土工實驗數(shù)據(jù)整理和分析方法研究

劉聰

【摘? 要】隨著我國社會經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高土木工程數(shù)量也在擴(kuò)大，其中前期土工實驗數(shù)據(jù)整理是整個土木工程建設(shè)的重要支持，它的有效性可以避免建設(shè)過程中的各個安全隱患，而如何高效的對土工實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析值得我們關(guān)注。為此，筆者本文結(jié)合自身多年工作經(jīng)驗本文對土工實驗數(shù)據(jù)整理和分析方法進(jìn)行研究，希望為相關(guān)從業(yè)人員提供參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】土工實驗;數(shù)據(jù)整理;分析方法;研究

前言

對于土木工程建設(shè)施工來講前期的土工實驗數(shù)據(jù)整理十分重要，數(shù)據(jù)整理是否有效會直接影響工程質(zhì)量。而土工實驗過程中的土體本身就比較復(fù)雜多變，很多時候土體的質(zhì)檢、采樣以及運(yùn)輸都會影響數(shù)據(jù)整理的時效性，進(jìn)而使得最終的實驗結(jié)果存在一定的偏差。所以筆者本文就土工實驗數(shù)據(jù)整理和分析方法進(jìn)行以下研究，以此來提高實驗數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。

一、土工實驗數(shù)據(jù)的主要內(nèi)容

（一）土體比重實驗

在進(jìn)行土工實驗數(shù)據(jù)整理的過程中土體比重實驗是重要的組成部分，在實驗數(shù)據(jù)中也發(fā)揮著重要的作用。通常情況下在相同的環(huán)境下或者是接近地域環(huán)境下，相應(yīng)的土體比重也會呈現(xiàn)十分接近的狀態(tài)[1]。但是很多時候由于土體比重實驗的過程相對較為復(fù)雜，使得很多實驗單位會直接利用以往已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)，直接將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)應(yīng)用于土體比重實驗當(dāng)中，一定程度上就會造成實驗數(shù)據(jù)存在諸多誤差，這也是需要實驗人員格外注意的環(huán)節(jié)。

（二）土體密度實驗

土工實驗的目的是為了掌握土體的實際成分以及性質(zhì)，這是為后續(xù)土木工程設(shè)計和施工提供數(shù)據(jù)支持的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其中土體密度實驗也是土工實驗數(shù)據(jù)中的重要組成部分，該實驗重要是對土體的結(jié)構(gòu)特點、土體的組成以及完整性進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)然也可以對土體孔洞的大小以及體積等內(nèi)容進(jìn)行研究[2]。所以為了提高土體密度實驗的精準(zhǔn)性，實驗相關(guān)人員還應(yīng)避免對實驗的樣品進(jìn)行即時實驗，應(yīng)當(dāng)?shù)鹊綐悠坊謴?fù)常規(guī)狀態(tài)下在進(jìn)行實驗。

（三）土體含水量實驗

土體含水量實驗同樣也是土工實驗數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，該實驗在整體土木工程建設(shè)中也占據(jù)著十分重要的地位，也發(fā)揮著其他實驗不可替代的作用。土體含水量實驗的有效性一定程度上會影響整體土木工程地基建設(shè)的質(zhì)量，與此同時也關(guān)乎著土木工程后期的安全穩(wěn)定性。很多時候不同的地域環(huán)境土體含水量也存在較大差異，所以在實驗的過程中工作人員應(yīng)確保所收集的土體具備代表性和均勻性，以此來避免因土體含水量的差異影響土工實驗數(shù)據(jù)的可靠性，進(jìn)而確保土工實驗數(shù)據(jù)能夠為后續(xù)土木工程建設(shè)提供支持。

二、土工實驗數(shù)據(jù)整理和分析方法研究

（一）整理實驗數(shù)據(jù)剔除異常情況

一般情況下在進(jìn)行土工實驗數(shù)據(jù)測量過程中，工作人員所獲得的初步數(shù)據(jù)往往都會存在一些差異，這些差異一定程度上影響著最終的土工實驗數(shù)據(jù)的可靠性。所以為了提高土工實驗數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和可靠性實驗人員在實驗的過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合自身多年測量經(jīng)驗并遵循一定的數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計原則進(jìn)行土工實驗，以此來確保土工實驗的準(zhǔn)確性和可靠性。通常情況實驗人員應(yīng)當(dāng)把控好以下幾方面的工作環(huán)節(jié)。首先，要結(jié)合土體的實際力學(xué)性質(zhì)去評判實驗數(shù)據(jù)的合理性，假如土工實驗數(shù)據(jù)中存在與實際土體力學(xué)不符的情況，應(yīng)及時的將這些異常情況剔除出去或者直接刪掉，而在實驗的過程中很多大數(shù)據(jù)往往也會被波動，所以實驗人員應(yīng)結(jié)合值域之間的差異將明顯的異常點剔除，以此來確保土工實驗數(shù)據(jù)的可靠性和精準(zhǔn)性。其次，倘若土工實驗數(shù)據(jù)獲取的比較少時，實驗人員可以采取t分布概率值去替換正常狀態(tài)的分布概率值，通常情況下我們可以以30作為中介值去判斷土工實驗數(shù)據(jù)的數(shù)目，隨后在結(jié)合相應(yīng)的t分布函數(shù)進(jìn)行計算，等到計算出與之對應(yīng)的土工實驗數(shù)據(jù)范圍時，實驗人員就可以將剩下的點視為異常情況處理掉，進(jìn)而提高土工實驗數(shù)據(jù)的可靠性和為后續(xù)分析提供方便。

