Phân tích xác suất thời gian thi công cọc khoan nhồi sử dụng kỹ thuật bootstrap

Luận văn thạc sỹ GVHD: TS Lê Hoài Long LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan luận văn “Phân tích xác suất thời gian thi cơng cọc khoan nhồi sử dụng kỹ thuật Bootstrap” nghiên cứu tơi Ngồi trừ tài liệu tham khảo trích dẫn luận văn này, tơi cam đoan toàn phần hay phần nhỏ luận văn chưa công bố sử dụng để nhận cấp nơi khác Khơng có sản phẩm/nghiên cứu người khác sử dụng luận văn mà khơng trích dẫn theo quy định Luận văn chưa nộp để nhận cấp trường đại học sở đào tạo khác Thành phố Hồ Chí Minh, 2018 Phan Bá Tƣờng HVTH: Phan Bá Tường Tai Lieu Chat Luong i Luận văn thạc sỹ GVHD: TS Lê Hoài Long LỜI CẢM ƠN Hoàn thành luận văn này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo TS.Lê Hoài Long - Khoa Kỹ thuật Xây dựng - Trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh tận tình hướng dẫn suốt trình thực đề tài Xin chân thành cảm ơn giúp đỡ mặt Ban Giám Hiệu, Khoa Đào tạo Sau đại học, Khoa Xây dựng Điện - Trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh, q thầy tham gia giảng dạy suốt trình học tập Xin chân thành cám ơn Ban Giám Hiệu, Quý thầy cô giáo Khoa Đào tạo Sau đại học, Khoa Xây dựng Điện - Trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh quan tâm, động viên tạo điều kiện để tơi hồn thành luận văn Cảm ơn tất bạn bè, đồng nghiệp người thân động viên, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Học viên thực Phan Bá Tƣờng HVTH: Phan Bá Tường ii Luận văn thạc sỹ GVHD: TS Lê Hồi Long TĨM TẮT Tiến độ thi cơng cơng trình xây dựng yếu tố quan tâm hàng đầu suốt trình từ khởi công nghiệm thu đưa vào sử dụng ảnh hưởng chi phí thời gian thực dự án Đặc biệt, xác định tiến độ giai đoạn thi cơng phần móng cơng trình ưu tiên hàng đầu nhà thầu chủ đầu tư dự án giai đoạn chịu ảnh hưởng nhiều nhân tố rủi ro khách quan lẫn chủ quan Mục đích nghiên cứu xác định nhân tố ảnh hưởng đến thời gian thi cơng móng cơng trình Cụ thể xác định nhân tố ảnh hưởng đến thời gian thi cơng cọc khoan nhồi, từ phân tích xác suất khoảng thời gian thi cơng cọc khoan nhồi Nghiên cứu tiến hành thu thập số liệu từ hồ sơ nghiệm thu cọc khoan nhồi địa bàn Quận thành phố Hồ Chí Minh, cọc khoan nhồi có đường kính từ 800mm đến 1.500mm Tiến hành lấy ý kiến chuyên gia để xác định nhân tố ảnh hưởng đến thời gian thi công cọc khoan nhồi, thực ước lượng khoảng thông qua kỹ thuật Hồi quy kỹ thuật Bootstrap để đưa khoảng ước lượng thời gian thi công cọc khoan nhồi Những kết luận rút từ nghiên cứu giúp cho nhà quản lý, đơn vị thi cơng… có sở để xác định, xây dựng tiến độ thi công cho phù hợp với điều kiện thực tế nhằm giảm thiểu tối đa rủi ro để từ tiết kiệm chi phí xây dựng thời gian thực dự án HVTH: Phan Bá Tường iii Luận văn thạc sỹ GVHD: TS Lê Hoài Long ABSTRACT Construction duration is one of the most important factors affecting the success of a project Determining duration in underground construction phase of the building is crucial because this phase is affected by many uncertainties Therefore, it is the most concern to project‟s owners and contractors The aim of this paper is to identify factors which affect building‟s underground construction duration Particularly, the research determines factors affect construction duration of bored piles and suggest a new approach to estimate the duration by using linear regression and Bootstrap technique From that, analyzing the probability of bored pile‟s construction duration range is performed The results and findings help project managers, contractors have a basis to estimate and determine schedule appropriately and reduce many risks in construction progress HVTH: Phan Bá Tường iv Luận văn thạc sỹ GVHD: TS Lê Hoài Long MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ x DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC xi CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI .1 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Xác định vấn đề nghiên cứu 1.2.1 Lý hình thành đề tài .2 1.2.2 Các câu hỏi nghiên cứu .2 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.5 Đóng góp nghiên cứu 1.5.1 Đóng góp mặt học thuật .4 1.5.2 Đóng góp mặt thực tiễn 1.6 Cấu trúc Luận văn CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Tóm tắt chương 2.2 Các khái niệm định nghĩa 2.2.1 Khái niệm thi công cọc khoan nhồi HVTH: Phan Bá Tường v Luận văn thạc sỹ GVHD: TS Lê Hồi Long 2.2.2 Quy trình thi cơng cọc khoan nhồi 2.2.3 Khái niệm ước lượng thời gian thi công cọc khoan nhồi 14 2.2.4 Các kỹ thuật dựa liệu 16 2.3 Các nghiên cứu trước công bố 17 2.3.1 Các nghiên cứu nước .17 2.3.2 Các nghiên cứu nước .19 2.4 Kết luận chương 21 2.4.1 Vấn đề tồn nghiên cứu trước 21 2.4.2 Vấn đề giải nghiên cứu 21 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 3.1 Tóm tắt chương 23 3.2 Quy trình nghiên cứu 24 3.3 Công cụ nghiên cứu .24 3.3.1 Mơ hình hồi quy tuyến tính .26 3.3.1.1 Giới thiệu hàm hồi quy 26 3.3.1.2 Kiểm định mơ hình hồi quy tuyến tính 27 3.3.1.3 Phân tích đánh giá mơ hình……………………………………29 3.3.2 Kỹ thuật Bootstrap 30 3.3.2.1 Khái niệm 30 3.3.2.2 Ứng dụng kỹ thuật Bootstrap 30 3.3.2.3 Quy trình kỹ thuật Bootstrap 31 3.4 Dữ liệu nghiên cứu 33 3.4.1 Sự ảnh hưởng địa chất đến thời gian thi công cọc khoan nhồi .33 3.4.1.1 Phân loại địa chất .33 HVTH: Phan Bá Tường vi Luận văn thạc sỹ GVHD: TS Lê Hoài Long 3.4.1.2 Đo lường ảnh hưởng địa chất lên thời gian thi công 35 3.4.2 Thu thập liệu 36 3.4.2.1 Lựa chọn cách thức thu thập liệu 36 3.4.2.2 Dữ liệu thu từ hồ sơ nghiệm thu cọc khoan nhồi 37 3.4.2.3 Kết thu thập liệu 38 3.5 Kết luận chương 41 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 42 4.1 Tóm tắt chương 42 4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian thi công cọc khoan nhồi 43 4.3 Mơ hình Hồi quy ước lượng thời gian thi công cọc khoan nhồi 47 4.3.1 Xác định hệ số đặc trưng cho tính chất đất 47 4.3.2 Tiến hành kiểm định mơ hình hồi quy thời gian khoan cọc T1 .49 4.3.3 Tiến hành kiểm định mơ hình hồi quy thời gian cơng tác bê tông T2 .52 4.3.4 Kiểm tra khả dự đốn mơ hình 56 4.4 Phân tích xác suất thời gian thi cơng cọc khoan nhồi dùng kỹ thuật Bootstrap 57 4.4.1 Phân tích kết khoảng ước lượng thời gian thi cơng cọc khoan nhồi mức biến động thời gian thi công cọc số 59 4.4.2 Phân tích kết khoảng ước lượng thời gian thi công cọc khoan nhồi mức biến động thời gian thi công cọc số 59 4.4.3 Phân tích kết khoảng ước lượng thời gian thi công cọc khoan nhồi mức biến động thời gian thi công cọc số 60 4.4.4 Phân tích kết khoảng ước lượng thời gian thi công cọc khoan nhồi mức biến động thời gian thi công cọc số 61 4.5 Kết luận chương 62 HVTH: Phan Bá Tường vii Luận văn thạc sỹ GVHD: TS Lê Hoài Long CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 63 5.1 Kết luận 63 5.2 Khuyến nghị 63 5.2.1 Hạn chế nghiên cứu 63 5.2.2 Một số hướng nghiên cứu đề xuất 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC 67 HVTH: Phan Bá Tường viii Luận văn thạc sỹ GVHD: TS Lê Hoài Long DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Cấu trúc Luận văn Bảng 3.1: Giả định hệ số k1, k2, k3 lớp đất 36 Bảng 3.2: Các cơng trình cọc khoan nhồi sử dụng cho nghiên cứu 39 Bảng 4.1: Xác định biến đưa vào mơ hình 48 Bảng 4.2: Hệ số hồi quy biến mơ hình thời gian khoan cọc T1 48 Bảng 4.3: Hệ số hồi quy biến mơ hình thời gian cơng tác bê tông T2 49 Bảng 4.4: Khoảng ước lượng thời gian khoan cọc T1 với phân vị .57 Bảng 4.5: Khoảng ước lượng thời gian công tác bê tông T2 với phân vị .58 Bảng 4.6: