luận án tiến sĩ quản lý xây dựng nghiên cứu phương pháp xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng hiệu quả kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Nguyễn Cảnh Cường NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG CHIẾN LƯỢC TỔ CHỨC XÂY DỰNG HIỆU QUẢ KẾT CẤU HẠ TẦNG CÁC KHU ĐÔ THỊ MỚI Chuyên ngành : Qu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

Nguyễn Cảnh Cường

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG CHIẾN LƯỢC

TỔ CHỨC XÂY DỰNG HIỆU QUẢ KẾT CẤU HẠ TẦNG CÁC

KHU ĐÔ THỊ MỚI

Chuyên ngành : Quản lý xây dựng

Mã số : 9580302

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

Hà Nội - Năm 2021

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

Nguyễn Cảnh Cường

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG CHIẾN LƯỢC

TỔ CHỨC XÂY DỰNG HIỆU QUẢ KẾT CẤU HẠ TẦNG CÁC

KHU ĐÔ THỊ MỚI

Chuyên ngành : Quản lý xây dựng

Mã số : 9580302

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

1 PGS.TS Bùi Trọng Cầu

2 GS.TS Nguyễn Huy Thanh

Hà Nội - Năm 2021

LỜI CẢM ƠN

Để có thể hoàn thành luận án này, ngoài sự cố gắng của bản thân còn có

sự hướng dẫn nhiệt tình của quý Thầy Cô, sự động viên ủng hộ của gia đình

và bạn bè

Tôi muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy hướng dẫn: Thầy PGS.TS Bùi Trọng Cầu và Thầy GS.TS Nguyễn Huy Thanh đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành luận án

Tôi cũng xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến Ban Giám hiệu trường Đại học Xây dựng, Khoa Đào tạo Sau Đại học, Khoa Kinh tế & Quản lý xây dựng và các đơn vị liên quan đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập nghiên cứu và thực hiện luận án

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã luôn động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành luận án

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của tôi

Các thông tin, số liệu trong luận án là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng, cụ

thể, các trích dẫn theo đúng quy định Kết quả nghiên cứu trong luận án là

khách quan, trung thực, chưa từng có ai công bố trong bất kỳ công trình nào

khác

Hà Nội, ngày tháng … năm 2021

TÁC GIẢ

Nguyễn Cảnh Cường

MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Lời cảm ơn i

Lời cam đoan ii

Danh mục các chữ viết tắt……… vi

Danh mục các hình vẽ……… viii

Danh mục các bảng……… ix

MỞ ĐẦU……… 1

1.Lý do chọn đề tài ……… 1

2.Mục đích nghiên cứu và mục tiêu nghiên cứu……… 3

3.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu……… 4

4.Cơ sở khoa học của nghiên cứu ………4

5.Phương pháp nghiên cứu……… 5

6.Những đóng góp mới của luận án……… 6

7.Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn……… 6

8.Kết cấu của luận án……… 7

CHƯƠNG 1TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN - THỰC TRẠNG XÂY DỰNG KẾT CẤU HẠ TẦNG CÁC KHU ĐÔ THỊ MỚI Ở VIỆT NAM……… 9

1.1 Tổng quan các nghiên cứu có liên quan 9

1.1.1 Tổng quan các nghiên cứu có liên quan trên thế giới 9

1.1.2 Tổng quan các nghiên cứu có liên quan ở Việt Nam 22

1.1.3 Nhận xét các nghiên cứu có liên quan và xác định khoảng trống nghiên cứu……… .29

1.2Thực trạng xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới ở Việt Nam 31

1.2.1 Tình hình phát triển đô thị ở Việt Nam trong thời gian qua .31

1.2.2 Thực trạng xác định chiến lược và lập kế hoạch xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới ở Việt Nam 33

