公路工程材料試驗檢測影響因素的研究

陸力碧

【摘 要】公路工程材料試驗檢測是保障公路工程施工質量的重要措施，如何有效確定及控制公路工程材料試驗檢測影響因素引起各公路工程建設單位的關注和重視。文章通過對公路工程材料試驗檢測過程中各影響因素評價體系的建立，采用層次分析方法對公路工程材料試驗檢測影響因素的相對重要程度進行確定，以期為公路工程材料試驗檢測影響因素的控制提供借鑒。

【關鍵詞】公路工程；材料；試驗檢測；影響因素

【中圖分類號】X734 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）09-0134-04

1 公路工程材料試驗檢測概述

1.1 公路工程材料試驗檢測的概念

公路工程材料試驗檢測指具有國家法定資格的試驗檢測主體，依據國家和地方各項標準、規范的要求，對公路工程使用材料的性能進行檢驗試驗的過程。其中，公路工程試驗檢測的主體分為檢測機構和專業人員兩個方面。檢測機構主要指具有法定資格的檢驗試驗機構對公路工程材料進行檢驗并為其檢測結果承擔法律責任的機構。專業人員指從事公路工程材料檢測的具體工作人員，其應具有相應檢測技能并通過國家組織專業技能考試，取得職業資格證書[1]。

1.2 公路工程材料試驗檢測內容

公路工程材料試驗檢測具有檢測項目多、室內操作、參與人員較少等特點，其所需檢測的材料主要包括集料、土工合成材料、水泥、水、瀝青等。各材料試驗檢測內容見表1[2]。

1.3 公路工程材料試驗檢測4M1E分析

4M1E（人、機、料、法、環）是公路工程材料試驗檢測過程中的主要管理要素，是試驗檢測單位具有相應檢測等級的直觀表現，應全面準確地對4M1E管理要素進行分析[3]。

1.3.1 人員管理

公路工程試驗檢測人員是通過國家組織的職業資格考試、取得相應職業資格證書，依據公路工程檢測技術規范和標準從事公路工程材料試驗檢測的相關人員。公路工程試驗檢測人員主要技術職責包括對工程項目所使用的各項需檢測試驗材料進行檢驗、承擔業務范圍內的試驗檢測工作并出具試驗檢測報告，對項目所采用的新材料、新技術進行試驗檢測等。

1.3.2 儀器設備管理

為保證公路工程材料試驗檢驗結果的準確性、可靠性，應由具有一定資格的儀器檢測單位對儀器設備定期進行管理維護。在儀器維護過程中應從技術可行性和經濟合理性兩個方面進行考慮，根據企業實際情況和檢測機構的資質、信譽等條件，綜合選擇試驗檢測設備維護單位，以保證公路工程試驗檢測設備得以有效維護保養。

1.3.3 材料管理

公路工程材料采購需嚴格按照國家規定的技術標準進行，所采購的材料不僅應滿足質量標準要求，同時應滿足工程實際施工需求。材料采購完成之后，應對材料的品種、規格、數量及質量證明文件等進行嚴格的質量驗收，以保證進場材料滿足質量標準要求。材料進場驗收合格后，應按照不同材料的特性進行材料倉儲工作，以保證材料的使用性。

1.3.4 試驗檢測相關依據

公路工程試驗檢測相關依據主要包括法律法規和標準規范兩類。法律法規主要指由國家行政、質量監督管理機構所頒布用以規范試驗檢測行為，保證試驗檢測工作行業的規范性。標準、規范主要指國家標準和行業標準，具體包括試驗檢測操作方法、步驟、要求及判定依據等內容。

1.3.5 試驗檢測環境控制

試驗檢測環境控制主要包括試驗過程環境溫度、濕度，作業環境及材料樣品儲存環境。在材料試驗檢測過程中，環境溫度、濕度、作業環境及材料樣品儲存環境等因素發生細微的變化都會對試驗結果產生影響，導致試驗結果失真，進而導致材料試驗工作失敗，因此在材料試驗檢測過程中應嚴格控制材料的試驗檢測環境，減少材料試驗檢測偏差。

