1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Xây dựng các công trình thủy lợi, thủy điện ở nƣớc ta từ trƣớc tới nay và cả
trong thời gian tới vẫn là yêu cầu cấp thiết của ngành xây dựng góp phần đáng kể
thúc đẩy công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc. Những năm gần đây
Chính phủ và các Bộ, Ngành đã phê duyệt nhiều dự án xây dựng thủy lợi, thủy điện
với quy mô lớn, thu hút lƣợng vốn đầu tƣ khá lớn từ nguồn ngân sách nhà nƣớc nhƣ
là: Hồ chứa nƣớc Định Bình tại Bình Định, thủy điện Na Hang tại Tuyên Quang,
Hồ chứa nƣớc Cửa Đạt tại Thanh Hóa, Hà Động tại Quảng Ninh, thủy điện Sơn La,
thủy điện Huội Quảng tại Sơn La, thủy điện Bản Chát tại Lai Châu, Đại Ninh tại
Bình Thuận và nhiều công trình khác.
Các dự án xây dựng thủy lợi, thủy điện với quy mô càng lớn thì công tác vận
chuyển càng nhiều, việc thiết kế bố trí mặt bằng công trƣờng xây dựng (MBCTXD)
càng cần phải quan tâm mà đặc biệt là hệ thống đƣờng vận chuyển trên công trƣờng
nhằm phục vụ cho sản xuất trên công trƣờng đáp ứng các mục tiêu: công trình hoàn
thành đúng tiến độ, chất lƣợng cao, an toàn và giá thành thấp.
Tổ chức thi công công trình thủy lợi, thủy điện có các đặc điểm riêng:
-
Khối lƣợng công trình lớn, nhiều hạng mục nên khối lƣợng vận chuyển trên
công trƣờng rất lớn nhƣ: công trình Cửa Đạt - Thanh Hóa, thuỷ điện Sơn La,
Đại Ninh - Bình Thuận ... có khối lƣợng vận chuyển đất, đá và bê tông trên
20 triệu m3, vì vậy chi phí cho công tác vận chuyển chiếm tỷ trọng khá cao
trong tổng chi phí xây dựng công trình;
-
Thời gian thi công kéo dài, thƣờng 4 đến 6 năm có khi đến 10 năm. Tiến độ
thi công bị khống chế theo từng năm xây dựng;
thống đƣờng vận chuyển, nên năng lực vận chuyển của đƣờng thi công chƣa đƣợc
đánh giá (có thể thiếu, có thể thừa) và nhƣ vậy sẽ dẫn đến gây thiệt hại không nhỏ,
mặt khác chƣa có phƣơng pháp tính giá cƣớc vận chuyển sát thực trên công trƣờng
để làm cơ sở so sánh lựa chọn vị trí xí nghiệp sản xuất phụ, kho bãi, nên chƣa có chỉ
tiêu về kinh tế để so sánh các phƣơng án bố trí MBCTXD.
Để có cơ sở so sánh các phƣơng án MBCTXD, giảm chi phí trong quá trình xây
dựng và đáp ứng yêu cầu về chất lƣợng, tiến độ và an toàn trong thi công, việc
nghiên cứu ứng dụng các tiến bộ khoa học trong việc thiết kế bố trí tối ƣu
MBCTXD là rất cần thiết. Đề tài “Ứng dụng lý thuyết phân tích hệ thống, tối ƣu
hóa khi thiết kế bố trí mặt bằng thi công các công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt
Nam” đƣợc đề xuất trong luận án là một trong những nghiên cứu nhằm góp phần
giải quyết một số yêu cầu cấp thiết trong thiết kế bố trí MBCTXD công trình thủy
lợi, thủy điện ở nƣớc ta hiện nay mà phạm vi nghiên cứu là đề xuất phƣơng pháp
lựa chọn hệ thống đƣờng vận chuyển, tính toán cƣớc phí vận chuyển và tìm phƣơng
3
án vận chuyển tối ƣu cho các công tác vận chuyển trên công trƣờng..