1.2.3 Thực tế xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới ở Việt Nam 38

1.2.4 Nhận xét thực trạng xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới ở Việt Nam 44

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG CHIẾN LƯỢC TỔ CHỨC XÂY DỰNG HIỆU QUẢ KẾT CẤU HẠ TẦNG CÁC KHU ĐÔ THỊ MỚI 48 2.1 Các khái niệm cơ bản 48

2.1.1 Quy hoạch đô thị 48

2.1.2 Đơn vị ở 48

2.1.3 Khu đô thị mới 49

2.1.4 Kết cấu hạ tầng đô thị 50

2.1.5 Kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới 50

2.1.6 Chiến lược tổ chức xây dựng 54

2.2 Các yếu tố xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới 57

2.2.1Mục tiêu đầu tư của chủ đầu tư 58

2.2.2Kế hoạch chuyển nhượng quyền sử dụng đất có hạ tầng 59

2.2.3 Địa điểm xây dựng các khu đô thị mới 60

2.2.4 Sự đa dạng của quy mô các khu đô thị mới 60

2.2.5 Sự đa dạng của phân chia không gian thi công kết cấu hạ tầng 61

2.2.6 Sự đa dạng về trình tự thi công kết cấu hạ tầng 62

2.2.7 Sự đa dạng về mặt kỹ thuật thi công kết cấu hạ tầng 63

2.3 Mô hình toán học của chiến lược tổ chức xây dựng tối ưu kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới 64

2.3.1 Bài toán xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng tối ưu kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới 64

2.3.2 Mô hình toán học tổng quát 65

2.3.3 Mô hình toán học cho trường hợp một mục tiêu 68

2.3.4 Mô hình toán học cho trường hợp đa mục tiêu 74

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG CHIẾN LƯỢC TỔ CHỨC XÂY DỰNG HIỆU QUẢ KẾT CẤU HẠ TẦNG CÁC KHU ĐÔ THỊ MỚI 82 3.1 Bản chất toán học của xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới 82

3.1.1 Lý thuyết quy hoạch lịch 82

3.1.2 Bài toán quy hoạch lịch trong xây dựng 84

3.1.3 Kết luận về bản chất toán học của xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới 85

3.2 Các phương pháp cổ điển giải bài toán quy hoạch lịch trong xây dựng 86

3.2.1 Phương pháp “ thực nghiệm - thống kê toàn mẫu” 86

3.2.2 Phương pháp giải thuật (heuristic) 87

3.3 Đề xuất phương pháp giải bài toán xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới 87

3.3.1 Khái niệm về lý thuyết quy hoạch động 87

3.3.2 Cơ sở khoa học đề xuất phương pháp kết hợp lý thuyết quy hoạch động và quy hoạch lịch 89 3.4 Phương pháp kết hợp lý thuyết quy hoạch động và quy hoạch lịch xây

dựng chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới 91

3.4.1 Thiết lập trục thời gian tính toán 91

3.4.2 Phân chia giai đoạn tính toán……… 92

3.4.3 Xây dựng các phương án và tính toán ở giai đoạn N 95

3.4.4 Xây dựng các phương án và tính toán ở giai đoạn (N-1) 101

3.4.5 Xây dựng các phương án và tính toán cho các giai đoạn từ giai đoạn (N-2) đến giai đoạn 1 102

3.5 Trình tự áp dụng phương pháp đề xuất xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng hiệu quả kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới 103

3.5.1 Phân tích các số liệu ban đầu 103

3.5.2 Định hướng xây dựng tổng quát 103

3.5.3 Lập danh mục công việc, xác định thời gian thực hiện các công việc 105 3.5.4 Xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng hiệu quả kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới 107

3.5.5 Tính toán các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật 109

3.6 Áp dụng phương pháp đề xuất cho các trường khác 109

3.7 Bàn luận về phương pháp đề xuất 111

CHƯƠNG 4 ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỀ XUẤT XÂY DỰNG CHIẾN LƯỢC TỔ CHỨC XÂY DỰNG KẾT CẤU HẠ TẦNG CHO KHU ĐÔ THỊ MỚI UTYSIS 113

