Ước lượng chi phí xây dựng đường hầm dẫn nước tại việt nam

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN HỮU DƯƠNG ƯỚC LƯỢNG CHI PHÍ XÂY DỰNG ĐƯỜNG HẦM DẪN NƯỚC TẠI VIỆT NAM Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ XÂY DỰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2011 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS NGUYỄN THỐNG Cán chấm nhận xét 1:……………………………………………………… Cán chấm nhận xét 2:………………………………………………………… Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng 01 năm 2011 - ii - TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VIỆT NAM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG -oOo Tp HCM, ngày 20 tháng 12 năm 2010 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN HỮU DƯƠNG Phái: NAM Ngày, tháng, năm sinh: 28-04-1979 Nơi sinh: NGHỆ AN Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ & QUẢN LÝ XÂY DỰNG Mã ngành: 60.58.90 MSHV: 00808563 TÊN ĐỀ TÀI: ƯỚC LƯỢNG CHI PHÍ XÂY DỰNG ĐƯỜNG HẦM DẪN NƯỚC TẠI VIỆT NAM NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: Luận văn bao gồm nội dung sau: − Giới thiệu − Phương pháp công cụ nghiên cứu − Thu thập xử lý số liệu − Huấn luyện liệu SPSS18 − Chương trình ứng dụng kết huấn luyện mạng Neural Networks − Kết luậnvà kiến nghị NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : …9 - 2010 NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 20-12-2010 HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS NGUYỄN THỐNG Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH PGS TS Nguyễn Thống TS Lương Đức Long - iii - KHOA QL CHUYÊN NGÀNH LỜI CẢM ƠN Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật với đề tài “Ước lượng chi phí xây dựng đường hầm dẫn nước” thực với kiến thức tác giả thu nhận suốt trình học tập trường Cùng với cố gắng thân giúp đỡ, động viên thầy cơ, bạn bè, đồng nghiệp gia đình suốt trình học tập thực luận văn Tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Nguyễn Thống nhiệt tình hướng dẫn, động viên tơi suốt q trình thực luận văn Xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô môn Thi Công quản lý xây dựng, người cho kiến thức kinh nghiệm quý báu suốt trình học tập trường Xin gửi lời cảm ơn đến học viên chuyên ngành Công Nghệ Quản Lý Xây Dựng khóa 2008, người bạn đồng hành giúp đỡ suốt trình học Xin gửi lời cảm ơn đến đồng nghiệp công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng điện 2, Các bạn học lớp 42TĐ Trường Đại Học Xây Dựng Hà Nội người tạo điều kiện giúp đỡ nhiều suốt trình thu thập liệu thực luận văn Cuối cùng, xin cảm ơn vợ gia đình động viên tạo điều kiện tốt cho năm tháng học tập trường Luận văn hoàn thành khơng thể tránh thiếu sót hạn chế Rất mong nhận đóng góp quý thầy cô, bạn bè đồng nghiệp để luận văn hồn thiện có ý nghĩa thực tiễn Trân trọng! T.P Hồ Chí Minh 20 tháng 12 năm 2010 Nguyễn Hữu Dương - iv - TÓM TẮT LUẬN VĂN Trong năm gần với phát triển ngành xây dựng ngành điện ,hầm dẫn nước xây dựng nhiều Việt Nam, đặc biệt dự án thủy lợi, thủy điện Các dự án xây dựng thủy