2. Mục đích nghiên cứu
-
Từ đặc điểm tổ chức thi công công trình thủy lợi, thủy điện, tầm quan trọng của
công tác vận chuyển trên công trƣờng, nghiên cứu ứng dụng phân tích hệ thống,
tối ƣu hóa để đề xuất phƣơng pháp lựa chọn tuyến đƣờng vận chuyển tối ƣu và
tính toán cƣớc phí vận chuyển trên công trƣờng làm cơ sở xác định vị trí tối ƣu
xí nghiệp sản xuất phụ, tính toán lựa chọn phƣơng án vận chuyển tối ƣu, nhằm
mục tiêu tối ƣu MBCTXD (giảm chi phí vận chuyển trên công trƣờng, giảm giá
thành xây dựng công trình).
-
dụng lý thuyết phân tích hệ thống, tối ƣu hóa trong thiết kế bố trí MBCTXD;
-
Phƣơng pháp tổng kết phân tích thực tế: Trên cơ sở các tổng kết, phân tích trong
thực tiển thiết kế bố trí MBCTXD công trình thủy lợi, thủy điện để đề xuất
4
phƣơng pháp lựa chọn tuyến giao thông hợp lý trên công trƣờng và tính toán
cƣớc phí vận chuyển;
-
Phƣơng pháp nghiên cứu điển hình: Tác giả nghiên cứu phân tích thực trạng bố
trí mặt bằng một số công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam, tìm ra những vấn
đề chƣa hợp lý và hợp lý để đặt bài toán giải quyết vấn đề nhằm gợi ý làm mẫu
cho các nhà tƣ vấn thiết kế có thể áp dụng kết quả nghiên cứu của tác giả.
5. Giá trị khoa học và thực tiễn
5.1 Giá trị khoa học
-
Ứng dụng lý thuyết phân tích hệ thống, tối ƣu hoá để xây dựng đƣợc mô hình
toán và phƣơng pháp lựa chọn tuyến đƣờng vận chuyển, tính cƣớc phí vận
chuyển trên công trƣờng, làm cơ sở để xác định vị trí tối ƣu xí nghiệp sản xuất
phụ và tối ƣu công tác vận chuyển trên công trƣờng xây dựng công trình thủy
lợi, thủy điện ở Việt Nam.
-
5
5.3 Những đóng góp mới của luận án
1/ Áp dụng phƣơng pháp luận phân tích hệ thống, tối ƣu hóa vào thiết kế bố trí mặt
bằng công trƣờng xây dựng, coi mặt bằng công trƣờng xây dựng là hệ thống sản
xuất, các hoạt động trên công trƣờng đƣợc xem xét trong tổng thể chung của công
trƣờng; từ đó lựa chọn phƣơng án tối ƣu cả hệ thống trong việc thiết kế bố trí mặt
bằng công trƣờng xây dựng.
2/ Ứng dụng lý thuyết phân tích hệ thống, tối ƣu hóa để xây dựng bài toán “ Lựa
chọn tuyến đƣờng và tính cƣớc phí vận chuyển trên công trƣờng” trên quan điểm
giá thành vận chuyển trên công trƣờng xây dựng gồm hai thành phần đó là chi phí
cho công tác xây dựng tuyến giao thông và chi phí cho công tác vận chuyển trên
công trƣờng.
3/ Đề xuất phƣơng pháp tính toán cƣớc phí vận chuyển cho từng tuyến đƣờng trên
công trƣờng dựa trên quan điểm tính giá thành vận chuyển.
4/ Đề xuất các sơ đồ, quy trình và phần mềm tính toán lựa chọn tuyến đƣờng vận
chuyển trên công trƣờng để làm cơ sở tối ƣu mặt bằng công trƣờng xây dựng.
5/ Đề xuất các chỉ tiêu để đánh giá, lựa chọn mặt bằng công trƣờng xây dựng.
