PHƯƠNG PHÁP GIÁ TRỊ HIỆN TẠI ĐỂ PHÂN TÍCH KINH TẾ

Phương pháp giá trị hiện tại có thể xem xét một trong hai yếu tố riêng biệt là chi phí và lợi ích hoặc cả chi phí và lợi ích. Nó bao gồm chiết khấu của tất cả tổng số trong tương lai vào hiện tại, sử dụng suất khấu thích hợp. Yếu tố (5) cho chiết khấu hoặc là chi phí hoặc lợi ích là:

Trong đó:

Pwf – yếu tố giá trị hiện tại tương ứng với i và n.

i – suất chiết khấu, và

n – số năm mà đến lúc đó tổng số tiền sẽ được chỉ tiêu hoặc tiết kiệm.

Các bảng đã công bố về pwf có sẵn trong nhiều tài liệu tham khảo.

Phương pháp giá trị hiện tại cho riêng chi phí có thể biểu diễn theo công thức sau:

Giá trị hiện tại của chi phí = Chi phí ban đầu + [(Chi phí cải tạo + Chi phí kỹ thuật + Chi phí cho công việc bổ sung + Chi phí chậm trễ giao thông + Chi phí người sử dụng) x yếu tố giá trị hiện tại)] + [(Chi phí bảo dưỡng) x yếu tố giá trị hiện tại 2] – [(Giá trị còn lại) x yếu tố giá trị hiện tại 3].

Có thể viết theo kí hiệu như sau:

PWC = IC + [(RC + EC + SC + DC + UC) x PWF₁) + (MC x PWF₂) – (SV x PWF₃)

Trong đó:

PWC – giá trị hiện tại của chi phí

IC – chi phí ban đầu

RC – chi phí cải tạo

EC – chi phí kỹ thuật

SC – chi phí công việc bổ sung

DC – chi phí chậm trễ giao thông

UC – chi phí người sử dụng

PWF – yếu tố giá trị hiện tại

MC – chi phí bảo dưỡng

SV – giá trị còn lại (tận dụng)

Giá trị hiện tại của lợi ích có thể được tính toán như giá trị hiện tại của chi phí theo phương trình sau:

PWB = (DB + IB + NB)PWF₁

Trong đó:

DB – lợi ích trực tiếp của người sử dụng.

IB – lợi ích gián tiếp của người sử dụng.

NB – lợi ích cho người không sử dụng

Đối với mặt đường một vấn đề đặt ra là liệu có thể tính được một cách đầy đủ lợi ích của người không sử dụng và lợi ích gián tiếp của người sử dụng không? Vì vậy có lẽ là hợp lý nếu chỉ xem xét lợi ích trực tiếp của người sử dụng cho đến lúc đủ điều kiện thuận lợi cho phép xác định được các yếu tố khác.

Giá trị hiện tại ròng tính theo những điều đã đề cập ở trên là để đơn giản hóa sự khác nhau trong khi tính toán giữa giá trị hiện tại của lợi ích và giá trị hiện tại của chi phí. Rõ ràng là lợi ích phải vượt quá chi phí nếu dự án được chứng minh là đúng trên cơ sở kinh tế. Công thức cho giá trị hiện tại ròng là:

NPV = PWB – PWC

Thật lý tưởng nếu lựa chọn các loại mặt đường riêng biệt phải dựa trên cơ sở phương pháp giá trị hiện tại ròng có xét đến lợi ích được thực hiện. Nhưng trên thực tế các lợi ích đối với tất cả các mặt đường về cơ bản là như nhau nên việc phân tích chỉ bao gồm sự so sánh các chi phí giá trị hiện tại tương đối của mỗi phương án. Giá trị thực của NPV được dùng trong so sánh và chọn ưu tiên của nhiều dự án khi ở đó sẽ có sự khác biệt đáng kể trong lợi ích cũng như trong chi phí.

Đó là điều bắt buộc cần đặc biệt chú ý đưa vào các tính toán có liên quan và dữ liệu sử dụng trong các tính toán để đảm bảo hiện thực nhất và bảo đảm một sự so sánh xác thực giữa các loại mặt đường và các phương án cải tạo.