4.1 Giới thiệu khái quát về dự án 113

4.2 Phân tích các số liệu ban đầu 114

4.3 Định hướng xây dựng tổng quát kết cấu hạ tầng của khu đô thị Utysis 116 4.4 Lập danh mục các công việc, tính toán thời gian thực hiện công việc 117 4.5 Thiết lập trục thời gian tính toán……… 122

4.6 Phân chia giai đoạn tính toán 122

4.7 Xây dựng các phương án và thực hiện tính toán 123

4.7.1 Xây dựng các phương án và tính toán ở giai đoạn 3 123

4.7.2 Xây dựng các phương án và tính toán ở giai đoạn 2 130

4.7.3 Xây dựng các phương án và tính toán ở giai đoạn 1 134

4.7.4 Kiểm tra điều kiện ràng buộc 136

4.8 Xác định các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật 136

KẾT LUẬN 139

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 141

TÀI LIỆU THAM KHẢO 142 PHỤ LỤC PL1

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

KCHT Kết cấu hạ tầng

CN QSD Chuyển nhƣợng quyền sử dụng đất có hạ tầng

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 2 - 1 Các thành phần chức năng trong ĐVO 49

Hình 2 - 2 Chu kỳ của dự án xây dựng 56

Hình 2 - 3 Các thời điểm thanh toán chi phí thi công xây dựng 70

Hình 2 - 4 Doanh thu và chi phí xây dựng ở các kỳ 74

Hình 3 - 1 Trục thời gian tính toán 91

Hình 3 - 2 Phân chia các giai đoạn tính toán chính 94

Hình 3 - 3 Phân chia giai đoạn tính toán ĐTM nhiều ĐVO 95

Hình 3 - 4 Khả năng 1 của trình tự thi công 96

Hình 3 - 5 Khả năng 2 của trình tự thi công 96

Hình 3 - 6 Khả năng 1 của không gian thi công 97

Hình 3 - 7 Khả năng 2 của không gian thi công 97

Hình 3 - 8 Phương án 1 chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng 98

Hình 3 - 9 Phương án 2 chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng 98 Hình 3 - 10 Sơ đồ tính toán của phương pháp đề xuất 104

Hình 4 - 1 Trục thời gian tính toán khu đô thị mới Utysis 122

Hình 4 - 2 Phân chia giai đoạn tính toán khu đô thị mới Utysis 123

Hình 4 - 3 Phương án 1 của giai đoạn 3 124

Hình 4 - 4 Phương án 2 của giai đoạn 3 126

Hình 4 - 5 Phương án 3 của giai đoạn 3 127

Hình 4 - 6 Phương án 4 của giai đoạn 3 128

Hình 4 - 7 Phương án 5 của giai đoạn 3 129

Hình 4 - 8 Phương án 1 của giai đoạn 2 131

Hình 4 - 9 Phương án 2 của giai đoạn 2 132

Hình 4 - 10 Phương án 3 của giai đoạn 2 132

Hình 4 - 11 Phương án 4 của giai đoạn 2 133

Hình 4 - 12 Phương án 1 của giai đoạn 1 134

Hình 4 - 13 Phương án 2 của giai đoạn 1 135

Hình 4 - 14 Phương án 3 của giai đoạn 1 135

Hình 4 - 15 Phương án chiến lược tổ chức xây dựng hiệu quả 138

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1 - 1 Quy hoạch sử dụng đất của dự án Sao Mai 34