6. Cấu trúc của luận án
Luận án đƣợc cấu trúc nhƣ sau:
Phần mở đầu
Giới thiệu tính cấp thiết của đề tài, mục tiêu nghiên cứu, đối tƣợng và phạm vi
nghiên cứu, phƣơng pháp nghiên cứu, giá trị khoa học thực tiễn và tóm tắt các đóng
góp mới về khoa học và khả năng ứng dụng nghiên cứu của luận án vào thực tiễn.
Chương 1: Tổng quan về thiết kế bố trí mặt bằng công trường xây dựng công trình
thủy lợi, thủy điện
Các vấn đề đƣợc nêu trong chƣơng này là cơ sở lý thuyết về đặc điểm xây dựng
công trình thủy lợi, thủy điện, nội dung và các phƣơng pháp tính toán thiết kế bố trí
MBCTXD, tình hình nghiên cứu về thiết kế MBCTXD công trình thủy lợi, thủy
điện trên thế giới và ở Việt Nam. Trên cơ sở nghiên cứu phân tích thực trạng việc
nghiên cứu về thiết kế bố trí MBCTXD, nêu lên đƣợc các tồn tại trong việc nghiên
án vận chuyển tối ƣu cho các công tác vận chuyển trên công trƣờng Cửa Đạt –
Thanh Hoá.
7
Trên cơ sở các kết quả của các bài toán, phân tích đánh giá kết quả nghiên cứu
ứng dụng vào công trình cụ thể ở Việt Nam.
Đƣa ra các chỉ tiêu đánh giá lựa chọn MBCTXD.
Kết luận, kiến nghị
Danh mục các tài liệu khoa học tác giả luận án đã công bố
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
8
Chƣơng 1
TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ BỐ TRÍ MẶT BẰNG CÔNG TRƢỜNG XÂY
DỰNG CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI, THUỶ ĐIỆN
1.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN THIẾT KẾ BỐ TRÍ MẶT BẰNG CÔNG TRƢỜNG XÂY
DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI, THỦY ĐIỆN
1.1.1 Tầm quan trọng của mặt bằng công trƣờng xây dựng (MBCTXD) trong
tổ chức sản xuất xây dựng [8], [47]
MBCTXD công trình thủy lợi, thủy điện đƣợc xem nhƣ là một hệ thống sản
xuất lớn để tạo ra các sản phẩm chính là các hạng mục công trình xây dựng nhƣ:
đập, tràn xả lũ, cống lấy nƣớc, tuy nen thủy điện, nhà máy thuỷ điện, nhà quản lý ...
cùng với các hạng mục công trình phụ trợ nhƣ tuy nen dẫn dòng, đê quai, kênh dẫn
dòng, đƣờng thi công ..., các xí nghiệp sản xuất phụ, các kho bãi chứa vật liệu, các
khu nhà tạm, các công trình phúc lợi, các phƣơng tiện thi công và nguồn nhân lực
đƣợc tổ chức bố trí, quy hoạch trong một không gian khống chế và thời gian nhất
giảm tới mức tối đa diện tích sử dụng đất và những ảnh hƣởng về việc di dân
giải phóng mặt bằng, tái định cƣ;
+ Phân tích, lựa chọn sơ bộ về công nghệ, kỹ thuật và các điều kiện cung ứng
vật tƣ kỹ thuật, thiết bị, nhiên liệu, năng lƣợng.;
+ Hình thành thiết kế sơ bộ mặt bằng công trƣờng xây dựng đồng thời với hồ sơ
thiết kế sơ bộ;
-
Giai đoạn chuẩn bị xây dựng: Bắt đầu khi giao nhiệm vụ thiết kế kỹ thuật và đến
thời điểm kết thúc thiết kế giai đoạn bản vẽ thi công. Giai đoạn này mặt bằng
công trƣờng xây dựng đƣợc hình thành đầy đủ và thể hiện chi tiết, cụ thể về
phƣơng án lựa chọn.
