuri de Transport, prezentată drept comentarii şi interpretări personale ale autorului. Meritul ştiinţific este al autorilor studiilor şi
cercetărilor de conţinut, scopul urmărit fiind de natur ă didactică, de popularizare într-o formă comentată al rezultatelor acestor cercetări extrem de valoroase. Fiind o prelucrare a unei documentaţii clasate în literatura de specialitate, autorul nu are pretenţia că a acoperit în întregime acest vast domeniu, ci consider ă că a f ăcut efortul de a culege informaţii de natura temei abordate, spre a le aduce la cunoştinţa acelora care sunt interesaţi de acest subiect.
MIHAI DICU
Capitolul I
CONCEPTUL DE SISTEM MANAGERIAL APLICAT LA
INFRASTRUCTURA TRANSPORTULUI RUTIER I.1
NOTIUNI INTRODUCTIVE
Managementul lucrarilor , presupune acele actiuni de coordonare si conducere ale proceselor necesare realizarii lor, precum si bunei functionari in cadrul unui sector de activitate . In acest sens , activitatile manageriale presupune existenta de cunostinte solide in domeniul de competenta , astfel incat sa poata emite decizii corecte in ceeace priveste solutiile ce se impun a fi luate . In consecinta , principalul atribut al managerului este conceptia planurilor strategice cu scopul principal de a obtine finantarea necesara derularii in conditii optime a activitatilor din subordine . Pentru domeniul infrastructurii rutiere , managerul trebuie sa aibe aptitudini de coordonare a planului de lucru specific sectorului de activitate , sa aibe capabilitati de a solicita banci de date cu istoricul activitatilor din unitatea pe care o conduce , sa anticipeze masuri de interventie pentru rezolvarea problemelor majore cu care se confrunta subordonatii , sa avizeze teme de licitatii pentru lucrari , sa stie sa acceseze fonduri de finantare pentru activitatile din zona sa de responsabilitate , sa decida asupra gestionarii proiectelor si sa fie capabil de a optimiza activitati in vederea rentabilizarii domeniului sau de activitate ,etc . Principalele directii de actiune la nivelul managerului implicat in domeniul infrastructurii trnsportului rutier , sunt legate de urmatoarele obiective , considerate de importanta majora :
Managementul investitiei , autofinantarea , cresteri de capital si metode gestiune a proiectelor ;
Contractarea lucrarilor si legislatie in vigoare privind atribuirea responsabilitatilor
-5-
Banca de date a starii de degradare a drumurilor in perioada de exploatare ;
Interpretarea statistica a rezultatelor obtinute in teren;
Strategii de intretinere si politici bugetare aplicate infrastructurii de transport rutier .
In consecinta , capabilitatea managerului este strans legata de abilitatea de a conduce procese si de a lua decizii . Aceste calitati sunt influientate de :
Capacitatea de analiza la nivel de sistem de : ADMINISTRATIE
- necesitatea interventiei la nivel de zona de competenta -
stabilirea
oportunitatii
interventiei - gasirea resurselor necesare PROIECTARE
- studii de prefezabilitate , analiza solutiilor posibile; -studii de fezabilitate , scenarii de costuri pe variante ; -proiect tehnic , detalii de executie , caiete de sarcini .
EXECUTIE
-studiul de piata , analiza proiectelor la care unitatea din subordine are capabilitati de executie ; -analiza planului financiar al unitatii ; -obtinerea de fonduri pentru activitatea institutiei si de dezvoltare -6-
-organizarea proceselor tehnologice prin proiecte specifice ; -organizarea muncii , Programare , coordonare > Programarea lucrarilor >>>strategii de >>> proiectare intretinere
proiect tehnic , detalii caiete de sarcini
> Cercetarea bancilor de date
- istoricul interventiilor la reteaua rutiera din zona de competenta ; - evolutia traficului rutier , studii de circulatie ; - capacitate portanta reziduala ; - evaluare periodica a starii tehnice la drumurile din raza de competenta ;
Evaluarea
tehnico-economica
>>>>
P.M.S
(
Pavement
Management System ) >>>resurse de finantare ;
Legislatie >>> conditii de contractare >>> responsabilitati ;
Contractare >>> obtinerea finantarii lucrarilor >>devize proiecte ;
Organizarea activitatilor aprobate in cadrul planului strategic ;
Accesarea politicilor bugetare ;
Finalizarea actului de decizie pe baza documentatiilor tehnice avizate si a finantarii proiectului .
Organizarea si principiile functionale in RETEAUA DE DRUMURI NATIONALE , se desfasoara dupa o schema de genul urmator :
-7-
>Din punct de vedere al administrarii exista doua forme organizatorice : -Compania Nationala de Autostrazi si Drumuri Nationale , care administraza drumurile clasificate ca drumuri nationale . La nivel judetean , drumurile judetene sunt administrate de Directii Judetene de Drumuri si Poduri , iar drumurile cominale sunt gestionate de administratiile locale . -Primariile localitatilor , gestioneaza retelele stradale din zona lor de competenta . > Activitatile de baza la nivel de administratie , sunt legate de urmatoarele obiective : - Urmarirea permanenta a starii tehnice a retelei de drumuri sau de strazi in perioada normata de exploatare ; -Planificarea lucrarilor de investitii ; -Contractarea prin licitatii publice a lucrarilor de interventii la retea , functie de necesitatile aparute in exploatare . > Prestarile de servicii specializate sunt : - Expertizarea tehnica la nivelul retelei , pentru determinarea starii de degradare a ficarei strazi/drum si evaluarea starii tehnice efective , precum si a masurilor de remediere preconizate . - Proiectarea solutilor necesare interventiei , prin analize tehnico-economice , in vederea contractarii prin licitatii a executiei - Constructia efectiva in teren a solutiei proiectate , de catre un constructor acceptat pentru realizarea interventiei ; - Activitati de consultanta , angajate de administrator pentru urmarirea executiei si finanatarea ei pe criterii de eficienta ; - Activitati de cercetare in slujba asigurarii performantelor solutiilor adoptate .` Toate aceste activitati sunt raportate la nivel de adminisrator si complectate in Cartea Constructiei , in vederea justificarii alocarilor financiare si in
-8-
vederea determinarii istoricului interventiilor in perioada de exploatare a unui drum sau a unei strazi. Scopul principal al activitatilor manageriale este legat de imbunatatirea furnizarii serviciilor catre utilizatorul drumului , tinand cont de drepturile sale de contribuabil , de a circula pe reteaua de infrastructura de transport in conditii de siguranta si confort . Pentru acest deziderat , responsabilul direct este administratorul drumului in calitatea sa de gestionar al retelei publice de infrastructura rutiera . Principala sarcina a administratorului retelei rutiere in obligatiile fata de contribuabil , o reprezinta urmarirea permanenta a starii tehnice a drumurilor din raza sa de responsabilitate si de a lua masuri de remediere a eventualelor defecte ce pot aparea in perioada de exploatare a fiecarui drum in parte . Astfel , administratorul de drumuri elaboreaza planuri strategice de interventie , organizeaza licitatii pentru furnizarea serviciilor de specialitate si distribuie necesitatile de finantare a lucrarilor efectuate pentru scopul declarat si anume , asigurarea circulatiei in conditii de siguranta si confort , indiferent de variatiile conditilor de mediu . In slujba realizarii obiectivelor administratiilor rutiere vin prestatorii de servicii de specialitate din domeniul proiectarii si executiei . Cercetarea si invatamantul de specialitate participa indirect la realizarea obiectivelor administratorilor de retele de infrastructura rutiera , prin oferta de asigurare a performantelor propuse la solutiile de aplicare a masurilor de interventie la retea . Activitatea manageriala , trebuie sa urmareasca si sa raspunda la doua directii strategice de actiune ;
Sa asigure durabilitatrea economico- sociala a retelei de drumuri din zona sa de competenta ; Sa asigure guvernarea administraţiei rutiere şi strategia rutier ă sistemică
I.2 DURABILITATEA ECONOMICO-SOCIALĂ A REŢELEI DRUMURILOR PUBLICE [14] Dezvoltarea durabil ă a sistemului economico-social constituie principala temă a cercetării şi proiectării viitorului mediului natural şi a viitorului societ ăţii -9-
omeneşti. Transporturile şi în cadrul acestora transporturile rutiere trebuie să prezinte propriile lor contribuţii în actul general şi complex al dezvoltării. Durabilitatea tehnică, economică, socială, ecologică şi estetică a sistemului de infrastructur ă a circulaţiei, transporturilor şi traficului rutier impune un ansamblu de măsuri de dezvoltare a reţelei rutiere, definite şi implementate printr-un management unitar, eficient, cu finalitate sistemic ă concret ă. Sistemul Circula ţ iei Rutiere SCR şi, în cadrul acestuia, Sistemul Re ţ elei Rutiere SRR, pot fi şi trebuie să fie cunoscute prin indicatorii de stare intrinseci aferenţi proprietăţilor reale şi relevante. Indicatorii de stare, cărora li se asociază criterii de apreciere, conduc la definirea indicatorilor de calit ăţ i func ţ ionale plurifuncionale. În acelaşi timp, aspectele importante privind dezvoltarea teritoriilor , pă strarea mediului natural , îmbună tă ţ irea calit ăţ ii vie ţ ii precum şi asigurarea dezvolt ăr ii durabile sunt sesizate prin diverse grupe de indicatori specifici promovate prin ONU, OCDE etc. în ultimii cincizeci de ani. Cu toate că, ansamblul acestor grupe de indicatori recunoaşte importanţa şi a stării Sistemul Circula ţ iei Rutiere SCR în definirea lor, nu exist ă - aşa cum nu există nici faţă de alte ramuri/subramuri economice-sociale cu importanţă - rela ţ ii, func ţ ii, formule de leg ăt ur ă între indicatorii în cauză cu indicatorii sistemului re ţ elei rutiere. Studiile şi aplicaţiile privind definirea Sistemului Indicatorilor Tehnici, de Economicitate şi de Eficacitate ai activit ăţ ilor, lucr ăr ilor şi re ţ elelor Rutiere SITEER din cadrul Sistemului Integrat de Management Rutier SIMR promovat sistem component esenţial într-o Strategia Rutier ă sistemică - sunt orientate inclusiv în direcţia dezvoltării conexiunii indicatorilor rutieri la ansamblul indicatorilor macrosistemici enumeraţi. Fazele de analiză, proiectare, implementare, exploatare şi dezvoltare continuă ale strategiilor rutiere sistemice sunt de neconceput f ăr ă concretizarea teoretică şi operaţională a conexiunilor invocate. Se formulează ca atare următoarele consideraţii: > Întrun context conceptual şi operaţional, Sistemului Indicatorilor Tehnici, de Economicitate şi de Eficacitate ai activit ăţ ilor, lucr ăr ilor şi re ţ elelor Rutiere SITEER care reprezintă un sistem generator al sistemului Bă ncii de Date Rutiere al Sistemului Integrat de Management Rutier SIMR. În baza acestuia, se propune o dezvoltare complexă continuă a Bă ncii Centrale de Date Tehnice Rutiere BCDTR , aflată în exploatare generalizată (care este o promovare a BDR-SIMR ediţia 1990). > Caracteristicile Sistemului Indicatorilor Tehnici de Econonomicitate si de Eficacitate ai activitatilor , lucrarilor si retelor Rutiere , SITEER se transmit Bă ncii de Date Rutiere din Sistemului Integrat de Management Rutier SIMR, acestea fiind - în primul rând - următoarele: - informaţiile au ca scop fundamentarea analizelor şi deciziilor, ele sunt necesare, pertinente, exacte, complete, relaţionale, recente şi intra-eficiente; - pentru necesitate, pertinenţă şi completitudine, se dimensionează judicios volumul de date al bazei de date; - se promovează măsuri privind eliminarea erorilor de culegere, transmitere şi prelucrare internă a datelor, asigurând organizarea retro-informă rii în sistem. -10-
Faţă de actualul mod de constituire şi funcţionare a Bă ncii Centrale de Date Tehnice Rutier BCDTR, se propun unele dezvoltări importante (diversificarea ansamblului etajat de fi şiere de date; dezvoltarea bibliotecii de programe de generare a datelor/informaţiilor/indicatorilor compuse; tratarea indicatorilor istorici, şi prognoza ţ i; menţionarea nivelului de încredere privind certitudinea, acurate ţ ea şi precizia informa ţ iilor ; realizarea accesului public; interconectarea Bă ncii Centrale de Date Tehnice Rutier BCDTR cu alte sisteme de date în domeniu (inclusiv internaţionale), respectiv, cu alte sisteme de date din alte ramuri economico-sociale şi din structuri economice şi administrative regionale şi centrale, în final pentru asigurarea dezvolt ă rii durabile sectoriale şi macrosistemice economco-sociale. *
I.3
GUVERNAREA ADMINISTRAŢIEI RUTIERE ŞI STRATEGIA RUTIER Ă SISTEMICĂ [14]
Acest subiect tratează modalitatea de realizare politică, economico-socială, administrativă şi tehnică a principalelor documente de guvernare a organiză rii transporturilor şi, în cadrul acestora, a dezvolt ăr ii sistemului de circula ţ ie rutier ă, inclusiv a infrastructurii acestuia, precum şi posibila modalitate de operaţionalizare a actului de guvernare prin elaborarea şi executarea unei strategii rutiere sistemice. În cadrul analizei se au în vedere: . Programul de Guvernare pe perioada 2005-2008 Capitolul 17, precizări privind Politica in domeniul transporturilor ; . Programul Naţional de Reformă 2007-2010 privind Transporturile (elaborat în baza Programului de Guvernare 2005-2008 care reprezintă cadrul naţional de implementare a politicilor sectoriale ce revin administra ţiei centrale si locale); . Programul de guvernare pe perioada 2009-2012, Capitolul 13 Infrastructura de transport ; . Posibilităţi de îmbunătăţire a sistemului de asigurare a calităţii în domeniul reţelei rutiere de transport din România în perspectiva integr ării în Uniunea Europeană. Capitolul 3. Ac ţiuni de modernizare a infrastructurii rutiere din România în perspectiva integr ării europene; . Documentul de poziţie revizuit al României (UE) - Capitolul 9 - Politica în domeniul transporturilor ; . Strategia post-aderare a României. A.2.6. Politica în domeniul infrastructurii (transporturi, comunicaţii, mediu). a. Transporturi - Politica transporturilor în UE (document WorldBank); . Planul de Dezvoltare Regională 2007-2013 (versiunea mai 2007). Agenţia de Dezvoltare Regională 5 Vest; - 11 -
. Programe Operaţionale Sectoriale în România. Programul Opera ţ ional Sectorial Transport POST-T . (2007-2013.); . Cadrul Naţional Strategic de Referin ţă. Eufinanţ are 2006; . Strategia rutier ă pentru dezvoltarea serviciilor de transport pe perioada 2005-2015. (In: Drumuri - Poduri. Anul XVI. August 2006. Serie Nou ă Nr. 38 (107). Strategii. p. 5-46.). Sunt de analizat – şi pe marginea acestora – condi ţi ile în parte inadecvate a modalităţii reale efective a definirii, analizei, proiect ării, implementării, exploatării şi dezvoltării etapizate a unei strategii rutiere evoluate, în condiţiile ştiinţifice şi practice multidisciplinare, sistemice.
Se consider ă ca necesar ă şi posibilă dezvoltarea componentei esen ţ iale a strategiei, componenta de Sistem Integrat de Management Rutier . SIMR, prin care se realizează efectiv conducerea integrată a acţiunilor ce privesc dezvoltarea re ţ elei drumurilor publice propiu-zise. Sistem Integrat de Management Rutier . SIMR este constituit dintr-un sistem de bază , integrator general, global SIMR, având sistemele particulare şi subsistemele func ţ ionale, structurale şi macrosistemic-interactive specifice Strategiilor Sistemului Integrat de Management Rutier . SSIMR, respectând pretenţiile referin ţ elor ( generatori-receptori-destinatari-beneficiari) ale strategiei rutiere, aceste sisteme/subsisteme constituind Clasa tipurilor de Sistem Integrat de Management Rutier . SIMR- Strategiilor Sistemului Integrat de Management Rutier . SSIMR. Sistem Integrat de Management Rutier . SIMR- Strategiilor Sistemului Integrat de Management Rutier . SSIMR., se realizează operaţional la niveluri de elaborare (de ex. moduri şi faze de realizare; clasa de sisteme-subsisteme; diverse complexităţi de analiză a informaţiilor; niveluri de informatizare etc.), variante de elaborare (de ex. variante de eterogenităţi ale reţelei drumurilor publice abordate; diverse segmente ale bazei de date rutiere etc.) şi versiuni de elaborare (de ex. constituirea strategiilor simulate prin diverse ansamble ale parametrilor de proiectare etc.), acestea împreună constituind Familia combina ţ iilor de nivelurivariante-versiuni-referinţe. În procesul de optimizare-suboptimizare-raţionalizare a sistemelorsubsistemelor componnte ale Strategiei-Strategiilor Rutiere, propunereaacceptarea acţiunilor rutiere (activităţi şi lucr ări) se asigur ă, în general, prin alegerea dintre versiunile modelate prin ante- şi post-simulare a strategiilor concepute. În acelaşi timp, finalitatea strategiei rutiere sistemice implementate constituie inclusiv şi o conexiune inversă la îmbunătăţirea politicii rutiere guvernamentale. Aceste consideraţii privind implementarea Sistem Integrat de Management Rutier . SIMR la nivel de administratie rutiera trebuie considerate prin abordarea unui program strategic de tipul - RoPMS. ( Romanien Pavement Management System ) , care presupune aplicarea experientei programului deja consacrat si derulat cu titlu experimental la cateva lucrari din tara noastra . -12-
Capitolul II
SISTEM INFORMATIC INTEGRAT PENTRU
LUCR ĂRI DE INFRASTRUCTURI DE TRANSPORT RUTIER II.1 Necesitatea implement ării sistemului calit ăţ ii la infrastructuri de transport rutier
"Secolul al XX-lea a fost Secolul Productivit ăţii, în care multe dintre companiile noastre au devenit lideri mondiali ai productivit ăţii. Pe parcursul său însă foarte puţine dintre acestea au devenit lideri ai calit ăţii. Secolul XXI va fi Secolul Calităţii. Cred că multe dintre companiile noastre vor deveni lideri mondiali ai calităţii şi cred că, de asemenea, calitatea va fi un domeniu major al competiţiei mondiale." (Dr. Joseph Juran) Noţiunea de calitate este considerată una dintre ideile care s-au extins cel mai mult în ultimii ani. În prezent ea este asociat ă cu toate activităţile legate de managementul calităţii, asigurarea calităţii, acreditarea, certificarea şi evaluarea conformităţii, cu etichetele şi mărcile calităţii, cu standardizarea şi metrologia etc. În standardul SR ISO 9000: 2000 calitatea este definită ca reprezentând "măsura în care un ansamblu de caracteristici intrinseci îndeplinesc cerinţele, respectiv nevoile sau aşteptările declarate, în general implicite sau obligatorii". Mijlocul prin care se pune în aplicare în mod unitar, coerent şi integrator managementul calităţii este sistemul calităţii, pentru introducerea căruia se aplică un program elaborat în mod adecvat. A. V. Feigenbaum defineşte sistemul calităţii ca fiind "reţeaua de proceduri administrative şi tehnice necesare pentru a produce şi livra un produs care să respecte niveluri privind calitatea specificată. Aceste
proceduri stabilesc elementele activităţii ce trebuie prestate, însuşirea şi sincronizarea necesare pentru realizarea obiectivului dorit şi funcţiile r ăspunzătoare de îndeplinirea elementelor individuale ale activit ăţii". - 13 -
În cadrul sistemului calităţii, standardizarea şi certificarea calităţii au o contribuţie importantă în creşterea eficienţei producţiei şi în facilitarea comer ţului internaţional. Dezvoltarea standardizării internaţionale a calităţii conduce la transferul de tehnologie dinspre ţările dezvoltate către ţările mai puţin dezvoltate. Acestea din urmă întâmpină adesea dificultăţi în elaborarea şi aplicarea reglementărilor tehnice, a standardelor, precum şi a metodelor de certificare a conformităţii cu reglementările şi standardele corespunzătoare Parafrazând celebra formulă a cunoscutului scriitor şi futurolog american Alvin Toffler se poate spune că ţările mai puţin dezvoltate resimt din plin şocul prezentului, generat de marele decalaj existent între ele şi ţările dezvoltate. România, ca ţar ă angajată într-un amplu proces de evoluţie, resimte acest şoc mai ales prin prisma ader ării la Uniunea Europeană şi alinierea la standardele comune ţărilor membre ale acestei organizaţii.
Integrarea în structurile europene implică eforturi majore de armonizare a aspectelor sociale, politice, economice şi legislative ale ţării noastre cu cele ale statelor membre ale Uniunii Europene. Unul dintre factorii esenţiali pentru integrarea economică
este
implementarea principiilor şi reglementărilor actuale privind calitatea şi evaluarea conformităţii acesteia. Eliminarea decalajului existent în prezent fa ţă de nivelul european al calităţii produselor şi serviciilor se poate face numai prin promovarea şi aplicarea unei culturi a calităţii la nivelul celei comunitare.
Alături de nivelul rezultatelor sale economice, gradul de dezvoltare al unei colectivităţi este exprimat poate cel mai bine. de gradul de mobilitate al popula ţiei. încă de la începuturile ei. existenţa şi evoluţia civilizaţiei umane este strâns legată de posibilităţile de deplasare, practic reţeaua de drumuri fiind considerată unul dintre cele mai importante mijloace de exprimare a mobilităţii populaţiei.
-14-
Dreptul la libera circulaţie este un drept fundamental al omului, stipulat în "Carta Organizaţiei Naţiunilor Unite a Drepturilor Omului", iar prevederile constituţionale din ţara noastr ă afirmă că "Statul este obligat să asigure cetăţenilor condiţiile optime pentru exercitarea drepturilor lor". Creşterea gradului de mobilitate trebuie să fie astfel permanent garantată şi controlată, iar reţeaua rutier ă să fie în serviciul unei dezvolt ări socio-economice echilibrate şi durabile. În conformitate cu regimul drumurilor aprobat prin Legea nr. 82/1998, administrarea drumurilor are ca obiect proiectarea, construirea, modernizarea, reabilitarea, repararea, întreţinerea şi exploatarea acestora, adică ansamblul activităţilor necesare pentru asigurarea unei infrastructuri corespunzătoare desf ăşur ării în condiţii de siguranţă şi confort a transporturilor rutiere, la nivelul standardelor europene. În ultimii ani asist ăm în ţara noastr ă la o adevărată explozie a traficului rutier de mărfuri, căruia i se alătur ă treptat cel de persoane, explozie generată atât de dezvoltarea parcului auto, cât şi de intensificarea traficului interna ţional direct şi în tranzit prin România. Ca o consecinţă. în prezent transportul rutier reprezintă componenta prioritar ă a transporturilor de mărfuri si călători, având o pondere de peste 85% la călători şi de 87% la mărfuri, cu tendinţă de creştere. Cerinţele actuale ale utilizatorilor reţelei rutiere, printre care creşterea vitezei de deplasare a autovehiculelor, reducerea timpului de parcurs, creşterea confortului şi a siguranţei circulaţiei, impun asigurarea unei infrastructuri corespunzătoare care
să r ăspundă necesităţilor prezente şi viitoare. Pentru a r ăspunde acestor cerinţe în cadrul Companiei Naţionale de Autostr ăzi şi Drumuri Naţionale din România s-a implementat sistemul calităţii lucr ărilor de construcţii rutiere, conform modelului conţinut de familia de standarde interna ţionale ISO 9000. Sistemul calităţii implementat în activitatea de proiectare, execu ţie şi exploatare rutier ă este compus din subsistemele: politica calit ăţii, asigurarea calităţii materialelor şi tehnologiilor utilizate, ţinerea sub control a calităţii şi - 15 -
dezvoltarea managementului resurselor umane. Politica calităţii cuprinde definirea principiilor de bază şi a obiectivelor referitoare la calitate, în contextul cadrului legislativ existent în domeniul construcţiilor. Asigurarea calităţii materialelor şi tehnologiilor constă în asigurarea unei dotări tehnico-materiale corespunzătoare, astfel încât să fie garantată realizarea lucr ărilor rutiere la nivelul calitativ dorit. Ţinerea sub control a calităţii este realizată prin supravegherea desf ăşur ării
proceselor şi evaluarea rezultatelor în domeniul calităţii, în raport cu prevederile stabilite în legislaţie şi cu reglementările conţinute de standardele aplicate. Dezvoltarea managementului resurselor umane se refer ă la stabilirea clar ă a atribuţiilor referitoare la calitate ale personalului implicat, precum şi asigurarea unei educări (instruiri) adecvate a acestuia în domeniul calităţii. Implementarea sistemului calităţii a condus la elaborarea manualelor calităţii pentru toate activităţile specifice de administrare a unei reţele de drumuri, activităţi desf ăşurate atât de unitatea centrală, cât şi de unităţile subordonate, respectiv direcţii regionale de drumuri şi poduri, laboratoare regionale, secţii de drumuri naţionale şi districte. Legea nr. 10/1995 privind calitatea în construc ţii şi regulamentele de aplicare a acesteia stabilite prin Hot ărârea de Guvern nr. 766/1997 reprezintă referinţele actuale ale cadrului legal pentru proiectarea, aplicarea şi dezvoltarea unui sistem al calităţii lucr ărilor şi serviciilor în domeniul construcţiilor rutiere. Conform acestora responsabilităţile participanţilor la proiectarea, execuţia şi exploatarea construcţiilor se stabilesc pe fiecare nivel de activitate specific. Astfel, proiectantul r ăspunde pentru stabilirea în documentaţiile tehnice a nivelurilor de calitate corespunzătoare; antreprenorul are responsabilităţi privind execuţia lucr ărilor conform documentaţiei tehnice în vederea obţinerii nivelurilor specificate ale calităţii; consultantul sau dirigintele de şantier atestat r ăspunde pentru confirmarea nivelurilor specificate ale calităţii lucr ărilor, precum şi de constatarea şi eliminarea neconformităţilor. Dezvoltarea sistemului calităţii implementat în activitatea de administrare rutier ă este în corelaţie directă cu -16-
realizarea obiectivelor cuprinse în strategia naţională privind dezvoltarea, modernizarea şi întreţinerea reţelei rutiere de transport din România. Reabilitarea drumurilor naţionale, reabilitarea podurilor şi construcţia de autostr ăzi au condus la actualizarea şi dezvoltarea continuă a sistemului calităţii implementat. În etapa următoare în acest domeniu o preocupare prioritar ă a factorilor de decizie de la toate nivelurile trebuie să devină îmbunătăţirea sistemului calităţii astfel încât infrastructura rutier ă din România să poată fi adusă, într-o perioadă de timp cat mai scurtă, la un nivel apropriat celei din ţările Uniunii Europene. Încă din anul 1990 a fost aprobat şi promovat de Guvern un program pe 10 ani privind modernizarea, dezvoltarea şi întreţinerea reţelei de drumuri naţionale, judeţene şi comunale în România, care însă, din lipsa surselor financiare, nu a avut suportul material pentru a fi finalizat. În anul 1992 Compania Naţională de Autostr ăzi şi Drumuri Naţionale (CNADNR) a definit şi promovat o strategie cu obiective concrete, pe etape, privind întreţinerea, reabilitarea, modernizarea şi dezvoltarea reţelei de drumuri naţionale, judeţene şi comunale în perioada 1992-2006. Obiectivele principale şi etapele acestei strategii sunt: 1. declanşarea unor programe anuale pe termen mediu şi lung pentru oprirea creşterii degradării reţelei de drumuri, îmbunătăţirea stării tehnice a acesteia prin lucr ări He întreţinere, reparaţii şi ranforsări, adoptarea unor soluţii tehnice performante; 2. aducerea reţelei de drumuri naţionale principale la nivelul standardelor europene, prin lucr ări de reabilitare şi modernizare a acestei reţele; 3. dezvoltarea etapizată a unei reţele de autostr ăzi şi drumuri expres pe baza unui program care să aibă la bază studii aprofundate de fezabilitate. Programul de guvernare aprobat de Parlamentul României prin Hotărârea de Guvern nr. 39/2001 urmăreşte dezvoltarea infrastructurii rutiere prin: 1. reabilitarea, modernizarea şi dezvoltarea drumurilor naţionale; - 17 -
2. îmbunătăţirea confortului călătorilor; creşterea siguranţei utilizatorilor; 3. eficientizarea transportului de marf ă; 4. mărirea mobilităţii populaţiei; 5. alinierea sistemului naţional de transport la sistemul european. Ministerul Transporturilor, în condiţiile dezvoltării accentuate a traficului în România şi ale liberalizării transporturilor auto în Europa, a definit o strategie clar ă pe termen mediu până în anul 2012 şi pe termen lung după această perioadă. Această strategie, structurată pe ani, are ca scopuri principale construcţia unei reţele de autostr ăzi, continuarea reabilitării drumurilor naţionale, îmbunătăţirea lucr ărilor de întreţinere curentă şi periodică, creşterea siguranţei circulaţiei rutiere şi finalizarea reabilitării primare a reţelei rutiere.
Programul naţional de realizare a unei reţele de autostr ăzi, a fost stabilit prin Hotărârea de Guvern nr. 947/1990, dezvoltat prin Legea nr. 71/1996 şi actualizat prin Legea nr. 1/2002. Au fost astfel definite direcţiile de dezvoltare ale unei reţelei de autostr ăzi, drumuri expres şi drumuri naţionale cu patru benzi de circulaţie în ţara noastr ă. Prin realizarea acestui program se urmăreşte ca România să se apropie
de nivelul ţărilor vest-europene şi din punct de vedere al infrastructurii rutiere. Situaţia actuală ne plasează practic pe ultimul loc în Europa în ceea ce prive şte densitatea autostr ăzilor, raportată atât la suprafaţa ţării, cat şi la numărul de locuitori. Autostr ăzile şi drumurile naţionale cu patru benzi de circulaţie care vor fi realizate în urma acestui program vor fi drumuri de interes na ţional şi european şi constituie utilitate publică, expropriator fiind statul român prin CNADNR de sub autoritatea Ministerului Transporturilor. Aceste acţiuni continuă, preconizându-se că în următorii zece ani majoritatea drumurilor naţionale vor fi aduse într-o stare tehnic ă bună, permiţând desf ăşurarea traficului rutier în condiţii de siguranţă a circulaţiei, de fluenţă şi continuitate,
-18-
astfel încât drumurile europene din România să corespundă standardelor Uniunii Europene. II.2 Definirea no ţ iunii de sistem în managementul retelelor de drumuri
2.1
Sistem
Conform dicţionarului explicativ al limbii române prin sistem se în ţelege „un ansamblu de elemente (principii, reguli, for ţe etc.) dependente între ele şi formând un întreg organizat, care pune ordine într-un domeniu de gândire teoretică, reglementează clasificarea materialului într-un domeniu de ştiinţe ale naturii sau face ca o activitate practic ă să funcţioneze conform scopului urmărit" . În reprezentarea realităţii, conceptul de sistem scoate în eviden ţă, cu precădere, interacţiunea, corelarea, relaţiile dintre elementele întregului, altfel spus organizarea lui. Crearea unui sistem nu înseamnă şi înlăturarea totală şi definitivă a dezordinii în sectorul respectiv al mediului ci numai reducerea ei într-o măsur ă mai mică sau mai mare. Între 1928-1950 biologul german Ludwig von Bertalanffy a pus bazele teoriei generale a sistemelor formulând o primă variantă a teoriei ce studiază sistemele deschise care schimbă f ăr ă discontinuitate materie şi energie cu mediul exterior. În anii 1950-1970, alţi cercetători s-au preocupat de punerea la punct a aparatului logic - conceptual şi matematic al teoriei generale a sistemelor. Intenţia teoriei generale a sistemelor este a dezvălui proprietăţi, principii şi legi care sunt caracteristice sistemelor în general, independent de varietatea lor sau de natura elementelor lor componente. Principala consecinţă a teoriei o constituie introducerea unei noi viziuni ştiinţifice -denumită sistemică - datorită virtuţilor metodologice ale triadei conceptuale "sistem - structur ă - funcţie", în cercetarea totalităţilor (ansamblurilor organizate).
- 19 -
Din această perspectivă, obiectele, fenomenele, proprietăţile şi procesele, indiferent de natura lor, pot fi considerate drept sisteme care posedă o anumită structur ă în măsura în care ele reprezintă un întreg ale cărui elemente se află în relaţii logic determinate unele faţă de altele şi astfel, posedă însuşiri ireductibile la elemente sau la relaţii. Astfel, în mod cu totul general, SISTEMUL ar putea fi definit, ca fiind o mul ţime de elemente care se regăsesc într-o legătur ă organizată şi între care se stabilesc relaţii dinamice în vederea deţinerii soluţiilor de aplicare.
În general apreciind, sistemul este un ansamblu de elemente interconectate, aflate în interacţiune activă sau potenţială şi care poate fi identificat în orice domeniu fizic, social sau conceptual. Organizarea şi funcţionarea sistemului trebuie să asigure deopotrivă, atât realizarea în condiţii optime a sarcinilor asumate, cât şi satisfacerea cerinţelor (oamenilor) prin care se realizează aceste sarcini. în ansamblu sistemul are îndatorirea să înlocuiască componentele învechite, introducând şi asimilând componentele noi. de a asigura îmbinarea lor optimă, perfecţionându-se continuu. Tipologia sistemelor este extrem de bogată, variată şi complexă. în funcţie de mulţimea elementelor, de relaţiile cu mediul, de factorul timp, de coeficientul de complexitate şi de natura relaţiilor dintre mărimile de intrare şi cele de ieşire, sistemele pot fi finite sau infinite, închise sau deschise, statice sau dinamice, simple sau complexe, determinate sau probabilistice, liniare sau neliniare etc. După raportul dintre sistem şi mediul ambiant, distingem sisteme închise şi sisteme deschise. Sistemele închise sunt acelea ale c ăror interacţiuni cu mediul nu le provoacă modificări de substanţă sau de funcţionalitate. Schimburile lor cu mediul sunt de natur ă energetică sau informaţională, dar nu de substanţă sau de alte activităţi. în astfel de sisteme mişcarea are loc în circuit închis.
-20-
Sistemelor deschise - le sunt proprii interacţiunile cu mediul ambiant în cadrul cărora se produce un schimb permanent nu numai de energie şi de informaţii, dar şi de substanţă şi activităţi (sociale). Datorită acestui fapt, sistemele deschise funcţionează prin adaptare şi prin dezvoltare. De exemplu, un sistem economic, a cărui caracteristică este tocmai schimbul activităţilor productive ale oamenilor, reprezintă un sistem deschis care se dezvoltă prin relaţiile saie cu celelalte sisteme ale vieţii sociale (demografice, politice, cercetare ştiinţifică etc). După posibilitatea de descriere pot exista:
sisteme simple, care pot fi analizate în ansamblu lor şi care pot fi integral descrise;
sisteme complexe, care pot fi descrise complet însă cu dificultate;
sisteme extrem de complexe, care de cele mai multe ori nu pot fi descrise integral (sistemul informaţional-decizional organizaţional).
Abordarea problemelor sistemelor de mare complexitate, se face în general, pornind de la mai multe principii, printre care:
complexitatea reprezintă o proprietate a unui sistem. Ea este generată de varietatea de factori aferenţi sistemului şi complică observarea şi înţelegerea acestuia de către om;
aspectul structural al sistemului joacă un rol important în comportarea sa;
cunoaşterea structurii sistemului reprezintă dificultăţi care cresc odată cu creşterea numărului de elemente (subsisteme) şi de relaţiile dintre acestea;
cunoaşterea sistemului poate fi îmbun ătăţită prin modelare, întrucât modelul implic ă o structur ă care poate da mai multe informaţii asupra complexităţii sistemului însuşi;
în studierea unui sistem complex, calculatorul devine indispensabil, dar acesta nu poate rezolva singur problemele, ci doar poate asista omul în activitatea de analiză şi decizie. Utilizarea calculatorului presupune modularizarea softvvar-ului în scopul obţinerii flexibilităţii necesare fiecărei aplicaţii în parte;
- 21 -
obţinerea unui model al structurii unui sistem complex este justificat ă chiar şi numai prin buna înţelegere a acestuia, dobândită pe durata modelării
precum şi prin experienţa care poate fi utilizat ă la analiza acestor sisteme.
2.2 Sistem integrat
Ţinând seama de gradul lor de coeziune, sistemele au fost clasificate în două
mari clase: SISTEMELE SUMATIVE - se caracterizează prin aceea că, interacţiunile între elementele lor componente fiind slabe, ele nu dobândesc o stabilitate proprie, relativ independentă faţă de componentele lor şi nici capacitatea de a restabili interacţiunea acestora în cazul perturbării ei. De exemplu, mecanismul unui ceasornic, un colectiv de oameni adunaţi întâmplător (într-o sală de spectacol) constituie sisteme sumative. Păr ţile componente ale acestora îşi păstrează individualitatea şi chiar însuşirile lor specifice. Ca urmare, sistemele sumative pot fi uşor descompuse şi recompuse, uneori chiar în mod mecanic f ăr ă a afecta calitatea componentelor. Un ceasornic poate fi demontat şi montat la loc, f ăr ă ca piesele să-şi modifice calitatea lor. Dac ă îi scoatem o rotiţă, ceasornicul nu mai funcţionează, dar pusă la loc, sistemul îşi recapătă funcţionalitatea. SISTEMELE INTEGRATE se constituie pe baza legăturilor interne, a unor interacţiuni puternice între elementele componente, alcătuind unităţi funcţionale autonome, însuşirile specifice întregului devenind mult mai evidente. Ca rezultat al interacţiunilor apar proprietăţi noi, integrative, pe care nu le posed ă păr ţile componente ale sistemului. De aceea, sistemele integrale au o relativă independenţă în raport cu păr ţile, care se accentuează pe măsura apariţiei unor formaţii mai complexe înzestrate cu proprietatea autoreglării, cum ar fi organismele vii sau colectivităţile sociale. In cazul sistemelor integrale,
-22-
componente nu pot fi scoase din sistem f ăr ă a-şi modifica sau chiar pierde însuşirile avute anterior. Principiul integr ării derivă de fapt din principiul ordinii şi organizării: dacă diferite elemente au tendinţa de a se organiza în sisteme, iar acestea la rândul lor au tendinţa de a se organiza în alte sisteme, din ce în ce mai complexe, înseamn ă că pe lângă organizare, se manifestă şi o tendinţă spre o integrare din ce în ce mai complexă. Deci practic în univers nu există sisteme închise sau izolate, orice sistem fiind un subsistem al unui sistem mai mare. în acest fel vedem c ă integrarea poate este atât de necesar ă, încât unele subsisteme nu pot fi concepute în afara sistemului. Trebuie menţionat că aşa cum organizarea duce la integrare, iar integrarea la creşterea complexităţii, aceasta la rândul ei determină diversificarea. Reglarea reprezintă procesul prin care sistemele fac eforturi pentru a şi menţine o anumită stare, nerealizată în mod spontan. Reglarea presupune cuplarea a cel puţin două elemente, unul asupra căruia se exercită cele mai multe perturbaţii fiind elementul reglat, iar cel ălalt elementul reglator. în sistemele complexe, elementul reglator poate fi un adev ărat element de reglare şi control. Acest proces de cuplare a elementelor componente reprezintă un început de integrare. Datorită adăugării de noi elemente cuplate în serie, se poate ajunge la un lanţ, iar prin cuplarea lanţurilor la o reţea. Reglarea în reţea este o caracteristică a sistemelor integrate, în care totul se leag ă cu totul. în lan ţuri şi reţele apar şi anumite cicluri, cu rol de reglare a sistemelor integrate. Cele mai multe sisteme îşi păstrează identitatea tocmai prin intermediul mecanismelor de reglare, care le confer ă integrarea. Există mai multe tipuri de integr ări:
Integrarea prin genetică: se bazează pe capacitatea unor sisteme, ca pe lângă capacitatea de autoorganizare, să o prezinte şi pe cea de autogenerare, adică elementele unui sistem fac parte din acesta pentru c ă au apărut sau au luat naştere în acel sistem. într-o astfel de integrare, toate păr ţile se creează - 23 -
reciproc, iar păstrarea unora depinde de păstrarea celorlalte. Acesta este cel mai simplu mijloc de integrare a elementelor într-un sistem.
