Tổng quan luận án

Trong tiến trình phát triển và hiện đại hóa cơ sở hạ tầng, các dự án đầu tư xây dựng có quy mô lớn và vốn đầu tư cao ngày càng được triển khai rộng rãi. Tuy nhiên, sản xuất xây dựng mang tính chất đặc thù: quy mô lớn, chi phí cao, thời gian kéo dài, tính đơn chiếc và cá biệt cao, đồng thời chịu tác động trực tiếp và phức tạp từ điều kiện tự nhiên, địa chất công trình và môi trường kinh tế - xã hội. Những đặc điểm này khiến cho rủi ro luôn tiềm ẩn, có thể phát sinh bất kỳ lúc nào và gây ra những hậu quả nghiêm trọng. Thực tế cho thấy các rủi ro không được kiểm soát có thể làm kéo dài thời gian thực hiện dự án phổ biến từ 20% đến 30%, cá biệt có dự án kéo dài từ 200% đến 300%, làm đội chi phí, suy giảm chất lượng hoặc thậm chí dẫn đến thất bại hoàn toàn.

Nhiều sự cố công trình nghiêm trọng trên thế giới và tại Việt Nam đã được ghi nhận như sự cố sập mái vòm công viên nước AquaPark tại Moscow, sập ga hàng không sân bay Charles de Gaulle ở Paris, sập nhịp dẫn cầu Cần Thơ, vỡ 50m đập chính hồ chứa nước Cửa Đạt, hoặc sự cố lún nứt làm sụp đổ trụ sở Viện Khoa học Xã hội miền Nam do ảnh hưởng từ thi công tầng hầm cao ốc Pacific tại Thành phố Hồ Chí Minh. Các sự cố này phản ánh sự hiểu biết chưa đầy đủ về tương tác công trình - địa chất và những hạn chế trong việc nhận diện, kiểm soát rủi ro kỹ thuật thi công. Mặc dù vậy, công tác nghiên cứu và phân tích rủi ro trong quản lý thi công xây dựng tại Việt Nam trước đây phần lớn dừng lại ở mức độ định tính chung, thiếu các công cụ định lượng mô hình hóa để dự báo mức độ tác động của các sự cố kỹ thuật cụ thể đến chi phí và tiến độ.

Luận án "Nghiên cứu và phân tích các yếu tố rủi ro trong giai đoạn thi công của dự án đầu tư xây dựng" do nghiên cứu sinh Đỗ Thị Mỹ Dung thực hiện tại Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Lê Anh Dũng nhằm giải quyết khoảng trống nêu trên.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của luận án được xác định cụ thể gồm:

  1. Nghiên cứu các yếu tố rủi ro gây ảnh hưởng đến dự án đầu tư xây dựng, từ đó đề xuất biện pháp lập kế hoạch phòng ngừa rủi ro hoặc hạn chế rủi ro đến mức thấp nhất.
  2. Đề xuất, lựa chọn biện pháp giảm thiểu rủi ro trong quá trình quản lý kỹ thuật thi công cọc Barret tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh.
  3. Xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính dự báo sự ảnh hưởng của sự cố trong quá trình thi công cọc Barret đến rủi ro chi phí thi công phần cọc.
  4. Xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính dự báo sự ảnh hưởng của sự cố trong quá trình thi công cọc Barret đến rủi ro thời gian thi công phần cọc.
  5. Đề xuất các biện pháp lập kế hoạch quản lý rủi ro và đảm bảo an toàn cho quá trình quản lý kỹ thuật thi công cọc Barret tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Các yếu tố sự cố kỹ thuật gây rủi ro trong quá trình quản lý kỹ thuật thi công cọc Barret.
  • Phạm vi nghiên cứu: Tập trung vào các dự án đầu tư xây dựng có phần ngầm sử dụng kết cấu cọc Barret được thi công trong điều kiện địa chất công trình tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã hệ thống hóa và phân tích các công trình nghiên cứu về rủi ro và quản lý rủi ro trong và ngoài nước:

Các nghiên cứu quốc tế

Lý thuyết về rủi ro và quản lý rủi ro được phát triển qua nhiều giai đoạn với hai nhóm quan điểm chính:

