Luận án Tiến sĩ Xây dựng công trình thủy: Ứng dụng lý thuyết phân tích hệ thống, tối ưu hóa khi thiết kế bố trí mặt bằng thi công các công trình Thủy lợi, Thủy điện ở Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

NGUYEN TRỌNG HOAN

LUAN AN TIEN SI KY THUAT

Hà Nội - 2010

BỘ GIÁO DỤC VA ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

NGUYÊN TRỌNG HOAN

ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH HỆ THONG,

TÓI ƯỦ HÓA KHI THIẾT KE BO TRÍ MAT BANG THI CONG CAC CONG TRINH THUY LỢI,

THUY ĐIỆN Ở VIỆT NAM

Chuyên ngàn) dựng công trình thủy

Mã số: 62 - 58 - 40 - 01

LUẬN AN TIEN SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: NGND.GS.TS Lê Kim Truyền

Hà Nội - 2010

MỞ ĐẦU

1 Tính cắp thiết của để tỉ2 Mặc đích nghiên cứu

3 Đổi tượng và phạm vì nghiên cứu4 Phương pháp nghiên cứu

5 Giá trị khoa học và thực tiễn

6 Cấu trúc của luận án

“Chương 1 :TONG QUAN VE THIẾT KE BO TRÍ MAT BANG CÔNG TRƯỜNG XÂY DỰNGCONG TRÌNH THUY LỢI, THUY ĐIỆN 8

1.1, CƠ SỞ LÝ LUẬN THIET KE BO TRÍ MAT BANG CONG TRƯỜNG XÂY DỰNGCONG TRÌNH THUY LỢI, THỦY ĐIỆN 8

1.1.1, Tâm quan trong của mặt bằng công trường xây dụng (MBCTXD) trong tổ chúc

UNG DỤNG LÝ THUYẾT PHAN TÍCH HE THÔNG,TÔI UU HOÁ VÀO THIẾT.KẾ MAT BẰNG VA CÔNG TÁC VẬN CHUYEN TREN CÔNG TRƯỜNG XÂYDUNG CONG TRÌNH THUY LỢI, THUY ĐIỆN :2.1 CƠ SỞ LÝ THUYET PHAN TÍCH HE THONG (PTHT), TÔI ƯU HOA 4

2.1.1 Mục tiêu cn đạt được kh ứng dụng PTHT, tối ưu hoá 42.1.2 Giới thiệu chung về phương php phân tích hệ thing, ôi ưu hoá 42.1.3 Các đặc điểm chính của PTHT và tối wu hóa 462.14 Phương pháp phân ich hg thống tối uu hod công te vận chuyén rên công trường,xây dựng công trình thủy lại, hay điện 472.2 MO HÌNH HOÁ CÁC BAI TOÁN XÁC BINH VỊ TRÍ Xi NGHIỆP SAN XUẤT PHUVÀ TÔI UU CÔNG TAC VẬN CHUYÊN TREN CONG TRƯỜNG XÂY DỰNG CÔNG“TRÌNH THUY LỢI THỦY ĐIỆN 50

2.2.1 Bai ton tim vịt xí nghiệp sin xất phụ trên công trường xây dug 50

2.2.2 Bài toán tìm phương án vận chuyển 161 ưu trên MBCTXD công trình thủy lợi,thủy điện 612.3 KET LUAN CHUONG 2 66

“Chương 3 “8

LỰA CHỌN TUYẾN DUONG VA TÍNH TOÁN CƯỚC PHI VẬN CHUYÊN TRECONG TRƯỜNG XÂY DUNG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI, THỦY ĐIỆN 68XI MỞ DAU 632 DAC DIEM CUA CÔNG TÁC VAN CHUUYEN TREN CONG TRƯỜNG THUYLOL, THUY BIEN 60

3.2.1 Đặc đm tự nhiên “3.2.2 Bb tt cc hạnh mục công tình chính và công tình tạm 7032.3 Đặc diém về mạng lưới giao thông trên công trường T03.24 Đặc điển về tôi gian sử dụng và khổi lượng vận chuyển m3.3 XÁC DINH KHOI LƯỢNG VẬN CHUYÊN VA THIẾT BỊ VẬN CHUYỀN 723.3.1 Xác định khối lượng vật liệu vận chuyển trên các tuyển đường và trên công trường, n 3.3.2 Xác định thiết bj vận chuyển trên công trưởng 33⁄4 QUY HOẠCH, THIET KE HE THONG DUONG VẬN CHUYEN TREN CÔNG

TRƯỜNG 15

3.4.1 Các nguyên tắc để quy hoạch thiết kể đường vận chuyển, 763.4.2 Xác định vị ti vận chuyển 763.4.3 Quy hoạch đường van chuyển trên công trường, T13.44 Xác định yêu cầu va năng lực vận chuyên của tuyển đường 793.4.5 Thiết ké hệ thông đường vận chuyển trên công trường xây dựng công tình thủy

lợi, thay điện 803.5 GIÁ THÀNH VAN CHUYEN TUYỂN DUONG TREN CÔNG TRƯỜNG 853.5.1 Chi phí xây dụng tuyển giao thông (Gil) 8543.5.2 Chi phi cho công tác vận chuyển (hiết bị vận chuyển) (Gi2:) 883.6 LỰA CHON TUYẾN DUONG VAN CHUYEN TREN CÔNG TRUONG 903.6.1 Xây dựng him mục tiêu lựa chọn tuyến đường vận chuyén trên công trường 903.6.2 Trình ty các bước lựa chọn tuyển đường vận chuyển %3.6.3 Nghiên cứu các dạng tuyển đường thưởng gặp trên công trường 943.64 Sơ đồ hoá hệ thống đường vận chuyển trên MBCTXD công trình thủy lợi, thyđiện 93.7 KIÊN NGHỊ PHƯƠNG PHAP TÍNH CƯỚC PHI (DON GIÁ CƯỚC) VẬN CHUYEN

TREN CÔNG TRƯỜNG XÂY DỰNG CÔNG TRINH THỦY LỢI, THUY ĐIỆN 983.7.1 Quan điểm tính toán, 983.7.2 Tính toán các thành phichỉ phí ong cước phi vận chuyển trên công trudng 98

3.7.3 Tính toán cước phi vận chuyển trên công trường, 993.8 LAP CHƯƠNG TRINH TÍNH TOÁN "LỰA CHON TUYỂN DUONG VA TINHCƯỚC PHI VAN CHUYEN” TREN CÔNG TRƯỜNG XÂY DỰNG CÔNG TRINH‘THUY LỢI, THUY ĐIỆN 1003.8.1 Giới thiệu ngôn ngữ lập trình Ct 100

3.8.2 Lập chương tình 100

3.9 KET LUẬN CHƯƠNG 3 102

“Chương, 103

VAN DUNG KET QUA NGHIÊN CỨU DE GIẢI QUYET NHỮNG BÀI TOADHC TE TREN CONG TRƯỜNG THUY LỢI, THỦY ĐIỆN Ở VIET NAM VADE XUẤT NHỮNG TIEU CHÍ LỰA CHỌN MBCTXD 1034.1 MỞ ĐẦU 1034.2 GIỎI THIỆU VE CÔNG TRINH CỬA ĐẠT - THANH HÓA 10342.1 VỊ tí, nhiệm vụ và quy mô công trình 103

42.2 Điều kiện tự nhi, 1042.3 Những điều kiện ảnh hưởng tới việc thiết ké MBCTXD 1054.2.4 Quy hoạch sử dụng vật liệu cát, 4, soi 1074.2.5 Quy hoạch và thiết kế đường giao thông 109423 TINH TOÁN LỰA CHON TUYẾN ĐƯỜNG VAN CHUYÊN, nô43.1 VỊ tí tuyển đường vận chuyển trên MBCTXD công trình Cửa Dat nô43.2 Xác định khối lượng vận chuyển trên tuyển đường, 12433 Thiết kể tuyến đường, 124.3.4 Tĩnh toán năng lực vận chuyển tuyển đường, H24.4 THỰC HIỆN TINH TOÁN 1244.1 Chương tình 124.4.2 Số liệu đầu vào H24.43 Kết quả tính toán (Phụ lục 3) 164.44 Nhận xét nọ45 DE XUẤT CÁC CHI TIÊU DE SO SANH LỰA CHỌN MBCTXD CONG TRÌNH

THỦY LỢI, THUY ĐIỆN 1204.5.1 Mở đầu, 1204.5.2 Các nguyên tắc bổ trí mật bằng công trưởng, 1204.5.3 Các chỉ tiêu đánh gid tổng mat bằng công trường lại4.6 KET LUẬN CHƯƠNG 4 127KET LUẬN, KIÊN NGHỊ VÀ TON TẠI 191 KÉT LUẬN 129

2 KIEN NGHỊ 131

3 TON TẠI 131

CAC TÀI LIỆU KHOA HỌC TÁC GIA LUẬN ÁN ĐÃ CÔNG BO LIÊN

“TÀI LIEU THAM KHẢO 133PHY LUC 137

1 PHY LUC 1 - CHƯƠNG TRINH2 PHY LUC 2 - SỐ LIEU DAU VÀO.3 PHU LUC 3 - KET QUA TINH TOÁN

4 PHY LUC 4- BAN VE

DANH MỤC VỊTAT VÀ CHÍ DAN KÝ HIỆU

‘Don giá cước vận chuyển“Chiều dai tuyển đường

“Thời gian một chủ kỳ vậnchuyên của xe

‘Thai gian bốc xếp hằng lên xe “Thời gian đỡ hàng xuống xe

Vin tốc của xe trên công trường,Thời gian ngừng chữ và thay caThời gin ca

Số chuyển xe trong ca Số xe tinh ton trong ca

Loại xe ô tô (tải trọng)sửa chữa, duy tu bảo dưỡng“Thời gian vận chuyện (ea)

CChỉ phi khác của đườngChi phí công tác vận chuyểnChỉ phí ca xe

Khi lượng công tác xây lắp thứ thuộc tuyến đường thứ ï

Đơn giá xây dưng

Khối lượng nhiên liệuon giá nhiên liệu

DANH MỤC HÌNH VE, BIEU DO

‘Hinh 1.1 Mat bằng công trường xây dựng công trình Cửa Đạt Hình 1.2 Mặt bằng công trường xây đụng thuỷ điện Son La

Hình 2.1: $0 đồ vận chuyển tổng quát trên công trườngHình 2.2: Đỗ thị hướng Gradient

Hình 2.3: Đỗ thi mid xác dinh điểm cp tôi ưu Hình 24: Lưới 6 vuông miễn xác định điểm cp tôi ưu