lợi, thủy điện hầm sử dụng nhiều việc dẫn nước phục vụ cho cơng tác tưới tiêu, phát điện dẫn dịng thi cơng Do chi phí xây dựng hầm phụ thuộc nhiều vào điều kiện địa chất địa chất thủy văn, điều kiện tải trọng, hình dạng mặt cắt ngang Trong tính tốn chi phí xây dựng có nhiều loại hình cơng việc khác Nên việc xác định dự toán hầm tốn nhiều thời gian nhân lực Từ lý mục tiêu đề tài xác định nhân tố ảnh hưởng đến chi phí xây dựng hầm, thiết lập cơng cụ tính tốn ước lượng chi phí xây dựng hầm dựa liệu khứ công cụ mạng Neuron nhân tạo Từ kết tính tốn xây dựng cơng cụ ước lượng chi phí xây dựng hầm dựa ngơn ngữ lập trình Visual Basic 2008 nhằm giúp cho tư vấn thiết kế, chủ đầu tư, nhà thầu có thêm cơng cụ tính tốn chi phí hầm dẫn nước chưa có thiết kế chi tiết -v- ABSTRACT In recent years, along with the development of construction industry and power sector in Vietnam , water tunnels has been applied in many projects, especially in irrigational projects, hydro power projects In these, the tunnels play roles as leading water for irrigation, making power generation and diversion of construction Overhead charges of a tunnel depends very much on geological conditions, hydrogeologic condition, design load and shape of cross section In the other hand, In calculating the cost of construction, we find a lot of things to be done, that they will spend lot of time and man power Because of above factors, this subject focuses on two aims: Identifing factors which impact on overhead charges of a tunnel Using Artificial Neural Network and available database to estimate a results overhead charges of a tunnel The results from Visual Basic 2008 programming language will help Engineering Consultants, Investors, Bidders can estimate a results overhead charges of a tunnel even before having detailed design - vi - MỤC LỤC CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU I.1 Cơ sở hình thành đề tài I.2 Mục tiêu nghiên cứu I.3 Phạm vi nghiên cứu I.4 Lược khảo nghiên cứu có liên quan đến luận văn I.4.1 Ngoài nước I.4.2 Trong nước CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG CỤ NGHIÊN CỨU II.1 Phương pháp nghiên cứu II.2 Công cụ nghiên cứu II.2.1 Lý thuyết thống kê liệu sử dụng đề tài nghiên cứu II.2.2 Giới thiệu mạng Neuron nhân tạo CHƯƠNG III: THU THẬP VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU 22 III.1 Chi phí xây dựng đường hầm dẫn nước nhân tố ảnh hưởng 22 III.1.1.Đặc điểm hầm dẫn nước đá 22 III.1.2.Từ nghiên cứu thực 25 III.1.3.Các nhân tố ảnh hưởng đến chi phí xây dựng hầm dẫn nước .25 III.2 Bảng câu hỏi khảo sát nhân tố ảnh hưởng 26 III.3 Kích thước mẫu dùng khảo sát nhân tố ảnh hưởng 27 III.4 Khảo sát nhân tố ảnh hưởng 28 III.5 Thu thập số liệu từ cơng trình, dự án thực tế 32 III.5.1.Bảng thu thập dự liệu 32 III.5.2.Phương pháp thu thập xử lý liệu 33 CHƯƠNG IV: HUẤN LUYỆN TẬP MẪU DỮ LIỆU BẰNG SPSS 18 .44 IV.1 Huấn luyện mạng Neuron SPSS 18 44 IV.2 Kết trình huấn luyện tập mẫu liệu 45 IV.2.1 Các trường hợp lựa chọn huấn luyện mạng 45 IV.2.2 Kết