巧用Excel软件处理击实试验数据并绘制曲线效果图66.doc

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1、巧用Excel软件处理击实试验数据并绘制曲线效果图陈永利(新疆生产建设兵团农二师勘测设计院新疆库尔勒市841000)【摘要】应用Excel对击实试验数据成果进行简化处理，绘制击实曲线图，并利用Excel强大的分析计算功能，求解出曲线的趋势方程及相关系数，进一步求解出最优含水率和最大干密度，简化了绘制曲线的烦琐工作，同时减少手工绘图的误差。本文对此作了详细介绍。【关键词】Excel击实试验曲线饱和趋势方程相关系数最大干密度最优含水率饱和度1前言土的击实试验是衡量土的压实性的一项很重要指标，在铁路、公路、桥梁、机场、水利（水库坝体）等工程建设的填方地基设计中都是必不可

2、少的。此外，土的渗透、压缩、剪切等试验在一定程度上又是由击实试验来控制的。所以击实试验的成果对设计、施工以至于工程造价都会带来影响。土在外力作用下（碾压或夯实），孔隙度变小，密度增加，强度提高，压缩性及渗透性降低，使土的工程性质得到改善。而土的压实性就是指在一定的含水量条件下，以人工或机械的办法，使土能够达到某种密实程度的性能。土的压实强度与含水量、压实功能和压实方法有着密切的关系。当压实功能和压实方法不变时，则土的干密度随含水量的增加而增加；当干密度达到某一最大值后，含水量的继续增加反而使干密度减小。此时干密度的最大值称为最大干密度，其相应的含水量称为最优含水量

3、。击实试验的目的，就是模拟工地压实条件，用标准击实的方法，测定在某种压实功能下土的含水量和干密度的关系，确定土的最优含水量和相应的最大干密度，以求用最小的压实功能，得到符合工程要求的密实度。图1击实试验计算和曲线效果图长期以来，工作在试验场所的技术人员面对大量击实试验数据，采用手工描点，曲线尺绘图的办法，不仅工作量大烦琐，并且极易受个人因素影响，得出的试验结果可信度比较差，不同程度地困绕着工程技术人员。目前计算机已经普及，但专业绘制击实效果图的软件并不多见，且有的软件在输入数据时相对较为复杂。若使用AutoCAD绘制，由点连线，既不精确也很麻烦。笔者利用Excel

4、处理试验数据，并绘制击实曲线图（该图为矢量图，可任意放大缩小，便于试验人员对比观察），最终求解出试验结果。利用Excel表格还可以对试验中的异常值加以分析补充或剔除。本文介绍了这一方法和操作过程，抛砖引玉，请同行指点。本文实例是采用南实处型击实仪（定体积法）对粒径小于5mm的土样试验后所得数据的分析处理。其他类型土的物理力学数据，可采用公式校正的方法，达到试验目的。2数据的采集与输入首先新建Excel文件，制作各种表头项目，如图1所示。利用Excel的表格功能输入表头“击实试验计算&曲线效果图”，居中后设定字体大小并合并单元格（以下类似）。在表头下方各行分别输入调

5、配含水量(%)、干密度、土的饱和含水率(%)、湿密度、击实筒+土重(g)、击实筒体积(cm3)、土的比重等。其他表项如图依次类推。制作完后输入本试验中的常量，如筒的重量、体积，水的密度等，再输入试验所得土的比重，不同调配含水量及其相应的击实筒+土重。然后根据公式：湿密度=（（击实筒+土重）-击实筒重）/击实筒体积（1）如表中B7=(B8-B9)/B10干密度=湿密度/（1+0.01×调配含水量）（2）如表中B5=B7/(1+B4×0.01)土的饱和含水率=（4℃水的密度/土的干密度-1/土样比重）×100（3）如表中B6=(E10/B5-1/E9)×100其余的相

6、应表格项可按住ctrl键用鼠标拖动的办法依次产生或输入类似公式。3绘制曲线效果图3.1干密度和含水率的关系曲线           图2选取图形类别                         图3选择曲线类型以含水率为横坐标，干密度为纵坐标准备绘图。选取插入→图表向导（或常用工具栏的图表向导）→（图表向导-4步骤之1-图表类型。如图2所示）XY散点图→平滑线散点图→下一步（图表向导-4步骤之2-图表源数据。如图3、图4所示）→数据区域。在空白区域中用鼠标框选B4:G5或输入=Sheet1!$B$4:$G$5；系列产生在选行下一步（图表向导-4步骤之3-图表选

7、项图5）。图表标题（T）输入击实试验计算&曲线效果图；数值x轴（A）输入含水量ω（%），y轴（V）输入干密度ρd(g/cm3)；坐标轴数值x轴（A）、数值y轴（V）多选框中全打√；图6网格线中数值（x）轴、数值（y）轴的主要网格线和次要网格线多选框中可模拟米格纸全打√；图例中显示图例可依据喜好或图形位置分别选择底部、右上角等；数据标志中可以选择散点的Y值或X值或系列名称或兼而选择，这主要依据最后形成图形的大小。例如以A4图纸摆放，则最好选Y值或X值中其一为好，其余依据最终显示可要可不要。下一步（图表向导-4步骤之4-图表位置。如图7示）选择，将图表作为对象，插入前

8、的单选框打