Hình 25: Sơ đồ vận chuyển từ diém cấp đến nhiều điểm nhận

Hình 26: Sơ đồ vận chuyển từ các điểm cắp đến một điểm nhận

Hình 2.7: Sơ đồ vận chuyên từ một số điểm cắp đến một số đi

Hình 3.1: Sơ đỗ tuyển đường vận chuyển trên công trườngHình 3.2: Sơ vận chuyển từ 1 điểm cấp đến 1 điểm nhận

Hình 3.3: Sơ đồ trình tự thục hiện lựa chọn tuyển đường vận chuyển Hình 3.4: Các dạng tuyến đường vận chuyền trên công trường

Hình 3.5: Sơ đồ ha hệ thống đường vận chuyển trên công trường

Hình 3.6: Sơ đồ tính Lựa chọn tuyển đường và tính cước phi vận chuyển

Hình 4.1: Sơ đồ hỏa hệ thống đường vận chuyển phương én A Hình 42: Sơ đồ hóa hệ théng đường vận chuyển phương án B Hình 4.3: Sơ đồ hóa hệ thống đường vận chuyển phương án C

DANH MỤC BANG BI

‘Bang 1.1; Bảng thống kê một số công trình thủy lợi, thủy điện trên thé giới 24 Bảng 1.2: Bảng thống kế các công trình đã và dang xây dựng ở Việt Nam 2

Bảng 4.1; Bang thống kế quy mô các bãi thải và er đất đá đào mồng 107Bảng 42: Bảng quy hoạch nguồn vật liều 108

Bảng 4.3: Quy hoạch vi tri tuyến giao thông trên công trường Cửa Đạt

Bing 44: Kết qua phương én đã có A(I) 116

Bảng 4.5; Phương án chọn tuyển của phương dn A H7

Bảng 4.6: Phương án chọn tuyến của phương án B 11

Bảng 4.7: Phương án chọn tuyển của phương ấn C 118

Bing 48: Bảng so sinh kết quả các phương én is

MO DAU 1 Tính cấp thiết của đề tài

ay dựng các công trình thủy lợi, hủy điện ở nước ta từ tước tới nay và cả

trong thời gian tới vẫn lả yêu cầu cấp thiết của ngành xây dựng góp phần đáng kể thúc đẫy công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Những năm gần đây

“Chính phi và các Bộ, Ngành đã phê duyệt nhiều dự án xây dựng thủy lợi, thủy điện

với quy mô lớn, thu hút lượng vốn dẫu tư khả lớn từ nguồn ngôn sich nhà nước nhự là: Hồ chứa nước Định Bình tại Bình Định, thủy điện Na Hang tại Tuyên Quang, Hồ

chứa nước Cửa Đạt tại Thanh Hóa, Hà Động tại Quảng Ninh, thủy điện Sơn La,

thủy điện Hugi Quảng tai Sơn La, thủy diện Ban Chat tại Lai Châu, Dai Ninh tạiBinh Thuận và nhiều công trình khác.

Cie dự án xây dựng thủy lợi, thủy điện với quy mô cảng lớn thi công tác vậnchuyển cảng nhiễu, việc thiết kế bổ trí mat bằng công trường xây dựng (MBCTXD)cing cần phải quan tâm mà đặc biệlà hệ thống đường vận chuyển trên công trườngnhằm phục vụ cho sản xuất trên công trường đáp ứng các mục tiêu: công trình hoàn

thành đúng tiến độ, chất lượng cao, an toàn và giá thành th

“Tổ chức thing công trình thủy lợi, hủy điện có các đặc điểm riêng

~ _ Khối lượng công trình lớn, nhiều hang mục nên khối lượng vận chuyển trêncông trường rit lớn như: công trinh Cửa Đạt - Thanh Hóa, thuỷ điện Sơn La,

Đại Ninh - Bình Thuận có khối lượng vận chuyển dit, đá và bê tông trên 20 triệu m’, vì vậy chi phi cho công tác vận chuyên chiếm ty trong khá cao

trong ting chỉ phí xây dựng công trình:

~ _ Thời gian thi công kéo dài, thường 4 đến 6 năm có khi đến 10 năm Tiến độ thi công bị khổng chế theo từng năm xây đụng:

~ Pham vi hoạt động rộng, nhiều đối tượng tham gia vào quá trình thi công trên

công trường;

~ Chiu sự chỉ phối true tiếp của điều kiện tự nhiên như: địa hình, địa chất, địa

chất thuỷ văn, thủy văn và khí tượng thủy văn;

Chịu sự ảnh hưởng của điều kiện dân sinh, kinhxã hội tại khu vực xâyđựng công trình

Do các đặc thủ nêu trên đồi hỏi iệc thiết kể bổ trí MBCTXD phải đáp ứng yêu

cầu dat ra của dự án là day nhanh tiến độ xây dựng, giảm giá thành công trình, đảm.

bảo chất lượng và an toàn trong quá trình thi công.

MBCTXD là một hệ thống, một mô hình động phát tri theo không gian và thỏi

gian, luôn luôn phải đáp ứng nhu cầu của công trường đặt ra nhưng phải phù hợp.

với từng giai đoạn thi công và quy trình công nghệ xây dựng.

“Trong thiết kế bổ trí MBCTXD nhiệm vụ quan trọng và ảnh hưởng nhiều đến giáthành xây dung công trình là lựa chọn hệ thống đường vận chuyển tối ưu trên công,trường và tìm được phương án vận chuyển 1g tác vận chuyển

í MBCTXD là dựa vào địa hình vàphương pháp tinh toán thiết kế truyễn thống để quy hoạch, thiết kế hệ thông đường

vận chuyển trên công trường mà chưa đưa ra được luận cứ khoa bọc dé lựa chọn hệ

thing đường vận chuyén, nên năng lực vận chuyển của đường thi công chưa được

đánh giá (có thể thiểu, có thể thừa) và như vậy sẽ dẫn đến gây thiệt hại không nhỏ,mặt khác chưa có phương phip tinh giá cước vận chuyển sit thực trên công trườngđể làm cơ sở so ánh lựa chọn vị tri xí nghiệp

tiêu về kinh tế để so sánh các phương án bổ trí MBCTXD.

Để có cơ sở so sánh các phương án MBCTXD, giảm chỉ phí trong quá trình xâyán xuất phụ, kho bãi, nên chưa có chỉ

đựng và đáp ứng yêu cầu về chất lượng, tiến độ và an toàn trong thi công, việc nghiên cứu ứng dụng các tiến bộ khoa học trong việc thiết kế bổ tí tối ưu MBCTXD là rit cần thie, DE “Ung dng I thuyết phân ich hệ thống, tối a hóa khi thị trí mặt bằng thi công các công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam” được đỀ xuất trong luận án là một trong những nghiên cứu nhằm gép phần giải

quyết một số yêu cầu cấp thiết trong thiết kế bổ trí MBCTXD công trình thủy lợi,

thủy điện ở nước ta hiện nay mã phạm vi nghiên cứu là dé xuất phương pháp lựachọn hệ thống đường vận chuyển, tinh toán cước phi vận chuyển va tìm phương án

vận chuyển tối ưu cho các công tác vận chuyỂn trên công trường

2 Mục đích nghiên cứu

‘Tir đặc điểm tổ chức thi công công trình thủy lợi, thủy điện, tim quan trọng của

công tác vận chuyển trên công trường, nghiên cứu ứng dụng phân tích hệ thong,

tối uu hóa để đỀ xuất phương pháp lựa chọn tuyển đường vận chuyển tối ưu và

tính toán cước phí vận chuyển trên công trường làm cơ sở xác định vị tr tôi ưuxí nghiệp sản xuất phụ tính toán lựa chọn phương án vận chuyển ti ưu, nhằmmục tiêu tối ưu MBCTXD (giảm chỉ phi vận chuyển trên công trường, giảm giá

thành xây đựng công trình).

‘Tir thực tiễn các công trình xây dựng thủy lợi, thủy điện hiện nay và qua phân

tích đưa ra một số các chỉ tiêu để lựa chọn MBCTXD công trình thủy lợi, thủy

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

= Ngh

kế bố tri MBCTXD công trình thủy lợi, thủy diPhạm vi nghiên cứu ứng dụng phân tích hệ hồng

MBCTXD công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam mà phần đi sâu chủ yếu là

cru cơ sở lý thuyết phân tích bệ thông, tối ưu hoá ứng dung trong thiếtở Việt Nam

tối ưu hoá tong thi ế bổ tí lựa chọn hệ thống tuyển đường vận chuyển ti ưu, tính toán cước phi vận chuyển

cho từng tuyển đường, xác định vị trí tối ưu xí nghiệp sản xuất phụ và tìmphương dn vận chuyển ti ưu cho các công tác vận chuyỂn trên công trường xâydmg công trinh thủy lợi, thủy điện

4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp kế thừa: Nghiên cổu những công trnh khoa học, lý thuyết đã có,

tìm tdi những vấn dé cần hoàn thiện, bổ sung để áp dụng vào điều kiện cụ thé

sữa để ti

= Phương pháp ứng dung lý thuyết phân tích hệ thông, tối trụ hóa: Nghiên cứu ứng

TT tí MBCTXD;

Phương pháp tổng kết phân tích thực ổ: Trên cơ sở các tổng kết, phân ích trong dung lý thuyết phân tích hi wu hóa trong thiết kế

thực tiến thiết kế bố trí MBCTXD công trình thủy lợi, thủy điện để đề xuất

phương pháp lựa chọn tuyển giao thông hợp lý trên công trường và tính toán

cước phí vận chuyền;

Phương phip nghiên cứu điễn hình: Tác giả nghiền cứu phân tích thực trang bố

trí mặt bằng một số công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam, tìm ra những vin

48 chưa hop lý và hợp lý để đặt bài toán giải quyết vin để nhằm gợi ý lâm mẫu

cho các nhà tư vấn thiết kế có thé áp dụng kết quả nghiên cứu của tác giả5 Giá trị khoa học và thực tiễn

5.1 Giá trị khoa học

~_ Ứng dụng lý thuyết phân tích bệ thống, tôi ưu hoá để xây dựng được mô hình toán và phương phip lựa chọn tuyển đường vận chuyển, tính cước phí vận chuyển trên công trường, làm cơ sở để xác định vị trí tối ưu xí nghiệp sản xuất phụ và tối ưu công tác vận chuyển trên công trường xây dung công trình thủy.

lợi, thủy điện ở Việt Nam.