tính tốn kiểm tra mơ hình chọn 54 - vii - CHƯƠNG V: CHƯƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG KẾT QUẢ HUẤN LUYỆN MẠNG NEURAL NETWORKS 64 V.1 Cơ sở lập trình mục tiêu chương trình 64 V.2 Lập trình Visual basic 2008 65 V.2.1 Áp dụng ước tính chi phí hầm dẫn nước thủy điện tích Bác Ái 68 CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 VI.1 Kết luận mơ hình ước tính chi phí xây dựng hầm dẫn nước 71 VI.2 Kiến nghị hướng phát triển đề tài 72 PHỤ LỤC I: BẢNG CÂU HỎI KHẢO SÁT NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG CHI PHÍ XÂY DỰNG HẦM DẪN NƯỚC 76 PHỤ LỤC II: MÃ CODE CHƯƠNG TRÌNH 79 PHỤ LỤC III: GIỚI THIỆU VÀ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH 90 PHỤ LỤC III: GIAO DIỆN CẬP NHẬT BỘ TRONG SỐ CỦA CHƯƠNG TRÌNH 91 - viii - DANH MỤC HÌNH Hình:II.1: Quy trình nghiên cứu Hình:II.2: Mơ hình Neuron sinh học Hình:II.3: Mơ hình phi tuyến Neuron 11 Hình:II.4: (a) Hàm Heaviside, (b) Hàm vùng tuyến tính 12 Hình:II.5: (c) Hàm sigma với tham số độ dốc a thay đổi, (d) Hàm tansig 13 Hình:II.6: Cấu trúc ANN tín hiệu vào (p1,p2), thơng tin (a1,a2), mạng có lớp ẩn trọng số liên kết Neuron w 14 Hình:II.7: ANN truyền thẳng nhiều lớp 14 Hình:II.8: ANN hồi quy [8] 15 Hình:II.9: Minh họa huấn luyện ANN với input target tương ứng[8] 16 Hình:II.10: Mơ hình học có giám sát học củng cố [8] 18 Hình:II.11: Mơ hình học khơng có giám sát [8] 18 Hình:II.12: Sơ đồ cấu trúc chung trình học [8] 19 Hình:II.13: Trình tự bước thực xây dựng mạng ANN 21 Hình:III Hình thức gia cố tạm hầm phụ thuộc vào chiêù rộng hầm tiêu 23 địa chất tổng hợp Q [11] Hình:III Biểu đồ phân bố kinh nghiệm làm việc đối tượng khảo sát 29 Hình:III Biểu đồ phân bố vị trí cơng tác đối tượng khảo sát 30 Hình:III Biểu đồ phân bố chức danh đối tượng khảo sát 31 Hình:III Biểu đồ phân bố số lượng dự án hầm dẫn nước tham gia đối tượng khảo sát 31 Hình:IV Khởi động chương trình nhập liệu 45 Hình:IV Giao diện lựa chọn phương pháp scale giá trị nhân tố đầu vào 46 Hình:IV Biểu đồ “MSE training” mơ hình lớp ẩn 54 Hình:IV Sơ đồ mạng neuron mơ hình chọn (Network Diagram) 57 Hình:IV Giá trị dự báo 61 Hình:IV Biểu đồ quan sát sai lệch giá trị dự báo so với giá trị thực tế (Residual by Predicted Chart) 62 Hình:V : Trình tự bước thực dự báo 66 Hình:V Giao diện chương trình ‘’ước tính chi phí xây dựng đường hầm dẫn 68 nước’’ - ix - DANH MỤC BẢNG Bảng III 1: Bảng tổng hợp nhân tố ảnh hưởng đến chi phí xây dựng hầm dẫn nước Việt Nam 25 Bảng III 2: Bảng xếp hạng nhân tố ảnh hưởng 28 Bảng III 3: Phân bố kinh nghiệm làm việc đối tượng khảo sát 29 Bảng III 4: Phân bố vị trí cơng tác đối tượng khảo sát 30 Bảng III 5: Phân bố chức danh đối tượng khảo sát 30 Bảng III 6: Bảng thu thập liệu 32 Bảng III 7: Mã hiệu cơng trình 35 Bảng III 8: Tổng hợp liệu cơng trình, dự án thu thập 37 Bảng III 9: Tổng hợp liệu cơng trình, dự án thu thập quy đổi q năm 41 2009 Bảng IV 1: Đặt mã nhân tố ảnh hưởng 44 Bảng IV 2: Kết huấn luyện (training) phương pháp scale giá trị nhân tố 47 đầu vào Bảng IV 3: Kết kiểm