-
Giai đoạn chuẩn bị thi công: Bắt đầu từ khi ký hợp đồng nhận thầu cho đến khi
bắt đầu triển khai xây dựng. Trong giai đoạn này nhà thầu điều chỉnh, chi tiết
hoá mặt bằng công trƣờng xây dựng đã đề xuất trong hồ sơ dự thầu để đƣa ra
phƣơng án mặt bằng công trƣờng hợp lý nhất để triển khai xây dựng.
Chi phí MBCTXD công trình thủy lợi, thủy điện chiếm tỷ trọng khá lớn trong
giá thành xây dựng công trình. Nó có ảnh hƣởng rất lớn không chỉ đến giá thành
xây dựng mà còn ảnh hƣởng đến tiến độ thi công, chất lƣợng công trình và an toàn
trong thi công. Thực trạng hiện nay cho thấy rằng việc nghiên cứu đánh giá
MBCTXD công trình thủy lợi, thủy điện chƣa đƣợc quan tâm đúng mức, hiệu quả
10
đầu tƣ xây dựng MBCTXD chƣa đƣợc đánh giá đầy đủ, việc đánh giá, so sánh lựa
nghiệp, cho sinh hoạt…Đặc biệt phải đảm bảo an toàn trong công tác phòng
chống lũ;
-
Phần lớn các công trình nằm ở vùng xa đô thị, xa khu dân cƣ, nên điều kiện sinh
hoạt trên công trƣờng gặp nhiều khó khăn;.
-
Trong một công trƣờng thƣờng phân chia nhiều gói thầu khác nhau, cho nên có
nhiều đơn vị tham gia, nhiều lĩnh vực chuyên môn khác nhau;
-
Công trƣờng thƣờng diễn ra trên phạm vi rộng, ảnh hƣởng đến cuộc sống của
nhiều ngƣời dân, nên mang tính chất xã hội cao;
-
Khối lƣợng các công trình phụ trợ lớn nên chi phí phục vụ thi công chiếm tỷ
11
trọng lớn trong tổng chi phí xây dựng công trình;
-
Vật liệu sử dụng trên công trƣờng chủ yếu là vật liệu thô, nặng, khối lƣợng vận
chuyển lớn, đƣờng thi công nhiều tuyến và chủ yếu là đƣờng tạm trên mặt bằng
có địa hình phức tạp cho nên giá thành công tác vận chuyển sẽ ảnh hƣởng lớn
Phƣơng án dẫn dòng thi công là một trong những đặc điểm cần hết sức chú ý,
xem xét khi bố trí mặt bằng công trƣờng.
Tất cả những đặc điểm trên đòi hỏi phải có những giải pháp hợp lý trong việc
thiết kế bố trí MBCTXD để đảm bảo mục tiêu đề ra khi thi công các công trình thủy
lợi, thủy điện.
Trên góc độ kinh doanh xây dựng, hiện nay trên thị trƣờng xây dựng các doanh
nghiệp xây dựng đang ra sức xây dựng và quảng bá thƣơng hiệu của mình. Họ phải
chứng tỏ năng lực của mình trong cạnh tranh cụ thể trong các cuộc đấu thầu xây
dựng và trong đó phƣơng án tổ chức mặt bằng công trƣờng xây dựng chiếm một vị
trí quan trọng.
12
Để đƣa ra đƣợc một MBCTXD lý tƣởng đáp ứng mọi điều kiện thuận lợi cho
sản xuất trên công trƣờng, cần phải nghiên cứu phân tích các đặc điểm nêu trên, trên
cơ sở đó để xây dựng bài toán với các ràng buộc xuất phát từ đặc điểm của công
trình.
