Ứng dụng mô hình ahp (analytic hierarchy process) trong việc lựa chọn biện pháp thi công tầng hầm trường hợp áp dụng dự án sunrise city, q 7, tp hồ chí minh
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (16.44 MB, 158 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
-------------------
VÕ QUỐC MINH
ỨNG DỤNG MƠ HÌNH AHP (ANALYTIC HIERARCHY
PROCESS) TRONG VIỆC LỰA CHỌN BIỆN PHÁP
THI CÔNG TẦNG HẦM.
TRƯỜNG HỢP ÁP DỤNG: DỰ ÁN SUNRISE CITY,
QUẬN 7, TP.HCM
Chuyên Ngành: CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ XÂY DỰNG
Mã số: 605890
LUẬN VĂN THẠC SĨ
TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2013
CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Lương Đức Long
..……………………………………………………………..........................
………………………………………………………………………………
Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS.TS. Nguyễn Thống
……………………………………………………………............................
………………………………………………………………………………
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại Học Bách Khoa, Đại Học Quốc Gia
Tp.HCM ngày 20 tháng 01 năm 2013
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được chỉnh sửa (nếu có)
Ngày ……..tháng……..năm 2013
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
TRƯỞNG KHOA QUẢN LÝ
CHUYÊN NGÀNH
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
-------------
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập- Tự do- Hạnh phúc
---o0o--Tp.HCM, ngày 03 tháng 01 năm 2013
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Học tên học viên: Võ Quốc Minh
MSHV: 09080245
Ngày sinh: 10-04-1984
Nơi sinh: Quảng Ngãi
Chuyên ngành: Công Nghệ Và Quản Lý Xây Dựng
Mã số: 605890
1- TÊN ĐỀ TÀI:
ỨNG DỤNG MÔ HÌNH AHP (ANALYTIC HIERARCHY PROCESS) TRONG
VIỆC LỰA CHỌN BIỆN PHÁP THI CÔNG TẦNG HẦM.
TRƯỜNG HỢP ÁP DỤNG: DỰ ÁN SUNRISE CITY, QUẬN 7, TP.HCM
2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:
+ Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lựa chọn biện pháp thi cơng tầng hầm.
+ Xây dựng mơ hình AHP để lựa chọn biện pháp thi công tầng hầm.
+ Áp dụng mơ hình AHP để lựa chọn biện pháp thi công tầng hầm cho dự án thực tế.
3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ :
02-07-2012
4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03-01-2013
5- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS. PHẠM HỒNG LUÂN
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
PGS.TS. PHẠM HỒNG LUÂN
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
TS.LƯƠNG ĐỨC LONG
TRƯỞNG KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH
LỜI CẢM ƠN
Trước hết tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Phạm Hồng Luân đã quan tâm,
hướng dẫn và giúp đỡ tơi trong suốt q trình thực hiện luận văn. Xin gởi lời cảm ơn
đến các thầy cô trong khoa, trong bộ môn Công Nghệ và Quản Lý Xây Dựng trường
Đại Học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh đã giảng dạy và truyền đạt những kiến thức
quý báu cho tôi trong q trình học.
Tơi cũng xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, bạn bè đã chia sẻ những kinh
nghiệm quy báu và đã tận tình giúp đỡ tơi trong q trình thu thập dữ liệu.
Cuối cùng tơi xin gửi lời cảm ơn đến những người thân trong gia đình, những
bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện, giúp tơi vượt qua
những khó khăn để hồn thành luận văn.
Tp.Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng 01 năm 2013
VÕ QUỐC MINH
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
TÓM TẮT
Mặc dù hiện nay các cơng trình xây dựng có tầng hầm đã mọc lên rất nhiều cả trong
và ngoài các thành phố lớn, nhưng vấn đề lựa chọn biện pháp thi cơng vẫn cịn là nhiệm vụ
khó khăn và phức tạp đối với kỹ sư xây dựng. Nguyên nhân là do ngày càng có nhiều yếu
tố ảnh hưởng trong khi lựa chọn bên cạnh yếu tố chi phí. Do đó, q trình lựa chọn là sự ra
quyết định dựa trên nhiều yếu tố với sự tham gia của nhiều người. Mục tiêu của luận văn
này là xác định các yếu tố ảnh hưởng và xây dựng mơ hình lựa chọn biện pháp thi công
tầng hầm ở Việt Nam. Nghiên cứu đã xác định được 10 nhóm với 22 yếu tố ảnh hưởng đến
q trình lựa chọn biện pháp thi cơng. Qua thu thập và phân tích dữ liệu khảo sát, tác giả
đã xác định được 17 yếu tố có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình lựa chọn và đề xuất áp
dụng mơ hình Analytic Hierarchy Process (AHP) để lựa chọn biện pháp thi công cho dự án
thực tế.
Nghiên cứu này cũng đề cập tới hầu hết các biện pháp thi công tầng hầm ở các
thành phố lớn thông qua việc thu thập thông tin và dữ liệu từ chuyên gia ở các dự án thực
tế đã và đang được triển khai. Sau đó, kết hợp với các chuyên gia đề xuất được 5 phương
án khả thi cho dự án Sunrise City có 2 tầng hầm ở quận 7, Tp.HCM. Ứng dụng lý thuyết
AHP, tác giả đã xác định trọng số của 17 yếu tố ảnh hưởng và áp dụng mô hình để lựa
chọn một phương án tốt nhất trong số năm biện pháp thi công đã được đề xuất. Mô hình
chi phí và lợi ích của mỗi biện pháp thi cơng được đưa ra để phân tích và áp dụng cách
tính tỉ số lợi ích trên chi phí cho mỗi biện pháp. Nghiên cứu đã phát triển hệ thống hỗ trợ
quyết định lựa chọn thông minh giúp cho kỹ sư thiết kế và kỹ sư tham gia dự án trong suốt
giai đoạn đầu có thể ước lượng giải pháp khả thi trong xây dựng tầng hầm. Phương pháp ra
quyết định phù hợp sẽ góp phần nâng cao chất lượng dự án thông qua việc lựa chọn được
phương án tốt nhất. Ngoài ra, luận văn này cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của sự phối
hợp giữa nhà thầu và đơn vị tư vấn thiết kế trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật.
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 1
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
ABSTRACT
Although many basements or deep excavations of high rise buildings have grown
both inside and outside the big cities in Viet Nam, but construction method selection is still
difficult and complex for civil engineers. The reason is because there are many criteria in
the selection process, with the participation of many people. The objective of this thesis is
to identify the affecting criteria and model process for basement construction method
selection in Viet Nam. Researcher have identified 10 main criteria with 22 sub criteria
affecting the selection of basements construction methods. Through the collection and
analysis of survey data, the author identified 17 criteria that significantly influence the
selection process and proposed Analytic Hierarchy Process to select the construction
method for the project.