Integrarea prin constrângere: poate fi întâlnită la toate nivelurile de organizare a materiei, inclusiv la sistemele economice şi tehnice. Ea constă într-o integrare prin for ţă, elementele sistemului fiind obligate s ă funcţioneze într-un anumit cadru organizatoric. In acest sens, în cele mai multe cazuri, rolul coercitiv îl joacă legile, actele normative, regulamente de organizare şi funcţionare etc.
Integrarea prin dependenţă: difer ă de formele precedente, prin faptul c ă se refer ă la elementele unui sistem care continuă să r ămână în cadrul lui pentru că, într-un fel sau altul depind de alte elemente. Acest tip de integrare poate interveni la toate nivelurile de organizare a materiei, inclusiv în sistemele economice sau tehnice. De exemplu sistemul “calităţii” este dependent de sistemul „producţie" şi invers.
Integrarea la alegere: constă în posibilitatea elementelor de a alege sistemul căruia să-i apar ţină. în această situaţie, elementele (subsistemele) au posibilitatea de a alege apartenenţa unui anumit sistem de organizare. Este normal să se aibă în vedere că. pentru a se putea integra la alegere într-un sistem de ordin superior, subsistemele respective trebuie s ă aibă mai întâi posibilitatea de a alege. Acest lucru se datorează faptului că integrarea la alegere presupune un anumit grad de organizare a sistemelor respective, adică o anumită libertate de acţiune, o mulţime de alegeri posibile, anumite informaţii, precum şi capacitatea de a le prelucra în vederea alegerii uneia din variantele posibile. Deci sistemul trebuie să desf ăşoare o succesiune de procese informaţional-decizionale, având o mai mare libertate de ac ţiune faţă de integr ările precedente.
Integrarea întâmplătoare: se refer ă la posibilitatea elementelor de a face parte dintr-un sistem sau altul pe baza unei întâmplări. J. Fowles (1988) spunea că hazardul este legea fundamentală a universului, deşi noi împărtăşim cu toţii iluzia că nu poate fi chiar aşa. De altfel, este evident c ă -24-
cu cât un sistem este mai complicat, cu atât întâmplarea joac ă un rol mai mare. motiv pentru care trebuie să se apeleze la cercetarea statistică. Integrarea este coerenţa dintre elementele sistemului, astfel încât func ţionarea lor normală nu este posibilă decât în cadrul întregului din care fac parte. 2.3 Sistem informa ţ ional
În cadrul oricărei organizaţii economice distingem trei sisteme care operează strâns legate între ele:
• Sistemul decizional, reprezentat de centrele de decizie unde se analizează informaţiile şi se elaborează deciziile; • Sistemul condus (sau operaţional, de execuţie) în care deciziile sunt transformate în acţiuni; • Sistemul informaţional, care asigur ă legătura în ambele sensuri între cele două sisteme precedente, într-un sens transmiţându-se decizii privind activitatea operaţională a organizaţiei şi în celălalt informaţii referitoare la desf ăşurarea lucr ărilor. Sistem de conducere Decizii
Sistem informaţional
Informaţii
Sistem condus Figura 1 - Relaţii între sistemele din cadrul orcanizaţiei economice În cadrul oricărui sistem informaţional există întotdeauna un subsistem de prelucrare, care poate fi manual, mecanizat, automat sau combinaţii ale acestora. În cadrul acestui subsistem se realizează înregistrarea şi prelucrarea datelor şi informaţiilor necesare în organizaţia respectivă, şi atunci când este nevoie, comunicarea acestora în diferite puncte ale sistemului informaţional. Atunci când în sistemul de prelucrare predomină utilizarea calculatorului, se spune că acel - 25 -
sistem informaţional este un sistem informatic. Deci, sistemul informa ţional este ansamblul de elemente implicate în procesul de colectare, transmisie, prelucrare, şi interpretare de informaţii, rolul său fiind de a transmite informa ţia între diferite elemente. În cadrul sistemului informaţional se regăsesc: informaţia vehiculată, documentele purtătoare de informaţii, personalul, mijloace de comunicare, sisteme de prelucrare a informaţiei etc. Printre posibile activităţi desf ăşurate în cadrul acestui sistem, pot fi enumerate: achiziţionarea de informaţii, completarea documentelor şi transferul acestora între diferite compartimente, centralizarea datelor etc. Orice sistem informaţional poate fi reprezentat schematic în modul următor:
Date intrare
Black box
Date ieşire
Figura 2 - Schema unui sistem informaţional În cadrul sistemului informaţional trebuie să facem distincţia între noţiunile de „dată" şi „informaţie". Astfel trebuie reţinut că „data" reprezintă practic materia primă, care în urma prelucr ării în cadrul sistemului informaţional, este transformată în „informaţie". Echipamentele electronice prelucrează în fond date, iar semnificaţia transmisă omului după prelucrare poartă numele de informaţie. Deci, putem spune că într-un sistem informaţional practic datele de ieşire sunt informaţii. Când informaţiile obţinute în urma trecerii datelor prin sistem influen ţează intr ările în sistem în scopul autoreglării acestuia, spunem că avem un sistem informaţional cu mecanism de reglare în circuit închis (feed-back).
-26-
2.4 Sistem informatic
În cadrul sistemului informaţional, majoritatea activit ăţilor se pot desf ăşura cu ajutorul tehnicii de calcul. Se pot prelucra datele primare şi apoi, rezultatul poate fi transferat mai departe, către alt compartiment spre prelucrare. Transferul se poate face şi el pe cale electronică, prin intermediul unei re ţele de calculatoare sau cu ajutorul echipamentelor de transmisie de date (modem, antene GSM etc). Ansamblul de elemente implicate în tot acest proces de prelucrare şi transmitere a datelor pe cale electronică alcătuiesc un sistem informatic.
Sistemul informaţional
Sistemul informatic
Figura 3 - Cuplarea sistemului informatic cu cel informaţional Dintr-un sistem informatic pot face parte: calculatoare, sisteme de transmisie a datelor, alte componente hardware, software, datele prelucrate, personalul ce exploatează tehnica de calcul, ipotezele şi teoriile ce stau la baza algoritmilor de prelucrare etc. Se poate spune deci, că sistemul informatic este inclus în sistemul informaţional, fiind o componentă esenţială a acestuia. Practic sistemul informaţional ar putea deveni identic cu sistemul informatic, numai în cazul în care toate fluxurile şi relaţiile informaţionale dintr-o organizaţie, toate mijloacele şi regulile, procedurile ar fi complet automatizate, bazate în exclusivitate pe sisteme electronice de calcul. Astfel, putem defini sistemul informatic ca fiind o grupare de oameni, echipamente electronice, proceduri automate şi manuale, programe, reunite şi organizate pentru a memora, prelucra şi transmite date şi/sau informaţii. în vederea - 27 -
îndeplinirii unor anumite obiective şi realizări măsurabile prin criterii prestabilite, aşa cum este prezentat în figura INTR ĂRI
Mesaje Documente Întrebări Informaţii diverse
SISTEM INFORMATIC
u c e r a r t n i e d a ţ a f r e t n I
l a n o i ţ a m r o f n i l u m e t s i S
Proceduri manuale Hardware Software de sistem Aplicaţii
Date
Software
Resurse de personal
IEŞIRI
u c e r i ş e i e d a ţ a f r e t n I
l a n o i ţ a m r o f n i l u m e t s i S
Rapoarte Documente Mesaje R ăspunsuri diverse
Figura 4 - Componentele sistemului informatic Trebuie f ăcute câteva precizări privind componentele unui sistem informatic: Proceduri manuale (neautomate): acele operaţii sau reguli din cadrul sistemului informatic după care se rezolvă o serie de activităţi sau probleme şi care nu impun utilizarea calculatorului. Ca exemplu putem exemplifica cu completarea documentelor, culegerea datelor şi transpunerea lor într-o formă acceptabilă pentru echipamente, controlul datelor, validarea rezultatelor etc;
• Hardware: echipamente electronice alcătuite dintr-un nucleu central de calcul şi diverse tipuri de periferice, reprezentând dispozitive de culegere, transmitere, înregistrare şi memorare a datelor. • Software de sistem: grupări ordonate de instrucţiuni care permit funcţionarea echipamentelor electronice după dorinţa celui care le utilizeaz ă în mod obişnuit software-ul de sistem este specific unui anumit tip de echipament. • Aplicaţii software: programe aplicative alc ătuite din grupări ordonate de instrucţiuni specifice fiecărui sistem informatic. Aceste aplicaţii software sunt cele care folosesc la rezolvarea unor probleme şi aplicaţii specifice şi se recomandă a fi independente de partea hardware a sistemului informatic -28-
pentru a putea fi trecute pe sisteme de calcul diferite. Fiind uneori mari şi complexe, aplicaţiile software sunt divizate în p ăr ţi componente care de multe ori utilizează unele programe existente în cadrul software-ului de sistem - în special cele care se refer ă la introducerea şi gestiunea datelor, scrierea rezultatelor, calcule tip etc.
• Resurse de personal: operatori şi utilizatori umani, care de regulă există în orice sistem informatic. • Date: reprezintă de regulă o colecţie de şiruri de caractere şi imagini ce urmează a fi prelucrate de către aplicaţiile software în vederea transformării lor in informaţii, utilizabile de factorul uman eventual în luarea unor decizii. O caracteristică de bază a unui sistem informatic trebuie s ă fie faptul că orice informaţie necesar ă, introdusă în sistem trebuie să fie definită şi culeasă o singur ă dată, pregătită, memorată şi actualizată în aşa fel încât, în momentul în care ea este necesar ă pentru diverse prelucr ări specifice, ea sa fie aceeaşi ca formă, valoare şi denumire. Pentru aceasta datele unui sistem informatic sunt organizate în baze de date şi b ănci de date, astfel încât toate aplicaţiile software ele unui sistem informatic s ă utilizeze aceleaşi date stocate în acelaşi loc; O baza de date reprezintă un ansamblu unitar de date structurate şi organizate, a căror gestionare se face printr-un sistem specializat numit sistem de gestiune a bazelor de date (SGBD). Banca de date a unui sistem informatic este reprezentată de ansamblul format din:
Baza de date;
Sistemul care o gestionează (SGBD);
Echipamentele de calcul utilizate pentru înregistrarea şi memorarea datelor din baza de date si pentru diverse prelucr ări asupra acestor date;
- 29 -
Procedurile suplimentare (automate şi manuale), necesare pentru gestionarea datelor (în afara celor din SGBD)
SISTEM INFORMAŢIONAL SISTEM INFORMATIC SUBSISTEM BANCA DE DATE Baza de date
SGBD
Sistem de calcul
Proceduri
Figura 5 - Poziţia băncii de date în cadrul sistemului informaţional Integrarea este cel mai important aspect al depozitului de date şi, în cele din urmă, raţiunea pentru care acesta este creat. Datele sunt adunate în b ănci de date şi/sau baze de date pentru a r ăspunde nevoilor informaţionale ale întregii
organizaţii, asigurând faptul că rapoartele generate pentru diverse compartimente vor conţine aceleaşi rezultate. Sistemul operaţional este de cele mai multe ori format din subsisteme semi-independente, create la momente diferite, de echipe diferite, în maniere diferite, putând duce la o babilonie care, de şi funcţională, este imposibil de folosit pentru analiză. Integrarea datelor provenind din sistemul operaţional şi din alte surse se refer ă la unele aspecte precum:
Convenţii unice privind denumirile datelor - în sistemul opera ţional acestea difer ă de la aplicaţie la aplicaţie;
Modalităţi unice de codificare - e suficient s ă ne gândim la nenumăratele variante de a codifica sexul: ('m', 'f'), (0, 1), (True, False) etc. Este evident că o aplicaţie pentru analiză va trebui să se bazeze pe o codificare consistentă;
Sistem de unităţi de măsur ă consistent - lungimi, suprafeţe, volume, greutăţi, temperaturi etc. toate trebuie exprimate într-un set unic de unităţi de măsur ă;
-30-
Sistem stabil de reprezentare fizică a datelor - în aplicaţiile tranzacţionale este posibil ca aceleaşi date să fie memorate în moduri diverse;
Convenţii clare privind modul de reprezentare a datelor calendaristice, a timpului etc; 2.5 Arhitectura unui sistem informatic
Arhitectura unui sistem informatic face referire la structura sa. Dup ă teoria generală a sistemelor, prin structur ă se descriu elementele componente ale sistemului, conexiunile între acestea precum şi conexiunile elementelor cu sistemul. Noţiunea de structur ă defineşte o ordine relativ stabilă, referindu-se la anumite caracteristici invariabile ale sistemului. în condiţiile în care intr ările, ieşirile şi stările sistemului sunt variabile. În general putem spune că arhitectura unui program defineşte componentele sale, mai exact proprietăţile acestora vizibile din exterior, precum şi relaţiile dintre componente. În cazul programelor, există două categorii de componente: instrucţiuni şi module. Aceste componente constituie elementele din care se realizează programele aplicaţiilor. Instrucţiunile reprezintă operaţiuni elementare care pentru atingerea obiectivelor funcţiilor de prelucrare orientate pe probleme, sunt executate de computer, prin gruparea şi selecţia controlată a acestora. .Instrucţiunile sunt cel mai de jos nivel al operaţiunilor ce pot fi executate de către un limbaj de programare. Blocurile de astfel de instrucţiuni sunt grupate în aşa fel încât să constituie anumite structuri executabile. Modulul reprezintă o unitate structurală de sine stătătoare, un program sau subprogram, ce apare ca o colecţie sau o formă grupată de instrucţiuni program care reprezintă o unitate de program ce poate fi compilat ă separat. Pentru a forma - 31 -
un program se recurge la gruparea modulelor,. deci la nivelul softului proiecta modulul reprezintă componente de bază. Un modul prezintă trei proprietăţi principale prin intermediul c ărora poate fi descris: funcţia, logica şi interfaţa. Funcţia unui modul face referire la transform ările realizate asupra datelor în urma execuţiei acestuia. Funcţia este tratată în regim de cutie neagr ă, adică este văzută prin ceea ce se percepe din exteriorul modulului, adică intr ările, ieşirile şi rolul modulului, f ăr ă a privi componentele interne ale modulului. Logica modulului descrie prelucr ările care au loc în interiorul acestuia. în esenţă, la nivelul programării preocuparea este legată de logica modului. Algoritmii de prelucrare, redaţi sub diferite forme sunt concepu ţi pentru ărilor în ieşiri. Paşii algoritmilor prezentarea modului de transformare a intr
(scheme logice, pseudocod, tabele sau arbori de decizie) se vor transforma în instrucţiuni ale limbajelor de programare. Fiecare modul va avea un singur punct de intrare şi un singur punct de ieşire. Interfeţele fac referire la structurile de date transferat între module. Pentru aşi îndeplini funcţia pentru care au fost create, de regulă, modulele primesc anumite date şi transmit rezultatele prelucr ării către alte module. Arhitectura unui program face referire numai la proprietăţile componentelor vizibile din exterior, adică funcţia şi interfeţele modulelor. Proprietăţile interne ale componentelor, reprezentate de detaliile logicii algoritmilor din module, nu sunt luate în considerare la definirea arhitecturii programelor, ele nefiind vizibile din exterior. Din acest punct de vedere, proiectarea programelor se împarte în două mari activităţi: proiectarea arhitecturală şi proiectarea logicii modulelor. Proiectarea arhitecturală presupune găsirea soluţiilor privind descompunerea sistemului în păr ţi componente astfel încât fiecare parte să fie mai puţin complexă în comparaţie cu sistemul ca întreg, iar prin integrarea acestor componente sistemul să fie cât mai flexibil, s ă îndeplinească cerinţele funcţionale şi criteriile de -32-
calitate specifice programelor. În condiţiile în care complexitatea modulelor este rezonabilă, este foarte important ca interfeţele dintre acestea să nu fie prea complicate. Logica modulelor vizează algoritmii de prelucrare ce vor fi implementaţi în vederea obţinerii funcţionalităţii prevăzute pentru fiecare modul în parte. Ultimul aspect relevant, din perspectiva arhitecturii programelor, se refer ă la natura relaţiilor dintre componente. Relaţiile dintre modulele unui program se înregistrează pe două planuri: al transfer ării controlului execuţiei de la un modul la altul şi al transmiterii datelor de la un modul la altul. Arhitectura programelor prezintă o mare importanţă în activitatea de proiectare din cauza următoarelor motive:
permite o mai bună comunicare între membrii echipei de dezvoltare a sistemului informatic, pe baza ei putându-se discuta şi analiza inclusiv aspectele calitative relevante ale programelor;
evidenţiază principalele decizii de proiectare, cu impact major asupra activităţilor ulterioare privind dezvoltarea programului şi, în final, asupra calităţii acesteia;
ofer ă un model relativ simplu al structur ării sistemului, al interacţiunilor dintre componentele sale, facilitând repartizarea sarcinilor de lucru privind proiectarea şi scrierea programelor;
reprezintă o unitate transferabilă a sistemului informatic, deoarece favorizează reutilizarea componentelor atât în cazul unor sisteme similare, cât şi al reproiectării sistemului.
În cadrul proiectării arhitecturale a programelor, trebuie puse în discuţie organizarea modulelor de program, instrumentele şi tehnicile de reprezentare a arhitecturii programelor, căile de obţinere şi criteriile cantitative şi calitative de evaluare a structurii programelor.
- 33 -
Programele trebuie să fie caracterizate prin eficienţă, fiabilitate, flexibilitate şi inteligibilitate, motiv pentru care în procesul proiect ării lor trebuie aplicate următoarele principii:
• Principiul modulariză rii - a fost introdus odată cu programarea modular ă şi reprezintă aplicarea vechiului dicton „divide et impera" în dezvoltarea programelor. Conform acestui dicton, rezolvarea unei probleme complexe poate fi simplificată prin descompunerea ei în mai multe subprobleme independente, mai simple, a căror înţelegere şi rezolvare sunt mai la îndemână. Aplicarea acestui principiu presupune descompunerea unui program în subdiviziuni logice (module) ce pot fi uşor proiectate şi testate separat, f ăr ă a ţine seama de numeroasele detalii ale întregului program.
• Principiul abstractiză rii - permite descrierea a ce trebuie f ăcut şi nu cum trebuie f ăcut, oferind soluţiile cele mal bune de rezolvare a problemei, f ăr ă luarea în considerare a aspectelor de detaliu şi irelevante ale realităţii. Astfel, se realizează o mai bună stă pânire a complexităţii, prin structurarea programelor pe mai multe niveluri de abstractizare. Primul nivel al unui program este cel mai abstract şi ofer ă o imagine simplificată a acestuia, exprimată printr-o singur ă funcţie sau instrucţiune, în timp ce pe ultimul nivel se găsesc detaliile. Parcurgând în jos programul, componentele acestuia sunt descrise cu detalii tot mai numeroase.
• Principiul ordonă rii ierarhice - este strâns legat de principiul modularizării. El presupune nu doar descompunerea programului în păr ţi componente, ci şi aranjarea lor într-o structur ă ierarhică, sub formă arborescentă. Prin această ordonare se obţine un plus de inteligibilitate a programelor elaborate. Structura ierarhică reprezintă un mecanism puternic de creare a programelor uşor modificabile, deoarece permite eventuala renunţare la modulele situate pe un nivel, astfel încât modulele situate pe nivelurile inferioare să r ămână utilizabile şi să constituie baza unui nou program.
-34-
• Principiul conformă rii - potrivit căruia programele trebuie să fie realizate în conformitate cu cerinţele utilizatorului. • Principiul completitudinii - care constă în descrierea'completă a obiectivelor programului pe toate nivelurile ierarhice de descompunere.
ARHITECTURA SISTEMULUI MANAGERIAL LA NIVELUL GESTIONĂRII REŢELEI RUTIERE ADMINISTRATOR DRUM PRINCIPIUL MODULĂRII
ACTUL DE CONDUCERE
(MANAGERIAL)
PRINCIPIUL
MODUL SERVICIUL TEHNIC
MODUL SERVICIUL DE INVESTIŢII
ORDONĂRII IERARHICE
PRINCIPIUL COMPLETITUDINII
- urmărirea periodică a stării tehnice a reţelei administrate în exploatare - măsur ători periodice cu echipamente specifice pentru cuantificarea nivelului de degradare în vederea completării BĂ NCII DE DATE
- 35 -
- identificarea stării tehnice în raport cu reglementările tehnice în vigoare prin interpretarea datelor din teren în vederea stabilirii măsurilor de intervenţie preconizate - întocmirea unui stadiu tehnico-economic în vederea justific ării fondurilor necesare PRINCIPIUL ABSTRACTIZĂRII - întocmirea unui studiu tehnico-economic în vederea justific ării fondurilor necesare MANAGERUL
PRINCIPIUL ORDONĂ ORDONĂRII IERARHICE
SERVICIUL INVESTI ŢII
- analiza nivelului de serviciu existent - întocmirea documentaţiei de finanţare în vederea planificării lucr ărilor în planul strategic de interven ţie la reţeaua rutier ă
MANAGERUL
PRINCIPIUL ORDONĂ ORDONĂRII IERARHICE
MINISTER
• analiză în C.T.E. în vederea alocării fondurilor necesare
FONDURI ALOCATE PENTRU INTERVENŢIE LA DRUM PRINCIPIUL ORDONĂ ORDONĂRII
MANAGER -36-
IERARHICE
SERVICIUL LICITAŢII
CAIET DE
SARCINI
PRINCIPIUL CONFORMITĂŢ CONFORMITĂŢII II
ORGANIZAREA LICITAŢIEI DE PROIECTARE
PROIECTANT
IDENTIFICAREA SITUAŢIEI DIN TEREN (EXPERTIZA TEHNICĂ) ELABORAREA DOCUMENTAŢIEI TEHNICE CU SOLUŢII PROPUSE DE
INTERVENŢIE - FAZA P.A.C. - FAZA S.F.
ADMINISTRATOR DRUM
ANALIZA SOLUŢIILOR PROPUSE SI DEFINITIVAREA SOLUŢIEI Ă RK) AGREATE FUNCŢIE DE DURATA DE SERVICIU (ÎNTRE DOU PRINCIPIUL ABSTRACTIZĂ ABSTRACTIZĂRII
PROIECTANT
- COMANDĂ PENTRU PROIECT FAZA PT+DE+CS PRINCIPIUL CONFORMITĂŢ CONFORMITĂŢII II
ADMINISTRATOR DRUM
- 37 -
CONSTRUCTOR ÎNTOCMIREA DOCUMENTAŢIEI PENTRU
ANGAJARECONSULTANT PRINCIPIUL
LICITAŢIE CONSTRUCTOR
COMPLETITUDINII
EXECUŢIA INTERVENŢIILOR CONFORM PROIECTULUI PT+DE+CS PRINCIPIUL CONFORMĂ CONFORMĂRII
RECEPŢIA LUCR ĂRILOR
ADMINISTRATOR
Toate aceste elemente legate de sisteme, b ănci de date, programe, logica modulelor, algoritmi de prelucrare, arhitectura programelor, principii de lucru, stau la baza managementului pentru domeniul rutier şi reprezintă instrumentele principale de lucru pentru personalul decizional, care are responsabilităţi în direcţia justificării fondurilor necesare.
II.3
Implementarea sistemelor de programare a lucrarilor de
întreţ întreţinere si a resurselor financiare aferente în domeniul infrastructurii transporturilor rutiere [2] Domeniul proiectării şi modelarea sistemelor de întreţinere în timp la sectorul rutier au fost dezvoltate de Banca Mondial ă timp de mai bîne de 20 de ani prîn combînaţii între soluţii tehnice si economice la investiţii, precum si la -38-
elaborarea de standarde si strategii de aplicare. Aceste obiective analizate în programul american H.D.M. III (Highway Developement and Management) au fost dezvoltate de studii internaţionale I.S.O.H.D.M. sub forma unei extensii a modelului H.D.M. III, pentru a deveni un sistem îmbunat ăţit în managementul rutier, care să se adapteze mai bine la sistemul informatic. Noul H.D.M. IV este un sistem evoluat pentru PLANIFICAREA STRATEGICĂ, PROGRAMAREA LUCR ĂRILOR ŞI PREGĂTIREA PROIECTULUI DE APLICARE. Planificarea strategică conţine o analiză a reţelei rutiere, tipică solicitărilor pe termen lung, a strategiei programării lucr ărilor, a estimării dezvoltării acestei reţele a previzionării variantelor bugetare şi a scenariilor economice. Programarea lucr ărilor de intervenţie în cale reprezintă pregătirea şi construcţia ărilor de drumuri pe mai mulţi ani, precum şi programe bugetului aferent lucr
experimentale pe sectoare predeterminate şi verificări de laborator, unde se analizează diverse soluţii şi sunt identificate şi perioditizate soluţii optime. Întocmirea proiectului de aplicare reprezintă ultimul stadiu, unde beneficiile economice ale studiilor efectuate asupra drumului sunt analizate din punct de vedere al priorităţilor, pentru implementarea lor în documentaţia de execuţie. În aceasta fază se descriu optimizarea metodelor dezvoltate pentru STRATEGIA şi PROGRAMUL DE APLICARE dupa modelul HDM IV, în care raportul beneficiu/cost dictează perioditizarea lucr ărilor. ANALIZĂ DURATĂ SERVICIU
COSTURI MINIME EVALUARE STARE
INTRODUCERE DATE
Calcul beneficii
DEGRADARE
Perioditizare
REZULTATE
FWD IRI
ANALIZĂ PERIOADĂ BUGETAR
RAPOARTE ANALIZĂ
Figura 6 Toate elementele precizate se înscriu într-o schema analitică conform HDM IV, conform figurii 6.
- 39 -
NIVEL DE DEGRAD ARE
STARE TEHNICA ( Indice de stare)
SOLUTIE REMEDIERE
Foarte buna Is =100%
Colmatare Badijonare
Redus
Buna Is =90 - 100%
Tratament
Alerta
Satisfacator Is =80 - 90%
Rau
Rea Is =70 -80%
Foarte Rau
Foarte rea Is <70%
Foarte Redus
BUGET RESURSE
Covor asfaltic protectie
Consolidare
Refacere structura rutiera
C5 NATIONAL C4 GUVERN
COSTURI RELATIVE C3
A.N.D
(Ci ) C2 DRDP
C1 DRDP
Figura 7 Previzionarea trebuie să conduca la selectarea bugetului eficient şi a indicatorilor de performanţă necesar condiţiilor tehnice ale drumului, cu variante şi nivele de fundamentare. Lucr ările preconizate trebuiesc susţinute de o planificare economică la nivel de administra ţie rutier ă. În contextul celor prezentate se propune o schemă de analiză la nivelul factorilor de decizie pentru evaluarea stării tehnice la un moment dat pentru un drum luat în studiu, precum şi a soluţiilor de remediere cu costuri înglobate( Fig.7). În schema de lucru se propune un ciclu de analiză – investigare tehnico – economică. Astfel, după investigaţii în teren se determină indicii de stare la nivel de bancă de date D.R.D.P. (Direcţia Regională de Drumuri şi Poduri), funcţie de care se întocmesc rapoarte de necesitate către A.N.D. (Administraţia Naţională a Drumurilor). Nivelul de degradare solicită în faza de proiectare un anumit tip de -40-
intervenţie în cale. Cu aceasta ocazie se stabilesc şi costuri înglobate exprimate în schema prin costuri relative (globale). Acestea la rândul lor influen ţează politica bugetar ă la nivel central, unde se stabilesc priorităţile, precum şi resursele aprobate. În cazul prezentat, dacă lucr ările de întreţinere curente influenţează bugetul alocat la nivel de D.R.D.P., cheltuielile aferente la nivelul C 4 şi C5 pentru consolidarea structurii rutiere sau reconstrucţie afectează sume necesare mari, care sunt la dispoziţia guvernului respectiv la nivel de buget naţional. Din această cauză, pentru a nu se ajunge la aceste nivele de abordare, este necesar ă o investigare permanentă în teren şi intervenţii pentru remediere la timp, în vederea păstr ării zestrei drumului existent prin lucr ări de protecţie şi menţinere a calităţii suprafeţei de rulare la nivelul reglement ărilor în vigoare. În acest fel se men ţin condiţiile de siguranţa a circulaţiei şi de confort la parcurgerea traseului de către contribuabil, obiectiv primordial în activitatea lucr ătorilor din sectorul rutier.
Capitolul III
BANCA DE DATE CA SUPORT AL STRATEGIILOR
DE ÎNTREŢINERE ŞI A OPŢIUNILOR BUGETARE [3] III.1
Programul Pavement Management System
(P.M.S.) – Aspecte
generale de aplicare la drumurile din România
1.1 Sistemul P.M.S Preocuparea specialiştior a fost aceea de a defini obiectivele sistemului care să faciliteze evoluţia economică a programelor de reabilitare şi a programelor de la Direcţiile Regionale pentru întreţinerea drumurilor. Există trei nivele de analiză a acestor programe:
♦ analiza la nivel de reţea ce permite optimizarea bugetelor de întreţinere, ♦ programarea lucr ărilor ce permite determinarea priorităţilor de întreţinere şi optimizarea datelor de intervenţie, - 41 -
♦ analiza la nivel de proiect ce permite definirea drumurilor selecţionate pentru a fi întreţinute în funcţie de costuri şi beneficii deduse din lucr ările de întreţinere. Înaintea dezvoltarii modelelor şi strategiilor de întreţinere a drumurilor au fost necesare identificarea costurilor de gestionare a reţelei şi a modului de luare a deciziilor asupra preţurilor pentru întreţinerea drumurilor, ţînându-se cont astfel de tipurile de criterii utilizate în procesul decizional, de principalele efecte de aplicare a lucr ărilor de întreţinere definite şi de diferitele tipuri de strategii care s ă conducă la prevenirea degradărilor şi îmbunătăţirea stării tehnice a reţelei rutiere. Sistemul P.M.S. este structurat astfel: ♦ Baza de date – conţine date ce provin din:
• BCDTR (Banca Centrală de Date Tehnice Rutiere); • investigaţii de teren; • baza de date de trafic. ♦ Modelul economic de analiză - include costurile de exploatare a vehiculelor, costurile unitare pe lucr ări de întreţinere şi strategiile de întreţinere Cu ajutorul interfeţei VISAHDM se prelucrează automat datele ce se află în baza de date VISAGE. Rapoartele tehnice asupra stării tehnice a drumului sunt elaborate cu ajutorul programului SACARTO. În cadrul sistemului P.M.S. se utilizeaz ă modelul de analiză economică H.D.M. (Highway Design and Maintenance Standards Model), model ce simulează evoluţia stării drumurilor şi costurile în ansamblu. Rapoartele ce rezultă în urma acestui model se refer ă la:
• evoluţia în timp a parametrilor de stare; • selectarea celei mai bune strategii; • costuri – beneficii; • program de lucru pe termen lung.
-42-
Acest model H.D.M. poate fi cuplat cu programul EBM – HS (Expediture Budgetîng Model) pentru a putea utiliza fondurile în mod eficient în cadrul unor constrângeri bugetare. Arhitectura sistemului P.M.S. este prezentată în figura: CULEGERE DATE TEREN
BCDTR
TRAFIC
BAZA DE DATE VISAGE
STRATEGII DE INTRETINERE MODEL ECONOMIC HDM - MAN
VISAHDM
SACARTO
COSTURI DE EXPLOATARE A VEHICULELOR
COSTURI LUCRĂRI
RAPOARTE -
rapoarte tehnice; evolutia parametrilor de stare; selectarea celei mai bune startegii;
- costuri – beneficii; - program pe termen lung; - alocare resurse.
Figura 8 - Arhitectura sistemului P.M.S. 1.2 Activit ăţ i desf ăşurate în vederea implement ării sistemului P.M.S.pentru analiza economică
Pentru a putea implementa sistemul P.M.S., au fost elaborate instruc ţiuni specifice metodologiei de investigare a caracteristicilor st ării tehnice. Aceste instrucţiuni sunt:
• adaptarea manualului american SHRP pentru definirea tipurilor de degradări şi efectuarea releveelor specifice pe eşantioane de 30 m, precum şi elaborarea normativului AND 540;
- 43 -
• elaborarea “Instrucţiunilor tehnice privind metodologia de determinare a capacităţii portante cu deflectometrul FWD”; • elaborarea “Instrucţiunilor tehnice privind metodologia de determinare a planeităţii suprafeţei drumului cu echipamente APL 72 şi BUMP Integrator”; • elaborarea “Ghidului privind utilizarea sistemului P.M.S.”. În vederea implementarii sistemului P.M.S., s-au luat in consideratie urmatoarele documentatii : - manualul de utilizare a bazei de date VISAGE şi a programului VISAGE; - manualul de utilizare a programului SACARTO; - studii de caz pe un drum naţional.
Etape de realizare pentru analiza economică: 1. Analiza Economică
• analiza tuturor costurilor de transport corespunzătoare strategiilor alternative de întreţinere a drumurilor; • modelarea degradărilor de suprafaţă şi efectele întreţinerii drumurilor referitoare la acestea; • calculul costurilor anuale de construcţie, de întreţinere şi exploatare a vehiculelor; • compararea ansamblului de strategii de întreţinere. 2. Analiza Economică cu HDM – MAN • analiza fiecarei categorii de drumuri în acelea şi condiţii de stare, clasa de trafic şi clasa de portanţă. • rapoarte: a) tipul lucr ărilor de întreţinere pe perioada de analiză pentru fiecare strategie analizată. b) evoluţia indicelui IRI pe perioada de analiză şi pe strategie. c) beneficiul şi taxa internă de rentabilitate.
-44-
Structura modelului HDM este prezentată în figura 9.
Parametrii de analiza
Date despre drumuri
Starea drumurilor
Impactul asupra
MODEL HDM
Date despre vehicule
Costuri
Strategii
Analiza Economica
Alte optiuni
Iesire
Figura 9 - Structura modelului HDM III 3. Analiza Economică cu LOOP – MAN
• analizează pentru toate drumurile cu aceeaşi stare tehnică în condiţiile în care toate strategiile sunt aplicabile şi se dispune de fonduri suficiente: a) costurile pentru fiecare legatur ă HDM, strategie şi an al perioadei analizate ţia condiţiilor de stare pentru fiecare strategie şi an al b) evolu perioadei analizate 4. Analiza Economică cu EBM – HS
• se defineşte strategia sau grupul de strategii care produc un beneficiu total maxim pentru toate proiectele în limitele restric ţiilor bugetare (investiţii şi întreţinere curentă) pentru perioada bugetar ă stabilită • se aleg strategiile pentru proiectele r ămase pentru realizarea unui beneficiu optim cu resursele r ămase disponibile
- 45 -
1.3 Strategii de între ţ inere şi politici bugetare. Studiu de caz DN11 Km 129.00 - 179.00
Pentru a putea defini strategiile de între ţinere se parcurg următoarele etape:
• definirea costurilor unitare; • definirea politicilor de întreţinere; • definirea strategiilor. O politică de întreţinere este compusă din:
• întreţinere curenta; • reparare gropi prin plombare; • o serie de lucr ări de întreţinere (tratamente, covoare, ranforsări, etc.). Astuparea tuturor gropilor este o politică de întreţinere de referinţă ce se foloseşte întotdeauna. Lucr ările de întreţinere se pot programa la un anumit interval de timp. Acestea pot fi condi ţionate şi de parametrul IRI. Strategiile de întreţinere se compun din cel mult patru politici de între ţinere. Prima strategie trebuie să fie cea de referinţă, adică astuparea 100% a gropilor (strategia de bază), iar celelalte strategii se compar ă cu strategia de bază, programul HDM calculând avantajele economice ale acestor strategii. În cazul unor constrângeri bugetare se va folosi şi programul EBM - HS (Expediture Budgeting Model) care este un program de buget şi cheltuieli. În urma acestui program rezultă rapoarte în legătura cu tipul de lucrare optim, beneficiul şi costurile, iar proiectul cel mai rentabil este acela pentru care raportul beneficiu / cost este supraunitar. În urma unor investigaţii efectuate în primavara anului 1999 a rezultat un studiu pe DN 11 km 129+000 - 179+000. S-au luat în considerare costurile unitare a
-46-
lucr ărilor de întreţinere comunicate de D.R.D.P. Iaşi şi restrângerile bugetare alocate pentru lucr ările de întreţinere pe 10 ani, respectiv 0.500 mil. $. Pentru realizarea acestui proiect s-au definit 2 perioade bugetare: prima perioadă cuprinde primii trei ani, iar a doua perioada cuprinde ultimii şapte ani. În funcţie de starea tehnică a sectorului de drum s-au definit ca politici de întreţinere: plombarea tuturor gropilor (politica de referinţă), tratament simplu, covor în grosime de 4 cm, ranforsare (8 cm), covor în grosime de 5 cm cand IRI>3.5 şi covor în grosime de 5 cm când IRI>4.5. Astfel s-au alocat pentru primii trei ani 0.200 mil. $, iar pentru ultimii şapte ani s-au alocat 0.300 mil. $. Cu ajutorul programului EBM - HS, pentru fiecare secţiune omogenă (rezultată în urma prelucr ării datelor cu programul VISAHDM) se stabile şte un anumit tip de lucrare de întreţinere cu beneficiile şi costurile aferente. Raportul beneficiu / cost (B/C) poate rezulta subunitar sau supraunitar. Există patru situaţii:
• B/C > 1 pentru toate secţiunile omogene ⇒ soluţiile optime se aplică ca atare • B/C > 1 pentru majoritatea secţiunilor omogene ⇒ se aplică soluţia optimă aferentă fiecărei secţiuni omogene, f ăr ă a se elimina cele care au raportul B/C < 1
• B/C < 1 pentru majoritatea secţiunilor omogene ⇒ se impune refacerea completă a studiului
• B/C < 1 pentru toate secţiunile omogene ⇒ se impune refacerea completă a studiului În următoarea schema se prezintă tipurile de lucr ări programate pe perioada de 10 ani (Fig.10).
- 47 -
•
-48-
Pentru funcţionarea eficientă a sistemului PMS, sunt necesare:
♦ actualizarea permanentă a bazei de date VISAGE; ♦ actualizarea bazei de date cu date provenite din investigaţiile din teren; ♦ formarea unor echipe de lucru PMS la nivelul direc ţiilor regionale şi menţinerea aceluiaşi personal tehnic pentru buna exploatare a sistemului; ♦ coordonarea şi urmărirea modului de utilizare a sistemului PMS ; ♦ necesitatea dotării direcţiilor regionale cu aparate de tipul Bump Integrator, pentru determinarea planeităţii suprafeţei drumurilor, şi a unui echipament pentru evaluarea stării de degradare, tip VISIROAD, care s ă asigure culegerea în timp a datelor din teren
♦ programarea lucr ărilor de întreţinere pe baza analizei economice cu ajutorul PMS; ♦ extinderea calibr ării modelului HDM pentru toate tipurile climatice şi toate tipurile de structuri rutiere existente, supuse la solicitări diferite. Deasemenea este necesar ă definirea unor tipuri de lucr ări de întreţinere specifice, care vor sta la baza stabilirii politicilor şi strategiilor de întreţinere întrun mod unitar în vederea justificării finanţării lucr ărilor.