1.1.2.2 Các loại mặt bằng xây dựng công trinh thủy lợi, thủy điện
a) Theo quy mô, nhiệm vụ của bản đồ mặt bằng, mặt bằng công trường xây
dựng có thể hình thành với các loại sau:
Mặt bằng công trường xây dựng (Tổng mặt bằng xây dựng): là bản đồ bố trí
chung cho toàn bộ khu vực xây dựng công trình gồm các hạng mục công trình
chính, các khu vực bãi chứa vật liệu, bãi phế thải, các khu vực sản xuất phụ, khu
vực nhà ở, nhà làm việc, kho tàng, đê quai, công trình dẫn dòng, hệ thống đƣờng
giao thông trên công trƣờng v.v … đƣợc tính toán, bố trí theo phƣơng án tổ chức
xây dựng, phù hợp quy trình của dây chuyền công nghệ. MBCTXD còn đƣợc gọi là
“Mặt bằng bố trí chung” và đƣợc coi nhƣ một hệ thống sản xuất liên hoàn, việc tính
toán thiết kế, bố trí các các hạng mục công trình phụ trợ cũng nhƣ mạng lƣới giao
thông tạo thành mối liên hệ chặt chẽ với nhau giữa các hạng mục công trình chính,
Mặt bằng công trƣờng giai đoạn thiết kế sơ bộ: Trong giai đoạn này chỉ thể hiện
sơ bộ về phƣơng án quy hoạch bố trí mặt bằng những công trình có ảnh hƣởng
lớn đến bố trí mặt bằng công trƣờng nhƣ: đƣờng sá chính có tính lâu dài trong
thi công, vị trí công trình dẫn dòng và đê quai, các công trình lâu dài và tạm
thời, các khu sản xuất công nghệ, nguồn cung cấp điện, nƣớc, hơi ép v.v;
-
Mặt bằng công trƣờng giai đoạn thiết kế kỹ thuật: Trên bản đồ đƣợc xác định
một cách chính xác các vị trí, kích thƣớc, kết cấu các công trình chính, các công
trình phụ trợ, nhà tạm, kho bãi, xƣởng sản xuất phụ, hệ thống giao thông trên
công trƣờng …thể hiện mối liên hệ khăng khít trong phƣơng án tổ chức thi công
công trình;
-
Mặt bằng công trƣờng giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công: Dựa trên cơ sở của
bản vẽ kỹ thuật, bản vẽ bố trí mặt bằng công trình đƣợc thể hiện một cách chi
tiết và chính xác hơn. Bản vẽ đƣợc thể hiện cả quá trình xây dựng và công nghệ
xây dựng để ngƣời thi công dựa vào đó thực hiện đƣợc ý đồ của ngƣời thiết kế
và làm căn cứ để tính toán dự toán, so sánh phƣơng án lựa chọn bố trí mặt bằng
xây dựng;
14
-
Mặt bằng công trƣờng giai đoạn chuẩn bị thi công: là phƣơng án mặt bằng lựa
chọn của nhà thầu để quyết định triển khai xây dựng công trình.
-
Thiết kế nhà tạm trên công trƣờng;
-
Thiết kế các xƣởng sản xuất phụ trợ, mỏ vật liệu;
-
Thiết kế và tổ chức hệ thống cấp thoát nƣớc;
-
Thiết kế và tổ chức hệ thống cấp điện hơi ép, nhiên liệu;
-
Thiết kế hệ thống kỹ thuật an toàn lao động và vệ sinh môi trƣờng.
Quy hoạch mặt bằng xây dựng thƣờng dựa trên các nguyên tắc chung, những chỉ
dẫn có tính quy phạm. Cơ sở thiết kế phải dựa trên các điều kiện cụ thể của công
trình và các tài liệu hƣớng dẫn, các tiêu chuẩn, quy chuẩn trong xây dựng.
Phƣơng án thiết kế bố trí tổng mặt bằng xây dựng hợp lý là kết quả tổng hợp các
lời giải các hàm mục tiêu tối ƣu theo từng nội dung đã nêu trên.
a) Quy hoạch, thiết kế hệ thống giao thông trên công trường
15
Hệ thống giao thông trên công trƣờng có thể là: hệ thống đƣờng bộ, đƣờng sắt,
này thƣờng do công ty hoặc tổng công ty quản lý.
-
Kho công trƣờng: là loại kho đƣợc bố trí trên tổng mặt bằng xây dựng để
chứa tất cả các loại vật tƣ cần thiết cho xây dựng, loại kho này do ban chỉ
huy công trƣờng quản lý.
