Значення як елемент числового масиву вважають дійсним (не екстремальним), якщо для нього виконується умова [1, 2]
|χ -і χ |≤√S , (2.1)
де χі та χ – поодиноке та середнє арифметичне значення характеристики відповідно.
χ (Σ χі)/ n , (2.2)
n – кількість поодиноких значень використаних в обчислені середнього арифметичного; √ - статичний параметр,залежний від (n) та рівня довірчої ймовірності (α); для n = 6 та α = 0,95 √2,07; коли n = 4 та α = 0,95 √1,82. S – стандарт (середнє квадратичне стандартне незсунуте відхилення вибірки), обчислюю за формулою (2.3).
S = (1/1- n Σ (χ -і χ)2)0,5 ; (2.3)
Значення для яких умова (2.1) не виконується вважаю екстремальними і вилучаю з початкового числового масиву, а для зменшеного розрахунки повторюю.
Коефіцієнт пористості, поодинокі значення обчислені за формулами (1.1) і (1.2) наведені у табл. 2.1.
Розрахунки для усіх заданих та обчислених характеристик за формулами (2.1)…(2.3) надані у таблиці 2.2.
Таблиця 2.1 Обчислення поодиноких значень за допомогою формул:
W | Wv | е | n | rd | Розрахунки |
0,2864 | 0,411 | 0,884 | 0,469 | 1435 | =0,884(1+0,884) = = 0,469 тощо ;
= =0,411 1000/0,2864 = 1435 тощо. . |
0,3040 | 0,436 | 0,893 | 0,471 | 1434 | |
0,3202 | 0,460 | 0,889 | 0,471 | 1436,6 | |
0,3072 | 0,433 | 0,920 | 0,479 | 1409,5 | |
0,3406 | 0,488 | 0,895 | 0,472 | 1432,8 | |
0,3016 | 0,441 | 0,920 | 0,479 | 1462 |
Таблиця 2.2 Перевірка поодиноких значень характеристик на екстремальні відхилення
χі | |χ - і χ| | (χ - і χ)2 | Розрахунки та коментарі | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | |||||||
Природна вологість ґрунту (W). Поодинокі значення збільшені у 10000 разів, щоб зробити їх цілими і більш зручними в обчисленнях | ||||||||||
2864 | 236 | 55696 | W= (Σ Wі)/ nк = 18600/6 = 3100 S = ((1/n - 1)Σ(χ - і χ)2)0,5 = (171176/5)0,5= 185,03 VS = 2,07 185,03 = 383 Усі поодинокі значення дійсні, бо виконується умова |χ -і χ |≤√S, найбільше значення 306 менше за VS. Визначаю натуральні значення середнього арифметичного та стандарту. W =3100/10000 = 0,31; S = 185,03/10000 = 0,0185 | |||||||
3040 | 60 | 3600 | ||||||||
3202 | 102 | 10404 | ||||||||
3072 | 28 | 784 | ||||||||
3406 | 306 | 93636 | ||||||||
3016 | 84 | 7056 | ||||||||
Сума 18600 |
| Сума 171176 | ||||||||
Вологість ґрунту об`ємна(Wv).Збільшено у 1000 разів | ||||||||||
411 | 63 | 3969 | Wv = 3319/7 = 474,14 S = (53891/6)0,5 = 94,77 VS = 2,07*94,77 = 196,18 Поодиноке значення (680)є екстремальним,тому що відхилення (206) перевищує величину VS=196,18 і тому не виконує умови (2.1) Вилучаю його з числового масиву і повторюю обчислення для 6 значень. | |||||||
436 | 38 | 1444 | ||||||||