III.2 Capacitatea portantă redusă, cauză principală a degradării îmbrăcămintei rutiere [4]
.2.1. Capacitatea portant ă a structurii rutiere în raport cu starea de degradare a suprafe ţ ei carosabile
Unele tipuri de degradare ale îmbr ăcămintei bituminoase pot fi considerate drept un indicator al capacităţii structurii rutiere de a prelua în continuare
- 49 -
solicitările traficului. Din p ăcate, lucr ările de întreţinere pot modifica aspectul suprafeţei carosabile, ascunzând starea de degradare reală a structurii rutiere. Utilizarea deflectometrelor cu sarcină dinamică a permis evidenţierea faptului că unele caracteristici ale bazinului de deflexiune al suprafeţei deformate sub sarcină a structurii rutiere pot fi corelate cu performanţa structurală a drumului. Starea de degradare a îmbr ăcămintei bituminoase este considerată că reflectă "sănătatea" structurii rutiere. Din acest motiv, ea este utilizat ă în definirea stării tehnice a drumului în majoritatea metodologiilor de gestionare a re ţelelor de drumuri. Ea este considerată că poate da informaţii atât asupra capacităţii portante a structurii rutiere, cât si asupra capacităţii funcţionale a drumului. Din păcate, lucr ările de întreţinere periodică, ca de exemplu, tratamentele bituminoase sau straturile bituminoase foarte subţiri maschează starea de degradare reală. Aceste lucr ări modifică caracteristicile funcţionale ale suprafeţei de rulare, îmbunătăţind siguranţa si confortul circulaţiei. Ele nu au în general un efect de îmbunătăţire a capacităţii portante a drumului, decât în m ăsura în care prin impermeabilizarea suprafeţei, apa nu mai poate pătrunde de sus în jos în structura rutier ă. 2.2 Aprecierea performan ţ ei structurii rutiere
Performanţa structurii rutiere este măsura în care aceasta îndeplineste obiectivele principale pentru care a fost construită. Astfel, Haas defineste în 1994 opt obiective, dintre care cele mai importante sunt următoarele: - economii maxime sau cel puţin rezonabile, pentru administratori şi utilizatori; - siguranţă în exploatare maximă sau cel puţin adecvată; - viabilitate maximă sau cel puţin rezonabilă pe toată perioada de exploatare. -50-
Conceptul de performanţă poate fi diferenţiat în: - performanţă structurală; - performanţă funcţională. Teoretic, atât performanţa structurală, cât si cea funcţională, se corelează cu starea de degradare, care afectează capacitatea de preluare de către structura rutier ă a solicitărilor datorate traficului şi caracteristicile funcţionale ale drumului. Examinarea modului de comportare în exploatare a reţelelor naţionale de drumuri din fiecare ţar ă participantă la Acţiunea COST 333 a permis clasificarea mecanismelor de degradare, de la cele mai importante la cele mai puţin importante şi anume:
1. producerea f ăgaşelor în straturile bituminoase; 2. fisurarea iniţiată la suprafaţa îmbr ăcămintei bituminoase; 3. denivelarea longitudinală; 4. pierderea rezistenţei la alunecare; 5. fisurarea longitudinală pe urma roţilor; 6. fisurarea iniţiată la partea inferioar ă a stratului de bază bituminos; 7. fisurarea generală a suprafeţei; 8. dezgr ădinarea la suprafaţă a îmbr ăcămintei bituminoase, 9. producerea de f ăgaşe la nivelul patului drumului; 10.umflarea din îngheţ; 11.uzura îmbr ăcămintei bituminoase datorită circulaţiei; 12.fisurarea la temperaturi scăzute. Dimensionarea structurii rutiere sau a straturilor de ranforsare are drept obiectiv minimalizarea acţiunii mecanismelor de degradare. Metodele analitice de dimensionare utilizate în majoritatea ţărilor europene, ca şi în ţara noastr ă, se bazează pe următoarele criterii:
- 51 -
• deformaţia specifică de întindere admisibilă la partea inferioar ă a straturilor bituminoase; • deformaţia specifică de compresiune admisibilă la nivelul patului drumului. Rezultă deci, că mecanismul de degradare acceptat conform primului criteriu de dimensionare este oboseala la întindere repetată a straturilor bituminoase. Procesul de fisurare începe la partea inferioar ă a pachetului de straturi bituminoase, cu aderenţă între ele. După o durată de timp, în funcţie de numărul de solicitări şi de grosimea straturilor bituminoase, fisurile se transmit la suprafaţa îmbr ăcămintei bituminoase. Din acest motiv, legea de oboseală trebuie să fie corelată cu condiţia suprafeţei rutiere la sfâr şitul duratei de viaţă. Astfel, la noi în ţar ă, au fost adoptate două legi de oboseală şi anume:
• Nadm = 4,27 x 108 x εr -,3,97 , pentru durata de viaţă până la condiţia "critică", definită de prima apariţie a fisurilor pe urma roţilor. Această lege de oboseală este utilizată la dimensionarea drumurilor mai importante, cu un trafic de calcul de peste un milion osii standard;
• Nadm = 24,5 x 108 x εr -,3,97 , pentru durata de viaţă până la condiţia "degradare", definită prin existenţa unor suprafeţe degradate mari pe urma roţilor. Această lege de oboseală este acceptată pentru dimensionarea drumurilor mai puţin importante, cu un trafic de calcul de cel mult un milion osii standard. Acest criteriu de degradare se situează după clasificarea membrilor Acţiunii COST 333 pe locurile 5, 6 şi 7. Al doilea criteriu de dimensionare ia în considerare legile de deformare permanentă ale pământului de fundare, cu formă simplificată Nadm = a x εz-b . În funcţie de importanţa drumului, acestă relaţie capătă următoarele expresii:
• Nadm = 2,10 x 109 x εz-3,70 pentru durata de viaţă până la condiţia "critică", definită de apariţia pe urma roţilor a unui f ăgaş cu adâncimea de 10 mm;
-52-
• Nadm = 8,36 x 109 x εz-3,57 pentru durata de viaţă până la condiţia "degradare", definită de apariţia pe urma roţilor a unui f ăgaş cu adâncimea de 20 mm. Se observă că acest mecanism de degradare figurează după importanţă pe locul 9. La noi în ţar ă el este specific structurilor rutiere suple pe drumurile judeţene, alcătuite din straturi bituminoase cu grosimi relativ reduse pe straturi de funda ţie din materiale granulare. Reiese în consecinţă că principalele degradări nu sunt datorate unei performanţe structurale scăzute şi că metodologia de dimensionare nu ia în considerare toate mecanismele de degradare. Acceptarea stării de degradare la aprecierea stării tehnice a unui drum ridică următoarele întrebări:
Cum este mascată starea de degradare de către lucr ările de întreţinere?
În ce măsur ă starea de degradare determină performanţa funcţională?
În ce măsur ă starea de degradare poate fi corelată cu performanţa structurală?
Imposibilitatea de a r ăspunde în special la ultima întrebare a determinat ca un indicator important al performanţei structurale să fie deformabilitatea sub sarcină a structurii rutiere. Este bine cunoscut faptul că deflectometrele cu pârghie şi deflectograful Lacroix sunt utilizate de decenii la noi în ţar ă pentru măsurarea deformabilităţii structurii rutiere. Deflexiunea este o măsur ă a performanţei structurale a drumului. Ipoteză valabilă în cazul unui spaţiu semiinfinit, ea nu se verific ă teoretic pentru un sistem stratificat. Din acest considerent, se afirmă în anul 1999, că pentru structuri rutiere, deflexiunea nu poate constitui un substitut al capacităţii portante ale acestora. O metodă modernă de investigare a capacităţii portante a drumurilor este prin utilizarea echipamentelor Dynatest 8000 FWD si 8081 HWD. Principalul avantaj al - 53 -
folosirii acestor echipamente faţă de cele clasice constă în posibilitatea măsur ării bazinelor de deflexiune ale suprafeţei deformate sub sarcină. Poate bazinul de deflexiune să constituie o măsur ă a performanţei structurale a drumului? Măsur ări cu deflectometrele cu sarcină dinamică au permis să fie evidenţiat faptul că bazinul de deflexiune poate furniza informaţii asupra caracteristicilor structurii rutiere si asupra comportării în exploatare a acesteia. 2.3 Corela ţ ia dintre deflexiunea sub sarcină şi caracteristicile structurii
rutiere
Între deflexiunea sub sarcină şi caracteristicile structurii rutiere suple exist ă corelaţii foarte strânse, de forma: d20 = 1136 – 0,013 E1 – 2,332 E p –25,425 NS
r = 0,953
în care: d20 este deflexiunea măsurată cu senzorul 1, sub placa de încărcare, la temperatura de referinţă de 20°C; E1
- modulul de elsticitate dinamic al mixturii asfaltice la temperatura de
20°C, în MPa; E p NS r
- modulul de elasticitate dinamic al p ământului de fundare, în MPa; - numărul structural al structurii rutiere; - coeficientul de corelaţie.
Utilizat în metodologia AASHTO, num ărul structural este un număr abstract, care exprimă rezistenţa structurală a structurii rutiere si se stabileste cu relaţia: NS = Σ aI . hi în care aI este coeficientul structural al stratului "i", iar h I , grosimea stratului "i". Coeficientul structural este o măsur ă a abilităţii relative a materialului de a
-54-
îndeplini funcţia de component structural în structura rutier ă şi este în funcţie de modulul de elasticitate dinamic al materialului. Pentru valori medii ale caracteristicilor structurii rutiere şi anume: E1 = 2500 MPa; E p = 100 MPa; NS = 13 o variaţie cu ±10% a unei caracteristici (celelalte dou ă r ămănând constante), determină variaţii ale deflexiunii conform tabelului. Variaţia deflexiunii pentru o varia ţie de ±10% a caracteristicilor structurale Tabelul 1 Domeniul de variaţie
Δd%
E1 = 2250…2750 Mpa
± 0,60 %
E p = 90…110 Mpa
± 4,32 %
NS = 11,7…14,3
± 6,12 %
Reiese deci, că variaţia deflexiunii este determinată de modificarea capacităţii portante a pământului de fundare şi de cea a numărului structural. 2.4 Corela ţ ia dintre starea de solicitare a structurii rutiere şi bazinul de
defle xiune
Studii efectuate au evidenţiat faptul că bazinul de deflexiune poate da informaţii directe asupra stării de solicitare a structurii rutiere. Astfel, se constat ă existenţa unor corelaţii foarte strânse (coeficientul de corelaţie are valori mai mari de 0,99) între deformaţiile specifice implicate în dimensionare şi deflexiunile măsurate la diferite distan ţe de placa de încărcare şi anume:
εr = 12,983 – 0,011x d 0 + 1,124 x d300 − 1,394 x d600 + 0,635 x d900 – 0,389 x d1500 r = 0,993
εz = −36,098 + 0,900x d0 − 0,118 x d300 + 1,247 x d600 – 2,698 x d900 + 1,750 x d1500
r = 0,992 - 55 -
în care d0 , d300 ,d600 ,d900 si d1500 sunt deflexiunile măsurate în centrul plăcii de încărcare, respectiv la distanţele de 300 mm, 600 mm, 900 mm si 1500 mm. Între valorile deformaţiilor specifice calculate cu aceste relaţii şi cele calculate cu programul CALDEROM se obţin următoarele erori:
• pentru εr : Δεr med.= 0,84 % , variind între Δεr min.= − 11,64 % si Δεr max. = 17,77 %;
• pentru εz : Δεz med. = −1,341 %, variind între Δεz min. = − 28,05 % si Δεz max. = 20,30 %. O corelaţie semnificativă (coeficientul de corelaţie este egal cu 0,794) s-a obţinut între modulul de elasticitate dinamic al p ământului de fundare (Ep, MPa) şi bazinul de deflexiune şi anume: Ep = 282,261 + 0,352x d 0 − 0,247 x d300 + 0,181 x d600 – 1,919 x d900 + 0,763 x d1500
r = 0,794
în care d0 , d300 ,d600 ,d900 si d1500 au aceleaşi semnificaţii de mai sus. În concluzie investigaţiile nedistructive cu deflectometrele cu sarcină dinamică permit stabilirea performanţei structurale a drumurilor. Acest lucru este demonstrat prin evidenţierea existenţei unor relaţii între diferitele caracteristici ale bazinului de deflexiune si caracteristicile structurale sau componentele deformaţiei specifice ale structurii rutiere sub solicitare, implicate în dimensionare. Aceste corelaţii permit stabilirea cauzelor degradării premature a îmbr ăcămintei rutiere şi aprecierea capacităţii portante a structurii rutiere, în vederea anticip ării măsurilor preconizate de intervenţie în cale, precum şi în vederea prognozării costurilor înglobate.
-56-
2.5 Studiu de caz – Metoda de dimensionare a ramforsării structurilor rutiere PHONIX DESIGN PROGRAM [5]
Metodologia de investigare nedistructivă a stării structurale a drumurilor a fost stabilită prin aplicarea la condiţiile ţării noastre a Manualului pentru încercări FWD în programul de urmărire a performanţelor îmbr ăcăminţilor rutiere pe termen lung (Manual for FWD Testing in the Long-Term Pavement Performance Program) elaborat în cadrul Programului Strategic American de Cercetare Rutier ă. Determinările de capacitate portantă se utilizează la stabilirea capacităţii portante pe toate categoriile de drumuri publice, în următoarele scopuri: a) determinarea stării tehnice a drumurilor, în conformitate cu instruc ţiunile CD 155 şi cu sistemul PMS; b) verificarea capacităţii portante a sistemelor rutiere executate pe drumuri noi; c) dimensionarea straturilor de ranforsare realizat din materiale bituminoase, în cadrul sistemelor rutiere flexibile şi mixte; d) controlul calităţii execuţiei lucr ărilor în cazul lucrarilor noi de drum şi a modernizării celor existente.
Principiul metodei constă în efectuarea de măsur ători ale deplasărilor verticale (deflexiuni) ale sistemului rutier deformat sub solicitarea dinamic ă a unei greutăţi, care cade pe o placă (de încărcare aflată în contact cu suprafaţa rutier ă). Măsurarea se face în centrul de aplicare al plăcii şi în alte cinci puncte situate la distanţe prestabilite (prin construcţia echipamentului) faţă de acesta, pe o direcţie paralelă cu axul drumului, prin intermediul unor geofoni. C ăderea greutăţii pe placa de încărcare produce în fiecare punct de măsurare o solicitare a cărei variaţie este de formă sinusoidală, cu amplitudinea maximă în centrul plăcii care descreşte pe măsur ă ce creşte distanţa de poziţionare a geofonilor faţă de centrul plăcii de încărcare.
- 57 -
Deflectometrul FWD este alcătuit din următoarele componente principale: - vehicul de tractare; - trailer (semiremorcă); - subansamblul plăcii (placa de încărcare); - subansamblul greutăţii care cade şi a grinzii cu geofoni; - cutie de control; - sistem de alimentare cu energie electrică; - echipament de înregistrare; - computer (laptop); - control pentru măsurarea distanţei (“digitrip” sau “trip counter”) parcurse de la un punct de măsurare la următorul punct. Pentru simularea solicitării roţilor osiei standard de 100 kN (10tf) sau 115 kN (11,5tf), se adoptă următorii parametrii de încărcare: - masa greutăţii care cade: 240 kg - 300kg; - solicitarea maximă: 100 kN - 115 kN; - înălţimea de cădere: 25 cm - 30 cm; - diametrul plăcii de încărcare: 30 cm; - durata de solicitare: 25 - 30 ms (0,025 - 0,030 s). For ţa de solicitare este transferată sistemului rutier prin intermediul structurii de oţel, celulei de înc ărcare şi plăcii de încărcare. Amplitudinea for ţei de solicitare poate fi modificată prin creşterea sau reducerea numărului de greutăţi care cad sau modificarea înălţimii de cădere.
-58-
Creşterea sau reducerea numărului de greutăţi se face adăugând sau retragând greutăţi (sub forma unor discuri plate de 30 kg fiecare, alc ătuite din două jumatăţi e gale, cu un orificiu în mijloc, care s ă permită montarea lor în jurul cilindrului ce protejează pistonul de ridicare al greutăţilor Sistemul de măsurare al deflexiunilor este format din 6 ( şase) geofoni. Primul geofon este montat în centrul plăcii de încărcare, iar restul de 5 (cinci) geofoni sunt montaţi pe o grindă, amplasată în axa longitudinală a echipamentului formând o dreaptă înpreună cu geofonul şase. Cei cinci geofoni sunt amplasaţi la diferite distanţe faţă de centrul plăcii de încărcare (unde se află situat primul geofon). Distanţele la care se află amplasaţi geofonii faţă de centrul plăcii de încărcare sunt date în mm, după cum urmează: 0;
[mm]
330; 500; 800; 1100; 1400;
Configuraţia amplasării geofonilor nu va fi modificat ă pe parcursul măsur ătorilor ce se efectuează în acelaşi scop. Grinda orizontală culisează în plan vertical, permiţând coborarea sau ridicarea automată a senzorilor în acelaşi timp cu coborârea sau ridicarea subansamblului tălpii (plăcii de încărcare). Supor ţii senzorilor sunt dotaţi cu resoarte, permiţând un contact eficient între senzori şi suprafaţa drumului.
Controlul pentru înregistrarea distanţei (trip counter) are o unitate de afişare cu 6 (şase) cifre montată pe consola de telecomandă (digitrip / trigger) şi înregistrează automat informaţia privind distanţa parcursă. ăsurarea temperaturii medii a Senzorul de temperatură permite m
suprafeţei drumului şi a stratului de aer situat imediat deasupra acesteia, valorile acestora fiind transmise automat echipamentului de înregistrare prin senzorii de temperatur ă. Etapele curente de măsurare a deformabilităţii drumurilor, în vederea evaluării stării tehnice a drumurilor, se stabilesc la 3 ... 6 ani, în func ţie de categoria drumului: - 59 -
- drum european
3 ani;
- drum naţional principal
4 ani;
- drum naţional secundar şi drum judeţean - drum comunal
5 ani; 6 ani.
Etapele curente de măsurare a deformabilităţii drumurilor, în vederea dimensionării grosimii straturilor de ranforsare, se stabilesc în func ţie de categoria drumurilor: - autostr ăzi, drumuri expres şi europene
18 luni;
- str ăzi şi celelalte categorii de drumuri
24 luni.
Perioadele de efectuare a măsuratorilor privind capacitatea portantă cu deflectometrul Phonix sunt acele perioade în care complexul rutier lucreaz ă în cele mai defavorabile condiţii hidrologice şi anume: - primavara, imediat după dezgheţ şi până la cel mult 15 zile după perioada ploilor de primavar ă (aprilie - mai); începutul acestei perioade corespunde momentului în care temperaturile, în pământul din patul drumului depăşesc 0oC (în mod înformativ, după o perioada de minimum 10 zile, cu valori medii zilnice ale temperaturii aerului pozitive, dar nu mai mici de +5oC); - toamna, după un număr suficient de zile (aproximativ 10 - 15 zile) de ploi care au condus la crearea condiţiilor hidrologice defavorabile, conform prevederilor Instrucţiunilor ind. CD 31 - 94. Ranforsările cu straturi bituminoase se includ în activitatea de reparaţii curente a drumurilor publice şi se execută pentru sporirea capacităţii portante a drumurilor. Dimensionarea straturilor bituminoase de ranforsare impun cunoaşterea unor date privind istoria sectorului de drum ce urmează să fie ranforsat: - anul modernizării drumului şi modul de alcătuire al structurii rutiere; - anul de execuţie al unor covoare bituminoase şi a unor eventuale ranforsări anterioare şi grosimile acestor straturi bituminoase; -60-
- caracteristicile geotehnice ale pământului de fundaţie; - regimul hidrologic al complexului rutier; - deformabilitatea sub sarcina a complexului rutier, caracterizată prin bazinul de deformaţie rezultat în urma măsur ătorilor cu deflectometrul cu sarcina dinamică. Dimensionarea straturilor bituminoase de ranforsare se bazează pe următoarele criterii: - criteriul deformaţiei de întindere admisibilă la baza straturilor bituminoase noi; - criteriul deformaţiei de întindere admisibilă la baza straturilor bituminoase vechi; - criteriul efortului de compresiune admisibil la partea superioar ă a stratului din materiale granulare; - criteriul efortului de compresiune admisibil la nivelul pamantului de fundare. Metoda de dimensionare permite stabilirea grosimii totale a straturilor de ranforsare pe baza unui calcul iterativ, astfel încât s ă fie satisfacute criteriile de dimensionare de mai sus. Prezenta metodă se aplică numai în cazurile în care solicitarea structurii rutiere ranforsate, ca urmare a circulaţiei vehiculelor, justific ă următoarele ipoteze de degradare: - fisurare prin oboseală a straturilor bituminoase; - deformare permanentă a pământului de fundaţie. Dimensionarea straturilor de ranforsare cu DESIGN PROGRAM implică următoarele faze:
- 61 -
- calculul modulilor de elasticitate dinamici, corespunzători fiecărui strat rutier; - determinarea duratei de viaţă reziduală; - calculul grosimii totale a straturilor de ranforsare. Programul de calcul cu Phonix Design Program permite calculul modulilor de elasticitate numai pentru structuri rutiere compuse din unu până la patru straturi. Prima etapă a programului constă în calculul modulului de elasticitate dinamic al pământului de fundaţie (Esub), pe baza valorilor deflexiunilor înregistrate de ultimii trei geofoni (cei afla ţi la cea mai mare distanţă faţă de placa de încărcare). Modulul de elasticitate al p ământului de fundare (Em) se calculează cu formula: ⎛ σ ⎞ n Em = C ⎜ ⎟ ⎝ σ r ⎠
unde: C = constanta materialului, numită “constantă”; n = constanta materialului, numită “exponent”; σr = efort de rezistenţă (admisibil); σ = efortul actual (efectiv). Plecând de la valoarea modulului de elasticitate dinamic al p ământului de fundaţie, prin iteraţii succesive, se calculează modulii de elasticitate dinamici ai celorlalte straturi. Modulii de elasticitate ai straturilor rutiere ce alcatuiesc structura rutier ă se determină cu formula: E=
( 1 − γ 2 ) ⋅ σ o ⋅ a 2 d i r i
unde:
γ = coeficientul lui Poisson; σo = sarcina uniform distribuită pe placa de încărcare; a = raza plăcii de încărcare; di = deflexiunea măsurată de geofonul “I”; r i = distanţa de la centrul plăcii de încărcare la geofonul “I”. -62-
Programul efectuează un număr de iteraţii (max. 50) până când între curba teoretică trasată pe baza unor valori teoretice E1, E2, E3, Em obţinute pe baza datelor privind structura rutier ă şi a valorii modulului de elasticitate al p ământului şi curba rezultată în urma măsur ătorilor, există o diferenţă mai mică de 2%. Dacă
se îndeplineşte această condiţie, valorile obţinute în final pentru curba m ăsurată, reprezintă valorile modulilor straturilor în punctul considerat. Calculul modulilor de elasticitate E 1, E2, E3, Em se bazează pe metoda grosimilor echivalente. În vederea asigur ării unei corelări între metoda grosimilor echivalente şi teoria elasticităţii, modulul de elasticitate al stratului 2, intervine în calculul grosimii echivalente a straturilor, conform formulei: ⎡ ⎛ ⎛ ⎞ 2 ⎞ 2 ⎤ ⎢ ⎜ 1 ⎟ ⎥ ⎜ 1 ⎟ ‘ E 2 = Em ⋅⎜ μ ⎟ + E 2 ⋅ ⎢1 − ⎜ μ ⎟ ⎥ 2 2 ⎢ ⎜ + 1⎟ ⎥ ⎜ + 1⎟ ⎝ a ⎠ ⎣ ⎝ a ⎠ ⎦
unde: E‘2 = modulul de elasticitate corectat al stratului 2 (granular); E2 = modulul de elasticitate al stratului 2; Em = modulul de elasticitate al p ământului de fundare; a = raza plăcii de încărcare;
μ2 = grosimea straturilor. Durata de viaţă reziduală este definită drept numărul de ani în care structura rutier ă poate prelua solicitările datorate traficului de perspectivă. Pentru determinarea duratei de viaţă reziduală se calculează mai întâi modulul de elasticitate (E) al straturilor bituminoase existente, corespunzător temeperaturii de proiectare de 20oC:
- 63 -
E20 =
E t ⎞ ⎛ log ⎜ t 0 ⎟ ⎟ 1 − 2⎜ log 2 , 718 ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ ⎠
unde: t = temperatura de măsurare; t0 = temperatura de proiectare. Apoi se calculează un modul de elasticitate echivalent pentru straturile bituminoase existente şi cele de ranforsare: Eech =
E100 ⋅ 100 + E >100 ⋅ 100 + μ > 100 μ
>100
unde: E100 = modulul de elasticitate pentru straturi bituminoase cu grosime total ă mai mică de 100 mm; Eμ>100 = modulul de elasticitate pentru straturile bituminoase ce depăşesc 100 mm;
μ>100 = grosimea totală a straturilor bituminoase, minus 100 mm. Deformaţia specifică de întindere la baza straturilor bituminoase se calculează cu formula:
ε=
+ σ z 2 E 1
σr
unde:
σr = efortul radial de întindere; σz = efortul vertical; E1 = modulul de elasticitate al straturilor bituminoase. Deformaţia specifică de întindere (ε) este funcţie de volumul de trafic, exprimat în osii standard şi se determina astfel:
ε = 10log(B)-0,176log(N)+ 2,533 unde: B = conţinutul de bitum, %; -64-
N = volumul de trafic de calcul (Nc) pentru perioada de proiectare, exprimat în osii standard (m.o.s). Pentru verificarea criteriului efortului vertical admisibil la nivelul stratului din materiale granulare se utilizează următoarele legi, funcţie de valoarea modulului de elasticitate a materialelor. E ≤ 160 Mpa
σ = 10-0,307log(N) + 1,161log(E) - 1,638 E > 160 Mpa
σ = 10-0,307log(N)+0,978log(E) - 1,234 unde: E = modulul de elasticitate al materialului granular; N = volumul de trafic de calcul (Nc) pentru perioada de proiectare exprimată în osii standard Formulele de mai sus sunt transpuse grafic în funcţie de σ si Nc. Durata de viaţă reziduală se determină pentru fiecare punct de măsurare. Grosimea straturilor bituminoase de ranforsare se calculează în funcţie de perioda de proiectare dacă durata de viaţă reziduală este mai mică decât perioada de proiectare. Din studiile comparative conduse folosind în paralel această metodă şi metoda analitică a reieşit că între rezultatele obţinute prin cele două metode nu apar diferenţe semnificative. Evaluarea perioadică a capacităţii portante reziduale a fiecărui drum aflat în exploatare, permite cunoaşterea rezervelor de rezistenţă structurală la solicitările anticipate şi permite limitarea încărcărilor pe osii la vehiculele grele sau m ăsuri de ramforsare necesare.
- 65 -
III.3 SISTEM ÎNTEGRAT DE INVESTIGARE "IN SITU" A STĂRII TEHNICE A DRUMURILOR [6] 3.1 Echipamente complexe de achizi ţ ie a datelor din teren
Lucrarea prezintă echipamentele performante, pentru investigarea stării tehnice a drumurilor,echipamente care permit culegerea de date în regim continuu şi prelucrarea lor în sistem integrat. Datele ob ţinute sub formă de fişiere
informatice, scheme itinerar şi imagini pot fi restituite în mod unitar sau la comandă, în funcţie de necesităţile utilizatorului. Programul de dezvoltare a reţelei de drumuri din ţara noastr ă, obiectiv prioritar în politica de integrare a României în Uniunea Europeană, impune conformarea la normele tehnice europene în ceea ce priveste caracteristicile drumurilor. În acest scop este importantă cunoaşterea stării tehnice reale a reţelei rutiere, ca pe baza rezultatelor investigaţiilor efectuate să poată fi luate măsurile ce se impun pentru asigurarea securităţii utilizatorului drumului. Venind în întâmpînarea acestui deziderat, se pot utiliza echipamentele cele mai moderne şi de mare randament pentru investigarea stării tehnice a drumurilor de genul: un laborator mobil, multifunc ţional ASTRA şi un DEFLECTOGRAF Lacroix modernizat, care furnizează datele necesare fie pentru stabilirea punctuală a stării tehnice a unui sector sau a unui traseu de drum, fie pentru verificarea reţelei naţionale sau judeţene de drumuri . Datele sunt achiziţionate si prelucrate în sistem întegrat cu ajutorul programului
ASTRA2000
instalat
pe
microcalculatorul
echipamentului
multifuncţional ASTRA.
3.1.1
ECHIPAMENTUL MOBIL MULTIFUNCŢIONAL ASTRA
Acesta culege în timp real date despre drum cu ajutorul unui set de aparate grupate pe un microbuz Renault, care se deplasează cu viteza de 30...80 km/h. Aparatele, coordonate de un microcalculator central, achiziţionează informaţii -66-
(imagini şi măsur ători) şi le livrează sub formă de fişiere informatice, scheme itinerar şi imagini. Achizi ţia datelor priveşte:
• distanţa parcursă; • starea de degradare a drumului; • planeitatea suprafeţei ( coeficientul IRI); • grosimea straturilor rutiere prin sistem radar; • aspectul suprafeţei, drumul şi împrejurimile, marcaje, prin fotografiere digitală continuă; • poziţia în sistem GPS ( Global Positionning System); Ansamblul informaţiilor poate fi restituit fie în mod unitar, fie la comandă, în funcţie de necesităţile utilizatorului. Echipamentul ASTRA are în componenţă: a) RADAR PORTABIL, aparat de mare randament care realizează un releveu practic continuu al grosimilor straturilor sistemului rutier, cu posibilitate de operare până la viteze de 80 km/h, cu software de calibrare, achizi ţie de date şi înregistrare pe calculator îmbarcat. Aparatul permite, în acelasi timp, decelarea eterogenităţilor înterne ale straturilor sau neuniformităţilor la înterfeţe (existenţa sau lipsa aderenţei între straturi). Performanţele aparatului sunt :
• adâncime de investigare : aproximativ 60 cm; pas de măsurare : minim 0,5 m; b) BUMP ÎNTEGRATOR (ÎNTEGRATOR–AMORTIZOR), pentru determinarea uniformităţii suprafeţei de rulare cu sistem integrat de determinare a coeficientului IRI şi dispozitiv Merlin de etalonare a acestuia. Principiul de măsurare se bazează pe înregistrarea mişcării verticale a roţii autovehiculului datorită neuniformităţii drumului.
- 67 -
-68-
Rezultatele se exprimă fie printr- un coeficient global IRI , fie printr-o diagramă continuă. c) SISTEM DE VIZUALIZARE ŞI POZIŢIONARE în timp real a degradărilor sistemului rutier cu înregistrarea lor automată.
• d) ECHIPAMENT DIGITAL PENTRU FOTOGRAFIERE continuă a drumului. precizie de măsurare : 5 % din grosimea măsurată; e) TRANSVERSOPROFILOGRAF NUMERIC VEC 450 pentru măsurarea profilului transversal sau longitudinal al drumului, cu achiziţie de date şi înregistrare continuă pe calculatorul echipamentului. Aparatul are o pârghie metalică de 4 m asezată pe supor ţi culisanţi, cărucior mobil, trei captori (un captor pentru măsurarea pantei transversale a drumului - înclinometru, un captor de deplasare orizontală, un captor de deplasare verticală) şi un calculator. Transversoprofilograful efectuează achiziţia punctelor de măsur ă după un pas etalon pe toată distanţa de măsurare:
• măsurare verticală: + 50 mm până la – 150 mm, cu precizie sub 0,5 %; • măsurare orizontală până la 3500 mm, cu precizie sub 1%. Aparatul este utilizat pentru urmărirea evoluţiei profilului transversal al drumului (relevarea f ăgaselor) sau pentru studierea influenţei diferitelor utilaje de lucru asupra evoluţiei profilului transversal în timpul lucr ărilor de ranforsare. 3.1.2
DEFLECTOGRAF LACROIX perfecţionat,
Este un echipament care măsoar ă în regim contînuu deflexiunile sistemului rutier sub osia de 11,5 tone, la viteza de 3 ... 4 km pe or ă, cu distanţa între profile de 3,4 ... 3,6 m, cu sistem electronic de măsur ă şi înregistrare automată a datelor. Echipamentul realizează:
• urmărirea reţelei rutiere şi studiul evoluţiei sub trafic; - 69 -
• detectarea zonelor cu defecţiuni în vederea ranforsării; • controlul execuţiei şi eficacitatea ranforsărilor; • supravegherea pe timp de iarnă a reţelei rutiere (punerea sau ridicarea barierelor de dezgheţ). Metodologia de lucru – Studiu de caz
Cu ajutorul echipamentelor menţionate au fost efectuate verificări ale stării tehnice pe diferite trasee de drumuri din ţar ă sau pe reţele de drum din ţar ă şi str ăinătate. Dintre acestea menţionăm: DN1 Braşov – Sercaia, DN 67D Baia de Aramă – Herculane, DN 11 Târgul Secuiesc – Oituz, DN 15A Reghi – Săr ăţel, str ăzile din Municipiul Constanţa, drumurile judeţene din Judeţul Ilfov, reţeaua de drumuri naţionale din Kosovo, drumurile judeţene din Judeţul Constanţa. În funcţie de cerinţele beneficiarului, studiile s-au finalizat cu rapoarte şi concluzii privind starea tehnică a traseului respectiv, determinată în conformitate cu prevederile Normativului CD 155 – „Instrucţiuni tehnice pentru determinarea stării tehnice a drumurilor moderne” sau rezultatele obţinute au constituit baza de date pentru aplicarea programului HDM4 al Băncii Mondiale în vederea stabilirii priorităţilor de întreţinere, modernizare, reabilitare a drumului sau reţelei analizate. În acest scop, fiecare traseu de drum este caracterizat prin următorii parametri: elementele geometrice ale drumului, tipul sistemului rutier, grosimea şi natura straturilor structurii rutiere, capacitatea portantă a sistemului rutier, caracteristicile de suprafaţă, starea de degradare, tipul de pământ de fundaţie, regimul hidrologic al sistemului rutier, datele culese din teren fiind prelucrate în SISTEM INTEGRAT, ceea ce permite o utilizare simplă a Băncii de Date Tehnice Rutiere. a. Determinarea capacit ăţ ii portante pe DN1 Braşov SercaiaMăsur ătorile de capacitate portantă au fost efectuate cu deflectograful Lacroix perfecţionat. Rezultatele masur ătorilor sunt prezentate sub forma unor deflectograme, aşa cum se poate vedea în fig.12.
-70-
DN1_Brasov-Sercaia PK 195+800 - 203+800 L= 8000m 140
120
100
0 0 1 / m m i n u i x e l f e D
80
60
40
20
0
0 0 2 7 9 1 6 9 3 6 8 0 3 5 8 0 2 5 7 9 0 5 0 5 4 0 5 6 4 6 2 1 7 2 7 3 8 3 8 4 9 9 8 5 8 2 5 9 1 2 6 1 9 3 6 0 3 7 0 4 7 8 4 5 4 5 6 1 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 0 0 0 2 1 2 4 2 3 1 3 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
Distanta m
Figura 12 - Deflectogramă pe sectorul cuprins între Km 195+800 – Km 203+800 b. Determinarea grosimilor straturilor din structura rutier ă Măsur ătorile au fost efectuate cu aparatul Radar la viteza de lucru de 30 km/h şi au constat în înregistrarea semnalelor electrice radar în sistemul digital capabil să restituie aceste semnale f ăr ă pierderi de calitate. Rezultatele determinărilor sunt prezentate sub formă de imagini “secţiune- timp”, având în abscisă „distanţa în metri” şi în ordonată „ timpul de propagare al undei în ns (nanosecunde)” – fig.13.
Fig. 13. Imaginea structurii rutiere v ăzută de Radar. Înterpretarea rezultatelor s-a f ăcut prin transformarea acestor imagini în scheme itinerar la pasul de 50 m , care corelate cu rezultatele determinărilor - 71 -
efectuate prin carotare şi forare au condus la stabilirea grosimilor straturilor din structura rutier ă. c. Determinarea planeit ăţ ii suprafe ţ ei Un alt parametru important pentru caracterizarea stării tehnice a drumului este planeitatea suprafeţei drumului, care a fost determinată cu Bump Integratorul. Indicele de planeitate IRI a fost calculat cu ajutorul unui program propriu echipamentului, pe baza căruia au fost trasate grafice de variaţie a coeficientului IRI din 100 în 100m, aşa cum se vede în fig.14.
Figura 14 - Variatia coeficientului IRI pe sectorul cuprins între Km 195+800 – Km 203+800. d. Determinarea st ăr ii de degradare S-a efectuat în conformitate cu prevederile “Normativului pentru evaluarea stării de degradare a îmbr ăcăminţii pentru structuri rutiere suple şi semirigide”, indic. AND 540 – 98. Releveul degradărilor îmbr ăcăminţii rutiere s-a facut prin vizualizarea suprafeţei de rulare şi poziţionarea acestora în timp real cu ajutorul tastaturii gen DESY. Utilizarea setului de echipamente de mare randament din dotarea SC Consilier Construct pentru stabilirea stării tehnice a drumurilor, constituie o verigă importantă în programul de reabilitare a drumurilor, în cadrul strategiei de -72-
integrare în reţelele europene de transport rutier, care presupune un program de investigare-evaluare permanent în vederea menţinerii calităţii suprafeţei de rulare.
3.1.3 Investigarea, evaluarea şi interpretarea stării de rugozitate a îmbrăcăminţilor rutiere folosind echipamentul GRIPTESTER a.
Evaluarea calit ăţ ii de rugozitate a suprafe ţ ei de rulare
Tematica îşi propune să prezinte câteva din aspectele tehnice pe care le implică investigarea stării de rugozitate a drumurilor publice folosind echipamentul GripTester. După prezentarea pe scurt a principiului de efectuare a acestor investigaţii se dau unele rezultate semnificative obţinute la investigarea sectoarelor experimentale printr-un studiu de caz. În context european [1][2], în prezent eforturile de cercetare privind rugozitatea îmbr ăcămînţilor rutiere sunt concentrate în armonizarea diverselor tehnici şi echipamente de investigare, prin realizarea unui standard european adecvat. Determinarea rugozităţii suprafeţei de rulare a drumurilor cu ajutorul aparatului GripTester se efectuează cu o unitate de prelucrare a semnalelor ce permite măsurarea coeficientului de frecare longitudinală (μGT). Rezultatele acestor determinări pot fi utilizate la stabilirea st ării tehnice de rugozitate a îmbr ăcăminţilor rutiere precum şi la depistarea zonelor periculoase din punct de vedere al aderenţei, în scopul prevenirii accidentelor de circulaţie. Echipamentul poate fi utilizat şi la asigurarea controlului calităţii execuţiei stratului de rulare al îmbr ăcăminţilor rutiere pentru drumuri noi sau reabilitate. Coeficientul de frecare longitudinală (μGT), este definit conform relaţiei: μGT = Fv/Fh, prin raportul între for ţa reactivă a suprafeţei drumurilor (FV) asupra pneului şi for ţa orizontală (FH) care acţionează asupra îmbr ăcămintei. Principiul de măsurare este cel al roţii frânate cu un grad de glisare constant, de ordinul 15%. Gradul de glisare care generează for ţa de aderenţă este obţinut prin antrenarea mecanică a celor două roţi, roata de măsurare fiind acţionată de către un sistem - 73 -
alcătuit dintr-o roată dinţată şi un lanţ. Modul de func ţionare al echipamentului este prezentat schematic în Figura 1 de mai jos.