  • Nhóm quan điểm định lượng dựa trên xác suất: Frank Knight định nghĩa rủi ro là sự bất trắc có thể đo lường được; Irving Pfeffer coi rủi ro là các biến cố ngẫu nhiên đo lường được bằng xác suất; Marilu Hurt McCarty xem rủi ro là tình trạng mà các biến cố tương lai có thể xác định được phân phối xác suất; các học giả kinh tế Trung Quốc nhấn mạnh tính không xác định của tương lai và sự kết hợp giữa xác suất với quy mô thiệt hại/lợi nhuận.
  • Nhóm quan điểm chú trọng đến kết quả và sự sai lệch: Allan Willet xác định rủi ro là sự bất trắc liên quan đến biến cố không mong đợi; Arthur Williams định nghĩa rủi ro là sự biến động tiềm ẩn ở kết quả; Georges Hirsch cho rằng rủi ro gắn liền với sai lệch giữa thực tế và dự kiến vượt quá ngưỡng chấp nhận.
  • Về quản lý rủi ro dự án: M. Nghi Nguyen chia quản lý rủi ro thành lập kế hoạch và kiểm soát rủi ro trong suốt vòng đời dự án; William R. Duncan (thuộc Ban Tiêu chuẩn PMI) chuẩn hóa quy trình 4 bước gồm nhận diện, lượng hóa, lập kế hoạch ứng phó và quản lý đối phó; Rosenau (1998) tiếp cận quản lý rủi ro dưới góc độ tận dụng cơ hội và giảm thiểu hiểm họa; Barrie (1996) định nghĩa quản lý rủi ro là nỗ lực có tổ chức để lượng hóa và đề xuất giải pháp giảm thiểu hậu quả; Anthony Walker (1996) tập trung vào phân tích rủi ro hoạt động đầu tư xây dựng; Sukulpat Khumpaisal nghiên cứu rủi ro trong quá trình đấu thầu xây dựng; Nerija Banaitiene và Audrius Banaitis khảo sát quản lý rủi ro trong doanh nghiệp xây dựng tại Lithuania; Acelya Yildiz cùng các cộng sự phát triển phương pháp lập bản đồ rủi ro cho dự án xây dựng quốc tế; Patrick Zou, Guomin Zhang và Jia-Yuan Wang khảo sát và xếp hạng 20 rủi ro lớn theo các bên liên quan (nhà thầu, chủ đầu tư, tư vấn thiết kế). Báo cáo khảo sát của Ernst & Young chỉ ra 73% doanh nghiệp bất động sản gặp khó khăn trong đánh giá rủi ro và 50% dự án vượt ngân sách, 58% chậm tiến độ do quản lý rủi ro chưa hiệu quả.

Các nghiên cứu trong nước

  • Lĩnh vực công trình và quản lý xây dựng: Nguyễn Viết Trung và Vũ Thị Nga phân tích rủi ro kỹ thuật trong xây dựng cầu; Phạm Thị Trang đề xuất giải pháp kiểm soát rủi ro trong thi công nhằm nâng cao hiệu quả thực hiện hợp đồng; Lê Anh Dũng và Bùi Mạnh Hùng (2015) nghiên cứu toàn diện về quản lý rủi ro trong doanh nghiệp xây dựng; Nguyễn Văn Chọn (1999) nghiên cứu quản lý kinh tế và quản trị kinh doanh xây dựng; Lê Văn Long (2005) và Nguyễn Quang Thu (1998) làm rõ bản chất rủi ro và quản trị khủng hoảng trong kinh doanh.
  • Các luận án tiến sĩ liên quan: Luận án của Nguyễn Liên Hương định lượng mức độ an toàn và rủi ro trong sản xuất kinh doanh xây dựng; luận án của Vũ Thế Khanh đánh giá đồng thời năng lực vật thể và phi vật thể của công trình; luận án của Trịnh Thùy Anh phân tích thực trạng và giải pháp quản lý rủi ro trong dự án giao thông; luận án của Phạm Hoàng nghiên cứu độ tin cậy và rủi ro của các biện pháp thi công cọc khoan nhồi nhà cao tầng tại Việt Nam.

Vị trí và khoảng trống nghiên cứu của luận án

Mặc dù các nghiên cứu đi trước đã thiết lập khung lý thuyết về quản lý rủi ro và phân tích rủi ro trong thi công cọc khoan nhồi, nhưng chưa có công trình nào đi sâu khảo sát, phân tích và lượng hóa mối quan hệ tương quan giữa các sự cố kỹ thuật chuyên biệt trong thi công cọc Barret (như sập thành hố đào, tắc ống đổ bê tông, phân tầng bê tông...) với sự gia tăng chi phí và kéo dài tiến độ trong điều kiện nền địa chất phức tạp tại Thành phố Hồ Chí Minh. Luận án lựa chọn giải quyết khoảng trống này bằng phương pháp mô hình hóa hồi quy thực nghiệm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết

  • Lý thuyết rủi ro và độ tin cậy: Luận án phân biệt rõ ba trạng thái: tình huống xác định (kết quả chắc chắn), tình huống rủi ro (kết quả chưa chắc chắn nhưng xác định được phân phối xác suất) và tình huống bất định (kết quả chưa chắc chắn và không thể xác định được xác suất). Lý thuyết độ tin cậy được ứng dụng dựa trên sự tương tác giữa phân bố tải trọng và phân bố độ bền, dẫn xuất hệ số đặc trưng an toàn.
  • Phân loại rủi ro: Luận án tiếp cận hệ thống phân loại rủi ro đa chiều:
    1. Theo tính chất khách quan: Rủi ro thuần túy (chỉ có nguy cơ tổn thất, xử lý bằng bảo hiểm) và Rủi ro suy tính (có cơ hội sinh lời song song với nguy cơ tổn thất, xử lý bằng kỹ thuật Hedging).
    2. Theo hậu quả: Rủi ro số đông (ảnh hưởng toàn cục như thiên tai, lạm phát) và Rủi ro bộ phận (ảnh hưởng cục bộ, có thể san sẻ trong cộng đồng).
    3. Theo nguồn gốc: Rủi ro tự nhiên, rủi ro môi trường vật chất và rủi ro môi trường phi vật chất (kinh tế, pháp lý, chính trị).
    4. Theo khả năng khống chế: Rủi ro có thể khống chế và rủi ro không thể khống chế.
    5. Theo phạm vi: Rủi ro chung và rủi ro cụ thể trong từng giai đoạn đầu tư xây dựng.
  • Khung quy trình quản lý rủi ro: Gồm 4 giai đoạn logic nối tiếp: (1) Nhận diện rủi ro; (2) Đo lường và đánh giá rủi ro; (3) Kiểm soát rủi ro; (4) Xử lý rủi ro (thông qua né tránh, giảm thiểu, chuyển giao/mua bảo hiểm hoặc chấp nhận rủi ro).

Phương pháp nghiên cứu

Luận án kết hợp giữa phương pháp định tính và định lượng:

  • Phương pháp chuyên gia và điều tra khảo sát: Thiết lập bảng câu hỏi khảo sát cấu trúc nhằm thu thập số liệu thực tế từ các kỹ sư, cán bộ quản lý dự án, đơn vị tư vấn giám sát và nhà thầu thi công cọc Barret tại Thành phố Hồ Chí Minh.
  • Phương pháp thống kê và phân tích hồi quy: Ứng dụng mô hình hồi quy tuyến tính đơn biến và đa biến để mô tả mối quan hệ giữa tỷ lệ xảy ra sự cố kỹ thuật ($x$) với tỷ lệ phát sinh chi phí ($y$) và độ trễ thời gian. Các kiểm định thống kê bao gồm phân tích hệ số tương quan ($r$), phân tích phương sai (ANOVA), phân tích phần dôi (residuals) và xác lập khoảng tin cậy 95%.
  • Công cụ phân tích: Sử dụng ngôn ngữ và môi trường thống kê R để xử lý dữ liệu, ước lượng tham số mô hình, vẽ biểu đồ phân tán và đồ thị chẩn đoán sai số.
Nhóm phương pháp Công cụ / Kỹ thuật cụ thể Mục đích áp dụng trong luận án
Thu thập dữ liệu Phiếu điều tra, phỏng vấn chuyên gia, số liệu địa chất Nhận diện các dạng sự cố và thu thập tần suất, mức độ thiệt hại thực tế
Phân tích kỹ thuật Lý thuyết độ tin cậy, quy trình thi công cọc Barret Xác định nguyên nhân cơ học và công nghệ dẫn đến hư hỏng hố đào
Phân tích định lượng Hồi quy tuyến tính, kiểm định ANOVA, phần dư Mô hình hóa mức độ ảnh hưởng của sự cố đến chi phí và thời gian
Phần mềm xử lý Môi trường tính toán thống kê R Ước lượng phương trình hồi quy và tính toán khoảng tin cậy 95%

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về tác động của các yếu tố rủi ro đến quá trình thi công của dự án đầu tư xây dựng

Chương 1 tập trung làm rõ các khái niệm nền tảng về rủi ro, quản lý rủi ro và phân tích toàn diện quá trình hình thành một dự án đầu tư xây dựng gắn liền với các rủi ro thực tế tại Việt Nam và quốc tế:

  • Rủi ro trong các giai đoạn phát triển dự án: Phân tích các sai hỏng trong khâu điều tra kinh tế - xã hội, xác định công nghệ, chọn địa điểm xây dựng, đánh giá tác động môi trường, xác định tổng mức đầu tư (theo Nghị định 32/2015/NĐ-CP) và lựa chọn mô hình tổ chức quản lý dự án (theo Nghị định 59/2015/NĐ-CP và Luật Xây dựng 2014).
  • Các bài học thực tiễn trong nước:
    • Sai lầm về khảo sát thị trường và quy hoạch: Dự án bãi đỗ xe ngầm 400 chỗ và dự án đường sắt đô thị số 1 tại Thành phố Hồ Chí Minh (tập đoàn Vinci thất bại do cơ chế giá trần và quy hoạch thiếu đồng bộ); Dự án Trung tâm Thương mại - Du lịch quốc tế Đồng bằng Sông Hồng tại Nam Định (400 tỷ đồng, 20 ha đất nông nghiệp bỏ hoang 4 năm rồi phải chuyển đổi mục đích sang cụm công nghiệp).
    • Sai lầm về địa điểm và vùng nguyên liệu: Nhà máy đường Linh Cảm (Hà Tĩnh) đầu tư hàng trăm tỷ đồng chỉ vận hành 15 ngày rồi phải tháo dỡ chuyển vào Trà Vinh; Nhà máy đường KCP (Phong Điền, Thừa Thiên Huế) phải di dời toàn bộ vào Sơn Hòa (Phú Yên) do không có mía.
    • Rủi ro môi trường: Khu công nghiệp Mỹ Thuận (Vĩnh Long) sau khi giải phóng mặt bằng buộc phải hủy bỏ và chuyển thành KCN Hòa Phú do khói thải công nghiệp đe dọa sự an toàn của cáp treo cầu Mỹ Thuận.
    • Tăng tổng mức đầu tư: Dự án đường Quảng Nam tăng 179% lên 78.199 triệu đồng; dự án Vị Thanh (Mía đường Cần Thơ) đội vốn lên 92 tỷ đồng do thiếu thẩm định chuẩn xác.
    • Thất bại của các siêu dự án thép: Phân tích nguyên nhân đình trệ của 5 dự án thép quy mô lớn (Guang Lian Dung Quất 5-7 triệu tấn/năm, Thép Vân Phong 4,5 triệu tấn/năm, Thép Cà Ná 14,42 triệu tấn/năm bị thu hồi giấy phép; Thép Formosa Hà Tĩnh, Liên hiệp thép Hà Tĩnh của Tata Steel).
    • Vấn đề sử dụng vốn ODA và quản lý dự án công: Đánh giá tiêu cực, thất thoát tại dự án SUDA Cà Mau (thất thoát gần 50%), dự án nâng cấp Cảng Hải Phòng giai đoạn 2, dự án Cầu Thanh Trì và đoạn Nam Vành đai III Hà Nội (sai phạm gói thầu 3A hơn 2,4 tỷ đồng, chi phí lập báo cáo tiền khả thi sai quy định 3,6 tỷ đồng).
    • Dự án Nhà văn hóa trung tâm Đại học Kinh tế Quốc dân: Chậm trễ kéo dài dẫn đến nhà thầu chịu nợ đọng hơn 65 tỷ đồng, lãi vay ngân hàng phát sinh 3,1 tỷ đồng/tháng (lũy kế 55,8 tỷ đồng sau 18 tháng chậm thanh toán); chi phí nhân công tăng từ hệ số 1,138 lên 4,44 (thiệt hại 25 tỷ đồng); chi phí thuê giảng đường 6 tỷ đồng/năm (lũy kế 25-30 tỷ đồng).
  • Các bài học lịch sử công trình: Điểm lại các sự cố lịch sử thế giới (Nhà thờ thánh Sophia ở Constantinople, Nhà thờ Saint-Martin ở Étampes, Tháp nghiêng Pisa mất 164 năm xây dựng, Nhà hát Dân tộc Mexico lún 3m, Nhà hát Opera Sydney kéo dài 7 năm và đội vốn, các vụ sập chung cư tại Mumbai năm 2013-2014) và lịch sử Việt Nam (Tháp Báo Thiên bị sét đánh, Cửu Trùng Đài bị đốt phá, công trình Vạn Niên Cơ gây loạn Chày Vôi, Dinh Norodom bị đình trệ do chiến tranh Pháp - Phổ, xử lý hang karst tại Nhà máy xi măng Bỉm Sơn, sập Rạp Nguyễn Trãi năm 1980, các rủi ro tại Thủy điện Hòa Bình).