This study also describes several basement construction methods in big cities
through the collection of information and data from experts in the actual project. Then,
working with experts to propose 5 feasible construction methods for Sunrise City project,
which has two basement in District 7, Ho Chi Minh City. Application of AHP theory, the
author have determined the weight of the 17 criteria and apply the model to choose the
best construction method of five proposed. Model of the costs and benefits of each
construction method is given to analyze and apply a cost-benefit ratios for each measure.
This study has developed a intelligent decision support system for design engineers and
project engineers during the early stage to evaluate the best solution in basement
construction. Appropriate decision-making method will improve the quality of the project
through the selection of the best solution. In addition, this thesis also emphasizes the
importance of coordination between contractors and design consultants in the early design
phase.
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 2
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG ............................................................................................ 5
1.1.
Giới thiệu chung. ................................................................................................................ 5
1.2.
Xác định vấn đề nghiên cứu................................................................................................ 5
1.3.
Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................................... 6
1.4.
Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................................ 6
1.5.
Đóng góp dự kiến của nghiên cứu. ..................................................................................... 6
CHƯƠNG 2 :TỔNG QUAN .......................................................................................................... 8
2.1.
Khái niệm. ........................................................................................................................... 8
2.2.
Vai trị của việc lựa chọn biện pháp thi cơng tầng hầm. ..................................................... 8
2.3.
Quy trình thiết kế và lựa chọn biện pháp thi công tầng hầm. ............................................. 9
2.4.
Các nghiên cứu trước về các yếu tố ảnh hưởng và phương pháp lựa chọn ...................... 13
2.5.
Giới thiệu phương pháp định lượng AHP (Analytic Hierarchy Process) ........................ 18
2.5.1.
Nguồn gốc phương pháp định lượng AHP. .............................................................. 18
2.5.2.
Ưu điểm của phương pháp AHP. .............................................................................. 18
2.5.3.
Các tiên đề của phương pháp AHP............................................................................ 19
2.5.4.
Qui trình thực hiện phương pháp AHP...................................................................... 19
2.6.
Ứng dụng của phương pháp AHP trong quản lý xây dựng............................................... 25
2.7.
Kết luận ............................................................................................................................. 28
CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU CÁC BIỆN PHÁP THI CÔNG TẦNG HẦM ............................. 29
VÀ TÌNH HÌNH ÁP DỤNG Ở VIỆT NAM ................................................................................ 29
3.1
Giới thiệu chung các biện pháp thi công tầng hầm ........................................................... 29
3.2
Các loại tường chắn trong thiết kế thi công tầng hầm ...................................................... 31
3.2.1
Tường cọc chống kết hợp chèn khe hở (Soldier pile wall)........................................ 31
3.2.2
Tường cừ thép (sheet pile) ......................................................................................... 34
3.2.3
Tường cọc bê tông cốt thép ....................................................................................... 36
3.2.4
Biện pháp tường liên tục trong đất ( tường barret) .................................................... 41
3.2.5
Biện pháp thi công cọc xi măng đất (Cement deep mixing) ..................................... 44
3.2.6
Tường đinh đất chắn giữ hố móng ............................................................................ 45
3.3
Các biện pháp thi công đào đất. ........................................................................................ 48
3.3.1
Biện pháp thi công đào mở ( Full open cut method) ................................................. 48
3.3.2
Biện pháp thi công đào đất sử dụng hệ giằng (Braced excavation method) ............. 50
3.3.3
Biện pháp thi công đào đất sử dụng công nghệ neo trong đất ored excavation ....... 53
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 3
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
3.3.4
Biện pháp đào đất và thi cơng từ giữa ra ngồi (Island excavation method) ............ 55
3.3.5
Biện pháp thi cơng Top-down ................................................................................... 58
3.4
Tình hình áp dụng các biện pháp thi công tầng hầm ở Việt Nam. ................................... 60
3.5
Kết luận ............................................................................................................................. 61
CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................................................... 62
4.1
Quy trình nghiên cứu: ....................................................................................................... 62
4.2
Thu thập dữ liệu ................................................................................................................ 64
4.2.1
Quy trình thu thập dữ liệu.......................................................................................... 64
4.2.2
Phương pháp xác định kích thước mẫu ..................................................................... 66
4.2.3
Cách thức phân phối bảng câu hỏi............................................................................. 67
4.2.4
Kiểm định độ tin cậy của thông tin khảo sát ............................................................. 67
4.3
Công cụ nghiên cứu: ......................................................................................................... 68
4.4
Kết luận ............................................................................................................................. 68
CHƯƠNG 5: THU THẬP VÀ PHÂN TÍCH SỐ LIỆU ............................................................. 69
5.1
Xác định và phân tích các yếu tố ảnh hưởng .................................................................... 69
5.2
Phân tích các yếu tố ảnh hưởng ........................................................................................ 70
5.3
Kết quả khảo sát ................................................................................................................ 76
5.3.1
Thông tin chung ......................................................................................................... 77
5.3.2
Phân tích số liệu kết quả khảo sát .............................................................................. 81
5.4
Xây dựng mơ hình AHP để lựa chọn biện pháp thi công tầng hầm ................................. 98
5.5
Kết luận ............................................................................................................................. 98
CHƯƠNG 6: TRƯỜNG HỢP ÁP DỤNG ................................................................................... 99
6.1
Giới thiệu dự án ................................................................................................................ 99
6.2
Áp dụng mơ hình AHP để so sánh lựa chọn phương án. ................................................ 101
6.3
Kết luận ........................................................................................................................... 113
CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 114
7.1.
Kết luận: .......................................................................................................................... 114
7.2.
Kiến nghị: ....................................................................................................................... 115
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................................... 115
PHỤ LỤC ..................................................................................................................................... 120
BẢNG CÂU HỎI KHẢO SÁT ................................................................................................. 120
BẢNG DỰ TOÁN VÀ BẢN VẼ BIỆN PHÁP THI CÔNG..................................................... 125
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 4
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. Giới thiệu chung.
Cùng với sự phát triển kinh tế Việt Nam nói chung, ngành xây dựng trong 10 năm
qua cũng phát triển rất nhanh để đáp ứng kịp thời các nhu cầu sử dụng về nhà ở và cơng
trình cho xã hội. Đặc biệt tại các thành phố lớn, diện tích đất sử dụng có giới hạn trong khi
mật độ dân cư đông đúc, nhu cầu về nhà ở và làm việc ngày càng tăng nhanh. Trong đó
nhu cầu về khơng gian để xe đang là bài tốn được đặt ra cho các chủ đầu tư khi mà cơng
trình có khn viên đất bị giới hạn. Do đó, trong thiết kế và thi công các dự án này, hầu hết
đều có bố trí tầng hầm nhằm triệt để khai thác khơng gian dưới mặt đất cho nhiều mục
đích khác nhau, đặc biệt là đáp ứng nhu cầu về bãi đậu xe và bố trí các hệ thống kỹ thuật
của tịa nhà. Cho đến nay, các cơng trình xây dựng vẫn rất đa dạng về số lượng tầng hầm
và phức tạp khi thiết kế và thi công.
