CN110110289B - 一种降低土样分析超差率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种降低土样分析超差率的方法。本发明方法，包括如下步骤：将拟建海底隧道项目划分为试验标段和非试验标段，将所述试验标段划分为若干段进行平行试验，基于预设的多种影响因素，分别剔除各段地层土体样本中受其影响的异常样品数并记录，计算成品数量，基于数理统计方法对试验标段的平行试验进行统计，当各段已满足统计数量的成品平行试验结果的变异系数大于12％时去掉其中偏离最大的值，取剩余结果的平均值，当变异系数小于12％时，取各段平行试验结果的平均值，计算各试验标段的标准超差率。本发明提高了试验样品成品的采取质量和进行最终成品数据折减提供了依据，保证岩土体的试验参数的准确性，降低项目的造价成本。

Description

一种降低土样分析超差率的方法

技术领域

本发明涉及岩土实验技术领域，尤其涉及一种降低土样分析超差率的方法。

背景技术

海域隧道工程的岩土工程勘察工作是最重要环节之一，它为工程设计提供准确、合理、而且能够接近岩土实际状态的岩土参数，设计使用合理有据的岩土参数，才能保证隧道工程设计不保守浪费，亦不至于造成冒进有风险。

但传统的勘察方法根据实际勘察情况，受海域气候、船只操作及现场采集的规范性、统计数据剔除等局限性影响，造成岩土参数的可靠性和准确性大大降低，不能有效反映实际岩土体的岩土力学性质，将对拟建工程造成不必要的浪费。

因此，海域勘察对室内试验所需的岩土体试样采取运用降低土样分析超差率成为亟需一种新方法，使得勘察取样现场工作更灵活，并根据不同的勘察工作和环境条件进行调整，大幅改善岩土体试验样品不受扰动的概率，保证岩土体的试验参数的准确性，降低项目的造价成本。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种降低土样分析超差率的方法。本发明采用的技术手段如下：

一种降低土样分析超差率的方法，包括如下步骤：

将拟建海底隧道项目划分为试验标段和非试验标段，将所述试验标段划分为若干段进行平行试验，具体地，对各段地层土体按预设比例进行取样，记录各段地层土体样本总数，所述若干段至少为三段；

基于预设的多种影响因素，分别剔除各段地层土体样本中受其影响的异常样品数并记录，计算各段地层土体样本总数与各段地层土体异常样本总数之差并记录，其为各段地层土体样本的成品数量；

基于数理统计方法对试验标段的平行试验进行统计，当各段已满足统计数量的成品平行试验结果的变异系数大于12％时去掉其中偏离最大的值，取剩余结果的平均值，当变异系数小于12％时，取各段平行试验结果的平均值，计算各试验标段的标准超差率；

将剔除各段地层土体样本中的异常样品数与标准超差率进行比对，确立预设影响因素中影响最大的因素，针对性的调整拟建工程项目非试验标段受影响的主要因素。

进一步地，所述多种影响因素包括人为因素、环境因素、样品质量规范规定和室内试验样品质量评价因素，所述人为因素采用测量仪器判定，所述环境因素由气象数据判断，所述样品质量规范规定为国家及行业标准，所述室内试验样品质量评价因素由室内试验仪器判定。

进一步地，所述人为因素具体为现场样品和设备外观、机器操作检查分析，其包括土样的完整性，取样有无缺陷，取样管或衬管是否挤扁、弯曲、卷折；所述环境因素具体为现场气候等条件分析：具体为：风浪波幅、温度、平稳度；所述样品质量规范规定具体为测定回收率分析和X射线检验分析，判断是否满足理想回收率处于0.95～1.0之间，所述理想回收率为取出样品长度与地层取样段长度的比值，及发现样品的裂纹、空洞、粗粒包裹体；所述室内试验样品质量评价因素具体为：结合室内试验评价分析，包括：根据应力应变关系评定和根据压缩曲线特征评定。

