Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết độ tin cậy trong lập và quản lý tiến độ 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 THỦY LỢI NGUYỄN VĂN SƠN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY TRONG LẬP VÀ QUẢN LÝ TIẾN ĐỘ THI CƠNG CÁC CƠNG TRÌNH THỦY LỢI, THỦY ĐIỆN Ở VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN VĂN SƠN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY TRONG LẬP VÀ QUẢN LÝ TIẾN ĐỘ THI CƠNG CÁC CƠNG TRÌNH THỦY LỢI, THỦY ĐIỆN Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình thủy Mã số: 9580202 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN HỮU HUẾ HÀ NỘI, NĂM 2020 LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan công trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức nào.Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận án Nguyễn Văn Sơn i LỜI CÁM ƠN Xin gửi lời cảm ơn tới Ban Giám Hiệu; Khoa Cơng trình; Bộ mơn cơng nghệ quản lý xây dựng, Viện kỹ thuật cơng trình, Phòng, Ban trường ln tạo điều kiện tốt để tác giả hoàn thiện luận án Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới đơn vị, tổ chức, cá nhân tham gia cung cấp số liệu để hồn thiện luận án Xin cảm ơn bạn bè, anh chị em đồng nghiệp ngồi trường có động viên, chia sẻ giúp đỡ tác giả suốt thời gian vừa qua Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn tới người thân gia đình ln ủng hộ tạo điều kiện tốt để tác giả hoàn thành luận án ii MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH CÁC THUẬT NGỮ x MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4 Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Cách tiếp cận 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.5.1 Ý nghĩa khoa học 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn 1.6 Cấu trúc luận án CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC LẬP VÀ QUẢN LÝ TIẾN ĐỘ THI CÔNG 1.1 Tổng quan lập quản lý tiến độ thi công 1.1.1 Khái niệm tiến độ thi công 1.1.2 Các phương pháp lập thể tiến độ thi công 1.1.3 Quản lý tiến độ thi công xây dựng phương pháp Giá trị thu Earned Value Management (EVM) 13 1.2 Đánh giá công tác lập quản lý tiến độ thi cơng cơng trình thủy lợi, thủy điện Việt Nam 15 1.2.1 Phương pháp lập tiến độ thi công 15 1.2.2 Xác định thời gian thi công lập tiến độ thi công 16 1.2.3 Công tác quản lý tiến độ thi công 18 1.2.4 Tình hình nguyên nhân chậm tiến đợ thi cơng cơng trình thủy lợi, thủy điện 19 1.3 Phân tích kết nghiên cứu có liên quan lập quản lý tiến độ thi cơng 23 1.3.1 Các kết nghiên cứu ngồi nước 23 1.3.2 Các kết nghiên cứu nước 25 1.4 Phân tích sở khoa học tốn tiến độ thi cơng 28 iii 1.4.1 Tiến độ thi công chấp nhận đặc trưng ngẫu nhiên nhân tố 29 1.4.2 Tiến độ thi công chịu ảnh hưởng nhiều nhân tố 29 1.4.3 Chịu ảnh hưởng định người 30 1.4.4 Tiến độ thi công phải chấp nhận rủi ro 30 1.4.5 Tiến đợ thi cơng có nhu cầu dự báo cao 30 1.5 Phân tích