Việc xây dựng các cơng trình có tầng hầm nói trên theo xu hướng hiện nay dẫn đến
xuất hiện hàng loạt các loại biện pháp thi công khác nhau. Để triển khai thực hiện, các đơn
vị thiết kế và thi công cần đưa ra những biện pháp chắn giữ thích hợp để bảo vệ thành hố
đào, đảm bảo an toàn, ổn định về mặt kỹ thuật, hiệu quả về mặt kinh tế cũng như đảm bảo
hạn chế tác động môi trường và không gây ảnh hưởng xấu đến cơng trình lân cận đã xây
dựng trước.
1.2. Xác định vấn đề nghiên cứu.
Đặc điểm của tầng hầm là nằm trong đất nên công tác thiết kế và thi công tương đối
phức tạp. Việc lựa chọn biện pháp thi công tầng hầm phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố mà
đòi hỏi người ra quyết định lựa chọn phải thực sự có nhiều kinh nghiệm. Hiện nay, biện
pháp thi công tầng hầm được thực hiện chủ yếu dựa vào kinh nghiệm của người thiết kế và
thi công là chính, chưa có cơ sở khoa học trong khi lựa chọn để chứng minh giải pháp nào
là phù hợp nhất. Thực tế đã tồn tại nhiều dự án có tầng hầm đã áp dụng biện pháp thi công
chưa phải là giải pháp tối ưu, dẫn đến hiệu quả mang lại cho dự án chưa cao.
Trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật cho dự án xây dựng có tầng hầm, khi ra quyết định
lựa chọn biện pháp thi công cần phải xem xét đến các yếu tố như như chi phí, tiến độ thực
hiện, đặc điểm của biện pháp thi cơng, tác động mơi trường, ảnh hưởng đến cơng trình
xung quanh,…Nhiều ý kiến cho rằng chất lượng dự án có thể được cải thiện nâng cao nếu
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 5
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
công tác thiết kế và chuẩn bị trong giai đoạn này được cải tiến. Một trong những lý do đó
là phương pháp nghiên cứu lựa chọn biện pháp thi công chưa phù hợp và chưa xem xét hết
các yếu tố ảnh hưởng. Như vậy, cần thiết phải có phương pháp hỗ trợ quyết định lựa chọn
thông minh giúp cho kỹ sư thiết kế và tham gia dự án trong suốt giai đoạn đầu có thể ước
lượng giải pháp phù hợp nhất trong xây dựng tầng hầm.
Do đó, việc chọn đề tài nghiên cứu ứng dụng mơ hình AHP (Analytic Hierarchy
Process) trong việc lựa chọn biện pháp thi công tầng hầm với mong muốn của tác giả là
xác định biện pháp thi công nào là thích hợp nhất với điều kiện riêng của từng dự án trên
cơ sở xem xét tới tất cả các yếu tố ảnh hưởng. Biện pháp thi công hợp lý là một trong
những yếu tố góp phần năng cao chất lượng và mang lại thành công cho dự án.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu này tập trung vào việc áp dụng hệ thống hỗ trợ ra quyết định để giúp cho
cho các đơn vị thiết kế, thi công, …lựa chọn biện pháp thi cơng tầng hầm một cách có cơ
sở khoa học khi xem xét kết hợp nhiều yêu cầu, tiêu chí khác nhau của dự án. Các mục
tiêu cụ thể của nghiên cứu như sau:
− Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lựa chọn biện pháp thi công tầng hầm.
− Ứng dụng phương pháp AHP (Analytic Hierarchy Process) để xây dựng quy trình hỗ
trợ ra quyết định cho người tham gia lựa chọn biện pháp thi công.
− Áp dụng phương pháp này để lựa chọn biện pháp thi công cho dự án thực tế.
1.4. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu này được thực hiện trên địa bàn các thành phố lớn với nhiều cơng trình
có tầng hầm, như thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội, Đà Nẵng,... Các dự án được nghiên cứu
thu thập dữ liệu có quy mô từ 1 đến 6 tầng hầm. Thời gian xây dựng các dự án trong
khoảng 10 năm trở lại đây. Chọn các thành phố lớn là nơi khảo sát vì ở đây tập trung nhiều
dự án với số lượng và quy mô tầng hầm tương đối đa dạng nên. Việc tìm hiểu biện pháp
thi cơng của các dự án này sẽ là cơ sở cho việc xác định các yếu tố lựa chọn biện pháp sau
này. Đối tượng khảo sát là các chuyên gia, các kỹ sư xây dựng tham gia trong giai đoạn
chuẩn bị thực hiện, giai đoạn thiết kế và thi cơng tầng hầm.
1.5. Đóng góp dự kiến của nghiên cứu.
Hiện nay các kỹ thuật và giải pháp thi công cho tầng hầm ở Việt Nam rất đa dạng và
và được áp dụng rất phổ biến. Việc chọn biện pháp thi công thực tế chủ yếu dựa vào kinh
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 6
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
nghiệm của nhiều người thiết kế và thi cơng là chính. Để làm được việc đó hiệu quả thì
những người có trách nhiệm lựa chọn phải thực sự có kinh nghiệm trong nhiều loại hình
tầng hầm với chiều sâu, quy mơ diện tích và số tầng hầm đa dạng. Tuy nhiên do nhu cầu
xây dựng tầng hầm rất nhiều nên số lượng các yếu tố tác động ngày càng phức tạp đòi hỏi
sự lựa chọn biện pháp thi cơng phải có cơ sở khoa học mới có tính thuyết phục. Do đó, qua
đề tài nghiên cứu này tác giả mong muốn đóng góp một phương pháp lựa chọn biện pháp
thi công tầng hầm, vừa mang ý nghĩa lý luận và thực tiễn.
Về mặt lý luận, nghiên cứu đã đóng góp một phương pháp hỗ trợ ra quyết định có cơ
sở lý thuyết tốn học vào công tác quản lý xây dựng tầng hầm. Đây là lĩnh vực xây dựng
đã phát triển khá lâu ở Việt Nam nhưng quá trình lựa chọn biện pháp chỉ dựa vào kinh
nghiệm là chính.