进一步地，通过如下公式基于数理统计方法对试验标段的平行试验进行统计，具体地：

平均值：

标准差：

变异系数：

标准值：φ_k＝γ_s·φ_m

其中，

其中，φ_i为岩土参数测试值；n为频数；γ_s为统计修正系数，式中正负号按不利组合考虑。

本发明提高了试验样品成品的采取质量和进行最终成品数据折减提供了依据，保证岩土体的试验参数的准确性，降低项目的造价成本。

基于上述理由本发明可在岩土实验技术领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中降低土样分析超差率的方法的具体分析流程框图。

图2为本发明实施例影响因素对分析超差率的影响程度统计图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种降低土样分析超差率的方法，包括如下步骤：

如图1所示，将拟建海底隧道项目划分为试验标段和非试验标段，将所述试验标段划分为若干段进行平行试验，具体地，对各段地层土体按预设比例进行取样，记录各段地层土体样本总数，所述若干段至少为三段；

基于预设的多种影响因素，分别剔除各段地层土体样本中受其影响的异常样品数并记录，计算各段地层土体样本总数与各段地层土体异常样本总数之差并记录，其为各段地层土体样本的成品数量；

基于数理统计方法对试验标段的平行试验进行统计，当各段已满足统计数量的成品平行试验结果的变异系数大于12％时去掉其中偏离最大的值，取剩余结果的平均值，当变异系数小于12％时，取各段平行试验结果的平均值，计算各试验标段的标准超差率；

将剔除各段地层土体样本中的异常样品数与标准超差率进行比对，确立预设影响因素中影响最大的因素，针对性的调整拟建工程项目非试验标段受影响的主要因素。

如图2所示，所述多种影响因素包括人为因素、环境因素、样品质量规范规定和室内试验样品质量评价因素，所述人为因素采用测量仪器判定，所述环境因素由气象数据判断，所述样品质量规范规定为国家及行业标准，所述室内试验样品质量评价因素由室内试验仪器判定。

所述人为因素具体为现场样品和设备外观、机器操作检查分析，其包括土样的完整性，取样有无缺陷，取样管或衬管是否挤扁、弯曲、卷折；所述环境因素具体为现场气候等条件分析：具体为：风浪波幅、温度、平稳度；所述样品质量规范规定具体为测定回收率分析和X射线检验分析，判断是否满足理想回收率处于0.95～1.0之间，所述理想回收率为取出样品长度与地层取样段长度的比值，及发现样品的裂纹、空洞、粗粒包裹体；所述室内试验样品质量评价因素具体为：结合室内试验评价分析，包括：根据应力应变关系评定和根据压缩曲线特征评定。

通过如下公式基于数理统计方法对试验标段的平行试验进行统计，具体地：

平均值：

标准差：

变异系数：

标准值：φ_k＝γ_s·φ_m

其中，

其中，φ_i为岩土参数测试值；n为频数；γ_s为统计修正系数，式中正负号按不利组合考虑。在计算阶段，可通过技术人员进行计算、统计，或者通过计算机、计算机程序进行计算。

具体地，采用选取拟建海底隧道项目试验标段作为标准地层试验段进行3个平行试验代号分别为I、II、III，分别按勘察大纲各地层土体试验样品数量比例数量N1、N2、N3取样。

根据拟建工程试验标段I、II、III场地影响取样质量:人为因素A1、A2、A3和环境因素B1、B2、B3；

根据拟建工程试验标段I、II、III的场地,影响采取的试验样品质量规定要求因素C1、C2、C3；

根据拟建工程试验标段I、II、III的场地,室内试验样品质量评价分析因素D1、D2、D3；

降低土样分析超差率方法采用现场质量分析岩土试样扰动程度的现场鉴定核心重点内容过程，1)现场样品和设备外观、机器操作检查(人为因素A)分析：观察土样是否完整，有无缺陷，取样管或衬管是否挤扁、弯曲、卷折等；2)现场气候等条件(环境因素B)分析：风浪波幅、温度、平稳度等；3)采用测定回收率分析(样品质量规范规定C):是否满足理想回收率处于0.95～1.0之间，本实施例优选为0.98；4)X射线检验分析(样品质量规范规定C)：发现样品的裂纹、空洞、粗粒包裹体等；

