最新數理統計工程質(zhì)量管理論文
1引言
當今社會(huì )有大量的既有工程和在建工程，這些工程按所屬系統分為水利、鐵路、市政、工民建等工程。工程的質(zhì)量狀況是建設方和使用方共同關(guān)心的問(wèn)題。工程質(zhì)量狀況往往是通過(guò)其特有的一些技術(shù)參數來(lái)反映的，因此施工時(shí)控制工程質(zhì)量的技術(shù)參數是確保工程質(zhì)量滿(mǎn)足設計要求的關(guān)鍵。組成工程的最小單元一般為構件或單元工程，施工時(shí)應從逐次完成的構件或單元工程的質(zhì)量技術(shù)參數控制開(kāi)始，形成一個(gè)從構件或單元工程到分部、單位工程的全過(guò)程質(zhì)量控制體系，保證完工工程質(zhì)量達到設計要求。由于組成工程的構件或單元工程的形成既具有規律性又具有隨機性，因此反映工程質(zhì)量的相關(guān)技術(shù)參數符合數理統計規律，為此可以用數理統計的相關(guān)方法對工程質(zhì)量的技術(shù)參數進(jìn)行分析研究。通過(guò)分析研究希望得到控制工程質(zhì)量的有效方法，通過(guò)該方法指導工程施工，能達到既節約工程成本，又使建成的'工程質(zhì)量達到設計要求的功效。下面以道路路基試驗段的施工質(zhì)量為例，運用數理統計—正態(tài)分布的特征進(jìn)行分析研究，以求得到前述的方法。
2運用數理統計—正態(tài)分布的特征分析研究工程質(zhì)量
路基正式施工前進(jìn)行試驗段的鋪筑。鋪筑的步驟為：在擬建路基的平整場(chǎng)地上選擇一工作段，選擇攤鋪、壓實(shí)等機具，選取含水率適中的擬用土料，用攤鋪機將土料按一定的厚度攤鋪在工作段上，用壓路機按規范要求碾壓預定的遍數。碾壓結束后采用環(huán)刀法按一定的取樣頻率取樣測試壓實(shí)土層的干密度。依據測得的土的干密度數據繪制直方圖，得到干密度的概率密度分布近似曲線(xiàn)。根據某試驗段填土壓實(shí)后的干密度測試數據繪制直方圖得到的近似曲線(xiàn)如圖1。從圖1可見(jiàn)，干密度的概率密度分布近似曲線(xiàn)與正態(tài)分布密度函數曲線(xiàn)非常近似，說(shuō)明隨機變量—干密度是服從均值與方差的正態(tài)分布的。正態(tài)分布特征：隨機變量概率密度曲線(xiàn)關(guān)于均值對稱(chēng)，在均值處概率密度最大，然后向兩個(gè)方向衰減；在標準差不變的情況下，改變均值，曲線(xiàn)形狀不隨之改變，位置沿水平軸平移；在均值不變的情況下，標準差減小，曲線(xiàn)變陡，隨機變量在均值附近出現概率變大，標準差增大，曲線(xiàn)變緩，隨機變量在均值附近出現概率變小。運用正態(tài)分布的上述特征分析研究工程的質(zhì)量狀況，分析方法為：依據工程質(zhì)量參數的一系列數據作直方圖得近似曲線(xiàn)，在曲線(xiàn)圖上標出合格標準線(xiàn)（設計最低要求控制線(xiàn)），通過(guò)曲線(xiàn)與合格標準線(xiàn)的相對位置判斷工程質(zhì)量的合格與否以及施工成本的控制好壞，根據曲線(xiàn)的陡緩判斷工程質(zhì)量的均勻性好壞。將曲線(xiàn)與合格標準線(xiàn)的相對位置分為以下a、b、c三種情形繪制如圖2。圖2中a圖顯示曲線(xiàn)全部處于合格標準線(xiàn)的右側，與合格標準線(xiàn)相距較遠，在路基土施工中該圖說(shuō)明壓實(shí)遍數偏多或壓實(shí)功能偏大，工程質(zhì)量好，但存在資源浪費現象，工程成本偏高。b圖顯示曲線(xiàn)全部處于合格標準線(xiàn)的右側，與合格標準線(xiàn)接近，但未出現不合格點(diǎn)，在路基施工中說(shuō)明施工參數運用合理，施工控制得當，既無(wú)資源浪費，又保證了工程質(zhì)量，是一種理想的情況。