Về mặt thực tiễn, nghiên cứu xác định được các yếu tố tác động đến việc lựa chọn
biện pháp thi công tầng hầm trong điều kiện Việt Nam. Tiếp theo là nghiên cứu áp dụng
quy trình giúp cho người tham gia trong dự án dễ dàng ra quyết định chọn biện pháp thi
công. Trên cơ sở các yếu tố nhận dạng được và áp dụng phương pháp hỗ trợ quyết định,
những người tham gia vào dự án dễ dàng đưa ra sự lựa chọn biện pháp thi cơng. Phương
pháp này tốn ít thời gian đồng thời tăng độ tin cậy, thuyết phục được các bên tham gia và
đáp ứng một cách phù hợp nhất nhiều điều kiện và tiêu chí của dự án. Qua đó, giúp nâng
cao chất lượng dự án và mang lại hiệu quả cho chủ đầu tư. Đối với nhà thầu, quyết định
biện pháp thi công hợp lý sẽ nâng cao năng lực cạnh tranh, là một trong những yếu tố dẫn
đến kết quả trúng thầu.
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 7
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
2.1. Khái niệm.
Nhu cầu sử dụng tầng hầm ở Việt Nam hiện nay rất phổ biến ở các cơng trình cao ốc
chung cư, cao ốc văn phòng, trung tâm thương mại, khách sạn hay là các bể chứa nước
ngầm thường được đặt âm dưới mặt đất. Thi công tầng hầm hay thi công hố đào sâu vào
mặt đất được phân thành 2 loại là hố đào nông (thường <5m) và hố đào sâu (thường >5m)
[1]. Mục đích sử dụng tầng hầm là để phục vụ làm bãi đỗ xe và là khơng gian bố trí các
thiết bị vận hành cho tịa nhà như hệ thống thơng gió, máy phát điện, hệ thống xử lý nước
thải.v.v..
Thi công tầng hầm hay thi công hố đào bao gồm việc thi công tường chắn, thi công
đào đất và hạ mực nước ngầm, lắp dựng và tháo dỡ hệ chống đỡ, thi cơng móng và các sàn
tầng hầm.v.v.. Trong đó các giải pháp thi cơng tường chắn bao gồm tường barret, tường cừ
thép, tường cọc nhồi, tường secant piles, tường cọc xi măng đất, tường soldier piles. Các
giải pháp thi công hệ chống ngang bao gồm hệ giằng chống bằng thép hình hoặc hệ neo.
Các giải pháp thi công đào đất bao gồm thi công đào mở theo kiểu open cut, đào mở theo
kiểu consol, đào mở kết hợp hệ giằng chống ngang hoặc chống xiên, đào mở kết hợp hệ
neo trong đất, thi công top-down. Chi tiết về trình tự thi cơng, các ưu điểm, nhược điểm và
phạm vi áp dụng của mỗi loại biện pháp sẽ được trình bày chi tiết ở chương 3 của luận văn
này.
2.2. Vai trò của việc lựa chọn biện pháp thi cơng tầng hầm.
Mỗi dự án có tầng hầm thường có thể có nhiều sự lựa chọn biện pháp thi công khả
thi. Tuy nhiên, mỗi biện pháp đều có các ưu điểm và nhược điểm nhất định nên cần phải
được phân tích kỹ lưỡng trước khi áp dụng. Việc lựa chọn giải pháp tầng hầm cần xem xét
rất nhiều yếu tố liên quan tùy theo điều kiện của mỗi dự án. Một giải pháp hợp lý có thể
mang lại nhiều lợi ích đồng thời hạn chế hoặc tránh thiệt hại cho chủ đầu tư cũng như các
bên liên quan trong dự án. Cụ thể như sau:
−
Có thể rút ngắn được tiến độ thi cơng cho cơng trình.
−
Có thể tiết kiệm được chi phí cho chủ đầu tư.
−
Có thể hạn chế hoặc tránh các sự cố đối với công trình xung quanh.
−
Có thể hạn chế hoặc tránh được các sự cố về tai nạn lao động trong thi công.
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 8
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
− Có thể hạn chế hoặc tránh những ảnh hưởng xấu như ô nhiễm môi trường và tiếng
ồn đối với môi trường xung quanh.
− Có thể nâng cao chất lượng cho cơng trình,…
2.3. Quy trình thiết kế và lựa chọn biện pháp thi cơng tầng hầm.
Quy trình thiết kế biện pháp thi cơng tầng hầm theo tác giả Chang-Yu Ou như hình 2.1
Bắt đầu
Khảo sát
đ ịa chất
Khảo sát điều kiện các
cơng t rình lân cận
Xác đị nh đi ều ki ện cô ng trường
của hố đào
Xác đ ịnh các tiêu chí thiết kế
Xác định bi ện pháp
đ ào đất
Xác định bi ện pháp
g ia cường/g ia cố
Phân tích
h iện tượng cát chảy
Xác địn h độ s âu của
t ường chắn
Phân tích ổn định
v ề lật của tường chắn
Không
Hiệu q uả ki nh tế
h ay khơng?
Phân t ích đ ẩy trồi
Có
Khơng
Thiết kế hệ chống
Thiết kế biện pháp
h ạ mực nước ngầm
Xác định qu y trình
đ ào đất
Phân tích biến dạng
Phân tí ch sự thay đổi
của mực nước
Kiểm tra
s ự th ỏa mãn của các
tiêu chí thiết kế?
Có
Phân tích ứng suất
Thiết kế ch i tiết của hệ thống tường
chắn và hệ chống
Bố trí hệ thố ng quan trắc
Kết thúc
Hình 2.1: Quy trình thiết kế biện pháp thi công tầng hầm [2].
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 9
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
Thiết kế biện pháp thi cơng hố đào sâu hồn chỉnh bao gồm hệ thống tường chắn, hệ
thống chống, hệ thống hạ mực nước ngầm, quy trình đào đất, hệ thống quan trắc, biện pháp
bảo vệ cơng trình lân cận. Đặc điểm các bước theo trình tự đề xuất của tác giả Chang-Yu
Ou như sau:
− Khảo sát địa chất: Điều kiện địa chất và mực nước ngầm ảnh hưởng đến việc lựa chọn
loại tường chắn. Từ đó phân tích ứng xử của hố đào để xác định các ảnh hưởng đối với
khu vực xung quanh, kiểm tra khả năng chịu lực của bản thân tường,…
− Xác định điều kiện của các cơng trình hiện hữu xung quanh: Thi công hố đào sâu
thường làm cho mặt đất xung quanh bị dịch chuyển, nếu xảy ra chuyển vị nhiều sẽ ảnh
hưởng đến nhà lân cận, gây lún nứt, có thể dẫn đến phá hoại. Vì vậy cần điều tra cụ thể
các điều kiện của nhà và tiện ích xung quanh để đưa ra phương án kiểm sốt hợp lý.