结合室内试验评价分析(室内试验样品质量评价因素D1、D2、D3):由于土的力学参数对试样的扰动十分敏感，土样受扰动的程度可以通过力学性质试验结果反映出来；最常见的方法有(1)根据应力应变关系评定(2)根据压缩曲线特征评定。

根据拟建工程试验标段I、II、III的场地中发生的A、B、C、D因素排除异常样品件数为n1、n2、n3；

针对分析样品数量，拟建工程试验标段I、II、III的场地的成品数量分别为(N1-n1、N2-n2、N3-n3)，采用数理统计方法对试验标段的3个平行试验进行统计。当3个平行试验结果的变异系数大于12％时去掉一个偏离大的值，取其余2个结果的平均值，当变异系数小于12％时，取3个结果的平均值，计算试验标段I、II、III的标准超差率。

本发明中统计方法公式采用《岩土工程勘察规范》第14.2节的有关规定进行岩土参数的统计。统计数据的筛选原则上采用三倍标准差法，对个别由于岩土的不均匀性或其它原因造成的明显异常数据，也予以剔除。

利用公式计算出试验标段I、II、III的标准超差率，并进行试验标段剔除异常样品的前后的数据分析对比，进而确定在本项目试验样品成品的采取过程中主要影响因素，有针对性的调整拟建工程项目非试验标段的取样的影响的主要因素，确保取样成品率，最终提高本项目的原位样品的采取质量；亦可以利用标准超差率对所采取总样品最后的数据进行折减使用。

本发明使得勘察取样现场工作更灵活，并根据不同的勘察工作和环境条件进行调整，大幅改善岩土体试验样品不受扰动的概率，包括：保证岩土体的试验参数的准确性降低项目的造价成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种降低土样分析超差率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将拟建海底隧道项目划分为试验标段和非试验标段，将所述试验标段划分为若干段进行平行试验，具体地，对各段地层土体按预设比例进行取样，记录各段地层土体样本总数，所述若干段至少为三段；

基于预设的多种影响因素，分别剔除各段地层土体样本中受其影响的异常样品数并记录，计算各段地层土体样本总数与各段地层土体异常样本总数之差并记录，其为各段地层土体样本的成品数量；

基于数理统计方法对试验标段的平行试验进行统计，当各段已满足统计数量的成品平行试验结果的变异系数大于12％时去掉其中偏离最大的值，取剩余结果的平均值，当变异系数小于12％时，取各段平行试验结果的平均值，计算各试验标段的标准超差率；

将剔除各段地层土体样本中的异常样品数与标准超差率进行比对，确立预设影响因素中影响最大的因素，针对性的调整拟建工程项目非试验标段受影响的主要因素；

所述多种影响因素包括人为因素、环境因素、样品质量规范规定和室内试验样品质量评价因素，所述人为因素采用测量仪器判定，所述环境因素由气象数据判断，所述样品质量规范规定为国家及行业标准，所述室内试验样品质量评价因素由室内试验仪器判定；

所述人为因素具体为现场样品和设备外观、机器操作检查分析，其包括土样的完整性，取样有无缺陷，取样管或衬管是否挤扁、弯曲、卷折；所述环境因素具体为现场气候等条件分析：具体为：风浪波幅、温度、平稳度；所述样品质量规范规定具体为测定回收率分析和X射线检验分析，判断是否满足理想回收率处于0.95～1.0之间，所述理想回收率为取出样品长度与地层取样段长度的比值，及发现样品的裂纹、空洞、粗粒包裹体；所述室内试验样品质量评价因素具体为：结合室内试验评价分析，包括：根据应力应变关系评定和根据压缩曲线特征评定。

2.根据权利要求1所述的降低土样分析超差率的方法，其特征在于，通过如下公式基于数理统计方法对试验标段的平行试验进行统计，具体地：

平均值：

标准差：

变异系数：

标准值：φ_k＝γ_s·φ_m

其中，

其中，φ_i为岩土参数测试值；n为频数；γ_s为统计修正系数，式中正负号按不利组合考虑。

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