核子湿度密度仪在路基施工中的快速校正及使用要点 10页

核子湿度密度仪在路基施工中的快速校正及使用要点骸子湿度密度仪在路基胞工巾帕快速救正爱使用要点赵永军(山东省诸城市交通局.山东诸城262200),/口6摘要:通过对几台MC一3柱子湿度宿度仪作较正对比试验t用数理统计法升棱子湿度密度仪的一次线性校正关系式进行诗茎耋黔雠,度,掀鎏板臣关键词l壤王!婆塑鏖堡校正_使用,腹,迂敢出中围分类号:U41606文献标识码:B文章编号:1000一O33X(2OOO)05—0027:-03目前,在公路工程施工中,路基压实度的检测方法很多,其中,核子湿度密度仪能够准确,迅速地对路基压宴度作出判断,特别对于工期短,路线长的工程尤为适用,因此,核子湿度密度仪在路基施工中被广泛使用但任何核子湿度密度仪使用前必须与灌砂法作对比实验,以求得校正关系式(y—A+BX)指导生产.笔者在潍(坊)一莱(阳)高速公路工程三合同段的监理施工中,通过对数台核子湿度密度仪作校正对比实验,总结出一种快速确定线性回归方程的方法,同时笔者还对该方程的确定,检验可靠性及应用进行了探讨1核子湿度密度仪的快速校正1.1选定试验土场,将试验地段用刮平机整平,按照监理工程师要求随机选取试验点(灌砂洞)位置.试验点数量一般都有明确规定.潍(坊)一莱(阳)高速公路招标文件技术规范要求对比组数为40组,而实际选点时要取40个点以上,以备有些数据误差过大,不准确时更换n1.2在每一个试验点(灌砂洞)的四个垂直方向分别用核子仪测其干容重,核子仪探杆发射源发出的射线均向试验点(灌砂洞)的方向放射,以灌砂筒~#150mm为例,见图1,取核子仪四个方向读数的平均值作为该点的干容重(核子仪读数即X值)X计算表如表l所示.1.3对试验点按交通部颁布JTJO59～98~公路路基路面现场测试规程》进行灌砂实验,计算出该点土样的干容重即y值.1.4按上述步骤,在实验剃点L砂洲)n图1核子位楂利土场选取至少4O个点进行灌砂对比实验,注意所选各点之间不能互相干扰,将每一组X,y值列如表21.5数据处理利用FX一5000型计算器,按数理统计法对该表数豪1核于投统计计算表编号XLxzX3X'X1J14471.442l4261419l1428l486l408l444l477l4543l_487l4891.4801.472l4821.4341.44314281.43lj.43451.45914241"314814416J1436l502l48l1447l14661.402l424l3981.412l14098l438l47914331.406l4399l4l21.42l1.4351.4211.422l01.554l550l477l4561.509nlll58ll5161601J1569l56612l468l457l436l447l45213l587l606l5561.572l580l41.5041.4701.525l5281505151.45411.448151915B51.4OBl6l587l58ll5卸l569l5681.522l529l527l562l5351560160016181.55l1,582l91.4851.46l1.505l5l71.492201.d91『1469l57114591.d98211.59215891576j568158l22l554j5l41485】.49315l2∞j6071.5921.5491.516】.59l2414771.559l547153015281459l506l493l469l4822Bl399l44113951.460l42427j52l16091.621l522j593L6l6l62S1S94159916O8l4891497l472j470148730l600l620I1597l1.6]8l608l4801.5291.534l5l7l52Ol_5l6ld89l536l5281517l56515651583l_550l566l5l2l533lj543J.526l5281569l5371.532l5611.5501.5091563l585l5镅l554l470l42414l21436l43838-15BO14751Sl214§2391]51l1.546l1567lj.81.538ld831544l570j47ll517n注:～xt为桩子位四十方向读敫.为四十方向读数平均敫.即棱子仪在本对比试验中所取干容重读数X.RoadMachinery&ConstructionMechanizationNo52000表2核子仅与灌砂法的对比数据编号柱子仪(){蓝砂法(y)编号接子倥(){蓝砂法()14281.462221.5121.4541482l523lj0814孔1.5l44146614841.409181468l4871.5l0142201.44630】1.60815091S72.15631.5663215l7l628l452l56615801.6331.528l57215061.566l5961.40636l554l6001.568l6l2l4381.474l?1.535l5B31.曲21nBl5821.492l5321j171527201.498l5S62ll5811.584据处理如下2=1.507575∑x一60.303n=1.55045Y一62.018∑x一91.049259∑y一96.31093∑xy=93.635172n一40A日相关系数薹二皇兰=0lo3826川4.Cxy-=~,,x:Sy:1...3.57868∑x一(∑x)一.∑xy一∑x∑y√∑x一(∑x)]∑厕=0.945958242估计标准误差yx—∑y一^∑y—日∑y～一2=0-0207l8985所求一次线性方程为—A+BX一0038265044+1.003057868X1.6作图以核子仪所测干容重为横坐标,以灌砂法干容重为纵坐标建立直角坐标系,将核子仪测得的干容重28——(x)与对应该点灌砂法干n容重(y)为一组点,绘于直角坐标上(如图2),同时在该直角坐标系内作出=A+BX一0.038265044+1.003057868X及Y=A+BX4-33rx一0.038265圈2美景曲螭圈0,141.003057868±3×0020718985三条直线图形2一元线性回归方程应用分析用最小二乘法求得回归方程一0.038265044+1?003057868X对变量y与X之间的线性关系究竟显着不显着,能否利用它根据自变量的取值来预撮因变量y的取值,以及预测的精度如何等等,还需要对回归方程的显着性和拟合程度进行测定.2.1回归方程显着性检验回归方程显着性捡验就是要验证变量X与y之间是否真正存在线性关系,其检验步骤如下:(1)计算回归方程的F统计量,列表计算如表3(y一y)/12:(y一)/(n一2)=—O—,1—290430Ol5855/(40=3o928一2)……(2)根据给定的显着性水平a(通常口=0.05)和两个自由度dr.