− Xác định điều kiện cơng trường của hố đào: Điều tra đặc điểm về hình dạng, diện tích,
và cao độ của cơng trường xây dựng, cùng với điều kiện địa chất, cao độ nước ngầm,
điều kiện nhà xung quanh, người thiết kế mới có thể xem xét các phương án khả thi.
− Xác định các tiêu chí thiết kế: Khi tầng hầm được hồn thiện, đưa vào sử dụng thành
cơng và có mang lại hiệu quả cao hay không là phụ thuộc nhiều vào việc xác định các
tiêu chí thiết kế. Các tiêu chí cơ bản là phương pháp phân tích ổn định, phân tích biến
dạng, phân tích ứng suất, quy trình hạ nước ngầm, thiết kế các hệ kết cấu, …
− Thu thập thông tin về lịch sử của các hố đào lân cận: Mặc dù có thể lựa chọn các
phương án hợp lý dựa trên lý thuyết tính tốn và điều kiện của hố đào và khu vực xung
quanh, nhưng sự phân tích ứng xử của hố đào khơng hồn tồn phản ánh đúng ứng xử
thực tế của nó vì khảo sát địa chất đơi khi chưa thể hiện được hết tính chất của tất cả
các lớp đất. Vì vậy thu thập dữ liệu sẽ giúp cho người lựa chọn có thêm thơng tin để
chọn phương án tốt hơn.
− Xác định biện pháp gia cường, hỗ trợ: Để thỏa mãn các tiêu chí thiết kế hoặc nhằm làm
giảm chi phí, các biện pháp gia cường, gia cố đất nền hoặc kết cấu nhà lân cận có thể
được xem xét áp dụng.
− Phân tích hố đào: bao gồm phân tích ổn định, phân tích biến dạng và phân tích ứng
suất. Phân tích ổn định bao gồm phân tích cát chảy, phân tích ổn định về lật, phân tích
đẩy trồi hố đào.
− Thiết kế hệ chống: gồm hệ chống ngang, chống xiên hoặc neo.
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 10
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
− Bố trí hệ thống quan trắc: Cần theo dõi ứng xử của hố đào thơng qua hệ thống quan
trắc để có sự kiểm sốt và điều chỉnh biện pháp thi cơng nếu cần thiết.
Tác giả Nguyễn Bá Kế có đề xuất quy trình của cơng tác thiết kế và thi cơng tầng hầm như
hình 2.2.
Quy trình này đề xuất sự tham gia của nhà thầu để cùng phối hợp với đơn vị tư vấn
thiết kế, quản lý dự án của chủ đầu tư, đưa ra các phương án so sánh trước khi thực hiện
thiết kế chi tiết. Trên thực tế, bước phối hợp này thực sự cần thiết và rất quan trọng trong
việc lựa chọn giải pháp cuối cùng. Nếu nhà thầu có điều kiện tham gia càng sớm vào giai
đoạn này thì sẽ rất ít xảy ra sự cố hoặc phát sinh những thay đổi biện pháp không mong
muốn cho dự án về sau.
Điều quan trọng sau khi hồn thành cơng tác thi cơng về móng và tầng hầm, nhà
thầu cần tổng kết các kinh nghiệm có được, phân tích các ưu điểm, khuyết điểm nhằm cải
tiến phương pháp và nâng cao chất lượng hơn nữa cho các dự án tương tự về sau.
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 11
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
Đào và chắn giữ hố móng
Đơn vị ủ y thác khảo sát
Thăm d ò và điều tra n ền đất, đá
Khảo sát địa chất
cơng trình và
đ ịa chất thủy văn
Kiến nghị phương án
đào và chắn giữ
hố móng sâu
Điều tra điều kiện
xung quanh
Phương án h ạ nước
ngầm ở hố móng
Báo cáo khảo sát
M ời thầu thi công
So sánh phương án đào,
chắn giữ, hạ nước n gầm v. v..và giá
t hành, thời hạn
thi công
Phương pháp
đào
Phương pháp
chắn giữ
Phương pháp
q uan trắc
Phương pháp
h ạ mực nước
Sự cố có thể xảy ra
v à cách khắc phục
Ảnh hưởng đối với
xung quanh
Thời hạn
Giá thành
Sơ bộ định phương án
M ời thầu thi cơng
Khi hố móng
s âu q 7m phải qua một hội đồng
chuyên gia th ẩm duyệt
Không đạt
Đạt
Thiết kế kết cấu chắn giữ
thiết kế hạ mực nước
Đơn v ị th iết kế
Đơn vị thi công
Thiết k ế biện pháp thi cô ng đào,
chắn giữ hố móng và hạ mực nước
Quan trắc
Thi cơ ng việc đào, ch ắn giữ hố
móng và hạ mực nước
Ứng cứu xử lý tình huống
nguy hiểm có th ể xảy ra
Thi cơng móng
NGHIỆM THU
Khơng đạt
Đạt
Tổng k ết cơ ng việc
thi cơng móng
Hồn cơ ng cơn g việc
về móng
Lấp đất, th áo dỡ
k ết cấu chắn giữ
Hình 2.2: Sơ đồ về lộ trình của cơng tác thiết kế và thi cơng hố móng sâu [1].
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 12
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
2.4. Các nghiên cứu trước về các yếu tố ảnh hưởng và phương pháp lựa chọn
¾ Khi trình bày trong hội nghị quốc tế về các biện pháp thi công tầng hầm ở Hong Kong
[5], tác giả Raymond W. M. Wong (2002) đã đưa ra 8 yếu tố theo kinh nghiệm cần
phải xem xét để lựa chọn biện pháp thi công như sau:
− Quy mơ của tầng hầm.
− Kích thước của cơng trường.
− Hình dạng và điều kiện về địa hình của cơng trường.
− Điều kiện của các cơng trình và tiện ích lân cận hiện hữu.
− Điều kiện địa chất, thủy văn.
− Bố trí tầng hầm bên trong cơng trường hoặc các kết cấu khác liên quan.
− Sự có sẵn nguồn lực cho dự án.
− Tính phù hợp của biện pháp thi công được lựa chọn.
Tuy nhiên, nghiên cứu này chưa đưa ra được phương pháp lựa chọn mà chỉ dừng lại ở
mức độ chỉ ra các yếu tố liên quan và rút ra kinh nghiệm áp dụng thông qua các dự án
đã thi cơng trước đó.
¾ Nghiên cứu của các tác giả S.S. Due & Y.C.Tan (1998) khi xem xét lựa chọn biện pháp
thiết kế thi công tầng hầm cho các dự án ở Malaysia [6] đã dựa vào 9 yếu tố như sau:
− Loại móng của các cơng trình và tiện ích lân cận.