460 | 14 | 196 | ||||||||
433 | 41 | 1681 | ||||||||
680 | 206 | 42436 | ||||||||
488 | 14 | 196 | ||||||||
411 | 63 | 3969 | ||||||||
Сума 3319 |
| Сума 53891 | ||||||||
χі | |χ - і χ| | (χ - і χ)2 | Розрахунки та коментарі | |||||||
411 | 28,8 | 829,44 | Wv = 2639/6=439,8 S = (4449,85/5)0,5= 29,83 VS = 2,07 29,83=61,75 Всі поодинокі значення дійсні. Натуральні значення Wv = 439,8/1000 = 0,44 S = 29,83/1000 = 0,029
| |||||||
436 | 3,8 | 14,44 | ||||||||
460 | 20,2 | 408,04 | ||||||||
433 | 6,8 | 46,24 | ||||||||
488 | 48,2 | 2323,24 | ||||||||
411 | 28,8 | 829,44 | ||||||||
Сума 2639 |
| Сума 4449,85 | ||||||||
Коефіцієнт пористості(е). Збільшено у 1000 разів | ||||||||||
884 | 16,17 | 261,,47 | е = 5401/6 = 900,17 S = (1250,84/5)0,5 = 15,86 VS = 2,07 15,86 = 32,75 Усі поодинокі значення дійсні. Натуральні значення е = 900,17/1000 = 0,9 S =15,86/1000 = 0,016
| |||||||
893 | 7,17 | 51,41 | ||||||||
889 | 11,17 | 124,77 | ||||||||
920 | 19,83 | 393,23 | ||||||||
895 | 5,17 | 26,73 | ||||||||
920 | 19,83 | 393,23 | ||||||||
Сума 5401 |
| Сума 1250,84 | ||||||||
Межа текучості (WL). Збільшено у 1000 разів | ||||||||||
333 | 25 | 625 | WL =2148/6 = 358 S = (2016/5)0,5 = 20 VS = 2,07 20 = 42 Усі поодинокі значення дійсні. Натуральні значення: WL =358/1000 = 0,358 S = 20/1000 = 0,02 | |||||||
351 | 7 | 49 | ||||||||
370 | 12 | 144 | ||||||||
355 | 3 | 9 | ||||||||
391 | 33 | 1089 | ||||||||
348 | 10 | 100 | ||||||||
Сума 2148 |
| Сума 2016 | ||||||||
Межа розкочування (Wp). Збільшено у 1000 разів | ||||||||||
183 | 0,14 | 0,0196 | Wp = 1280/7 = 182,86 S = (11571,64/6)0,5 = 43,916 VS = 2,07 43,916 = 90,9 Питоме значення (92) є екстремальним, тому що відхилення(90,86) перевищує величину VS = 90,9. Вилучаю його і повторюю обчислення для 6 значень.
| |||||||
194 | 11,14 | 124,1 | ||||||||
204 | 21,14 | 446,9 | ||||||||
196 | 13,14 | 172,66 | ||||||||
218 | 35,14 | 1234,82 | ||||||||
92 | 90,86 | 8255,5 | ||||||||
193 | 10,14 | 102,82 | ||||||||
Сума 1280 |
| Сума 1571,64 | ||||||||
183 | 15 | 225 | Wp = 1088/6 = 198 S = (706/5)0,5 = 11,88 VS=2,07 11,88 = 24,6 Всі поодинокі значення дійсні. Wр =198/1000 = 0,198 S=11,88/1000 = 0,012 | |||||||
194 | 4 | 16 | ||||||||
204 | 6 | 36 | ||||||||
196 | 2 | 4 | ||||||||
218 | 20 | 400 | ||||||||
193 | 5 | 25 | ||||||||
Сума 1088 |
| Сума 706 | ||||||||
Модуль деформації (Е). Збільшено у 100 раз | ||||||||||
675 | 28,3 | 800,89 | Е = 4220/6 = 703,3 S = (42524,5/5)0,5 = 92 VS = 2,07 92 = 190,9 Поодиноке значення (876) є екстремальним, тому що відхилення (175,7) майже перевищує величину VS=190,9. Вилучаю його і повторюю обчислення для 5 значень.
