[摘要]根據在實際工作中常用EXCEL來處理試驗數據的經驗，舉例介紹用EXCEL進行計算、繪圖的一些常用方法。
　　[關鍵詞]EXCEL，處理論文，試驗數據理論文
　　
　　隨著高等級公路建設的突飛猛進，對工程質量的要求也越來越高。在工程施工中，及時、準確的整理試驗資料，提供試驗結果，對指導施工、控制工程質量是必不可少的。由于試驗工作內容繁多，如將一些較為復雜、需多次重復計算、或需繪制圖表的試驗項目，應用電子表格（EXCEL）進行編程，自動計算繪圖，可大大提高工作效率，減少手算的誤差，現就一些常用的試驗項目的資料整理，介紹EXCEL在處理試驗數據中的應用。
　　一、 在處理土工試驗數據中的應用。
　　高速公路施工中土工試驗，大量重復進行的是擊實、液塑限、篩分、CBR值等試驗項目。其中資料整理較為復雜的是液塑限、CBR值試驗。
　　1、 液塑限試驗的數據整理。
　　第一步：在EXCEL中建立一張空白“液塑限試驗記錄表”。
　　第二步：將試驗原始數據的鍵入，并編輯公式，計算出入土深度平均值及含水量。如表1。
　　例表1、試驗原始數據
　　試驗次數 1(c) 2(b) 3(a)
　　入土深度平均值mm 4.95 12.75 19.95
　　含水量(%) 19.14 24.56 28.58
　　第三步：計算出液限、塑限及相關制圖數據。
　　據《公路土工試驗規程》要求，在二級雙對數坐標中，以含水量w為橫坐標，錐入深度h為縱坐標，點繪a、b、c三點含水量的h-w圖。分別以點ab、ac連成直線，用液限wL在wL—hP關系曲線上查出hP，以此hP值在ab、ac線上求出相應的兩個含水量wPab、wPac，如兩個含水量的差值不大于2%，二者的平均值即為塑限wP。
　　例表2、試驗數據計算
　　直線方程的計算
　　 系數A= 系數B=
　　AC方程 3.48 -8.66
　　AB方程 2.95 -6.91
　　AC方程的計算結果
　　WL1 HP1 WP1
　　28.60 3.88 17.84
　　AB方程的計算結果
　　WL2 HP2 WP2
　　28.60 3.87 16.41
　　兩次直線方程計算的誤差
　　WL 0.00 %
　　WP 1.43 %
　　計算結果
　　WL WP IP
　　28.6 17.1 11.5
　　建立ab、ac直線方程：
　　ac直線方程：LN（h）=Aac*LN（w）+Bac
　　ab直線方程：LN（h）=Aab*LN（w）+Bab
　　其中h為針入深度，w為相應的含水量。
　　系數A=（LN（h1）-B）/LN（w1）
　　系數B=（LN（h2）*LN（w1）-LN（w2）*LN（h1））/（LN（w1）-LN（w2））
　　注：加下劃線的字符串為EXCEL函數，下同。
　　可分別用ab、ac直線方程計算出各自的wL、hP、wP值。若兩個wP的誤差符合要求，取平均值為塑限wP。
　　wL=EXP((LN(20)-B)/A（液限）
　　hP=wL/(0.524wL-7.606)(細粒土)
　　hP=29.6-1.22*wL+0.017*wL*wL-0.0000744*wL*wL*wL(砂性土)
　　wP=EXP((LN(hP)-B)/A)（塑限）
　　計算結果如表2所示。
　　例表3、添加直線制圖數據
　　 深度 含水量
　　AC方程 50.00 37.23
　　AC方程 2.00 14.75
　　AB方程 50.00 39.01
　　AB方程 2.00 13.12
　　HP直線 3.87 1.00
　　HP直線 3.87 70.00
　　要繪制漂亮的圖形還需設置一些作圖數據：如將ab、ac線延長到入土深度為2mm，50mm處，分別以h=2，h=50代入公式w=EXP（（LN（h）-B）/A），求出相應的含水量。并以hP值為縱坐標在圖中添加一水平線。如表3所示。