− Giới hạn chuyển vị của tường chắn và mặt đất xung quanh cơng trình.
− Điều kiện về địa chất và nước ngầm.
− Yêu cầu về không gian thi công và các ràng buộc của công trường.
− Chi phí thi cơng.
− Thời gian thi cơng.
− Tính linh động của mặt bằng bố trí thi cơng.
− Kinh nghiệm địa phương và sự có sẵn của các máy móc thiết bị.
− Sự duy trì ổn định của tường chắn và hệ thống chống trong điều kiện lâu dài.
Nghiên cứu này cũng chỉ phân tích các biện pháp thi cơng và chỉ ra phạm vi áp dụng
của từng biện pháp mà chưa đưa ra được phương pháp lựa chọn một cách khoa học.
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 13
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
¾ Trong tài liệu “Deep Excavation, Theory and Practice” tác giả Chang-Yu Ou (2006)
cũng dựa vào 8 yếu tố theo kinh nghiệm khi xem xét thiết kế và thi công cho tầng hầm,
hố đào sâu [2]:
− Chiều sâu hố đào.
− Điều kiện địa chất cơng trình, địa chất thủy văn.
− Điều kiện các cơng trình lân cận.
− Kích thước cơng trường.
− Tiến độ thi công.
− Ngân sách dự án.
− Điều kiện vệ sinh mơi trường.
− Thiết bị có sẵn.
Để lựa chọn biện pháp thi công phù hợp, phương pháp đã được đề xuất là liệt kê các
yếu tố ảnh hưởng và các biện pháp có thể áp dụng, sau đó đánh giá theo 3 mức độ là:
tốt (good), chấp nhận được (acceptable) và không tốt (not good) như bảng 2.1 dưới
đây:
Bảng 2.1: Phương pháp đánh giá đề xuất lựa chọn biện pháp thi cơng tường chắn [2]
Tính chắn
Loại đất
nước và độ
Điều kiện thi cơng
cứng
Loại
Tiếng
tường chắn
Sét
mềm
Tính
Cát
Sỏi
chắn
cứng
nước
Độ
ồn
và sự
cứng
rung
động
Soldier
pile
Steel
sheet pile
PIP pile
Xử lý
đất
bùn
thải
Chiều
Tiến
Lún
Sự cản
sâu
độ
Chi
mặt
trở
hố
thi
phí
đất
hệ
đào
cơng
xung
thống
quanh
ngầm
X
O
O1
X
X
X2
©
X
O
X
©
©
O
©
X
O
X
X2
©
X
O
X
©
©
©
O
X
O
©
©
X
O
X
O
X
O
©
©
X
©
©
©
X
©
X
©
X
X
Reinforced
concrete
column
pile
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 14
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
MIP pile
Diaphragm
wall
O
O
X
©
O
©
O
O
X
O
O
O
©
©
O
©
©
©
X
©
X
©
X
X
Ghi chú các kí hiệu:
©: Tốt (good), O: Có thể sử dụng được (acceptable), X: Không tốt (not good)
1: Nên được áp dụng với máy đóng cọc có sự hỗ trợ của thiết bị khoan dẫn
2: Nếu ép vào trong đất bằng cách ép rung tĩnh, có thể giảm được tiếng ồn và sự chấn động
Với bảng đánh giá trên chúng ta biết được phạm vi áp dụng, một số ưu, nhược điểm của
từng loại tường chắn nhưng chưa có con số tổng kết định lượng cụ thể.
¾ Một nghiên cứu khác là lựa chọn biện pháp thi công hệ chống trong lĩnh vực đào hầm
khai thác mỏ ở Iran của các tác giả Navid Hosseini, Kazem Oraee và Mehran
Gholinejad, 2009. Có 10 phương án dược đưa ra để xem xét lựa chọn dựa trên 7 yếu tố
ảnh hưởng sau đây:
− Chuyển vị theo phương đứng tại điểm 1.
− Chuyển vị theo phương đứng tại điểm 2.
− Chuyển vị theo phương đứng tại điểm 3.
− Chuyển vị theo phương ngang tại điểm 4.
− Chi phí thi cơng hệ thống chống.
− Các vấn đề về thi công hệ thống chống.
− Hệ số an tồn.
(a)
(b)
Hình 2.3a: Lựa chọn các điểm quan trọng để đo chuyển vị. [7]
Hình 2.3b: Các yếu tố ảnh hưởng quyết định lựa chọn hệ thống chống [7]
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 15
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
Nghiên cứu này đã sử dụng phần mềm tính tốn FLAC
3D
(2002) để mơ hình biện
pháp thi cơng đào hầm rồi xuất ra các kết quả về chuyển vị của các điểm được lựa
chọn và hệ số an toàn tương ứng với từng biện pháp chống cần xem xét. Sau đó ứng
dụng phương pháp phân tích định lượng AHP (Analytical Hierarchy Process) để hỗ trợ
lựa chọn biện pháp thi cơng có lợi nhất. Nghiên cứu này còn sử dụng 2 phương pháp
hỗ trợ ra quyết định khác để so sánh kết quả với phương pháp AHP là phương pháp
TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution) và phương
pháp PROMETHEE (Preference Ranking Organization Method for Enrichment
Evaluations). Kết quả của nghiên cứu này cho thấy 2 phương pháp AHP và TOPSIS
có kết quả lựa chọn biện pháp như nhau.
¾ Tương tự, các tác giả M. Ataei, M. Jamshidi, F. Sereshki, và S.M.E. Jalali (2008) cũng
ứng dụng mơ hình AHP để lựa chọn biện pháp thi công đào hầm mỏ ở Iran [8] . Nghiên
cứu này đã đưa ra 6 phương án để xem xét lựa chọn dựa trên 13 yếu tố ảnh hưởng sau
đây:
− Các đặc điểm của địa chất, thủy văn.
− Các đặc điểm về hình học và tính chất vật lý của lớp vỏ hầm.
− Các yếu tố về kinh tế như chi phí xây dựng, chi phí điều hành, giá trị khoán vật
được khai thác.
− Các yếu tố về kỹ thuật như sự linh động của biện pháp thi công, máy móc thiết
bị,…
− Các yếu tố về năng suất khai thác hàng năm.
− Sự ảnh hưởng tới môi trường và sức khỏe.
¾ Tác giả A. Bascetin (2007) cũng nghiên cứu lựa chọn biện pháp thi công cải tạo môi
trường cho các hố đào mở khi thi công hầm mỏ ở Turkey [9]. Năm biện pháp thi công
khả thi được đưa ra để xem xét dựa trên nhiều yếu tố chính và yếu tố phụ sau đây:
− Các yếu tố về chi phí: chi phí xây dựng, chi phí quản lý.