Trong thực tế, rủi ro vốn dĩ gắn liền với tất cả những cố gắng của con người. Trong thiết kế và xây dựng công trình luôn luôn có xác suất xảy ra trường hợp bê tông sẽ bị hỏng, tải trọng xe vượt quá tải trọng thiết kế, lũ lụt sẽ lớn hơn mực nước lũ thiết kế. Trước đây sự rủi ro này đã được giảm thiểu bằng việc áp dụng các hệ số an toàn và các kết cấu được thiết kế an toàn quá mức. Cách tiếp cận tốt nhất là sử dụng khái niệm độ tin cậy và thiết kế có mức độ đảm bảo về thống kê rằng thiết kế sẽ là đầy đủ. Trên cơ sở mức độ quan trọng của kết cấu này, người kỹ sư thiết kế có thể chọn độ tin cậy phù hợp cho kết cấu. Việc áp dụng các khái niệm này sẽ đảm bảo rằng thiết kế có hiệu quả kinh tế nhất ở mức độ rủi ro đã định trước.

Một phần mấu chốt của quá trình thiết kế mặt đường mềm được miêu tả trong cuốn quy trình này là sử dụng hệ số độ tin cậy chọn lọc để thiết lập những ước tính xác suất về khả năng của mặt đường chịu được tải trọng xe đã dự đoán trước.

8.2. ĐỊNH NGHĨA CHUNG CỦA ĐỘ TIN CẬY

Diễn tả về khái niệm độ tin cậy được đưa ra bởi định nghĩa sau:

“Độ tin cậy của phương pháp thực hiện thiết kế mặt đường là xác suất mà mặt đường được thiết kế bằng phương pháp này sẽ thỏa mãn với các điều kiện giao thông và môi trường cho thời kỳ thiết kế”.

[*Chú ý: Thời kỳ thiết kế chương này, và ở cả các chương khác trong cuốn quy trình này liên quan tới quá trình thực hiện hoặc thời đoạn đã trôi qua từ thời điểm đầu tiên hoặc sự hư hỏng kết cấu mặt đường cải tạo kể từ thời điểm đầu tiên cho đến khả năng phục vụ cuối cùng của nó.]

Có thể thấy rằng tập hợp những kết quả có thể cho mỗi độ lệch ngẫu nhiên của điều kiện mặt đường, sự tích lũy tải trọng trục xe và các biến số làm việc của mặt đường sẽ sinh ra sự phân bố chuẩn xác suất.

Xác suất mà mặt đường sẽ phục vụ xe cộ ở thời kỳ thiết kế được định nghĩa là mức độ tin cậy là R/100 của phương pháp thực hiện thiết kế, trong đó R được tính bằng %. Để tính toán R nhất thiết phải sử dụng bằng tỉ lệ Z cho độ lệch trung bình tiêu chuẩn.

Đối với mức độ tin cậy cho trước, ví dụ R bằng 90% thì Z_R có thể tìm được trong bảng diện tích đường cong phân bố tiêu chuẩn tương ứng với phần diện tích cuối bảng từ -đến (100 – R)/100. Nếu R bằng 90% tra bảng được Z_R = -1,28 ở 10% diện tích cuối bảng. Để tiện lợi, Bảng 8.1 được cung cấp dưới đây cho phép lựa chọn giá trị Z_R tương ứng với mức độ tin cậy quy định.

Độ tin cậy, R(%)	Độ lệch phân bố chuẩn tiêu chuẩn, ZR
50 60 70 75 80 85 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 99.9 99.99	- 0,000 - 0,253 - 0,524 - 0,674 - 0,841 - 1,037 - 1,282 - 1,340 - 1,405 - 1,467 - 1,555 - 1,645 - 1,751 - 1,881 - 2,054 - 2,327 - 3,090 - 3,750

(1) Độ lệch tiêu chuẩn toàn bộ ước tính cho trường hợp có xét đến sự thay đổi của lượng giao thông dự báo trong tương lai (cùng với các thay đổi khác có liên quan với loại mặt đường đã được sửa đổi) là 0.49 cho mặt đường mềm.

(2) Độ lệch tiêu chuẩn toàn bộ ước tính cho trường hợp không xét đến sự thay đổi của lượng giao thông dự báo trong tương lai (cùng với các thay đổi khác liên quan đến loại mặt đường đã được sửa đổi) là 0.44 cho mặt đường mềm.