Bảng 1 - 2 Quy hoạch sử dụng đất của dự án An Sinh 36

Bảng 1 - 3 Quy hoạch sử dụng đất của dự án Thiên Phong 37

Bảng 1 - 4 Quy hoạch sử dụng đất của dự án khu ĐTM NH-TH 37

Bảng 1 - 5 Thực trạng lập kế hoạch xây dựng KCHT 45

Bảng 2 - 1 Các giá trị của chỉ số ngẫu nhiên RI 78

Bảng 4 - 1 Bảng quy hoạch sử dụng đất khu ĐTM Utysis 113

Bảng 4 - 2 Giá đất theo kế hoạch CN QSD 115

Bảng 4 - 3 Các đợt thanh toán cho nhà thầu 116

Bảng 4 - 4 Định mức dự toán cho công tác lát vỉa hè 117

Bảng 4 - 5 Thời gian thực hiện các công việc 119

Bảng 4 - 6 Thời gian thực hiện các công việc ở khu vực thi công 1 120

Bảng 4 - 7 Thời gian thực hiện các công việc ở khu vực số 2 121

Bảng 4 - 8 Bảng tính giá trị hàm mục tiêu của phương án 125

Bảng 4 - 9 Giá trị hàm mục tiêu các phương án ở giai đoạn 3 130

Bảng 4 - 10 Giá trị hàm mục tiêu của các phương án ở giai đoạn 2 134

Bảng 4 - 11 Giá trị hàm mục tiêu của các phương án ở giai đoạn 1 136

Bảng 4 - 12 Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của phương án 137

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Đầu tư xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới là một loại dự án xây dựng khá phổ biến trên thế giới và phát triển mạnh mẽ ở nước ta trong hơn hai thập kỷ qua Việc đầu tư xây dựng kết cấu hạ tầng cho các khu đô thị mới để bán hoặc chuyển nhượng quyền sử dụng đất vừa bảo đảm việc xây dựng và phát triển đô thị theo qui hoạch thống nhất vừa bảo đảm quyền tự do

và ý thích xây dựng công trình trong các lô đất của người sở hữu, tạo sự đa dạng của các công trình trong khuôn khổ qui hoạch chung về không gian và kiến trúc cảnh quan Ngoài ra, việc đầu tư xây dựng kết cấu hạ tầng cho các khu đô thị mới cũng bảo đảm cho các hệ thống kết cấu hạ tầng được xây dựng đồng bộ và kết nối với các hệ thống kết cấu hạ tầng chung theo qui hoạch Theo Cục phát triển đô thị, Bộ Xây dựng, cho đến năm 2017, toàn quốc

đã và đang xây dựng 4.438 dự án khu đô thị mới, dự án phát triển nhà [14] Bên cạnh những thành tựu to lớn đạt được từ việc đầu tư xây dựng các khu đô thị mới như tạo môi trường sống văn minh hiện đại cho người dân, tạo công

ăn việc làm và góp phần đáng kể vào tăng trưởng kinh tế vv, việc đầu tư xây dựng kết cấu hạ tầng cho các khu đô thị mới để chuyển nhượng quyền sử dụng đất ở nước ta đã bộc lộ nhiều bất cập Chẳng hạn, nhiều dự án triển khai thi công rồi phải dừng lại do thiếu vốn Nhiều dự án không khớp nối được hạ tầng kỹ thuật, gây ngập úng các khu vực lân cận hoặc không có nước, điện cho người dân sử dụng vv Nhiều dự án chuyển nhượng quyền sử dụng đất ngay khi Qui hoạch chi tiết tỉ lệ 1/500 được duyệt và chủ đầu tư tiến hành xây dựng cầm chừng để chiếm dụng vốn Vì vậy, ngày 15 tháng 5 năm 2014, Thủ

tướng chính phủ đã ban hành Nghị định số 43/2014/NĐ-CP Quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Đất đai qui định “Chủ đầu tư dự án phải hoàn

thành việc đầu tư xây dựng KCHT gồm các công trình dịch vụ, công trình hạ

tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội theo quy hoạch chi tiết xây dựng 1/500 đã được phê duyệt; đảm bảo kết nối với hệ thống hạ tầng chung của khu vực trước khi thực hiện việc chuyển nhượng quyền sử dụng đất cho người dân tự xây dựng nhà ở”[10]

