浅谈抽样方法和数据处理在检测工程中应用

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1、浅谈抽样方法和数据处理在检测工程中应用　　摘要：本文根据不同检测项目，提出了检测抽样的原则和方法；介绍了离群值数据处理方法的优点和适用性；通过案例分析，得出Q检验法可用于岩土工程检测数据处理，检测精度最高。关键词：随机抽样离群值显著性检验数据处理中图分类号：C37文献标识码：A文章编号：岩土工程检测领域非常广泛，通常包括岩土的原位测试技术、地基加固的检验与检测、桩基础的测试与检测、基坑工程监测、地下工程的监测和监控、边坡工程监测等。在岩土工程检测工作中，主要存在两方面的问题，一是存在着抽样随机性较差，不能做到随机、均匀抽检，检测抽样的样本代表性差

2、；二是数据处理不合理、盲目、随意性较大，无法保证检测成果的精度，给工程建设带来安全隐患或造成浪费。一、抽样方法1、概率抽样6概率抽样具有随机性原则，即总体中的每一个样本被选中的概率相等。概率抽样之所以能够保证样本对总体的代表性，就在于它能够很好地按总体内在结构中所蕴含的各种随机事件的概率来构成样本，使样本成为总体的缩影。1.1简单随机抽样一般地，设一个总体含有N个个体，从中逐个不放回地抽取n个个体作为样本（n≦N），如果每次抽取式总体内的各个个体被抽到的机会都相等，就把这种抽样方法叫做简单随机抽样。简单随机抽样操作简便易行，常常用于总体个数较少情

3、况。如单体工程的桩基高应变、低应变检测，工程桩的数量较少，抽检的数量也很少，一般属于简单随机抽样。1.2分层抽样在抽样时将总体分成互不交叉的层，然后按照一定的比例，从各层独立地抽取一定数量的个体，将各层取出的个体合在一起作为样本，称为分层抽样。分层抽样是把异质性较强的总体分成一个个同质性较强的子总体，再抽取不同的子总体中的样本分别代表该子总体，所有的样本进而代表总体。基坑工程一般采用分层开挖、分层支护，因此在基坑锚杆内力检测时，检测锚杆的抽样属于分层抽样范畴。在每一分层锚杆中，应随机地抽取一定数量的锚杆进行检测，以保证抽样具有随机性。抽样数量一般

4、按比例分层抽样，即根据各层中的锚杆数量占总体锚杆数量的比重来抽取子样本。1.3系统抽样6当总体中的个体数较多时，采用简单随机抽样显得较为费事。这时可将总体分成均衡的几个部分，然后按照预先定出的规则，从每一部分抽取一个个体，得到所需要的样本，这种抽样叫做系统抽样。当工程规模比较大、建筑物类型较多的综合性工程，在进行桩基高应变、钻芯法检测时，属于系统抽样。主体工程的各分部工程，作为一个个体，对个体可以采用简单随机抽样或分层抽样。在数据处理时，可以单独对某一个体的样本进行评价，也可以将各个个体作为整体来进行评价。2、非概率抽样非概率抽样不是按照等概率原

5、则，而是根据人们的主观经验或其他条件来抽取样本。非概率所抽检的样本不能代表总体，代表性较差，在岩土工程检测中应尽量避免非概率抽样。二、数据处理《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003对单桩竖向抗压极限承载力统计值的确定作了如下规定：（1）当极差不超过平均值的30%时，取其平均值为单桩竖向抗压极限承载力；6（2）当极差超过平均值的30%时，应分析极差过大的原因，结合工程具体情况综合确定，必要时可增加试桩数量。在第二种情况下，规范中并没有给出具体的处理措施，使得在工程检测中无所适从。导致极差偏大的主要原因是观测数值中出现了离群值，离群值就是在一

6、组平行测定数据中，有时会出现个别值与其他值相差较远的值。在数据处理时应进行离群值的检验，根据检验结果确定这些离群值是否舍弃，用剩余观测值的平均值作为单桩竖向抗压极限承载力。离群值的检验方法很多，有Q检验法、格鲁布斯法、科克伦法、拉依达法、t检验法等，这些方法主要应用于分析化学等领域。赵辉、邵素华、谢东坡，分析了常见离群值检验法的优缺点；刘叶玲、翟建国改进了离群值检验方法，取得了较好的检验效果。在岩土工程检测领域，由于取样受到经费、场地等因素的影响，样本数量相对偏少，应寻找适合岩土工程检测领域离群值的检验方法。1、Q检验法Q检测法是由迪安（Dean

7、）和狄克逊（Dixon）提出的。Q检验法拒绝接受的只是偏差很大的测定值，它把非异常值误判为异常值的概率是很小的，而把异常值误判为非异常值的可能性则大些。Q检验法的优点是方法简便，概率意义明确，可用于岩土工程检测离群值的检验。2、格鲁布斯法格鲁布斯法就是将测定值由小至大按顺序排列x1，x2，x3，…xn-1，xn，其中可疑值为x1或xn，先计算出该组数据的平均值x和标准差s，再计算统计量。根据事先确定的置信水平和样本数查表确定G表，如果G计大于所查数值G表，x1或xn为异常值，应予弃去，否则应予保留。63、拉依达法如果离群值Xd与测定平均值之差的绝

8、对值大于3倍的标准差，即

9、Xd-x

10、>3s，则可以认为该离群值Xd为异常值，应从该组分析数据中舍弃，否则应予保留。4、案例青岛东盐滩安居