建筑工程检测过程中数据处理的分析与探讨

常 鸿 雁

(太原市政建设集团有限公司,山西 太原 030027)

数据处理是建筑工程检测过程中的关键环节，也是检测人员最容易忽视的环节。检测数据是建筑工程试验室的主要产品，数据处理是对检测产品深加工的最后一道工序，其直接影响评估检测结果的可靠性。面对检测过程中产生的大量的数据，如何进行有效的选择，并利用这些有限的数据来反映建筑材料及主体质量的优劣，就需要运用一定的方法对数据处理。数据处理过程主要分为：数据剔除、数据修约、数据评判。下面将结合工程检测的实例进行一一分析。

1 数据的剔除

建筑工程检测过程中，为了使数据更接近于真值，通常对试样进行重复性测定，以平均值，中值，最小值等来表示结果。但是在所测得检测数据中，往往会遇到个别明显的偏离所属样本的其他检测结果的数据，这种数据称为异常值，异常值又称离群值、坏值。

异常值的产生，可能是由被测物质本身所固有的不均匀性和不稳定性，也可能是由于检测人员的疏忽所致和检测环境条件的突变而引起检测结果的差异性。以混凝土为例，混凝土材料是由砂、石子、胶凝材料以及掺合料与水拌合通过水化反应硬化而成的人工石材，其所组成材料的不均匀性都会影响到混凝土强度的波动。混凝土成型过程、养护过程以及各个硬化阶段都会影响到混凝土强度的波动，很容易造成局部强度过高，局部强度过低，所以极易出现异常值。

如何剔除异常值对检测数据的取舍是至关重要的，有些检测人员根据主观臆断，随意舍去最大值或最小值，这样的做法显然是错误的，如果相关标准上没有明确的判断依据，则只能根据误差理论判断异常值来决定数据的取舍。

1)标准上有规定的判定依据。

建筑工程检测中，大部分检测结果如何取舍在标准中均有明确规定，应依据标准规定进行数据的剔除，如水泥胶砂强度、混凝土试块抗压强度等等。

以水泥胶砂抗压强度试验为例，如果所测一组试件中有一个试件的强度值超出该组试件抗压强度平均值的±10%，则应剔除该试件的所测结果，以剩下五个试件的抗压强度平均值为最终结果。如果剩下五个试件中的抗压强度值再有超过它们平均值±10%的，则该组试件所测结果作废。

2)标准上没有明确的判断依据或明确规定采用统计方法进行取舍时，应采用误差理论判别异常值，误差理论判别异常值常用的统计方法有格拉布斯准则和莱茵达准则。

a.格拉布斯准则。

格拉布斯准则适用于样本容量不大于30。若某一测得值Xi的最大残余误差的绝对值满足：

|vi|max>g0(n,a)×σ(Xi)

(1)

则认为该Xi为异常值，应于剔除。

其中,g0(n,a)为格拉布斯准则的临界值，根据样本容量和显著性水平查表获得,n为测量次数,a为显著水平，相当于犯“弃真”错误的概率系数，一般取0.05或0.01；σ(Xi)为测量数据组的标准差。

依次类推，连续判定，直到无可疑值，取平均值作为检测结果。

b.莱茵达准则。

莱茵达准则适用于样本容量大于30。若某测得值Xi的最大残余误差的绝对值满足大于3倍的标准偏差时，则认为Xi为异常值，应于剔除，即|vi|max>3σ(Xi)。依次类推，连续判定，直到无可疑值，取平均值作为检测结果。

2 数据的修约

在数据处理过程中，确定几位有效数字来表示检测结果或计算结果，直接影响到最终结果的评判。检测结果的实测值本身就是一个真值的近似数，其保留位数越多就越接近于真值，但检测精度主要是由测量所采用的仪器本身的精度来决定的，很多检测人员片面的认为不论检测结果精度如何，在一个数值中小数点后面的位数愈多，这个数值越精确。若将不必要的数字写出来，既浪费时间，又无意义；若有效数字位数少于规定的极限值，也将无法进行评判，因此只需要正确的选用有效数字来表征检测结果就可以。检测结果或计算结果处理成有效数字的过程就需要按照数据修约规则来进行，但是数据修约之前不仅要正确的选择有效位数，而且要确定修约间隔。

2.1 修约间隔

建筑工程检测试验室数字修约间隔的选取大部分是按相关标准规定执行，而金属材料是按YB/T 081—2013冶金技术标准的数值修约与检测数值的判定标准规定执行。比如：钢筋检验结果的数字修约应符合YB/T 081的规定，其修约间隔按表1规定执行。

表1 金属材料拉伸试验数值的修约间隔

2.2 修约规则

数字修约规则按GB/T 8170—2008数字修约规则与极限数字的表示和判定规定，概括起来是：四舍六入五看单双，五后为非零数字则进一，五后为零看奇偶，五前为偶数舍去，五前为奇数进一，要一次修约完成，不可连续修约。0.5单位修约：将拟修约数值乘以2，按修约规则进行修约后再除以2；0.2单位修约：将拟修约数值乘以5，按修约规则进行修约后再除以5。例如：钢筋所测的拉伸强度为643.6 MPa,查上表属于>200 MPa～1 000 MPa范围，选择修约间隔为5 MPa,其修约过程为：643.6×2=1 287.2，修约为1 290，1 290÷2=645，其最终修约结果为645 MPa。

3 数据判定

在判定测定值或其计算值是否符合标准要求时，应将检测所得的结果或其计算值与标准规定的极限数值进行比较，其比较方法分为：全数值比较法和修约值比较法，如标准中无特殊规定时均应采用全数值比较法。例如：GB/T 14684—2011建设用砂中砂的筛分试验中，明确规定采用修约比较法评定该试样的颗粒级配。

3.1 修约比较法

将测定值或计算值进行修约，修约位数与规定的极限数值位数一致。将修约后的数值与规定的极限数值进行比较，只要超出极限数值规定的范围(不论超出程度大小)，都判定为不符合要求。

3.2 全数值比较法

将测定值或计算值不经过修约处理，保留所有数值并与规定的极限值作比较，只要超出极限规定的范围，都判定为不符合要求。

例如：某工程设计要求砂的含泥量不大于2.0%，实测值为2.05%，若按GB/T 14684—2011建设用砂规定采用修约比较法进行数据处理，该砂的含泥量为2.0%，为合格；若按JGJ 52—2006普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准，未规定采用修约比较法，则应该采用全数值比较法，该砂的含泥量为2.05%，应判定为不合格。

4 结语

建筑工程检测过程中的数据处理是一个既复杂又容易出错的环节，本文通过建筑工程检测过程中数据处理的实例，对数据的选择、修约和判定进行一一分析，并对如何在工程检测过程中正确选择数据处理的方法，正确选择判定检测数据的方法进行了分析，进而为施工方提供准确的判定结果。