土工實驗數據整理和分析方法研究

劉聰

【摘? 要】隨著我國社會經濟水平的不斷提高土木工程數量也在擴大，其中前期土工實驗數據整理是整個土木工程建設的重要支持，它的有效性可以避免建設過程中的各個安全隱患，而如何高效的對土工實驗數據進行整理和分析值得我們關注。為此，筆者本文結合自身多年工作經驗本文對土工實驗數據整理和分析方法進行研究，希望為相關從業人員提供參考借鑒。

【關鍵詞】土工實驗;數據整理;分析方法;研究

前言

對于土木工程建設施工來講前期的土工實驗數據整理十分重要，數據整理是否有效會直接影響工程質量。而土工實驗過程中的土體本身就比較復雜多變，很多時候土體的質檢、采樣以及運輸都會影響數據整理的時效性，進而使得最終的實驗結果存在一定的偏差。所以筆者本文就土工實驗數據整理和分析方法進行以下研究，以此來提高實驗數據的精準度。

一、土工實驗數據的主要內容

（一）土體比重實驗

在進行土工實驗數據整理的過程中土體比重實驗是重要的組成部分，在實驗數據中也發揮著重要的作用。通常情況下在相同的環境下或者是接近地域環境下，相應的土體比重也會呈現十分接近的狀態[1]。但是很多時候由于土體比重實驗的過程相對較為復雜，使得很多實驗單位會直接利用以往已經存在的數據，直接將現有的數據應用于土體比重實驗當中，一定程度上就會造成實驗數據存在諸多誤差，這也是需要實驗人員格外注意的環節。

（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，這是為后續土木工程設計和施工提供數據支持的關鍵環節。其中土體密度實驗也是土工實驗數據中的重要組成部分，該實驗重要是對土體的結構特點、土體的組成以及完整性進行反應，當然也可以對土體孔洞的大小以及體積等內容進行研究[2]。所以為了提高土體密度實驗的精準性，實驗相關人員還應避免對實驗的樣品進行即時實驗，應當等到樣品恢復常規狀態下在進行實驗。

（三）土體含水量實驗

土體含水量實驗同樣也是土工實驗數據中的關鍵環節，該實驗在整體土木工程建設中也占據著十分重要的地位，也發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的質量，與此同時也關乎著土木工程后期的安全穩定性。很多時候不同的地域環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據的可靠性，進而確保土工實驗數據能夠為后續土木工程建設提供支持。

二、土工實驗數據整理和分析方法研究

（一）整理實驗數據剔除異常情況

一般情況下在進行土工實驗數據測量過程中，工作人員所獲得的初步數據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據的可靠性。所以為了提高土工實驗數據的精準性和可靠性實驗人員在實驗的過程中，應當結合自身多年測量經驗并遵循一定的數據整理統計原則進行土工實驗，以此來確保土工實驗的準確性和可靠性。通常情況實驗人員應當把控好以下幾方面的工作環節。首先，要結合土體的實際力學性質去評判實驗數據的合理性，假如土工實驗數據中存在與實際土體力學不符的情況，應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據往往也會被波動，所以實驗人員應結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據的可靠性和精準性。其次，倘若土工實驗數據獲取的比較少時，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據的數目，隨后在結合相應的t分布函數進行計算，等到計算出與之對應的土工實驗數據范圍時，實驗人員就可以將剩下的點視為異常情況處理掉，進而提高土工實驗數據的可靠性和為后續分析提供方便。

（二）分析最小樣本的數據問題

通常情況下在進行土工實驗的過程中，樣本的數目有效性也會影響最終的實驗數據結果，倘若樣品數目的不足就會導致土工實驗存在不穩定狀況。所以為了確保土工實驗數據的精準性，相關實驗人員還應做好最小樣本數據的分析，通過一定的分析可以從實驗數據中得出信息，掌握影響土工實驗數據存在偏差以及實驗結果存在不穩定性的原因，當然實驗人員還可以掌握土工實驗現場實際測量精準度，進一步控制好影響土工實驗數據的因素。與此同時實驗人員分析最小樣本的數據問題的時候，還應結合實際土工實驗數據的統計特征展開研究，實驗過程中要盡量確保所得數據的精準性和可靠性，所需要的小樣數目可以在收集實驗資源的同時，利用貝葉斯方法來進行操作和進行其他相關實驗[3]。通常情況下部分土體抗剪的強度參數往往會呈現出正態的分布，所以在使用該方法的時候實驗人員應注意以下問題。應將不同時段所測得的土工實驗數據進行充分融合，以此來提出更加精準可靠性的數據資料，這是確保最終土工實驗科學合理的關鍵環節，也只有這樣才能提升整個土木工程建設的質量。此外，該方法也適用于其他大型工程設計領域方面的應用，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據信息，進而大幅度提高土體抗剪強度的合理性[4]。

（三）分析土體性質指標的自相關性

土體性質指標的自相關性一定程度也會影響土工實驗數據的可靠性。所以為了確保土工實驗數據的科學可靠性，相關實驗人員還應充分的分析土體性質指標的自相關性，通常情況下我們會用數據之間的線性關系去分析土工實驗過程中的各項指標，通過借助相關距離上的數據信息進行比較和分析，因為很多時候絕大多數的土體性質指標之間是存在一定相關性的，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指標的自相關性，就能夠提高整體土工實驗數據的精準性[5]。當然在這一過程中相關距離的測量還應利用到平均法，但是這種方式所獲取的樣間距會對相關距離造成一定的影響，使二者之間呈現出正相關太的局面。通常情況下所獲取的樣間距與相關距離越大，說明相關土體之間的性質間距越小，反之所獲取的樣間距與相關距離越小，說明相關土體之間的性質間距越大。此外，二者之間的間距越小說明土工實驗數據的精準性越高。總而言之，在進行土工試驗數據整理的過程中，必須充分分析土體性質指標的自相關性，因為只有這樣才能確保土工實驗數據的可靠性和準確性，進而促進我國土工工程行業蓬勃發展[6]。

結語

綜上所述，土工實驗數據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據的精準度，我們應做好土工實驗數據整理和分析工作，采取科學合理的方式方法去提升實驗數據的可靠性，并整理實驗數據剔除那些異常情況，同時分析最小樣本的數據問題以及分析土體性質指標的自相關性，因為只有這樣才能使土工實驗數據符合實際需求，進而推動我國土木工程行業能夠健康快速發展下去。

參考文獻：

[1]廖寧.巖土工程勘查中土工實驗質量管理[J].科技經濟導刊，2019，27（18）：82.

[2]曾莉莉.論如何提升巖土工程勘察土工實驗數據的精準性與科學性[J].工程技術研究，2018（04）：185-186.

[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改革探索[J].高等建筑教育，2017，26（05）：104-107.

[4]宿少博.土工實驗中的液、塑限測定淺議[J].中國標準化，2017（10）：249.

[5]余海龍，張利宇.土工實驗數據分析方法探討[J].中國新技術新產品，2015（21）：132-133.

[6]郭治強.土工試驗中常見問題及質量優化措施[J].交通世界（運輸.車輛），2015（09）：133-134.