Partea
Achizitionarea datelor pe PC
informatică
Prelucrarea semnalelor
Reglarea pasului de măsurare şi
Etalonare
Partea electronică
Partea mecanică
Prelucrarea eforturilor Captor de Proximitate
Roata de măsurare Figura 15 - Schema de funcţionare a echipamentului GripTester. Exista două posibilităţi de efectuare a măsuratorilor şi anume: prin împingere manuală realizându-se o viteză de aproximativ 5 km/h, şi respectiv prin tractarea echipamentului, realizându-se o viteză de investigare de aproximativ 50 km/h. Rezultatele măsuratorilor pot fi vizualizate în timpul măsur ătorilor, sau ulterior, deoarece acestea pot fi stocate în calculator. -74-
Utilizarea echipamentului GripTester necesită stabilirea unor valori admisibile pentru diferite tipuri de straturi de rulare din punct de vedere al rugozităţii, atât pentru straturi noi cât şi pentru straturile existente. Existenţa unei corelaţii între coeficientul µ GT obţinut prin investigarea GripTester şi coeficientul SRT (Skidd Resistance Tester), stabilita pe baze experimentale, a permis stabilirea unor valori admisibile pentru coeficientul de frecare longitudinală (µGT), în funcţie de valorile SRT, conform Tabelului 2.
Tabelul 2 - Caracterizarea suprafeţei de rulare în funcţie de coeficientul de frecare longitudinal (µGT) Coeficientul de frecare Caracterizarea suprafeţei de rulare longitudinală, µGT Suprafaţa bună, permite circulaţia cu µGT ≥ 0,95 viteze mai mari de 80 km/h Suprafaţa satisfacătoare, permite 0,75 ≤ µGT < 0,95 circulaţia cu viteze până la 80 km/h µGT < 0,72 Suprafaţa nesatisf ăcătoare, pericol de derapare Echipamentul GripTester este capabil să facă citiri la distanţe succesive de 40 mm, şi să facă o medie a datelor colectate, de regulă pentru o lungime de 1 m sau 10 m. b.
Investiga ţ ii ii efectuate cu echipamentul GripTester.
În cursul anului 2001, după modernizarea echipamentului s-au efectuat investigaţii pe sectoarele experimentale şi pe sectoarele RO-LTPP ( Long Therm Pavement Performance ) . În cele ce urmează, se prezintă un exemplu semnificativ privind rezultatele obţinute, în cazul investigării din metru în metru a sectorului RO-LTPP: DN 59 km 20+800 – 20+950. Echipamentul GripTester GripTester permite investigarea starii de rugozitate a drumurilor la un randament de aproximativ 50 km/h, cu investigarea automată a datelor pe teren urmată de printarea şi prelucrarea acestor înregistrari în programul Excell. - 75 -
Fiş Fişa primară primară 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 23 23
File format identifier Data file in format: ROADS VERSION 3.1/ metric Authority cestrin Date 25-04-2001 Time 12:36 GripTester GT063 Measuring tyre A-series Site timisoara Surface mixtura Direction nord Track slow Target speed 5 km/h Water flow (l/m) 0.25 mm Operator roxana Weather senin Ambient temperature (C) 18 Surface temperature (C) 10 Tyre temperature (C) 5 Run number DN59IIb1 Data collection computer IBM compatible PC Distance calibration -, 812 Remarks(1) 20800 Remarks(2) 20950 Decoding status Distance per average reading 1 Number of readings in the survey 153 Number of events in the survey 2
Datele inregistrate se refera la definirea locatiei de masurare , tipul imbracamintii rutiere , clasa de trafic suportata de drum , viteza de circulatie a echipamentului de masurare ( Grip Tester ) , conditii atmosferice in timpul efectuarii masuratorilor din teren si date de intrare in soft-ul specializat ( drumul investigat , operatorul care prelucreaza datele din teren , etc.).
Echipamentul GripTester este înclus şi în programul european HERMES, care se derulează în cadrul FEHRL, astfel încât dup ă finalizarea studiilor de armonizare se va putea asimila şi implementa în ţara noastr ă Norma Europeană specifică.
-76-
Rezultate mă măsură surători S UR VE Y S UM MA RY Chainage Average Label GripNumber 1 Start of Sn 1: DRDP TIM 153 0.14 Section 1 end S UR VE Y D AT A Chainage Speed GripNumber Label 1 4 0.15 Start of Sn 1: DRDP TIM 2 5 0.13 3 5 0.12 4 5 0.12 5 5 0.13 6 5 0.14 7 5 0.10 8 5 0.13 9 5 0.13 10 5 0.13 11 5 0.12 12 5 0.13 13 5 0.14 14 6 0.12 15 5 0.13 16 5 0.13 17 5 0.12 18 5 0.13 19 6 0.13 20 6 0.13
Diagrama valorilor mă măsurate ( fig.13 )
Fig.13 - 77 -
Rezultatele inregistrate in teren sunt obtinute la imprimanta echipamentului , cu precizarea punctului de masurare si a valorii obtinute , urmand ca prelucrarea statistica a acestor rezultate sa se faca separat cu ocazia intocmirii raportului de investigare in teren
Pentru viitor, se propune un program mai vast de cercetare, care include atât investigarea tuturor sectoarelor experimentale şi a sectoarelor RO-LTPP cât şi investigarea acelor sectoare de drumuri de pe reţeaua de drumuri nationale, unde în ultimii 2 ani s-au produs accidente frecvente, una dintre cauze fiind distanţa de frânare care depinde în mare parte de rugozitate, ca element constructiv de influenţă a coeficientului de frecare pneu-carosabil. Existanţa băncilor de date cu informaţii asupra modificării rugozităţii în timp la
nivelul păr ţii carosabile presupune etapizarea lucr ărilor de întreţinere perioadică pentru a menţine în domeniul acceptabil nivelul de siguran ţa a circulaţiei .
3.2
Interpretarea statistică a rezultatelor obţinute din teren
3.2.1 Construcţie de eşantioane de date, aplicaţii la drumuri [8] De multe ori, pentru evaluarea stării tehnice a drumurilor, cercetatorii au nevoie de prelucrarea unui număr de date provenite din măsur ări, teste de laborator, experimente, iar metodele adoptate sunt adesea empirice, de natur ă statistică sau probabilistică. Tematica prezintă un r ăspuns la o întrebare pe care cei care lucrează cu aceste metode şi-o pun de multe ori şi anume, câte astfel de date ar fi necesar s ă se introduca în calcul pentru obţinerea r ăspunsului corect.
Eşantion. Eşantionare.
-78-
În general la rezolvarea problemelor de statistică se porneşte de la un şir de observaţii independente ale unei variabile aleatoare. Se admite efectuarea unei experienţe aleatoare, în care se observă o variabilă aleatoare în cursul realizării a "n" încercări îndependente
ale acestei
experienţe. Spre
exemplu , putem considera evoluţia degradării în timpul exploat ării unui sector omogen ţinut sub observaţie. Fie sirul (x1, …, xn) al valorilor observate ale variabilei aleatoare x care se numeşte eşantion aleator, rezultat din variabila aleatoare părinte x, iar numărul de observaţii, dimensiunea eşantionului. În cazul de faţă, putem considera şirul l (x1, …, xn) tipurile dedefecte aflate în evoluţie pe sectorul omogen în timpul exploatării, eşantionul aleator fiind tipul de defect apărut în dimensiunea eşantionului care o reprezintă dezvoltarea tipului de defect în acest timp. Mul ţimea tuturor vectorilor {x1, …, x n} observabili în timpul celor "n" realizări ale experienţei formează câmpul de esantioane. Câmpul de esantioane este determinat de dimensiunea fiecărui vector {xi} , respectiv de dimensiunea dezvoltării tipului de defect xi. Din punct de vedere al teoriei probabilit ăţilor, eşantionul (x1, …, x n) este un şir de variabile aleatoare independente de o aceea şi funcţie de repartiţie. Se vorbeşte de o problemă de statistică, dacă funcţia de repartiţie comună variabilelor xi este necunoscută. De multe ori este imposibil să se poată calcula efectiv valoarea medie sau varianţa pentru o populaţie, numărul parametrilor fiind prea mare, sau deoarece informaţia necesar ă nu este disponibilă. Va trebui în aceste cazuri să se recurgă la aproximaţii ce vor putea reieşi deci din examinarea doar a unei p ăr ţi din populaţie, care constituie e şantionul . Alegerea eşantionului (eşantionarea) este adesea o problemă dificilă, dar ea poate fi rezolvat ă totuşi analitic sau grafic, (utilizând de exemplu curbe de eficienţă cu posibilitatea stabilirii dimensiunii esantionului de ales) în diferite variante, func ţie de problema dată.
- 79 -
Modalităţi de eşantionare. Exhaustivitatea şi dimensiunea eşantioanelor având impact asupra proprietăţilor caracteristicilor eşantionului, s-a convenit să se distingă: a. eşantioane complexe şi eşantioane simple, după cum extragerea elementelor se face cu sau f ăr ă întoarcere; Exemplu eşantion complex suprafaţă formată din fenomen de oboseală a structurii rutiere şi e şantion simplu – fisur ă; b. eşantioane mici şi esantioane mari (mici → fisur ă; mari → cr ă pătur ă). Studiul comportamentului caracteristicilor aleatoare existente în cadrul unui eşantion evidenţiază două tipuri de preocupări: - cele privind relaţiile între caracteristicile eşantioanelor şi caracteristicile populaţiei; (exemplu: legătura între forma apărută şi fenomenul de oboseală); - cele care privesc natura legilor de probabilitate urmate de caracteristicile eşantioanelor (exemplu, legi de oboseală stabilite pe baza evoluţiei fenomenului de fisurare).
Noţiuni privind construcţia eşantioanelor aleatoare Prin literatura de specialitate s-a stabilit practic că toate sondajele aleatoare
au în comun întervenţia întâmplării în construcţia eşantioanelor, dar aceasta se poate manifesta în moduri diferite: a. sondajul aleator elementar (forma cea mai simplă) Elementele bazei sondajului sunt enumerate de la 1 la N. Se extrag imediat "n" numere între 1 si N, elementele corespunzătoare celor "n" numere ieşite constituind eşantionul (tragerea la sor ţi presupune utilizarea unei urne conţinând 10 bile numerotate de la 0 la 9, sau a unei tabele de numere întâmplătoare).
-80-
Tragerea la sor ţi este complexă dacă nu se număr ă decât o dată un element al cărui număr a ieşit de două sau de mai multe ori în timpul extragerii si simplă, când acelaşi element poate fi num ărat de mai multe ori. Această tehnică de sondare, care este cea mai rudimentar ă, prezintă înconvenientele: - este laborioasă; - dacă baza de sondaj este geografic întinsă, ea ajunge la o foarte mare dispersie în spaţiul elementelor eşantionului, ceea ce conduce la creşterea costului operaţiei. b. sondajul sistematic Se fixează un nivel de sondaj r(%) (adică dimensiunea eşantionului va fi n = N x r /100) şi se extrage la întâmplare un număr cuprins între 0 şi 1/r. Fie α acest număr. Toate elementele bazei de sondaj ale căror numere sunt de forma k/r + α (k Є N) constituie eşantionul. Cu acest procedeu se realizează un câştig de timp apreciabil. c. sondajele stratificate Când populaţia mamă poate fi subdivizată în funcţie de criteriile calitative sau cantitative care au influenţă asupra caracteristicii studiate, este avantajos să se apeleze la un sondaj stratificat. Eşantionul este compus atunci din tot atâtea subeşantioane câte subdiviziuni (straturi) sunt în populaţia mamă, fiecare subeşantion fiind prelevat la întâmplare dintr-un strat (de exemplu după teoria sondajului aleator elementar). Sondajul stratificat este numit omotetic atunci când nivelul de sondaj al straturilor la interior este constant, adic ă: n r = ni/Ni = n2/ N2 = … =n p/N p = i=1
p ni /
Ni = n/N,
i=1
cu : Ni = efectul stratului i, ni = dimensiunea subeşantionului extras din stratul i - 81 -
d. sondaje cu mai multe trepte În acest caz, hazardul intervine de mai multe ori pentru a desemna unităţi din ce în ce mai mici, incluse în cele alese la nivelul precedent. Eşantionul este constituit din cele mai mici unităţi imaginate în operaţie, cele care sunt desemnate prîn ultima tragere la sor ţi. Această tehnică de sondaj are ca efect si reducerea dispersiei geografice a unităţilor ultimului e şantion şi în consecinţă reducerea costului sondajului. e. sondaje cu probabilităţi inegale În modalităţile de sondaj anterioare s-a presupus că întâmplarea intervenea în mod egal pentru a desemna elementele de eşantion. - se poate decide de altfel, referîndu-ne la o particularitate studiat ă, că elementele populaţiei mamă nu au toate aceeasi importanţă; - este atunci logic să se favorizeze prezenţa în eşntion a elementelor în care particularitatea analizat ă prezintă o mare intensitate; - se obţine acest rezultat adaptând probabilitatea de iesire a elementelor la valoarea unui criteriu măsurabil legat de caracterul studiat (criteriul reţinut este adesea dimensiunea elementelor).
Exemplificări Măsur ările (deflexiuni, rezistenţe la diverse solicitări, caracteristici ale
anumitor stări, etc.) se pot produce din punct de vedere al distribuţiei lor prin legi de repartiţie discrete ( repartiţie binomială, binomială cu exponent negativ, multinomială,
Poisson, hipergeometrică, s.a.) sau continue (repartiţia normală,
normală trunchiată, χ 2 , uniformă, s.a.), în func ţie de rezultatele observaţiilor respective. În ambele situaţii însă, tehnica de sondaj este în principiu aceeasi, în funcţie de ipoteză alegându-se o specificare unilaterală sau bilaterală de test, si care va înfluenţa şi forma curbei de eficacitate.
-82-
Descrierea unei astfel de curbe se poate limita în linii mari la a preciza c ă în abscisă este reprezentată expresia mărimii d care depinde de medie şi abaterea standard prîntr-o funcţie legată de problema studiată, iar în ordonată probabilitatea de acceptare a ipotezei I0. Fiecare dimensiune de eşantion va furniza o curbă de eficacitate pe un astfel de grafic, problema invers ă oferind posibilitatea stabilirii dimensiunii eşantionului.
Problemă
Se dore şte stabilirea dimensiunii necesare a e şantionului de date în cazul în care, de exemplu, se cercetează dacă gradul de rugozitate al unui drum are influen ţă asupra limitei medii a viabilit ăţ ii lui.
- Se notează μ x limita viabilit ăţ ii medii (în ani) a unui drum neted si μ y cea a unui drum rugos.
- Ipoteza testat ă este μ x = μ y împotriva celei alternative μ x > μ y Se urmă re şte stabilirea absen ţ ei efectului netezimii cu o probabilitate de 0,99
( α =0,01). Considera ţ ii de ordin practic fac s ă se poat ă considera
stabilirea unei diferen ţ e de viabilitate egale cu 10 ani cu o probabilitate foarte aproape de 0,9. Mai mult, se mai presupune că netezimea nu are iînfluen ţă asupra duratei de via ţă (viabilit ăţ ii) şi că diverse mă sur ăr i au permis estimarea acesteia (a dispersiei - d) la 6 ani. Valoarea lui d se ob ţ ine: d = (μ x − μ y ) /
2 σ x
+ σ y2 = 10 / 36 + 36 = +1,178
iar pentru a pă stra şi celelalte condi ţ ii (respectiv probabilitatea 0,9 de a g ă si o diferen ţă de 10 ani între cele două situa ţ ii ) în graficul curbei de eficacitate pentru un test normal unilateral cu nivel de semnifica ţ ie 0,01 (v.figura 14) se va ob ţ ine pentru abscisa d calculat ă anterior şi ordonata 0,1, o dimensiune necesar ă a e şantionului de n= 10 drumuri pentru fiecare caz (neted şi respectiv rugos).
Datele statistice şi ipotezele considerate în calcul sunt exemplificative. Pentru cazurile reale se vor folosi evident date şi ipoteze corespunzătoare. - 83 -
Figura 14 Tehnica de sondaj pe baza curbei de eficacitate
• Abscisa este reprezentată prin mărimea ”d” care depinde de medie şi de abaterea standard printr-o expresie funţie de problema studiată • Ordonata cuprinde probabilitatea de acceptare a ipotezei I0 • Dimensiunea n este eşantionul care furnizează pentru fiecaere valoare o curbă de efcacitate pe acest grafic, este în problema dat ă numărul de drumuri (secţiuni rutiere) analizate Acest mod de analiză statistică a evoluţiei degradărilor în timpul exploat ării unui drum reprezintă o bază de informare periodică a managerului de obiectiv în vederea anticipării deciziei de intervenţie şi implicit a necesarului de finan ţare a lucr ărilor aferente.
-84-
Capitolul IV CONSULTANŢA PENTRU SUPRAVEGHEREA LUCR ĂRILORINSTRUMENT DE URMĂRIRE A TEHNICITĂŢII EXECUŢIEI ÎN VEDEREA ASIGUR ĂRII CALITĂŢII LUCR ĂRILOR DE DRUMURI IV.1
Condi ţ ii contractuale interna ţ ionale (FIDIC)
Investigarea stării tehnice a drumurilor reprezintă o preocupare permanentă a specialiştilor din domeniu, conştientă de importanţa asigur ării unei fluenţe optime a traficului. Ca o concluzie a cercetărilor în acest sens, este stabilită deja nevoia de structuri rutiere funcţionale şi suficient de bune încât să necesite costuri cât mai mici de întreţinere. Pentru aceasta însă, ele trebuie să fie în primul rând executate la un nivel corespunzător, iar un înstrument cheie pentru realizarea acestui scop îl reprezintă activitatea de consultanţă pentru supravegherea lucr ărilor. Urmărirea stării tehnice a unei structuri nu se face exclusiv în baza testelor de laborator, a proiectelor propriu-zise sau a studiilor şi concluziilor calculelor şi nu este importantă numai o materializare a ei în timp, - ea trebuie s ă înceapă încă de la execuţie. Acest lucru necesită eforturi deosebite din punct de vedere organizatoric si decizional, fiind de evidenţiat importanţa pe care o are în prezent activitatea de urmărire a execuţiei lucr ărilor de construcţii şi a respectării şi realizării unei calităţi standard a lor, cu acordarea de îndrumări prompte şi calificate în vederea obţinerii produsului final, aspect care din vremuri îndepărtate a evoluat, purtând în prezent o denumire de rezonanţă, aceea de consulting, sau, mai românesc, consultanţă. În cadrul Condiţiilor Contractuale Internaţionale (CCI) referitoare la redactarea şi interpretarea actelor specifice, licitare şi preluarea de lucr ări există o serie de
reglementări, cum ar fi documentaţia FIDIC sau documentele Băncii Mondiale, pe - 85 -
care activitatea de consultanţă, implicit firma care desf ăşoar ă o astfel de activitate trebuie să le aibă în vedere detaliat, ele se refer ă la: -acordarea de asistenţă clienţilor care doresc să utilizeze aceste reglementări; -consultanţa în etapa de execuţie (interpretarea documentaţiei, riscul reclamaţiilor în caz de accidente în teren, informare asupra perspectivelor strategice pentru ducerea contractului la bun sfâr şit); -evaluarea reclamaţiilor pentru nerespectarea CCI şi măsuri. Este de precizat că, există şi firme orientate exclusiv spre consultanţă, în sensul că ele acordă sfaturile necesare nu pentru realizarea lucr ării, ci pentru desf ăşurarea activităţii propriu-zise de acordare a consultanţei, scopul principal fiind evaluarea posibilelor dificultăţi încă din stadii incipiente pentru evitarea sau diminuarea posibilităţii apariţiei lor mai târziu. FIDIC este prescurtarea din limba franceză pentru Federaţia Internaţională a Inginerilor de Consultanţă). FIDIC a fost fondat în anul 1913 de c ătre trei asociaţii naţionale de consultanta inginerească din Europa. Obiectivele formării acestei federaţii au fost de a promova în comun interesele profesionale ale asociaţiilor membre şi de a r ăspândi informaţii de interes membrilor asociaţiilor naţionale componente. Astăzi FIDIC număr ă peste 60 de ţări membre din toate p ăr ţile globului, iar federaţia reprezintă cea mai mare parte a practicii private de consultanţă inginerească din lume. FIDIC organizează seminarii. conferinţe şi alte evenimente în vederea îndeplinirii scopurilor stabilite: menţinerea unor standarde etice şi profesionale la nivel înalt, schimburi de informa ţii şi puncte de vedere; discutarea problemelor de interes comun între asociaţiile membre şi reprezentanţii instituţiilor financiare internaţionale; şi promovarea industriei de consultanţă inginerească în ţările în curs de dezvoltare. Publicaţiile FIDlC-uIui includ rapoarte ale diferitelor conferinţe şi seminarii, informaţii pentru inginerii de consultanţă proprietarii de proiecte şi agenţii internaţionale de dezvoltare, structuri la standard de precalificare, documente contractuale şi acorduri client/consultant.
-86-
Federation Internationale des Ingenieurs-Conseils (Federaţia Internatională a Inginerilor Consultanţi - FIDIC) a publicat in 1999, primele edi ţii din cele patru noi forme standard de contract. Condi ţ iile de Contract pentru lucr ări de Construc ţ ie
se recomandă pentru
lucr ări civile sau inginereşti proiectate de către Beneficiar sau de către reprezentantul acestuia, Inginerul. Pe baza aranjamentelor obişnuite pentru acest tip de contract, Antreprenorul execută lucr ările în conformitate cu un proiect asigurat de Beneficiar. Totuşi, lucr ările pot include unele elemente din proiectele Antreprenorului elaborate pentru lucr ări civile, mecanice, electrice si/sau de construcţie. Condi ţ iile de Contract pentru Utilaje şi Proiectare-Construc ţ ie
se
recomandă pentru furnizarea utilajelor electrice şi/sau mecanice, şi pentru proiectarea şi execuţia lucr ărilor civile sau inginereşti. Pe baza aranjamentelor obişnuite pentru acest tip de contract, Antreprenorul întocmeşte proiectul şi furnizează, în conformitate cu cerin ţele Beneficiarului, utilaje şi/sau alte lucr ări care pot include orice combinaţie de lucr ări civile, mecanice, electrice şi/sau de construcţie. Condi ţ iile de Contract pentru proiectele “la cheie"
(realizate în întregime
de Antreprenor) care să corespundă asigur ării, pe baza acestei caracteristici, unui proces sau utilaj de furnizare a energiei, a unei uzine sau facilităţi similare, sau a unui proiect de infrastructur ă sau alt tip de proiect, unde se cere (i) un grad mai mare de siguranţă din punct de vedere al costului final şi timpului, şi unde (ii) Antreprenorul îşi asumă responsabilitatea totală pentru proiectarea şi execuţia proiectului, Beneficiarul implicându-se în mică măsur ă. În baza aranjamentelor obişnuite specifice proiectelor "la cheie", Antreprenorul desf ăşoar ă toate lucr ările Inginereşti, de Achiziţie şi Construcţie, furnizând un produs complet, gata de a fi pus în funcţiune ("la cheie"). Forma prescurtată a Contractului se recomandă - 87 -
pentru lucr ări de construcţie şi inginereşti cu un buget relativ restrâns. În funcţie de tipul de lucrare şi de circumstanţe, această formă de contract poate, de asemenea, să corespundă şi contractelor cu valoare mai mare, în special unei lucr ări relativ simple sau care se repetă, sau unei lucr ări de scurtă durată. În baza aranjamentelor obişnuite pentru acest tip de contract, Antreprenorul construieşte lucr ările în conformitate cu un proiect asigurat de c ătre Beneficiar sau de către reprezentantul acestuia (dacă există), dar această formă de contract poate să corespundă şi unui contract care include sau cuprinde pe de-a-ntregul lucr ările civile, mecanice, electrice şi/sau de construcţie, proiectate de către Antreprenor. Formele de contract se recomandă pentru uz general în cazurile în care participarea la licitaţie este internaţională. În anumite jurisdicţii pot fi necesare modificări ale acestora, mai ales în cazul în care Condiţiile urmează a fi folosite pentru contracte interne. FIDIC consider ă că textele oficiale şi autentice sunt reprezentate de versiunile în limba englez ă. Pentru elaborarea acestor Condiţii de Contract pentru lucr ări de construcţie, este recunoscut faptul că deşi există multe sub-clauze care în general se pot aplica, există şi sub-clauze care trebuie să varieze în mod necesar pentru a corespunde circumstanţelor relevante din punct de vedere al unui contract specific, Subclauzele care au fost considerate ca aplicandu-se multor contracte (dar nu tuturor contractelor) au fost incluse în Condiţiile Generale pentru a facilita inserarea acestora în fiecare contract Condiţiile Generale şi Condiţiile Speciale vor cuprinde împreună Condiţiile de Contract care guvenează drepturile şi obligaţiile păr ţilor. Va fi necesar să se elaboreze Condiţii Speciale pentru fiecare contract individual, şi să se ia în considerare acele sub-clauze din Condiţiile Generale care menţionează Condiţiile Speciale. În ceea ce priveşte aceasta ediţie, Condiţiile Generale au fost pregătite pe baza următoarelor: -88-
(i)
plătile interimare şi finale vor fi stabilite prin m ăsur ători, prin aplicarea tarifelor şi preţurilor din Lista de Cantităţi;
(ii)
dacă terminologia Condiţiilor Generale necesită date suplimentare, atunci (cu excepţia cazurilor în care aceasta este profund explicativă şi va trebui să fie detaliată în Specificaţii) sub-clauza face referinţă la aceste date conţinute în Anexa la Ofertă, datele fiind ori trasate de c ătre Beneficiar fie inserate de către Ofertant;
(iii) acolo unde o sub-clauza din Condiţiile Generale tratează o problemă în care este probabil ca termeni de contract diferiţi să se aplice unor contracte diferite, principiile adoptate la scrierea sub-clauzei au fost: (a)
utilizatorii vor gasi mai la îndemâna faptul ca unele prevederi pe care aceştia nu au dorit să le aplice au putut fi pur şi simplu şterse sau neevocate, decât scrierea unui text adiţional (in Condiţiile Speciale) deoarece Condiţiile Generale nu au acoperit cerinţele lor; sau
(b)
în alte cazuri, acolo unde aplicarea punctului (a) a fost considerat ă a fi necorespunzătoare, sub-clauza conţine prevederi despre care sa considerat că se pot aplica majorităţii contractelor.
De exemplu, Sub-clauza 14.2 [plata în avans] este inclusă pentru uzul cititorilor ci nu datorit ă vreunei strategii FIDIC referitoare la plăţile în avans. Această Sub-clauză devine inaplicabilă (chiar daca nu este ştearsă) dacă se ignora prin nespecificarea sumei de plată în avans. De aceea ar trebui să se reţina faptul că unele din prevederile conţinute în condiţiile generale pot s ă nu se potrivească unui contract aparent tipic.
- 89 -
Alte informaţii referitoare la aceste aspecte, exemple de terminologie pentru alte aranjamente şi alte materiale explicative şi exemple de terminologie care să ajute la elaborarea Condiţiilor Speciale şi a altor documente de ofertă sunt incluse în această publicaţie cu rol de manual pentru elaborarea Condiţiilor Speciale, înainte de introducerea oricărui exemplu de terminologie, acesta trebuie să fie verificat pentru a se asigura faptul c ă terminologia corespunde în întregime contextului specific; dacă nu aceasta trebuie modificată. Acest document este o traducere din limba engleză, de aceea trebuie avută în vedere orice neconcordanţă de sens ce poate apărea între textul original şi cel de faţă. Textul original este varianta oficială. Acolo unde se modifică terminologia şi unde se fac, în toate cazurile, alte modificări sau adăugiri trebuie avut grijă să nu se creeze vreo ambiguitate fie cu Condiţiile Generale fie între clauzele din Condi ţiile Speciale. Este esenţial ca toate aceste sarcini preliminare şi întregul proces de pregătire a documentelor de ofertă să fie încredinţat personalului cu experienţă relevantă, împreună cu aspectele contractuale, tehnice şi de achiziţie. Publicaţia se încheie cu exemple de forme de Scrisoare de Ofertă, Anexa la Ofertă (ce furnizează o listă de verificare a sub-clauzelor care se refer ă la aceasta), Acordul Contractual şi alternative pentru Acordul de Mediere a Disputelor. Acest Acord de Mediere a Disputelor furnizează textul pentru acordul între Beneficiar, Antreprenor şi persoana desemnată pentru a funcţiona fie ca singur mediator sau ca membru al unui consiliu de mediere a disputelor format din trei persoane; şi include (prin referinţă) termenii din Anexa la Condiţiile Generale. .
Schemele sunt informative şi nu trebuie să fie luate în considerare în
interpretarea Condiţiilor de Contract. Data de Bază Data de Începere Garanţie de bună Execuţie Certificat de bună Execuţie -90-
Certificat Interimar de Plată Data de Terminare Test la Terminare Certificat de Recepţionare Perioada de Notificare a Defecţiunilor Certificat de bună Execuţie Elaborare certificat de Recepţionare lucr ări bună execuţie Certificat final de Plată Uniformizarea pieţii muncii şi globalizarea ca efect mondial, presupune cunoaşterea unor reglementări cu caracteristici comune pentru parametrii implicaţi. În acest sens adoptarea condiţiilor de control ale execuţiei la un numitor comun, cunoscut şi respectat de toţi participanţii la sistem, devine obligatoriu în adoptarea lor la nivel decizional. Va fi descris în continuare un exemplu din activitatea de consultan ţă în care activitatea de acordare de consultanţă se desf ăşoar ă conform condiţiilor contractului încheiat în baza legislaţiei romaneşti, iar descrierea va fi facut ă prin comparaţie cu normele FIDIC. Evident, s-a urmărit de asemeni ca execuţia lucr ărilor să respecte şi Legea 10 din 18 ianuarie 1995 [2] privind calitatea în construcţii. Conţinutul FIDIC se refer ă la: - prevederi referitoare la comunicare, limbaj, documentaţie; atribuţii şi responsabilităţi
ale
clientului,
consultantului,
antreprenorului,
subantreprenorilor nominalizaţi, personalului şi for ţei de muncă; utilaje, materiale, echipe de lucru; începerea, întârzierea şi suspendarea lucr ărilor; teste la terminarea lucr ărilor, recepţia lucr ărilor de către client şi perioada de garanţie; măsur ători, evaluări, omisiuni, modificări şi
ajustări; preţul de contract şi efectuarea plăţii; suspendarea şi/sau - 91 -
rezilierea contractului de către antreprenor sau de către client; riscuri şi responsabilităţi ale clientului şi antreprenorului, asigur ări; cazuri de for ţă major ă; reclamaţii, dispute şi mediere în vederea soluţionării lor. Lucr ările ce au loc pe perioada contractelor în construcţii pot fi împ ăr ţite, în baza reglementarior FIDIC, după cum urmează: 1.a. Secvenţa tipică a evenimentelor principale (durata de execuţie,
întârzieri, perioada de notificare a defectelor) (figura 15.); 1.b. Secvenţa tipică a evenimentelor referitoare la efectuarea plăţilor (figura
16); 1.c.
Secvenţa tipică a evenimentelor de dispută-care, fiind complet diferită
de sistemul adoptat după procedurile româneşti, nu se mai figureaz ă aici. Studiu de caz. Consultan ţă la şoseaua de centur ă Bucure şti
Soseaua de centur ă a municipului Bucureşti, cu o lungime total ă de 74 km, reprezintă o arter ă de circulaţie pe care este dirijat în special traficul greu. A fost modernizată înainte de 1970 şi face legătura între autostrada Bucureşti-Pitesti şi Drumul Naţional Bucureşti-Giurgiu. Din cauza creşterii volumului de trafic şi a sarcinii pe osie, în timp, atât pe suprafaţa carosabilului cât şi pe acostamente, au aparut degradări care s-au accentuat din ce în ce mai mult, afectând negativ condiţiile de circulaţie, necesitatea reabilitării devenînd evidentă. Acest sector de drum a fost îniţial realizat în general la nivel, în timp ce calea ferată se află într-un rambleu cu înălţimi până la 2,00 m. Sistemul rutier cu alcătuire rigidă avea înainte de începerea lucr ărilor următoarele caracteristici:
-92-
- -parte carosabilă cu un singur fir de circulaţie pe sens (2x3,50m), acostamente de lăţime variabilă în lungul drumului, de 0,75 m÷ 1,00m şi consolidate pe circa 0,50 m; - -por ţiuni cu stare foarte rea, având dale fisurate, faianţate, denivelate în profil longitudinal şi transversal şi fundaţia degradată; - -por ţiuni cu stare rea: dale cu fisuri; - -panta unică de scurgere a apelor, preponderent spre linia de cale ferat ă Bucuresti-Giurgiu, din cauza unor deficienţe de execuţie; - -podeţele de scurgere a apelor şi şanturile colmatate în întregime. În urma sedinţelor de discuţii care au avut loc între proiectant, client şi consultant, cât şi a elementelor tehnice relevate în teren, pentru sectorul dintre km 55+763 si km 40+763 (kilometrajul nou fiind între km 0+000 si 15+000) a rezultat o soluţie de ranforsare a sistemului rutier cu două situaţii posibile de amplasament: a) situaţia în care carosabilul este în apropierea căii ferate; b) situaţia când carosabilul este departe de calea ferată. În ambele cazuri reabilitarea a fost realizată cu pantele specifice traseului şi pentru scurgerea apelor, nu s-au modificat în plan şi în secţiune transversală elementele geometrice. În unele zone s-a efectuat doar frezarea straturilor superioare şi aşternerea de covor asfaltic nou. La modificarea sensului pantei transversale, soluţia a avut în vedere o realizare a valorii înclinării acesteia de 2,5%. Pe cea mai mare lungime a traseului, acest lucru s-a realizat prin executarea unui prism din piatr ă spartă amestec optimal peste carosabilul existent, prism cu înal ţime variabilă funcţie de panta transversală, dar nu mai mic de 15 cm.
- 93 -
5 1
-94-
Figura 16 - Secvenţa tipică a evenimentelor de plată Peste stratul de piatr ă spartă pus în oper ă este prevazută o îmbr ăcăminte asfaltică în trei straturi cu o grosime de 18 cm: - 10 cm mixtur ă bituminoasă – strat de bază; - 4 cm binder criblur ă - strat de legatur ă; - 4 cm beton asfaltic - strat uzur ă. În zonele unde traseul se află în imediata vecînătate a căii ferate în rambleu, s-a realizat o fundaţie din beton simplu pentru parapet metalic direc ţional. Aceasta întăreste în acelasi timp taluzul, iar înclinarea carosabilului asigur ă scurgerea apelor încât să protejeze încă o dată baza rambleului. - 95 -
Înainte de execuţia lucr ărilor de aşternere piatr ă spartă amestec optimal şi îmbr ăcăminte asfaltică s-au realizat lucr ări pregătitoare care au avut drept scop eliminarea defecţiunilor existente. Aceste operaţiuni au constat din: - spargere şi evacuare dale beton cu sau f ăr ă refacerea fundaţiei dalelor, după caz; - refacerea fundaţiei structurii printr-o compoziţie din balast cu ciment stabilizat sau piatr ă spartă compactată, şi, evident, cu refacerea ulterioar ă a întregii stratificaţii de la partea superioar ă. Alegerea uneia din cele două soluţii pentru stratul de funda ţie în diferite zone ale traseului s-a f ăcut în urma unei dispoziţii de şantier impuse de rezultatele încercărilor de compactare obţinute în laborator. S-au realizat în propor ţie de 60% şanturi şi rigole pereate pentru scurgerea apelor.
Înainte de realizarea sistemului rutier s-au realizat subtraversări de cabluri electrice, conducte de apă, telefonie, protecţii apeducte. În acest interval, consultantul a emis adrese şi dispoziţii de şantier către proiectantul general şi antreprenorul general privind execuţia lucr ărilor, înştiinţând clientul. Zilnic, consultantul a f ăcut notări în caietul unic al şantierului, observaţii privind constatările controalelor efectuate. Înaintea începerii lucr ărilor în teren, în circa două să ptămâni, (1 noiembrie…15
noiembrie 2000), s-au verificat următoarele: - punerea de acord a prevederilor din piesele scrise cu cele din plan şele proiectului; - actualizarea unor prevederi ale caietelor de sarcini; - stabilirea unor profile transversale tip din care au rezultat: * lăţimea drumului de centur ă;
-96-
* modul de tratare a acostamentelor în zonele f ăr ă fundaţie de parapet. Pe parcursul execu ţ iei lucr ăr ilor , consultantul a desf ăşurat în principal
următoarele activităţi: - transmiterea către executant a documentelor de execuţie modificatoare; - sistarea lucr ărilor în perioada de timp friguros cu temperaturi scăzute sub 5º C; - soluţionarea subtraversărilor, cu acordul proiectantului; - rezolvarea, cu acordul proiectantului, a profilelor longitudinale ref ăcute la pasajele de cale ferată ce traversează şoseaua de centur ă; - materializarea kilometrică a rigolelor şi şanturilor cu detalii de execuţie constând în modificarea pantei de scurgere din dispoziţie dată de proiectant; date fiind caracteristicile bazinului hidrografic, s-a avut în vedere execuţia unor podeţe Ø1000 pentru scurgerea apelor din ploi; - sistarea depunerilor găsite local în umpluturi necompactate din piatr ă spartă infestată cu cantităţi de argilă. Piatra spartă infestată s-a dispus a fi adunată în gr ămezi şi evacuată şi s-a prevăzut înlocuirea cu piatr ă spartă amestec optimal; - la întreruperea temporar ă a lucr ărilor pe timp friguros şi de precipitaţii abundente s-a prevăzut o semnalizare corespunzătoare a circulaţiei rutiere; - adresa către Administraţia Str ăzilor Bucureşti privind întreruperea lucr ărilor şi consecinţele care duc la degradarea lucr ărilor executate; - dispunerea opririi lucr ărilor de aşternere mixtur ă asfaltică până la prezentarea probelor la îngheţ-dezgheţ (proprietăţi fizico-mecanice) ale pietrei sparte amestec-optimal.
- 97 -
Se redă pe figura 17 un grafic sumar al urmăririi desf ăsur ării activităţii de consultanţă şi de supraveghere a lucr ărilor pentru un fir de circulaţie la Centura Bucureşti-Sud. Figurile 15 şi 16 prezintă succesiunea evenimentelor, conform FIDIC, pe care consultanţa trebuie să le urmărească pentru buna desf ăşurare a execuţiei unei lucr ări. Deşi nu s-a lucrat după normele FIDIC, intervalele de timp care s-au scurs de la sine pentru fiecare operaţiune au fost aproximativ aceleaşi la Centura Bucureşti-Sud. De asemeni, succesiunea evenimentelor este destul
de
asemănătoare. În urma unei analize comparative mai detaliate între cele două procedee ale activităţii de consultanţă, rezultă însă unele diferenţe. O diferenţă cu caracter general constă în lipsa de mobilitate a registrului de eviden ţă a lucr ărilor efectuate, care la Centura Bucureşti-Sud se află doar la punctul de coordonare, agenţia de centur ă. De asemeni, nu exist ă un mecanism funcţional de soluţii clare şi rapide în cazul apariţiei întarzierilor la unele operaţiuni. Mai detaliat, în comparaţie cu cerinţele FIDIC, la Centura Bucureşti –Sud au apărut diferenţe cum ar fi: - lipsa prevederilor şi condiţiilor referitoare la coresponden ţă şi limbaj; - prioritatea documentelor , aspect în
cadrul căruia nu se impune
eliminarea oricăror ambiguităţi, iar consultanţa acţionează doar în virtutea necesităţii soluţionării situaţiei în sine şi de obicei doar la cererea antreprenorului sau clientului; - procedura referitoare la stabilirea şi fundamentarea pre ţ ului de contract; - inamovibilitatea consultantului, în sensul că acesta nu deleagă de obicei pe altcineva în locul s ău;
-98-
7 1
- 99 -
- corespondenţa s-a efectuat zilnic prin adnotări în registrul unic de evidenţă (consultantul a fost permanent la supravegherea execuţiei lucr ărilor astfel încât soluţiile au fost realizate imediat prin în ştiinţarea clientului şi acordul proiectantului); - recep ţ ia unei pă r ţ i din lucr ăr i; - inexistenţa unui consiliu de adjudecare a disputelor (CAD). Totuşi, în cazul Centurii Bucureşti-Sud, procedura adoptată nu a prezentat deficienţe şi evoluţia procesului de urmărire a lucr ărilor a fost corespunzătoare, contribuind substanţial la continuitatea execuţiei şi la atingerea calit ăţii parametrilor contractuali şi tehnici. Este de precizat că, în august 2001, finan ţarea execuţiei a fost întreruptă pentru mai multe luni, dar problema financiar ă nu apar ţine şi nu depinde de mecanismul de soluţionare al activităţii de consultanţă pentru supravegherea lucr ărilor. Ar fi de f ăcut doar unele propuneri cu caracter general-valabil, pentru toate lucr ările, cum ar fi o transparenţă mai bună în colaborarea consultant-antreprenorclient, o apropiere de procedura FIDIC în special în ceea ce priveşte soluţiile adoptate la apariţia unor disfunctionalităţi, înfiin ţarea unui consiliu de adjudecare a disputelor, care ar aduce activitatea de consultanţă din România la parametri internaţional valabili.