= Đưa ra phương pháp tinh giá thành vận chuyển trên côi ự trường dé làm cơ sở sosánh lựa chọn MBCTXD công tình thủy lợi thủy diện

5.2 Giá trị thực tiễn

Dựa trên nền tang phương pháp phân tích hệ thống, tối ưu hóa để xây dựng bài

toán lựa chọn tuyển đường vận chuyển và tinh cước phí vận chuyển trên côngtrường xây đựng công trình thủy lợi, thủy điện:

‘Uing dụng tiểm năng tin học hoá dé lập trình tạo công cụ tính toán so sánh được.

nhiều phương án lựa chọn tuyến đường vận chuyển hợp lý và tính cước phí vận

chuyén trên công trường;

= Thing qua vige tính toán cho công tường Cửa Đạt - Thanh Hóa để khẳng định

với các nhà chuyên môn làm công tác thiết kế tổ chức th công về phương pháp

tinh toán, sử dụng chương trinh máy tính làm công cụ tính toán để có thể áp

‘dng trình xây dựng thủy lợi, thủy điện, nhằm giảm giá thành

5.3 Những đồng gốp mới của luận án

1/ Áp dụng phương pháp luận phân tích hệ thống, tối ưu hóa vào thiết kế bổ trí mặt bằng công trường xây dựng coi mặt bằng công trường xây dựng là hệ thống sin xaất, các hoạt động trên công trường được xem xét trong tổng thé chung của công trường: từ đồ lựa chọn phương án tối ưu cả hệ thống ong vi

bằng công trường xây dựng

2/ Ứng dụng ly thuyết phân tích hệ thống, tối ưu hóa để xây dựng bài toán * Lựa

chọn tuyển đường và tính cước phí vận chuyển trên công trường” trên quan điểm giáthành vận chuyển trên công trường xây dựng gồm bai thành phần đó là chỉ phí cho

sông tác xây dưng tuyến giao thông và chỉ phí cho công tie vận chuyén trên công

3/ DE xuất phương pháp tính toán cước phí vin chuyển cho từng tuyển đường trên

công trường dựa trên quan điểm tính giá thành vận chuyển.

47 Đề xuất các sơ đổ, quy tình và phần mém tính toán lựa chọn tuyển đường vận chuyén trên công trường để lâm cơ sở tôi vu mặt bằng công trường xây dụng

3 Đề xuất các chỉ tiêu để đánh giá, lựa chọn mat ing công trường xây dựng.

Luận án được edu trúc như sau: Phan mo đầu

Giới thiệu tinh cấp thiết của đề ti, mục tiêu nghiên cứu, đối tượng và phạm vi

nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu, giá trị khoa học thực tiễn và tom tắt các đónggốp mới về khoa học va khả năng ứng đụng nghiên cấu của luận án vào thực tiễnChương 1: Tổng quan về thắt kbd tí mặt bằng công trường xây đựng công trinkthấy lợi, thủy điện

Cae vẫn đề được nêu trong chương này là cơ sở lý thuyết về đặc điểm xây dựng

công trình thủy lợi, thủy điện, nội dung và các phương pháp tính toán thiết ké bổ trí MBCTXD, tình bình nghiền cứu về thiết ké MBCTXD công trình thủy lợi, thủy

điện trên thể giới và ở Việt Nam Trên cơ sở nghiên cứu phân tích thực trạng việc

nghiên cứu về thiết kế bổ tri MBCTXD, nêu lên được các tổn tại trong việc nghiên

cứu và ong công tác thiết kế b trí MBCTXD công trình thủy lợi, thủy điện trong

nghị, dé xuất ứng dụng lý thuyết phân tích hệ thống và tối tu hóa trong thiết kế bổ tr tối ra MBCTXD.

và ngoài nước để ki

Chương 2: Ủng dụng phân tích hệ thẳng, tỗi 1 hóa vào thiết ké mặt bằng và công

tác vận chuyển trên công trường xây đựng công tình thấy lợi, thấy điện

Nghiên cứu cơ sở ý thuyết phân tích hệ thống, tối ứu hóa ứng dụng khi thiết kế bố thí MBCTXD Nghiên cứu phương pháp quy hoạch tuyến tinh ứng dụng giải các bi toán tối ưu vị t xí nghiệp sản xuất phụ và công tác vận chuyển trên công trường Xây dựng mô bình bài toán tìm vị trí xí nghiệp sản xuất phụ, các bai toán tối

tau công tie vận chuyển trên công trường xây đựng công trình thủy lợi, thủy điệnChương 3: Lựa chọn tuyén giao thông và tỉnh cước phí vận chuyén trên công trường,xây dmg công trình thủy lợi thủy điện

Trên cơ sở nghiên cứu đặc điểm đường thi công và công tác vận chuyển trên

công trường xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện để nghiên cứu phương pháp.

quy hoạch thiết kế hệ thông giao thông trên công trường ĐỂ xuất quan điểm về

phương pháp tinh toán giá thành vận chuyển, nghiên cứu xây dựng phương pháp lựa

chọn tuyển đường tối vu trên công trường xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện để

làmêu chỉ lựa chọn MBCTXD, nghiên cứu phương pháp tính cước phí vận chuyển

trên công trường xây dựng, nhằm đưa chi phí xây dựng đường vận chuyển trực tiếp vio cước phí vận chuyển Ứng dụng tin học hiện dai lập tình tính toán lựa chon

tuyến đường vận chuyển va tin cước phí vận chuyển trên công trường

Cương 4: Vin dụng kết quả nghiên cứu để giải quyết những bài toán thực tễ trên công ting xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện ở Việt nam và đề xuất những

tiêu chỉ dé lựa chọn MBCTXD

Dựa vào kết quả nghiên cứu ở chương 2, 3 ứng dụng vào công trình Cửa Đạt ~

‘Thanh Hỏa để giải

tính toán cước phí vận chuyển cho từng tuyển đường tn công trường, sim phương tyết một số bai toán lựa chọn tuyển đường vận chuyển tối ưu,

án vận chuyển tối ưu cho các công tác vận chuyển trên công trường Cửa Đạt —‘Thanh Hoá.

“Trên cơ sở các kết qua của các bai toán, phân tích đánh giá kết quả nghiên cứu.

‘img dụng vào công trình cụ thể ở Việt Nam.

‘Bur ra các chỉ tiêu đánh giá lựa chọn MBCTXD,Kết luận, kiến nghị

Danh mục các tài liệu koa học tác giả luận án đã công bổ

Tài lậu tham khảo

Phu lục

Chương 1

TONG QUAN VE THIET KE BO TRÍ MAT BANG CONG TRƯỜNG XÂY DỰNG CÔNG TRINH THUY LỢI, THUY ĐIỆN

KE BO TRÍ MAT BADỰNG CONG TRÌNH THỦY LỢI, THUY ĐIỆN

\G CÔNG TRƯỜNG XÂY.

1.1.1 Tim quan trọng của mặt bằng công trường xây dựng (MBCTXD) trong tổ chức sản xuất xây đựng [8], [47]

MBCTXD công trình thủy lợi, thủy điện được xem như là một hệ thống sản

xuất lớn để tạo ra các sản phẩm chính là các hạng mục công trình xây dựng như: 4p, trần xã lũ, cổng ấy nước, tuy nen thủy điện, nhà may thuỷ điện, nhà quản lý

củng với các hạng mục công trinh phụ trợ như tuy nen dẫn dòng, đê quai, kênh dẫnđồng, đường thi công cc xi nghiệp sản xuất phụ, các kho bãi chứa vit iệu, cáckhu nhà tam, các công trình phúc lợi, cúc phương tiện thi công và nguồn nhân lực

được tổ chức bổ trí, quy hoạch trong một không gian khống chế và thời gian nhất dinh tạo thành một hệ thống thống nhất theo không giam và thời giam đỏ là

Thiết kế bổ tí hợp lý MBCTXD sẽ góp một phần lớn trong việc thực hiện mctiêu của dự án đó là đảm bảo công trình đạt chất lượng cao, đầy nhanh tiễn độ, hạ

thấp giá thành an toàn lao động và vệ sinh môi trường Dé chỉnh là mục tiêu phn dấu trong các dự án đầu tư xây đựng các công trinh thủy lợi, thy điệ từ trước đến

MBCTXD là một phần rất quan trọng rong công tic tổ chức thi công các côngtình xây đợng va đặc biệt là các công trình thủy lợi, thủy điện nó cảng được chútrọng hơn trong giai đoạn hiện nay, khi ma nước ta dang bước vào thời ky hội nhập

quốc tế, khi mà nên kinh tẾ thị trường đã tạo ra một mỗi trường cạnh tranh quyết ligt trong kinh doanh xây dựng, khi ma chất lượng công trình và giá thành xây dựng là những yếu tổ quyết định sự tổn tại và phát trim của các doanh nghiệp xây đựng,

vậy việc nghiên cứu thiết kế bổ trí mat bằng công trường xây đựng là rất cằn thiết,

một đồi hỏi từ thực Ế rong công tác tổ chức sản xuất xây dựng hiện nay.

[hur vậy, MBCTXD có thể quan niệm như một hệ thống một mô hình động,

phát triển theo không gian và thời gian, phù hợp với công nghệ và quy trình xây.

đựng, liên hệ với bên ngoài bằng các mỗi quan hệ thị trường và quả trinh công

nghiệp hóa xây dụng

MBCTXD là một bộ phận trong nội dung chuẩn bị xây dựng nên nó được hình

thành và phát triển qua các giai đoạn: chuẳn bị dầu tư, chuẩn bị xây dụng chuẩn bị

thi công

= Giai đoạn chun bị đầu ta: Bắt đầu ừ khi cỏ chủ trương đầu tr đến khi phê duyệt dự án:

+ Chọn khu vực địa điểm xây dựng và dự kién như cầu sử dụng đất rên cơ sở

giảm tới mức tối đa diện tích sử dụng đắt và những ảnh hưởng về việc di dân

giải phống mặt bằng, tải định cư:

+ Phân ích, lựa chọn sơ bộ về công nghệ, kỹ thuật và ác diễu kiện cung ứng vật

‘tw kỹ thuật, thiết bị, nhiên liệu, năng lượng.

+ Hình thành this kê sơ bộ mặt bằng công trường xây đựng đồng thời với hỗ sơ

thiết kế sơ bộ

~ _ Giai đoạn chuẩn bị xây dung: iu khi giao nhiệm vụ thiết ké kỹ thuật và đ

thời didm kết thúc thiết kế giai đoạn bản vẽ thi công Giai đoạn này mặt bằng công trường xây dựng được hình thành đầy đủ và thể hiện chỉ tiết, cụ thể về

phương ấn lựa chon.

= Giai đoạn chuẩn bị thi công: Bắt đầu từ khi ký hợp đồng nhận thầu cho đến khi

bit đầu triển khai xây dung Trong giai đoạn nảy nha thầu điều chỉnh, chỉ tiết

hoá mat bằng công trường xây dựng đã đề xuất tong hỗ sơ dự thầu dé đưa ra

phương án mặt bằng công trường hợp lý nhất dé triển khai xây dựng.