− Đặc điểm về cao độ địa hình.
− Đặc điểm của thời tiết, khí hậu.
− Đặc điểm địa chất, thủy văn.
− Đặc điểm của hệ sinh thái địa phương, nguồn nước.
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 16
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
− Các yếu tố văn hóa địa phương.
− Kích thước và hình dạng của các hố đào mỏ.
− Tình trạng sử dụng đất của khu vực lân cận.
− Các đặc tính ơ nhiễm mơi trường.
− Luật và quy định của địa phương.
− Chính sách của cơng ty.
¾ Trong lĩnh vực thi cơng cầu, các tác giả Mohamed A. Youssef, Chimay J. Anumba và
Tony Thorpe (2005) cũng ứng dụng phương pháp AHP để ra quyết định lựa chọn biện
pháp thi công cho phần thân cầu ở Ai Cập [3]. Nghiên cứu này dựa trên 7 nhóm yếu tố
chính ảnh hưởng chính để lựa chọn một phương án tốt nhất trong 8 biện pháp đưa ra
xem xét. Các yếu tố trong nghiên cứu này là:
− Chi phí thi cơng.
− Tiến độ thi cơng.
− Đặc tính vật lý của cầu: chiều dài nhịp, chiều cao của kết cấu, độ cong, mặt cắt nền
cầu.
− Các đặc điểm của biện pháp thi công: biện pháp thi công đã được áp dụng trong quá
khứ, sự có sẵn của nguồn nhân lực và máy móc, tác động của tải trọng thi cơng lên
kết cấu, sự tồn vẹn của hệ thống kết cấu, sức khỏe và an tồn.
− Điều kiện mơi trường xung quanh: các cơng trình và tiện ích cơng cộng xung quanh
hiện hữu, vị trí dễ tiếp cận thiết bị, đặc điểm tự nhiên khu vực xung quanh, điều
kiện về địa chất, địa hình.
− Các ràng buộc bên ngồi.
− Các đối tượng tham gia.
Nghiên cứu này đã đề xuất tách riêng yếu tố chi phí với yếu tố lợi ích để dễ đánh giá
khi thực hiện so sánh cặp giữa các yếu tố ảnh hưởng. Nghĩa là dựa vào tính tốn tỉ số
giữa lợi ích và chi phí cho từng phương án cụ thể, phương án nào có tỉ số lớn nhất, đó
chính là biện pháp thi cơng được chọn.
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 17
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
2.5. Giới thiệu phương pháp định lượng AHP (Analytic Hierarchy Process)
2.5.1. Nguồn gốc phương pháp định lượng AHP.
Phương pháp định lượng AHP được phát triển bởi Saaty vào thập niên 70. Nó cung
cấp một phương pháp ra quyết định đa tiêu chuẩn đơn giản, nhưng có cơ sở lý thuyết trong
việc đánh giá các phương án. Nó giúp phân loại mức độ ưu tiên tương đối cho các phương
án được đưa ra dựa trên một mức tỉ lệ. Mức tỉ lệ này dựa trên phán đoán của người ra
quyết định và mức độ quan trọng của các phán đốn đó, cũng như tính nhất quán trong
việc so sánh các phương án trong quá trình ra quyết định. Ứng dụng của phương pháp
AHP có thể tìm thấy trong nhiều lĩnh vực khác nhau: lựa chọn hệ thống mua sắm, lựa chọn
nhà thầu, hệ thống phân phối nguyên vật liệu cho dự án, quản lý dự án, lựa chọn thiết bị thi
công, lựa chọn biện pháp thi cơng,...
2.5.2. Ưu điểm của phương pháp AHP.
− Tính đồng nhất: Phương pháp AHP cung cấp một mơ hình ra quyết định thống nhất, dễ
hiểu và rất uyển chuyển cho một khoảng rộng các vấn đề chưa định hình.
− Cấu trúc thứ bậc: Phương pháp AHP phản ánh khuynh hướng tự nhiên của con người
trong việc lựa chọn những yếu tố của hệ thống thành những mức độ khác nhau và các
nhóm tương đồng.
− Đo lường: Phương pháp AHP cung cấp một thước đo vơ hình và một phương pháp
thiết lập những thứ tự ưu tiên.
− Tính nhất quán: Phương pháp AHP tuân theo những sự ổn định hợp lý của những sự
đánh giá được dùng trong quyết định ưu tiên.
− Tổng hợp: Phương pháp AHP đưa đến một ước lượng tổng qt của từng mục đích
thay thế.
Ngồi ra, phương pháp AHP cịn có một số ưu điểm khác:
− Có thể chia nhỏ các tiêu chuẩn đánh giá thành nhiều cấp bậc nhỏ hơn, từ đó dể dàng
thu thập số liệu cũng như việc so sánh từng cặp sẽ được thực hiện dễ dàng và hiệu quả.
− Khi thay đổi trọng số của một tiêu chuẩn nào đó, ta có thể thấy được ngay cả sự thay
đổi đáp án chọn lựa phương án trên các hỗ trợ ra quyết định, vì thế có thể thấy ngay
được mức độ ảnh hưởng, tác động của tiêu chuẩn đó đối với việc lựa chọn các phương
án.
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 18
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
− Áp dụng được trong nhiều lĩnh vực và trong nhiều tình huống khác nhau như ra quyết
định chọn loại xe để mua, dự đốn giá sản phẩm, bố trí nhân sự, quản lý dự án…
− Có thể nhập trực tiếp số liệu vào phần mềm để xử lý hiệu quả mà không mất nhiều thời
gian. Tuy nhiên các thành viên tham gia phải là những chuyên gia trong lĩnh vực cần ra
quyết định và phải có tính khách quan thì kết quả mang lại trong việc lựa chọn sẽ thành
công.
2.5.3. Các tiên đề của phương pháp AHP
Holden (1989) đã đề nghị bốn giả thiết sau, được phát biểu thành những tiên đề
(Axiom), giúp cho phương pháp AHP có giá trị trong việc thiết kế mơ hình ứng dụng.
− Tiên đề 1: Đối với 2 phương án i và j thuộc tập các phương án A cho trước, người ra
quyết định phải đưa ra giá trị một sự so sánh cặp, gọi là aij trong số các phương án đối
với một tiêu chuẩn c trong tập hợp các tiêu chuẩn dựa trên một thang đo tỉ lệ thuận
nghịch (recipprocal ratio scale); nghĩa là : aij=1/aji, với mọi i, j thuộc tập A.
− Tiên đề 2: Khi so sánh bất kỳ 2 phương án i và j thuộc tập các phương án A cho trước,
người ra quyết định không bao giờ được đánh giá phương án này quan trọng (hay kém
quan trọng) vô hạn so với phương án kia đối với một tiêu chuẩn c, điều đó có nghĩa là
aij ≠ ∞, với mọi i, j thuộc tập A.
