灰色优势分析在沥青混凝土面板防渗层性能研究中的应用.pdf
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1、第1 1 5 1 ( 总 第1 1 6 期) 中国水能 及电气化 N o l l( T O T A L N o 1 1 6 ) 2 0 1 4 年1 1 月 C h i n a Wa t e r P o w e r &E l e c t r i fi c a t i o n 灰色优 势分析在 沥青混凝土面板 防渗层 性 能研究 中的应 用 尚伯忠, 李文娟 ( 中国水 电建设集 团港航建设有限公司,天津3 0 0 4 5 7 ) 摘 要:本文将灰色优势分析运用在实际沥青混凝土面板施工质量控制中,分析重点控制因素和敏感因素,旨 在为类似工程的沥青混凝土质量控制提供参考。 关键词 :灰色优势分析;
2、沥青混凝土 ;防渗层 中图分类号:T V 5 2 3 文献标识码 :A 文章编号:1 6 7 3 - 8 2 4 1( 2 0 1 4 )1 1 - 0 0 5 2 -05 Ap p l i c a t i o n o f Gr a y Ad v a n t a g e An a l y s i s i n As p h a l t Co n c r e t e Pa n e l I mpe r v i o us La y e r Pe r f or ma nc e Re s e a r c h S H A N G B o z h o n g ; L I We n - j u a n ( S
3、i n o h y d r o H a r b o u r C o , L t d ,T i a n fi n 3 0 0 4 5 7 ,C h i n a ) Abs t r ac t : I n t h e p a pe r,g r a y a d v a n t a g e a na l y s i s i s u t i l i z e d i n a c t u a l a s ph a l t c o nc r e t e pa n e l c o n s t r u c t i o n q u a l i t y c o n t r o 1 Ke y c o n t r o l
4、f a c t o r s a n d s e n s i t i v i t y f la c t 0 r s a r e a n a l y z e dt h e r e b y p r o v i d i n g r e f e r e n c e f o r a s p h a l t c o n c r e t e q u ali t y c o n t r o l i n s i m i l a r p r o j e c t s Ke ywor ds: g r a y a dv a n t a g e a n a l y s i s ;a s p h a h c o n c r
5、e t e;i mp e r v i o us l a y e r 1 概述 近年来 ,随着 我国优质沥青 的开发 、施工水平 的 提 高和专业施工 队伍 的建立 ,沥青混凝 土面板 已被 推 主要的防渗任务。防渗层混合料中含沥青及填料较 多 ,碾压不 当易导致高温流淌或面层 老化 。因此研 究 沥青及填料含量 、压实条件对 防渗层性能 的影响有实 际意义 。 广应用 到抽 水 蓄能 电站 的库盆 防渗 中 ,如装 机 容量 本文 以某抽水蓄能 电站为背景 ,基于实 际工程 的 1 2 0 7 i k w 的浙江天荒坪抽水蓄能 电站、装机容量 试验数据 ,提 出利用灰色优势分析理论确定影 响防
6、渗 1 0 0万 k w 的河北张河湾抽水蓄能电站 以及装机 1 2 0 层性能的优势因素 ,以提高沥青混凝土面板防渗层质 万 k w 的山西某抽水蓄能电站等。 量控制水平 。 沥青混凝土面板 的主要构造层是 防渗层 ,它承担 科 学研究及工程设计 S c i e n t i f i c R e s e a r c h En g i n e e r i n g D e s i g n 2 灰色优势分析理论 2 1 灰色关联度 当子样容量有限,不足 以反映母体的全部信息 时 ,则称该子样具有 一定灰 度。运 用具有灰度 的子样 进行数理统计缺乏准确性,并且容易导致量化结果与 定性分析不一致,这时
7、就要用到灰色系统分析方法。 灰色关联度分析法是通过因素之间发展趋势的相 似或相异程度,来衡量因素间关联程度的方法。由于 该方法是通过发展趋势进行分析的,因此不过分要求 样本容量 的多少 ,也不 要求具有典 型 的分 布规律 ,计 算量小且关联度的量化结果与定性分析结果保持一致。 具体步骤如下: a 对优化设计考虑因素的参数进行比选和计算。 b 选择参考数据列 。 c 计 算关联系数和关联度 。 参考数列和各比较方案数列的确定。参考数列 由 个因素构成,这些因素均具备最主要性并能够确 切量化 : 。 。 ( ) = ( 1 ) , 。 ( 2 ) , ( 3 ) 。 ( n ) , 将 每个 因
