土工實驗數據分析方法淺探

江蘇省地質礦產局第五地質大隊 江蘇 徐州 221000

在土木工程建設過程中，由于受到土體結構自身復雜性因素的影響，而致使土質在具體實驗中數據的準確性受到負責影響，這同時也是導致實驗結題與實際數據二者產生差異的重要因素；另外，實驗自身也會受到許多不同因素的影響和制約，而致使實驗結果的準確性也受到影響。所以，在具體的實驗過程中，需不斷強化實驗數據的分析，對影響實驗數據的因素加以研究和分析，切實保證實驗結果具有較高的準確性，提升土工實驗的真實可靠性。

一、土工實驗的影響因素分析

(一)系統因素。在開展土工實驗工作時，如果系統存在誤差，那必定會對實驗結構的準確性造成某種程度的影響。而系統誤差的產生主要是由于儀器設備缺乏完善性或是測量技術的約束而致使實驗條件得不到有效的保證。這主要是由于各單位所使用的儀器設備均存在較大的差異，且所選用的實驗方法也各不相同，就會致使土工各項參數發生離散性，進而導致實驗數據難以實現統一性。雖然系統誤差的問題可以加強控制，但對于偶然性的誤差卻是無法避免的，這就需要對系統、設備等做不斷地優化和改進。

(二)自身因素。通過物理力學和力學性質相關知識的結合可以知識，土體的分布并沒有什么規律性，且土體的環境也會發生不斷地變化。如當土體受到水文變化、雨水沖刷等時，就會對土體自身的性質造成一定的影響。而如果在這種情況下實施土工實驗，必定會對實驗結果造成較大的影響而出現誤差，甚至還可能會是其出現差異的主要因素。

(三)隨機誤差因素。隨機誤差的產生具有不穩定性，在具體的實驗工作中，倘若僅僅對某物理量展開實驗，那必定會致使最終結果和真實結果間發生較大的偏差，而這些情況的出現都是隨機產生的，而且這種隨機因素是難以實現控制的，可見，這種隨機誤差的存在是較為普遍的。另外，隨機誤差還具有一定的客觀性，且與人為因素所產生的誤差相對比有著較為明顯的區別，讓你以，這就有必要把隨機誤差和人為誤差兩個方面展開全面的劃分。

二、探析土工實驗數據分析方法

(一)檢查實驗數據，分析處理異常數據。一般來講，土工試驗實施時，各項數據可以通過土體物理性質、力學性質等體現出來，但如果土體自身變化特征不夠明顯，那么就會導致其結果和真實數據兩者發生較大的差異。在對實驗數據進行分析時，需結合實驗流程來盡可能減少誤差的產生，以提升實驗結果的準確性。1)在具體實驗過程中，一旦發現相關數據的值超出物理力學性質范圍時，需對其實施觀察作業；而從實驗作業人員的角度來講，如果在觀察時出現異常的，應當直接放棄實驗。在對實驗數據實施判斷時，需要看數據值是否浮動在真值范圍內，一旦發現超出了真值范圍就可以對其數據做出正確的判定。而如果所涉及到的實驗數據非常多時，則可以通過3σ法利用來對數據作出取舍與處理。結合3σ法則可知，存在[m-3σ，m+3σ]范圍內的數值占比比較大，由比可知在該范圍以外的數值并不多。所以，在具體的實驗工作葉，可以嚴格按照這一數據比例來對范圍以外的數值展開處理，然而，在應用該方法時，需確保所有樣品均是均勻分配的，且這種方法通常比較適合應用在大型項目工作中。此外，當實驗工作中發生異常時，不能直接把相關數據排除掉，而應當是將發生異常的原因做進一步研究和分析，倘若所取得的最終數據在合理范圍內，那么實驗作業人員就需要對整體變化問題加以重視，最后還需要進行重新抽樣和調整。一般來講，誤差的出現大多都是由于某些固定因素而導致的，就算系統發生誤差時，同樣也會致使數據在合理范圍之外。

(二)最小樣本數問題。在實施土工實驗時，最小樣本數問題也是十分重要的內容，這就需要實驗人員對該問題加以重視起來。如需對樣本數做進一步的明確，倘若樣本數過小，也會影響到實驗結果的準確性，但值得注意的是，樣本數的數量不得隨意制定，這主要是由于多方面因素的影響而導致的。如工程范圍、要求和勘察設施等均會對其受到影響。

(三)性質指標的自相關性。通過一般數據實驗所具有的聯系性可以知道，需要對數據間的線性和系數等加以明確，然而自相關函數卻不會有線性相關的體現，往往只體現出指數相關。所以，在對土體性質指標的自相關性實施判斷時，不可只以相關系數方法來展開，在具體的實驗工作中，應當應用δ來對其獨立性作出明確。在其特定范圍內，圖形指標有著其固有的聯系性，而如果不在該范圍內，其圖形指標卻是獨立存在的。在距離δ作進一步明確時，通常需要將樣本測值結合起來展開計算，通常都是使用遞推平均法來展開有效的計算，再以間距來實現因δ而產生的影響因素作出系統性的評價。通常，當間距和δ兩者比值越來越大時，各抽樣點的土體性質也呈現的聯系性也會越來越小，只有這樣才能更好地確保其具有獨立性，并以此為基礎盡可能減少抽樣誤差的產生。

三、結束語

總而言之，在土木工程建設過程中，土工實驗是一項十分重要的內容，就不可或缺的重要組成部分。但在具體的實驗工作中，往往會有許多不同因素會對實驗數據的準確性造成影響，這就需要相關實驗人員不斷強化自身研究工作，應用科學有效的方法予以控制，盡可能保證實驗數據的準確性和可靠性。