VI.2 Urmărirea comportării în timp a unor sectoare experimentale predeterminate [10] În acest paragraf se preziuntă sub forma de studiu de caz procedura de urmărire a evoluţiei degradării unui drum în timpul perioadei de exploatare. Conform metodei LTPP (Long Therm Pavement Performance).
-100-
De-a lungul perioadei de urmărire a sectoarelor experimentale, au fost întocmite în cadrul fiec ărei faze de studiu, o serie
de
fişe a evoluţiei
degradărilor straturilor care alcătuiesc structurile rutiere respective. S-au analizat parametrii de degradare ai îmbr ăcăminţilor, pe baza cărora s-au stabilit calificative de calitate şi indici de evaluare ai degradărilor. Au fost prezentate deasemenea concluzii şi recomandări privind posibilităţile de remediere a degradărilor existente precum şi de îmbunătăţire a stării tehnice, ţinând seama de particularităţile fiecărui sector. Urmare acestor studii şi cercetări, în continuare se vor prezenta câteva dintre concluziile referitoare la utilitatea programului Ro-LTPP in general şi la sectoarele de drum urmărite în particular. De la început, men ţionăm că este utila existenta acestui program. Încă înainte de executarea unor lucr ări de anvergur ă ( în special de reabilitare) pe reţelele de drumuri naţionale, acestea trebuie să urmărească o serie de elemente necesare unei dimensionări corecte deoarece, dacă asupra unora se poate interveni în timpul execuţiei (calitatea materialelor, calitatea lucr ărilor de execuţie), asupra altora cum sunt : traficul, capacitatea portant ă, condiţiile de exploatare, nu se poate interveni decât în faza de proiectare. Din acest motiv este bine s ă se urmarească în timp atât aceste sectoare studiate până acum, cât şi altele care necesită diferite reparaţii. Perioada de urmărire a unui sector experimental ar trebui sa fie cât mai mare, cel puţin egală cu perioada de perspectivă pentru care acesta a fost proiectat. Astfel, ar putea fi observate şi lucr ările de întreţinere şi reparaţie care se execută, precum şi efectul acestora asupra stării generale a drumului şi modul în care acestea influenţează evoluţia viitoare a degradărilor pentru strategiile de întreţinere. O reprezentare schematică generală pentru evoluţia unui tip de degradare poate fi reprezentată printr-un grafic de evoluţie precum cel din figura 18.
- 101 -
Grad de degradare Reabilitare Reparatie
Intretinere T1
T2
Tpp
Timp
Figura18 - Evoluţia in timp a unui tip de degradare După analiza datelor existente pe durata perioadei de urmărire până la un moment dat (exemplu 5 ani), nu se pot desprinde concluzii şi observaţii care să ilustreze cu acurateţe modul ce comportare în timp deoarece din diferite motive, aceste date nu sunt suficiente. Ele dau o imagine generală de ansamblu şi reprezintă o evoluţie oarecare a unei degradări sau a unui parametru pe o durată de timp, dar nu o poate face cu fidelitate astfel încât aceast ă reprezentare să poată fi redată de o relaţie matematică. Acest lucru reiese clar şi din figura 19, unde se observă că avem o reprezentare sumar ă şi deci neconcludentă.
2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0
GROPI - banda stanga
DN76 143 DN 76 167 DN 1C
1997
1998
1999
-102-
2000
2001
3
GROPI - banda dreapta
2,5 2
DN76 143 1,5
DN 76 167 DN 1C
1 0,5 0 1997
1998
1999
2000
2001
EXUDARI - banda dreapta 40 35 30 25 20 15
DN76 143
10
DN 76 167 DN 1C
5 0 1997
1998
1999
2000
2001
Fig. 19a. Evoluţie gropi şi fisuri în timp
FISURI IN AFARA URMEI ROTII - stg 15 DN76 143
10
DN 76 167 DN 1C
5 0 1997
1998
1999
- 103 -
2000
2001
CIUPITURI - banda dreapta DN76 143 90
DN 76 167
80
DN 1C
70
DN 16
60 50 40 30 20 10 0 1997
1998
1999
2000
2001
CIUPITURI - banda stanga 16 14 12 10 DN76 143
8
DN 76 167
6
DN 1C
4
DN 16
2 0 1997
1998
1999
2000
2001
Fig. 19b. Evoluţia altor degradări în timp Pe unele sectoare se acţionează în timp fie prin între ţinere curentă fie prin executarea unor reparaţii curente. Acest lucru s-a întâmplat şi pe două dintre sectoarele urmărite DN 16 şi DN 76 km 143 şi km 163, unde s-au realizat tratamente bituminoase. Urmare acestui fapt, datele culese nu mai sunt reprezentative pentru evoluţia degradărilor pentru că nu mai reflectă cu obiectivitate comportarea reală a respectivelor sectoare. Pentru o ilustrare semnificativă este nevoie să fie colectate date de pe un num ăr foarte mare de -104-
sectoare asemănătoare din punct de vedere al structurii, vârstei, intervenţiilor ulterioare, condiţiilor geografice, climatice, geologice şi hidrografice. Având în vedere faptul că elementele care contribuie cel mai mult la degradarea unui drum sunt traficul (prin componenta şi prin intensitate) şi condiţiile climaterice, se consider ă că trebuie efectuate şi studii de trafic pe aceste sectoare şi compararea tuturor rezultatelor pe un anumit sector cu cele obţinute pe alte sectoare, chiar dacă ele sunt situate în regiuni diferite. Prin aceste comparaţii ar putea fi eliminate sectoarele care nu sunt reprezentative şi nu se înscriu în linia de evoluţie generală. Astfel, după această operaţie se poate trece la stabilirea legilor de evoluţie a degradărilor cu certitudinea că aceste legi reprezintă fenomenul mai aproape de realitate. Pentru imaginarea unei legi de evoluţie de tipul legilor de regresie este necesar să se ia în considerare un număr mult mai mare de valori pentru fiecare tip de indicatori importanţi. Generalizarea relaţiilor regresie se poate face numai în cazul în care pentru aceiaşi parametri invariabili se vor înregistra modificări pentru restul parametrilor. Datele obţinute ar trebui să constituie o completare a bazei de date rutier ă realizată pe tip de reţea de drumuri (naţionale, judeţene). În acest mod, se vor cumula cantităţi mari de date care vor putea sta la baza unor interpretări statistice de tipul modelelor de evoluţie, modele aplicabile apoi unor categorii bine definite de situaţii.
VI.3 Procedura de identificare a starii tehnice periodice a carosabilului si metode de remediere preconizate [11] Reglementarile tehnice din Franţa legate de evaluarea stării de degradare a drumurilor, prevăd, cum era şi normal, pe lângă calculul indicilor de degradare şi alegerea procedeelor de remediere preconizate, care permit lucr ătorului din - 105 -
domeniul gestionării reţelei rutiere să dispună de o soluţie de reparare , însoţită de cuantumul valoric aferent. La momentul respectiv se propunea completarea Normei AND 540 si CD155, cu măsuri de remediere funcţie de intensitatea traficului, nivelul de fisurare al suprafeţei carosabile, indice de planeitate şi nivel de deflexiune. Identificarea st ării tehnice periodice a unui sector de drum
Evaluarea periodică a stării tehnice la partea carosabilă a unui drum, reprezintă obiectivul de activitate a personalului Administraţiei Naţionale a Drumurilor, în contextul noilor atribuţii impuse de organizarea competenţelor în domeniul infrastructurii rutiere. Astfel, administratorul drumului devine gestionarul bunei funcţionări a reţelei rutiere din raza sa de acţiune, iar una din sarcini este aceea de a evalua periodic starea tehnică a fiecărui drum în cadrul duratei sale de serviciu, pentru a fi încadrat în strategiile de între ţinere şi politicile bugetare la nivel naţional. Actualul „ Normativ pentru evaluarea stării de degradare a îmbr ăcămintilor rutiere suple şi semirigide „ indicativ AND 540, elaborat de CESTRIN după reglementări americane în domeniu, foloseşte coeficienţii de ponderare şi frecvenţele de apariţie a degradărilor orânduite pe tipuri specifice din programul specializat S H R P. Acest lucru a fost necesar pentru a avea un instrument de lucru provizoriu, folosind experienţa americană până când se va încheia programul experimental naţional RO-LTPP, care va permite reactualizarea coeficienţilor respectivi în condiţiile aferente ţării noastre. Totodata Normativul AND 540, permite ca dup ă investigaţiile de teren, calculul indicilor de stare să se facă cu coeficienţii preluaţi din programul S H R P.
-106-
Se propune un procedeu de lucru, care să permită evaluarea periodică a indicilor de stare tehnică a căii de rulare a unui drum, precum şi soluţii de alegere a procedeelor de remediere aferente, utilizând exemplul ghidului franţuzesc de evaluare a stării tehnice a unui drum. Bineîn ţeles că metoda propusă trebuie adaptată condiţiilor de exploatare a drumurilor din ţar ă noastr ă. Astfel, sub încărcările date de vehicule, cumulate cu efecte din varia ţii ale condiţiilor de mediu (variaţii de temperatur ă sezonier ă şi diurnă, precum şi variaţii ale umidităţii la nivelul structurii rutiere), degradările carosabilului evoluează în timp.Procentul de suprafaţă degradată creşte, iar nivelul degradării este fluctuant, funcţie de gradul de severitate şi frecvenţa de apariţie. Acest lucru presupune o urmărire continuă a indicilor de stare, pentru a avea sub control evoluţia degradărilor în timp şi pentru a stabili măsuri de remediere pertinente.
Probabilitatea de apariţie a fiecărui tip de degradare înregistrată în programul SHRP, depinde în mare parte de suprafaţa afectată la sfâr şitul perioadei de analiză, respectiv după 10 ani. Această probabilitate este însoţită de coeficienţti de ponderare şi frecvenţele de apariţie specifice. Determinarea indicilor de stare periodici, înainte de încheierea perioadei de serviciu a structurii rutiere, presupune evaluarea unor parametrii de stare intermediari. Pe masura evoluţiei gradului de severitate al degradării şi creşterii frecvenţelor de apariţie, aceşti coeficienţi tind către valoarea maximă. Atât pentru degradările de suprafaţă cât şi pentru cele de structur ă, suma probabilităţilor aferente fiecărui tip de degradare componentă, reprezintă în final 100%. Aşa cum s-a prezentat mai sus, degradările nu apar simultan şi toate o dată, ci treptat, afectând un anumit procent din suprafaţa analizată Acest procent variază în timp, pe masur ă ce apar şi alte tipuri de degrad ări, care uneori afectează practic unele suprafeţe care se suprapun. În acest moment trebuie decisă suprafaţa - 107 -
proeminentă, care se situează la un grad de severitate mai ridicat în detrimentul celei aflată la un nivel mai redus. Procedeul presupune modificarea coeficienţilor de evaluare a indicilor de stare tehnică determinaţi anterior, care în mod normal trebuie să scadă pe masura creşterii timpului de exploatare a drumului. Analiza suprafeţelor degradate pe niveluri de degradare şi grade de severitate nu este simplă. Ea presupune experienţa din partea evaluatorului şi o reglementare tehnică clar ă pentu majoritatea utilizatorilor. În acest sens, se propune următoarea procedura de lucru. Presupunem ca la începutul perioadei de analiză a unui sector de drum, ce a fost supus reabilit ării prin aşternerea unui covor asfaltic, apare după o anumită perioadă de exploatare un anumit tip de degradare, care este înregistrată în tabelul SHRP cu probabilitatea de 20 %. Probabilitatea de 20%, înseamna practic ca 20% din suprafa ţă totală supusă analizei, este afectată la finele duratei de serviciu cu tipul de degradare respectiv. În cazul în care suprafaţa afectată la momentul înregistr ării în teren este mai mică de 20%, atunci coeficienţii de ponderare şi frecvenţele de apariţie aferente se reduc, iar în cazul în care această singura degradare este mai mare de 20%, toţi coeficienţii mentionaţi tind către valoarea maximă de 1. În cazul apariţiei ulterioare a unui alt tip de degradare, de nivel mai ridicat în tabelul SHRP , pe o suprafa ţă ce a fost alocată iniţial primei degradări, se diminuează totalul de suprafaţă afectată de aceasta în detrimentul celei de a doua. Astfel, coeficientul de ponderare şi frecvenţa de apariţie aferentă primei degradări se diminuează corespunzător suprafeţei r ămase. Modificările suprafeţelor afectate pe tipuri de degradări devin în acest fel fluctuante în timp, pe durata de serviciu a drumului, pe m ăsur ă ce suprafeţele degradate sporesc. Deci, nivelul de degradare va impune suprafaţa afectată influienţând valoarea indicelui de stare tehnică, care în mod normal trebuie să scadă.
Măsuri de remediere preconizate Pentru a stabili măsuri de remediere, s-a folosit drept suport de analiza ghidul franţuzesc pentru evaluarea degradărilor la sisteme rutiere suple şi semirigide, -108-
precum şi Normativul AND 540 şi Instrucţiunile Tehnice Departamentale privind determinarea stării tehnice a drumurilor moderne cu indicativ CD155/ 2000. Pentru o analiză comparativă, prezint în continuare prevederile ghidului franţuzesc în paralel cu propunerea de prelucrare a normativelor româneşti, pentru a finaliza soluţii cu măsuri de remediere preconizate. Astfel, principalele etape de evaluare a indicilor de stare tehnic ă a suprafeţei carosabile şi măsurile de remediere preconizate constau în : 1) Stabilirea nivelului de deflexiune NW rezidual în sistemul rutier, funcţie de traficul de calcul la momentul efectuării analizei; 2) Identificarea stării tehnice ST, funcţie de nivelul de fisurare la suprafaţa carosabilă, stabilit pe baza măsur ătorilor efectuate în teren; 3) Măsuri de remediere preconizate, funcţie de traficul de calcul T, nivelul de deflexiune NW şi starea tehnică a suprafeţei de rulare ST . În cazul în care structura rutier ă are capacitate portantă reziduală corespunzătoare reglementarilor în vigoare (NW3 , NW4 ), se analizează conform prevederilor ghidului franţuzesc şi „ OBIECTIVUL SUPRAFAŢĂ”. În acest sens, în cadrul acestui articol, se fac referinţe la analiza metodelor de intervenţie în cale, funcţie de nivelul de rugozitate determinat cu „ pata de nisip” HS şi de planeitatea suprafeţei de rulare reprezentată de indicele de planeitate IRI .
A. Remediere degradari structural ROMÂNIA
FRANTA
1.Stabilirea modului de deflexiune fun 1.Stabilirea modului de deflexiune func de trafic de trafic Clasa Trafi
Cod
Usor Mediu Greu F. Greu
T3 T2 T1 T0
Trafic cal mil. osii 0.05-0.15 0.15-0.30 0.30-0.75 0.75-2.00
Clasa Trafi
Cod
Foarte Uso Usor Mediu Greu F. Greu
T5 T4 T3 T2 T1
- 109 -
Trafic calcu mil. osii <0.03 0.03-0.10 0.10-0.30 0.30-1.00 1.00-3.00
Nivelul de deflexiune funcţie de trafic W10-2 120 75 50 0 Trafic Greu 300-2000 Nw1 Nw1 Nw2 Nw3 os/zi sens Mediu 50-300 Nw1 Nw2 Nw3 Nw3 os/zi sens Nw1 - Ridicat Nw1 - Mediu Nw1 – Redus
Exceptiona
T0
3.00-10.00
Nivelul de deflexiune funcţie de trafic W 180 150 110 80 65 55 35 T5 Nw Nw Nw Nw Nw T4 Nw Nw Nw Nw Nw T3 Nw Nw Nw Nw Nw T2 Nw Nw Nw Nw Nw T1 Nw Nw Nw Nw Nw T0 Nw Nw Nw Nw Nw 1. Nw1 – Rea 2. Nw2 – Mediocr ă 3. Nw3 – Bun 4. Nw4 – Foarte Bună
Nw Nw Nw Nw Nw Nw
Nw Nw Nw Nw Nw Nw
2.Starea tehnică funcţie de nivelul de 2.Starea tehnică funcţie de nivelul de fisurare fisurare Nivel FL ↓ 1 2 3
FA→ ↓→ >5% >25 3-5 10-2 <3% <10 Nw1 Nw3 Nw2
1 >3% ST1 ST1 ST1
2 3% ST1 ST2 ST2
3 <1% ST1 ST2 ST3
Nivel N FL ↓ 1 2 3
FA=faiantaj FL=fisuri longitudinale ST=stare tehnică
FA → ↓→ >5 >25 3-5 10-25 <3 <10 Nw3 Nw1 Nw4 Nw2
>10
3<3% 10%
ST1 ST1 ST1 ST1 ST2 ST2 ST1 ST2 ST3
FA=faiantaj FL=fisuri longitudinale ST=stare tehnică
-110-
B. Măsuri de remediere FRANŢA
ROMÂNIA (propus)
Trafic T3-T2 Deflexiune Nw1 Nw2 Fisurare ↓ Recicla Asfalt Regene 6-8cm ST1 rare ST2 Asfalt Covor 6-10cm 1.5-6c ST3
Nw3 Tratament 1.5-4c Punere sub observ. Studii Puner __ Cauze sub obser
Trafic Deflexiune Fisurare ↓ ST1 ST2
Nw1
T5-T4 Nw2 Nw3
Nw4
Asfalt Asfalt Trata- Punere 6-8cm 4-6cm ment sub 1.5-4c observ. Covor Trata- Puner 1.5-6c ment sub ---1.5-4c observ ST3 Studii Puner Cauze sub -----observ
Trafic T1-T0 Deflexiune Nw1 Nw2 Nw3 Fisurare ↓ Ram- Asfalt Trata forsare 6-10c ment ST1 1.5-4c ST2 Reciclar Asfalt Puner Regene- 4-8 cm sub rare obser ST3 Studii Puner ___ Cauze sub observ
Trafic Deflexiune Fisurare ↓ ST1
Nw1
Recicl re Regen rare ST2 Asfalt 6-8cm
T3-T2 Nw2 Nw3
Nw4
Asfalt Trata- Punere 6-8cm ment sub 1.5-4c observ.
Covor Puner 1.5-6c sub observ ST3 Studii Puner Cauze sub --observ
-------
Trafic T2-T1 Defle- Nw1 Nw2 Nw3 Nw4 xiune Fisu- Ram- Asfalt Trata- Punere rare ↓ forsar 6-10c ment sub -111-
ST1 ST2 Recicl re Regen rare ST3 Studii Cauze Trafic Deflexiune Fisurare ↓ ST1 ST2
Nw1
1.5-4c observ. Asfalt Puner 4-8cm sub ---observ Puner sub observ
---
----
T1-T0 Nw2 Nw3
Nw4
Ram- Asfalt Asfalt Trataforsare 8-10c 6-10c ment 1.5-4c Recicla Asfalt Covor Punere Regene 4-8c 4 cm sub rare observ. ST3 Regene Covo Puner rare 4 cm sub ---observ
-112-
REMEDIERE DEGRADĂRI DE SUPRAFAŢĂ (Nw3, Nw4)
1. Franţa CONDIŢII DE
CONDIŢII DE
UTILIZARE
UTILIZARE
STARE SUPORT
CRITERII
Sup
Strat Grosi
Clasa
me
trafic
Nivel
Eta
aderent nsei a
tate
Zgo mot rul aj
rafa ţă eter ogen a
Tratament superficial Tratament întărit Anrobat la rece
Ame liorar e unif ormita
Repro- Antifilare
fisura
trans-
Con-
versal tracti a
i
te
1÷1.5
<2000
++
+
++
--
--
--
--
-
1÷1,5
<1000
++
+
++
--
-
--
--
O
+
O
+
O
+
-
-/+
--
+
X
+
+
O
-
-
-
O/+ O
+
O
+
+
++
-
O/+
-
O
-
-
-
1÷1,5
< 1000
Beton bituminos ultrasubţir
1,5÷2
toate
e Termoregenerare Nisip anrobat
0÷2 2
toate < 300
+
+
-113-
clutat Beton bituminos foarte
2÷3
toate
+
3
toate
+
O/ +
+
O
O
O
O
-
+
-
+
O
O
-
O
+
+
X
subţire Micro BB O/6
+
clutat Anrobat drenant
4
toate
+
O/ +
+/ +
+ +
Beton bitumi-nos
4
toate
+
O
O
O
++
+
+
-
5÷7
toate
+
+
+
-
++
+
++
O
toate
O
O
+
O/+
++
+
++
O
subţire Beton bituminos 0/10 clutat Beton bituminos
5÷8
R ău --
Slab -
Mediu O
Bun +
Foarte bun ++
Clasa trafic Vehicule grele
T3 50-150
T2 150-300
T1 300-750
T0 750-2000
-114-
2. România IRI(m/km) HS (mm) 1 >0.7 2
0.6
3
0.2
4
<0.2
1 <3.5 --
2 3 4 4.5 6.0 >6.0 Punerea Termo Termo sub Reprofilare Reprofilare observatie -Punerea Termo Termo sub Reprofilare Reprofilare observatie Tratament Tratament Covor Covor 1.5-2 cm 1.5-2 cm 4-6 cm 4-6 cm Tratament Tratament Covor Reciclare 1.5-2 cm 1.5-2 cm 4-6 cm
Adoptarea unei proceduri de evaluare efectivă a stării tehnice la un moment dat pentru structura rutier ă nu face altceva decât să asigure încredere responsabilului de decizie, ca măsura pe care a preconizat-o poate fi cuantificată şi în acelaşi timp verificată pentru justificarea resurselor economice atribuite lucr ărilor de întreţinere-reparaţii drumuri.
VI.4 Necesitatea utilizării criteriilor de performanţă la evaluarea lucrărilor de întreţinere pentru drumurile naţionale Intretinerea drumurilor pe criterii de performanta , a devenit o necesitate in zilele noastre cand se pune accent pr eficentizarea activitatilor economice , dintre care un suport de baza il constituie reteaua de infrastructura de transport rutier . In acest context , lucrarea pune in valoao metoda de evaluare cantitativa a lucrarilor de intretinere , pentru care performanta este sustinuta de prelucrari ale reglementarilor tehnice in vigoare pe baza de calcul parametric care ilustreaza starea tehnica la nivelul carosabilului pentru un moment dat ( cel al deciziei de investigare in teren ) si procedurile de remediere care se recomanda . Ea devine importanta in cazul actului decizional la nivelul finantarii lucrarilor de interventie in calea rutiera , pe baza unor programme de intretinere pe criterii de performanta , - 115 -
justificate de calcule efective ale situatiei drumului analizat , ce se afla in exploatare .
4.1. Cadrul general 4.1.1. Stadiul evoluţiei societăţii româneşti în cadrul spaţiului Uniunii Europene a condus la necesitatea abordarii soluţiei de întreţinere – reparaţii la drumurile naţionale pe criterii de performanţă. Această direcţie a fost orientată în cadrul unei reglementări tehnice specifice, care pune în valoare parametrii calităţii suprafeţei de rulare şi a anexelor sale din platforma căii de rutiere prin interpretarea celor consacraţi deja în norme ce funcţionează în domeniul înfrastructurii transportului rutier. Întrucât criteriile de performanţă sunt definite de criterii de calitate ale suprafeţei de rulare, care la rândul lor influen ţează condiţiile de circulaţie pe drumul naţional şi implicit nivelul de serviciu, caracterizat de viteza de circula ţie, nivelul de performanţă poate fi interpretat prin intermediul nivelului de serviciu. Aceasta însemnă că funcţie de starea tehnică la nivelul suprafeţei căii de rulare, definită de starea de degradare în exploatarea drumului naţional, poate conduce în lipsa unor lucr ări de întreţinere pe criterii de performanţă la reduceri ale vitezei de circulaţie. Consecinţa o reprezintă scăderea nivelului de siguranţă şi confort pentru utilizatorii drumului naţional cu repercursiuni asupra modului de apreciere a serviciilor aduse de administraţiile rutiere. Prin definiţie în STAS SR 4032-1 « Lucr ări de drumuri – Terminologie » prin întreţinerea drumurilor se înţelege « ansamblul de acţiuni şi lucr ări fizice de intervenţie care se întreprind pentru a conserva calitatea tehnică optimă a drumului în scopul de a asigura utilizatorilor, pe orice vreme, condi ţii bune de viabilitate, securitate şi confort, precum şi permanenta cur ăţenie şi aspect estetic zonei pe toată durata de exploatare ». Tot în SR 4032 – 1 sunt definite tipurile de lucr ări de întreţinere, după cum urmează : • Întreţinere curentă care cuprinde activităţi de cur ăţenie, estetică, reparaţii şi ajustări stabile cu ocazia reviziilor ; • Întreţinere periodică care cuprinde activităţi rutiere programate a se realiza punctual sau pe un sector de drum la expirarea unei perioade de exploatare, în scopul ridicării nivelului tehnic sau prevenirii apari ţiei defecţiunilor ; • Întreţinerea preventivă este activitatea programată cu scopul de a menţine starea bună a drumului prin evitarea apariţiei defecţiunilor sau întârzierea lor, precum şi adaptarea structurii rutiere la evoluţia traficului. Întreţinerea pe criterii de performanţă presupune realizarea lucr ărilor de intervenţie în anumiţi parametrii calitativi impu şi prin norma specifică la drumuri naţionale. În condiţiile în care zona supusă direct procesului de exploatare a unui drum este partea carosabilă, iar lucr ările de întreţinere se refer ă în principal la menţinerea calităţii suprafeţei căii pe durata normală de exploatare, în prezenta lucrare se -116-
insistă asupra parametrilor care definesc criteriile de performanţă ale păr ţii carosabile. O primă problemă care se pune este definirea explicită a criteriului de performanţă la drumuri naţionale prin abordarea normativelor existente în aprecierea stării tehnice a drumului. În acest sens, putem considera că o imagine a performanţei căii de rulare, starea de degradare ce apare la suprafaţa carosabilului în timpul exploatării.
4.2. Modalitatea de apreciere a întreţinerii pe criterii de performanţă la drumuri naţionale Nivelul de performanţă la drumurile naţionale din România pentru partea carosabilă, din punct de vedere al st ării de degradare a păr ţii carosabile, poate fi cuantificat în funcţie de indicele de calitate global, de tipurile de degradări şi măsuri de remediere corespunzătoare (tabelul 1).
Tabelul 1. Nivele de performanţă Indice de calitate global Măsuri de Tipuri de Nivel de Nivel de remediere Indice de Indice degradări la serviciu, performanţă degradare, global, preconizate la drumul NS NP partea ID IG naţional carosabilă Conform Normativ CD 155 - 2001 [%] Foarte Foarte Făr ă NP1 < 5 bun Nu este cazul bun degradări >95 Colmatări, fisuri, Degradări Bun badijonări, Bun NP2 5 - 75 de 90 - 95 straturi suprafaţă bituminoase foarte subţiri Satisf ă Degradări Reparaţii şi Alertă NP3 7,5 - 13 -cător locale de covoare 77 - 90 structur ă asfaltice Nesatis Degradări Ranforsări R ău NP4 > 13 f ăcător majore de structurale IG < 77 structur ă Nesatis Refacere Foarte Drum ăcător NP5 f --structur ă r ău distrus IG< 77 rutier ă drum
- 117 -
4.3. Cerinţe de calitate pentru asigurarea performanţei drumurilor naţionale 4.3.1. Parametrii calităţii suprafeţei de rulare Calitatea suprafeţei de rulare se exprimă prin următorii parametrii : - planeitatea suprafeţei de rulare IRI (International Roughness Index) - rugozitatea suprafeţei de rulare HS (Heigh of Sand) sau SRT (Skid Resistance Test) - impermeabilitatea suprafeţei de rulare, determinată indirect prin gradul de fisurare al suprafeţei de rulare şi porozitatea acesteia şi evaluată prin determinări de permeabilitate in situ. Performanţa calităţii suprafeţei de rulare în România se stabileste func ţie de planeitatea, rugozitatea şi impermeabilitatea stratului de uzur ă asfaltic sau din beton de ciment rutier (tabelul 2).
Tabelul 2. Performanţa suprafeţei de rulare în funcţie de calitatea suprafeţei de rulare Performanţa Nivelul de Calitatea suprafeţei de rulare suprafeţei de performanţă, Rugozitatea prin Planeitate Impermeabilitate rulare NP metoda prin IRI indice de [m/km] fisurare [%] HS SRT IFA IFBC [mm] Foarte bună NP1 > 0.7 > 80 < 3.5 <7 < 12 Bună NP2 0.6-0.7 70-80 3.5-4.5 7-11 12-16 Satisf ăcătoare NP3 0.2-0.6 55-70 4.5-6.0 11-19 16-28 Rea NP4-NP5 <0.2 <55 > 6.0 > 19 > 28 IFA = indice de fisurare a stratului de uzur ă asfaltic; IFBC = indice de fisurare a stratului de beton de ciment Planeitatea suprafeţei de rulare analizată cu echipamente specializate cu ajutorul cărora se poate calcula indicativul IRI (International Roughness Index), se exprimă în m/Km şi se cuantifică conform normativului CD 155 - 2001. Rugozitatea suprafeţei de rulare se determină static cu metoda SRT (Skid Resistance Test) şi metoda HS (Heigh of Sand) sau din mers cu ajutorul unor echipamente specializate. Rugozitatea suprafeţei de rulare se analizează calitativ cu normativul CD 155 - 2001. Impermeabilitatea suprafeţei de rulare se determină indirect prin gradul de fisurare al suprafeţei de rulare şi porozitatea acesteia, evaluate prin investigaţii vizuale în teren conform normativului AND 540 – 2003 şi măsurate prin determinări de permeabilitate in situ. Starea de fisurare a suprafeţei de rulare defineşte gradul de impermeabilitate a suprafeţei de rulare, ca imagine a performanţei stratului de uzur ă. Starea de -118-
fisurare se cuantifică printr-un indice de fisurare,IF : pentru îmbr ăcăminţi asfaltice IFA (indice de fisurare îmbr ăcăminte asfaltică), pentru îmbr ăcăminte din beton de ciment, IFBC (indice de fisurare îmbr ăcăminte din beton de ciment) Starea de fisurare se determină prin intrepretarea prevederilor normativului CD 155 – 2001 considerând că suprafaţa carosabilă prezintă numai fisuri: I D =
S D S T , conform normativului CD 155 - 2001;
Indicele de degradare unde: SD = suprafaţa degradării (prin fisurare SDF) ST = suprafaţa totală de referinţă (1 bandă) – 150 m sector omogen de observatii Calificativul stării de fisurare asimilat, se poate determina pentru S îmbr ăcăminţi asfaltice printr-un indice de fisurare I FA = DF ⋅ 100 (unde SDF = S T
suprafaţa afectată de fisurare).
Tabelul 3. Calificativ de impermeabilitate la imbracaminti asfaltice Indice de Calificativ Suprafaţă fisurare Calificativ (Normativ fisurată îmbr ăcăminte CD 155 DF=D3+0.5D2 asfaltică impermeabilitate 2001) [mp] IFA [%] Rea >98 >19 Rea Mediocr ă 57 – 98 11 – 19 Mediocr ă Bună 38 – 57 7 – 11 Bună Foarte bună <38 <7 Foarte bună D2 = suprafaţă afectată de faianţări multiple pe diferite direc ţii D3 = lungime afectată de fisuri şi cr ă pături transversale şi longitudinale, rupturi de margine Performanţa la îmbr ăcăminţile asfaltice depinde de calificativul la impermeabilitate a suprafeţei de rulare. Pentru îmbr ăcăminţi din beton de ciment rutier, starea de degradare se determină conform CD 155/2001 Calificativul stării de fisurare asimilat se poate determina printr-un indice de fisurare
I FBC =
D3 S T (indice de fisurare îmbr ăcăminte din beton de ciment).
- 119 -
Tabelul 4. Calificativ de impermeabilitate la imbracaminti din beton de ciment Lungime afectată de Număr fisuri şi Indice de dale pe cr ă pături fisurare Calificativ bandă, N transversale îmbr ăcăminte (Normativ Calificativ şi [buc/150 din beton de CD 155 impermeabilitate m] longitudinale, ciment, 2001) sector rupturi de IFBC omogen margine, [%] D3 [mp] Rea >7 >168 >28 Rea 4 96 – 16 – Mediocr ă Mediocr ă – 7 168 28 3 72 – 12 – Bună Bună – 4 96 16 Foarte <3 <72 <12 Foarte bună bună Performanţa la îmbr ăcăminţile din beton de ciment rutier depinde şi de calificativul la impermeabilitate a suprafeţei de rulare. Măsurile de intervenţie preconizate pentru diverse niveluri de performanţă în vederea refacerii calităţii suprafeţei de rulare sunt: Pentru îmbr ăcăminţi asfaltice se aplică funcţie de situaţia din teren şi tehnologii de termoreprofilare sau reciclare, funcţie de soluţia aleasă la proiectarea intervenţiei [ 4 ]:
Tabelul 5. Masuri de remediere preconizate la imbracaminti asfaltice Performanţa la planeitate IRI (m/km) 1 2 3 4 HS (mm) 3.5 4.5 6.0 6.0 Punerea Termo Termo 1 0.7 --sub reprofilare reprofilare ţ observa ie a l e Punerea a t Termo Termo a n t 2 0.6 --sub a i z reprofilare reprofilare m ţ observa ie r o o g f Tratament Tratament Covor Covor r u r e 3 0.4 P Bituminos Bituminos Asfaltic Asfaltic Tratament Tratament Covor 4 0.2 Reciclare Bituminos Bituminos Asfaltic Pentru îmbr ăcăminţile din beton de ciment. ţ
-120-
Tabelul 6. Masuri de remediere preconizate la imbracaminti din beton de ciment Performanţa la planeitate IRI (m/km) 1 2 3 4 HS (mm) 3,5 4,5 6,0 6,0 Reparaţii Colmatare Reparatii dale dale ----0.7 fisuri Covor asfaltic Covor 1 asfaltic Frezare si colmatare ţ Colmatare Repara ii dale e t ----fisuri a t 2 0.6 a fisuri Covor asfaltic i Covor z o g asfaltic u r Refacere a l dale cr ă pate a n Tratament Tratament Covor asfaltic şi tasate a m 3 0.4 Bituminos Bituminos Protecţie r o f covor r e P asfaltic Tratament Tratament Covor asfaltic Ramforsare 4 0.2 Bituminos Bituminos Performanţa calităţii suprafeţei de rulare poate fi cuantificat ă funcţie de rugozitatea, planeitatea şi impermeabilitatea stratului de uzur ă astfel: ţ
Tabelul 7. Parametrii calitatii suprafetei de rulare Calitatea suprafeţei de rulare Impermeabilitate Performanţa Nivelul de Rugozitate prin Planeitate indice de fisurare suprafeţei de performanţă metoda prin [%] rulare , NP IRI HS [m/km] IFA IFBC SRT [mm] Foarte NP1 > 0.7 > 80 < 3.5 <7 < 12 Bună NP2 0.6-0.7 70- 80 3.5-4.5 7-11 12-16 Satisf ăcătoare NP3 0.2-0.6 55-70 4.5-6.0 11-19 16-28 Rea NP4 – NP5 < 0.2 < 55 > 6.0 > 19 > 28 4.3.2. Parametrul capacităţii portante reziduale O serie de degradări sub formă de fisuri sau cr ă pături longitudinale, faianţări şi chiar fragmentări cum apar la suprafaţa carosabilă, se datorează defectelor structurale ale păr ţii carosabile.
- 121 -
În acest caz, capacitatea portantă reziduală acceptată conduce la decizia aplicării unor lucr ări de întreţinere – reparaţii temporare, până când se decide ranforsarea structurii rutiere. Parametrul capacităţii portante este definit de nivelul de deflexiune (NW), care este categorisit funcţie de clasa de trafic (T) şi deflexiunea caracteristică măsurată (W) (tabelele 8 şi 9).
Tabelul 8. Clasa de trafic din România Clasa de trafic Cod Trafic de calcul N115mos CD 155 NP 111 Suple, Rigide Semirigide Foarte uşor T5 < 0.03 < 0.20 Uşor T4 0.03-0.10 0.20-0.70 Mediu T3 0.10-0.30 0.70-3.00 Greu T2 0.30-1.00 3.00-12.00 Foarte greu T1 1.00-3.00 12.00-36.00 Excepţional T0 3.00-10.00 > 36.00 Tabelul 9. Nivelul de deflexiune în funcţ funcţie de clasa de trafic Deflexiune Măsur ători dinamice caracteristică 175– 145– 130– 100– 75– >200 <75 măsurată 200 175 145 130 100 Măsur ători Pârghia Benkelman W [0,01 mm] Clasa de trafic T5 T4 T3 T2 T1 T0
>150
120– 100– 150 119
80– 99
65– 79
35– 64
0– 34
NW2 NW1 NW1 NW1 NW1 NW1
NW3 NW2 NW1 NW1 NW1 NW1
NW4 NW4 NW3 NW2 NW1 NW1
NW4 NW4 NW4 NW3 NW2 NW2
NW4 NW4 NW4 NW4 NW3 NW3
NW4 NW4 NW4 NW4 NW4 NW4
NW4 NW3 NW2 NW1 NW1 NW1
ţă prin raport cu parametrul capacităţii portante Nivelul de performanţă măsurate ca imagine a cerinţelor de calitate a suprafeţei de rulare, se exprimă în conformitate cu tabelul 10.
-122-
Tabelul 10. Cerinţ Cerinţele de calitate ale suprafeţ suprafeţei de rulare Nivel de Niv Nivel el de de fisu fisura rare re Nive Nivell de perf perfor orma mann ţă Calificativ de calitate deflexiune NW4 NF1 NP1 Foarte bun NW3 NF2 NP2 Bun ăcător Satisf NW2 NF2 NP3 ău NW1 NF1 NP4 R ău Foarte r NW1 NF1 NP5 Corelarea nivelului de performanţă (NP) cu parametrul de capacitate portantă (NW) se face prin intermediul defectelor de teren, cuantificat prin nivelul de fisurare (NF), care depinde de gradul de faianţare (FA) şi de fisurare longitudinal (FL) (tabelul 11).