16
-
Kho công trình: là loại kho đƣợc bố trí tại công trình, để tiết kiệm khâu vận
chuyển trung gian từ công trƣờng tới công trình, loại kho này do ban chỉ huy
công trình hoặc chủ nhiệm công trình quản lý.
-
Kho thuộc các xƣởng sản xuất và phụ trợ: là kho để chứa các loại vật tƣ cho
các xƣởng sản xuất phụ trợ và chứa các loại bán thành phẩm, loại kho này do
xƣởng trực tiếp quản lý.
Phân loại theo kết cấu kho bãi
-
Bãi (kho lộ thiên): Các bãi cất chứa vật liệu còn đƣợc gọi là các “kho lộ
thiên”. Kết cấu của bãi chủ yếu là diện tích mặt nền đƣợc gia cố để để chịu
đƣợc trọng lƣợng các loại vật liệu và không bị đọng nƣớc;
-
trƣòng.
Nhà tạm có thời gian sử dụng ngắn, cần giảm chi phí và diện tích xây dựng tối
đa nhƣng vẫn phải đáp ứng yêu cầu sử dụng phù hợp với xu thế phát triển của
ngành xây dựng trong thời kỳ đổi mới. Tận dụng tối đa nhà có sẵn trên công trƣờng
và khu vực gần công trƣờng, cần có phƣơng án xây dựng trƣớc một vài hạng mục
công trình để có thể khai thác sớm làm nhà tạm. Vị trí khu nhà ở nên kết hợp với
quy hoạch tổng thể các khu dân cƣ địa phƣơng và nếu có thể nên quy hoạch thành
khu dân cƣ phát triển lâu dài, tránh lãng phí khi công trƣờng kết thúc và phải dở bỏ
đi khu nhà tạm.
Tính toán thiết kế nhà tạm trên công trƣờng theo các tài liệu [27], [29], [41].
d) Thiết kế xưởng (xí nghiệp) sản xuất phụ
Các xƣởng sản xuất phụ trên công trƣờng là cơ sở để sản xuất các loại vật liệu
xây dựng, thành phẩm, các bộ phận, chi tiết, các cấu kiện … để phục vụ cung cấp
cho công trƣờng.
Xƣởng sản xuất phụ phục vụ thi công, dựa trên phạm vi và đối tƣợng có thể
phân thành các loại sau:
-
Hệ thống gia công sản xuất, vật liệu cát, đá, sỏi gồm có: các xí nghiệp khai
thác, sản xuất và gia công cát, đá sỏi, bãi khai thác đất, đá để đắp…;
-
Hệ thống bê tông gồm có: Trạm trộn bê tông, xƣởng sản xuất các cấu kiện bê
tông đúc sẵn, kho xi măng, bãi chứa vật liệu …;
-
Xí nghiệp sản xuất và gia công vật liệu xây dựng, xƣởng gia công cốt thép,
xƣởng gia công ván khuôn ...;
[29], [41].
e) Thiết kế, tổ chức cung cấp nước cho công trường
Nhu cầu dùng nƣớc ở trên các công trƣờng xây dựng là rất lớn, nƣớc dùng cho
sản xuất, nƣớc dùng cho sinh hoạt của con ngƣời và nƣớc dùng cho cứu hỏa trên
công trƣờng. Đặc biệt đối với các công trƣờng xây dựng thủy lợi, thủy điện có quy
mô lớn nên nhu cầu dùng nƣớc rất lớn.
Để thỏa mãn các nhu cầu dùng nƣớc, phải nghiên cứu và thiết kế hệ thống cấp
nƣớc cho công trƣờng.
Khi thiết kế hệ thống cấp nƣớc tạm cần tuân thủ theo một số nguyên tắc chung
sau:
-
Cần xây dựng trƣớc một hệ thống cấp nƣớc cho công trình sau này để sử
dụng tạm cho công trƣờng. Ví dụ các công trình đầu mối, thu nƣớc, xử lý
nƣớc, tháp nƣớc, bể chứa, máy bơm, hệ thống đƣờng ống cấp chính ...