Chỉ phí MBCTXD công trình thủy lợi, thủy điện chiếm tỷ trọng khá lớn trong

giá thành xây dụng công tinh, Nó có ảnh hưởng rit lớn không chỉ đến giá thành xây

cdựng mà côn ảnh hưởng đến tiến độ thi công, chất lượng công trình và an toàn trongthi công, Thực trạng hiện nay cho thấy rằng việc nghiên cứu đánh giá MBCTXDcông trình thủy lợi, thủy điện chưa được quan tâm đúng mức, hiệu quả đầu tư xây

dưng MBCTXD chưa được đánh giá dy đủ, việc đánh giá, so sinh lựa chọn tôi ưu mặt bằng còn ít được quan tâm Với đặc điểm của các công trình thủy lợi, thủy điện 6 vốn đầu tr lớn, phạm vi công trình rộng, vì vậy việc nghiên cửu ứng dụng khoa

học kỹ thuật, khoa học tổ chúc vào thiết kế tổ chức MBCTXD cần được chú trong

‘inh giá tổng quan về thiết kể tổ chức MBCTXD công trinh thủy lợi, thủy điện trên

0 sở đó để nghiên cứu giti pháp tối ưu hoá thiết kế bố tí MBCTXD là điều hốt sức

cắn thiết trong thiết kể tổ chức MBCTXD công trình thủy lợi thủy điện hiện nay 1.1.2 Nội dung cơ bản thiết kế bố trí mặt bằng công trường xây dựng công.

trình thủy lợi, thủy điện [8], [27], [41]

1.1.2.1 Những đặc điểm xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện

Khi xây dựng công trình thủy li, thủy điện có những đặc điểm sau:

= Sin phẩm mang tính đơn chiếc, được tạ ra tại địa điểm xây dựng đã định trước;

Điều kiện tự nhiên phúc tạp, lun luôn chỉ phổi tác động đến qué tình thi công

công tình:

= Quy mô công trình lớn, khối lượng nhiều, điều kiện kỹ thuật y

phúc tạp, phần lớn được bổ tri phân tin trên hiện trường rộng, kinh phí

kéo di nhiều năm, nhưng phải dim bảo các điều

Thời gian xây dựng công

ign hoạt động bình thường ở hạ du như: giao thông thủy, cắp nước cho nôngnghiệp, cho sinh hoại Đặcst phải đảm bio an toàn trong công tắc phòngchống lit

~ Phin lớn các công trình nằm ở vùng xa đô thị, xa khu dân cư, nên điều kiện sinh hoạt trên công trường gặp nhiễu khó khăn

~ _ Trong một công trường thường phân chia nhiều gói thầu khác nhau, cho nên cónhiều đơn vị tham gia, nhiề lĩnh vie chuyên môn khắc nhau;

= Công tường thường diễn ra trên phạm vi rộng, ảnh hướng đến cuộc sống của nhiều người dan, nên mang tinh chất xã hội cao;

Khối lượng các công trình phụ trợ lớn nên chỉ phí phục vụ thi công chiếm tỷ

trọng lớn trong tổng chỉ phí xây dựng công trình;

Vật liệu sử dạng trên công trường chủ yêu là vật liệu thô, năng, khối lượng vận chuyền lớn, đường thi công nhiều tuyến và chủ yếu là đường tạm trên mặt bằng.

số dia hình phức tạp cho nên gi thành công tic vận chuyển sẽ ảnh hưởng lớnđến giá hành xây đụng công ình:

+ HE thông giao thông khả lớn chỉ phục vụ trong nội bộ công trường nhưng cỏmỗi quan hệ mật thiết với bên ngoài

~ _ Thời gian sử dụng đường thi công: có những tuyển chỉ sử dụng trong một thời

gian ngắn sau khi đã hoàn thành khối lượng yêu cầu vận chuyển sẽ bỏ di, ví

Đường vận chuyên dit đá đào móng công trình đến các bãi thải, nhưng cũng có

những tuyển được sử dụng lu di trong cả quá trình thi công và côn tip tục sử

dụng làm đường quản lý sau nảy thường là các tuyến đường chạy doc hai bờ từđưới hạ lưu đến đập:

Biện pháp thi công áp dụng chủ yếu bằng cơ giói nên sử dung một lượng may

móc thiết bị xây dựng khá lớn mà chủ yếu là 6 tô tải và như vậy cd phải lựa

chọn loại xe có trong tai phủ hợp dé giảm chi phí vận chuyển;

= Tiến độ thi công là khổng chế theo năm xây dựng phụ thuộc vio điều kiện thủyvăn, do vậy việc lập và điều khiển tiền độ thi công phải được áp dung công nghệ

tiên tiến để đảm bảo tiến độ thì công không bị phá võ:

= Phương án dẫn dong thi công là một trong những đặc điểm cin hết sức chú ý, xem xét khi bổ trí mặt bằng công trường

Tắt cả những đặc điểm trên đòi hỏi phải có những giải pháp hợp lý trong việc

thiết kể bổ trì MBCTXD để đảm bảo mục tiêu để ra khí thi công các công trình thủy

Ii thay đệ,

"Trên góc độ kinh doanh xây dựng, hiện nay trên thị trường xây dựng các doanh.nghiệp xây dựng dang ra súc xây dựng và quảng bá thương hiệu của mình Họ phải

chứng tỏ năng lực của minh trong cạnh tranh cụ thé trong các cuộc đấu thầu xây dưng và trong đồ phương in tổ chức mặt bing công trường xây dựng chiém một vĩ

trí quan trọng.

Để đưa ra được một MBCTXD lý tưởng đáp img mọi đi kiện thuận lợi cho sin xuất trên công trường, cin phải nghiên cứu phân tích các đặc điểm nêu trên, trên cơ sở đồ d xây dụng bãi toán với các ring buộc xuất phát từ đặc điễm của công trình.

1.1.2.2 Các loại mặt bằng xây dựng công trình thủy lợi, thủy điện

4) Theo quy mô, nhiệm vụ của bản dé mặt bằng, mặt bằng công trường xây đựng

cổ thé hình thành với các logi sau:

"Mặt bằng công trường xây dựng (Tổng mặt bằng xây dựng): là bản đồ bố tríchung cho toàn bộ khu vục xây dựng công trinh gồm các hạng mục công tình

chính các khu vie bãi chứa vật liệu, bai phế thi, các khu vue sản xuất phụ, khu vực nhà ở, nhà lim việc, kho tảng, đê quai, công trình din dòng, hệ thống đường giao thông trên công trường v.v được tính toán bổ trí theo phương dn tổ chức

xây dựng, phù hợp quy trình của day chuyền công nghệ, MBCTXD còn được gọi là

“Mặt bằng bố tính

toán thiết kế, bổ tí các các hạng mục công trình phụ trợ cũng như mạng lưới giao

ri chung” và được coi như một hệ thống sản xuất liên hoàn, vi

thông tạo thành mỗi liên hệ chặt chẽ với nhau giữa các hạng mục công trình chính,hạng mục công trình phụ trợ dé tạo nên sự gắn kết giữa MBCTXD với công nghệ

xây dựng Chất lượng, giá thành sản phẩm và thời bạn hợp đồng phụ thuộc rit lớn từ sắc yếu ổ tổ chức xây đựng mà tong đỏ tổ chức MBCTXD đồng vai trồ chủ yếu

“Chính vi vậy việc nghiên cứu ối ưu trong tính toán, thiết kế bổ trí MBCTXD là rắtthi

Mt bằng thi công (MBTC) công trình đơn vị: à bản đồ thé hiện hạng mục

;ông trình chính và các ig trình tạm thời phục vụ thi công cho một công trình don

vi (Hạng mục công trình) trong hệ thẳng công trình

Ví dụ: MBTC hang mục đập đắt, MBTC hang mục cổng ly nước, MBTC hang mụctrần xa lũ, MBTC hạng mục nhà may thủy điện

Mỗi hạng mục công trinh chính được thể htrên một MBTC riêng phủ hợp,

với dây chuyển công nghệ, biện pháp thi công của hạng mục công trình đó, MBTC

công trình don vị là một phần từ trong hệ thống các công tinh trên MBCTXD, vì vậy việc tinh toán thiết kế và bổ trí MBTC phải dựa trên nền ting MBCTXD và có

mỗi liên hệ chặt ch, nhất là các xí nghiệp sàn xuất phụ và hệ thống đường vận

chuyển vật liệu đến MBTC công trình đơn vị

Mit bằng thi công cho từng đợt xây dựng hay còn gọi là mặt bằng phần

là loại bản đồ mat bằng thí công theo từng giai đoạn (giai đoạn thi công phin móng

công trình, giai đoạn thi công phần thân công rình, giai đoạn thi công phẫn hoàn

thiện) hoặc theo từng dot thi công của từng giai đoạn dẫn dòng hoặc theo phương án

khai thác vật liệu khác nhau Mỗi giai đoạn hay từng đợt thi công được thiết kế bố trí MBTC riêng đảm bảo đủ điều kiện sản xuất phù hợp với biện pháp thí công và day chuyền công nghệ.

b) Theo yêu cầu của từng giai đoạn chuẩn bị dầu ne mặt bằng công trường xây

dựng cũng được phân thành các loại sa

= Mat bằng công trường giai đoạn thiết kể sơ bộ: Trong giai đoạn này chỉ thể hiện

sơ bộ về phương án quy hoạch bổ trí mặt bằng những công trình có ảnh hưởng lớn đến bố trí mặt bằng công trường như: đường sa chính có tính lâu dai trong thi

công, vị trí công trình dẫn ding và để quai, các công tinh lâu dai và tạm thai,các khu sản xuất công nghệ, nguồn cung cắp điện, nước, hơi ép v.v;

Mặt bằng công trường giai đoạn 1 kỹ thuật: Trên bản đồ được xác địnhmột cách chính xác các vị trich thước, kết cầu các công trình chính, các công

trình phụ try, nhà tạm, kho bài, xưởng sản xuất phụ, hệ thống giao thông trên

sông trường th hiện mỗi liền hệ khang khít trong phương án tổ chức thi côngsông tình:

Mat bằng công trường giai đoạn thiết kể bản vẽ thi công: Dựa trên cơ sở của bản

vẽ kỹ thuật, bản vẽ bổ trí mật bằng công trình được thể hiện một cách chỉ tết vàxác hơn Bản về được thể hiện cả quá trình xây dựng và công ngixây

dưng để người thi công dựa vào đó thục hign được ý đồ của người thiết kế và

làm căn cứ để tính toán dự toán, so sánh phương án lựa chọn bố trí mặt bằng xây.

