李曉紅

（河北省大清河河務(wù)管理處，河北 保定 071051）

1 概述

混凝土防滲墻技術(shù)已被逐步運用在引河閘工程中，其混凝土防滲墻強度損失、滲透系數(shù)變化直接影響著工程安全運行[1~2]。但實踐中發(fā)現(xiàn)混凝土防滲墻出機口取樣與實體取樣抗壓強度、滲透系數(shù)均存在較大的差異[3]。若對混凝土防滲墻強度損失、滲透系數(shù)特性變化間關(guān)系認知不深，則可能導致防滲墻混凝土拌和物的配制比不合理，對工程整體質(zhì)量及施工效率的控制亦存在諸多隱患[4]。因此，基于該引河閘工程出機口取樣與實體取樣數(shù)據(jù)，借助Python語言編制了相應(yīng)的程序，構(gòu)建了該引河閘工程防滲墻強度損失與滲透系數(shù)變化特性的數(shù)理統(tǒng)計模型。依托河北省境內(nèi)某引河閘工程，開展了該引河閘工程混凝土防滲墻的強度損失與滲透系數(shù)變化規(guī)律的研究，這對提升引河閘工程中整體質(zhì)量以及施工效率具有重要意義[5]。

2 計算理論及計算方法

2.1 計算理論

由于影響引河閘工程中混凝土防滲墻墻抗壓強度、滲透系數(shù)的因素眾多，如：溫度、振搗、荷載等。因此，需先將數(shù)據(jù)先進行分組，再運用二項式線性回歸方法對采樣數(shù)據(jù)進行建模處理，挖掘它們之間的關(guān)系。

二項式線性回歸問題的數(shù)理統(tǒng)計模型：

式中：e為隨機誤差；b為回歸參數(shù)，b0為常數(shù)項，bj為偏回歸系數(shù)（j=1,2），當其他自變量保持不變時，自變量x每改變1個單位所造成的y的變化量yi。

用變化量 yi來估計 b0，b1，b2，得到估值，則引河閘工程防滲墻強度損失與滲透系數(shù)變化特征的二項式線性回歸模型為：

2.2 計算方法

借助Python語言編寫程序與數(shù)據(jù)處理分析。繪制了數(shù)據(jù)柱狀圖、散點圖，編寫了方差分析、擬合測定函數(shù)等計算代碼，建立了引河閘工程防滲墻強度損失與滲透系數(shù)變化特征的二項式線性回歸模型，以綜合分析混凝土防滲墻在出機口取樣與實體取樣混凝土的抗壓強度與滲透系數(shù)變化規(guī)律。

3 強度損失與滲透系數(shù)特性變化結(jié)果分析

引河閘工程防滲墻混凝土設(shè)計抗壓強度分別為C15、C10，設(shè)計抗?jié)B均為K≤1×10-6cm/s。

3.1 防滲墻抗壓強度損失特性分析

引河閘平剖面圖示意圖見圖1，根據(jù)引河閘工程的實際情況，對出機口、實體數(shù)據(jù)取樣20組，繪制了出機口取樣與實體取樣樣本強度的對比圖，C10、C15標號混凝土防滲墻取樣數(shù)據(jù)抗壓強度分布分別見圖2、圖3。根據(jù)數(shù)據(jù)系列運用Python語言對混凝土防滲墻取樣數(shù)據(jù)進行分析。

圖1 引河閘平剖面圖示意圖

圖2 不同取樣部位C10混凝土防滲墻取樣數(shù)據(jù)抗壓強度分布

圖3 不同取樣部位C15混凝土防滲墻取樣數(shù)據(jù)抗壓強度分布

圖2 、圖3可以看出：不同標號混凝土防滲墻出機口取樣抗壓強度與實體取樣抗壓強度變化規(guī)律大致相同，實體取樣試塊抗壓強度均低于出機口取樣強度。

表1 不同標號混凝土防滲墻取樣數(shù)據(jù)抗壓強度統(tǒng)計結(jié)果

表1可以看出：C10混凝土出機口取樣試塊強度比實體取樣試塊強度均值大7.11 MPa，強度平均損失了29.8%；C15混凝土出機口取樣試塊強度比實體取樣試塊強度均值大10.42 MPa，強度平均損失了32.44%。