2 公路工程材料試驗檢測影響因素指標的確定

通過對公路工程材料試驗檢測概念、內容及試驗檢測中4M1E影響因素的分析，采用相關方法對公路工程材料試驗檢測影響因素指標進行確定[3]。

2.1 影響因素指標確定原則

公路工程材料試驗檢測影響因素指標確定過程應該遵循以下基本原則。

2.1.1 科學性

材料試驗檢測工作具有很強的專業性，在進行公路工程材料試驗檢測影響因素指標確定時，應遵循科學嚴謹、實事求是的原則，客觀事實地對公路工程材料試驗檢測影響因素指標進行分析與研究。

2.1.2 整體性

在公路工程實施過程中，使用的材料大多需要進行試驗檢測，應正確區分不同材料的性質，了解不同材料間的差別，站在整體的高度進行統一分析，準確反映不同材料試驗檢測的影響因素。

2.1.3 可操作性

為保證公路工程材料試驗檢測影響因素分析的準確性，在構建所需檢測材料的影響指標體系時，應注意其可操控性，指標體系應全面概括檢測材料各方面的影響因素，具有科學、全面、符合實際等性質，進而使評價數據更為準確。

2.1.4 重點性

公路工程材料試驗檢測影響因素指標確定時需要分析的影響因素眾多，為了更快速、準確地獲得所需數據，應抓住重點影響因素，兼顧次要因素，建立層次分明的公路工程材料試驗檢測影響因素指標體系。

2.1.5 定性與定量相結合

為保證公路工程材料試驗檢測影響因素確定的準確性，應采取定性與定量相結合的分析方法，保證計算結果更直觀、易懂。

2.2 影響因素指標的確定

公路工程實施過程中，主要是針對所使用原材料及由原材料混合而成的材料進行試驗檢測，本文主要采用文獻查閱、專家分析、試驗檢測調查等方法對公路工程材料試驗檢測的影響因素進行分析。通過采用文獻查閱的方法，可以得到公路工程材料試驗檢測的影響因素指標，主要包括儀器設備、文件、數據、試驗方法、試驗人員、管理制度、管理體系。通過采用專家分析的方法，可以得到公路工程材料試驗檢測的影響因素指標，主要包括試驗人員、儀器設備、試驗方法、環境影響、管理體系。通過采用試驗檢測調查的方法，可以得到公路工程材料試驗檢測的影響因素指標，主要包括儀器設備、數據記錄和處理、試驗方法、試驗人員、環境影響。通過采用以上3種不同方法，得到公路工程材料試驗檢測的影響因素指標，對其進行分析總結，并結合實際情況得到材料試驗檢測影響因素指標，主要包括檢測人員、儀器設備、試驗方法、試驗數據、試驗環境、試驗材料[4]。

3 公路工程材料試驗檢測影響因素研究

3.1 公路工程材料試驗檢測影響因素指標評價體系的建立

根據公路工程材料試驗檢測影響因素的分析研究，可以將公路工程材料試驗檢測影響因素指標評價體系分為3層：目標層（公路工程材料試驗檢測影響因素）、準則層（檢測人員、儀器設備、試驗方法、試驗數據、試驗環境）、C層（措施層）。公路工程材料試驗檢測影響因素指標評價體系見表2[5]。

3.2 公路工程材料試驗檢測影響因素研究過程

3.2.1 層次結構分析模型的構建

通過公路工程材料試驗檢測影響因素指標評價體系的構建，可以建立如圖1所示的層次分析結構[5]。

3.2.2 構造判斷矩陣

構造判斷矩陣指通過建立矩陣將公路工程材料試驗檢測影響因素上下兩層因素的關系進行比較的過程，進而確定下層因素在上層因素中所占的權重。通過建立公路工程材料試驗檢測影響因素指標評價體系，可知公路工程材料試驗檢測影響因素指標評價體系共包括5個基本因素（B1、B2、B3、B4、B5），每一層因素會對上一層目標產生影響。通常我們很難直接確定5個因素對目標的影響程度，所以每次取2個因素進行比較，用bij表示Bi和Bj對上層目標的影響比，用矩陣B=（bij）m×n表示比較結果，把矩陣B稱為對比矩陣，bij的特點為bij>0，bji=1/mij。將每個影響因素的下層影響因素與上層影響因素進行對比可得矩陣B=（bij）m×n，得到矩陣B之后采用專家1～9標度法，可得以下公路工程材料試驗檢測影響因素指標評價體系判斷矩陣[5]。