=1,'一一2,查F分布表,得到临界值F(1,38)一4.098.n(3)因为F:309.28:>F㈨5(1,38):4.098表明该～元线性方程F捡验通过回归方程,回归效果显着.即存在明显线性关系2?2在回归中,统计量,和r表示确定系数和相关系数,该量反映各观察点聚在直线周围的紧密程度,即直线对样本数据的拟台程度,在压实度回归方程中,一般要求r>9O%一一∑XY--∑x∑y~,X2_(∑x)]∑Y一(∑y)一O.894836995r一0-945958242~0.9表明该一元关系式符台r要求.2-3一元线性回归模型的预测第17卷(总菲88期)筑路机械与施工机械化2OOO5由于方程Y一0.038265044+1.003057868X经检验是显着的,就可利用其进行压实土密实度预测.由于各种因素的影响.当X—X.时,实测得到的预测值y.与通过回归方程推算得到的预测值y一.之间总是存在一定误差.因此为了掌握预测的精确度,在预测时,首先要对误差的变动范围作出测定,通常采用估计标准误差西来说明y.与y.的差异程度表3F统计量计算一00.8265cd4+1003057868X编号子担X漕法yyr(r一亍).yty)14621500000300C,1.4821523l525—000214341.4981{"0021O.000400n51.486148400}2J0000∞dl4661.4841.509000200(一002500006001.45O145200:0000—00028ld681.551}1482n005000——0014000013091446l4650007N100Do0{0015蚺15721.552O.∞0OO1O02OO∞O4O0l5661.5801.5500000800l2l~52l5髑1550l4950003000001l0.000l0013158L)l6331.55030050000C,1000.010014l5061566l5501.54900n00010H17000000l5】dd4l550ld4900l000000000016『15681.12l551}l6lln0C'l1.S1.S83l_S780O008001l5821.6i815501.62500O60000000050】532l55O一00吣20l49815561550l5410001530032,301.58l1584152d0005000—0040000160022l5121_5911.55D1555003600010∞i59l16¨al55O0.0000101_528i62015S0a000400『090.002000251.482l5251_5501_5250I}0000026l424l462id6700070D.一0005l/.000030271636l550l636000700000..000281.608l653l65100l00000002291.511}l530—00200000d..30l608l6501550165100100∞1.521}1563l55015630000200321.6281.550l560O0050001.56616051.5501.6090003D000000020152815721.5501.571000O40000O10D0000ln15501.5961.550159310.00200000000C,93655416D.1550l5g7l00020∞0000O1{381474i5501{81『00000—0007000005038J1.4921j1815501.535J0000200—0.0l7D0000339l1.538155515501.581l000l0..0I)264.『l5171.52715501560『n000100—000∞1000本一元线性方程以0.9973概率保证的预测区间为y…一3以≤y≤y…+3西即:A+BX.一3曲≤y.≤A+BX.一32.4公式应用通过作图及以上分析,为确保预测精度+提高核子湿度密度仪可靠度,在生产中+应选用下限公式Y=0.038265044+1.003057868一3曲为应用时的一元线性方程.3结论3.1通过上实验及对一元线性方程Y=0.038265044+1.003057868X分析可知,该实验中核子温度密度仪干容重与灌砂得出干容重符台一元线性回归模型.且相关系数r一0.945958242>0.9属高度相关,而在以0.9973概率保证的应选用公式一0.038265044+1.00S057868X～3西z应用于生产.即:=一0.02S89191+l_003057868X.3.2路基检测中通常用压实度来衡量路基压实标准,因此t我们应将干容重关系式转化为压实度关系式.所得干容重灌砂法(y值)与核子仪法(x值)的关系式为Y一一0-024+1.00SX~干容重关系式由于该土场的土最大干容重为l_98(由重型击实实验确定)t所以将上式两边各除以1.98,即可转化为压实n度关系式为y一一0.012+1.00SX.式中:为核子仪压实度读数;Y为理论(灌砂法)压实度数.4核子仪校正后使用注意事项(1)核子湿度密度仪要保证一月进行一次标准计数(2)核子湿度密度仪所测压实路基必须平整.(3)核子湿度密度仪密度与水份偏置参数在本标定中赋值皆为零.(4)遇到最大干密度变化的土,要取土样进行重型击实实验,试验得到最大干密度后输入到核子湿度密度仪中使用.同时要改变校正关系式(压实度关系式).(5)测量土壤的密度与压实度采用的是透射式铡量,它适用于深度在2英寸(51rrlrl1)至8英寸(203ram)之间的测量.(6)在确立一元线性方程时,所选点数必须保证在4O个以上t并且在应用一元线性方程时,一定要用下限方程式,以保证核子湿度密度仪预测的准确性,收稿日期:2000040229—