圖4 不同取樣部位C10混凝土強度回歸

圖5 不同取樣部位C15混凝土強度回歸

結(jié)果表明：C10混凝土防滲墻出機口、實體取樣抗壓強度擬合關(guān)系式分別為yC10=-80.61317+7.48061x-0.14161x2，yC15=-169.2 609+1 0.67832x-0.1 4651x2，二者相關(guān)系數(shù)RC102=0.81598,RC152=0.96784，根據(jù)擬合優(yōu)度定義，回歸線擬合程度較好，圖4、圖5中亦可以看出數(shù)據(jù)分布較為集中，表明出機口取樣試塊強度比實體取樣試塊抗壓強度線性相關(guān)。

3.2 防滲墻滲透系數(shù)變化特性分析

對出機口、實體數(shù)據(jù)取樣20組，繪制了出機口取樣與實體取樣樣本滲透系數(shù)的對比圖，C10、C15標號混凝土防滲墻取樣數(shù)據(jù)滲透系數(shù)分布分別見圖6、圖7。根據(jù)數(shù)據(jù)系列運用Python語言對混凝土防滲墻取樣數(shù)據(jù)進行分析。

圖6 不同取樣部位C10混凝土防滲墻取樣數(shù)據(jù)滲透系數(shù)分布

圖7 不同取樣部位C15混凝土防滲墻取樣數(shù)據(jù)滲透系數(shù)分布

圖6 、圖7可以看出：不同標號混凝土防滲墻出機口取樣滲透系數(shù)與實體取樣滲透系數(shù)變化趨勢呈正相關(guān)關(guān)系，實體取樣試塊滲透系數(shù)均高于出機口取樣滲透系數(shù)。

表2 不同標號混凝土防滲墻取樣數(shù)據(jù)滲透系數(shù)統(tǒng)計結(jié)果單位：10-7cm/s

表2可以看出：C10混凝土出機口取樣試塊滲透系數(shù)比實體取樣試塊滲透系數(shù)均值小5.63×10-7cm/s，滲透系數(shù)平均增加了164%；C15混凝土出機口取樣試塊滲透系數(shù)比實體取樣試塊滲透系數(shù)均值小6.28×10-7cm/s，滲透系數(shù)平均增加了165%。

圖8 不同取樣部位C10混凝土滲透系數(shù)回歸

圖9 不同取樣部位C15混凝土滲透系數(shù)回歸

計算結(jié)果表明：C10混凝土防滲墻出機口、實體取樣滲透系數(shù)擬合關(guān)系式分別為 yC10=6.41697+0.69954x+0.02044x2，yC15=-0.77654+4.694x-0.48168x2，二者相關(guān)系數(shù)，根據(jù)擬合優(yōu)度定義，回歸線擬合程度較好，圖8、圖9中亦可以看出數(shù)據(jù)分布較為集中，表明出機口取樣試塊滲透系數(shù)比實體取樣試塊滲透系數(shù)線性相關(guān)。

4 結(jié)論

（1）不同取樣部位C10、C15混凝土防滲墻抗壓強度變化均線性相關(guān)。C10、C15混凝土實體取樣的強度比出機口取樣強度減小了29.8%和32.44%。運用python語言對不同取樣部位C10、C15混凝土防滲墻抗壓強度數(shù)據(jù)建?？芍篊10、C15混凝土防滲墻出機口與實體取樣抗壓強度相關(guān)系數(shù)分別為0.81598、0.96784，回歸線擬合程度較好。

（2）不同取樣部位C10、C15混凝土防滲墻滲透系數(shù)變化均線性相關(guān)。C10、C15混凝土實體取樣的滲透系數(shù)比出機口取樣滲透系數(shù)增加了164%和165%。運用Python語言對不同取樣部位C10、C15混凝土防滲墻滲透系數(shù)數(shù)據(jù)建模可知：C10、C15混凝土防滲墻出機口與實體取樣滲透系數(shù)相關(guān)系數(shù)分別為0.88426、0.83911，回歸線擬合程度較好?；炷练罎B墻的抗?jié)B性變小可能是由于該引河閘工程混凝土防滲墻在施工時采用不振搗的拔管施工方法，使得實體取樣的密實度相對于出機口取樣的密實度小。