Chương 2: Các phương pháp phân tích và dự báo rủi ro trong quá trình thi công của dự án đầu tư xây dựng

Chương 2 trình bày cơ sở toán học và phương pháp luận để nhận diện, lượng hóa và dự báo rủi ro trong xây dựng:

  • Các phương pháp phân tích rủi ro: Phân tích định tính và định lượng; phân tích điểm hòa vốn; phân tích hiệu quả hoạt động sản xuất kinh doanh; phân tích độ nhạy của các chỉ tiêu hiệu quả tài chính (NPV, IRR); phân tích an toàn tài chính; phương pháp kỳ vọng toán học; phương pháp xích Markov; phương pháp mô phỏng Monte Carlo dựa trên phân phối ngẫu nhiên; phương pháp xác suất và kỹ thuật phòng ngừa rủi ro (Hedging).
  • Các phương pháp dự báo rủi ro: Khái quát đặc điểm, bản chất và tiêu chí lựa chọn phương pháp dự báo; bao gồm phương pháp ngoại suy thống kê, phương pháp chuyên gia (Delphi, lấy ý kiến tập thể) và phương pháp mô hình hóa.
  • Cơ sở phân tích hồi quy tuyến tính: Thiết lập mô hình hồi quy tuyến tính cổ điển, phân tích hệ số tương quan $r$ với các mức độ liên hệ đại số ($r = 1, r = -1, r = 0, r = 0,8, r = -0,8, r = 0,001$), phân tích bảng ANOVA, kiểm định giả thuyết thống kê cho các hệ số hồi quy và phân tích sai số (phần dư) để kiểm tra tính phù hợp của mô hình.
  • Ứng dụng phần mềm R: Giới thiệu nguồn gốc phát triển của phần mềm R, phân tích các ưu thế vượt trội của R về tính linh hoạt, mã nguồn mở, độ chính xác cao trong tính toán đại số ma trận, thư viện đồ họa mạnh mẽ và khả năng xử lý chuyên sâu các bài toán chẩn đoán hồi quy so với các phần mềm thống kê khác.

Chương 3: Các vấn đề sự cố gây rủi ro trong quá trình quản lý kỹ thuật thi công cọc Barret tại khu vực TPHCM

Chương 3 đi sâu vào đối tượng kỹ thuật cụ thể là công nghệ thi công cọc Barret (cọc bê tông cốt thép đổ tại chỗ tiết diện chữ nhật bằng gầu ngoạm hoặc máy đào chuyên dụng) trong điều kiện địa chất đô thị Thành phố Hồ Chí Minh:

  • Đặc điểm địa chất Thành phố Hồ Chí Minh: Phân chia địa tầng thành 3 tầng cấu trúc chính (tầng trên đất yếu bão hòa nước, tầng giữa xen kẹp cát - sét dẻo cứng, tầng dưới sét cứng hoặc cuội sỏi chịu lực) và phân tích các chỉ tiêu cơ lý đặc trưng tại 5 phân vùng đại diện:
    1. Khu vực Tân Bình - Gò Vấp;
    2. Khu vực Quận 1, Quận 3, Quận 10, Quận 5, Quận 11;
    3. Khu vực Tân Cảng, Bình Thạnh, Sân bay Tân Sơn Nhất;
    4. Khu vực Tân Thuận, Nam Sài Gòn, Khu công nghiệp Hiệp Phước, Quận 7;
    5. Khu vực Củ Chi, Hóc Môn.
  • Nhận diện 9 sự cố kỹ thuật điển hình khi thi công cọc Barret:
    1. Sập thành hố đào: Do áp lực dung dịch Bentonite không đủ cân bằng áp lực nước ngầm hoặc do địa tầng cát chảy, rung động xung quanh.
    2. Gặp vật cản khi đào: Gặp chướng ngại vật ngầm, đá mồ côi hoặc phế tích công trình cũ.
    3. Hố đào không thẳng (bị nghiêng, lệch trục): Do gầu ngoạm bị lệch hướng hoặc gặp tầng địa chất nghiêng bất đối xứng.
    4. Đào xong không hạ được lồng thép: Do thành vách bị phình co cục bộ, lắng cặn mùn khoan đáy hố quá dày hoặc lồng thép bị biến dạng.
    5. Tắc ống đổ bê tông: Do độ sụt bê tông không đạt yêu cầu, bê tông bị ninh kết sớm hoặc ống đổ bị móp méo.
    6. Rơi ống đổ bê tông: Do đứt cáp treo hoặc tụt khớp nối ống trong quá trình đổ bê tông.
    7. Mùn khoan lẫn vào bê tông: Do khâu làm sạch đáy hố đào (thổi rửa, lắng lọc) chưa đạt tiêu chuẩn.
    8. Bê tông bị phân tầng: Do kỹ thuật rút ống đổ không chuẩn làm mất nút bê tông, ngập nước ngầm cục bộ.
    9. Không rút được ống đổ lên: Bê tông bắt đầu đông kết kẹp chặt thành ống do gián đoạn cấp bê tông quá lâu.
  • Hậu quả rủi ro tổng hợp: Tác động trực tiếp đến rủi ro chi phí phát sinh, rủi ro chậm tiến độ bàn giao, rủi ro suy giảm khả năng chịu lực của móng cọc, rủi ro mất an toàn công trình lân cận, rủi ro ô nhiễm môi trường do bùn khoan và rủi ro ảnh hưởng xã hội.
  • Quy trình quản lý rủi ro kỹ thuật 4 bước: Xây dựng khung kiểm soát kỹ thuật từ nhận diện rủi ro, định lượng mức độ tác động, thiết lập biện pháp kiểm soát tại hiện trường đến xử lý sự cố.