(3) Khoảng giá trị của S₀, được cung cấp trong chương 9 dựa trên các giá trị được xác định ở trên.

0,30 – 0,40 Mặt đường cứng

0,40 – 0,50 Mặt đường mềm

Tuy nhiên giá trị thấp hơn của mỗi dãy xấp xỉ sự thay đổi đã được đánh giá theo thí nghiệm đường của AASHTO.

Ở Việt Nam người thiết kế được khuyên nên sử dụng độ lệch tiêu chuẩn (S₀) là 0.49 trừ khi giao thông và số liệu cân động cung cấp thông tin đầy đủ cho người thiết kế sử dụng giá trị S₀ khác.

Sự lựa chọn mức thích hợp của độ tin cậy cho việc thiết kế của một điều kiện cụ thể phụ thuộc trước hết vào mức dự đoán của việc sử dụng và hậu quả (rủi ro) liên quan đến việc xây dựng kết cấu mặt đường ban đầu mỏng hơn. Nếu trong điều kiện giao thông với xe nặng thì có thể dẫn đến phiền phức phải đóng hoặc hạn chế việc sử dụng đường trong tương lai bởi vì mức độ hư hỏng cao hơn, công tác bảo dưỡng và cải tạo có liên quan tới chiều dày mặt đường ban đầu không đầy đủ. Nói cách khác, mặt đường ban đầu mỏng (đi đôi với các mức độ bảo dưỡng và cải tạo cao hơn) có thể được chấp nhận, nếu mức độ sử dụng được đảm bảo để có thể hy vọng sự xung đột ít hơn.

Một giải pháp xác định mức độ tin cậy thiết kế thích hợp là đánh giá mức độ tin cậy sẵn có trong nhiều phương pháp thiết kế mặt đường hiện tại. Cách tiếp cận này đã được dùng cho việc phát triển mức độ tin cậy kiến nghị được giới thiệu ở Bảng 8.1. Chúng đã được tìm ra bởi việc khảo sát độ tin cậy sẵn có của nhiều phương pháp thiết kế hiện tại, có xét đến loại chức năng của đường và môi trường của nó là đô thị hay ngoài đô thị. Mặc dù phương pháp này tốt nhưng nó vẫn phải dựa trên cơ sở một số lượng xem xét kinh nghiệm trong quá khứ, nó không cung cấp công cụ cho việc lựa chọn mức độ tin cậy duy nhất đối với dự án đã cho. Việc này yêu cầu xem xét chi tiết hơn việc sử dụng và rủi ro của sự hư hỏng sớm.

Bảng 8.1. Mức kiến nghị của độ tin cậy cho các phân loại theo chức năng khác nhau

Phân loại theo chức năng	Mức độ tin cậy
	Đô thị	Ngoài đô thị
Các quốc lộ chính Các đường giao thông huyết mạch và các Quốc lộ thứ yếu Các đường gom và đường tỉnh Đường huyện	90 – 95 80 – 85 80 – 85 80 – 85	80 – 90 75 – 80 75 – 80 75 – 80

Việc này yêu cầu xem xét chi tiết hơn sự sử dụng và rủi ro của sự hư hỏng sớm. Nhìn chung người thiết kế ở Việt Nam nên sử dụng độ tin cậy là 85% trong thiết kế quốc lộ và 75% cho tỉnh lộ và đường cấp thấp hơn. Hình 8.2 giải thích giảm bớt bao nhiêu số lượng ESALS thiết kế độ tin cậy hoặc mức độ tin tưởng tăng lên (khi các biến số khác của đường đã xác định). Ví dụ với con đường cụ thể, người thiết kế sẽ có 50% xác suất để con đường sẽ chịu đựng 3.5 triệu ESALS nhưng với độ tin cậy 90% người thiết kế chỉ tin tưởng rằng con người sẽ chịu đựng được 800.000 ESALS trước khi hỏng. (Hỏng là giảm mức độ sử dụng theo quy định PSI).