c圖顯示曲線(xiàn)與合格標準線(xiàn)相交或曲線(xiàn)全部處于合格標準線(xiàn)的左側，在路基施工中說(shuō)明部分或全部檢測數據不合格，工程質(zhì)量存在缺陷，為此需要增加碾壓遍數或選用壓實(shí)功能較大的壓路機碾壓，直至工程質(zhì)量參數的檢測數據概率密度曲線(xiàn)處于b圖情形。對處于b圖狀態(tài)的曲線(xiàn)還應觀(guān)察曲線(xiàn)的陡緩情況，曲線(xiàn)陡，說(shuō)明數據離差較小，均勻性好，工程質(zhì)量較理想；曲線(xiàn)緩，說(shuō)明數據離差較大，均勻性差，工程質(zhì)量欠佳。施工中如出現后一種情況，應調整施工參數，改良施工方案，使后續施工質(zhì)量達前一種情形，保證工程施工質(zhì)量始終處于良好狀態(tài)。通過(guò)上述研究分析可知，用正態(tài)分布的特征分析工程質(zhì)量的技術(shù)參數是一種了解掌握控制工程質(zhì)量的有效方法。
3數理統計—正態(tài)分布的特征在工程工質(zhì)量管理中的應用
3.1施工前在正式施工前應進(jìn)行試驗段的施工，通過(guò)試驗段施工得到合理的施工參數，按其編制施工方案，指導施工，確保施工質(zhì)量符合設計要求。選取施工參數的具體做法為：依據試驗段施工質(zhì)量檢測數據繪制質(zhì)量參數概率密度分布曲線(xiàn)（簡(jiǎn)稱(chēng)曲線(xiàn)），從曲線(xiàn)位置以及曲線(xiàn)陡緩程度判定試驗段工程質(zhì)量狀況。如曲線(xiàn)為圖2中b圖情形，且曲線(xiàn)較陡，說(shuō)明試驗段施工中各項施工參數選用合理，施工質(zhì)量較好，該試驗段的施工參數可作為施工方案的施工參數；如曲線(xiàn)為a或c圖情形，說(shuō)明試驗段施工中各項施工參數選用欠合理，應當調整施工參數后重做試驗段，經(jīng)過(guò)不斷調整施工參數重做試驗段，最終得到曲線(xiàn)為b圖情形的試驗段，從而確定施工方案施工參數。3.2施工中每完成一批購件或一單元工程時(shí)應及時(shí)對其進(jìn)行檢測，依據檢測數據繪制曲線(xiàn)，對照a、b、c圖，判定質(zhì)量狀況。如為b圖情形，且曲線(xiàn)較陡，說(shuō)明施工處于良好狀態(tài)；如為a或c圖情形，說(shuō)明施工處于不良狀態(tài)，應調整施工參數后施工，確保工程質(zhì)量符合設計要求。3.3完工后完工后應依據施工質(zhì)量檢測資料，按照統計規律同類(lèi)型分項工程質(zhì)量參數檢測數據繪制曲線(xiàn)，將其對照a、b、c圖，并觀(guān)察曲線(xiàn)陡緩程度判定工程質(zhì)量狀況，如工程質(zhì)量存在缺陷，可及時(shí)進(jìn)行修復，確保工程的運行安全。
4結語(yǔ)
大量研究資料證明，在正常狀況下生產(chǎn)的同批同配比的混凝土構件的強度以及相同構件的幾何尺寸偏差、同土質(zhì)同壓實(shí)標準完成的單元工程的干密度等技術(shù)參數的概率分布都基本符合正態(tài)分布，因此施工中可以通過(guò)運用正態(tài)分布的特征分析已完成工程質(zhì)量的技術(shù)參數來(lái)了解工程質(zhì)量狀況。根據分析結果確定是否需要調整施工參數，通過(guò)不間斷分析確定保持或調整施工參數，使整個(gè)施工過(guò)程施工參數都處于正常合理范圍之內，從而達到節約工程成本、控制工程質(zhì)量的目的。另外，工程完工后通過(guò)分析可及時(shí)發(fā)現工程質(zhì)量缺陷，及早進(jìn)行修繕，確保工程運行安全。
作者:張書(shū)林 單位:浙江瑞邦建設工程檢測有限公司
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