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摘要：随着我国建筑行业的逐渐发展，土木工程的数量与质量随之得到了提高。在土木工程中，土木实验室对于工程质量的检测，因此土工试验报告的准确性对于整体工程质量起着重要的作用。在处理报告时，不仅数据要准确及时，在处理时也应该遵循相应的数理关系，其中，应用广泛的一种分析方法是线性回归分析法。线性回归法可以简化土工试验中所得数据的计算过程和作图过程，并且得到的结果准确性也较高，因此在实际工程中取得广泛应用。本文从线性回归法的特点出发，探讨了它在土工试验中的具体应用方法。
关键词：土工试验 数据分析与计算 线性回归法 应用方法
引言：
随着人们对于土木工程的质量要求逐渐提高，对于土工试验报告的及时准确性也提出了新的要求。土工试验数据处理是通过计算与作图完成，要求数据及时准确，通过线性回归分析法可以使得杂乱的数据进行简化与分类，进一步进行后续的计算与作图过程。通过对于实验数据的大量的分析与处理，所得到的实验数据是准确性很高的，使得后续的作图变得简单，也使工程可以得到及时的参考。因此，线性回归分析法在土工试验中得到了广泛的应用。
一、土工试验的概述
对于一个土木工程项目来说，在竣工时进行土工实验是极为重要的，也是衡量工程质量的唯一指标。传统的土工试验数据是通过施工过程中的记录、后续的计算与图纸的绘制而间接计算出来的，这种方法任务量大，容易产生的误差大，人为造成的偏差无法避免。随着时代的发展，传统的计算方法已经不能满足于现代工程的检验要求。近些年来，在进行土工试验时，多采取线性回归处理法，在实际使用中也取得了良好的效果。在土工试验中，圆锥下沉的深度和含水量的双对数具有线性规律，做出曲线来呈现出线性关系，可以依照这种线性关系来进行线性回归计算，按照曲线可以得到可靠的计算结果。?
二、线性回归方程的概述
在土工试验过程中，运用线性回归分析法进行分析时，首先要列出线性回归方程。在对于实验的相关数值进行确定后，可以列出相应的线性方程，这种方法计算准确也较为简便，根据数值的变化规律就可以总结出线性方程的回归方程式。例如y=a+bx，a 为常数项，b 为回归系数。根据上述公式，通过具体的若干组实验就可以确定x、y的值，进而可以推算出a、b和x、y的值。由此就可以得到本实验的线性回归方程式。
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三、在直剪试验中运用线性回归分析法
（一）直角剪切试验的概述
直接剪切试验是在目前对于土木工程进行实验中最常采取的一种实验方法。直接剪切实验的原理是根据库仑定律，土壤抗压的强度与土壤横切面向上的应力成正比，通过测定几组的应力和强度，就可以做出相应的曲线图，从而量取到具有粘合力的摩擦角度大小。曲线图上的几个点通常不能连成一条直线，就用作图法近似连接成直线进行代替。
（二）作图方法
具体的作图方法如下：取图纸上的三个点连接成一个三角形，找出此三角形的重心，并过此点做平行于最长边的平行线，这条线就是剪切曲线。从图中可以读取到摩擦角的大小。这种方法操作起来较为简便，但是可能存在一些问题，如果人为的操作缓慢或是作图时数据处理有误，就可以引起较大误差。
（三）线性回归法改进
这种方法存在的误差可以通过线性回归分析法解决。把任一个试样进行直角剪切试验的压力、剪应力的数据输入图表中，表中有四组相应的数值，即为线性回归计算的原始数据。利用线性回归的计算公式，可以使用excel等计算机软件，设置直角剪切的线性回归计算表格，将原始数据输入其中，计算机就可以自动计算来得到粘聚力和摩擦角。使用线性回归计算数值时，要利用反正切函数来求解。如果四个点的相关系数大于等于0.95，就认为此组数据的线性相关性符合标准，如果小于0.95，就要进行重新计算。经过试验，与剪切曲线图进行对比，两种方法所得到的结果相同。
四、在液塑线联合试验中应用线性回归分析法
（一）液塑线试验的概述
在土工试验中，液塑线联合测定法是利用圆锥下沉的深度与含水量的双对数成线性关系这个原理，用作图所得到试样的液面下限，由于测量有误差，双对数坐标图上的三个数值点有时不在一条直线上。如果作图时的偏差稍大，就会导致整张图纸的曲线不准确，对于结果有较大的影响。
（二）作图方法
具体的作图方法是，通过高含水率的点和其余两个点分别连成两条直线，在下沉距离为2毫米处，查找相应的两个对应含水率，当两个含水率的差值小于2%时 ，以这两点含水率的平均值与高含水率的点连成一条直线，如果两个含水率的差值≥ 2% ,就要重新进行实验。最后，在双对数坐标曲线图上读取液塑线的数值，用百分数进行表示。但是，作图法还存在一定的问题，由于人为的原因可能引起图纸有较大的误差。因此，在在作图过程中，一定要严格把控误差的出现，防止误差过大对于结果产生影响。
（三）线性回归法改进
如果对于这种方法进行线性回归的改进，就可以有效解决出现的问题。由于作图法中，圆锥深入土壤的深度与含水量在双对数关系图上，通过最高点做一条直线，因此，在进行线性回归计算时，最高点的数值要使用两次，才可以确保所得到的回归直线通过最高点。把任意一组圆锥深入土壤的深度和含水率实验所得的结果列入表中，作为线性回归计算的原始数据。通过对于计算公式的设置，可以使计算机自行得到液塑线的数值。如果要判断线性回归的数据是否正确，检验是否合格，就要对于正比例函数进行相应的分析。?
结论：
综上所述，我们可以看出线性回归分析法对于土工试验的重要性。运用线性回归分析法对于数据进行处理，可以使数据之间的关系更为明确，对于数据进行简化与分类，有利于后续的计算与作图。避免了数据的杂乱给计算带来难度，也给作图的准确和快速带来了便利。运用这种计算方法，不仅大大缩短了计算时间，也省去了对于工程质量进行反复检验的麻烦，在实际的建筑过程中使用价值较高。因此，在当前的研究基础上，还要不断优化线性回归分析法在土工试验中的应用，为土工试验带去更多的便利。
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论文作者:孙立娥
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/19
标签：线性论文; 土工论文; 数据论文; 分析法论文; 数值论文; 误差论文; 对数论文; 《防护工程》2017年第26期论文;