復檢在筑堤過程中的應用及效果分析

王立剛

（大洼區(qū)水利服務中心，遼寧 盤錦 124200）

1 研究背景

隨著目前國內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展，國內(nèi)工程建設項目越來越多，對工程質(zhì)量的要求也在提高，因此衍生出了很多保證工程質(zhì)量的檢測措施[1-2]。為保證工程質(zhì)量，施工單位應依據(jù)工程設計要求、施工技術標準和合同約定，對其所負責的工程項目進行自檢，項目建設單位和監(jiān)理單位需對工程質(zhì)量進行復檢，從而進一步保證工程質(zhì)量符合相關規(guī)范和實際應用的要求，因此復檢是保證工程建設質(zhì)量的重要措施之一[3]。目前，針對復檢操作步驟及其效果分析的研究依然較少。

筑堤工程是較為重要的水利工程項目之一，由于我國南方地區(qū)夏季雨量較大，洪災現(xiàn)象嚴重，堤防工程是保證居民人身安全和財產(chǎn)安全的必要工程設施[4-6]。因此，為保證筑堤工程質(zhì)量，分析復檢在筑堤過程中的操作步驟及主要措施，同時根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)分析未進行復檢和進行復檢的筑堤工程的效果，可以更形象地表明復檢對工程質(zhì)量和運行效果的影響[7-8]。本文的結(jié)論可為筑堤工程的施工和監(jiān)理工作提供可靠的依據(jù)。

2 復檢操作步驟實例分析

2.1 筑堤工程復檢操作步驟

以盤錦市城市防洪鐵路堤的建設為實例，根據(jù)《堤防工程施工規(guī)范》和《水利工程質(zhì)量檢測技術規(guī)程》中的規(guī)定確定操作步驟和復檢的取樣數(shù)量。通過檢測不同位置堤防工程碾壓土的干密度，最終確定復檢結(jié)果，判定堤防澆筑質(zhì)量是否滿足需要條件。堤防典型橫斷面，如圖1所示。

圖1 堤防典型橫斷面

按每壓實層30 cm計算，標準斷面垂直填高7.36 m，將堤防共分24層（見圖1）。按橫斷面和距離計算自檢量的取樣數(shù)量。由于梯形斷面隨填筑的高程增加面寬度縮窄，取點距離也應相應縮短，但除薄弱環(huán)節(jié)增加外，取點數(shù)量還應滿足控制的需要，初定數(shù)量見表1。按土方量計算自檢取樣量，每個單元初定200 m，每層土方量為400 m3，碾壓層30 cm，按底寬50 m和頂寬8 m計算，平均每層4.4個樣品。所以，自檢量初定為480個。

表1 取樣數(shù)量計算結(jié)果

通過計算自檢數(shù)量，從而確定出復檢數(shù)量，復檢數(shù)量按自檢量1/5估算，個別部位還需要增加，初定抽檢量為180～200個。檢測出的土樣試驗結(jié)果見表2，表2中ML代表高液限粉質(zhì)土、CL代表低液限粉質(zhì)土、CT代表中液限粉質(zhì)土。由表2可以看出，不同土樣檢測出的干密度均超過了1.50 g/cm3，滿足條件，表明該筑堤工程質(zhì)量是符合相關規(guī)范要求的。

表2 筑堤工程復檢結(jié)果（環(huán)刀法）

2.2 筑堤工程復檢的相關建議

（1）取樣必須量化。復檢取樣數(shù)量不是可多可少，而是要根據(jù)填土量和距離的實際情況確定，具有代表性地在未施工前和復檢方案中體現(xiàn)出來，便于操作，落實到各個碾壓層上，只有這樣才能實現(xiàn)不漏檢。

（2）碾壓層數(shù)控制。筑堤過程中控制碾壓層厚度事關重要，一旦填土速率過快、超層，不僅為復檢帶來難度，而且自檢也無法進行。為避免這種現(xiàn)象發(fā)生，復檢工作必須進行高程控制，做到不漏檢。