Tabelul 11. Nivele de fisurare ale suprafeţ suprafeţei de rulare Nivel de fisurare la faianţare, FA >10% 3 – 10% <3% Nivel de Fisurare fisuri longitudinale FL >5 % >25% NF1 NF1 NF1 3–5% 10 – 25% NF1 NF2 NF2 <3 % <10% NF1 NF2 NF3 Nivel de performan ţă: ău NF1 R NF2 Mediocru NF3 Bun
NP4 - NP5 – REA – Performanţă redusă ă – Perf NP2 - NP3–Mediocr Perform orman anţă acceptabilă NP1 –ă Bun – Performanţă bună
Măsurile de intervenţie preconizate pentru fiecare treaptă de performanţă la fisurare posibilă, în funcţie de clasa de trafic T, nivelul de deflexiune şi nivelul de fisurare a păr ţii carosabile pot fi clasificate conform tabelelor 12, 13, 14, 15.
- 123 -
Tabelul 12. Masuri de remediere preconizate T5 – T4 – T3
Clasa de trafic Nivel de deflexiune
NW1
NW2
NW3
NW4
Nivel de performanţă NP4 NP5 NP2 NP3 NP1
Straturi Asfaltice Covor Asfaltic Studii Cauze
Straturi Tratamente Asfaltice Bituminoase Tratamente Punere sub Bituminoase observaţie Punere sub ------observatie
Punere sub observaţie -------------
Tabelul 13. Masuri de remediere preconizate T3 – T2
Clasa de trafic Nivel de deflexiune
NW1
NW2
NW3
NW4
Nivel de performanţă NP4 NP5 NP2 NP3 NP1
Reciclare Straturi Regenerare asfaltice Straturi Covor asfaltice asfaltic Studii Punere sub Cauze observatie
-124-
Tratamente Bituminoase Punere sub observaţie
Punere sub observaţie
-------
-------
-------
Tabelul 14. Masuri de remediere preconizate T2 – T1
Clasa de trafic Nivel de deflexiune
NW1
NW2
NW3
NW4
Nivel de performanţă NP4 NP5 NP2 NP3 NP1
Straturi asfaltice Reciclare Straturi Regenerare asfaltice Studii Punere sub Cauze observatie Ranforsare
Tratamente Bituminoase Punere sub observaţie
Punere sub observaţie
-------
-------
-------
Tabelul 15. Masuri de remediere preconizate T1 – T0
Clasa de trafic Nivel de deflexiune
NW1
NW2
NW3
NW4
Nivel de performanţă Straturi asfaltice Reciclare Straturi NP2 NP3 Regenerare asfaltice Straturi NP1 Regenerare asfaltice
NP4 NP5
Ranforsare
- 125 -
Straturi asfaltice Covor asfaltic Punere sub observaţie
Tratamente Bituminoase Punere sub observaţie -------
Studii de caz privind cuantificarea intervenţiilor la drumurile naţionale pe criterii de performanţă Să se stabilească nivelul de performanţă a unui drum aflat în exploatare funcţie de starea tehnică efectivă şi clasa de trafic aferentă Pentru rezolvarea acestei probleme, se determină starea de degradare pe sectoare omogene predeterminate. Se prelucrează datele din teren şi se determină indicii de stare conform CD 155. Exemplu: ID = 8,6% IG = 83% Conform tabelului 1, funcţie de indicii de stare rezultă nivelul de performanţă NP3, aferent nivelului de serviciu, NS – ALERT Ă, tipul de degradare „DEGRADĂRI LOCADE DE STRUCTUR Ă” şi m ăsuri de remediere preconizate „REPARAŢII ŞI COVOARE ASFALTICE” de protecţie. La nivel de ADMINISTRATOR DRUM se va lua decizia de a comanda LUCR ĂRI DE ÎNTREŢINERE la categoria REPARAŢII CURENTE.
Să se determine nivelul de performanţă la fisurare a unui drum cu structura rutieră flexibilă, la care în etapa de investigări vizuale în teren s-a stabilit nivelul de performanţă NP3 (Tabel 1) Prin această temă se cere practic reactualizarea nivelului de perfomanţă prin măsur ători directe în teren pentru evaluarea capacităţii portante efective şi a măsurilor de remediere preconizate. Se cunosc: Clase de trafic T2 (Tabel 8) N115 = 0.63 mos Deflexiunea caracteristica W = 88* 10-2 mm măsurat cu FWD Fisuri longitudinale FL = 14% Faianţări FA = 8% Nivelul de performanţă la fisurare pentru structura rutier ă flexibilă se determină astfel: a) Din Tabelul 8 se cunoaşte clasa de trafic T2 întrucât N115 = 0,63 mos b) Din Tabelul 9, urmarea măsur ătorilor efectuate cu FWD, W = 88*10-2 mm şi clase de trafic T2 reprezintă nivelul de deflexiune NW2. c) Din tabelul 10 se apreciază funcţie de nivelul de delfexiune NW2 nivelul de performanţă reactualizat NP3. d) Din Tabelul 11, în funcţie de suprafeţele afectate de fisuri longitudinale FL = 14% şi faianţări FA = 8% se determin ă nivelul de performanţă la fisurare NF2, căruia îi corespunde un nivel de performanţă NP2 – NP3 (PERFORMANŢĂ ACCEPTABILĂ). -126-
e) Pentru clasa de trafic T2, nivelul de deflexiune NW2 şi nivelul de performanţă NP2 – NP3, se propune în Tabelul 13 remedierea cu a şternerea unui covor asfaltic.
Să se determine nivelul de performanţă la fisurare a unui drum cu îmbrăcăminte din beton de ciment, la care în etapa de inspecţie vizuală în teren s-a stabilit nivelul de performanţă NP2 (Tabel 1) Se cunosc: Clasa de trafic T2 (Tabel 8) N115 = 4,5 mos Deflexiunea caracteristică W = 70*10-2 mm Fisuri longitudinale FL = 6% Faianţări FA = 4% Nivelul de performanţă la fisurare(NF) pentru structura rutier ă rigidă se determină astfel: a) Din Tabelul 8 în funcţie de volumul de trafic N115 = 4,5 mos b) Din Tabelul 4 în funcţie de măsur ătorile cu FWD, W = 70*10-2 mm ţi clasa de trafic T2 rezultă nivelul de deflexiune NW3. c) Din Tabelul 10 se apreciează în funcţie de nivelul de deflexiune NW3 nivelul de performanţă reactualizat NP2 d) Din Tabelul 11 în funcţie de suprafeţele afectate de fisuri longitudinale FL = 6% şi de faianţări FA = 4%, se ob ţine nivelul de fisurare(MEDIOCRU) cu nivelul de performanţă NP2 – NP3 (PERFORMANŢĂ ACCEPTABILĂ). e) Pentru clase de trafic T2, nivelul de deflexiune NW3 şi nivel de performanţă NP2 – NP3, în Tabelul 14 se presupune „punerea sub observaţie” ceea ce înseamnă că se recomandă aplicarea de lucr ări de întreţinere ce constau în colmatarea fisurilor.
Să se determine lucrările de întreţinere periodice pentru un drum cu structură rutieră flexibilă cu suprafaţa carosabilă fisurată. a)Se fac investigaţii vizuale în teren pe sectoare omogene predeterminate, se determina Indicele de Degradare ID conform CD 155/2001. Exemplu: SD = D1+0,7D2+0,7x0,5D3+0,2D4+D5, conform normativ CD 155 - 2001 unde: D1= suprafaţă afectată de gropi şi plombe D2= suprafaţă afectată de faianţări multiple pe diferite direc ţii D3= lungime afectată de fisuri şi cr ă pături transversale şi longitudinale, rupturi de margine D4= suprafaţă poroasă cu ciupituri, suprafaţă încreţită, şiroită, exudată D5= suprafaţă afectată de f ăgaşe. b)Se determina indicele de fisurare (la nivelul îmbr ăcăminţilor asfaltice) (tabelul 3) Exemplu: IFA = 14% - calificativ de impermeabilitate MEDIOCR Ă - 127 -
c)Se fac măsur ători pentru calitatea suprafeţei de rulare respectiv pentru PLANEITATE şi RUGOZITATE. Exemplu: IRI = 3,8 m/km HS = 0,63 d)Din Tabelul 2 se determină nivelul de performanţă NP în funcţie de PLANEITATE, RUGOZITATE şi IMPERMEABILITATEA suprafeţei carosabile NP2. e)Se revine la Tabelul 5 şi se poate identifica metoda de remediere preconizată în funcţie de performanţa la planeitate şi rugozitate. Exemplu: pentru IRI = 3,8 m/km, HS = 0,63 se recomand ă „PUNEREA SUB OBSERVAŢIE” care presupune în această etapă colmatări de fisuri.
Să se determine lucrările de întreţinere periodice pentru un drum cu îmbrăcăminţi din beton de ciment, care are suprafaţa carosabilă fisurată a)Se fac invesigaţii vizuale în teren pe sectoare omogene predeterminate, se determină starea de degradare conform Normativ CD 155/2001. Exemplu: fisurare; IFA= indice fisurare îmbr ăcăminte asfaltică). Calificativ ID IFA Calificativ (Normativ (Normativ DF=D3+0.5D2 [mp] CD 155 - CD 155 [%] impermeabilitate 2001) 2001) Rea > 13 > 98 > 19 Rea Mediocr ă 7,5 – 13 57 – 98 11 – 19 Mediocr ă Bună 5 – 7,5 38 – 57 7 – 11 Bună Foarte bună <5 < 38 <7 Foarte bună Performanţa la îmbr ăcăminţile asfaltice depinde de calificativul la impermeabilitate a suprafeţei de rulare. b)Se determină calificativul stării de fisurare asimilat dalelor fisurate şi se indentifică un indice de fisurare. I FBC =
D3 S T (ST – suprafaţa sectorului omogen predeterminat).
Exemplu: în Tabel 3 pentru IFBC = 17% - calificativul de impermeabilitate este MEDIOCRU c) Din tabelul 2 se determin ă nivelul de performanţă NP în funcţie de PLANEITATEA, RUGOZITATEA şi IMPERMEABILITATEA suprafeţei de rulare. Exemplu: La un total de 25 dale/bandă/150m (sector omogen) daca 6 dale sunt fisurate, calificativul de impermeabilitate este MEDIOCR Ă. Planeitate IRI = 4,6 m/km Rugozitate HS = 0,4 -128-
Din Tabelul 7 rezultă nivelul de performanţă NP3. d)Din Tabelul 6, pentru planeitate IRI = 4,60 m/km şi rugozitate HS = 0,4 se poate recomanda un tratament bituminos şi care datorita calificativului de impermeabilitate MEDIOCR Ă a suprafeţei de rulare, se mai pune condiţia ca tratamentul bituminos să aibe şi caracteristici de etanşeitate.
Prezenta metodologie se refer ă la cuantificarea performanţei la partea carosabilă în funcţie de măsur ători directe în teren şi prelucr ări statistice de date conform normelor în vigoare. Ea reprezintă un punct de sprijin pentru specialiştii din domeniu, care trebuie să întocmească documentaţii tehnice pentru finanţarea programului de întreţinere – reparaţii la infrastructura de transport rutier din raza lor de acţiune.
- 129 -
Capitolul V STRATEGII DE INTERVENTIE ŞI POLITICI FINANCIARE APLICATE INFRASTRUCTURILOR DE TRANSPORT RUTIER
V1. Managementul activităţilor de evaluare a competentelor 1.1 Sisteme de gestiune a patrimoniului
Conştientizarea existenţei unor limite în nivelul resurselor disponibile pentru construcţia, întreţinerea, repararea, reabilitarea şi înlocuirea structurilor rutiere a condus
la
necesitatea apariţiei unor sisteme de gestiune a lucr ărilor pentru drumuri. În prezent existenţa unui astfel de sistem este unanim acceptată, dar conceptul este de dată relativ recentă; Managementul rutier ca proces unitar bazat pe teoria sistemelor, ingineria drumurilor şi evaluare economică apare după 1960. Primele descrieri de abordări sistemice apar la Hudson (1968) şi Scrivener (1968) urmate de Haas (1970). Acestea sunt urmate de eforturi în dezvoltarea tehnologiilor necesare şi în deceniul următor sunt menţionate primele implementări ale conceptului (RTAC 1977, Haas 1978). După acestea, interesul oamenilor de ştiinţă, dar şi al administratorilor a crescut „exploziv" şi există multe implementări
în numeroase colţuri ale lumii.
Figura 20 - Cubul managementului -130-
Ca tr ăsătur ă generala un sistem de administrare se încadrează în rândul sistemelor de gestiune a patrimoniului rutier. Acestea au fost adesea descrise prin cubul managementului, prezentat în figura a cărui descripţie pentru fiecare element în parte se regăseşte în tabelul 7. Elementele cubului managementului
Componente rutiere Îmbr ăcaminte Poduri Zona drumului Dispozitive de control al traficului
Funcţii operaţionale Planificare Proiectare Construcţie Evaluarea stării
Obiectivele sistemului Exploatare Stare Siguranţă Cost
Întreţinere
Factori socioeconomici Dezvoltare Energie Gestiunea datelor Progresele înregistrate au fost împărtăşite la conferinţele internaţionale asupra managementului rutier Toronto 1985, Toronto 1987, San Antonio 1994, Durban 1998 (Haas 1998). Departe de a epuiza subiectul, toate articolele, studiile şi căr ţile publicate precum şi lucr ările conferinţelor nu fac decât s ă se constituie
într-un început al unui efort global de eficientizare a lucr ărilor rutiere. O definiţie pentru conceptul de „management al patrimoniului" în domeniul rutier ar putea fi: Un proces sistematic de mentenan ţă , îmbună tă ţ ire şi exploatare a patrimoniului, combinând principiile inginere şti cu practicile comerciale solide şi gândirea economică , pentru a pune la dispozi ţ ie instrumente care să faciliteze o abordare mai organizat ă şi flexibil ă pentru luarea deciziilor necesare în vederea atingerii a ştept ăr ii publicului.
Termenul de „sistem de management al patrimoniului" include procedurile, instrumentele, datele şi politicile necesare pentru atingerea unei gestiuni eficiente a patrimoniului.
- 131 -
Fiecare instituţie de administrare are propria viziune a ceea ce reprezint ă patrimoniu. în domeniul administr ării rutiere elementele tipice ale patrimoniului sunt: • • • • metode, Elemente
Infrastructura fizică, precum îmbr ăcăminţi, poduri etc.; Resurse umane (personal şi cunoştinţe); Echipamente şi materiale; Alte componente, precum zona drumului, date, sistemul informatic, tehnologii, parteneri etc. principale cuprinse în sistemul de administrare a patrimoniului sunt
prezentate în figura 21.
Figura 21 - Elementele majore ale sistemului de administrare a patrimoniului În momentul proiectării, realizării şi dezvoltării unui sistem de management a patrimoniului trebuie ţinut cont de următoarele cerinţe: •
includerea informaţiilor şi procedurilor pentru măsurarea patrimoniului
şi a stării sale;
•
includerea valorilor stării patrimoniului;
•
includerea procedurilor de predicţie a performanţelor;
•
asigurarea integrităţii datelor, îmbunătăţirea accesibilităţii datelor şi prevederea compatibilităţii;
•
includerea în analiza pe ciclul de viaţă a tuturor componentelor relevante;
•
asigurarea actualizării permanente şi eliminarea componentelor învechite;
•
includerea în optimizare atât a proiectelor cât şi a sistemului; -132-
•
raportarea informaţiilor utile Ia intervale regulate, ideal în timp real;
•
facilitarea de analize iterative ce pot ñ realízate la intervale regulate.
În cadrul sistemului de management al patrimoniului sunt incluse activit ăţi ce alcătuiesc un ciclu. Aceste activităţi, particularizate pentru un sistem de administrare optimizată a drumurilor, sunt prezentate în figura 22.
Figura 22 - Activităţi incluse în sistemul de management al patrimoniului Pornind de la aceste idei cu caracter larg, principial, administraţiile de drumuri încearcă să realizeze un echilibru între programul de activit ăţi de întreţinere şl reabilitare necesare şi cele realizabile. Soluţia eficientă. în condiţiile fondurilor limitate, o reprezint ă utilizarea Sistemului de Administrare Optimizată a Drumurilor Pavement Management System (PMS). Sistemul PMS utilizează diferite strategii în vederea stabilirii politicii de reabilitare şi întreţinere a unui sector de drum, a unui drum sau la nivelul întregii re ţele de
drumuri. Prin utilizarea unui sistem de administrare optimizată a drumurilor se urmăreşte ca investiţiile în repararea, reabilitarea şi întreţinerea drumurilor să fie - 133 -
f ăcute într-un mod cât mai eficient, ţinând seama atât de costurile administratorilor cât şi de efectul pe care starea reţelei de drumuri îl are asupra costurilor utilizatorilor rutieri. Toate sistemele PMS au un obiectiv comun: alocarea optimă a fondurilor disponibile pentru întreţinerea şî reabilitarea drumurilor. Sistemul de administrare optimizată a drumurilor ofer ă posibilitatea administratorilor de drumuri de a şti care este starea tehnică a reţelei de drumuri, unde sunt necesare intervenţii, când este momentul să se intervină, care sunt lucr ările prioritare şi care este modul optim de alocare a resurselor bugetare existente, precum şi influenţa asupra creşterii costurilor lucr ărilor de întreţinere datorată neexecutăriî acestora la timpul optim. Un sistem PMS comportă 2 etape: analiza tehnică şi analiza economică. Etapele care trebuie parcurse pentru realizarea sistemului PMS sunt (fig. 23). Pentru a avea o viziune cât mai reală asupra stării tehnice a drumurilor este necesar ă crearea unei baze de date. Baza de date trebuie s ă fie structurată astfel încât să poată fi exploatată uşor de către utilizator şi totodată să ofere toate informaţiile necesare, din punct de vedere tehnic, pentru efectuarea analizelor economice, care fac obiectul sistemului PMS. Pentru ca sistemul de administrare optimizată să fie aplicat într-un mod cât mai eficient, este necesar ca baza de date (care reprezintă suportul tehnic al sistemului) s ă reflecte situaţia reală a reţelei de drumuri şi în acest sens, trebuie s ă conţină cât mai multe date tehnice referitoare la: numărul drumului, limitele sec ţiunii omogene (km de început şi km de sfâr şit), condiţiile hidrologice pentru fiecare secţiune omogenă, tipul pământului de fundare, lăţimea acostamentelor, tipul structurii rutiere, modul de alcătuire a structurii rutiere, tipul stratului de fundaţie, date de trafic, capacitatea portantă, exprimată prin valoarea medie a deflexiunii caracteristice, pe fiecare secţiune omogenă, planeitatea, exprimată prin valoarea medie a indicelui de planeitate (IRI)
-134-
pe secţiunea omogenă, starea de degradare exprimată prin indicele de degradare, inclusiv sectoarele de drum pietruite. BAZĂ DE DATE INVESTIGAŢII DE TEREN PENTRU ALIMENTARE BAZĂ DE DATE STABILIRE SOLUŢII TEHNICE DE INTERVENŢIE ŞI EVALUARE ECONOMICĂ A LUCR ĂRILOR PRIORITIZARE LUCR ĂRI DE REPARAŢII, REABILITARE SAU ÎNTREŢINERE PE CRITERII ECONOMICE ŞI DE TIMP, FUNCŢIE DE POSIBILITĂŢI BUGETARE Figura 23 - Arhitectur ă sistem de administrare optimizată Starea tehnică a drumurilor se determină în scopul stabilirii lucr ărilor de întreţinere periodică şi respectiv a lucr ărilor de reparaţii curente, lucr ări menite să aducă starea tehnică la nivelul cerut de evolu ţia traficului. în vederea evaluării stării tehnice reţeaua de drumuri se împarte în sectoare omogene de drum caracterizate prin aceleaşi date privind caracteristicile traficului, tipul structurii rutiere, anul modernizării sau al ultimei lucr ări de întreţinere sau reparaţii curente.
- 135 -
Modul de alcătuire a structurilor rutiere este conform căr ţii tehnice a drumurilor sau este stabilit pe bază de sondaje. Lucr ările obligatorii de între ţinere şi reparaţii se stabilesc în funcţie de clasa stării tehnice, conform „Instrucţiunilor tehnice privind determinarea stării tehnice a drumurilor moderne CD 155-2000" şi a Normativului privind întreţinerea şi repararea drumurilor publice, ind. 554-2002. Necesităţile de ranforsare şi reabilitare se stabilesc pe baza capacităţii portante şi a clasei tehnice a drumului, conform specificaţiilor tehnice în vigoare. Evaluarea economică a lucr ărilor se va efectua pe baza listelor de cantit ăţi şi a costurilor unitare. Optimizarea alocării fondurilor impune efectuarea unei analize tehnice şi economice, cu utilizarea, de preferinţă, a programului HDM-4, realizat sub coordonarea Băncii Mondiale şi a Federaţiei Internaţionale de Drumuri (IRF). Acest model utilizează 3 concepte: proiect, program, strategie.
1.2 Asistarea deciziei în managementul drumurilor. Programe şi concepte de asistare a deciziei Deoarece în România nu au fost realizate local instrumente de analiză şi asistare a decizie specifice pentru managementul îmbr ăcămintei rutiere s-a analizat posibilitatea utilizării de sisteme dezvoltate de alte ţări sau de instituţiile internaţionale. Dintre sistemele disponibile se deta şează HDM-3 şi HDM-4.
HDM-3 (Highway Design and Maintenance Standards Model - Model de Standarde de întreţinere şi Proiectare pentru Drumuri) este un sistem dezvoltat de Departamentul Transporturilor din cadrul Băncii Mondiale pentru a r ăspunde la nevoile instituţiilor de administrare a drumurilor, în special din ţările în curs de dezvoltare. Ultima versiune a fost pusă în funcţiune în 1995. în principiu, programul simulează condiţiile şi costurile pe durata de viaţă pentru un drum sau -136-
un grup de drumuri pornind de la un num ăr de strategii de construcţie şi întreţinere pentru drumurile modernizate sau nemodernizate, în cadrul strategiilor sunt analizate costurile de construcţie, întreţinere şi reabilitare pentru drumuri dar şi costurile de achiziţionare şi întreţinere pentru vehicule, la care se pot adăuga costurile timpului de deplasare, accidentelor şi poluării mediului. Acest program se poate utiliza simultan cu EBM - Expenditure Budgeting Model (model de bugetare a costurilor) pentru a stabili cea mai bună metodă de finanţare a lucr ărilor în condiţiile restricţiilor bugetare.
HDM-4
(Higway Development and Management Model
- Model de
Management şi Dezvoltare a Drumurilor) a fost realizat pornind de la HDM-3 ca rezultat al efortului internaţional comun depus de British Overseas Development Administration, Banca Asiatică de Dezvoltare, Administraţia Naţională a Drumurilor din Suedia, Federaţia Inter-Americană a Producătorilor de Ciment şi Banca Mondială. Pe baza cunoştinţelor că pătate anterior din utilizarea programelor de management rutier HDM3 a fost extins cu: - relaţii tehnice actualizate şi calibrate la nivelul cel mai recent al cunoaşterii; - facilităţi suplimentare de tratare a congestiei traficului, vehiculelor nemotorizate, îmbr ăcăminţi din beton de ciment, efectele asupra mediului înconjur ător şi a siguranţei circulaţiei; - îmbunătăţirea cadrului de analiză şi decizie pentru a fi utilizat la diferite niveluri de planificare, finanţare/buget, evaluare şi management Sistemul a fost acceptat şi încurajat de Asociaţia Mondială a Drumurilor (A1PCR) care a preluat şi coordonează sistemul de instruire şi distribuţie a programului. Un alt sistem complementar este RED. Acesta este un program de sine stătător şi nu necesită alte componente ajutătoare. RED - Roads Economic Decision Model - 137 -
(Model de Decizie Economică pentru Drumuri) a fost dezvoltat în cadrul Iniţiativei de Management a Drumurilor, parte integrantă a SSATP - Programul Politicilor de Transport pentru Africa Sub-Sahariană. Necesitatea acestui sistem a apărut în momentul în care s-a constatat că modelele HDM nu ofereau soluţii foarte corecte atunci când erau analizate drumuri cu un volum foarte scăzut de trafic. Pentru a se remedia această situaţie a fost conceput un model care efectuează o evaluarea economică a investiţiilor rutiere pe baza analizei surplusului consumatorilor (consumer surplus). Sistemul RED este pe deplin adaptat drumurilor cu volum redus deoarece ia în calcul: - gradul ridicat de incertitudine a valorilor de intrare (trafic, stare etc); - importanţa vitezelor vehiculor în validarea modelului; - necesitatea unei analizei detaliate a traficului generat şi indus; - nevoia de a defini clar toate beneficiile acumulate. Ca prezentare, RED constă dintr-o serie de tabele EXCEL în care se colectează datele şi în care se efectuează calculele. Pentru evaluarea costurilor utilizatorilor, ultima versiune, RED 3.2 utilizează ecuaţiile şi parametrii HDM-4. Evaluarea include o analiză multicriterială şi permite încadrarea în restricţii bugetare. Utilizarea HDM-4
Sistemul de analiză şi asistare a deciziei HDM-4 (Highway Development and Management) conţine un model propriu, integrat de bază de date care acumulează toate valorile necesare. Acolo unde datele din teren lipsesc, se pot include date implicite definite de proiectant sau utilizator. Categoriile de date incluse sistemul de analiz ă şi asistare a deciziei HDM-4 sunt: • reţelele rutiere; • parcul auto; • standarde de lucr ări; -138-
• proiecte; • programe; • strategii; • configurare.
Figura24 - Categorii de date incluse în HDM - 4 Aceste categorii de date, aşa cum apar în mod practic în utilizarea programului sunt prezentate în figura 24. Partea de configurare conţine modele de distribuţie a traficului, modele de vitez ă, caracteristicile zonelor climaterice, echivalenţe monetare, tipuri de date agregate definite şi valorile implicite pentru tipurile agregate de date definite. O reţea rutieră HDM-4 conţine datele cu privire la drumurile care se dore şte să fie analizate. Fiecare reţea rutier ă are un număr de secţiuni. O secţiune corespunde unui sector ce poate fi identificat sau poate fi o zon ă reprezentativă creată special pentru analiză. HDM-4 include conceptul de sectoare omogene în care fiecare caracteristică are, sau se consider ă că are aceleaşi valori pe întreaga lungime. - 139 -
Fiecare element din tabela unei reţele rutiere conţine date unui sector rutiere. Sunt date care descriu identificarea, geometria, structura, localizarea, caracteristicile tehnice şi comportamentul sectorului. Ele pot fi introduse manual sau pot fi preluate dintr-un fişier cu structur ă predefinită.
Parcul auto include toate tipurile de vehicule considerate convenabil pe baza recensămintelor de trafic efectuate. Caracteristicile vehiculelor incluse pot fi introduse manual, preluate din fişiere de transfer sau pot fi preluate din seturile implicite. Există în acest sens un număr de 20 de tipuri de bază care au fost definite de proiectant Există trei categorii de standarde de lucrări: standarde de întreţinere, standarde de îmbunătăţire şi lucr ări implicite.Lucr ările implicite sunt utilizate pentru a defini celelalte standarde. Sunt lucr ările de bază şi costurile pe care utilizatorul le introduce aici se transmit costurilor totale ale lucr ărilor de întreţinere şi dezvoltare.
Proiectele, programele şt strategiile sunt instrumente de analiză ce se creează pentru a pune împreună sectoarele rutiere, parcul auto şi standardele de lucr ări şi prin care se utilizează modelele de calcul pentru a stabili nevoile de lucr ări într-un interval de timp, fondurile necesare sau influen ţa limitării bugetului alocat asupra stării tehnice. Analiza traficului rutierDate generale
Analiza traficului este unul din studiile suport foarte importante, rezultatele sale conducând la determinarea capacităţii de circulaţie şi dimensionarea structurii rutiere. O analiză completă a traficului furnizează datele de intrare pentru analiza de eficienţă economică. Calculele de capacitate de circulaţie şi de nivel de serviciu sunt efectuate pe baza: -140-
• Normativ pentru determinarea capacităţii de circulaţie a drumurilor publice, indicativ PD-189-2000; • Normativ pentru determinarea traficului de calcul pentru proiectarea drumurilor din punctul de vedere al capacităţii portante şi al capacităţii de circulaţie, indicativ AND 584-2002. La construirea modelului de prognoză a creşterii traficului se utilizează datele de trafic rezultate din recensământul naţional de circulaţie, desf ăşurat la fiecare 5 ani, luând ca baza de calcul anul 2005 când s-a derulat ultimul recens ământ de circulaţie. Prognoza creşterii trfîcului pentru drumuri judeţene se face în ipoteza de creştere optimistă, şi în conformitate cu datelor furnizate de evoluţia creşterii. Categoriile de vehicule considerate în analiza de trafic sunt: biciclete si motociclete; autoturisme, microbuze, autocamionete si autospeciale (cu sau fara remorci), motociclete cu atas; autocamioane si derivate cu 2 osii; autocamioane si derivate cu 3 sau 4 osii; autovehicule articulate (tip TIR), vehicule cu peste 4 osii, remorchere cu trailer; autobuze; tractoare cu/f ăr ă remorci şi vehicule speciale; autocamioane cu remorci (tren rutier); vehicule cu tracţiune animală. Condi ţ iile de relief
Pentru stabilirea clasei tehnice a drumurilor şi pentru proiectarea lor din punct de vedere al capacităţii de circulaţie (proiectarea elementelor geometrice), se utilizează traficul mediu zilnic anual (MZA), actual şi de perspectivă, exprimat în vehicule fizice şi în vehicule etalon (convenţionale) de tip „autoturism". Echivalarea vehiculelor fizice în vehicule etalon „autoturism" se face conform cu SR 7348-2002 „Echivalarea vehiculelor pentru determinarea capacităţii de circulaţie", cu Normativul indicativ AND 584-2002 „Normativ pentru determinarea traficului de calcul pentru proiectarea drumurilor din punct de vedere al capacităţii portante şi al capacităţii de circulaţie" şi cu Normativul PD - 141 -
189-2000 „Normativ pentru determinarea capacităţii de circulaţie a drumurilor publice", în func ţie de grupa de vehicule şi condiţiile de relief. Determinarea condiţiilor de relief se face conform Normativ indicativ 5832002 "Normativ pentru determinarea condiţiilor de relief pentru proiectarea drumurilor şi stabilirea capacităţii de circulaţie a acestora", care pentru drumurile cu 2 benzi
de circulaţie prevede următoarele: 1.
Condiţiile de relief şes sunt caracterizate prin combinaţii de declivităţi
şi
curbe
care permit vehiculelor grele să se deplaseze pe sectorul respectiv de drum cu viteza maximă legală admisă. Se încadrează în condiţii de relief şes sectoarele de drum care îndeplinesc cel puţin 3 din următoarele criterii: a) condiţiile de relief pentru proiectarea drumurilor sunt preponderent şes; b)declivitatea medie ponderată în valoare absolută pe lungimea sectorului nu depăşeşte 2 %; c) f ăr ă sectoare cu declivităţi peste 3 % cu lungime mai mare de 0,4 km; d)cel mult o curbă în plan cu raza sub 125 m pe km de drum; e) lungimea sectoarelor de drum pe care depăşirea este interzisă nu depăşeşte 40 % din lungimea drumului. 2.
Condiţiile de relief deal sunt caracterizate prin combina ţii de
declivităţi
şi
curbe
care impun vehiculelor grele să reducă frecvent viteza sub cea maximă admisă pe categoria respectivă de drum, dar nu sub 30 km/h. Se încadrează în condiţii de relief deal sectoarele de drum care îndeplinesc cel puţin 3 din următoarele criterii: a. condiţiile de relief pentru proiectarea drumurilor sunt preponderent deal sau munte; -142-
b. declivitatea medie ponderată în valoare absolută pe lungimea sectorului
este între 2 si 3 %;
c. f ăr ă sectoare cu declivităţi peste 3 % cu lungime mai mare de 0,4 km; d. traseul drumului prezintă 1...2 curbe în plan cu raza sub 125 m pe km de drum; e. lungimea sectoarelor de drum pe care depăşirea este interzisă este de 40...60
%
din lungimea intre localităţi a drumului. 3. Condiţiile de relief munte simt caracterizate prin combinaţii de declivităţi şi curbe care impun vehiculelor grele reducerea aproape constant â vitezei de
circulaţie sub cea admisa pentru categoria respectivă de drum şi să circule pe distanţe mari sau frecvent cu viteza sub 30 km/h. Se încadrează în condiţii de relief munte sectoarele de drum care îndeplinesc cumulativ cel puţin 4 din următoarele criterii: a)
condiţiile de relief pentru proiectarea drumurilor sunt preponderent
munte; b)
declivitatea medie ponderata in valoare absoluta pe lungimea sectorului
este peste 3 %; c)
peste 2 curbe in plan pe km de drum cu raze sub 125 m;
d)
pe o parte din lungime traseul se desf ăşoar ă în serpentine;
e)
lungimea sectoarelor de drum pe care depăşirea este interzisă este de
peste 60 % din lungimea drumului. Nivelul de serviciu
Analiza de capacitate se bazează pe reglementările româneşti în vigoare, şi anume PD-189-2000 - "Normativ pentru determinarea capacităţii de circulaţie a - 143 -
drumurilor publice" şi Highway Capacity Manual (HCM). Normativul PD-1892000 adaptează metodologia HCM la condiţiile specifice din România. Aceste reglementări fac dinstincţia între drumurile cu 4 benzi şi drumurile cu 2 benzi de circulaţie ; Normativul român utilizeaz ă conceptul de "viteză de circulaţie liber ă" în timp ce HCM utilizează valorile pentru debitele maxime ale fiecărui Nivel de serviciu. Conform normativului, pentru drumurile cu 2 benzi de circulaţie, relaţia de bază pentru determinarea debitelor de serviciu este: QSI = Qli xC L xC D xC T
(1)
în care: • QSI = debitul de serviciu pentru nivelul de serviciu „I", exprimat în vehicule etalon autoturisme/or ă (vet/ora); • Qli = debitul maxim de serviciu stabilit pentru elemente geometrice ideale şi pentru condiţii de trafic ideale, pentru nivelul de serviciu „I"; •
C L = coeficient de reducere a capacităţii datorită neasigur ării condiţiilor ideale
pentru lăţimea păr ţii carosabile şi a degajării laterale; •
C L = coeficient de reducere a capacităţii datorită distribuţiei traficului pe sensuri
în orele de vârf; în lipsa unor date din măsur ători de trafic se recomandă distribuţia 60/40; C T = coeficient de reducerea debitelor de serviciu datorită traversării de localităţi,
care se determină cu relaţia: C T = 1 − 0,1 x
1 L
în care: • 1 = lungimea sectorului de drum în traversarea de localităţi rurale (km); • L = lungimea totală a sectorului de drum pentru care se calculează debitul de serviciu (km). Pentru drumurile cu 2 benzi de circulaţie se adoptă capacitatea de circulaţie ideală, corespunzătoare nivelului de serviciu „E" Q IE = 2800 vet/or ă/ambele sensuri -144-
Pentru celelalte nivele de serviciu debitul maxim de serviciu pentru condi ţii ideale de trafic se determină în funcţie de condiţiile de relief şi ponderea sectoarelor cu depăşire interzisă. Pentru stabilirea condiţiilor existente de circulaţie se consider ă ca debit admisibil debitul de serviciu corespunz ător nivelului de serviciu „D” respectiv „QSD". Pentru uşurarea comparaţiei între debitul de serviciu admisibil şi traficul real, care se exprimă în mod obişnuit prin MZA, debitul de serviciu admisibil se transformă în MZA admisibil folosind rela ţia: AADT adm =
QSD xF v K
în care : • F v = factorul orei de vârf care ţine seama de neuniformitatea intensităţii traficului în cadrul orei de vârf; dacă nu se dispune de date din măsur ători se recomandă aplicarea pentru F v a valorilor de 0,95 pentru nivelul de serviciu D şi 1,00 pentru nivelul de serviciu E; • K = coeficient reprezentând raportul între debitul orar corespunzător celei de-a 50-a or ă de vârf şi MZA; Pentru drumurile cu 2 benzi de circulaţie se recomandă valoarea K = 0,1; • Valorile parametrilor de calcul din rela ţiile de mai sus sunt date în tabele în funcţie de caracteristicile drumurilor şi ale traficului rutier. Tabelul 8 Debite de serviciu pentru drumuri cu 2 benzi de circula ţ ie
Secţiune
Tipul
transversala
terenului
A
B
C
D
E
Ses
275
542
881
1,407
2,264
Deal
162
428
792
1,180
2,086
Munte
89
291
517
905
1,859
6/8 m
Nivel de serviciu (vet/h/ambele sensuri)
- 145 -
Folosind această metodă se poate calcula nivelul de serviciu în prezent dar şi în perspectivă. Toate aceste alternative, inclusiv costurile aferente, specifice tipurilor majore de relief şi categorie de drum, au fost create în sistemul HDM-4.
V.2 Analiza economică a proiectelor Managementul rutier se refer ă la diverse activităţi de planificare, proiectare, exploatare şi întreţinere care determină cum este tratat un drum pe durata de via ţă. Pentru eficientizarea acestor activităţi au fost create instrumente teoretice şi practice care să ofere factoriilor decizionali de la toate nivelurile strategii de menţinere a drumurilor în condiţii acceptabile.
Activităţi pe
Suport tehnic
ciclul de viaţă al drumurilor
Standarde Reglementări Manuale Ghiduri Tehnice
Planificare
Necesităţi
Programar
Întreţinere
e
Instrucţiuni Dezvoltare (C&D) Comunicaţii
Educaţie
Proiectare
Evaluare
Construcţi
Exploatare
e
Înregistr ări şi Sistem informaţional
-146-
Figura 25 - Activităţi cuprinse în ciclul de viaţă Aceste activităţi, binecunoscute de altfel, pe durata de via ţă a drumului sunt: identificarea necesităţilor, planificare, programare, proiectare, construcţie, exploatare, evaluare şi întreţinere. Ele sunt strâns legate între ele. Toate aceste activităţi cuprinse în ciclul de viaţă sunt prezentate în figura 25. Desf ăşurarea activităţilor trebuie să fie însoţită totdeauna de un suport tehnic puternic. Un set de standarde şi reglementări trebuie să fie disponibile pentru a fixa un set de proceduri de lucru şi interpretări unitare. Trebuie editate manuale şi ghiduri tehnice pentru a asigura utilizarea eficientă a instrumentelor, computerelor, programelor etc. Trebuie să existe o comunicare permanentă între diferitele niveluri ale organizaţiei şi între organizaţiile implicate. Scopul fundamental al unui sistem de management rutier, şi implicit al celui de gestiune a îmbr ăcămintei, este de a obţine cea mai bună utilizare posibilă pentru fondurile disponibile şi de a furniza un transport sigur, confortabil şi economic. Un asemenea sistem furnizează un cadru organizat de desf ăşurare a activităţilor, de îndeplinire a cerinţelor şi mai ales de participare eficient ă la definirea cerinţelor. Pentru a evita complexitatea ridicată a sistemelor mari, este bine a se împ ăr ţi în subsisteme care pot fi mai u şor înţelese şi stă pânite. Sistemul de management este în principial alc ătuit din: • personal calificat; • activităţi de inventariere; • proceduri colectare, stocare, manipulare şi procesare a datelor; • activităţi de inspecţie şi evaluare a stării; • activităţi de întreţinere şi reparare; • activităţi de reabilitare şi înlocuire; • procedee de urmărire în timp; • activităţi de construire de modele de evoluţie a stării tehnice; - 147 -
• activităţi de construire de modele economice; • proceduri de asistare a deciziei; • proceduri de verificare şi validare a sistemului. Există tendinţa simplificatoare de a considera că un sistem de gestiune este doar programul care concentrează datele, le prelucrează şi generează rapoarte. O asemenea abordare pierde din vedere esenţialul. Datele se colectează manual după un set de proceduri de către personal tehnic specializat. „Stocarea" lor s-a f ăcut timp de decenii pe suport informaţional clasic - hârtia. Asocierea stării cu acţiuni de intervenţie a fost sistematizată şi adusă la „perfecţiune" de către exper ţi. Analize economice complexe se fac de decenii. Calculele de predicţie, chiar dacă mai complicate, pot fi efectuate prin mijloace „clasice". Singurul lucru nou pus la dispoziţie de mijloacele informatizate este viteza extraordinar ă de lucru, viteză ce permite înlocuirea cu succes a unei echipe mari de analişti. Nu trebuie însă să cădem pe panta cealaltă şi s ă credem că putem în secolul XXI sa eliminăm calculatorul din procesul de analiză. Din contr ă, capacitatea sa de a studia multiple variante de strategii în scenarii multiple care presupun condi ţii diferite face ca decizia să fie mai bine documentată şi mult mai apropiată de optim, calculatorul devenind un instrument obligatoriu. Un proiect pentru infrastructura de transport reprezintă o investiţie economică şi tehnică în domeniu care îşi propune să îndeplinească dorinţele beneficiarului (administrator de drum, agenţii etc.) de a furniza un anumit nivel de performanţă. O alternativă de proiect este o propunere care doreşte să îndeplinească acea performanţă. Odată ce nivelul performanţei este stabilit pentru proiect şi toate alternativele întrunesc condiţiile proiectelor, diferenţele economice dintre alternative sunt dictate de costul total.