Hình 8.4 cung cấp đồ thị minh họa khái niệm ở sau sự tiếp cận chi tiết để xác định mức độ tối ưu của độ tin cậy cho một dự án thiết kế cụ thể. Có ba đường cong được chỉ ra trên hình vẽ. Đường cong thứ nhất (A) giới thiệu ảnh hưởng của độ tin cậy tới chi phí (được mô tả trong giá trị hiện tại thực hoặc chi phí tương đương đều đặn hàng năm) của kết cấu mặt đường ban đầu; nếu tăng độ tin cậy thiết kế thì chiều dày của mặt đường ban đầu và các chi phí tương ứng của nó cũng yêu cầu tăng lên. Đường cong thứ hai (B), giới thiệu tác động của độ tin cậy trên chi phí liên quan đến các hư hỏng trong tương lai (bảo dưỡng, cải tạo, chậm trễ của người sử dụng v.v). Đường cong thứ ba (C) biểu thị tổng cộng của hai đường cong đầu. Với mục tiêu giảm tối thiểu tổng số chi phí toàn bộ, độ tin cậy tốt nhất đối với dự án đã cho trước tương ứng với giá trị tối thiểu trên đường cong (C).

Phải thừa nhận rằng độ tin cậy tốt nhất là chỉ áp dụng cho mức độ sử dụng và độ rủi ro của sự hư hỏng liên quan tới một dự án cụ thể. Mặc dù các dự án thiết kế khác có thể có cùng mức độ sử dụng, nhưng các điều kiện môi trường và đất thay đổi có thể ảnh hưởng đến mức độ rủi ro và do đó ảnh hưởng đến mức độ tin cậy tốt nhất.

8.6. ĐỘ TIN CẬY VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN XÂY DỰNG THEO GIAI ĐOẠN

Khi xem xét độ tin cậy trong các giai đoạn xây dựng hoặc các phương án thiết kế “cải tạo theo Kế hoạch”, điều quan trọng là xem xét các ảnh hưởng của độ tin cậy tổng hợp. Trừ khi điều đó được công nhận, độ tin cậy toàn bộ của chiến lược 2 giai đoạn (Mỗi giai đoạn được thiết kế cho độ tin cậy 90%) sẽ là 0,90 x 0,90 tức là 81%. Một chiến lược như vậy không thể so sánh tương đương với chiến lược một giai đoạn được thiết kế với độ tin cậy 90%.

Theo định nghĩa chính thức ở phần 8.1, độ tin cậy về cơ bản là xác suất mà kết cấu mặt đường được đưa ra sẽ chịu đựng được lượng giao thông suốt thời kỳ thiết kế với p ≥ p_t. Định nghĩa này có thể áp dụng cho trường hợp cơ bản mà thời kỳ thiết kế cho kết cấu ban đầu là tương đương với thời kỳ phân tích. Với các trường hợp mà thời kỳ thiết kế ban đầu là nhỏ hơn thời kỳ phân tích mong muốn, thì việc xây dựng phân kỳ hoặc cải tạo theo kế hoạch là cần thiết (cho phương án thiết kế cho cả thời kỳ phân tích) và định nghĩa của độ tin cậy phải được phát triển thêm để bao hàm cả sự không chắc chắn liên quan tới các giai đoạn bổ sung. Giả sử rằng xác suất của một giai đoạn trải qua trong thời kỳ thiết kế của nó là độc lập với giai đoạn khác, xác suất hoặc độ tin cậy toàn bộ của tất cả các giai đoạn sẽ trải qua các thời kỳ thiết kế của chúng (hoặc phương án cho toàn bộ thời kỳ phân tích) là tích số của độ tin cậy của các giai đoạn riêng biệt.

Do đó, để đạt được độ tin cậy thiết kế toàn bộ nào đó (R_overall) trong phương án thiết kế cụ thể, phương trình dưới đây sẽ được sử dụng để thành lập độ tin cậy riêng (R­_stage) được yêu cầu cho mỗi giai đoạn thiết kế:

Trong đó: n bằng số các giai đoạn bao gồm cả giai đoạn của kết cấu mặt đường ban đầu.