Chương 4: Xây dựng quy trình quản lý rủi ro trong quá trình quản lý kỹ thuật thi công cọc Barret tại khu vực TPHCM

Chương 4 hoàn thiện quy trình định lượng và đề xuất các giải pháp kỹ thuật, quản lý thực nghiệm:

  • Điều tra thu thập và xử lý số liệu: Xác định kích thước mẫu khảo sát, thiết kế phiếu điều tra chuẩn hóa, tổ chức thu thập dữ liệu từ các dự án nhà cao tầng có thi công cọc Barret thực tế tại Thành phố Hồ Chí Minh, tiến hành kiểm tra tính nhất quán và làm sạch số liệu.
  • Mô hình hóa hồi quy tuyến tính trên phần mềm R:
    • Thiết lập phương trình hồi quy biểu diễn mối quan hệ hàm số giữa tỷ lệ xảy ra sự cố sập thành hố đào ($x$, đơn vị %) với tỷ lệ phát sinh chi phí thi công phần cọc ($y$, đơn vị %).
    • Xác lập các tham số hồi quy, phân tích phương sai, vẽ đường biểu diễn hồi quy tuyến tính cùng dải khoảng tin cậy 95% (confidence interval) và khoảng giá trị tiên đoán (prediction interval) cho các quan sát mới.
    • Tương tự, xây dựng mô hình dự báo mức độ ảnh hưởng của các sự cố thi công đến độ trễ thời gian thi công phần cọc Barret.
  • Các biện pháp ứng phó và phòng ngừa rủi ro:
    • Phương thức ứng phó: Phân tích điều kiện áp dụng chiến lược né tránh rủi ro và chiến lược chấp nhận hậu quả có kiểm soát.
    • Biện pháp phòng ngừa quản lý: Tăng cường độ đa dạng trong tổ chức và giám sát kỹ thuật thi công; áp dụng cơ chế san sẻ rủi ro giữa chủ đầu tư, tổng thầu và nhà thầu phụ qua các điều khoản hợp đồng; bắt buộc sử dụng bảo hiểm xây dựng lắp đặt (CAR).
    • Biện pháp kỹ thuật và an toàn hiện trường: Kiểm soát chặt chẽ tỷ trọng, độ nhớt và độ pH của dung dịch giữ thành hố đào (Bentonite hoặc Polymer) phù hợp với từng phân vùng địa chất Thành phố Hồ Chí Minh; kiểm định nghiêm ngặt thiết bị hạ lồng thép và trạm trộn bê tông; lập quy trình quan trắc chuyển vị thành hố và mực nước ngầm liên tục trong suốt quá trình đào và đổ bê tông.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt khoa học và lý luận

  1. Hệ thống hóa và bổ sung khung lý thuyết về quản lý rủi ro kỹ thuật chuyên sâu cho loại hình kết cấu móng ngầm đặc thù (cọc Barret) trong điều kiện địa chất đô thị phức tạp.
  2. Xây dựng thành công phương trình hồi quy tuyến tính định lượng phản ánh mối quan hệ giữa xác suất/tỷ lệ xuất hiện sự cố kỹ thuật thi công cọc Barret và mức độ gia tăng chi phí dự án.
  3. Xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính dự báo mức độ kéo dài thời gian (tiến độ) thi công phần ngầm cọc Barret do tác động của các sự cố thi công trên phần mềm R, cung cấp khoảng tin cậy dự báo 95% có ý nghĩa thống kê.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