~ _ Mặt bằng công trường giai đoạn chuẩn bj thi công: là phương án mặt bằng lựa chọn của nha thầu để quyết định triển khai xây dựng công trình

1.1.2.3 Nội dung thiết kế bố trí mặt bằng công trường công trường xây dựng.

công trình thủy lợi, thủy điện.

“Các công trình xây dựng với quy mô lớn có đặc điểm là khối lượng công tác xây

lắp lớn, thời gian kéo dai trong nhiều năm, phải trải qua nhiều mùa mưa, phải din đồng thi công bằng nhiễu đợt vi vậy phải thiết kế mặt bằng xây dưng cho phủ hop

với từng giải đoạn thi công

Tổng quát nội dung thiết kế bé tỉ MBCTXD theo các tải liệu [8], [15] L7].(271, 291, [4111 giải quyết các vin đề sau:

- Xúc định ranh giới, diện tích chiếm dat dé xây dựng công trình chính và các

sông tình phụ tr

= Định vi vite các hạng mye công tình chính;

‘Xe định vịt các hang mục công trình phụ trợ:

~ _ Lựa chọn và thiết ké hệ thống giao thông trên công trường;~ _ Thiết kế và xác định vị trí các loại kho, bai chứa vật liệu và c

phế liệu đất, đá;

~ _ Thiết ké nhà tạm trên công trường;

“Thiết kế các xưởng sản xuất phụ trợ, mỏ vật liệu;

~ _ Thiết kế và tổ chức hệ thống cắp thát nước;

= Thiết kế và t6 chức hệ thông cắp điện hơi ép, nhiên liệu;

“Thiết kế hệ thống kỹ thuật an toàn lao động và vệ sinh mỗi trường

Quy hoạch mặt bằng xây dựng thường dựa trên các nguyên tắc chung, những chỉ

dẫn có tinh quy phạm Cơ sở thiết kế phải đựa trên các điều kiện cự thể của công

trình và các tài liệu hướng dẫn, các tiêu chuẩn, quy chuẩn trong xây dựng.

& bố tổng mặt bằng xây đựng hợp lý là kết quả tổng hợp các Phuong ấn thiết

lời giải các hàm mục tiêu tối wu theo từng nội dung đã nêu trên

4) Quy hoạch, thiét ké hệ thong giao thông trên công trường

Hệ thống giao thông trên công trường có th là: hệ thống đường bộ, đường sit, đường thuỷ, g6m có hệ thống giao thông bên ngoài công trường và hệ thống giao

thông bên trong công trường.

Hg thống giao thông bên ngoài công trường là các tuyển đường cung cấp nguyên

vật liệu, €:

Hệ thống giao thông bên trong công trường bao gồm: đường nội bộ công trường

và đường thi công

kiện, thiết bị từ nơi cung cấp đến công công trường;

'Đường vận chuyển trên công trường cũng phải tuân theo các chỉ dẫn, tiêu chuẳn

thiết kế của Bộ Giao thông vận tải, Bộ Xây dựng hiện hành Quy hoạch thiết kế

đường thi công phải đảm bảo các điều kiện an toàn cho người, phương tiện và hệ

thông kỹ thuật Phin lớn đường thi công su khi hon thành công tình thi bo đi, cần

phải có gidi pháp để đưa chi phí làm đường và duy tu bão dưỡng vào giá thành công.

ác vận chuyển để làm co sỡ so sánh đánh giá phương ăn công tác vận chuyể!

Tinh toán thiết kể đường giao thô

[5I [7], 10}, [41], [43] bao gồm các nội dung sau1b) Thiất ké kho bãi

trên công trường theo các tài liệu [3] [4],

Kho bãi trên công trường xây dựng là nơi cắt giữ vật liệu, cấu kiện và bán thành

phẩm để dự trữ và cung cắp cho các hạng mục công tinh

Kho bãi trên công trường có thé phân thành nhiều lại:

+ Phân theo cơ cấu quản i

= Kho tung chuyển: là loại kho bãi được bổ tri ở những noi cin bốc đỡ hing,

tử phương tiện vận chuyển này sang phương tiện vận chuyển khác, hàng chỉnằm tạm ở kho này trong một thời gian ngắn chờ để vận chuyển tiếp, kho nàythường do công ty hoặc tổng công ty quản lý

= Kho công trường: là loại kho được bé tr trên tổng mặt bằng xây dựng để chứa tắt cả các loại vật tư cần thiết cho xây dựng, loi kho này do ban chỉ huy,

công trường quản lý

~ Kho công trình: li loại kho được bổ tr tại công trình, dễ tit kiệm khâu vận

chuyên trung gian từ công trường tới công tình, loại kho này do ban chỉ huycông trình hoặc chủ nhiệm công trình quản lý

Kho thuộc các xưởng sản xuất và phụ trợ: la kho để chứa các loại vật tư chơ

các xưởng sản xuất phụ trợ và chứa các loại bán thành phẩm, loại kho này do

xưởng trực tiếp quản lý

+ Phân logi theo kết cầu kho bãi

~ Bãi (kho lộ thiên): Các bai cất chứa vật liệu còn được gọi là các “kho lộthiên" Kết cấu của bãi chủ yéu là diện ích mặt nền được gia cổ để để chịu

được trọng lượng các loại vật liệu và không bị đọng nước;

Kho hở (kho có mái ch); La loại kho mã kết cấu chủ yêu là bộ khung cố mái

lợp chống được mua, nắng, dùng để chứa các loại vat liệu như sắt, thép, gỗ.

và các bản thành phẩm;

Kho kin: kết cầu của kho phải chống được tác động của thiên nhiên như mưa nắng, gid, ấm ướt, bức xạ, mối , chứa các loại vật liệu như xi măng, son,

sắc thiết bị mấy móc

~_ Kho đặc biệt: có kết cấu đặc biệt , chứa các loại vat liệu đặc biệt phục vụ

sông trưởng như thuốc nỗ, xăng dẫu

Kho bãi có nhiệm vụ cất giữ và bảo vệ được vật tư, cầu kiện, bán thành phim

é làm giảm chit

trước sự ảnh hưởng của điều kiện thiên nhiền và nhân tạo có Ilượng sin phẩm.

Kho bãi phải đặt ở vị trí thuận lợi cho việc nhập và xuất vật tư đồng thời phải

đảm bảo an toàn phòng chống cháy nd, vệ sinh môi trường,

Kết cầu kho bãi được thiết kế phù hợp với tính chất cắt giữ, bảo quản của từng

loại vậ liệu, đồng thời thuận lợi cho việc chất xếp va bốc đỡ

‘Tinh toán thiết kể kho bãi đựa tên các ti liệu [27] [29], [41]

€) Thiết kế nhà tam

Nhà tạm trên công trường bao gồm nhà diễu hinh sin xuất, nhà ở cần bộ công

nhân viên, các dich vụ công tình phúc lợi phục vụ người xây đựng trên côngtrường

Nhà tạm có thời gian sử dụng ngắn, cin giảm chỉ phí và điện tích xây dụng tối

4a nhưng vẫn phải đáp ứng yêu cầu sử dụng phù hợp với xu thể phát triển của ngành

xây dựng trong thời kỳ đổi mới Tận dụng tối da nhà có sẵn trên công trường và khuvực gần công trường, cần có phương án xây dựng trước một vài hạng mục công.

trình để cổ thể khai thắc sm làm nhà tạm Vị ti khu nhà ở nên kết hợp với quy

hoạch tổng thể các khu dân cư địa phương và nếu có thể nên quy hoạch thành khuthúc và phải đỡ bộ diđân cư phát tin lâu dai, tránh lăng phí khi công trường

khu nba tạm,

“Tính toán thiết kế nhà tạm trên công trường theo các ti liệu [27], [29], [41].

4) Thiết kế xưởng (xí nghiệp) sản xuất phụ.

Các xưởng sản xuất phụ trên công trường là cơ sở để sản xuất các loại vật liệu

xây dựng, thành phẩm, các bộ phận, chỉ tế, các cấu kiện đỂ phục vụ cùng cấpcho công trường,

XXưởng sản xuất phụ phụe vụ th công, dựa trên phạm vi và đối tượng có thể phânthành các loại sau:

~ He thống gia công sản xuất, vật iệu cát, đá, s6i gdm có: các xí nghiệp khai i, bai khai thác đất, đá để đáp.

~ HG thống bê tông gồm có: Trạm trộn bê tông, xưởng sản xithác, sản xuất và gia công cát, đá

t các cấu kiện bêtông đúc sẵn, Kho xi mang, bãi chứa vật liệu ;

~ Xi nghiệp sin xuất và ga công vật liệu xây dưng, xưởng gia công edt thép,xưởng gia công vẫn khuôn

= _ Xí nghiệp sửa chữa máy móc, thiết bị xây dựng và gia công các bộ phận kim

xi nghiệp sản xuất khác: Như xưởng gia công vật liệu phụ gia, xưởnglảm lạnh cốt liệu.

"Thiết kế xướng sản xuất phụ cần chú ý một số điểm sau:

Sau khi đã tính toán công suất, quy mô của các xưởng sản xuất phụ tì edn tiến

hành xác định v tr xây dựng các công tinh tạm d một cách hợp ý vì đây là những

công trình phụ trợ thưởng xuyên tiếp nhận vật liệu từ các nơi cắp chuyển vẻ va vận

chuyển các sin phẩm đến các nơi sin xuất, Mặt khác các công trình này thưởng làtổn tại trong thời gian dai, lượng vận chuyển lớn và phục vụ cho nhiều hạng mye

công trình chính Vi vậy việc chọn vịt hợp lý về kinh tế và kỹ thuật là mục tiêu đề

ra cần được giải quyết

"Ngoài ra vige lựa chọn địa điểm theo các chỉ tiêu như đường thi công tốt, thuậnlợi cho việc cấp điện, nước, điều kiện về mặt bằng, địa hình, địa chất, địa chất thuỷăn thích hợp thi chỉ tiêu hg thấp giá thành sản phim ti nơi tiêu thụ là một trongcác định hướng tối ưu khi chọn vị tí các xi nghiệp sản xuất phụ.

Gia thành sản phẩm tại các điểm tiêu thụ trên mặt bing xây dựng chịu tác động lớn từ chỉ phí vận chuyển do vậy các xưởng sản xuất phụ phải được bổ trí ở vĩ tí nào để cho giá thành công tác, vận chuyển là nhỏ nhất.

‘Tinh toán thiết kế cắc xi nghiệp phụ trên công trường dựa theo các tài liệu (271

(29), [#1]

«J Thiế kế, tổ chức cung cắp nước cho công trường

Niu cầu dùng nước ở trên các công trường xây dựng là rất lớn, nước dùng chosản xuất, nước ding cho sinh hoạt của con người và nước dùng cho cứu ha rên

công trường Dic biệt đối với các công trường xây dựng thủy lợi, thủy điện có quy

mô lớn nên nhu cầu dùng nước rất lớn.

