探究土工实验数据整理和分析方法.doc

探究土工实验数据整理和分析方法闵雪哈尔滨滨江公路工程试验检测有限责任公司摘要：通过对土工实验数据整理和分析方法的研究，从中可以了解到对实验数据的正确 处理有利于提高土工的数据的准确度，为土工的施工设计提供有效的信息数据参考，推动土 工的进一步发展本文主要从数据的整理和实验数据的分析方法两方面进行论述关键词：土工实验：数据整理；分析方法为了提升岩土工程设计及其施工的合理性，必须要加强对实验数据分析保障，然而影响 土工实验数据可靠性的因素主要取决于土样本身和实验两个方面，实验过程中，由于土体本 身具有复杂性，土质z间存在不同的物理学性质以及含水量等，其扰动程度的因素，影响到 土工实验数据可靠性，出现数据误差现彖；另外实验因素的影响：可能由于测量存在系统误 差，受到测量仪器本身或者是方法不同的影响，造成数据偏差问题，还有可能存在随机误差 以及过失误差，这些都会影响实验数据的可靠性一、 造成土性参数实验结果误差性的原因多年实践工作经验，归纳并总结到造成土性参数实验结果误差性的原因，具体表现在两 个方面：一方面：由于土体性质造成的根据物理力学和力学性质研究，从宏观上土体被视 为土层，但是由于土体本身具有不均性，再加上受到外界环境的影响，雨水冲击、地下水位 以及气候变化等影响时，使得土体性质的不均性更加明显。

另一方面：由于取样仪器的型号 不同，工作人员在实验数据测量过程中，采用不同的取样技术，不同的实验设备以及不同的 实验方法等等，这些都会造成土工参数出现离散性通常这些因素难以避免，因此在土工实 验数据分析中，必须要对土性参数做具体的规定，实验测量得到的数据作为随机变量进行误 差处理，并且采用概率理论、数据统计方法以及相关的误差理论等，在了解了土性的分布状 况以及具体参数之后，对其实施有针对性的实验，以便提高数据的可靠性和精确性二、 土工试验数据所涉及内容1. 土的比重实验土工试验过程中，土的比重实验是非常重要的一般来说，地域相同 或者相近，那么土的比重也将会比较相近但是，因为在实际操作中，其整个的操作流程比 较复杂，所以不同的单位会采用本地所出具的或者考察的相关数据直接进行比重实验，这样 容易导致实验数据的误差存在2. 土的密度实验通过土的密度实验可以详细的了解土的组成，可以了解其组成成分的 性质，能够为之后的施工提供更多的参考土的密度与土粒的重量、孔隙体积、孔隙大小、 孔隙水重等等内容息息相关，能够反映土的组成和基本结构特征在进行实验的过稈中，要 注意尽量避免对取样即时进行实验，最好能够等待土样达到口常状态之后再进行试验，这样 可以让土密度实验的结果更加准确。

3. 土的含水量实验土的含水量实验可以说是土工实验中的核心内容，其实验的情况将 会影响到工程地基建设，还会影响到后续工程的稳定性不同地区的土样其含水暈不同，并 存在很大程度上的差异性实验人员在进行取样的过稈中，要保证其样品的均匀性，或者具 有代表性，否则进行试验所获得的数据就没有任何指导意义，其数据在实践应用中的效率和 质量也将会呈现大幅度的下降三、 分析总体实验数据的检查，异常分析及其处理根据土体样本的物力性质及其力学性质最终得到土工实验数据的测量结果，整个实验过 程中，由于数据存在一定的误差性，因此，必须要根据测量经验以及数据统计原则，提高数 据测量的精确性，具体从两个方面分析：一方面，根据土的物理力学特性来判断数据的不合 理性当土体实验数据中存在明显不符合土的物理力学性质范围的点，可以直接对其舍弃, 但是当实验中，大部分数据在某个值域范围波动时，可以根据一点或者是儿点值域之间的差 异性，对异常点做剔除处理另一方面，根据某-•置信水平确定实验数据的异常点当实验 测量数据比较多吋，采用3法则，当数据出现在［ms-3 o , ms+3o］之外的数据点时，其概 率只有0.27%,此时就将这两点作为实验数据的异常点进行处理，在分析数据异常原因的基 础上，不能机械地将［ms-3 o , ms+3o］之外的点全部剔除；另外当实验数据的某一个土样参 数位于［ms-3 a , ms+3。