  1. Nhận diện và phân loại chi tiết 9 dạng sự cố kỹ thuật điển hình trong quá trình thi công cọc Barret tại Thành phố Hồ Chí Minh, chỉ rõ cơ chế phát sinh gắn với 5 phân vùng địa chất công trình đặc trưng.
  2. Thiết lập quy trình 4 bước quản lý rủi ro kỹ thuật thi công cọc Barret có tính ứng dụng thực tế cao, giúp các ban quản lý dự án, tư vấn giám sát và nhà thầu chủ động kiểm soát chất lượng từ khâu chuẩn bị dung dịch giữ thành đến khâu đổ bê tông và rút ống tremie.
  3. Đề xuất hệ thống giải pháp toàn diện kết hợp giữa kỹ thuật hiện trường (quản lý dung dịch giữ thành, quy trình rút ống đổ bê tông) với các công cụ quản lý hợp đồng, san sẻ rủi ro và bảo hiểm công trình.
Dạng sự cố kỹ thuật Nguyên nhân chủ yếu Rủi ro phát sinh Giải pháp phòng ngừa & xử lý
Sập thành hố đào Dung dịch Bentonite không đạt tỷ trọng, tụt mực dung dịch, rung động lớn Chi phí dọn hố tăng vọt, kéo dài tiến độ, lún nứt công trình lân cận Duy trì áp lực cột dung dịch cao hơn mực nước ngầm tối thiểu 1,5m; bổ sung chất tạo màng; kiểm soát xe máy nặng gần miệng hố
Hố đào bị lệch trục Gầu đào gặp địa tầng nghiêng, chướng ngại vật ngầm, điều khiển gầu lệch Không hạ được lồng thép, giảm khả năng chịu lực lệch tâm Thường xuyên kiểm tra độ thẳng đứng bằng thiết bị đo siêu âm hố đào; chỉnh gầu đào kịp thời
Tắc ống / Không rút được ống đổ bê tông Độ sụt bê tông thấp, ngắt quãng cung cấp bê tông quá thời gian đông kết Bê tông bị phân tầng, tạo khuyết tật thân cọc, mất ống tremie Kiểm soát độ sụt bê tông từ 18-22 cm; dùng phụ gia chậm đông kết; duy trì rút ống liên tục không để ngập quá sâu trong bê tông
Mùn khoan lẫn vào bê tông Thổi rửa đáy hố đào chưa sạch trước khi đổ bê tông Suy giảm sức chịu tải mũi cọc, tăng độ lún công trình Lắng lọc dung dịch Bentonite đáy hố bằng máy tách cát chuyên dụng; kiểm tra độ dày lắng cặn trước khi hạ ống đổ

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Luận án tập trung nghiên cứu đối tượng kỹ thuật cọc Barret trong phạm vi địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh, chưa mở rộng ra các dạng kết cấu tầng ngầm khác như tường trong đất (diaphragm wall), cọc khoan nhồi đường kính lớn, cọc cừ larsen hoặc thi công Top-down.
    • Dữ liệu hồi quy thực nghiệm phụ thuộc vào các dự án đã khảo sát tại Thành phố Hồ Chí Minh, do đó các hệ số trong phương trình hồi quy cần được hiệu chỉnh lại khi áp dụng cho các vùng địa chất có đặc tính cơ lý khác biệt (như Hà Nội, Đà Nẵng hoặc vùng đồng bằng trũng phèn khác).
    • Mô hình dự báo sử dụng dạng hàm hồi quy tuyến tính, chưa xem xét đến các tương tác phi tuyến phức tạp khi nhiều sự cố xảy ra đồng thời.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Mở rộng ứng dụng mô hình định lượng rủi ro cho các công nghệ thi công ngầm đô thị phức tạp khác (tường vây liên tục, thi công kích ngầm, hầm đào hở sâu).
    • Nghiên cứu tích hợp các thuật toán học máy hoặc mô phỏng mạng Bayes để mô hình hóa chuỗi sự cố rủi ro liên hoàn trong thi công ngầm.
    • Mở rộng phạm vi khảo sát sang các đô thị lớn khác tại Việt Nam nhằm hoàn thiện hệ thống cơ sở dữ liệu rủi ro địa kỹ thuật công trình quốc gia.

Giá trị tham khảo

Luận án mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho nhiều nhóm đối tượng:

  • Chủ đầu tư và Ban quản lý dự án: Cung cấp phương pháp luận và công thức toán học để ước tính kinh phí dự phòng rủi ro và thời gian dự phòng tiến độ cho các gói thầu thi công phần ngầm móng cọc, hạn chế tình trạng vượt tổng mức đầu tư.
  • Nhà thầu thi công và Tư vấn giám sát: Cung cấp cẩm nang chi tiết về 9 sự cố kỹ thuật thi công cọc Barret, các chỉ tiêu cơ lý 5 phân vùng địa chất Thành phố Hồ Chí Minh và quy trình kiểm soát chất lượng dung dịch bentonite, ống đổ bê tông nhằm ngăn ngừa sự cố ngay trên công trường.
  • Cơ quan quản lý nhà nước: Cung cấp các luận cứ thực tiễn từ các bài học sai phạm, đội vốn tại các dự án công để hoàn thiện các quy định về thẩm định dự án, quản lý hợp đồng xây dựng và nghiệm thu kỹ thuật.
  • Giảng viên, Nghiên cứu sinh và Học viên cao học: Là tài liệu tham khảo giá trị về phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa lý thuyết độ tin cậy, quy trình kỹ thuật địa công trình với công cụ phân tích thống kê hiện đại (phần mềm R) trong chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng công trình Dân dụng và Công nghiệp (mã số 62.08 / 62.58.02.08) và Quản lý xây dựng.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án phân biệt giữa "Rủi ro" và "Bất định" như thế nào?