Để thỏa mãn các nhu cầu ding nước, phải nghiên cứu và thiết kế hệ thống cắpước cho công trường

Khi thiết kế hệ thống cắp nước tạm cần tuân thủ theo một số nguyên tắc chung

~_ Cần xây đựng trước một hệ thống cấp nước cho công tỉnh sau này để sử

dụng tạm cho công trường Ví dụ các công tình đầu mối, thu nước, xử lýnước, tháp nude, bễ chứa, máy bơm, hệ thống đường Ống cắp chính.

~ _ Khi quy hoạch mạng lưới đường ông, cáp dụng các phương pháp toán học,

để thiết kế được mạng lưới đường ông ngắn nhất, nhằm làm tối wu bài toán thiết kế hệ thống cấp nước.

= Clin tuân thủ các quy trình, các tiêu chuẩn về thiết kế cắp nước cho các công

trường xây dựng.

“Tính toán thiết kế hệ thống cắp nước trên công trường theo các tả liệu [19], [27],

141] và các quy phạm, tiêu chuẩn Việt nam.

A) Thiết kể tổ chức cùng cấp điện cho công trường.

Nhu cầu ding điện đối với công trường xây dựng thủy lợi, thủy điện là rất lớn

Điện năng dùng cho sản xuất trên công trường, cung cắp cho các xí nghiệp sản xuấtphụ và ding để thấp sing, phục vụ sinh hoạt v.v

“Thiết kế tổ chức cung cắp điện cho công trường la giải quyết những vẫn đề sau

~ Tính công suất tiêu thụ của từng điểm ding điện va toàn bộ công trưởng;

“Chọn nguồn điện và bổ tí mạng lưới điện

~ _ Thiết kế mạng lưới điện cho công trường :

“Tính toán thiết kế tổng công suit điện năng tiêu thu theo các tải liệu [19], [27],[41] và các quy phạm hiện hành.

&) An toàn lao động và vệ sinh môi trường.

An toàn lao động và vệ sinh môi trường trên công trường là một trong những cf

tiêu quan trong để đánh giá mặt bằng công trường Đảm bảo an toản tuyệt dối trên công trường là một trong các chiến lược thực hiện mục tiêu trong kinh doanh xây dmg Vấn đề an toàn lao động rit được quan tâm mọi lúc, mọi nơi trên các công

trường xây dựng Tuy thuộc loi hình công trình, quy mô, kết cấu công tình, biện

pháp thi công dây chuyển công nghệ áp dụng để nghiền cứu thiết kế phương ân tổ

chức an toàn lao động trên công trường cho phù hợp, dim bảo an toàn cho người và

tải sân trên công trường trong qué trình thi công công trình, Công tác thiết kế tổ

chức an toàn lao động vệ sinh môi trường rên công trường theo các tải liệu [27],1191 41]

1.1.3 Nguyên tắc co bản khi thiết kế, bố trí MBCTXD công trình thủy lợi, thủy

MBCTXD phải thiết kế, bi

phụ trợ phục vụ thi công đáp ứng phục vụ tốt nhất, hiệu quả nhất cho quá trinhvà tổ chức đảm bảo các công trình tạm, công trình

thi công và đời sống của những người tham gia lao động trên công trường,

không làm cản trở hoặc ảnh hưởng tới dây chuyền công nghệ, chất lượng công trình, thời gian thi công, an toàn lao động và hiệu quả đầu tư;

~ _ Phải thiết kế sao cho việc xây dựng công tình tạm là ít nhất, giá thành xây dựng

xẻ nhất, khả năng khai thác và sử dụng nhiều nhất, khả năng tái sử dụng, thanh lý:thu hồi vốn là nhí nit, Mun vậy cần phải tận dụng t5 da các ông tình

sẵn có ở công trường mà không làm ảnh hưởng tới quá trình xây dựng, hoặc có

thể xây dựng trước một phần công trình lâu dai để sử dụng cho công trình tạm;

= Việc xác định vị trí các công trình tạm phải đảm bảo giá thành phương án vận

chuyển trên công trường là rẻ nhất, thuận lợi nhất;

= _ Că cứ sự ảnh hưởng của thủy văn dòng chấy (như vẫn đề ngập ạt trong lúc dẫn

dong thi công) để bổ trí và xác định cao trình công trình tam;

Š quá trình công nghệ, các xi nghiệp sản xuất phụ, vẫn

8 cung ứng, kho bãi, ban chỉ huy công trường, các đơn vị kỹ thuật khi bố trí

tổng mặt bằng;

-_ Bổ tri công tinh tạm phải tain theo hướng dẫn, cúc quy chuẩn, ác iều chuẩn

về kỹ thuật, các quý định về antoàn lao động, yêu cầu bảo an phông hỏa và vệ

tái định cứ.

Đối với mạng lưới giao thông trên công trưởng là một trong những hạng mụcquan trọng khi thiết kế MBCTXD Khi quy hoạch lựa chọn mạng lưới giao thôngtrên công trường cần tuân thủ các nguyên tắc sư:

~ Kat hợp chặt chẽ với mạng lưới giao thông bên ngoài, mạng lưới giao thông

cquốc lộ, nh lộ và mang lưới giao thông địa phương;

~ _ Kết hợp chặt chế giữa công trình lâu dai và tạm thời (đường quản lý công trình

sau này, đường liên huyện, liên xã, khu kinh tế );

~ _ Năng lực của mạng lưới giao thông trên công trường phải đáp ứng được yêu cầutiển độ và cường độ thi công của các hạng mục công trình;

Phải xem xét đến giao thông hai bên ba và mye nước thượng lưu img với các

giai đoạn dẫn dòng thi công khác nhau;

Phải dim bảo các tiêu chuân, quy định về an ton giao thông, bảo về môi trường,

về sinh cho khu din cự:

~ _ Giá thành của công tác vận chuyển phải được tính đủ trên cơ sở giá thành xâydựng mạng lưới giao thông và githành vận chuyển hàng hoá Phấn dấu giảm

gid thành công tác vận chuyên đến mức thấp nhất để tăng cao lợi nhuận.

1.2 TINH HÌNH NGHIÊN CỨU VE MBCTXD TREN THE GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

1.2.1 Tình hình nghiên cứu MBCTXD trên thé giới

MBCTXD là hệ thống sản xuất để tạo ra các sản phẩm các công trình thủy lợi,thủy điện với quy mô lớn, tuổi thọ công trình dài, yêu cầu chất lượng cao, nên cácnhà khoa học đã nghiên cứu áp dụng trên nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau nhằm.giải quyết các bài toán tôi ưu khi thiết kế bổ tí MBCTXD,

1.2.1.1 Các nghiên cứu về bài toán tôi uu hóa MBCTXD4) Bai toán tối ưu hoá MBCTXD ting quát

[19], [27] [41] MBCTXD được coi là một

xây dung hoạt động trong một không gian và thời gian cụ thé với các didu kiện ty

ệ thống sản xuấtTheo các tài lệ

nhiên, các quy luật kinh tế xã hội, công nghệ và tổ chức, năng lực của con người và

"nguồn tải nguyên thiên nhiên nhằm mục dich tạo nên sin phẩm xây đựng.

Thiết kế bổ trí tối ưu MBCTXD là bài toán có nhiều ring buộc, có thể mô tả bài

âm số với nhiều bid

toán bằng một quan hệ

MBCTXD =fiktenl.) <=» OPTIMUM

“Trong đó: k: Tham số vỉ kiện tự nhiên (địa bình, địa chất, địa chất thủy văn, thủy văn, ) khu vục xây đựng công trình; Tham số về điều kiện xã hội (hị

trường, chính sách ; e: Tham số về công nghệ xây dựng: n: Tham số về năng lực

nhà thầu; Tham số v thời gian;

OPTIMUM : Mục tiêu tối ưu phải thể hiện được các nguyên ắc trình bảy ở mục113

Việc mô hình hỏa bài toán để đưa hết các điều kiện rằng buộc, mô tả hết tắt cả các biển vào bai toán là rit phức tap.

XViệc khảo sắt him mục iêu trên, để tìm lời giả tối ra da mục tiêu là một vẫn đề

cẩn thế, Đây là bài oán mà trong thực tế trên th giới cho đến nay vẫn chưa có giải

pháp dé giải quyết triệt đ do tinh đa dạng và tinh ngẫu nhiên của nhiều ring buộc

"ngay cả khi có trợ giúp đc lực của máy tỉnh diện tử.

9) Phương hướng giải bài toán tắt wu MBCTXD

"Phương hướng giải bai toán ti ưu MBCTXD 1a từ bai toán tổng quát được phan

thành các bài toántu theo các mục tiêu riêng rẽ có xét đến ảnh hưởng của các

ràng buộc khác có liên quan, mỗi bai toán là giải quyết tí để trong nộiru một vdung thiết kế bố trí MBCTXD Hướng nghiên cứu từng bài toán riêng rễ tạo đikiện thuận lợi cho việc giải bai toán, đồng thời mục tiêu của từng bai toin được giảiquyết cũng bám sát yêu cầu đặt ra trong sản xuất xây dụng Diễu này có ý nghĩa lýluận và cho phép tăng khả năng ứng dung rộng rãi rong thực ế

Từ Bài toán tối ưu MBCTXD tổng quát có thé phân chia các bài riêng rẻ như.

~ Bai toán tối uu vị trí các xưởng sản xuất phụ va các kho công trường;

= Bai oán ti ưu mang kỹ thuật trên công trường:

Bài toán thiết kế tối ưu vị lâm việc của máy thi công:

= Bui toán phân phối nguyên liệu (phân bổ tải nguyên); Bài todn lập kế hoạch sản xuất trên công trường:

- Bải toán tối ưu về dự trữ vật tư trên công trường ;

Bài toàn tim phương án vận chuyển tối ma ~ Phương án cổ giá thành vận chuyển thấp nhất nhất (bài toán vận ti;

~_ Bài ton ti tụ thiết kế nha tạm trên công trường:

Bai toán tối au tổ hợp xe mây cho công tác dip đất, đá công trình.

"Phương pháp giải các bài toán trên được nghiên cứu từ các tải liệu [I][16] [27],

[34], [38] [39], [46] [52] [58] mỗi bai toán nêu trên là một hàm mục tiêu ean giải

quyết trong thiết kế bố tri tối ưu MBCTXD đáp ứng mục tiêu của bài toán tối ưutổng quát nêu trên,

Các bãi toán nêu trên, mỗi bài toán giải quyết tối ưu cho một vấn đề trên

MBCTXD, giải quyết hết các vẫn đề đã nêu ra ở trên coi như đã tìm được lời giả tối

đối với MBCTXD công trình thủy li, thủy

điện cần chú trọng hơn việc nghiên cứu xây dựng toán Tối tru hệ thống đường vậnưu của bài toán tổng quát Tuy nhiề

cchuyén tẽên công trường và tính toán cước phí vận chuyển.