Sai số thời gian khoan cọc T1 tương ứng với phân vị 58 Bảng 4.7: Sai số thời gian công tác bê tông T2 tương ứng với phân vị 58 HVTH: Phan Bá Tường ix Luận văn thạc sỹ GVHD: TS Lê Hồi Long DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1: Sơ đồ tóm tắt nội dung Chương Hình 2.2: Quy trình thi công cọc khoan nhồi .8 Hình 2.3: Mơ hình neuron nhân tạo điển hình 17 Hình 3.1: Sơ đồ tóm tắt nội dung Chương 23 Hình 3.2: Quy trình nghiên cứu 24 Hình 3.3: Quy trình kỹ thuật Bootstrap 31 Hình 4.1: Sơ đồ tóm tắt nội dung Chương 42 Hình 4.2: Đồ thị phân tán giá trị dự đoán chuẩn hóa phần dư chuẩn hóa T1 50 Hình 4.3: Biểu đồ tần suất phần dư chuẩn hóa mơ hình thời gian khoan cọc T1 .51 Hình 4.4: Biểu đồ P-P Plot phần dư chuẩn hóa mơ hình thời gian khoan cọc T1 .51 Hình 4.5: Đồ thị phân tán giá trị dự đoán chuẩn hóa phần dư chuẩn hóa T2 54 Hình 4.6: Biểu đồ tần suất phần dư chuẩn hóa mơ hình thời gian cơng tác bê tơng T2 .55 Hình 4.7: Biểu đồ P-P Plot phần dư chuẩn hóa mơ hình thời gian công tác bê tông T2 .55 HVTH: Phan Bá Tường x Phụ lục GVHD: TS Lê Hoài Long Chọn hàm điều kiện: Chọn If HVTH: Phan Bá Tường Trang101 Phụ lục GVHD: TS Lê Hoài Long Chọn biến Mau_so (ta có 200 mẫu) HVTH: Phan Bá Tường Trang102 Phụ lục GVHD: TS Lê Hoài Long Chọn giá trị = (tức mẫu số 1) HVTH: Phan Bá Tường Trang103 Phụ lục GVHD: TS Lê Hoài Long Bƣớc 2: Chạy hồi quy HVTH: Phan Bá Tường Trang104 Phụ lục GVHD: TS Lê Hoài Long Chỉnh hiển thị kiểu „tên biến‟ Chọn biến T1 (thời gian khoan cọc) làm biến phụ thuộc HVTH: Phan Bá Tường Trang105 Phụ lục GVHD: TS Lê Hoài Long Chọn biến Input (biến độc lập) để đưa vào mô hình: HVTH: Phan Bá Tường Trang106 Phụ lục GVHD: TS Lê Hoài Long Chọn phương pháp Stepwise (hồi quy bước) Chọn dự án để đưa vào mơ hình (DA_ktra, giá trị dự án đưa vào mơ hình, dự án validate kết quả) HVTH: Phan Bá Tường Trang107 Phụ lục GVHD: TS Lê Hoài Long Chọn luật cho biến (Rule): HVTH: Phan Bá Tường Trang108 Phụ lục GVHD: TS Lê Hoài Long Chọn kiểm định Statistics: Chọn kiểm định đa cộng tuyến (khơng có tương quan biến độc lập) HVTH: Phan Bá Tường Trang109 Phụ lục GVHD: TS Lê Hoài Long Chọn kiểm định Durbin-Watson để kiểm định tính độc lập sai số (khơng có tương quan phần dư) HVTH: Phan Bá Tường Trang110 Phụ lục GVHD: TS Lê Hoài Long Chọn lưu giá trị biến output: Chọn chế độ Unstandardized (không chuẩn hóa, tức giá trị thực tế) HVTH: Phan Bá Tường Trang111 Phụ lục GVHD: TS Lê Hoài Long Chọn Options: HVTH: Phan Bá Tường Trang112 Phụ lục GVHD: TS Lê Hồi Long Thiết lập phương trình bao gồm số: Chọn OK để hoàn tất HVTH: Phan Bá Tường Trang113 Phụ lục GVHD: TS Lê Hồi Long Màn hình biến xuất giá trị biến dự đoán PRE_1 (giá trị T1) Kết thúc lần chạy hồi quy cho T1 Tương tự, áp dụng kỹ thuật Bootstrap với 200 mẫu tạo cách ngẫu nhiên từ Excel Tiếp tục chạy 199 lần cho 199 mẫu cịn lại (từ đến 200) Sau đó, áp dụng tương tự cho T2 HVTH: Phan Bá Tường Trang114 Lý lịch trích ngang, q trình đào tạo GVHD: TS Lê Hồi Long LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên : Phan Bá Tường Ngày sinh : 11/7/1981 Nơi sinh : xã Bình Mỹ, huyện Châu Phú, tỉnh An Giang Địa liên lạc : 186 Lý Công Uẩn, Bình Khánh, TP.Long Xuyên, An Giang Điện thoại : 0977727679 Email : phanbatuong0977727679@gmail.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 1999 – 2004 : Học Đại học trường Đại học Cần Thơ Chun ngành : Cơng trình nơng thơn 2014 – 2016 : Học Sau đại học trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh Chuyên ngành : Xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp BÀI BÁO KHOA HỌC Bài báo khoa học viết từ Luận văn:“Phân tích xác suất thời gian thi cơng cọc khoan nhồi sử dụng kỹ thuật Bootstrap” đăng Tạp chí Xây dựng, số phát hành tháng 12 năm 2017 HVTH: Phan Bá Tường Trang115