định hướng nghiên cứu 30 Kết luận chương 34 CHƯƠNG LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH THỜI GIAN THỰC HIỆN CÔNG VIỆC TRONG LẬP VÀ QUẢN LÝ TIẾN ĐỘ THI CÔNG 35 2.1 Khái niệm lý thuyết độ tin cậy 35 2.2 Một số khái niệm xác suất thống kê 36 2.2.1 Biến cố ngẫu nhiên 36 2.2.2 Biến ngẫu nhiên 36 2.2.3 Biến ngẫu nhiên phân phối chuẩn 37 2.2.4 Hàm đối số ngẫu nhiên 38 2.2.5 Xử lý thống kê 38 2.2.6 Độ tin cậy hệ thống 42 2.3 Các phương pháp dự báo thời gian thực công việc lập quản lý tiến độ thi công 44 2.3.1 Phương pháp ngoại suy xu hướng 45 2.3.2 Phương pháp chuyên gia 45 2.3.3 Phương pháp mô 46 2.3.4 Phương pháp mô số Monte-Carlo 47 2.4 Phương pháp đánh giá mức độ ảnh hưởng nhân tố đến thời gian thi công lập quản lý tiến độ thi công 51 2.4.1 Các bước đánh giá mức độ ảnh hưởng nhân tố đến thời gian thi công 51 2.4.2 Xây dựng sở lý thuyết nhân tố rủi ro ảnh hưởng đến thời gian thi công51 2.4.3 Xác định nhân tố rủi ro gây kéo dài thời gian thi cơng cơng việc cơng trình thủy lợi, thủy điện 54 2.4.4 Xác lập mơ hình nghiên cứu 63 2.4.5 Xây dựng, thiết kế bảng khảo sát 65 iv 2.4.6 Phần mềm phân tích thống kê phương pháp phân tích hồi quy tuyến tính 71 2.5 Phương pháp nghiên cứu xây dựng xác suất thời gian hoàn thành cơng việc thi cơng cơng trình thủy lợi, thủy điện 72 2.5.1 Các dạng phân phối xác suất thường dùng xác định thời gian thực công việc 72 2.5.2 Phương pháp thu thập liệu thời gian hồn thành cơng việc lập tiến độ thi công 73 Kết luận chương 74 CHƯƠNG XÁC ĐỊNH THỜI GIAN THỰC HIỆN CƠNG VIỆC CĨ XÉT ĐẾN TÁC ĐỘNG CỦA CÁC NHÂN TỐ RỦI RO TRONG LẬP VÀ QUẢN LÝ TIẾN ĐỘ THI CÔNG 75 3.1 Khảo sát nhân tố rủi ro gây kéo dài thời gian thực công việc lập quản lý tiến độ thi công 75 3.1.1 Kết thu thập mẫu khảo sát 75 3.1.2 Các bước thực phân tích kết mẫu khảo sát .75 3.1.3 Phân tích tần suất biến định tính 77 3.1.4 Phân tích nhân tố khám phá (EFA) 85 3.1.5 Kiểm định thang đo cho nhóm nhân tố sau hiệu chỉnh 93 3.1.6 Mô hình điều chỉnh 97 3.1.7 Thiết lập phương trình hồi quy 97 3.2 Phân tích, đánh giá mức độ ảnh hưởng nhân tố rủi ro gây kéo dài thời gian thực công việc lập quản lý tiến độ thi công 104 3.2.1 Nhân tố liên quan đến kỹ thuật 104 3.2.2 Nhân tố liên quan đến tác động bất thường công trường .105 3.2.3 Nhân tố liên quan đến thiết kế 105 3.2.4 Nhân tố liên quan đến vấn đề quy trình thực .106 3.2.5 Nhân tố liên quan đến người 106 3.2.6 Nhân tố liên quan đến pháp lý 107 3.3 Kết thu thập, phân tích xác suất thời gian thi cơng cơng việc cơng trình thủy lợi, thủy điện Việt Nam 108 3.3.1 Thu thập thời gian thi công cơng việc 108 3.3.2 Phân tích thống kê thời gian thực cơng việc 112 Kết luận chương 115 v CHƯƠNG LẬP VÀ QUẢN LÝ TIẾN ĐỘ THI CƠNG CƠNG TRÌNH THỦY LỢI, THỦY ĐIỆN Ở VIỆT NAM SỬ DỤNG LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY .117 4.1 Lập tiến độ thi cơng cơng trình thủy lợi, thủy điện Việt Nam sử