（二）分析最小樣本的數(shù)據(jù)問題

通常情況下在進(jìn)行土工實驗的過程中，樣本的數(shù)目有效性也會影響最終的實驗數(shù)據(jù)結(jié)果，倘若樣品數(shù)目的不足就會導(dǎo)致土工實驗存在不穩(wěn)定狀況。所以為了確保土工實驗數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，相關(guān)實驗人員還應(yīng)做好最小樣本數(shù)據(jù)的分析，通過一定的分析可以從實驗數(shù)據(jù)中得出信息，掌握影響土工實驗數(shù)據(jù)存在偏差以及實驗結(jié)果存在不穩(wěn)定性的原因，當(dāng)然實驗人員還可以掌握土工實驗現(xiàn)場實際測量精準(zhǔn)度，進(jìn)一步控制好影響土工實驗數(shù)據(jù)的因素。與此同時實驗人員分析最小樣本的數(shù)據(jù)問題的時候，還應(yīng)結(jié)合實際土工實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特征展開研究，實驗過程中要盡量確保所得數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和可靠性，所需要的小樣數(shù)目可以在收集實驗資源的同時，利用貝葉斯方法來進(jìn)行操作和進(jìn)行其他相關(guān)實驗[3]。通常情況下部分土體抗剪的強(qiáng)度參數(shù)往往會呈現(xiàn)出正態(tài)的分布，所以在使用該方法的時候?qū)嶒炄藛T應(yīng)注意以下問題。應(yīng)將不同時段所測得的土工實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行充分融合，以此來提出更加精準(zhǔn)可靠性的數(shù)據(jù)資料，這是確保最終土工實驗科學(xué)合理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也只有這樣才能提升整個土木工程建設(shè)的質(zhì)量。此外，該方法也適用于其他大型工程設(shè)計領(lǐng)域方面的應(yīng)用，只有實驗人員按照實驗概率信息的不同就可以獲得可靠的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而大幅度提高土體抗剪強(qiáng)度的合理性[4]。

（三）分析土體性質(zhì)指標(biāo)的自相關(guān)性

土體性質(zhì)指標(biāo)的自相關(guān)性一定程度也會影響土工實驗數(shù)據(jù)的可靠性。所以為了確保土工實驗數(shù)據(jù)的科學(xué)可靠性，相關(guān)實驗人員還應(yīng)充分的分析土體性質(zhì)指標(biāo)的自相關(guān)性，通常情況下我們會用數(shù)據(jù)之間的線性關(guān)系去分析土工實驗過程中的各項指標(biāo)，通過借助相關(guān)距離上的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比較和分析，因為很多時候絕大多數(shù)的土體性質(zhì)指標(biāo)之間是存在一定相關(guān)性的，不管是通過怎樣的方式方法去獲得樣品測量，主要在此過程中充分的分析土體性質(zhì)指標(biāo)的自相關(guān)性，就能夠提高整體土工實驗數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性[5]。當(dāng)然在這一過程中相關(guān)距離的測量還應(yīng)利用到平均法，但是這種方式所獲取的樣間距會對相關(guān)距離造成一定的影響，使二者之間呈現(xiàn)出正相關(guān)太的局面。通常情況下所獲取的樣間距與相關(guān)距離越大，說明相關(guān)土體之間的性質(zhì)間距越小，反之所獲取的樣間距與相關(guān)距離越小，說明相關(guān)土體之間的性質(zhì)間距越大。此外，二者之間的間距越小說明土工實驗數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性越高。總而言之，在進(jìn)行土工試驗數(shù)據(jù)整理的過程中，必須充分分析土體性質(zhì)指標(biāo)的自相關(guān)性，因為只有這樣才能確保土工實驗數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性，進(jìn)而促進(jìn)我國土工工程行業(yè)蓬勃發(fā)展[6]。

結(jié)語

綜上所述，土工實驗數(shù)據(jù)的整理在整體土木工程中占有重要地位，而為了提升土工實驗數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，我們應(yīng)做好土工實驗數(shù)據(jù)整理和分析工作，采取科學(xué)合理的方式方法去提升實驗數(shù)據(jù)的可靠性，并整理實驗數(shù)據(jù)剔除那些異常情況，同時分析最小樣本的數(shù)據(jù)問題以及分析土體性質(zhì)指標(biāo)的自相關(guān)性，因為只有這樣才能使土工實驗數(shù)據(jù)符合實際需求，進(jìn)而推動我國土木工程行業(yè)能夠健康快速發(fā)展下去。

參考文獻(xiàn)：

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[3]譚曉慧，侯曉亮，儲誠富，查甫生，錢家忠，馬雷.基于研究性理念的土工實驗教學(xué)改革探索[J].高等建筑教育，2017，26（05）：104-107.

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[6]郭治強(qiáng).土工試驗中常見問題及質(zhì)量優(yōu)化措施[J].交通世界（運(yùn)輸.車輛），2015（09）：133-134.