tra (testing) phương pháp scale giá trị nhân tố 48 đầu vào Bảng IV 4: “Mean squared error” phương pháp scale giá trị nhân tố đầu 48 vào Bảng IV 5: Kết huấn luyện (training) trường hợp lớp ẩn 49 Bảng IV 6: Kết kiểm tra (testing) trường hợp lớp ẩn 50 Bảng IV 7: Kết huấn luyện (training) trường hợp hai lớp ẩn 50 Bảng IV 8: Kết kiểm tra (testing) trường hợp hai lớp ẩn 53 Bảng IV 9: “Mean squared error” mơ hình lớp ẩn 53 Bảng IV 10: “Mean squared error” mơ hình hai lớp ẩn 54 Bảng IV 11: Bảng thông tin huấn luyện mạng (Case Processing Summary) 55 Bảng IV 12: Thông tin chung mơ hình chọn (Network Information) 56 Bảng IV 13: Kết tổng hợp mơ hình chọn (Model summary) 58 Bảng IV 14: Tổng hợp trọng số liên kết neoron (Parameter Estimates ) mơ hình chọn 59 Bảng IV 15: Kết huấn luyện (training) mơ hình chọn 62 Bảng IV 16: Kết kiểm tra (testing) mơ hình chọn 63 Bảng V 1: Bảng thông số đầu vào hầm dẫn nước thủy điện tích Bác Ái 69 Bảng V 2: Kết ước lượng chi phí xây dựng hầm dẫn nước thủy điện tích 70 Bác Ái Bảng VI 1: Giới hạn nhân tố đầu vào chương trình ứng dụng 72 -x- I CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHI PHÍ XÂY DỰNG MỘT ĐƠN VỊ CHIỀU DÀI ĐƯỜNG HẦM DẪN NƯỚC TẠI VIỆT NAM Anh/chị vui lòng đánh “Click”vào ô sau tùy thuộc vào mức độ ảnh hưởng nhân tố cụ thể sau: (1) Không ảnh hưởng (2) Ảnh hưởng không đáng kể (3) Ảnh hưởng trung bình (4) Ảnh hưởng đáng kể (5) Ảnh hưởng đáng kể Khơng ảnh hưởng Ỉ Æ Æ Æ Ảnh hưởng đáng kể MỨC ĐỘ ẢNH HƯỞNG STT NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG 10 11 12 13 14 15 16 Diện tích mặt cắt thơng thủy đường hầm Tổng áp lực tác dụng lên võ hầm từ ngồi (giá trị trung bình cho đoạn hầm) Cường độ chịu nén đá đào (Dùng phân cấp đá) Chi tiêu Q đánh giá tổng hợp địa chất hầm (quyết định kết cấu gia cố tạm biện pháp đào) Chiều dày tầng đá phủ hầm Lương tối thiểu thời gian xây dựng (Ảnh hưởng tới giá nhân công ca máy) Cự li đường trung bình từ gương đào hầm đến bãi thải Giá dầu diezen trung bình thời gian xây dựng Giá xi măng trung bình thời gian xây dựng Giá thép trung bình thời gian xây dựng Giá cát mỏ trung bình thời gian xây dựng Cự li đường từ mỏ cát tới trạm trộn bê tông Cự li đường trung bình từ mỏ đá tới trạm trộn bê tông Tỷ lệ cốt liệu cho bê tông tận dung từ đá đào hầm Cự li đường trung bình từ trạm trộn bê tơng đến vị trí thi cơng bê tơng hầm Cấp cơng trình ~ 77 ~  II THƠNG TIN CHUNG Anh/chị vui lịng đánh “Click” vào lựa chọn Thời gian anh chị công tác ngành xây dựng? < năm 5Ỉ10 năm 3Ỉ5 năm Trên 10 năm Anh/chị công tác đơn vị với vai trị Nhà thầu thi cơng Tư vấn thiết kế Tư vấn giám sát Chủ đầu tư, tư vấn quản lý dự án Khác: Chức vụ Anh/ Chị đơn vị: Giám đốc, Phó giám đốc Chủ nhiệm dự án, Chủ nhiệm môn Chỉ huy công trường, Trưởng, phó phịng Kỹ sư thiết kế Kỹ sư giám sát Khác: Số dự án có đường hầm dẫn nước mà Anh/Chị tham gia thực hiện: Chưa có dự án dự án dự án > dự án Nếu có thể, xin cung cấp thông tin liên lạc cần thiết: Họ tên: Điện thoại: Email: Địa liên lạc: Ý kiến đánh