19
-
Khi quy hoạch mạng lƣới đƣờng ống, cần áp dụng các phƣơng pháp toán
học, để thiết kế đƣợc mạng lƣới đƣờng ống ngắn nhất, nhằm làm tối ƣu bài
toán thiết kế hệ thống cấp nƣớc.
-
Cần tuân thủ các quy trình, các tiêu chuẩn về thiết kế cấp nƣớc cho các công
trƣờng xây dựng.
Tính toán thiết kế hệ thống cấp nƣớc trên công trƣờng theo các tài liệu [19],
[19], [41].
20
1.1.3 Nguyên tắc cơ bản khi thiết kế, bố trí MBCTXD công trình thủy lợi, thủy
điện
-
MBCTXD phải thiết kế, bố trí và tổ chức đảm bảo các công trình tạm, công
trình phụ trợ phục vụ thi công đáp ứng phục vụ tốt nhất, hiệu quả nhất cho quá
trình thi công và đời sống của những ngƣời tham gia lao động trên công trƣờng,
không làm cản trở hoặc ảnh hƣởng tới dây chuyền công nghệ, chất lƣợng công
trình, thời gian thi công, an toàn lao động và hiệu quả đầu tƣ;
-
Phải thiết kế sao cho việc xây dựng công trình tạm là ít nhất, giá thành xây dựng
rẻ nhất, khả năng khai thác và sử dụng nhiều nhất, khả năng tái sử dụng, thanh lý
hoặc thu hồi vốn là nhiều nhất. Muốn vậy cần phải tận dụng tối đa các công
trình sẵn có ở công trƣờng mà không làm ảnh hƣởng tới quá trình xây dựng,
hoặc có thể xây dựng trƣớc một phần công trình lâu dài để sử dụng cho công
trình tạm;
-
Việc xác định vị trí các công trình tạm phải đảm bảo giá thành phƣơng án vận
chuyển trên công trƣờng là rẻ nhất, thuận lợi nhất;
-
-
Kết hợp chặt chẽ giữa công trình lâu dài và tạm thời (đƣờng quản lý công trình
sau này, đƣờng liên huyện, liên xã, khu kinh tế …);
-
Năng lực của mạng lƣới giao thông trên công trƣờng phải đáp ứng đƣợc yêu cầu
tiến độ và cƣờng độ thi công của các hạng mục công trình;
-
Phải xem xét đến giao thông hai bên bờ và mực nƣớc thƣợng lƣu ứng với các
giai đoạn dẫn dòng thi công khác nhau;
-
Phải đảm bảo các tiêu chuẩn, quy định về an toàn giao thông, bảo vệ môi
trƣờng, vệ sinh cho khu dân cƣ;
-
Giá thành của công tác vận chuyển phải đƣợc tính đủ trên cơ sở giá thành xây
dựng mạng lƣới giao thông và giá thành vận chuyển hàng hoá. Phấn đấu giảm
giá thành công tác vận chuyển đến mức thấp nhất để tăng cao lợi nhuận.
1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ MBCTXD TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
1.2.1 Tình hình nghiên cứu MBCTXD trên thế giới
b) Phương hướng giải bài toán tối ưu MBCTXD
Phƣơng hƣớng giải bài toán tối ƣu MBCTXD là từ bài toán tổng quát đƣợc phân
thành các bài toán tối ƣu theo các mục tiêu riêng rẽ có xét đến ảnh hƣởng của các
ràng buộc khác có liên quan, mỗi bài toán là giải quyết tối ƣu một vấn đề trong nội
dung thiết kế bố trí MBCTXD. Hƣớng nghiên cứu từng bài toán riêng rẽ tạo điều
kiện thuận lợi cho việc giải bài toán, đồng thời mục tiêu của từng bài toán đƣợc giải
quyết cũng bám sát yêu cầu đặt ra trong sản xuất xây dựng. Điều này có ý nghĩa lý
luận và cho phép tăng khả năng ứng dụng rộng rãi trong thực tế.