　　第四步：繪雙對數坐標圖。從工具欄中選取插入“圖表”，隨著圖表向導，依次選取圖表類型（XY散點圖）、圖表源數據（表1．表3中的數據）、圖表選項、圖表位置（插入到前面建立的空白表中）等，即可看到圖形，設置縱橫坐標軸刻度為對數，調整圖表的相關選項，使圖表美觀，如圖1所示。再將計算出的液塑限值引入空表中，則完成了數據的整理及繪圖工作。
　　2．CBR試驗數據整理
　　空表制作、原始數據的錄入及簡單的計算公式輸入與上述方法大同小異，其難度是如何從曲線上由計算機自動的給出貫入量h為2.5mm，5mm時的單位壓力值p，下面以擊98次的貫入試驗為例。
　　在EXCEL中運用“XY散點圖”繪制出“應力與貫入量關系圖”。在手工作圖時，我們常用曲線板依照各個點描出大致吻合的順滑曲線，從圖上查出對應于貫入量為2.5mm，5mm時單位壓力值p。在EXCEL用“XY散點圖”中的“添加趨勢線”功能，可以繪出曲線，并提供出趨勢線方程：p＝Ah2＋Bh＋C（如圖2所示）。
　　進行原點修正。常常曲線并非交于坐標原點，根據試驗規程要求，需將坐標平移，使曲線與坐標原點相交。設p＝0，則求出h1＝（－B－SQR（B＊B－4AC））／2A，h2＝（－B＋SQR（B＊B－4AC））／2A，以h1．h2中絕對值小者為坐標軸平移的距離h。如表4。
　　
　　
　　例表4、數據修正
　　1#試驗修正 修正后值
　　系數A= -25.998 h值 p值 貫入量h 壓力p
　　系數B= 452.750 0.21 0 2.71 942
　　系數C= -95.318 17.20 0 5.21 1558
　　
　　修正后需代入方程的h值為:
　　原來修正后
　　h1=2.5mmh1=2.5+h=2.71mm
　　h2=5.0mmh2=5.0+h=5.21mm
　　求出修正后h1,h2對應的p值:p=A(h+h)2+B(h+h)+C。
　　以此類推，可以分別求出三次貫入時的單位壓力p值，計算三次試驗結果的變異系數Cv，Cv＝STDEV（p1，p2，p3）／（p1+p2+p3）/3。依據規程要求，定出此擊次的p值，相應求出CBR值。擊數為30次，50次的數據計算處理方法相同。
　　CBR值的最終確定。將上述三種不同擊實次數的計算結果（干密度．CBR值）引入一張表中。以CBR值為橫坐標．干密度為縱坐標繪出圖形中的三點（a、b、c）一般不在同一直線上，為精確起見，可分別求出ab，bc兩線中點的坐標值（CBRab中、ab中）．（CBRbc中、bc中），以此兩點連線作為我們所求的直線，求出此直線方程＝A＊CBR＋B系數A．B，代入不同的密實度值，即可得出相應的CBR值。
　　二．砂石等集料試驗。
　　此類試驗（篩分．含泥量等）的計算、作圖相對較為簡單，能掌握土工試驗的資料整理方法，用EXCEL來計算已不成問題。
　　三．在數據統計與評定計算中的應用。
　　進行混凝抗壓強度等項目的評定計算中，常常需要計算出若干個數據的均方差等，我們可以運用EXCEL中的統計功能進行運算，將大大的提高計算速度及準確性。首先設定一個原始數據錄入區域，如（A3：H20），則：
　　平均值Rn＝AVERAGE（A3：H20）
　　樣本數n＝COUNTA（A3：H20）
　　均方差Sn＝STDEV（A3：H20）
　　最小值Rmin＝MIN（A3：H20）
　　則可根據Rn－K1*Sn*Rn與0.9R或1.15R的大小，Rmin與K2*R或0.95R的大小來進行評定，R為設計強度值,系數K1．K2為規程規定值，根據n的多少來確定。
　　同樣，在整理計算路基彎沉值時，因要依次去除超出平均值L加減二倍均方差的數據來進行計算，建立如上述的表格，依次根據計算結果刪去超出規定的值，計算機自動重計算，直到所有數據均符合要求為止，這樣就大大節約時間。
　　結語：以EXCEL強大的計算及繪圖功能，足以完成常規性的試驗數據的統計計算及作圖，通過分類制表，建立一個試驗數據處理／報表系統，可加快數據處理、分析、提高精度、保證計算結果的正確性。
　　
　　參考文獻：1．公路土工試驗規程JTJE40－2007人民交通出版社
　　2．EXCEL7.0應用電子出版社