Theo luận án, rủi ro và bất định đều xuất phát từ tình trạng thiếu thông tin về các biến cố trong tương lai. Tuy nhiên, hai khái niệm này khác nhau về khả năng đo lường:

  • Tình huống rủi ro: Là tình trạng không chắc chắn về kết quả tương lai nhưng có thể đo lường và ước tính được xác suất xảy ra của các biến cố thông qua nghiên cứu, thống kê khoa học và phân tích quy mô thiệt hại/lợi nhuận.
  • Tình huống bất định: Là tình trạng hoàn toàn không chắc chắn về kết quả tương lai và không thể xác định hoặc ước tính được xác suất xuất hiện của các biến cố.

2. Những sự cố kỹ thuật chính nào thường gặp khi thi công cọc Barret tại Thành phố Hồ Chí Minh?

Luận án chỉ ra 9 sự cố kỹ thuật điển hình gồm:

  1. Sập thành hố đào;
  2. Gặp vật cản ngầm khi đào;
  3. Hố đào bị nghiêng, lệch trục không thẳng đứng;
  4. Đào xong không hạ được lồng thép xuống đáy hố;
  5. Tắc ống đổ bê tông (tremie);
  6. Rơi ống đổ bê tông trong hố khoan;
  7. Mùn khoan lắng đọng lẫn vào bê tông;
  8. Bê tông thân cọc bị phân tầng;
  9. Kẹt không rút được ống đổ bê tông lên khỏi khối bê tông đang đông kết.

3. Phương pháp và công cụ phần mềm nào được tác giả sử dụng để phân tích định lượng rủi ro?

Tác giả sử dụng phương pháp phân tích hồi quy tuyến tính kết hợp với kiểm định phân tích phương sai (ANOVA), phân tích tương quan và đánh giá phần dư. Công cụ phần mềm được lựa chọn là phần mềm R (ngôn ngữ lập trình tính toán thống kê mã nguồn mở) nhằm xây dựng phương trình hồi quy, kiểm định tham số và thiết lập đồ thị khoảng tin cậy 95% dự báo sự ảnh hưởng của sự cố đến chi phí và thời gian thi công.

4. Quy trình quản lý rủi ro kỹ thuật thi công cọc Barret trong luận án gồm những bước nào?

Quy trình quản lý rủi ro kỹ thuật trong luận án gồm 4 bước cơ bản:

  • Bước 1: Nhận diện rủi ro: Xác định liên tục và có hệ thống các nguồn hiểm họa, lập bảng danh mục các sự cố kỹ thuật có thể xảy ra trong quá trình thi công.
  • Bước 2: Phân loại, định lượng và đánh giá rủi ro: Đo lường xác suất xảy ra và mức độ thiệt hại (chi phí, tiến độ, chất lượng) bằng các mô hình toán học và hồi quy.
  • Bước 3: Kiểm soát rủi ro: Thiết lập các rào cản kỹ thuật hiện trường, quy trình giám sát dung dịch khoan, quan trắc biến dạng hố đào và quy chuẩn thi công bê tông.
  • Bước 4: Xử lý rủi ro: Lựa chọn chiến lược né tránh, chấp nhận, chuyển giao rủi ro (thông qua hợp đồng, bảo hiểm xây dựng) hoặc chuẩn bị phương án khắc phục sự cố khẩn cấp.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Đỗ Thị Mỹ Dung đã giải quyết một bài toán kỹ thuật - quản lý cấp thiết trong giai đoạn thi công phần ngầm của các dự án đầu tư xây dựng. Bằng việc kết hợp chặt chẽ giữa tổng quan lý thuyết độ tin cậy, phân tích các bài học thực tiễn trong và ngoài nước với khảo sát thực nghiệm tại Thành phố Hồ Chí Minh, luận án đã làm rõ 9 sự cố kỹ thuật đặc trưng và mô hình hóa thành công mức độ tác động của chúng tới rủi ro chi phí và tiến độ thi công cọc Barret bằng phần mềm R. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và công cụ thực hành tin cậy cho các kỹ sư, nhà thầu và nhà quản lý dự án nhằm chủ động kiểm soát rủi ro, nâng cao an toàn và hiệu quả kinh tế cho các công trình xây dựng.