©) Một số phần mềm hỗ trợ gi ic bài toán tối ưu MBCTXD

Mỗi bai oán nêu trên có thé ứng dụng để giải quyết một số nội dung cụ thể của

thiết kế tổ chức MBCTXD Dựa trên cơ sở toán học, các bai toán đã được nghiêncứu hoàn chỉnh, nhiễu bit toán đã được ứng dang rộng rãi trong thục én, Các nhànghiên cứu trên thé giới đã ứng dụng tn học lập các chương trình và các phần mềm

làm công cụ gii các bài toán rit hữu hiệu và cho kết quả nhanh và chính xác.

Chương tinh GAMS (General Algelbraic Modeling System)

GAMS là một hệ thống chương trình giải các bài toán quy hoạch toán học Các

thủ tục chương tình GAMS đã giải quyết được các vin đề sau:LP ~Tìm nghiệm đúng các bai toin quy hoạch tuyển tính

MIP "Tim nghiệm đúng các bài toán quy hoạch nguyên tuyền tính

RMIP Tim nghiệm đúng các bài toán quy hoạch hỗn hợp nguyên tuyển tính

NLP Tìm tối ưu địa phương của bài toán quy hoạch phi tuyến với các him tron

DNLP — Tìm tối uu địa phương của bài toán quy hoạch phi huyền với các him

Gams cung cấp sẵn 193 chương trình đã được soạn thảo và sử dụng ở các nước,các khu vực khác nhau trên các mô hình khác nhau,

~ _ Chương trình giải bài toán quy hoạch tuyển tính Lindo.

Phần mềm Excell

Các nhà khoa học đã ứng dụng lý thuyết toán học để mô phỏng phương pháp tinh toán tối ưu MBCTXD Một số bai toáiin đã được ứng dụng rộng rãi cho công táctinh toán trong thiết kế MBCTXD Tuy nhiền các bai toản vẫn mang tính định

hướng, để giải quyết dy đủ, toàn diện các vẫn đề cho một MBCTXD công tình có

, đặc

biệt àtối vu hệ thông mạng lưới giao thông trên công trường chưa có để cập đến và

quy mô lớn phức tạp như công trình thủy lợi, thủy điện thì cỏn nhiều hạn el

như vậy thi hiệu quả đầu tơ cho xây đựng đường vận chuyển trên công trường chưa

được đánh giá Bãi toán tối ưu vị tí xí nghiệp sản xuất phụ, bài oán tối ưu công tác

vân chuyển trên công trường được mô phỏng trong diễu kiện đã có sin đường giao

thông (đã cho chiều dai quảng đường, cước phi vận chuyển) và như vậy bài toán chưa đỀ cập đến ảnh hưởng của yếu tổ đường vận chuyển Tie gid muỗn để xuất

nghiên cứu phương pháp lựa chọn tuyển đường vận chuyển ti ưu và đưa chỉ phíđường vào giá thành công tác vận chuyển để làm tiêu chỉ sơ sinh lựa chọn

1.2.1.2 Tình hình xây dựng các công trình thủy lọ thấy điện trên thể

Thực hiện chiến lược phát trién kinh tế từ khai thác nguồn nước và năng lượng

bằng nguồn ti nguyệ nước của các Quốc gia trên thế gi, các công tỉnh thủy lợi

thủy điện với quy mô lớn đã và dang được xây dụng như: Hồ chứa Otaky tại Nhật

bản, đập ngăn sông Ems tại CHLB Đức, Mã Lộc Đường, Thiên Sinh Kiểu, Tam.

Hiệp ti Trung Quốc, Sao simao, Santo Santiago, Salto Caxias, Porto Primvera tíBrasil, Gaptrikova tại Slovakia Các côngnh có quy mô lớn và được triển khaitrên MBCTXD rộng lớn với công nghệ thi công hiện đại Các hạng mục công trình

chủ yếu là đập, ăn và nhà máy thủy điền, thời gian thi công kếo dõi rong nhiều

năm, một số các số liệu thống ké ở bảng 1.1.

Bảng 1.1: Bảng thống kê một số công trình thủy lợi, thủy điện trên thé giới

TT) Têncông | Số | Thời Khối lượng xây dựng chính

Từ sổ ligu thống ke (Bang 1.1) cho thấy rằng th gian thi công kéo dải từ 3 đến 5năm và khối lượng vận chuyển trên công trưởng là rit lớn có công trình lên tới 4Štriệu mề

1.2.1.3 Quan điểm về thiết kế bố trí MBCTXD cửa một số nước 4) Tại nước Nga và các nước Đông Âu

‘Quan điểm thiết kế 16 chúc tối ưu MBCTXD của các nhà khoa học Nga và các nước Đông Âu trước đây tir các tải liệu [39] [46] [57] [59], [60] thì MBCTXD

được coi như một nhà máy công nghiệp, trong đồ các công trình tạm được quy

hoạch như là các phân xưởng trong diy chuyển sin xut Công ng san xuất xây,dựng được mô hình hoá và được mô tả dưới dang sơ đỏ khối để tìm thuật toán giải

quyết bai toán quy hoạch tối ưu t6 chức mặt bằng công trưởng xây dựng Các nhà.

khoa học Nga đã xây dựng được bài toán và lập chương trình tính toán Mặt bằng

công trường xây dựng được mô tả bởi các thông số hình học, kích thước, diện tích,

"hình dạng khu đất, địa hình, c

trợ được mô tà các mồi quan hệ về công nghệ, rằng buộc các tiều chuẳn trong thiết‘ang trình chính, các công trình tạm, công trình phụ

kế, Trên cơ sở dữ liệu đầu vào nồi trên chương trình tính toán cho ra kết quả là các

phương án quy hoạch mat bằng xây dựng, người sử dụng có thé chọn phương dn tối

uu theo từng mục tiêu lựa chọn Tuy nhiên dé mô tả diy đủ và toản diện các thông

sé, các điều kiện MBXDCT thủy lợi, thủy điện vào bai toán tổng quát dé tim li giải

tối ưu thì vẫn chưa thé đáp ứng được.

“Tình hình thiết kế bố trí MBCTXD công trình thủy lợi, thủy điện tại nước Nga

hiện nay

(Cée quy định chung:

Chỉ được tiến hành triển khai các công việc xây dựng chủ yêu sau khi đãhoàn thành các công tác chuảbị xây đơng Trước khi xây dựng công tìnhsẵn quy hoạch mặt bằng xây dựng, quy hoạch thiết ké đường tạm thời phụcvụ thi công và đường vĩnh cửu, Các công trình tạm phục vụ thi công, mang

Tới kỹ thuật (Cấp điện nước, hơi ép ) phải tỉnh theo như cầu lớn nhất và bổ trí ngoài công trường, giảm tối thiểu việc thực hiện tại công trường:

Hg thống đường giao thông, bai tip kết, kho, nhà tạm khu ở, khu sinh hoạt

được xây dung với khối lượng cần thiết có tính đến khả năng sử dụng tạmthời các hang mục đang xây đựng:

được thực hiện trên cơ sở tiến độ“Cung cấp nguyên vật liệu cho công

theo thời gian Tuân thủ các quy tắc về kỹ thuật an toàn, bảo vệ môi trưi

“Công tic chun bị xây dựng:

= Ben trong công trường: Xây dựng hệ thống đường tạm và cổ định, làm hằng

ảo công trường lắp đặt mạng lưới kỹ thuật, xây đựng xưởng sản xuất phụ, nhà ở cho cán bộ, công nhân, nhà làm việc, xây dụng và bổ trí kho bãi chứa vã iiệu, cầu kiện, thiết bị, xây dưng cơ sở thử nghiệm, cơ sử đo đạc, quan sit

đình kỷ:

~ _ Bên ngoài công trường: Quy hoạch xây dụng các tuyến đường vận chuyểnnối với mang lưới đường nội bộ công trường Xây dựng hệ thông cấp điện,

nước ngoài công trường, khu nhà ở cho công nhân và các công trình cin thiết

Một số căn cứ thiết kế mặt bằng xây dựng:

= Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình;

“Tiến độ xây dựng công trình;

~ Phuong án sử dụng vật liệu, edu kiện, máy móc thiết bị, nguồn đi

thông kỹ thu lạm thời, ử dụng vật liệu i chốt

Điều kiện giao thông và khả năng chuyên chớ;

~ Quy hoạch tổng thể, giải pháp kết edu công trình, công nghệ xây dựng các

hạng mục công trình chính;~_ Nguồn lao động;

~ _ Sự đâm bảo điều kiện sống và lim việc cho cần bộ công nhân xây đựng;Vị tí năng lực, công suất của các doanh nghiệp chuyên ngành, doanh nghiệp.

sản xuất phụ trg ở hiện trường.

Ð) Tại nước Mỹ và các nước ue bin phát trién

Với nền kinh tế thị trường phát triển, các dịch vụ luôn sẵn sing đáp ứng tối đãmọi nhu cầu v cơ sở vật chất, kỹ thuật cho công trường,

“Theo các tài liệu (49], [50J, [51] MBXDCT được tỉ n hành ngay sau khi ký hợp

đồng bao gôm các công việc: bổ trí cơ cấu tổ chức hiện trường thực hiện dự ấn, chuẩn bị nguồn nhân lực, kỷ kết hợp đồng với các hãng cung ứng dich vụ xây dựng (máy móc, thiết bị, vật tư xây dựng )

[Nha thầu triển khai các hg thống phục vụ xây đựng: Hệ thống cấp dign, nước,

ơi ép, thông tn liền ạc, hệ thông kho, bãi, bệ thống đảm bảo an toàn lao động Sử‘dung nhà tạm di động cho công nhân và văn phòng kim việc với đầy đủ các trang

thiết bị cần thiết Các thết bị xây dụng, vật lig, các ấu ki và bán thành phẩm

được vận chuyển đến công trường bằng xe chuyên dụng Không sử dụng mô hình

kho ting hợp hoặc các xưởng liền hợp ở công trường

Trên MBCTXD các xí nghiệp sản xuất phụ, các công trình tạm, kho bài được

thiết kể, bổ trí hoàn chính theo yêu cầu của đây chuyển công nghệ đảm bảo giảm tối da chi phí vận chuyển vật liệu từ kho, từ các xí nghiệp sản xuất phụ đến các hạng

mục công trình

“Công nghệ xây dựng thuộc các nước tiên tiến trên thể giới đã dạt tới định cao, chính vì vậy việc thiết kế MBCTXD phải đồi hỏi dip ứng với yêu cầu của công nghệ Dé phát huy tối da công nghệ thi công hiện đại các chuyên gia trên thé giới

cũng đã ứng dụng nhiều các bài toán phân tích hệ thống, tối ưu hóa vào việc tính

toán tôi ưu MBCTXD nhằm giảm tối da chỉ phí tổ chức thi công trên công trường,

giảm giá thành xây dựng.Tuy nhiên đối với MBCTXD công trình thủy lợi, thủy điệnvới quy mô lớn, có đặc thi riêng, có tính chất phức tạp thi các chuyên gia chưa đề

sập hết các vẫn đề và hướng giải quyết chưa cụ thể, đặc biệt là vẫn để công tie vin

chuyển trên công trường bao gồm hệ thống đường vận chuyển, thết bị vận chuyển

vã phương dn tổ chức vận chuyể

Hệ thẳng tiêu chuin xây đụng ở các nước Tư bản phát iễn gồm: DTU (Pháp),

Construction (Úc), ANS (Hoa Kj) đã quy định cho các

công tác cụ thể về bản vẽ kỹ thu:Australian Standa

‘at liga cho bé tông, các phương php thứ, lấp

đặt hệ thống điện nước cho công trình nhưng không có quy định riêng về thiết kế

tổ chức mặt ng công trường xây dựng.