Phần kết cấu mặt đường mềm thường được xây dựng một lớp bê tông atphan, trên lớp móng trên có xử lý hoặc không xử lý và lớp móng dưới không có xử lý. Sử dụng mặt đường mềm (ACP) cần phải chứng minh tính hợp lý thông qua so sánh với các phương án mặt đường khác như mặt đường cứng (PCCP) trong dự án thiết kế đường mới hoặc mở rộng. Khi so sánh với mặt đường cứng (PCCP), mặt đường bê tông atphan (ACP) có ưu điểm có khả năng thích nghi với độ lún khác nhau tạo ra ở phần xe chạy khi nó được xây dựng trên nền đất tương đối mềm hoặc chất lượng thay đổi. Hơn nữa, mặt đường mềm dễ dàng sửa chữa hơn hoặc sử dụng lại. Nhược điểm chủ yếu của ACP thường là mức độ bảo dưỡng cao hơn PCCP và phải yêu cầu khối lượng cải tạo tương đối lớn (lớp phủ hoặc xử lý bề mặt) do biến chứng theo thời gian và độ tổn thất kháng mới sau khi xây dựng ban đầu.

Phần này đề cập sự chuẩn bị và/hoặc lựa chọn đầu vào đối với thiết kế mới (hoặc xây dựng lại). Các yêu cầu thiết kế khác nhau cho một số loại kết cấu mặt đường cả trên đường ôtô và đường có lưu lượng xe thấp và chỉ một số tập hợp nào đó của đầu vào được yêu cầu cho một tổ hợp thiết kế kết cấu đã cho trước. Bảng 9.1 đưa ra tất cả các yêu cầu có thể đưa vào thiết kế và chỉ ra những loại đặc biệt của thiết kế kết cấu, Số (1) là các đầu vào thiết kế cụ thể (hoặc một tập hợp đầu vào) cần được xác định cho tổ hợp kết cấu ấy, số (2) chỉ rằng đầu vào thiết kế nên được xem xét vì khả năng của nó tác động đến các kết quả. Với cái tên “mềm”, AC là chỉ các bề mặt bê tông atphan và ST có xử lý bề mặt. Với cái tên “cứng” JCP là chỉ mặt đường bê tông không cốt thép có khe nối, JRCP là mặt đường bêtông cốt thép có khe nối, CRCP là mặt đường bê tông cốt thép liên tục.

Để tiện diễn đạt, các đầu vào này được tách ra thành 4 loại:

Các biến số thiết kế: Loại này là nói đến tập hợp các chỉ tiêu cần phải xem xét cho từng loại trình tự thiết kế lớp mặt đường được trình bày trong hướng dẫn này.

Chỉ tiêu phục vụ: Nó là bộ các điều kiện biên do người sử dụng quy định mà trong phạm vi đó phương án thiết kế mặt đường nên thực hiện, tức là khả năng phục vụ.

Các tính chất của vật liệu để thiết kế kết cấu: loại này bao gồm tất cả các tính chất của vật liệu mặt đường và đất nền đường cần cho thiết kế kết cấu.

Các đặc trưng kết cấu: loại này nói đến các đặc trưng vật lý của kết cấu mặt đường, có ảnh hưởng đến đặc tính phục vụ của mặt đường.

Tính quan trọng: Do cách xử lý độ tin cậy trong quy trình này (như đã thảo luận ở Chương 8 và ở phần dưới đây), chúng tôi kiến nghị người thiết kế nên sử dụng các giá trị trung bình hơn là “con số ước tính bảo thủ” cho các số liệu đầu vào thiết kế do trình tự thiết kế yêu cầu. Điều này quan trọng vì các phương trình lập ra đã sử dụng các chỉ số trung bình và các biến số thực tế cho nên người thiết kế phải sử dụng các giá trị trung bình và độ lệch tiêu chuẩn kết hợp với các điều kiện của dự án.

Bảng 9.1. Những yêu cầu thiết kế đối với các loại mặt đường ban đầu khác nhau có thể được xem xét