（3）取樣位置控制。復檢取樣位置應與自檢一致，這樣結(jié)果才可對比，減少不必要的爭議，一旦發(fā)生復檢結(jié)果否定自檢時，便于達到統(tǒng)一。

（4）數(shù)據(jù)結(jié)論控制。數(shù)據(jù)是結(jié)論的依據(jù)，數(shù)據(jù)準確與否直接關系到工程質(zhì)量的好壞。所以，必須高度重視數(shù)據(jù)，不管其來自于施工方的試驗室還是建設（監(jiān)理）單位委托的試驗室。只有嚴格按規(guī)范操作，才能產(chǎn)生可靠的數(shù)據(jù)，為下結(jié)論提供真實數(shù)據(jù)，保證工程質(zhì)量達到規(guī)范標準和符合設計要求。

3 復檢效果分析

3.1 效果評價模型構建

基于投影追蹤模型來綜合評價未進行復檢的和進行復檢的筑堤工程效果，具體模型構建步驟如下[9-10]。

建立指標樣本集{x*（i，j）|i=1，2，…，n；j=1，2，…，p}，其中i，j分別代表樣本i和指標值j，n，p分別對應樣本容量和指標數(shù)目。首先，對數(shù)據(jù)進行預處理，對于越大越優(yōu)指標和越小越優(yōu)指標分別采用式（1）和（2）進行預處理：

式中：xmax(j)和xmin(j)分別為指標j的最大值和最小值。

其次，建立投影尋蹤模型，假設a={a（1），a（2），a（3），…，a（p）}為投影方向的一維投影值，其計算公式為：

最后，綜合考慮局部投影點盡可能密集，最好凝聚成若干個點團，而在整體上投影點團之間要盡可能散開，構造一個投影指標函數(shù)，其表達式為：

式中：Sz為類間散開度，可用z(i)的標準差代替；Dz為類內(nèi)密集度，可表示為z(i)的局部密度。其計算公式分別為：

式中：E（z）為序列{z（i）|i=1，2，…，n}的均值；R為局部寬度參數(shù)，由數(shù)據(jù)特征確定，其值一般可取0，1；r（i，j）表示樣本之間的距離，r（i，j）=|z（i）-z（j）|；符號函數(shù)U（t）為單位階躍函數(shù)，其中 t=R-r（i，j），當t≥0時函數(shù)值取1，反之則取0。

3.2 投影指標函數(shù)優(yōu)化

最佳投影方向是數(shù)據(jù)信息利用最充分、信息損失量最小的方向，優(yōu)化投影方向歸根到底是找出某種意義下好的投影指標。因此，通過求解投影指標函數(shù)最大化來估計最佳投影方向。

目標函數(shù)最大化公式為：

3.3 效果評價分析

通過現(xiàn)場調(diào)查，對未進行復檢和已進行復檢的2項工程在不同方面進行賦值，同時復檢工程取樣方式分為2種，其中1種為每層隨機取樣、1種為每層對角線取樣，最終結(jié)果見表3。

表3 不同指標打分賦值

為了盡量減小主觀上的隨意性并且提高權重的客觀性和準確性，選用層次分析法中一部分方法進行除了水質(zhì)指標以外的其他指標的權重計算。經(jīng)計算，得出上述6項指標的權重為[0.11，0.11，0.22，0.19，0.17，0.18]。

將評價標準定為5個等級，不同等級評價標準的打分情況為[20，40，60，80，100]。根據(jù)投影追蹤法，可以得出2種情況的最終評價結(jié)果，結(jié)果見表4。由表4可以看出，進行復檢后的工程的最終評價等級為優(yōu)秀，而未復檢的工程僅能剛到良好的標準。因此，對工程進行復檢，可顯著提高筑堤工程的效果和質(zhì)量。

表4 最終評價結(jié)果

4 結(jié)語

復檢是工程建設中必不可少的一個環(huán)節(jié)。在水利工程建設中進行復檢，可以顯著提高工程質(zhì)量和工程效果。因此，在今后的水利工程建設中，要更加明確復檢的重要性，保證工程質(zhì)量。