-148-
În vederea alegerii optime a alternativelor de proiecte pentru dezvoltarea infrastructurii au fost lansate diferite programe de cercetare şi dezvoltare finanţate de
către
administraţiile de drumuri şi poduri, aceste programe fiind destinate amelior ării metodelor de proiectare şi de calcul, metodelor de întreţinere şi reparare. Problemele care se ridică se refer ă la cum se poate şti dacă un proiect de infrastructur ă merită să fie realizat sau când ar trebui realizat sau care sunt opţiunile cele mai eficiente din punct de vedere al costurilor pentru realizarea acestuia. Instrumentele analizei economice pot oferi r ăspunsuri la aceste întrebări atunci când sunt coordonate cu planificarea transporturilor sau dezvoltarea mediului şi realizarea politicilor ca parte din procesul de management al infrastructurii transporturilor. Costurile unui proiect includ acele costuri asociate cu planificarea, proiectarea, execuţia şi întreţinerea. Pentru determinarea uniformă şi totală a costurilor, a fost lansată de către FHWA (Administraţia Federală a Drumurilor) analiza ciclului de viaţă a costurilor (LCCA) care se preocupă de costurile proiectelor pentru lucr ări de infrastructur ă într-o structur ă mai complexă. Analiza costurilor (LCCA) este folosită când un beneficiar (administrator de drum, agenţii etc.) a decis să realizeze un proiect dar există două sau mai multe alternative de construcţie pentru îndeplinirea cerinţelor acestui proiect Dacă fiecare alternativă ar produce aceleaşi beneficii pentru utilizatori, atunci alternativa superioar ă economic va fi cea cu cel mai scăzut ciclu de viaţă a costurilor. Asociaţia Americană pentru Autostr ăzi (American Association of State Highways and Transportation Offîcials (AASHTO), a impus utilizarea - 149 -
metodologiei LCCA ca modalitate de evaluare economică şi ca instrument de susţinere a deciziilor în Ghidul Aashto (Pavement Design Guides) — Mechanistic Empirical Pavement Design Guide (ME-PDG). În 2000, LCCA a intrat sub administrarea Oficiului de Management a Investiţiilor. Produsul său cel mai recent este dezvoltarea unui pachet de softuri pentru calculul LCCA. Preocupările pentru analiza costurilor în transporturi în ţara noastr ă s-au concretizat prin elaborarea „Îndrumătorul privind aplicarea costului global în domeniul construcţiilor" (aprobat de Ordinul MLPAT nr. 2/N/03.04.1992). Exist ă de asemenea preocupări în cadrul Universităţilor de profil şi al Agenţiilor regionale de transport din ţara noastr ă pentru aplicarea acestor analize la proiecte de infrastructur ă. Identificarea componentelor de costuri implicate în analize LCCA presupune considerarea: • perioadei pentru care se determină aceste costuri; • factorilor de actualizare. La nivel internaţional sunt prezentate mai multe moduri de abordare a costurilor luate în considerare pentru o lucrare de infrastructur ă de transport astfel: A. În SUA costul total cuprinde trei componente principale: • costurile beneficiarului (care finanţează şi exploatează drumurile); • costurile utilizatorilor; • costurile sociale cu impact asupra mediului social şi natural. Între costurile beneficiarului (administrator de drum, agenţii etc.) sunt incluse: costul iniţial; costuri privind între ţinerea; costurile utilizatorilor - doar costurile legate de lucr ările de intervenţie; costurile reabilitărilor ulterioare; valoarea care depinde de postutilizare.
-150-
În Europa (Anglia, Austria şi Finlanda) metoda costului global se aplică doar cu luarea în considerare a componentei costului beneficiarului (administrator de drum, agenţii etc.) şi al utilizatorilor (costurile sociale sunt rareori luate în considerare): • costul iniţiale de executare a lucr ărilor CI; • costurile de întreţinere CM; • costurile vehiculelor determinate de lucr ările de întreţinere estimate pe baza costurilor
ării vitezei, utiliz ării rutelor ocolitoare şi a duratei limit
lucr ărilor. În România lipsa fondurilor duce la considerarea în analiz ă doar a costurilor beneficiarului (administrator de drum, agenţii etc.) cu cheltuielile ini ţiale, reabilitare, întreţinere etc. Nu există prevederi privind costurile utilizatorilor dar există cazuri în care acestea devin evidente. De cele mai multe ori, intervenţiile se fac doar acolo unde urgenţa, calamitatea este mai mare, acolo unde prin natura situaţiei nu se mai pune problema de analiză.
Metoda adoptată ; Descrierea metodei Principalul obiectiv al analizei economice este de a ajuta la definirea si la selectarea (ierarhizarea) proiectelor care pot avea implicaţii pozitive asupra economiei, la nivel macro. Analiza economic ă se dovedeşte a fi mai util ă atunci când este desf ăşurată într-o fază iniţială a analizei de proiect, pentru a depista din timp aspectele negative ale proiectului de investiţie. Dacă analiza economică este desf ăşurată la sfâr şitul ciclului de proiectare atunci nu poate să ofere informaţii decât în ceea ce priveşte decizia de a investi sau nu. Atunci când se propune doar determinarea unor indicatori globali ai investiţiei, cum sunt Valoarea Neta Prezenta (NPV) sau Rata Intern ă de Rentabilitate Economica (RTRE), analiza economică generează rezultate globale,
- 151 -
f ăr ă a detalia influenţa fiecărui factor investiţional şi care ţine de caracteristicile interne ale Proiectului. Principiul de baza al analizei economice este comparaţia costurilor generate in cele doua cazuri: • FĂR Ă PROIECT; • CU PROIECT. Diferenţa valorilor de cost pentru cele doua cazuri ofer ă valoarea beneficiilor proiectului, care induc rentabilitatea economică a sa. Pentru a evalua beneficiile induse de Proiect, se vor calcula costurile unitare de exploatare ale vehiculelor şi timpul de parcurs, respectiv VOC si VOT. A fost folosit pentru acest scop pachetul de programe (software) HDM-4, program recunoscut de instituţiile internaţionale abilitate drept instrumentul oficial de evaluare a rentabilităţii unui proiect de investi ţie în infrastructura de drum. Dezvoltat iniţial de către Departamentul Transporturilor din cadrul Băncii Mondiale Banca Mondială HDM-3 (Highway Design and Maintenance Standards Model — Model
de Standarde de Întreţinere şi Proiectare pentru
Drumuri) a fost perfecţionat ajungând la o treaptă superioar ă, HDM-4 (Highway Development and Management Model) şi a fost adoptat în scurt timp ca o unealt ă folosită la modelarea şi planificarea costurilor induse de o investi ţie în reţeaua de drumuri şi a cheltuielilor cu întreţinerea investiţiei. HDM este o aplicaţie software care simulează din punct de vedere fizic şi economic condiţiile de desf ăşurare a proiectului, de-a lungul perioadei de analiză. Conceptele de bază ale HDM reies din figura 25. Utilizatorul define şte strategii diferite care descriu variante de investiţie şi de mentenanţă diferite, pentru drum. Fluxul de investiţii influenţează starea îmbr ăcăminţii drumului de-a lungul timpului şi costurile cu întreţinerea. Prin urmare, au fost evaluate cele doua situaţii: Cu şi Făr ă Proiect. -152-
Costul cu valoarea timpului se calculează numai pentru pasageri, prin urmare pentru autoturisme şi autobuze aceste costuri vor fi nenule.
Figura 25 - Conceptele de bază ale HDM
Programul HDM-4 utilizează conceptul de Analiza Ciclului de Via ţă a îmbr ăcăminţii drumului. Se evaluează astfel starea drumului la sfâr şitul a 15...30 ani. Condiţiile privind suprafaţa de rulare şi valorile de trafic influen ţează costurile de operare ale vehiculelor. Modelul prognozează viteza de deplasare şi consumurile privind componentele VOC, cum ar fi combustibilul, pneurile etc. Multiplicând aceste valori unitare ale costurilor se obţine evoluţia VOC în timp. Comparând aceste outputuri privind costurile, din mai multe strategii de investiţii, se obţin valorile pentru economiile de VOC, necesare pentru a evalua eficienţa investiţiei. Modelul HDM-4 include 4 submodele:
Road Deterioration (RD) - predicţie a evoluţiei în timp a condiţiilor de stare în funcţie de lucr ările de întreţinere (determină costurile lucr ărilor);
Road User Effects (RUE) - efectele asupra utilizatorilor (determină costurile de exploatare a vehiculelor, al accidentelor şi al timpului de c ălătorie);
- 153 -
Social and Enviromental Effects (SEE) - efectele sociale şi asupra mediului (determină efectele emisiilor de noxe, predicţia numărului de accidente);
Works Effects (WE) - stabilirea programelor de lucr ări (determină costurile lucr ărilor). Odată finalizată execuţia, îmbr ăcămintea drumului începe să se deterioreze, ca urmare a mai multor factori cum ar fi: • greutatea vehiculelor ce compun traficul; • factorii climaterici de mediu; • efectele unui sistem de drenare necorespunzător. Rezultatele Modelului HDM-4 ilustrează modificarea prognozată a performanţelor îmbr ăcăminţii drumurilor. La definirea unei norme (standard) de menţinere a calităţii suprafeţei de rulare, se impune o limit ă superioar ă a nivelului deterior ării. În consecinţă, la costul proiectului de drum, trebuie ad ăugate, pe lângă costul investiţiei, componente de cost datorate necesitaţii aplicării standardelor de întreţinere şi modernizare. De notat că acurateţea costurilor depinde de precizia corecţiilor aplicate la calibrarea aplicaţiei HDM-4 la condiţiile locale şi la punctul de vedere al utilizatorilor drumului. Costurile utilizatorilor se compun din: • costuri de operare ale autovehiculelor (carburant, cauciucuri, piese schimb, întreţinere,
amortizare);
• costul duratei călătoriei (atât pentru pasageri cât şi pentru marfa). Efectele sociale şi asupra mediului presupun emisiile de gaze ale vehiculelor datorită arderii carburanţilor precum şi zgomotului generat de trafic. Aceste efecte sunt dificil de cuantificat valoric şi nu sunt, de obicei, incluse in evalu ările economice elaborate cu Modelul HDM.
-154-
Costurile utilizatorului drumului (RUC) sunt calculate estimând consumurile cantitative. Este necesar ca aceste cantităţi să se încadreze în plaja de valori prelevate din aria de aplicare a Proiectului. Eficienţa investiţiei se determină prin raportarea costului total al traficului prognozat pentru fiecare alternativa a proiectului, la solu ţia de bază (f ăr ă proiect). Practic, este vorba de "minimum de lucr ări", adică standardul minimal al lucr ărilor de întreţinere. Pentru a realiza aceste comparaţii sunt necesare: • detalii privind programul de investiţie; • standarde de proiectare si întreţinere; • detalii privind alternativele proiectului; • costuri unitare. Sunt tratate definirea proiectului şi intr ările pentru modelul amintit. S-a folosit analiza la nivel proiect, pentru o re ţea în care s-au introdus datele referitoare la sectorul de drum analizat. Pentru aceasta, s-au luat in considerare: • localizarea datelor de intrare pentru actualul studiu; • revizuirea si introducerea datelor de intrare; • rularea modelului HDM-4 si examinarea rezultatelor. Înainte de folosirea programului s-a f ăcut o calibrare a parametrilor modelului, aceştia adaptandu-se la condiţiile locale. Comparaţia economică s-a realizat astfel, între reţeaua existentă "f ăr ă proiect" şi viitoarea reţea "cu proiect". Alternativa "cu proiect" având condiţii de drum îmbunătăţite şi în consecinţă scurtarea timpului de călătorie, creează ca principale beneficii, reducerea costurilor pentru utilizatorii drumului, precum şi reducerea ratei de producere a accidentelor. Etapele analizei economice sunt - stabilirea perioadei de analiză a proiectului (împăr ţită pe perioada de construcţie şi de
exploatare a infrastructurii modernizate);
- determinarea costului de construcţie şi a eşalonării temporale a acestuia;
- 155 -
- stabilirea costurilor auxiliare generate de proiect (costuri de exploatare, de întreţinere, sociale, etc), pentru situaţiile FĂR Ă şi CU Proiect; - estimarea costurilor de exploatare, cu timpul, exogene, etc ale proiectului, pentru ambele situa ţii analizate; - calculul beneficiilor nete ale proiectului, dupa rela ţia: Bi = C FARA − C iCU i
unde: Bi este valoarea beneficiilor nete din anul i; C FARA este valoarea costurilor pentru anul i, varianta FĂR Ă Proiect; i C iCU este valoarea costurilor pentru anul i, varianta CU Proiect;
• calculul indicatorilor sintetici ai investi ţei (Valoare Netă Prezentă, Rata internă de
Rentabilitate, Raportul Cost/Beneficiu).
Datele de intrare ale studiului se.introduc în baza de date din cadrul modelului HDM-4. Aceste date se refer ă la reţeaua rutier ă, categorii de vehicule, zona climaterică din care face parte sectorul studiat, tipuri de lucr ări şi informaţii legate de proiectul supus spre analiză. Aceste date r ămân stocate în cadrul programului, astfel încât să poată fi apelate oricând pentru un nou studiu. Re ţ eaua rutier ă analizat ă
Reţeaua de analiză este alcătuită din sectoare de drum din reţeaua rutier ă existentă, definite ca secţiuni omogene în funcţie de lăţimea drumului, tipul de secţiune transversală, starea de degradare, traficul şi structura drumului. Pentru secţiunile omogene stabilite pe un sector de drum, se definesc: Date generale: nume şi identificator, lungimea, l ăţimea păr ţii carosabile, lăţimea
acostamentelor, numărul de benzi, categoria drumului, zona climaterică;
-156-
Parametrii geometrici: parametrii care definesc sinuozitatea drumului în plan şi în
profil în lung, viteza limita, altitudinea; Structura rutier ă: istoric, tipul, alc ătuirea; Starea tehnică : planeitate (IRI), rugozitate, suprafaţa fisurată, rupturi de margine,
număr de gropi pe km etc. Volumul de trafic. Parcul de vehicule
Parcul auto folosit pentru acest sudiu cuprinde cinci categorii de vehicule: 1. autoturisme; 2. autocamioane cu 2 osii; 3. autocamioane cu 3 osii; 4. autocamioane articulate; 5. autobuze. Pentru fiecare categorie de autovehicule au fost definite următoarele caracteristici de bază: a.
tipul autovehiculului;
b.
coeficientul de echivalare in vehicule etalon;
c.
numărul de osii şi numărul de roţi, tipul de cauciucuri utilizate;
d.
parcursul anual şi timpul de parcurs anual;
e.
durata de viaţă;
f.
ponderea timpului de utilizare a vehiculului în interes personal;
g.
numărul de pasageri cu deplasări în scop de muncă şi numărul de
pasageri căror deplasare are alte scopuri. De asemenea, pentru fiecare categorie de vehicule s-au considerat costurile unitare, referitoare la: a.
un vehicul nou; - 157 -
b.
carburant;
c.
lubrifianţi;
d.
cauciucuri;
e.
piese şi manopera pentru întreţinere;
f.
valoarea timpului per or ă atât pentru pasagerul care merge la muncă
cât
şi
pentru unul care nu merge la muncă. La definirea parametrilor acestor autovehicule (caracteristici de baza şi costuri unitare) s-a ţinut seama, cum se poate observa şi în figura 26 datele statistice privind parcul actual de vehicule şi tendinţa lui de dezvoltare astfel încât costurile de operare să fie cât mai apropiate de costurile reale ale utilizatorilor, de valoarea timpului etc.
Figura 26 - Definirea parametrilor autovehiculelor Prin modelul HDM-4 se calculează costurile utilizatorilor drumurilor pe fiecare secţiune de drum, pentru fiecare an al perioadei de analiz ă. Prima dată se calculează cantităţile resurselor consumate şi vitezele autovehiculelor, care se înmulţesc cu costurile unitare ale resurselor pentru a obţine costurile totale de exploatare si costurile de călătorie pentru fiecare an analizat. Resursele consumate si vitezele autovehiculelor sunt corelate cu volumul şi structura traficului, cu -158-
suprafaţa şi caracteristicile geometrice ale drumului şi cu planeitatea suprafeţei drumului. Pentru acest studiu, s-au folosit valori revizuite pentru timp orar pasageri şi timp încărcare care prin afectarea costului de transport total pe sectorul de drum existent, influnţează de asemenea raportul C1/C2, unde C1 - cost de transport pe sectorul de drum existent, C2 = cost de transport pe sectorul de drum modernizat. Beneficiile proiectului
Impactul social dorit a se obţine prin implementarea proiectului este îmbunătăţirea accesului la resursele si serviciile comunităţii. Indicatorii folosiţi pentru estimarea abilitaţii proiectului de a realiza aceste obiective sunt:
• îmbunătăţirea accesului la posibilităţile de dobândire a unui post şi la serviciile şi facilităţile comunităţii; • asigurarea distribuţiei uniforme în comunitate a efectelor pozitive generate de proiect. Indicatorii care arată dacă aceste obiective sunt atinse:
• variaţii în accesibilitate, timpi de parcurs şi echitatea acestor variaţii; • reducerea emisiilor şi nivele mai scăzute ale poluării fonice; • variaţii în stilul de via ţă al comunităţii; • orice efect in cultura indigen ă. Prin reabilitarea drumului traficul va beneficia de condiţii superioare de circulaţie, condiţii care se vor concretiza într-o serie de avantaje economice, precum:
siguranţa circulaţiei;
reducerea costurilor de exploatare a vehiculelor; - 159 -
viteza de parcurs sporită, deci o reducere a timpilor de parcurs şi a pierderilor aferente acestuia.
Prioritizarea lucr ărilor
Deoarece fondurile disponibile sunt limitate trebuie concepută şi implementată o modalitate de ordonare. Aceasta se bazează pe satisfacerea nevoilor şi aşteptărilor clientului, adică utilizatorul drumurilor, a cărei dinamică este reprezentată în figura 27. Creşterea cerinţelor utilizatorului
Dorinţele utilizatorului
Nevoile utilizatorului
Aşteptările utilizatorului
Drumuri
Satisfacţia utilizatorului
Dare în folosin ţă Modernizare
Figura 27 - Dinamica cerinţelor utilizatorului infrastructurii de transport
V.3 Planificarea bugetelor la nivel de administratie rutiera 3.1 Utilizarea procedurii PMS în activitatea de administrare a re ţ elei rutiere
Reţelele naţionale de drumuri se confruntă cu creşterea numărului de utilizatori. Ca urmare, menţinerea reţelelor de drumuri existente la anumite standarde tehnice a devenit o preocupare importantă pentru administraţiile de drumuri. O problemă major ă căreia administraţiile de drumuri trebuie să îi facă faţă o reprezintă fondurile insuficiente pe care le primesc pentru între ţinerea şi reabilitarea adecvată a fiecărui sector de drum deteriorat. Lipsa fondurilor -160-
limitează numărul reparaţiilor şi reabilitărilor, ceea ce face ca degradările să se accentueze, deci costurile necesare reparaţiilor să crească foarte mult. În acest context, administraţiile de drumuri încearcă să realizeze un echilibru între programul de activităţi de întreţinere şi reabilitare necesare şi cele realizabile. În mod obişnuit, întreţinerea preventivă efectuată sistematic şi regulat reprezintă cea mai ieftină soluţie. Totuşi, când fondurile sunt limitate, sunt rezolvate mai întâi problemele cele mai grave şi presante. O soluţie eficientă în încercarea administraţiilor de drumuri de a rezolva cât mai multe probleme în limita constrângerilor bugetare existente o reprezint ă utilizarea unui sistem de administrare a structurilor rutiere: Pavement
Management System (PMS). Prin utilizarea unui PMS, investiţiile în reabilitarea drumurilor sunt f ăcute astfel incât să se ţină seama atât de costurile administratorului cât şi de efectul pe care starea reţelei de drumuri îl are asupra costurilor utilizatorilor rutieri. În concluzie se poate spune că un sistem de administrare a structurilor rutiere eficient ofer ă un r ăspuns pertinent la următoarele întrebări:
Care este starea reţelei de drumuri?
Unde şi când sunt necesare intervenţii?
Care sunt lucr ările prioritare?
Care este modul optim de alocare a resurselor bugetare existente?
Elementele de bază ale unui PMS sunt: • baza de date; • modele de evaluare a comportării structurilor rutiere; • modulul de prioritizare a intervenţiilor şi optimizare a alocării resurselor financiare. Baza de date se construieşte în urma unei campanii de colectare a datelor şi este foarte important ca ea s ă fie reactualizată periodic. Pe baza modelelor de evaluare a comportării structurilor rutiere se estimează starea tehnică a structurii rutiere la diferite orizonturi de timp. Cu ajutorul curbelor de comportare, impunând - 161 -
standarde minim acceptabile în ceea ce priveşte starea tehnică a structurii rutiere, se stabilesc momentele de timp la care sunt necesare intervenţii. Pe baza unor criterii tehnice şi economice (minimizarea cheltuielilor administratorului, maximizarea beneficiilor utilizatorilor etc.) şi respectând anumite constrângeri bugetare sunt analizate diferite strategii de reabilitare. Rezultatele analizei sunt concretizate în prioritizarea interven ţiilor şi optimizarea alocării resurselor financiare. Rezultatele furnizate în general de un PMS sunt următoarele:
Prognoze ale evoluţiei stării tehnice pentru întreaga reţea de drumuri;
Programe de lucru pe durata de timp considerată în analiză, cu precizarea anului intervenţiei şi a măsurilor de reabilitare necesare;
Bugetele necesare pentru a menţine reţeaua de drumuri analizată la standardele dorite.
R-SAMI - SISTEM DE ADMINISTRARE ŞI MANAGEMENT INTEGRAT Programul cuprinde două pachete: ♦ PMS - Pavement Management System, care furnizează variante de reabilitare a structurilor rutiere pe termen scurt, mediu şi îndelungat, cu justificarea economică a investiţiilor; ♦ RM - Routine Maintenance, care prezintă activităţile de întreţinere curentă pentru un an, precum şi bugetul necesar efectuării acestor lucr ări. Modulul Pavement Management System Sistemul de administrare este structurat în trei mari componente:
Colectarea datelor;
Prelucrarea şi analizarea datelor;
Prezentarea rezultatelor analizei.
Schema principială de lucru a programului este prezentată în figura de mai jos:
-162-
Figura 28
Colectarea datelor Primul pas al procesului de administrare a structurilor rutiere îl reprezintă asigurarea colectării datelor şi constituirea unei baze de date. Pentru o func ţionare corectă a sistemului, actualizarea bazei de date este de o importanţă vitală. Pe lângă parametrii care permit identificarea sectorului de drum pentru care se fac măsur ători, cum ar fi numărul indicativ al drumului, poziţia kilometrică, regionala din care face parte etc., se culeg informaţii legate de următoarele aspecte:
Starea de degradare a îmbr ăcăminţii drumului;
Capacitatea portantă a drumului;
Date de trafic; - 163 -
Date legate de alcătuirea drumului;
Date economice.
Evaluarea stării îmbrăcăminţii drumului Evaluarea stării tehnice a îmbr ăcăminţii drumului se face prin inventarierea stării de degradare a îmbr ăcăminţii si prin analiza planeit ăţii. Inventarierea stării de degradare se face prin inspecţii vizuale. În acest scop se inventariază degradări precum fisuri longitudinale, fisuri transversale, faianţări, f ăgaşe, plombe etc. În evaluarea degradărilor se ţine cont de tipul, extinderea şi gravitatea acestora. Planeitatea drumului ia în considerare neregularităţile îmbr ăcăminţii care afectează calitatea rulării. Planeitatea drumului este evaluată prin parametrul numit IRI (m/Km) (International Roughness Index). Pentru determinarea IRI cel mai indicat este să se utilizeze un profilometru de tip APL. Pe baza acestor informaţii se stabileşte un indice global de degradare numit OPI. Indicele global al stării de degradare are valori cuprinse între 0 şi 100. Valoarea maximă corespunde unui sector de drum cu starea tehnică excelentă.
Evaluarea structurală Evaluarea structurală se face prin măsurarea deflexiunilor produse de o sarcină în cădere cu echipamentul - FWD (Falling Weight Deflectometer) sau HFWD ( Hight Falling Weight Deflectometer ) , deflectometrul “ greu” care este utilizat in general la piste aeroportuare. Pe baza deflexiunilor măsurate se determină Numărul Structural. Numărul structural are valori cuprinse între 1 şi 9. Cu cât numărul structural are valori mai mari, cu atât capacitatea portant ă a structurii rutiere este mai bună.
Date de trafic Datele de trafic necesare pentru program se refer ă atât la traficul din anul colectării datelor cât şi la cel din anul în care a fost realizată ultima reabilitare. -164-
Datele de trafic trebuie s ă conţină informaţii legate de volumul şi structura acestuia.
Date legate de alcătuirea drumului Studiul priveşte colectarea datelor care se refer ă la alcătuirea sistemelor rutiere, considerând grosimea straturilor rutiere ale sectoarelor analizate şi momentul executării lor. Stabilirea grosimilor straturilor rutiere se face pe baza carotelor extrase din drum. Datele legate de momentul execut ării diferitelor sectoare se obţin din baza de date existentă.
Date economice Pentru efectuarea analizelor economice sunt necesari parametri precum:
costurile unitare ale acţiunilor de ranforsare şi întreţinere curentă;
costurile de operare ale vehiculelor;
rata dobânzii pentru actualizarea costurilor şi beneficiilor etc.
3.2
Prelucrarea şi analizarea datelor. Prezentarea rezultatelor analizei
Datele obţinute în procesul de colectare se introduc în baza de date. Aceste date sunt prelucrate şi analizate cu scopul obţinerii informaţiilor necesare pentru două activităţi importante:
Determinarea modelelor de comportare în exploatare a structurilor rutiere;
Determinarea unui plan de lucru şi de investiţii.
Determinarea modelelor de comportare în exploatare a structurilor rutiere Plecând de la informaţiile din baza de date, structurile rutiere sunt grupate în familii statistice, considerând drept factori de grupare zona climatic ă, numărul structural şi volumul de trafic. Curbele de comportare se obţin prin analize de regresie. Ele descriu variaţia indicelui global de calitate al suprafe ţei de rulare în timp (OPI). Aceste modele de comportare permit obţinerea unor predicţii asupra - 165 -
stării tehnice a sistemului rutier pentru diferite sectoare omogene de drum, pentru un anumit interval de timp.
Figura 29 Aceste informaţii sunt foarte importante atât pentru evaluarea pe termen lung a costurilor de ranforsare a structurii rutiere, cât şi pentru determinarea efectelor pe care le pot avea viitoarele strategii de finan ţare asupra stării reţelei rutiere.
3.3
Determinarea planului de lucru şi de investi ţ ii
Pentru obţinerea planului de lucru şi investiţii programul parcurge trei etape:
Stabilirea sectoarelor omogene;
Determinarea grosimilor straturilor de ranforsare pentru perioada de analiză considerată;
Realizarea unei analize de prioritizare a interven ţiilor şi optimizare a alocărilor bugetare.
În analiza de prioritizare a intervenţiilor şi optimizare a alocării fondurilor sunt parcurse următoarele etape: ♦
Cu ajutorul curbelor de comportare se identifică momentele de timp pentru care starea tehnică a structurii rutiere a ajuns la nivelul minim acceptat. -166-
Acestea reprezintă momentele de timp pentru care este necesar ă ranforsarea structurii; ♦
Pe baza unor criterii economice şi respectând anumite constrângeri bugetare sunt analizate diferite strategii de ranforsare;
♦
Pentru fiecare proiect sunt analizate 75 variante de intervenţie din care sunt reţinute numai cele economic fezabile.
Figura 30
Pentru prioritizarea intervenţiilor şi optimizarea alocării resurselor bugetare se poate alege unul din următoarele criterii economice;
IBC – Incremental Benefit Cost – care ia în calcul atât costurile administratorului cât şi beneficiile utilizatorilor; Agency Cost – care consider ă numai costurile administratorului.
Din punct de vedere al constrângerilor bugetare, analiza se poate face fie pe ansamblul reţelei fie la nivelul fiec ărei regionale. De asemenea, se poate face o analiză prin care se estimează efortul bugetar necesar - 167 -
pentru aducerea stării tehnice a întregii re ţele la nivelul dorit, într-un anumit interval de timp. Rezultatele analizei de prioritizare a intervenţiilor şi optimizare a alocării fondurilor bugetare se concretizează în planuri de lucru şi investiţii, în care sunt precizate, pentru fiecare proiect, anii de intervenţie, bugetele necesare şi grosimea straturilor de ranforsare ce urmează a fi aplicate.
Modulul Routine Maintenance Problemele considerate în Routine Maintenance sunt legate de lucr ările necesare remedierii degradărilor suprafeţei de rulare (fisuri, faian ţări, suprafeţe plombate), ăţarea rigolelor etc. ale acostamentelor, cur ăţ Specificând costurile unitare implicate de fiecare din operaţiile de întreţinere curentă considerate se pot obţine rapoarte privind estimarea bugetului necesar, volumul lucr ărilor de întreţinere şi costul total al acestora pentru anul curent.
Avantajele utiliză utilizării sistemului de administrare şi management integrat R-SAMI Utilizarea Sistemului de Administrare şi Management Integrat R-SAMI ofer ă un r ăspuns argumentat întrebărilor ce apar atât la nivelul managementului de vârf cât şi la nivelul personalului implicat direct în activit ăţile de întreţinere şi reabilitare a structurilor rutiere. Cele mai importante întreb ări la care R-SAMI ofer ă un r ăspuns pertinent sunt:
Care este suma de bani necesar ă pentru a menţine structurile rutiere de pe reţeaua de drumuri la nivelul tehnic actual? Dar pentru a-l îmbunătăţi?
Care este varianta optimă de alocare a fondurilor, respectând anumite constrângeri bugetare?
Unde trebuie intervenit?
Când trebuie intervenit?
Care alternativă de reabilitare trebuie aleasă?
Care este costul alternativei de reabilitare ce urmează a fi realizată?
-168-
Programul propus îşi determină curbe de comportare specifice reţelei de drumuri analizate având ca bază măsur ători de deflexiuni şi inspecţii de vizualizare a degradărilor suprafeţei de rulare. De asemenea propune soluţii de ranforsare pentru structurile analizate, din multitudinea de soluţii posible alegând-o pe cea optim ă din punct de vedere economic.
3.4 Utilizarea modelului HDM 4 la stabilirea priorităţ priorităţilor ilor de întreţ întreţinere şi a viabilităţ viabilităţii ii acestora [14] Procedura de evaluare economică cu modelul HDM4
Începând din anul 1993, în România, a fost conceput şi implementat un Sistem de Administrare Optimizată a Drumurilor (PMS). Utilizarea sistemului PMS comportă 2 etape :
Analiza tehnică
Analiza economică Aici se fac referiri la Modelul de analiz ă economică elaborat de Banca
Mondială din arhitectura modelului HDM 4, care include 4 submodele :
Road Deterioration (RD) - predicţie a evoluţiei în timp a condi ţiilor de stare în funcţie de lucrarea de]ţntreţinere (determină costurile lucr ărilor)
Road User Effects (RUE) - efectele asupra utilizatorilor (determină costurile de exploatare a vehiculelor, ale accidentelor şi ai timpilor de parcurs)
Social and Enviromental Effects (SEE) - efectele sociale şi asupra mediului (determină efectele emisiilor de noxe, predicţia numărului de accidente)
Works Effects (WE)
-
stabilirea programelor de lucr ări (determină
costurile lucr ărilor). Analiza economică cu modelul HDM 4 poate fi efectuat ă la nivel proiect, program sau strategie: - 169 -
⇒ Analiza economică la nivel proiect înseamn ă o analiză pe secţiuni a opţiunilor de investiţii (întreţinerea şi reabilitarea unui drum existent, îmbunatăţiri ale geometriei drumului sau l ărgirea platformei acestuia, consolidarea structurii rutiere existente). Analiza economică la nivel proiect presupune compararea mai multor lucr ări de întreţinere cu o lucrare de bază, pentru fiecare secţiune de drum prestabilită şi estimarea viabilităţii tehnice şi economice a acestuia.
⇒ Analiza economică la nivel program, presupune selectarea unor lucr ări de întreţinere pentru reţeaua de drumuri în condiţiile unei constrângeri bugetare. Reţeaua de drumuri este analizată secţiune cu secţiune şi sunt f ăcute estimări ale lucr ărilor de drumuri şi ale cheltuielilor impuse pentru fiecare secţiune şi an al perioadei bugetare. Analiza la nivel program se poate face prin maximizarea raportului beneficiu/cost sau maximizarea îmbunatăţirii condiţiilor de stare prin reducerea valorii indicelui de planeitate (IRI).
⇒ Analiza la nivel strategie const ă în planificarea pe termen lung a necesităţilor financiare pentru dezvoltarea şi conservarea reţelei de drumuri, în cadrul diferitelor scenarii bugetare. Această analiză se face pe secţiuni omogene în care sunt incluse sectoare de drum care sunt caracterizate de aceeaşi parametri cum ar fi : clasa drumului, tipul stratului de suprafaţă, condiţiile de stare şi traficul.
În vederea utilizării modelului HDM 4 pentru analizele economice şi stabilirea priorităţilor de întreţinere pe reţeaua de drumuri din România a implicat configurarea acestuia prin luarea în considerare a parametrilor specifici condiţiilor climaterice şi traficului din ţara noastr ă.
-170-
ARHITECTURA MODELULUI HDM 4 Date de intrare Tip analiză
Reţeaua de drumuri
Tipuri vehicule
Lucrări de drumuri
Import / Export date
Configurare HDM
Date de analiza Retele de drumuri Tipuri vehicule Lucrari de drumuri Proiecte Programme Strategii
Sisteme externe
Baze de date, PMS, etc.
Figura 31 Calibrarea a fost efectuată pentru:
• volumul de trafic • clasa drumului • geometria drumului - 171 -
Proiect Program
Strategie
Modele
RD WE RUE SEE
• calitatea construcţiei • condiţii privind calitatea îmbr ăcăminţii • condiţii tehnice pentru starea de degradare • condiţii tehnice pentru planeitate pe categorii de drumuri • rezistenţa structurală a structurii rutiere (numărul structural) • tipurile climatice, prin luarea în considerare a datelor referitoare la: -clasa de umiditate - precipitaţii medii anuale -temperatura medie anuală -amplitudinea anuală a temperaturii, pentru un număr de 32 de staţii meteo, furnizate de Institutul Na ţional de Meteorologie şi Hidrologie. Calibrarea a fost efectuată totodată şi pentru tipurile de vehicule reprezentative pentru parcul auto din România şi a constat în:
• definirea caracteristicilor de bază pentru fiecare categorie de vehicule • definirea costurilor economice şi financiare pentru: -vehicule noi -combustibili, lubrefianţi - piese de schimb -întreţinere vehicule care pot fi actualizate periodic. Studiu de caz: Analiza economică cu modelul HDM 4 pe DN1 Bra şov –
Ş ercaia km 173+800 – 220+000.
Pe drumul naţional DN1 km 173+800 – 220+000, s-a propus în cadrul proiectului de reabilitare, mărirea platformei actuale a drumului, prin execuţia unor lărgiri cu lăţime variabilă, în funcţie de numărul de benzi existente precum şi ranforsarea structurii rutiere existente. -172-
Lăţimea păr ţii carosabile va fi de 14.00m pe sectorul cu 4 benzi: km 173+800 – 181+401, de 10.50m pe sectoarele cu 3 benzi: km 185+000 – 186+000, km 189+000 – 190+000, km 203+137 – 203+867 şi km 204+734 – 205+519. Pe sectoarele cu 2 benzi lăţimea păr ţii carosabile va fi de 7.00m şi anume: km 181+401 – 185+000, km 186+000 – 189+000, km 190+000 – 203+137, km 203+867 – 204+734 şi km 205+519 – 220+000.Starea tehnică a sectorului de drum analizat este MEDIE, definit ă de valorile caracteristicilor acesteia. Analiza economică a fost efectuată cu modelul HDM 4 pentru secţiunile de drum omogene menţionate mai sus. Fiecare secţiune de drum este caracterizată de următorii parametri : - tipul climateric - categoria drumului - tipul stratului de suprafaţă - tipul structurii rutiere - geometrie (pante, rampe, razele curbelor, etc.) - trafic (MZA, compoziţia traficului pe categorii de vehicule, cre şterea anuală pentru fiecare categorie de vehicule) - modul de alcătuire a structurii rutiere - istoricul lucr ărilor de întreţinere executate - starea tehnică (stare de degradare, planeitate, rugozitate, condiţii de drenaj, etc.) Analiza economică a fost efectuată pentru o perioadă de 15 ani (2003 – 2017), perioada de execuţie a lucr ărilor fiind 2003 – 2005. Pentru ca acest sector de drum să se menţină la parametrii optimi de stare tehnică, a fost definită o lucrare de întreţinere în anul 2008 (covor asfaltic de 4 cm, condiţionat de valoarea indicelui de planeitate IRI>3.5), lucrare cu repetabilitate la 3 ani. În cadrul acestui studiu au fost luate în calcul atât costurile aferente suprastructurii cât şi costurile
- 173 -
lucr ărilor de consolidare şi de poduri, acestea din urmă fiind considerate costuri exogene. Au fost luate în considerare două alternative :
alternativa de baza (baza) – execuţia în anul 2003 a unui covor în grosime de 4.0 cm pe drumul existent, cu repetabilitate la 4 ani ;
alternativa lărgire – execuţia lucr ărilor de frezare şi egalizare,, execuţia lărgirii (casetă + banda de încadrare) şi execuţia stratului de uzur ă pe lăţimea platformei rezultată în urma lărgirii păr ţii carosabile, precum şi o lucrare de întreţinere (covor asfaltic în grosime de 4cm, condi ţionat de valoarea indicelui de planeitate IRI>3. 5 , cu repetabilitate la 3 ani).
Parametrii de bază pentru analiza economică cu modelul HDM4 sunt starea tehnică a drumului ce se doreşte a fi studiat şi un set de costuri, pentru o perioadă de analiză predefinită. Acest set de costuri se refer ă la : - capitalul investit - costurile lucr ărilor de întreţinere - costurile de exploatare a vehiculelor - costurile timpilor de parcurs ai autovehiculelor, acestea fiind opţionale.