Các loại số liệu đầu vào thiết kế	Loại mềm		Loại cứng		Mặt cấp phối
	AC	ST	JCP/JRCP	CRPS
1. CÁC BIẾN SỐ THIẾT KẾ Sự ràng buộc về thời gian Thời kỳ phục vụ Thời kỳ phân tích Xe cộ Độ tin cậy Các tác động của môi trường Sự trương nở của đất nền đường 2. CÁC CHỈ TIÊU PHỤC VỤ Mức độ phục vụ Vết hằn bánh xe cho phép Bong bật mất mát cốt liệu 3. CÁC TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU ĐỂ THIẾT KẾ KẾT CẤU Môđun đàn hồi hữu hiệu của đất nền Môđun hữu hiệu của phản lực nền đất Các đặc trưng vật liệu của lớp mặt đường Môđun phá hỏng PCC Các hệ số lớp 4. CÁC ĐẶC TRƯNG KẾT CẤU MẶT ĐƯỜNG Thoát nước Mặt đường mềm Mặt đường cứng Sự truyền tải trọng Mặt đường có khe nối Mặt đường liên tục Kiểu liên kết lề đường hoặc mở rộng các làn xe phía ngoài Tổn thất khả năng chịu lực 5. CÁC BIẾN SỐ GIA CƯỜNG Các mặt đường có khe nối Chiều dài tấm Ứng suất làm việc Hệ số ma sát Các mặt đường liên tục Cường độ kéo của bê tông Sự co ngót của bê tông Hệ số nhiệt của bê tông Đường kính cốt thép Hệ số nhiệt của cốt thép Độ giảm nhiệt độ thiết kế Hệ số ma sát	1 1 1 1 2 1 1 2 1 1	1 1 1 1 2 1 1 2 1 1	1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1	1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1	1 1 1 1 1 1 1 1 1

9.3. CÁC BIẾN SỐ THIẾT KẾ

9.3.1. CÁC RÀNG BUỘC VỀ THỜI GIAN

Phần này liên quan đến việc lựa chọn các đầu vào về thời kỳ phục vụ và phân tích mà có ảnh hưởng (hoặc thúc ép) việc thiết kế mặt đường về mức thời gian. Xem xét các ràng buộc này được yêu cầu cho thiết kế cả 2 loại đường ô tô và đường có lưu lượng xe thấp. Những ràng buộc về thời gian cho phép người thiết kế lựa chọn quy mô chiến lược, từ kết cấu ban đầu cho suốt thời kỳ phân tích (tức là thời kỳ phục vụ bằng thời kỳ phân tích) cho đến việc phân kì xây dựng với một kết cấu ban đầu và các lớp phủ đã dự định trước.

Thời kỳ phục vụ. Đó là thời kỳ mà một kết cấu mặt đường ban đầu sẽ tồn tại đến trước lúc nó cần được cải tạo. Đó cũng là thời gian phục vụ giữa những lần cải tạo. Trong trình tự thiết kế giới thiệu trong quy trình này, thời kỳ phục vụ tương đương với thời gian trôi qua khi một kết cấu mới, kết cấu xây dựng lại hoặc kết cấu cải tạo xuống cấp dần từ khả năng sử dụng ban đầu của nó đến khả năng sử dụng cuối cùng. Đối với thời kỳ phục vụ, người thiết kế phải lựa chọn những giới hạn nhỏ nhất và lớn nhất xác lập theo nguyên lý kinh nghiệm cứng nhắc. Một điều quan trọng cần nói là trong thực tiễn, thời kỳ phục vụ có thể bị ảnh hưởng lớn bởi hình thức và mức độ duy tu bảo dưỡng đã áp dụng. Những dự báo đưa vào trong quy trình này dựa trên thực tế duy tu bảo dưỡng trong Thử nghiệm đường của AASHTO.

Thời kỳ phục vụ nhỏ nhất là thời lượng ngắn nhất mà một giai đoạn đã ấn định phải tồn tại. Ví dụ, người ta có thể mong muốn rằng kết cấu mặt đường ban đầu tồn tại ít nhất 10 năm trước khi thực hiện các công việc cải tạo lớn. Giới hạn có thể bị khống chế bởi các yếu tố như sự nhận thức của mọi người là mặt đường “mới” phải tồn tại bao lâu, vốn có thể để xây dựng ban đầu, chi phí chu trình tuổi thọ và các xem xét kỹ thuật khác.

Thời kỳ phục vụ lớn nhất là thời lượng thực tế lớn nhất mà người sử dụng có thể trông đợi trong một giai đoạn ấn định. Ví dụ kinh nghiệm đã cho thấy có những vùng mặt đường ban đầu thiết kế cho 20 năm thì trong khoảng 15 năm kể từ sau ngày xây dựng đã phải cần có một số cải tạo hoặc làm lại lớp mặt. Thời kỳ giới hạn này có thể là kết quả của sự tổn thất PSI do các yếu tố môi trường, sự phá hủy bề mặt v.v…Lựa chọn các thời kỳ dài hơn có thể được thực hiện ở hiện trường sẽ dẫn đến những thiết kế phi thực tế. Như vậy nếu các chi phí chu trình tuổi thọ được xem là chính xác, thì điều quan trọng là cần xem xét thêm về thời kỳ phục vụ thực tế lớn nhất đối với loại mặt đường đưa ra.