］之外时，表明数据误差是由于实验本身引起的，对数据予以剔除处 理；当实验数据比较少时，一般以30作为判别数据多少的中介值，釆用t分布的概率值来 代替正太分布的概率值，根据t分布函数，确定出对应此置信水平的实验数据范围四、 分析最小样本数问题整个土工实验过程中，由于样本数量过少，造成实验数据结果不稳定，然而影响样本数 的因素是：工程规模、实验现场勘察条件以及工程测暈的精度要求，针对土工实验数据最小 样本数问题，主要从统汁特征方面做了详细探究具体实验中，为了提高数据的可靠性和精 确性，以满足统计要求的最小样本数，因此，除了收集实验资料以外，主要利用Bayes方法 具体进行通常土的抗剪强度参数符合正态分布，因此，采用Bayes法时，需要将实验过程 中，不同时间测量的数据有机地结合起来，最终得到一个比较对靠的数据，确保实验结果科 学、有效该方法备广泛应用于大型工程设计指标中，其最大的优势是，能够精确处理不同 观测数据，并将测量数据进行合并，同时根据不同实验概率规律的信息，将其有机地结合起 来，最终得出更可靠的数据分布，进而增强土的抗剪强度参数的合理性和可靠性五、 土工实验数据分析方法的应用1•进行数据检查，果断进行取舍。

在进行实验的过程中，如果有明显不符合物理力学性 质的值的范围点，则可以通过观察予以了解，实验人员要对其进行细致观察，一旦发现异常 立刻予以放弃一般判断的标准是大部分数值为范围内波动，但是有一点超出正常值或者距 离正常值较远，则可以被认定为不合理在实验据较多的情况下可以运用3盯法则进行数据 之间取舍的考量在进行实验过程中，存在于［ms.3 m+3］之外数值所占比例较少，因此，大 于ms十3和小于ms-30之间数值作为异常处理2. 土工实验数据中最小样本数问题在土工试验过程中，最小样本数问题需要引起人们 的重视实验中的样本数要选取适当，如果样本数过小就会影响实验结果的准确性但是, 样本数的数量并不是随意定制的，英受到多种因素的影响，比如工程规模、工程精度要求、 现场勘查情况等等3. 土体性质指标的自相关性的问题根据以往数据实验的关联性，求的往往是其之间的 线性相关系数，但是对于其自相关函数通常并没有表现出线性相关，而是指数相关因此, 不能简单依照求相关系数的方法判断其相关性在进行土工实践过程中，往往可以通过g 对英独立性进行判断在相关距离范围内，图形指标基本相关；在此范围外，图形指标基本 不相关。

但是对•于g事先未知，因此其需要根据样本测值进行求算，一般使用递推平均法対 相关距离8进行计算，并使用间距Az对g的影响进行综合考量一般来说，Az/g的数值 越大，其各抽样点的土性越接近相互独立，抽样误差也就越小结语随着岩土工程行业的快速发展，人们也增大了对其重视和研究，在土工的实验研究中得 到大量的实验数据，针对这些数据进行有效的整理和分析对推动土工的发展具有重要意义 土工实验是进行土木工程的重要前提条件，其能够为施工建设提供可靠的数据支持，能够有 效防止工程建设中可能存在的潜在危险事故因此，要加大对土工实验数据整理和分析方法 研究土工试验对于土工建设来说影响较大，其影响因素包括土体本身性质、取样仪器情况、 人为因素等，需要对此方面予以重视参考文献：［1］ 经海龙，张利国，土工实验数据分析方法探讨2017.［2］ 郝松玉，郭正银.探讨土工测试技术发展综述.2016.［3］ 张庆华，李虎生，杨洪波•土工实验数据整理和分析方法研究卩］.中国地震局工程力 学研究，2015 (35).。