dụng mô Monte-Carlo (MCS) 117 4.1.1 Sự khác biệt PERT, CPM MCS 117 4.1.2 Quy trình mơ Monte-Carlo 118 4.1.3 Lập tiến đợ thi cơng cơng trình thủy lợi sử dụng mô Monte-Carlo 121 4.1.4 Đánh giá độ tin cậy bảng tiến độ thi công theo mô Monte- Carlo 126 4.2 Quản lý tiến độ thi cơng cơng trình thủy lợi, thủy điện Việt Nam theo lý thuyết độ tin cậy 130 4.2.1 Lập đánh giá độ tin cậy tiến độ thi công 130 4.2.2 Quản lý giảm thiểu rủi ro nhằm tăng độ tin cậy tiến độ thi công 131 4.3 Lập tiến độ thi cơng cho cơng trình Hồ Thác Chuối kiểm toán kết nghiên cứu 137 4.3.1 Lựa chọn cơng trình thực tế để kiểm nghiệm kết 137 4.3.2 Giới thiệu cơng trình 137 4.3.3 Lập tiến độ thi công sở 140 4.3.4 Xác định rủi ro tác đợng đến thời gian hồn thành công việc 145 4.3.5 Mô tiến độ thi công theo Monte-Carlo 147 4.3.6 Tính tốn số đợ tin cậy 148 Kết luận chương 151 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 153 Những kết đạt Error! Bookmark not defined Những đóng góp Error! Bookmark not defined Tồn hướng phát triển Error! Bookmark not defined Kiến nghị Error! Bookmark not defined DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 154 vi DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1-1 Tiến độ thi công theo sơ đồ đường thẳng Hình 1-2 Tiến độ thi công công việc theo sơ đồ xiên Hình 1-3 Phân phối thời gian hồn thành cơng việc PERT .10 Hình 1-4 Sơ đồ nghiên cứu 33 Hình 2-1 Các bước nghiên cứu đánh giá mức độ ảnh hưởng nhân tố đến thời gian thi công 51 Hình 2-2 Mơ hình nghiên cứu giả thuyết 64 Hình 2-3 Phân phối thời gian thực công việc theo dạng tam giác .73 Hình 3-1 Biểu đồ thể thời gian cơng tác cá nhân tham gia khảo sát .81 Hình 3-2 Biểu đồ thể địa điểm công tác cá nhân tham gia khảo sát 81 Hình 3-3 Biểu đồ thể bậc học đào tạo cá nhân tham gia khảo sát 81 Hình 3-4 Biểu đồ thể vai trò đảm nhận công tác cá nhân tham gia khảo sát 81 Hình 3-5 Biểu đồ thể vị trí đảm nhiệm cá nhân tham gia khảo sát .81 Hình 3-6 Biểu đồ thể loại hình cơng trình xây dựng tham gia nhiều cá nhân tham gia khảo sát 81 Hình 3-7 Biểu đồ thể mối liên hệ Kinh nghiệm làm việc bậc học đào tạo qua cá nhân thuộc mẫu khảo sát 82 Hình 3-8 Biểu đồ thể mối liên hệ Vị trí đảm nhiệm bậc học đào tạo qua cá nhân thuộc mẫu khảo sát 83 Hình 3-9 Biểu đồ thể mối liên hệ Vị trí đảm nhiệm kinh nghiệm làm việc cá nhân thuộc mẫu khảo sát 84 Hình 3-10 Mơ hình điều chỉnh 97 Hình 3-11 Kết kiểm định mơ hình lý thuyết 104 Hình 3-12 Biểu đồ phân phối xác suất công việc đào đất cấp máy đào 115 Hình 4-1 Dạng phân phối xác suất thời gian thi công 118 Hình 4-2 Trình tự mơ Monte-Carlo 118 Hình 4-3 Các bước lập tiến độ thi cơng theo lý thuyết độ tin cậy 121 Hình 4-4 Ngun tắc mơ Monte-Carlo 123 Hình 4-5 Sơ đồ mơ tả q trình thực mơ 125 Hình 4-6 Xác suất dự án theo thời gian 126 Hình 4-7 Hồ Thác Chuối hồn thành 137 Hình 4-8 Tiến độ thi cơng theo sơ đồ mạng cơng trình hồ Thác Chuối 142 