1.22 Tỉnh hình nghiên cứu thiét kế MBCTXD ở Việt Nam

1.22.1 Tinh hình nghiên cứu

nước ta việc nghiên cứu thiết kế MBCTXD chưa được chú ý nhiều, từ những

thập kỹ bảy mươi nhiễu nhà khoe họ nỗi ting như GS Lê Văn Thiêm, GS Hoàng

Tuy đã nghiễn cứu bài toán tối ru để ứng đụng vào Việ nam, nhưng do điễu kiện

đất nước còn chiến tranh và sự hỗ trợ của tin học còn rất ít oi và lạc hậu nên các nghiên cứu của các nha khoa học it được ứng dụng vào thực tế, tuy nhiên các nghiên

cứu đã để lại nhiều cơ sở khoa học cho các nhà quản lý, các nhà chuyên môn có thể

tiếp tục nghiên cứu, ứng dụng sau nảy.

"Trong đikiện nền kính tế thị trường hiện nay, vin đỀ cạnh tranh trong kinh

doanh xây dựng ngày cảng quyết liệt Các Doanh nghiệp phải chứng tỏ được năng.

lực của mình trên thương trường bằng cách ứng đụng khoa học kỹ thuật, công nghệ cao vào tổ chức sản xuất và rất chú trọng đến tổ chức MBCTXD Chính vì vậy mà

việc tối ưu hoá thiết kế tổ chúc MBCTXD din dẫn được quan tâm nghiên cứu Cácyêu cầu của thị trường va sự phát triển của công nghệ đã ảnh hưởng lớn đến các tiêu

chi đánh giá, lựa chọn phương án tổ chức sản xuất xây dựng hợp lý nhằm nâng cao loi nhuận tong kinh doanh trên cơ sở đảm bảo yêu cầu của chủ đầu tư về chất ién độ và an toàn công trình Để đáp ứng mục tiêu trên, một số bai toán tối

uu đã được nghiên cứu và có thể ứng dung trong thiết ké bổ trí MBCTXD.

1.2.2.2 Một số bài toán tối ưu có thể ứng dụng trong thiết 16 bố trí MBCTXD ở'

"Việt Nam

Cie nhà khoa học trong nước đã đầu tu nghiên cứu ứng dụng lý thuyết toán học để giải quyết một số các bài toán trong thiết kế ôi ưu MBCTXD, bao gồm:

~ _ Bài oán đường di và bài toán mạng vận tải

Bài toán đường đi ứng dung tim đường di ngắn nhất giữa 2 diém trên cơ sở tuyến

đường đã biết và bai toán mạng vận tải ứng dụng xác định khả năng vận tai lớn nhất,

đây là những bai toin giải quyết tối tu công tác vận chuyển trong tổ chức sản xuất

xây dựng Có thể sử dung phương pháp Ford-Fulkrson dé giải các bài toán này.

+ Bai toán chọn vị tr tối ưu xi nghiệp sản xuấ phụ

“Các nhà khoa học đã nghiên cứu áp dụng lý thuyết tối a bài toán vận trù học để

tim vi trí xí nghiệp phụ cỏ đường di đến các đối tượng phục vụ là ngắn nhất hoặc giá thành vận chuyển là rẻ nhất

"Trên MBCTXD các điểm tiêu thy vật liệu được bố trí rải rác trên diện rộng, khối

lượng vật liệu tai các điểm tiêu thụ đã được xác định, bai toán đạt ra là tim vị tí tốiưu của các điểm cung cắp nguyên vật liệu như kho, bãi dự trữ vật liệu, tram trộn bêtong, xưởng gia công và cung cấp cốt thép, vin khuôn so cho tổng gi thỉnh vậnchuyển từ điểm cung cắp đến các điễm tiêu thụ là nhỏ nhất

Bài oán này cổ thé giải bằng nhiều phương phấp đó là: phương pháp đồ thi,phương pháp Gradient phương pháp don hinh Bai toán cũng có thể giải gần đúng

với sự hỗ trợ của máy tính điện tử.

Tôn tai của phương phip này là gi định các tr số cước phí vận chuyén mà chưa

đề cập đến phương pháp tính toán để sử dụng cho phủ hợp với các điều kiện cụ thể

hoàn toàn có thể chấp nhận được, nhưng trên

trên công trường, Về mặt lý thu

vấn dé cần phải tinh đến

~_ Bài toán vận tải:

Bài toán vận tả là dang đặc biệt của bài toán quy hoạch tuyỂn tinh được ứng

dụng trong thiết kế tổ chức mặt bằng xây dựng khi lập phương án vận chuyển vật

liệu, cầu kiện từ các điểm cắp đến các điểm u thụ có giá thành phương án vận

chuyên là nhỏ nhất, đồng thôi thỏa man điều kiện vận chuyển hét nguyễn vật iu ở điểm cắp dip ứng nhu cầu sử dụng các điểm tiêu thụ Xác định khả năng vận chuyển lớn nhất trong các điều kign rằng buộc về khả năng chuyên chớ Bi toán có

thể giải theo các phương pháp: đơn hình, phương pháp thé vi

‘Ton ti của bãi oán này đã để cấp ở mục 1.2.1.2 Bài toán tìm đường đi ngẫn nhất

“Trong tổ chúc thi công xây dụng, tài nguyên được cung ứng từ rắt nhiều nguồn

từ các địa điểm khác nhau, trên cơ sở mạng lưới đường giao thông đã được xácđịnh, chọn phương án vận chuyển hing hoá từ các điểm cắp đn công trường có chỉ

phí thấp nhất (đường đi ngắn nhất)

Khi thiết kế các các hệ thống kỹ thuật phục vụ thi công (đường tạm, hệ thống,

p điền, nước, bệ thông thông tin hữu tuyén), vi đi ngắn nhấtxác định tuyinhưng phải dim bảo khả năng phục vụ cho các nơi có nhu cầu là bài toán có ý nghĩa

kinh tế kỳ thuật Xác định tuyển vận tải với chỉ phí tối thiểu là một bộ phận của bài toán thiết kế tổ chức MBCTXD.

Bài toán có thể dùng phương pháp quy hoạch động do Richard Bellman để giải

Bài toán bổ trí máy thí công:

Số lượng và tinh năng kỹ thuật của từng loại máy đã được xác định, vị trí thi

công của các máy đã được xác định Mục tiêu tìm phương án bổ trí mấy sao cho

năng suất tổng cộng của các máy là lớn nhất Bay là bai toán quy hoạch tuyển tính6 thể giải bằng phương pháp đơn hình

~ Bai oán lựa chọn phương án công trình tạm:

Dua ra một số các mô hình nha tạm với các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật như nhà lắp

ap kết cấu nhẹ, tim lớn, tắm nhỏ, khung bê tông, nhà xây gạch mãi lợp ngồi.

Fibro, tôn khả năng về nguồn lực của nhà thầu Mục tiêu chọn phương án nhà tam có điện tích sử dụng tối đa với điều kiện chỉ phí xây đựng nhỏ nhất Đây là bài

toán QHTT có thé giải bằng phương pháp đơn hình.

~ Bai toán phân phổi nguyên liệu (phân bổ tải nguyên)

Bài toán dat ra là cần phân phối vật liệu xây dựng cho các hạng mục trên công

trường xây dựng sao cho có lợi nhất.

“hit lp bài toán cần biễt các gi tr của hàm lợi ích

“Giải quyết bài toán bằng quy hoạch động cần thực hiện ác thủ tục sau:

= Chia quả trình phân phổi thinh nhiều giai đoạn bằng các thời điểm:

‘Tim ra các trang thải tại mỗi thời điểm,

~ Tim phương trình trang thái của hệ thống được xét;

‘Tim được phương án phân phối tối.

‘Qué trình phân phối tối wa là lộ trình edn tim để cho hàm mục tiêu lớn nhất

Bài ton lập kế hoạch sn xuất trên công trường;

Mục tiêu bài toán lập kế hoạch sản xuất cho từng kỳ theo tiến độ thi công để có

ấp nhất Bài toán được giải theo phương pháp quy hoạch động

~_ Các bài toán nêu trên có thể ứng dụng để tinh toán các chỉ tiêu làm cơ sở để lựa

chon MBCTXD hợp lý Tuy nhiên việc ứng dụng vào thiết kể bổ tei MBCTXD

công trình thay lợi, thủy điện cin phải được nghiên cứu để bổ sung các điều kiệnbịnhằm phân ánh được đã y đủ các đặc thù riêng của công tình thủy lợi, thủydiện

~_ Các bai toán nêu trên vẫn nặng vé lý thuyết, còn dé ứng dụng vảo thực tiễn trong sản xuất cần phải được đưa vào mô hình toán diy đủ các thông tin cần thết phản ánh thực tẾ sản xuất xây dựng trên công trường,

Một trong những đặc thủ riêng của MBCTXD công trình thủy lợi, thúy điện làsông tác vận chuyển rất lớn, đồi hỏi hệ thống đường vận chuyển, thiết bị vận

chuyển và phương án vận chuyển như thé nào để đảm bảo mục tiêu trong vi

thực hiện iến độ, đến chất lượng công trinh, an toàn trong thi công và gi thành công trình, thé nhưng hiện tại vẫn chua có một bai toán nảo để giải quyết vấn để đồ, Cần thiết phải xây dựng bài toán lựa chọn tuyển đường vận chuyển tôi ưu

trên công trường.