Từ Bài toán tối ƣu MBCTXD tổng quát có thể phân chia các bài riêng rẽ nhƣ
sau:
-
Bài toán tối ƣu vị trí các xƣởng sản xuất phụ và các kho công trƣờng;
-
Bài toán tối ƣu mạng kỹ thuật trên công trƣờng;
-
Bài toán thiết kế tối ƣu vị trí làm việc của máy thi công;
-
Bài toán phân phối nguyên liệu (phân bổ tài nguyên);
-
Bài toán lập kế hoạch sản xuất trên công trƣờng;
thiết kế tổ chức MBCTXD. Dựa trên cơ sở toán học, các bài toán đã đƣợc nghiên
cứu hoàn chỉnh, nhiều bài toán đã đƣợc ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn. Các nhà
nghiên cứu trên thế giới đã ứng dụng tin học lập các chƣơng trình và các phần mềm
để làm công cụ giải các bài toán rất hữu hiệu và cho kết quả nhanh và chính xác.
Chƣơng trình GAMS (General Algelbraic Modeling System)
GAMS là một hệ thống chƣơng trình giải các bài toán quy hoạch toán học. Các
thủ tục chƣơng trình GAMS đã giải quyết đƣợc các vấn đề sau:
LP
– Tìm nghiệm đúng các bài toán quy hoạch tuyến tính
MIP – Tìm nghiệm đúng các bài toán quy hoạch nguyên tuyến tính
RMIP Tìm nghiệm đúng các bài toán quy hoạch hỗn hợp nguyên tuyến tính
NLP
Tìm tối ƣu địa phƣơng của bài toán quy hoạch phi tuyến với các hàm trơn
DNLP – Tìm tối ƣu địa phƣơng của bài toán quy hoạch phi tuyến với các hàm
trơn
24
Gams cung cấp sẵn 193 chƣơng trình đã đƣợc soạn thảo và sử dụng ở các nƣớc,
các khu vực khác nhau trên các mô hình khác nhau.
-
Chƣơng trình giải bài toán quy hoạch tuyến tính Lindo
-
trình
TT
Số
Thời
hạng gian xây
mục
dựng
(năm)
1
Salto Santiago
(Brazil)
3
4
2
Salto Caxias
(Brazil)
3
3
3
5.100,0
1.020,0
15.243,0 27.746,0
1.495,0
7.615,0
2.167,0 45.156,0
Từ số liệu thống kê (Bảng 1.1) cho thấy rằng thời gian thi công kéo dài từ 3 đến 5
năm và khối lƣợng vận chuyển trên công trƣờng là rất lớn có công trình lên tới 45
triệu m3.
1.2.1.3 Quan điểm về thiết kế bố trí MBCTXD cửa một số nƣớc
a) Tại nước Nga và các nước Đông Âu
Quan điểm thiết kế tổ chức tối ƣu MBCTXD của các nhà khoa học Nga và các
nƣớc Đông Âu trƣớc đây từ các tài liệu [39], [46], [57], [59], [60] thì MBCTXD
đƣợc coi nhƣ một nhà máy công nghiệp, trong đó các công trình tạm đƣợc quy
hoạch nhƣ là các phân xƣởng trong dây chuyền sản xuất. Công nghệ sản xuất xây
dựng đƣợc mô hình hoá và đƣợc mô tả dƣới dạng sơ đồ khối để tìm thuật toán giải
quyết bài toán quy hoạch tối ƣu tổ chức mặt bằng công trƣờng xây dựng. Các nhà
khoa học Nga đã xây dựng đƣợc bài toán và lập chƣơng trình tính toán. Mặt bằng
công trƣờng xây dựng đƣợc mô tả bởi các thông số hình học, kích thƣớc, diện tích,
hình dạng khu đất, địa hình, các công trình chính, các công trình tạm, công trình
phụ trợ đƣợc mô tả các mối quan hệ về công nghệ, ràng buộc các tiêu chuẩn trong
Copyright: Tài liệu đại học ©