Hình 4-9 Biểu đồ xác suất thời gian hoàn thành số lần mơ .147 Hình 4-10 Chỉ số CI 150 Hình 4-11 Chỉ số SSI 150 Hình 4-12 Chỉ số CRI 151 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1 Tóm tắt phương pháp lập tiến độ qua nghiên cứu giới .25 Bảng 2-1 Bảng giá trị Vn,P 39 Bảng 2-2 Thuật toán hàm Matlab 40 Bảng 2-3 Các nhân tố rủi ro gây chậm tiến độ công trình thủy lợi, thủy điện Việt Nam đưa vào nghiên cứu 55 Bảng 2-4 Phân nhóm nhân tố rủi ro theo chủ thể liên quan đến q trình thi cơng 62 Bảng 3-1 Bảng thống kê tần suất biến định tính từ số liệu mẫu nghiên cứu .78 Bảng 3-2 Bảng thống kê mối liên hệ Kinh nghiệm làm việc bậc học đào tạo qua cá nhân thuộc mẫu khảo sát 82 Bảng 3-3 Bảng thống kê mối liên hệ Vị trí đảm nhiệm bậc học đào tạo qua cá nhân thuộc mẫu khảo sát 83 Bảng 3-4 Bảng thống kê mối liên hệ Vị trí đảm nhiệm kinh nghiệm làm việc cá nhân thuộc mẫu khảo sát 84 Bảng 3-5 Bảng tóm tắt hệ số phân tích nhân tố khám phá EFA lần 85 Bảng 3-6 Tổng phương sai giải thích phân tích EFA lần .85 Bảng 3-7 Bảng tóm tắt hệ số phân tích nhân tố khám phá EFA lần 86 Bảng 3-8 Tổng phương sai giải thích phân tích EFA lần .87 Bảng 3-9 Bảng tóm tắt hệ số phân tích nhân tố khám phá EFA lần 88 Bảng 3-10 Tổng phương sai giải thích phân tích EFA lần 88 Bảng 3-11 Bảng tóm tắt hệ số phân tích nhân tố khám phá EFA lần 89 Bảng 3-12 Tổng phương sai giải thích phân tích EFA lần 89 Bảng 3-13 Các thang đo bị loại bỏ 90 Bảng 3-14 Kết ma trận xoay 90 Bảng 3-15 Thang đo nhân tố rủi ro gây chậm tiến độ thi cơng phân nhóm lại 91 Bảng 3-16 Thống kê độ tin cậy Cronbach's Alpha tương quan biến tổng Thang đo nhân tố liên quan đến kỹ thuật nhà thầu 93 Bảng 3-17 Thống kê độ tin cậy Cronbach's Alpha tương quan biến tổng Thang đo nhân tố liên quan đến tác động bất thường công trường .94 Bảng 3-18 Thống kê độ tin cậy Cronbach's Alpha tương quan biến tổng Thang đo nhân tố liên quan đến người 95 Bảng 3-19 Thống kê độ tin cậy Cronbach's Alpha tương quan biến tổng Thang đo nhân tố liên quan đến quy trình 95 Bảng 3-20 Thống kê độ tin cậy Cronbach's Alpha tương quan biến tổng Thang đo nhân tố liên quan đến thiết kế 96 Bảng 3-21 Thống kê độ tin cậy Cronbach's Alpha tương quan biến tổng Thang đo nhân tố liên quan đến pháp lý 96 viii ... CHƯƠNG LẬP VÀ QUẢN LÝ TIẾN ĐỘ THI CƠNG CƠNG TRÌNH THỦY LỢI, THỦY ĐIỆN Ở VIỆT NAM SỬ DỤNG LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY .117 4.1 Lập tiến độ thi cơng cơng trình thủy lợi, thủy điện Việt Nam sử dụng mô... DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN VĂN SƠN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY TRONG LẬP VÀ QUẢN LÝ TIẾN ĐỘ THI CƠNG CÁC CƠNG TRÌNH THỦY LỢI, THỦY ĐIỆN Ở VIỆT... trình thủy lợi, thủy điện - Phạm vi nghiên cứu: Lập quản lý tiến độ thi công công trình thủy lợi, thủy điện Việt Nam 1.4 Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Cách tiếp cận - Cách tiếp cận lý