− Tiên đề 3: Vấn đề cần quyết định có thể phân tích thành một cấu trúc thứ bậc
(hierarchy).
− Tiên đề 4: Tất cả các phương án cho trước và các tiêu chuẩn có tác động ảnh hưởng
hay liên quan đến vấn đề cần ra quyết định đều phải được thể hiện trong sơ đồ thứ bậc.
Điều này có nghĩa là sự hiểu biết của nhóm người ra quyết định cần phải được thể hiện
một cách tiêu biểu (hay loại trừ bớt) các tiêu chuẩn hay các phương án trong sơ đồ thứ
bậc.
Những tiên đề này được sử dụng để mô tả những nguyên tắc căn bản nhất của
phương pháp định lượng AHP; đó là việc tính tốn và giải quyết vấn đề cần ra quyết định
thông qua một cấu trúc thứ bậc (tiên đề 3 và 4) và việc suy luận ra ý kiến đánh giá theo
một hình thức so sánh từng cặp (tiên đề 1 và 2).
2.5.4. Qui trình thực hiện phương pháp AHP:
Nhà toán học người Mỹ Saaty (1980) [25] đã đưa ra bốn ngun tắc cơ bản trong
việc xây dựng mơ hình theo phương pháp AHP bao gồm:
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 19
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
− Phân tích và thiết lập sơ đồ thứ bậc của vấn đề cần ra quyết định ( Decomposition).
− Tính tốn các độ ưu tiên (Priorization).
− Tổng hợp (Synthesis).
− Đo lường sự không nhất quán.
1) Phân tích và thiết lập cấu trúc thứ bậc:
a. Phân loại thứ bậc:
Có hai loại thứ bậc là thứ bậc theo cấu trúc và thứ bậc theo chức năng:
− Thứ bậc theo cấu trúc là một hệ thống phức tạp được cấu trúc bởi các thành phần theo
thứ tự giảm dần tính chất của cấu trúc như kích thước, hình dáng, màu sắc.
− Thứ bậc theo chức năng phân tích hệ thống phức tạp thành các thành phần theo các
quan hệ cơ bản của nó.
b. Ngun tắc hình thành cấu trúc thứ bậc:
− Mỗi một loại các thành phần chức năng chiếm một bậc trong thứ bậc.
− Cấp cao nhất chỉ có một thành phần gọi là tiêu điểm, tức là mục tiêu bao trùm cả cấu
trúc hay vấn đề cần giải quyết.
− Các cấp kế tiếp gồm nhiều thành phần hay các tiêu chuẩn chính. Mỗi thành phần hay
tiêu chuẩn này có thể được phân chia thành các cấp nhỏ hơn hay đứng độc lập là tùy
thuộc vào mức độ chi tiết của mơ hình.
− Cấp thấp nhất cuối cùng của sơ đồ thứ bậc được gọi là cấp phương án, nó chứa các
phương án đặt bên dưới các thành phần hay tiêu chuẩn ở ngay bên trên nó.
Vấn đề lựa chọn phương án trong một tập các phương án thì có thể bắt đầu từ cấp thấp
nhất là liệt kê các phương án, cấp cao hơn kế tiếp là các tiêu chuẩn để đánh giá các
phương án, cấp cao nhất là đánh giá tiêu điểm – mục tiêu cuối cùng mà các tiêu chuẩn có
thể được so sánh theo mức độ quan trọng sự đóng góp của chúng
Ví dụ: Muốn mua một căn nhà mới, vậy các tiêu chí nào bạn quan tâm về căn nhà
của bạn ? (Hình thành các tiêu chuẩn) . Mức độ đánh giá của bạn với các tiêu chí đó như
thế nào, đồng thời bạn cũng nên liệt kê các nhà mà bạn dự định mua.
Sau khi xem xét, ta đưa ra 8 tiêu chuẩn đưa ra khi lựa chọn căn nhà:
1- Kích thước ngơi nhà: khơng gian nhà kho, kích thước các phịng, số lượng phịng, và
tổng diện tích nhà.
2- Giao thông: Sự thuận lợi và trạm xe buýt.
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 20
Luận văn thạc sĩ
GVHD: PGS.TS. Phạm Hồng Luân
3- Điều kiện xung quanh: Mật độ giao thông, an ninh, và môi trường xung quanh ngôi
nhà.
4- Tuổi thọ ngôi nhà: sáng sủa, mới.
5- Không gian sân vườn: gồm không gian trước, sau, bên cạnh và khơng gian chia sẽ với
hàng xóm.
6- Tiện nghi: Máy lạnh, máy nước nóng, truyền thơng thơng tin, hệ thống tự động.
7- Nội thất: Trang trí ngơi nhà, hệ thống điện.
8- Tài chính: lượng tiền có sẵn, hộ trợ tài chính từ người bán hoặc ngân hàng
Mục tiêu
Tài chính
Nội thất
Tiện nghi ngơi nhà
Khơng gian sân vườn
Tuổi thọ ngơi nhà
Điều kiện xung quanh
Giao thơng
Các tiêu chuẩn
Kích thước ngơi nhà
Lựa chọn căn nhà mới
Các phương án
Nhà A
Nhà B
Nhà C
Hình 2.4: Các tiêu chuẩn lựa chọn căn nhà
2) Thiết lập độ ưu tiên
Sau khi xây dựng xong sơ đồ thứ bậc của bài tốn, bước quan trọng tiếp theo là phải
tính toán và thiết lập độ ưu tiên (priorities) của mỗi tiêu chuẩn trên các cấp đã được xác
định trong sơ đồ thứ bậc. Lúc này, người ra quyết định cần đưa ra những ý kiến đánh giá
của mình về mức độ quan trọng của mỗi tiêu chuẩn đối với tiêu chuẩn ở cấp cao hơn trong
sơ đồ thứ bậc bằng phương pháp so sánh từng cặp.
Các bước trong so sánh cặp:
− So sánh các thành phần theo cặp đối với các tiêu chuẩn đã được xác định.
Bắt đầu từ chóp của sơ đồ thứ bậc, chọn một tiêu chuẩn, tiến hành việc so sánh từng
cặp các thành phần của bậc kế tiếp theo tiêu chuẩn đã chọn.
− Thiết lập ma trận so sánh cặp.
Thông thường, các câu hỏi được đặt ra là : “Thành phần này có lợi hơn, thỏa mãn hơn,
đóng góp nhiều hơn… so với các thành phần khác như thế nào? Mức độ bao nhiêu?”
HVTH: Võ Quốc Minh
Trang: 21