Thời kỳ phân tích. Đây là nói về thời kỳ để tiến hành phân tích, tức là khoảng thời gian mà bất kỳ phương án thiết kế nào cũng phải đề cập đến. Thời kỳ phân tích tương tự với thuật ngữ “tuổi thọ thiết kế” mà người thiết kế đã sử dụng trước đây. Để xem xét thời kỳ phục vụ lớn nhất, có thể cần phải xem xét đến kế hoạch xây dựng theo giai đoạn (tức là kết cấu mặt đường ban đầu có tiếp theo một hoặc vài lần khôi phục) để đạt được thời kỳ phân tích mong muốn.

Trước đây các mặt đường đã được thiết kế điển hình và phân tích cho một thời kỳ phục vụ 20 năm. Nay đề nghị xem xét đưa ra thời kỳ phân tích dài hơn vì như vậy có thể phù hợp hơn cho việc đánh giá lựa chọn phương án của các chiến lược dài hạn dựa trên chi phí chu trình tuổi thọ. Cần xem xét sẽ để mở rộng thời kỳ phân tích bao gồm cả một lần cải tạo. Đối với đường phố lưu lượng xe cao cần xem xét thời kỳ phân tích dài hơn. Nhằm mục đích phân tích kinh tế các phương án, nên lấy một thời kỳ 20 năm.

9.3.2. XE THIẾT KẾ

Quy trình thiết kế cho 2 loại đường: đường ô tô và đường có lưu lượng xe nhỏ là hoàn toàn dựa trên sự tích lũy dự tính tải trọng trục đơn tương đương 80kN (ESAL) trong thời kỳ phân tích (W₁₈). Quy trình chuyển đổi xe hỗn hợp ra số lượng xe ESAL được giới thiệu ở Chương 3. Với bất kỳ điều kiện thiết kế nào mà kết cấu mặt đường ban đầu dự kiến tồn tại suốt thời kỳ phân tích, không cần bất kỳ cải tạo hoặc làm lại bề mặt, tất cả các yêu cầu là toàn bộ xe cộ thông suốt trong thời kỳ phân tích. Tuy nhiên, nếu xét xây dựng theo giai đoạn tức là có dự kiến cải tạo hoặc làm lại lớp bề mặt (do thiếu vốn ban đầu, do sự trương nở của đất nền đường v.v..) thì người sử dụng cần chuẩn bị một toán đồ về quan hệ giữa tải trọng trục đơn (ESAL) tích lũy với thời gian như thể hiện ở Hình 9.1. Toán đồ này sử dụng để phân chia số lượng xe tích lũy theo các thời kỳ mà nó có.

Thường lượng xe đã dự báo là số lần tác dụng tích lũy của trục xe đơn tương đương (ESAL) trên đường, song người thiết kế yêu cầu là số lần tác dụng của trục xe đơn tương đương trên làn xe thiết kế. Như vậy trừ trường hợp quy định riêng, người thiết kế phải đưa vào thiết kế yếu tố xe chạy theo chiều và theo làn (nếu nhiều hơn hai làn). Phương trình dưới đây được sử dụng để xác định lượng xe theo làn thiết kế (W₈₀).

Trong đó:

DD – hệ số phân bố theo chiều, biểu thị tỷ số phân phối số lượng xe trên 1 hướng với số lượng xe (EASL) cho cả hai hướng ví dụ theo hướng Đông – Tây, Bắc – Nam v.v…

DL – hệ số phân bố làn xe, biểu thị bằng tỷ số để tính sự phân bố xe khi một chiều chuyển động có từ 2 và lớn hơn 2 làn xe chạy. W₈₀ là số lượng tích lũy theo cả hai chiều của trục đơn tương đương 80 kN (ESAL) đã được dự báo cho từng đoạn cụ thể của đường trong suốt thời kỳ phân tích.