Trong số các vấn đề bất cập liên quan tới đầu tư xây dựng kết cấu hạ tầng cho các khu đô thị ở nước ta trong những năm qua, tổ chức xây dựng không hợp lý là một trong những vấn đề gây ra nhiều bất cập Những bất cập điển hình bao gồm việc gây ra ngập úng các khu vực lận cận trong quá trình xây dựng kết cấu hạ tầng; san nền xong lại chuyển đất thừa đi hoặc ngược lại, hoặc san nền xong lại đào lên xử lý đất yếu, đào hồ; trình tự thi công không hợp lý dẫn tới kéo dài thời gian xây dựng hoặc làm xong đường, hè lại đào lên

để thi công đường dây đường ống kỹ thuật vv Trong rất nhiều dự án, việc tổ chức xây dựng không hợp lý ngoài việc gây lãng phí chi phí xây dựng còn gây ứ đọng vốn đầu tư của chủ đầu tư và chậm phát huy hiệu quả xã hội của

dự án do không tính tới chiến lược chuyển nhượng quyền sử đất có hạ tầng theo đợt

Trên thế giới và ở nước ta, việc nghiên cứu về kỹ thuật và tổ chức xây dựng cho từng hạng mục hay hệ thống hạ tầng riêng biệt như san nền, các hệ thống giao thông, cấp nước, thoát nước, cấp điện, chiếu sáng, thông tin liên lạc vv đã được thực hiện rất nhiều Tuy nhiên, các nghiên cứu này thường dừng lại ở khía cạnh “kỹ thuật thi công” và dưới góc độ của nhà thầu thi công xây lắp Cho tới nay, vẫn chưa có nghiên cứu chuyên sâu về tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng cho các khu đô thị mới để chuyển nhượng quyền sử dụng đất

có hạ tầng một cách hiệu quả nhất dưới góc độ của chủ đầu tư

Mặc dù việc tổ chức xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới là tổ chức xây dựng trong không gian hai chiều nhưng nó lại có những đặc điểm

riêng, rất phức tạp Thứ nhất, diện công tác kết cấu hạ tầng thường rất lớn Thứ hai, kết cấu hạ tầng có ảnh hưởng tới các khu vực lân cận và các công

trình hạ tầng có liên quan.Thứ ba, các hạng mục công trình đòi hỏi các đơn vị

có chuyên môn rất khác nhau đảm nhận với các yêu cầu và qui tắc kỹ thuật rất

khác nhau Thứ tư, trình tự thi công trong nhiều hợp là bắt buộc những cũng

có thể thay đổi tùy theo dự án vv Thứ năm, từ quan điểm của chủ đầu tư việc

nghiên cứu chiến lược đưa các dự án xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới vào sử dụng từng phần nhằm mang lại hiệu quả cao nhất cũng là một vấn

đề phức tạp

Vì vậy, việc nghiên cứu phương pháp xây dựng chiến lược tổ chức xây

dựng hiệu quả kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới trên quan điểm lợi ích của

chủ đầu tư là một vấn đề quan trọng và cần thiết

2 Mục đích nghiên cứu và mục tiêu nghiên cứu

Mục đích nghiên cứu

Mục đích nghiên cứu của luận án là xây dựng phương pháp xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng hiệu quả kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới trên quan điểm lợi ích của chủ đầu tư

Mục tiêu nghiên cứu

Các mục tiêu nghiên cứu của luận án như sau:

- Phân tích, đánh giá các nghiên cứu có liên quan để xác định các ưu điểm

có thể kế thừa và các tồn tại, hạn chế cần nghiên cứu;

- Điều tra, khảo sát các khu đô thị mới, đánh giá thực trạng công tác lập kế hoạch xây dựng trong nghiên cứu khả thi và thực tế xây dựng kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới ở Việt Nam;

- Xây dựng các mô hình toán học của chiến lược tổ chức xây dựng tối ưu kết cấu hạ tầng các khu đô thị mới;

- Xây dựng phương pháp xây dựng chiến lược tổ chức xây dựng kết cấu

hạ tầng các khu đô thị mới đúng đắn về lý thuyết, có thể dễ dàng áp dụng trong thực tế;