ƯU HOÁ TRONG ĐIỀU PHỐI ĐẤT ĐÁ TRONG THI CÔNG ĐƯỜNG

ƯU HOÁ TRONG ĐIỀU PHỐI ĐẤT ĐÁ TRONG THI CÔNG ĐƯỜNG

Họ và tên: Nguyễn Hoàng ThaoLớp: Xây dựng Công trình Giao thông K9Bài 1: Tối u hoá trong điều phối đất đá trong thi công đờng.Phần 1 : Thuyết minh.I. Mục tiêu của bài toán.a) Giới thiệu về bài toán.Hiện nay trong thiết kế, tổ chức thi công và thi công đờng ôtô công tác điều phối đất có một ý nghĩa quan trọng ảnh hởng đến giá thành và thời gian thi công công trình. Nó đặc biệt quan trọng ở những nơi mà nguồn vật liệu tại chỗ có thể tận dụng đợc, chỗ cho phép đổ đất đá thải ở xa công trình. Lợng đất, đá đào ra có thể tận dụng để đắp nền đờng, sản xuất cấp phối đá dăm, dùng để xây các công trình nh rãnh thoát nớc, móng cống, gia cố taluy Giá thành công trình sẽ giảm đi rất nhiều nếu tận dụng đợc vật liệu tại chỗ. Mục tiêu của bài toán là khối lợng vật liệu tận dụng đợc là lớn nhất, khối lợng vật liệu đổ đi x Km là nhỏ nhất.Trong bài tập này tôi lấy một ví dụ cụ thể đã đợc sử dụng trong thực tế: Công tác điều phối đất đá trong Thiết kế kỹ thuật thi công Dự án xây dựng các tuyến đ ờng ngoài công trờng phục vụ xây dựng thuỷ điện Sơn La.b) Danh mục số liệu đầu vào:Đó là các khối lợng đất đắp, khối lợng đá xây công trình, khối lợng cấp phối đá dăm, khối lợng đá dăm tiêu chuẩn làm móng đờng tận dụng đợc từ nguồn vật liệu tại chỗ ứng với mỗi Km ký hiệu xi. xi chính là các biến thiết kế.II. Phơng pháp giải.a) Thiết lập các điều kiện ràng buộc.Từ kết quả thiết kế ta có khối lợng đào đất, đào đá, khối lợng đắp đất, đắp đá, khối lợng đá xây công trình, khối lợng đá dăm tiêu chuẩn, khối lợng cấp phối đá dăm dùng để đắp nền đờng. Nếu đất đá đào ra đảm bảo chất lợng thì sẽ tận dụng để xây dựng. Trong trờng hợp vật liệu không tận dụng đợc thì ta sẽ phải chuyển vật liệu từ nơi khác đến và đổ đất đá thừa không tận dụng đợc ra chỗ cho phép đổ phế thải xây dựng.b) Yêu cầu: Lợng vật liệu tận dụng để đắp, chế biến vật liệu xây dựng, xây công trình là lớn nhất có thể. Khối lợng phế thải xây dựng x Km đổ đi là nhỏ nhất.Trờng hợp khối lợng đất đá đào ra nhỏ hơn khối lợng vật liệu cần thiết cho công trình thì khối lợng vật liệu tận dụng đợc bằng khối lợng đất đá đào x k (k là hệ số tận dụng vật liệu k < 1).xi = Đi x ktrong đó: Đi là khối lợng đất đá đào ra ứng với từng Km.Khối lợng đất đá không tận dụng đợc đổ đi là: Si = Đi (1-k).Trờng hợp khối lợng đất đá đào ra lớn hơn khối lợng vật liệu cần thiết cho công trình thì khối lợng vật liệu tận dụng đợc bằng khối lợng vật liệu dùng để xây dựng công trình.xi = MiMi: Khối lợng vật liệu cần thiết cho từng Km.Khối lợng đất đá đào ra thừa đổ đi của từng Km là: Si = Đi -Mic) Xác định hàm mục tiêu.Điều kiện là : xi = max. Si . Li = min.Li: Chiều dài quãng đờng vận chuyển vật liệu ra vị trí cho phép đổ của từng Km.d) Nhập số liệu đầu vào.Số liệu đầu vào là khối lợng đất đá đào ra, khối lợng vật liệu xây dựng cần thiết của từng Km, hệ số tận dụng vật liệu k, địa điểm đổ vật liệu (trong trờng hợp không cho phép vận chuyển ngang đổ đi).III. Thuật toán.Để giải quyết bài toán này ta có thể sử dụng các ngôn ngữ lập trình thông dụng nh Turbo Pascal, Turbo C, C++ hay phần mềm ứng dụng Excell. Trong nội dung bài tập này Excell có công cụ rất mạnh để giải quyết là chức năng Solver tìm các giải pháp tối u cho các bài toán phức tạp nhiều biến số và giới hạn.Những lý do chính để chọn phần mềm Excell làm công cụ giải quyết bài toán là:Đây là phần mềm tính toán thông dụng nhất trong lĩnh vực xây dựng cơ bản mà hầu hết các máy tính đều cài sẵn, các kỹ s đều sử dụng thành thạo phần mềm này. Có thể kết hợp các tiện ích khác của Excell để giải quyết các vấn đề khác của bài toán nh link số liệu đầu vào, vẽ biểu đồ điều phốiPhần 2 : Ví dụ minh họaVí dụ đợc nêu trong bài tập này là công tác điều phối đất đá trong Thiết kế kỹ thuật thi công Dự án xây dựng các tuyến đờng ngoài công trờng phục vụ xây dựng thuỷ điện Sơn La. Từ khối lợng đào, khối lợng đắp, khối lợng đá xây công trình,địa điểm cho phép đổ vật liệu thừa ta có bảng điều phối đất đá và sơ đồ điều phối đất đá. Tuy nhiên do bài toán điều phối đất là một bài toán quá phức tạp vì có nhiều biến số, thông số đầu vào và quan hệ giữa các biến số nên việc áp dụng chức năng solver để tìm ra giải pháp tối u một cách tổng thể cho bài toán vẫn cha thực hiện đợc mà các kết quả thu đợc thông qua các tính toán tối u riêng lẻ cho từng hạng mục. . nay trong thi t kế, tổ chức thi công và thi công đờng ôtô công tác điều phối đất có một ý nghĩa quan trọng ảnh hởng đến giá thành và thời gian thi công công. vào, vẽ biểu đồ điều phốiPhần 2 : Ví dụ minh họaVí dụ đợc nêu trong bài tập này là công tác điều phối đất đá trong Thi t kế kỹ thuật thi công Dự án xây