B=B1/B1 B1/B2 B1/B3 B1/B4 B1/B5B2/B1 B2/B2 B2/B3 B2/B4 B2/B5B3/B1 B3/B2 B3/B3 B3/B4 B3/B5B4/B1 B4/B2 B4/B3 B4/B4 B4/B5B5/B1 B5/B2 B5/B3 B5/B4 B5/B5

公路工程材料試驗檢測影響因素指標評價體系判斷矩陣中，各元素值表示了影響公路工程材料試驗檢測結果準確性因素相對重要的程度，通過采用數字1～9及其倒數1，1/2，…1/9作為影響因素重要性評價的方法對各指標進行評價，見表3[5]。

3.2.3 確定權重向量及最大特征值

權重確定的方法包括行、列正規化、方根及特征向量等方法，本文采用方根法對公路工程材料試驗檢測影響因素判別矩陣的λmax及相應的特征向量進行計算，計算過程如下[5]。

①計算公路工程材料試驗檢測影響因素判斷矩陣中各行元素的乘積：

B=■bij（i=1，2，…，n）

②求公路工程材料試驗檢測影響因素判斷矩陣Bij的n次方根：Wi=B■■。

③對公路工程材料試驗檢測影響因素判斷矩陣Bij的n次方根進行標準化，求各分量的近似值：Wi=Wi /■Wj

通過以上步驟計算，可以得到權重向量W=（W1，W2，W3，W4，W5）T。

④最大特征值的確定：λmax=■■■

3.2.4 進行一致性檢驗[5]

通過以上計算過程，可以得到公路工程材料試驗檢測影響因素判斷矩陣的最大特征值和特征向量，為了提高計算結果的準確性，應對比較矩陣進行一致性檢驗，具體檢驗方法如下。

一致性比率（CR）=一致性指標（CI）/一致性指標（RI）

一致性比率（CR）評價見表4。在一致性比率（CR）計算過程中涉及的一致性指標（CI、RI）計算過程如下。

一致性評價指標（CI）：CI=■，當λmax=n，CI=0時判斷矩陣完全一致。CI值越大，矩陣的不一致程度越大。

一致性評價指標（RI）的確定過程：對于固定的N構造正反矩陣，先計算正反矩陣的一致性指標CI，然后將巨大樣本中的一致性評價指標CI平均值作為隨機一致性評價指標RI的數值，最后通過對隨機一致性指標RI取值表的查取進行確定，見表5。

通過以上計算步驟，可以確定影響公路工程材料試驗檢測結果準確性各因素的相對重要程度，為公路工程材料試驗檢測影響因素的控制提供輔助。

4 結語

本文從公路工程材料試驗檢測角度出發，首先介紹了公路工程材料試驗檢測的概念、內容及4M1E管理因素，為公路工程材料試驗檢測影響因素的研究提供了理論基礎；其次，對公路工程材料試驗檢測影響因素指標確定的原則及過程進行分析；最后，采用層次分析法對公路工程材料試驗檢測的影響因素指標進行定量分析，以確定公路工程材料試驗檢測各影響因素的相對重要程度。

參 考 文 獻

[1]解先榮.公路水運工程試驗檢測專業技術人員職業資格考試用書——公共基礎[M].北京：人民交通出版社，2016.

[2]孫睿.高速公路工程試驗檢測管理信息系統研究[D].廣州：廣東工業大學，2014.

[3]藺全定.公路試驗檢測設備發展趨勢與對策淺析[J].科技視界，2016，43（6）：200.

[4]高傳東.公路工程試驗檢測數據的影響因素分析[J].課程教育研究，2015（12）：249-250.

[5]杜志鵬.安全掙值法在建筑工程施工安全管理中的應用研究[D].長春：吉林建筑大學，2015.

[責任編輯：陳澤琦]