giá: Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình anh/chị Trân trọng kính chào ~ 78 ~  PHỤ LỤC II: MÃ CODE CHƯƠNG TRÌNH Module Module1 ' -Khai báo biến cảnh báo lỗi Public Er As String End Module Code cửa sổ GUI Microsoft.VisualBasic.ComClass()> Public Class GUI Dim i As Integer Dim j As Integer Dim k As Integer Dim Xsc(0 To 9) As Double 'Khai báo biến trọng số lớp nhập Dim H1(0 To 9) As Object Dim H2(0 To 9) As Object Dim H3(0 To 9) As Object Dim H4(0 To 9) As Object Dim H5(0 To 9) As Object Dim H6(0 To 9) As Object Dim H7(0 To 9) As Object Dim H8(0 To 9) As Object Dim H9(0 To 9) As Object Dim H10(0 To 9) As Object Dim H11(0 To 9) As Object Dim H12(0 To 9) As Object Dim u(0 To 11) As Double 'khai báo biến trọng số lớp ẩn Dim v1(0 To 9) As Object Dim v2(0 To 9) As Object ~ 79 ~  Dim v3(0 To 9) As Object Dim v4(0 To 9) As Object Dim v5(0 To 9) As Object Dim v6(0 To 9) As Object Dim v7(0 To 9) As Object Dim v8(0 To 9) As Object Dim v9(0 To 9) As Object Dim v10(0 To 9) As Object Dim v11(0 To 9) As Object Dim v12(0 To 9) As Object 'khai báo biến trọng số bias lớp nhập 'khai báo biến f(u,i) 'khai báo trọng số lớp ẩn Dim ho(0 To 11) As Double Dim f(0 To 11) As Double Dim a(0 To 11) As Double Dim OUT As Double Dim BSn(0 To 11) As Double ' Private Sub Form1_Load(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles MyBase.Load 'TODO: This line of code loads data into the 'Data1DataSet.Tinh_toan' table You can move, or remove it, as needed Me.Tinh_toanTableAdapter.Fill(Me.Data1DataSet.Tinh_toan) Text10.Text = "" Text0.Text = "" Text1.Text = "" Text4.Text = "" Text5.Text = "" Text6.Text = "" Text7.Text = "" ~ 80 ~  Text3.Text = "" Text2.Text = "" Text8.Text = "" Text11.Text = "" Text12.Text = "" Er = "" End Sub Private Sub Button1_Click(ByVal sender As Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click Me.Tinh_toanTableAdapter.Fill(Me.Data1DataSet.tinh_toan) ' Code Kiểm tra, báo lỗi thông số dự án If Val(Text0.Text) < 2.9 Then GoTo line3 'Diện tích mặt cắt thơng thủy đường hầm" If Val(Text0.Text) > 81.2 Then GoTo line3 If Val(Text1.Text) < Then GoTo line4 'Tổng áp lực nước tác dụng lên võ hầm từ If Val(Text1.Text) > 90.1 Then GoTo line4 If Val(Text2.Text) < 0.4 Then GoTo line5 'Chi tiêu đánh giá tổng hợp điều kiện địa chất hầm Q If Val(Text2.Text) > 15 Then GoTo line5 If Val(Text3.Text) < 578.8 Then GoTo line6 'Lương tối thiểu qui đổi năm 2009 If Val(Text3.Text) > 939 Then GoTo line6 If Val(Text4.Text) < 4.1 Then GoTo line7 'Giá dầu diezen trung bình If Val(Text4.Text) > 14.9 Then GoTo line7 If Val(Text5.Text) < 684.1 Then GoTo line8 'Giá xi măng trung bình If Val(Text5.Text) > 1705.3 Then GoTo line8 If Val(Text6.Text) < 9507.2 Then GoTo line9 'Giá thép trung bình If Val(Text6.Text) > 18042.0 Then GoTo line9 If Val(Text7.Text) < 50.7 Then GoTo line10 'Giá cát mỏ If Val(Text7.Text) > 274.5 Then GoTo line10 ~ 81 ~  If Val(Text8.Text) < Then GoTo line11 'Cữ ly đường từ mỏ cát tới trạm trộn bê tông If Val(Text8.Text) > 110.0 Then GoTo line11 If Val(text9.Text)