| |||||||
876 | 175,7 | 30870,5 | ||||||||
702 | 1,3 | 1,69 | ||||||||
677 | 26,3 | 691,69 | ||||||||
686 | 17,3 | 299,29 | ||||||||
604 | 99,3 | 9860,5 | ||||||||
Сума 4220 |
| Сума 42524,5 | ||||||||
675 | 6,2 | 38,4 | Е =3344/5 = 668,8 S =(5702,2/4)0,5 = 37,76 VS =1,82 37,76 = 68,72 Всі поодинокі значення дійсні. Е = 668,8 100 = 6,688 S = 37,76 100 = 0,3776 | |||||||
702 | 33,2 | 1102,24 | ||||||||
677 | 8,2 | 67,24 | ||||||||
686 | 17,2 | 295,84 | ||||||||
604 | 64,8 | 4199,04 | ||||||||
Сума 3344 |
| Сума 5702,2 | ||||||||
Щільність сухого ґрунту (rd) | ||||||||||
1435 | 0,02 | 0,0004 | rd = 8609,9/6 = 1434,98 S = (1387,65/5)0.5 = 16 VS = 2,07 16 = 33,12
Всі поодинокі значення дійсні.
| |||||||
1434 | 0,98 | 0,96 | ||||||||
1436,6 | 1,62 | 2,6244 | ||||||||
1409,5 | 25,48 | 649,23 | ||||||||
1432,8 | 2,18 | 4,7524 | ||||||||
1462 | 27,02 | 730,08 | ||||||||
Сума 8609,9 |
| Сума 1387,65 | ||||||||
Пористість (n). Збільшено в 1000 раз | ||||||||||
469 | 8,5 | 72,25 | n = 2841/6 = 473,5 S = (147,5/5)0,5 = 5,43 VS = 2,07 5,43 = 11,24 Усі поодинокі значення дійсні. Натуральні значення: n = 473,5/1000 = 0,4735 S = 5,43/1000 = 0,00543 | |||||||
471 | 2,5 | 6,25 | ||||||||
471 | 2,5 | 6,25 | ||||||||
479 | 5,5 | 30,25 | ||||||||
472 | 1,5 | 2,25 | ||||||||
479 | 5,5 | 30,25 | ||||||||
Сума 2841 |
| Сума 147,5 | ||||||||
| ||||||||||
Тангенс кута внутрішнього тертя (tgφ). Збільшено у 10000 | ||||||||||
2661 | 20,5 | 420,25 | tgφ = 10562/4 = 2640,5 S = (14201:3)0,5 = 69 VS = 1,82 69 = 125,6 Усі поодинокі значення дійсні. Натуральні значення: tgφ = 0,2640 S = 0,0069 | |||||||
2645 | 4,5 | 20,25 | ||||||||
2710 | 69,5 | 4830,25 | ||||||||
2546 | 94,5 | 8930,25 | ||||||||
Сума 10562 |
| Сума 14201 | ||||||||
Питоме зчеплення (С) | ||||||||||
14,14 | 0,145 | 0,021 | С = 55,98/4 = 13,995 S = (4,0368:3)0,5 = 1,3456 VS = 1,82*1,3456 = 2,449
Всі поодинокі значення дійсні.
| |||||||
13,07 | 0,925 | 0,8556 | ||||||||
13,19 | 0,805 | 0,648 | ||||||||
15,58 | 1,585 | 2,512 | ||||||||
Сума 55,58 |
| Сума 4,0368 | ||||||||
Результати розрахунків зведені у таблицю 2.3,і будуть використані далі під час перевірки достатньої кількості дійсних поодиноких значень для обчислення розрахункових значень.
Таблиця 2.3 Зведення результатів статистичних обчислень характеристик ґрунту.
Характеристика | Х | S | n |
Вологість природна (W), ч. о. | 0,31 | 0,01853 | 6 |
Вологість об`ємна (Wv ) , ч. о. | 0,44 | 0,029 | 7 |
Коефіцієнт пористості (е) , ч.о. | 0,9 | 0,016 | 6 |
Межа текучості (Wl) , ч. о. | 0,358 | 0,02 | 6 |
Межа розкочування (Wp) , ч. о. | 0,198 | 0,012 | 7 |
Модуль деформації (Е) , МПа | 6,68 | 0,377 | 5 |
Щільність сухого ґрунту (rd ) , кг/м3 | 1434,98 | 16 | 6 |
Пористість (n) , ч.о. | 0,4735 | 0,00543 | 6 |
Тангенс кута внутр. тертя (tgφ) , ч. о. | 0,2640 | 0,0069 | 4 |
Питоме зчеплення (С) , кПа | 13,995 | 1,3456 | 4 |
Дата: 2019-05-29, просмотров: 227.