8、 素 的 相 应 值 记 为 比 较 方 案 数 列 , , , ( n ) , 预选方案中各因素形成方案数据列。假定有 m 个预选方案 ,每个方案包含 7 , 个因素,则形成的数据 列如下 : 。 ( k ) = ( 1 ) , ( 2 ) , ( 3 ) , , 。 ( n ) : ( k ) = : ( 1 ) , : ( 2 ) , : ( 3 ) , , : ( n ) ( k ) = ( 1 ) , ( 2 ) , ( 3 ) , , ( 1 ) ( 1 ) 计算因素的绝对差。求各比较方案与参考数列 各个因素间的绝对差: A i ( k ) = l 。 ( k )一 ( k )I
9、( 2 ) m a x l 。 ( )一 ( k )I 是第 i 个方案中从 =1 ,n 的 n个因素 中找 出的第一 级最 大差 ,再 由 i =1 , , n的所 有方案 中找出最大差 ,即为两级最大差 : m a x m a x l 。 ( )一 ( ) l ( 3 ) 计算关联系数。要求用作关联度计算的数列具 有相 同量纲 ,否则应进行无量纲转化 。因此应先对数 列进行初值化 ,也就是用其他数分别除以第一个数。 通过初值化 ,除了可使数列无量纲 外 ,还可得到公 共 交点 ( 即第 1 点) 。 关联系数 叼 ( )的计算公式为 ra i nm i nI 0 ( )一 ( k ) l
10、+ m a x m a x l 0 ( )一 ( k )I ( )= 可 ( 4 ) 式 中, 称 为 分 辨 系 数 ,介 于 01之 间 ,常 取 0 5 。 计算关联度。采用不同的标准选择参数,就得 到不同的关联系数,这样,同一方案中存在多个不同 的关联 系数 ,不利于进一步 比较分析 。因此通 过取各 关联 系数 的平 均值将某 个方 案各关联 系数进行 集 中 , 该均值称为关联度 。一般表示为 y : r i ( ) ( 5 ) y 刍L L ) 上式也可看作方案中各因素权重的平均值。从工 程 的角度来说 ,关联度也可表示为各 因素关 联系数取 不同权重 ( k )的加权平均值 ,
11、即 = ( ) 田 ( ) ( 6 ) 最后 进行 优 化决 策 ,关联 度 最大 的方案 为 最优 方案 。 2 2 优势分析 如果参考数列 和被 比较 因素均 大于一个 时 ,可 以 进行优 势分析 。将参 考数列称 为母 数列或母 因素 ,比 较数列称为子数列或子因素,母数列与子数列构成关 联矩 阵。如有 m个母 因素 、t , 个子 因素 ,那么就可 以 建立 m行 n 列的关联矩阵。每一行元素分别为第 i 个 母因素对 n 个子因素的 n 个关联度。 利用关联矩阵各元素间的关系,可以分析哪些因 5 3 科学研究及工程设计 S c i e nt i fi c Re s e a r c
12、h En g i n e e r i n g De s i g n 素是优势 ,哪些 因素是非优势 。关联矩 阵中 ,每一行 代表 同一母 因素对不 同子 因素 的影响 ;每一列代 表不 同母因素对同一子因素的影响 。 优势因素为起主要影响的因素,相应地称为优势 母因素与优势子因素。 3 某沥青混凝土面板质量参数优势分析 3 1 工程概况 某抽水蓄能电站位 于 山西 省忻州 市 五 台县 境 内 , 是山西 省 目前 唯一 的抽水 蓄能电站 。电站 总装 机容量 为 1 2 0 0万 k W,额 定水 头高 达 6 4 4 m。该 站有 上 下两 个水 库 ,上水库有一座 主坝 和两座 副坝
13、,总防渗面积 约为 2 1 5 7万 m ,使 用沥 青混凝 土共 4 6万 r n ;下 水库挡水坝 坝型 为面板堆 石坝 ,防渗 总面 积为 1 1 2 5 万 m ,使用沥青混凝土共 2 8 6万 m 。上下库面板均 为简式结构 ,其中整平层厚 1 0 c m,防渗层厚 2 0 c m, 封 闭层厚 2 m m。 3 2 沥青及填料偏差优势分析 对 防渗 层性 能影 响 较大 的 因素是 沥 青及 填料 含 量,因此有必要分析沥青及填料偏差对防渗层性能的 影响程度 。该工程分别改变沥青 及填料 含量进行性 能 检测 ,得到 的试验结果见表 1 。 表 1 沥青和填料含量在偏差范围内变化的
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- 灰色 优势 分析 沥青 混凝土 面板 防渗 性能 研究 中的 应用
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