柏叶口水库工程建设质量管理与EXCEL

柏叶口水库工程建设质量管理与EXCEL
作者：张蕾
来源：《科技创新与生产力》 2015年第9期
张蕾
（华北水利水电大学，河南郑州 450045）
摘要：文章以柏叶口水库工程建设管理为例，利用EXCEL对土石坝填筑孔隙率进行有效控制、标准差的快速计算、混凝土强度保证率的高精度计算，提高了柏叶口水库工程建设管理水平和管理效益，为柏叶口水库能够获得优良工程奠定了良好的基础。

关键词：质量管理；标准差；混凝土强度保证率；EXCEL
中图分类号：TV62 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2015.09.076
收稿日期：２０15－04－10；修回日期：２０15－07－20
作者简介：张蕾（1993-），女，山西太原人，主要从事水利水电工程研究，E-mail：sxsj.zjg@。

我国的工程建设质量管理理论日臻完善，但利用计算机进行质量管理的水平还有待进一步提高，利用EXCEL的函数计算功能、图表自动生成功能能够提高工程建设的管理水平和管理效益。

笔者提出的利用EXCEL对土石坝填筑孔隙率进行有效控制、利用EXCEL进行标准差的快速计算、准确的计算混凝土强度保证率，得到山西省水利水电工程建设监理公司柏叶口的采纳，取得了一定的管理效益。

1 柏叶口水库工程概况
柏叶口水库位于山西省吕梁市交城县境内，控制流域面积为875 km2，水库总库容9 712万m3，主要以防洪、城市及工业供水、灌溉为主，兼顾发电、养殖等综合利用的中型水库。

水库枢纽由大坝、溢洪道、泄洪发电洞和电站组成。

柏叶口水库与下游文峪河水库联合运用，可满足城市生活供水4 400万m3，农业供水4 337万m3，年发电量978 km·h。

工程投资7.97亿元。

大坝采用混凝土面板堆石坝，坝顶宽10 m，坝顶长310.0 m，坝顶高程1 138.3 m，最大坝高88.3 m。

2 坝体下游堆石填筑质量要求
大坝填筑设计要求，坝体堆石分区填筑，分区碾压，上游到下游依次分为上游铺盖区
（1A）、上游盖重区（1B）、垫层区（2A）、特殊垫层区（2B）、过渡区（3A）、主堆石区（3B）、下游堆石区（3C）、下游护坡区（3D）。

其中下游堆石料的技术要求为：最大粒径800 mm，粒径小于5 mm的颗粒含量的质量比不大于20%，小于0.075 mm的颗粒含量的质量比不大于5%，孔隙率小于22%。

通过现场碾压试验，下游堆石料的填筑参数如下。

振动碾：功率133 kW，总重20 t，行车速度2~3 km/h；堆石料每层虚铺厚度106 cm，压实层厚100 cm，加水量5%，碾压8遍，孔隙率小于22%。

3 大坝填筑堆石料孔隙率的控制
柏叶口水库大坝下游堆石填筑过程中，利用EXCEL的函数AVERAGE和STDEV分别计算平均
值mf,cu和标准差σ，利用EXCEL折线图的自动生成功能，对下游堆石料的孔隙率进行动态质
量控制，从而保证大坝堆石填筑质量。

孔隙率的动态质量控制，可以动态地掌握质量状态，判
断其生产过程的稳定性，这样可实现对工序质量的动态控制，及时发现隐患，并采取措施，防
止不合格的产生。

大坝高程1 068.2~1 071.2 m下游堆石料的孔隙率的实测值见第77页表1。

通过EXCEL自动生成的质量控制管理折线图，可以看到柏叶口水库高程1 068.2~1 071.2
m下游堆石料的孔隙率能够满足小于22%的设计要求。

从堆石料碾压工序来分析，13个测值处
于上下控制线内，同时也满足设计要求，说明孔隙率的控制工序是良好的。

4 大坝填筑堆石料标准差的计算
柏叶口水库大坝高程1 068.2~1 071.2 m下游堆石料的孔隙率13个测值的标准差σ为
2.08%，如果用传统的计算方法，其工作量会很大，并且由于人为操作导致出错的概率也非常大。

而利用EXCEL中的STDEV函数计算，只需把测值输入计算机，标准差也就计算出来了。

标准差（Standard Deviation）是描述各数据偏离平均数距离的平均数，它反映数值相对于平均值的
离散程度。

对于EXCEL2010，其具体方法为：选择EXCEL菜单“公式”，然后点击快捷键“插
入函数fx”，选择“函数”，出现“Number1”选项，将一组数据填入“Number1”后即可获得
这组数据的标准差。

5 混凝土强度保证率的计算
在SL 677—2014 水工混凝土施工规范中，混凝土强度保证率P的计算办法为：根据n组
试件强度的标准差σ、混凝土试件强度的平均值mf，cu、混凝土强度设计标准值fcu，k [1]，计算概率度系数t为
概率度系数t计算出来后，查SL 677—2014 水工混凝土施工规范附录E中“保证率和概率度系数关系”和“概率度系数（t）和强度保证率（P）关系曲线图”，才能得到混凝土强度保证率[1]。

根据SL 176—2007 水利水电工程施工质量检验与评定规程第C.0.1条要求，同一标号（或强度等级）试块28天龄期抗压强度的组数n≥30时，无筋混凝土强度保证率的优良标准为85%，合格标准为80%；配筋混凝土强度保证率的优良标准为95%，合格标准为90% [2]。

按照SL 677—2014 水工混凝土施工规范进行混凝土强度保证率P计算，既不准确又比较麻烦，尤其是混凝土强度保证率P正好处在80%或90%的临界状态时，混凝土强度保证率的大小会带上很大的主观因素。

而在概率度系数的取得中，要查“保证率和概率度系数关系”表[1]。

在EXCEL中，用AVERAGE函数计算试件强度的平均值mf，cu，用STDEV函数计算试件强度的标准差σ，用NORMSDIST函数计算混凝土强度保证率P，可以做到准确、快速，从而保证混凝土强度的准确评定[3]。

6 结束语
利用EXCEL可以对土石坝填筑孔隙率进行有效控制、利用EXCEL进行标准差的快速计算，提高混凝土强度保证率的计算精度和速度。

EXCEL软件的应用，在工程建设管理中是不可缺少的；应用Excel软件，将会提高工程建设管理水平，加快工程建设进度。

参考文献：
[1] 王国昌.大中型水库工程建设质量管理措施分析[J].科技传播,2012(11):58-59.
[2] 张浩,邱赛艇.关于小型水库工程建设施工质量的控制要点探讨[J].科技致富向
导,2015(4):54-55.
[3] 张忠武,刘越,周林虎.浅论大伙房水库输水工程建设项目业主对工程质量的控制[J].水利水电技术,2006(3):78-79.
（责任编辑王雯）。