Pe DN1 Braşov – Şercaia, capitalul investit pentru lucr ările privind suprastructura drumului este de 24.038 mil $, iar pentru lucr ările de consolidare şi de poduri valoarea capitalului este de 8.527 mil$, pentru perioada de derulare a
proiectului : 2003-2005.
-174-
Ca urmare a realizării analizei economice cu modelul HDM4, au fost studiate toate rapoartele rezultate, reprezentative fiind:
raportul beneficiu – cost (Benefit Cost Ratio)
costurile pentru alternativele de analiză pentru fiecare an al perioadei de execuţie a lucr ărilor, pentru fiecare secţiune de drum,
- 175 -
f ăr ă aplicarea ratei de actualizare (Cost Streams by section – Undiscounted)
compararea costurilor curente raportate la alternativa de bază (covor asfaltic 4.0 cm), pe total proiect, pentru fiecare an şi evaluarea beneficiilor nete (Comparison of Cost Streams)
costurile anuale ale agenţiei şi utilizatorilor în condiţiile aplicării ratei de actualizare (Annual Agency and User Cost Streams – Discounted)
beneficiile nete anuale în condiţiile aplicării ratei de actualizare comparativ cu alternativa de bază (Annual Discounted Net Benefit Streams)
evoluţia parametrilor de stare tehnică pentru fiecare an al perioadei de analiză, pentru fiecare secţiune, pentru ambele alternative (bază şi lărgire) (Annual Road Condition)
valoarea costurilor lucr ărilor pe fiecare secţiune (Timing of Works – by Section)
În continuare, sunt prezentate două din rapoartele reprezentative, şi anume:
⇒ Cost Streams by Section (Undiscounted) care conţine costurile lucr ărilor şi ale utilizatorilor pe sec ţiuni atât pentru alternativa bază, cât şi pentru alternativa lărgire, pentru fiecare an al perioadei de execuţie, f ăr ă aplicarea ratei de actualizare. Costurile utilizatorilor includ costurile de exploatare a vehiculelor şi cele care decurg din timpii de parcurs ai autovehiculelor. Se constată că începînd cu anul 2004, costurile utilizatorilor scad, comparativ cu alternativa de bază.
⇒ Benefit Cost Ratio care conţine costurile lucr ărilor (C) pentru total proiect faţă de alternativa de bază, beneficiul total net ( B), valoarea netă actualizată (NPV) şi rata internă de rentabilitate (RIR ), în condiţiile aplicării ratei de actualizare de 12%.
-176-
Din analiza indicatorilor economici, rezultă viabilitatea economică a proiectului, pusă în evidenţă de valoarea ratei interne de rentabilitate (RIR=15,8), a raportului Beneficiu/Cost (B/C=1,13) sau a valorii nete actualizate NPV = 2,443.
V.4
Strategii de întreţinere şi reparaţii pentru structuri rutiere
4.1 Factori ce influen ţ eaz ă alegerea tipului de structur ă rutier ă pentru un drum nou
La alegerea tipului de structur ă rutier ă concur ă mai mulţi factori cum ar fi: -
materialele disponibile, în special materialele locale cu parametri corespunzători şi costuri mici la furnizori;
-
factori climatici şi de mediu;
-
nivelul traficului auto şi evoluţia lui în timp;
-
costul lucr ărilor de construcţii şi întreţinere a structurilor rutiere.
Dintre aceşti factori f ăr ă îndoială costul lucr ărilor de construcţie şi întreţinere este cel mai important ceilalţi regăsindu-se de o manier ă indirectă în nivelul acestor costuri. Rezultă că analizând comparativ costurile de construcţie şi întreţinere pentru diferite tipuri de structuri rutiere , se va putea alege solu ţia optimă pentru proiectul de aplicare. Intre costurile de construcţie şi întreţinere există o interdependenţă,funcţie de tipul de structur ă ales şi strategia de alocare a resurselor în timp. În general costul lucr ărilor de întreţinere şi ranforsare în timp poate varia între 30% şi 70% din costul lucrarilor de construcţie, în funcţie de durata de timp pentru care se face analiza şi etapizarea în timp a realiz ării structurii rutiere. Din cele prezentate mai sus rezultă clar că pentru a lua o decizie corectă privind alegerea unei strucuturi rutiere optime din punct de vedere tehnic şi economic , este absolut necesar de a definii cu claritate o strategie care să îmbine ipotezele avute in vedere la dimensionarea unei structuri şi după caz ranforsarea acesteia în timp , raportabila - 177 -
cu o adecvată planificare a lucr ărilor de întreţinere curentă şi periodică a structurii rutiere pe toată perioada de analiză, care de regulă nu este mai mică de 15 ani (pentru autostr ăzi 30 ani). Atunci cînd obiectul analizei îl constituie un drum de clasa tehnica superioara , desigur că strategia aleasă pentru lucr ările de întreţinere a structurii rutiere în timp va trebui să ţină seama şi de costurile pentru utilizatori datorate intreruperilor şi devierilor de circulaţie, în timpul execuţiei acestor lucr ări. Aceste costuri trebuie minimizate iar introducerea unor restricţii de circulaţie trebuie bine cântarită şi pusă de acord cu sistemul de operare şi de management al traficului. 4.2 Prevederi ale diferitelor norme tehnice referitor la lucr ările de între ţ inere curent ă şi periodică a drumurilor
Referindu-ne la problematica stării tehnice a drumurilor şi a lucr ărilor de întreţinere şi reparaţii a drumurilor , se pot semnala două acte normative şi anume: -
INSTRUCŢIUNI TEHNICE PRIVIND DETERMINAREA STĂRII TEHNICE A DRUMURILOR MODERNE, indicativ CD 155;
-
NORMATIV
PRIVIND
ADMINISTRAREA,
EXPLOATAREA,
ÎNTREŢINEREA ŞI REPARAREA DRUMURILOR PUBLICE, indicativ AND – 554. În cadrul Instrucţiunilor CD 155 , func ţie de starea tehnică investigată în teren şi a calificativului acordat caracteristicilor parametrilor de stare se recomandă tipul de lucr ări de intreţinere şi reparaţii ce trebuie adaptat. În tabelele 9, 10, 11 de mai jos se prezintă prevederile anexei 6 din Instrucţiunile CD 155 şi anexele 4.1,5 şi 5.1 ale normativului AND 554.
-178-
Stabilirea stării tehnice şi a lucrărilor obligatorii de intreţinere periodică şi de reparaţii curente in cazul drumurilor cu structuri rutiere suple si semirigide (Anexa 6 “Instrucţiuni CD 155 – 2001”)
Tabelul 9 Clasa Calificativul caracteristicilor Lucr ări obligatorii Starea stării Capacit de întreţinere şi Stare de Planeita Rugozitat tehnică tehni ate reparaţii te e ce portantă degradare FOAR F.BUN F.BUN TE 5 F.BUNĂ F.BUNĂ Ă Ă BUNĂ cel cel puţin Tratamente cel puţin puţin MEDIOC bituminoas BUNĂ cel BUNĂ R Ă e BUNĂ 4 puţin Straturi cel putin cel BUNĂ BUNĂ la bituminoas Intreţi MEDIOC puţin REA e foarte nere R Ă BUNĂ subţiri period cel cel ică cel puţin Covoare MEDI puţin puţin F.BUNĂ MEDIOC bituminoas 3 OCR Ă MEDIO MEDIO la REA R Ă e CR Ă CRA Reciclarea cel cel puţin cel în situ a puţin F.BUNĂ MEDIOC puţin îmbr ăcămi REA 2 MEDIO la REA R Ă REA nţilor CR Ă bituminose Repar FOAR F.BUN Ranforsare F.BUNĂ F.BUNĂ aţii Ă la TE 1 REA a structurii la REA la REA curent REA REA rutiere e
Durata normală de funcţionare a drumurilor publice (Extras anexă 4.1) - 179 -
Tabelul 10
Intensitatea medie zilnică annuală de trafic în Nr. vehicule fizice Tipul de îmbr ăcăminte crt. 75135018001- peste sub 750 3500 8000 16000 16000 Durata normală de funcţionare în ani (durata inţială sau între două reparaţii capitale) 1 Beton de ciment 30 20 17 13 10 Îmbr ăcăminţi bituminoase realizate din mixturi cu bitum 2 8 7 5 modificat cu polimeri sau din mixturi stabilizate cu fibre Îmbr ăcăminţi bituminoase realizate din betoane asfaltice sau 3 mortare asfaltice pe 16 12 7 6 4 binder de criblura; Asfalt turnat pe binder de criblur ă
PERIODICITATEA efectuarii lucrarilor de intretinere si reparatii curente la drumuri, poduri si anexe (Extras anexa 5.1. Normativ AND 554 – 99) Tabelul 2.3 Intensitatea medie zilnica anuala de trafic in Sim vehicule fizice bol Denumirea lucrarii sub 7513501- 8001- peste indi (unitatea de masura) 750 3500 8000 16000 16000 cati Periodicitatea efectuarii lucrarilor de v intretinere si reparatii (nr. interventii/perioada) C Intretinere curenta drumuri, poduri si anexe: Intretinere curenta pe timp de 101 vara Intretinerea partii carosabile, 101. specifica tipului de 1 imbracaminte (strat de rulare)
-180-
101. 1.1.
101. 1.2
D
103
104
105
Intretinerea imbracamintilor asfaltice: permanent - colmatarea crapaturilor si fisurilor (m) inlaturare (locala) permanent 2 denivelarilor si fagaselor (m ); plombari ( m2); badijonarea suprafetelor poroase (m2); pemanent, pe masura necesitatii in sezonul de - asternerea nisipului sau a vara criblurii pe suprafetele cu bitum in exces, inlaturarea pietrisului sau a criblurii alergatoare (m2) Intretinerea imbracamintilor cu lianti hidraulici: permanent 2 -plombari (m ); colmatari de rosturi si crapaturi (m); refacerea rosturilor (m); anual, in functie de starea tehnica a eliminarea fenomenului de imbracamintii in cazul in care lucrarile de mai pompaj (m2); sus nu sunt suficiente pentru asigurarea - refaceri de dale degradate viabilitatii 2 (m ) Intretinere periodica drumuri, poduri si anexe: Tratamente bituminoase (1000 m2/km), pe imbracaminti: -definitive cu emulsie bituminoasa cationica pe baza de bitum modificat cu polimeri 1 ori/4 1ori/3 1 cu bitum pur, bitum aditivat 1 1 ori/4 ani ani ori/2an sau emulsii bituminoase ori/5 ani 1 ori/3 1ori/2 i cationice ani 1 ori/3 ani ani - asfaltice usoare 1 ani 1 ori/2 ori/4 ani ani Straturi bituminoase foarte 1 ori/5 1 ori/4 1ori/3 2 subtiri (1000 m /km) ani ani ani Covoare bituminoase 2 (1000m /km), pe imbracaminti existente, din care: - pe pavaje din piatra, pe 1 1 ori/6 1 ori/5 1ori/4 1 ori/3 betoane asfaltice, sau betoane ori/6 ani ani ani ani de ciment; ani - pe betoane asfaltice cu binder 1 ori/5 1 ori/4 - 181 -
de margaritar sau asfalturi turnate; - pe imbracaminti asfaltice usoare, inclusiv mortare asfaltice sau macadamuri penetrate la cald sau la rece
1 ori/5 ani
ani
ani -
-
1 ori/4 1 ori/3 ani ani
1 ori/5 ani
Reciclarea IN SITU a imbracamintilor asfaltice (1000 m2/km), strat de rulare realizat din: 106 -tratament bituminos; - strat bituminos foarte subtire; - covor asfaltic
1 ori/5 1 ori/4 1ori/3 ani ani ani 1 ori/6 1 ori/5 1ori/4 ani ani ani 1 ori/6 1ori/5 ani ani
1ori/3 ani 1 ori/4 ani
În cele ce urmează se prezintă cateva consideraţii relative la prevederile din aceste acte normative ce privesc tipul si periodicitatea lucr ărilor de întreţinere şi reparaţii ale drumurilor. În primul rând trebuie remarcat faptul că în normele româneşti nu există prevederi specifice pentru lucr ări de întreţinere şi reparaţii la autostr ăzi aşa cum conţine de exemplu ghidul tehnic francez: “CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT
DES STRUCTURES DE CHAUSSÉE” elaborat de SETRA SI LCPS. Pentru exemplificare în tabelele 12, 13, 14, se prezintă în extras din acest ghid tehnic, prevederile relativ la lucr ările de întreţinere şi reparaţii pentru structuri rutiere cu îmbr ăcaminţi asfaltice sau din beton de ciment. Analizând aceste prevederi se poate concluziona ca în esenţa se prefer ă intervenţii cât mai puţine în timp dar eficiente şi aplicate pe toată lungimea proiectului.
-182-
Scenariu pentru lucrări de intreţinere la autostrăzi conform Ghidului Francez Structuri cu imbracaminţi asfaltice Structura cu strat de bază din mixtură asfaltică Anul
Lucrarea
Tabelul 12 Grosime
9
Beton asfaltic
6 cm
17 25 33 41
60% Reciclare 40% beton asfaltic
6 cm
40% Reciclare 60% beton asfaltic
6 cm
60% Reciclare 40% beton asfaltic
6 cm
40% Reciclare 60% Beton asfaltic
6 cm
Structura cu strat de bază din agregate stabilizate cu lianţi hidraulici Tabelul 13 Anul Lucrarea Grosime 3 Colmatari fisuri 9 17 25 33 41
Beton asfaltic
6 cm
60% Reciclare 40% Beton asfaltic
6 cm
40% Reciclare 60% Beton asfaltic
6 cm
60% Reciclare 40% Beton asfaltic
6 cm
40 % Reciclare 60% Beton asfaltic
- 183 -
6 cm
Structura cu dală groasă neacoperită Tabelul 14 Anul 5
Lucrarea Refacere rosturi transversale (banda de urgenta si zona mediana)
9
Beton asfaltic foarte subtire
17
“ Frezare + 15 reciclare pe 60% din benzile
25
pentru vehicule lente Beton asfaltic foarte subtire
33
Frezare + 15 reciclare cu 40%. Beton asfaltic foarte subtire
Studiu de caz. Strategii de intreţinere şi reparaţii avute în vedere pentru Autostrada Bucureşti Brasov analiza comparativă a diferitelor tipuri de structuri rutiere propuse luând în considerare şi costurile de întreţinere Strategii de între ţ inere şi repara ţ ii avute în vedere
Normele româneşti conţin recomandări de intervenţii la perioade scurte de timp (2,3,4ani) funcţie de tipul lucr ării chiar şi pentru covoare bituminoase sau reciclări ÎN SITU a îmbr ăcăminţilor asfaltice (respectiv odata la 3 ani sau odata la 4 ani) lucru ce este dificil de realizat pe drumuri de rang superior, în special pe autostr ăzi. Relativ la structurile rutiere din beton de ciment lucr ările de întreţinere şi reparaţii recomandate în normele româneşti se reduc la întreţinerea curentă a rosturilor şi colmatări de fisuri şi funcţie de starea tehnică refacerea dalelor degradate. Totuşi este de presupus că pentru o perioadă de analiză de 30 ani cât se consider ă durata de viaţă a unei astfel de structuri vor fi necesare şi lucr ări de intreţinere a suprafeţei păr ţii carosabile pentru a se încadra în parametri normali de stare tehnică pentru această clasă de drum. -184-
Ţinând seama de aceste consideraţii, în tabelele 15 şi 16 se prezintă scenariul de
lucr ări de întreţinere şi reparaţii derivat din prevederile normelor româneşti cu urmatoarele precizări: -
la structurile cu îmbr ăcăminţi asfaltice se includ şi ranforsările structurilor aşa cum rezultă din calculele de dimensionare a capacitătii portante pentru întreaga perioada de analiză de 30 ani;
-
la structura cu îmbr ăcăminte din beton de ciment s-au prevăzut şi acoperiri cu covoare bituminoase, eşalonat în timp.
Scenariu pentru lucrări de intreţinere şi reparaţii conform normelor româneşti Îmbrăcăminţi asfaltice Tabelul 15 Nr. Tip lucrare crt. 1
2
Colmatari fisuri si crapaturi Inlaturari denivelari locale, fagase
3
Covor bituminos
4
Reciclare locala, 6 – 8 cm frezare cu inlocuire+2 cm covor asfaltic
5
Ranforsare structura
Periodicitate
Cantitate
Anual din anul 4 cu exceptia anilor in care se fac ranforsari si 3 ani dupa aceasta Anual din anul 4 cu exceptia anilor in care se fac ranforsari si 3 ani dupa aceea. Odata la doi ani incepand din anul 4 cu exceptia anilor in care se fac ranforsari si 4 ani dupa aceasta. Se aplica odata la 4 ani cu exceptia anilor în care se fac ranforsari si 4 ani dupa aceea La orizontul de timp rezultat din calculul de dimensionare
Pe 5% din suprafaţă in echivalent 5 ml/20mp(anual)
- 185 -
Pe 3% din suprafaţă (anual) Se aplica in total pe 85% din suprafaţă esalonat, la 2 ani
Se aplica in total pe 15% din suprafaţă, esalonat Pe toata lungimea
Imbrăcăminţi din beton de ciment Tabelul 16 Se aplica pe 2% din Nr. Colmatari,rosturi suprafaţă intre anii 5-10, 4% Anual, din anul 5 crt. , fisuri crapaturi intre anii 11 – 20 si 6% intre anii 21 - 30 Se executa in anii 7, 8, 9, Se vor reface toate rosturile 10,15, 16, 17,18, 23, 24, in rate de 25% conform Refaceri rosturi, 1 25, 26 cu reduceri de 1/3 periodicitatii stabilite inlocuire mastic in anii 15 – 18 si 2/3 in anii 23 – 26. Se vor reface 8% din Se executa anual din anul numărul total de dale 1/3 2 Refaceri dale 11 intre anii 11 – 20 si 2/3 intre anii 21 – 30 Covor asfaltic 6 cm (2 cm mortar Se aplica in anii 9 (25%), Se aplica esalonat in final 3 asfaltic antifisura 17 (30%) si 25 (45%) pe toata suprafaţă si 4 cm beton asfaltic) Analiza comparativă , pe durata de via ţă normat ă , a structurilor rutiere propuse
Luând în considerare costul iniţial al realizării structurilor, tipurile de lucr ări de întreţinere şi ranforsare, volumul şi costul acestora precum şi periodicitatea de aplicare s-au întocmit pentru fiecare tip de structur ă şi normă de aplicare considerate fluxurile de cheltuieli pentru întreaga perioad ă de analiză de 30 de ani. În tabelele 17 şi 18 se prezintă sintetic structurile rutiere propuse şi respectiv costurile actualizate ale acestor lucr ări pe tipuri de structuri, scenariu de întreţinere, sectoare de analiză şi diferite rate de actualizare (0%, 5%, 10% si 15%). Compara ţia între costurile globale pe întreaga durata de via ţă a diferitelor soluţii de structuri rutiere se va face pentru rata de actualizare de 15% deoarece aceasta reprezintă rata internă de rentabilitate minimă pentru investiţiile rutiere de acest tip. -186-
Analizând atât costurile de execuţie a structurilor (costurile iniţiale) cât şi costurile de intreţinere si ranforsare actualizate se pot reţin următoarele: -
structura rutier ă suplă are de departe valoarea iniţială cea mai mare, fapt ce se repercutează şi asupra valorii totale (cu lucr ări de întreţinere şi reparaţii) actualizate, motiv pentru care aceast ă structur ă nu va fi
reţinută în continuare pentru a fi promovat ă; -
atât pe sectorul Bucureşti – Ploieşti cât şi pe sectorul Comarnic – Braşov structura semirigidă dimensionată pentru o perioadă de minim 15 ani cu ranforsare pentru următorii 15 ani are costul ini ţial cel mai mic (785.400$/km pe sectorul Bucureşti – Ploieşti şi 483.860$/km pe sectorul Comarnic – Braşov, calea 1);
-
luând în considerare şi costurile de întreţinere şi reparaţii pe o perioadă de 30 ani ,conform normelor româneşti, se constată ca la o rată de actualizare a cheltuielilor de 15% structura semirigid ă (cu ranforsare în anul 20 pe sectorul Bucureşti – Ploieşti şi în anul 15 pe sectorul Comarnic – Braşov) r ămâne în continuare cu valoarea cea mai mică (846.585$/km şi respectiv 545.278$/km);
-
având în vedere costurile de întreţinere şi reparaţii actualizate, recomandate de normele franceze se constată ca la o rată de actualizare de 15%, structura cea mai puţin costisitoare r ămâne structura semirigida 2.
- 187 -
Alcătuirea diferitelor tipuri de structuri rutiere propuse şi grosimile straturilor de ranforsari pe sectoare Tabelul 17
1
2
3
4
Grosimi Ranforsare Ranforsare Ranforsare straturi la 10 ani la 15 ani la 20 ani (cm) Tip structur ă Buc. Com. Buc. Com Buc. Com. Buc. Com. şi alcătuire Ploi Braşo Ploie . Ploieş Braş Ploieş Braşo şti Braş eşti v ti ov ti v ov Uzur ă 4 4 Legătur 4 4 ă Suplă 1 dimensi Mixtur 23 24 onată pe ă 30 ani Piatr ă 25 25 spartă Balast 30 30 Supla 2 Uzur ă 4 4 4 4 dimensi Legătur 4 4 4 4 onată ă pentru Mixtur 17 19 5 5 15 ani ă cu Piatr ă 25 25 ranforsar spartă e pentru restul de Balast 30 30 15 ani Supla 3 Uzur ă 4 4 4 4 4 4 dimensi Legătur 4 4 6 6 4 4 onată ă pentru Mixtur 15 17 10 ani ă cu 2 Piatr ă 25 25 ranforsar spartă i la Balast 30 30 fiecare 10 ani Semirigi Uzur ă 5 5 -
-188-
da 1 Legătur ă dimensi onare Mixtur pentru ă 30 ani Piatr ă spartă Balast Semirigi Uzur ă da 2 Legătur dimensi ă onare Mixtur pentru ă 5 15 ani Piatr ă cu spartă ranforsar Balast e pentru restul de 15 ani Beton de ciment 6 Rigida Balast stabiliz at Balast
5
5
-
-
-
-
-
-
11
14
-
-
-
-
-
-
30
30
-
-
-
-
-
-
30 5 5
30 5 5
-
-
4 4
4 4
-
-
6
7
-
-
5
7
-
-
30
30
-
-
-
-
-
-
30
30
-
-
-
-
-
-
23
24
-
-
-
-
-
-
20
20
-
-
-
-
-
-
30
30
-
-
-
-
-
-
Actualizarea cheltuielilor de execuţie şi întreţinere
TIP SECTOR STRUCTUR Ă BUCURESTI - PLOIESTI suplă NORMA ROMANEASC semirigidă 1 Ă semirigidă 2 rigidă GHID ciment FRANCEZ suplă
Tabelul 18 RATĂ DE ACTUALIZARE
0%
5%
2112414
1487082
1117509 1376120 1087100 1261510 1669580
974062 993925 928006 978442 1329435
- 189 -
10%
15%
1226828 108831 8 891685 833610 827800 740722 847415 793632 848795 774422 1161035 105920 2
semirigidă 2 1338920 1014521 COMARNIC - BRAŞOV suplă 1154234 865413 NORMA semirigidă 1 807258 659690 ROMANEASC semirigidă 2 958714 679204 Ă rigidă 666965 546580 ciment 766840 597382 GHID suplă 1006460 800628 FRANCEZ semirigidă 2 810940 614419
860435
771671
730082 591676 552336 490579 519043 699030 521284
652184 547732 482166 455725 473701 638036 468018
Concluzii rezultate în urma analizei comparative a variantelor de structuri propuse
Din punct de vedere al costului iniţial de execuţie a structurilor propuse a rezultat ca atât pe sectorul Bucureşti – Ploieşti cât şi pe sectorul Comarnic – Braşov structura semirigidă etapizată în timp prin ranforsări (structura semirigidă 2) este mai puţin costisitoare decât celelalte tipuri de structuri. Acest lucru este favorabil proiectului deoarece permite reducerea costurilor iniţiale pe ansamblul acestuia. Dacă se iau în considerare pe lângă costurile iniţiale ale structurilor şi costurile actualizate cu diferite rate ale lucr ărilor de întreţinere şi reparaţii se constată ca la o rată de actualizare de 15% tot structura semirigidă ranforsată o dată în perioada de analiza de 30 ani are costurile globale actualizate cele mai mici. Ţinănd seama de consideraţiile de mai sus, se propune adoptarea tipului de
structur ă semirigidă ranforsată in timp ca fiind cea mai avantajoas ă din punct de vedere tehnico-economic.
V.5 Planificarea strategica a lucrarilor rutiere [15] Modelul de dezvoltare si gestionare rutiera HDM 4 , este un program informatic care permite evaluarea solutiilor de investitii in infrasructura de transport rutier. In lumea intreaga el este utilizat in mod curent pentru studii de fezabilitate , destinate evaluarii viabilitatii economice a unui proiect de drum. De -190-
asemenea modelul HDM 4 poate servi la analiza unei retele rutiere de ansamblu , pentru a ajuta personalul de decizie care gestioneaza reteaua rutiera de a planifica interventiile la nivel de strategie a investitiei si de a defini un plan de lucru rational. O evaluare economica la scara unei retele rutiere o permite aplicarea modelului HDM 4 , justificata prin economia la costurile de transport , care se pot obtine prin comparatia solutiilor din mai multe variante de interventie la fiecare drum analizat si in urma procesului de optimizare functie de constrangerile bugetare , operatie care este specifica conceptiilor de eficientizare a orcarei activitati . Obiectivul principal a unui studiu de fezabilitate este acela de a evalua viabilitatea economica a unui proiect , asigurandu-se prin acesta generarea unor avantaje economice nete , exprimate in valori actualizate nete ( VAN ) prin aplicarea solutiei considerate optima . Costul anual pentru un administrator sau agent rutier , respectiv pentru utilizatorii drumului , ca si pe total costuri actualizate pentru societate , sunt calculate prin compararea scenariilor propuse prin studiul de fezabilitate ce sunt previzionate pe o perioada de evaluare predeterminata . Avantajele nete pentru societate sunt demonstrate prin calcule ale unor indicatori economici , care anticipeaza viabilitatea economica a proiectului propus . Evaluarea la nivelul unui drum , este folosit in general la planificarea strategica de ansamblu a retelei rutiere si este generata de un singur organism care este abilitat in definirea programelor nationale de interventie la infrastructura de transport rutier . Decizia de interventie trebuie insotita de un studiu de specialitate , care presupune o sinteza de date , reprezentata de intocmirea unui centralizator cu datele existente in teren , prelucrarea lor prin metode statistice si finalizarea unor indicatori de stare tehnica , care conduc la masuri de interventie si deci la necesitati financiare de rezolvare . Rolul planificarii strategice este acela de evaluare a retelei rutiere pe ansamblu , cu ajutorul datelor agreate prin reglementari tehnice in vigoare cu scopul obtinerii unei viziuni globale a starii tehnice a drumurilor si implicit a - 191 -
capabilitatilor de exploatare cu traficul necesar . In acest context personalul de decizie responsabil cu asigurarea confortului si sigurantei circulatiei la nivelul unei infrastructuri de transport rutier , are nevoie de informatii de lucru dupa cum urmeaza :
posibilitatea de atribuire rationala a resurselor intre retele rutiere regionale, tipuri de lucrari etc. ;
calcule de cantitati de lucrari necesare , costuri si avantaje prezumate ;
estimarea de rezultate in termeni de performanta ;
evaluari asupra impactului la politicile bugetare
programe rationale de esalonare a lucrarilor , functie de prioritati de interventie . Un studiu de planificare strategica arata modul in care politicile bugetare
influienteaza actiunile administratorilor de drumuri sau a agentilor de profil in raport cu solicitarile utilizatorilor retelei rutiere , precum si cu cerintele societatii in ansamblul ei . Rezultatele unei evaluari ale planificarii strategice sunt strans legate de o serie de obictive cu caracter managerial , cum ar fi :
o vedere de ansamblu a intensitatii traficului si a starii efective a retelei rutiere analizate ;
stabilirea necesitatilor de intretinere-reparatii ale drumului analizat in scenariul fara constrangeri bugetare si in mai multe variante , in cazul scenariului cu constrangeri bugetare ;
o comparatie a avantajelor nete pentru reteaua rutiera la diferite niveluri de competenta a administratiilor locale sau a agentilor rutieri ;
o previzionare a starii tehnice a drumurilor gestionate si a costurilor pentru usageri in diferite scenarii bugetare . In acest fel , costurile inglobate , avantajele si performantele retelei rutiere
aflate in gestiunea unui administrator , pot fi evaluate cu modelul HDM 4 , pentru diverse scenarii bugetare . Se analizeaza variante optimizate in raport cu limite -192-
prederminate de eficienta , care arata impactul constrangerilor bugetare asupra avantajelor nete pentru societate . In general , este necesar de a compara diverse scenarii bugetare in termeni de avantaje si costuri inglobate pe o perioada de circa 20 ani . Comparatiile economice presupun stabilirea unor scenarii valorice predeterminate , spre exemplu pornind de la valori de investitie de la scenariul cu 5% din necesar pana la 100% , cu pasul de analiza de 25% ( adica scenariul cu 25 , 50 , 75 % din necesarul de investitie la interventia programata la ficare drum din retea) . Se determina in sens crescator incepand cu scenariul de 5% parametrii de analiza economica , care reprezinta informatii privind eficienta fiecarui scenariu , respectiv , venitul net al societatii ( VAN) , costurile aferente la nivel de societate , cheltuielile agentiei de drumuri , cheltuieli implicite ale utilizatorului drumului , pierderi la nivelul societatii ca urmare a alegerii scenariul cu rentabilitate sub 100% , cresteri procentuale de costuri daca s-ar adopta scenarii cu valori peste 5%, cresteri ale beneficiului ca urmare a cresterii valorice catre scenariul de 100% . In final se analizeaza raportul beneficiu/cost si se decide asupra variantei optime de scenariu care poate fi justificabil in fata factorilor angajati de societate in a aviza alocarea finantarii din resursele existente la capitolul investitiile societatii in infrastructura de transport rutier . Apoi se analizeaza impactul pe care constrangerea bugetara aprobata o are asupra totalului de investitii la nivelul unei agentii de drumuri , implicata in strategia bugetara globala . Pentru fiecare constrangere bugetara analizata , cu ajutorul modelului HDM4 se determina programul optimal de lucru , care mareste valoarea actualizata neta ( VAN) a retelei rutiere . De obicei evaluarile au aratat ca daca o agentie de drumuri investeste mai mult la inceput , investitia va scadea in viitor din punctul de vedere al interventiilor necesare asigurarii conditiilor de exploatare a drumurilor. Dificultatile constatate in materie de planificare strategica la reteaua rutiera gestionata de un administrator , sunt legate de urmatorii factori :
estimarile la lungimea corespunzatoare fiecarei categorii de drum este destul de complicata prin faptul ca traficul , starea tehnica a drumului si celelalte - 193 -
caracteristici definitorii ale respectivului drum , nu sunt evaluate de acelasi serviciu in acelasi timp . In acest caz , datele din teren sunt dificil de corelat;
caracterizarea fiecarei categorii de drum necesita o estimare a valorilor medii pe tipuri de degradari reglementate tehnic si prelucrate prin metode statistice , ceace prezinta alte dificultati in clasificarea interventiilor si deci in programarea strategica a lucrarilor necesare ;
administratiile sau agentiile rutiere trebuie sa angajeze elaborarea diferitelor solutii de interventii cu lucrari , functie de categoria tehnica a fiecarui drum . Acestea sunt de altfel o matrice de solutii recomandabile pe clase tehnice de drumuri , in functie de experienta evaluatorului si pe baza de consideratii tehnice , neglijandu-se intr-o prima faza elemente definitorii de natura economica pe baza de constrangeri bugetare ;
solutiile preconizate la analizele tehnico-economice prezentate , reprezentate de o evaluare economica optimizata a retelei supuse constrangerilor bugetare ( aferente procesului de angajare investitiilor ) , pot sa difere de o solutie recomandata numai pe experinta unui specialist , care ia in consideratie numai aspecte tehnice fara a le complecta cu cele rezultatele din constrangerile bugetare . De acea , analiza multicriteriala a solutiilor propuse la interventiile necesare
bunei functionari a retelei rutiere , devine o necesitate pentru deschiderea liniilor de finantare a lucrarilor , ceace presupune accederea la procesul de decizie a personalului calificat , care este capabil de a intelege si de a aplica sisteme moderne de management a activitatilor . Compatibilitatea intre necesitatea tehnica de functionare a retelei de drumuri cu alocarile bugetare , a devenit o condite de planificare strategica , in care practic se impart responsabilitatile specialistilor investiti cu decizia interventiilor la infrastructura de transport rutier .
-194-
VI. CONCLUZII Activitatea de MANAGEMENT ÎN DOMENIUL CONSTRUC ŢIILOR DE DRUMURI presupune cunoaşterea problematicii de capacitate , sinteză şi decizie. Specialistul abilitat în procese de analiz ă - decizie are prin această lucrare un ghid de competenţă, presărat cu mai multe studii de caz, menite s ă fixeze unele noţiuni din acest vast segment de acţiune. Caracteristicile
principale
ale
managementului
activitatilor , sunt
reprezentate de atribute ce reprezinta eficacitatea actiunilor si eficienta lor , cu scopul obtinerii de profituri economice in conditiile minimizarii costurilor de productie Contextul specific managementului activitatilor
, este definit de sisteme de
gestiune a performantei , de planificarea normelor de serviciu si de principii de decizie asistate in ultima perioada de soft-uri informatice de specialitate . Obiectivele
activitatii
manageriale
sunt directionate spre estimarea
rezultatelor , identificarea solutiilor posibile pentru obtinerea de rezultate performante in conditiile respectarii reglementarilor tehnice specifice si a legislatiei in vigoare . Pentru a identifica solutiile optime sunt necesare elaborarea de studii cu caracter general , realizate pe baza de prognoze si studii cu caracter specific domeniului , care sunt realizate pe baze de previziuni pe termen scurt . Scopul activitatii manageriale il
reprezinta obtinerea nivelului de calitate
solicitat de beneficiari pentru lucrarile si serviciile prestate de unitatea coordonata , precum si asigurarea finantarii activitatilor pentru buna desfasurare a programului de lucru . Instrumentele de actiune manageriala sunt
legate de organizarea si
structurarea activitatilor specifice , ajustarea continua a programelor de lucru functie de necesitati si de cererea pietii , programarea activitatilor intr-o schema coerenta si eficienta, precum si identificarea si stabilirea cerintelor de de intretinere si abgradare a echipamentelor si instrumentelor de lucru aflate in dotare .
- 195 -
Principalele sarcini ale managerului sunt
legate de coordonarea financiar-
contabila a activitatii unitatii subordonate , precum si a serviciului de resurse umane , de planificare tehnica si de gestionare a rezultatelor productiei .Acestea se obtin prin analize preliminare cu consultarea specialistilor din subordine , identificarea si definirea problemelor care trebuiesc rezolvate , evaluarea rezultatelor si a eventualelor riscuri , complectarea evidentelor in vederea stabilirii strategiilor prognozate si a politicilor de finantare a activitatilor unitatii pe care o conduce . Evidenta contabila si analizele economico-financiare , pun in evidenta stadiul cheltuielilor de productie in contextul valorilor prevazute in bugetul alocat initial , precum si nivelul de respectare a planurilor de venituri-cheltuieli preconizat Prinanalize tehnico-economice se pun in evidenta necesitatile cheltuielilor de productie si influientaintre cheltuieli si prestatia realizata . Astfel , se realizeaza analize in functie de rezultatele obtinute efectiv si sunt estimate aceste rezultate functie de prestatia preconizata . De asemenea , managerul trebuie sa estimeze impactul activitatilor unitatii asupra asupra costurilor viitoare prin evaluarea principalilor indicatori tehnicoeconomici anticipati , care reprezinta unitatea in relatiile exterioare cu alti parteneri. Tot prin indicatorii primari tehnico-economici , managerul anticipeaza eventulul deficit relativ functie de costurile de operare , rentabilitatea preconizata si randamentul scontat . Analiza cost-beneficiu , reprezinta evaluarea finala a performantelor activitatilor lucrative ale unitatii coordonate de manager , ca si imagine a parametrilor pret de cost –deficit minimal , in conditiile productivitatii , randamentului si rentabilitatii tehnice anticipate in planurile generale de activitate ale unitatii .
-196-
Caracterul scolastic este îndreptăţit scopului urmărit de această lucrare de sinteză limitată, şi anume, de a stabili principalele probleme care trebuie rezolvate în cadrul activităţii de management al lucr ărilor de drumuri. Autorii capitolelor selectate, prin preocupările lor au reuşit să rezolve probleme şi aplicaţii extrem de valoroase pentru un domeniu asa de pretentios cum este managementul lucrarilor de constructii. Aceasta lucrare reprezinta o prim volum destinat obiectivului declarat initial si anume , COMENTARII SI INTERPRETARI ale literaturii de specialitate care vine in sprijinul inginerilor , ce doresc a se perfectiona in directia managementului ca instrument a deciziei in conducerea proceselor de munca. Volumul al doilea , este gandit pentru a prezenta elemente de detaliu in managementul lucrarilor de drumuri , respectiv elemente de contractare a lucrarilor cu responsabilitatile implicate comform legislatiei in vigoare , precum si indicatii privind caile de a obtine finantarea lucrarilor . Acest volum se intituleaza “RESPONSABILITATI CONTRACTUALE SI FINANTAREA PROIECTELOR” .
- 197 -
BIBLIOGRAFIE [1].
Dorneanu M, “Contribu ţ ii la realizarea unui sistem informatic integrat privind asigurarea calit ăţ ii terasamentelor rutiere” – teză de doctorat
[2].
ă rii sistemelor de Albu A.M., Stoian M; Dicu M, “ Necesitatea implement
programare a lucrarilor de între ţ inere şi a
resurselor financiare aferente
domeniului infrastructurii transporturilor rutiere” [3].
L. Stelea, “ Banca de date ca support a strategiilor de între ţ inere şi a op ţ iunilor bugetare”
[4].
S. Hăr ădău; G. Fodor; C. C ă pitanu; S. Cioca, “Capacitatea portant ă redusă , cauză principal ă a degrad ăr ii îmbr ăc ă mintei rutiere”
[5].
Tudor; F. Buzatu, “ Investigarea, evaluarea şi interpretarea st ăr ii tehnice a că ii folosind echipamentul PHONIX MLZ 10000 ”
[6].
NICOLAE, “Sistem integrat de investigare in situ a st ăr ii tehnice a drumurilor ”
[7].
B. Tudor; R. Pisică , “ Investigarea, evaluarea şi interpretarea st ă rii de rugozitate a imbracamintilor rutiere folosind echipamentul Griptester ”
[8].
S.f. Popa; N. Popescu; G.Revencu, ” Consultan ţă pentru
supravegherea
lucr ăr ilor instrument de urmă rire a tehnicit ăţ ii execu ţ iei în vederea asigur ăr ii calit ăţ ii lucr ă rilor de drumuri” [9].
C. Chira; G. Hoda; C. Oltean
“Concluzii după cinci ani de monitorizare şi
investigare a sectoarelor ROLTPP ” [10].
M.Dicu, “ Procedur ă de identificare a st ăr ii tehnice periodice a carosabilului şi metode de remediere preconizate”
[11].
M.BANICĂ, “Contribu ţ ii privind îmbună tă şirea st ăr ii tehnice a drumurilor locale din jud. GORJ ”
[12].
V. Chiotan; A. R ăducu, “ PAVEMENT MANAGEMENT SYSTEM un instrument util pentru administra ţ iile rutiere în planificarea bugetelor ”
-198-
