胡寧寧

摘 要：文章介紹了13家實驗室參加土工膜拉伸強度檢測能力驗證的情況，在保證測試樣品均勻性的前提下，采用迭代穩(wěn)健統(tǒng)計技術(shù)對各實驗室反饋的試驗結(jié)果進行了分析，根據(jù)Z比分數(shù)值對各實驗室檢測能力進行了評價。

關(guān)鍵詞：土工膜；均勻性；拉伸強度；能力驗證

中圖分類號：TV52 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）12-0080-02

Abstract： In this paper， 13 laboratories participating in the testing of the tensile strength of geomembranes are introduced. On the premise of ensuring the uniformity of the test samples， the feedback test results of each laboratory are analyzed by iterative robust statistical technique. The test ability of each laboratory is evaluated according to the Z score.

Keywords： geomembrane； homogeneity； tensile strength； capability verification

1 概述

土工合成材料作為巖土工程和土木工程建設(shè)中非常重要的一類新型材料，自上世紀80年代以來正式進入中國，經(jīng)歷了數(shù)十年的快速發(fā)展?，F(xiàn)已在水利水電工程、公路工程、鐵路工程、建筑市政工程、環(huán)境工程和國防科技等領(lǐng)域中得到日益廣泛的應(yīng)用[1]。隨著應(yīng)用和市場規(guī)模的擴大，對促進土木建筑等行業(yè)技術(shù)進步發(fā)揮著越來越重要的作用。

當(dāng)下，國內(nèi)土工合成材料檢測機構(gòu)測試能力參差不齊，測試標準尚存在一定瑕疵。為考察國內(nèi)檢測機構(gòu)的測試能力，驗證現(xiàn)有測試標準的科學(xué)性，最終保障試驗數(shù)據(jù)的準確性，故開展了本次能力比對活動。

活動共邀請到13家機構(gòu)參與，所選用的對比樣品為土工膜。土工膜作為高分子聚合物制成的薄膜，具有防滲性能優(yōu)良、質(zhì)量易于控制、適應(yīng)地域?qū)拸V、施工快捷、造價低廉等諸多優(yōu)點[3-4]。隨著新技術(shù)新工藝的迅猛發(fā)展，已在很多工程中得以應(yīng)用，為在更廣泛的領(lǐng)域應(yīng)用積累了豐富經(jīng)驗。

2 樣品均勻性檢驗

對于制備批量樣品的檢測能力驗證計劃，通常必須進行樣品均勻性檢驗。樣品的均勻性對比對結(jié)果至關(guān)重要。在實施比對計劃時，應(yīng)確保比對結(jié)果中出現(xiàn)的不滿意情況不歸咎于樣品本身或樣品之間的不均勻性。為了排除比對樣品的不均勻?qū)Ρ葘Y(jié)果的影響，在比對活動之前，先采用單因素方差分析[6]評估所選樣品的均勻性。本次分析選擇土工膜縱向拉伸強度指標，檢驗結(jié)果如表1所示。

按照標準CNAS-GL03：2006《能力驗證樣品均勻性和穩(wěn)定性評價指南》的規(guī)定，當(dāng)統(tǒng)計量F

3 穩(wěn)健統(tǒng)計分析

3.1 穩(wěn)健統(tǒng)計分析原理

穩(wěn)健統(tǒng)計分析是目前國內(nèi)外開展比對活動，并對比對結(jié)果展開分析評價的常規(guī)方法[7]，它是指無需事先辨別離群值，所有數(shù)據(jù)結(jié)果都要參與統(tǒng)計，將離群值對整體數(shù)據(jù)的影響降到最低。本次結(jié)果統(tǒng)計分析采用李玉武等[8]推薦的迭代穩(wěn)健統(tǒng)計法，結(jié)合四分位和經(jīng)典統(tǒng)計兩種方法的優(yōu)點，對數(shù)據(jù)結(jié)果的分析處理更加科學(xué)準確。其原理如下：

將初始數(shù)據(jù)（xi）按照遞增順序排列，得到算術(shù)平均值（x）和標準差（s）。計算穩(wěn)健平均值（x*）和穩(wěn)健標準差（S*）的初始值：

根據(jù)以下步驟更新x*和S*的值，計算？啄=1.5S*

對每個xi（i=1，2，3，4，...，p），計算

再計算x*和S*的新的取值：

當(dāng)穩(wěn)健標準差的第三位有效數(shù)字和穩(wěn)健平均值相對應(yīng)的數(shù)字在連續(xù)兩次迭代中不再變化時，即可認為過程是收斂的。將最終所得的x*和S*代入下式得出Z值：

Z=；其中，x為參加者結(jié)果。

以Z比分數(shù)評價每家機構(gòu)的檢測能力，即：|Z|≤2：表明“滿意“，無需采取改進措施；2<|Z|<3：表明“有問題“，產(chǎn)生警示信號，需要注意；|Z|≥3：表明“不滿意“，需要立刻采取改進措施。

3.2 比對結(jié)果分析

利用Matlab數(shù)學(xué)軟件按迭代穩(wěn)健統(tǒng)計原理編程，運算得出穩(wěn)健平均值及標準差，隨后對各家機構(gòu)的數(shù)據(jù)結(jié)果進行迭代統(tǒng)計分析。計算得到的土工膜縱向拉伸強度Z比分數(shù)如表2和圖1所示。

圖中可以看出，土工膜縱向拉伸強度比對結(jié)果顯示為“滿意”的機構(gòu)13家，“有問題”的機構(gòu)0家，“不滿意”的機構(gòu)0家。

4 結(jié)束語

本次能力驗證比對，通過檢驗樣品的均勻性，對所得試驗結(jié)果進行穩(wěn)健統(tǒng)計分析，得出以下結(jié)論：

（1）所選土工膜縱向均勻性良好，為本次比對活動的開展提供了前提條件。

（2）13家機構(gòu)反饋的土工膜縱向拉伸強度滿意率為100%，未出現(xiàn)不滿意和有問題情況，說明13家機構(gòu)對該指標的檢測能力均較強。

（3）比對活動有效地評價了參加機構(gòu)的實驗室檢測能力，科學(xué)合理的分析結(jié)果能夠幫助離群機構(gòu)發(fā)現(xiàn)問題，找出差距，進而改正，最終達到提高自身檢測能力的目的。

參考文獻：

[1]遲景魁.中國土工合成材料發(fā)展現(xiàn)狀與未來[J].紡織導(dǎo)報，1999（1）：14.

[2]SL235-2012土工合成材料測試規(guī)程[S].北京：中國水利水電出版社，2012.

[3]土工合成材料工程應(yīng)用手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000.

[4]任天柱.土工合成材料在水利工程中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（2）.

[5]束一鳴，顧淦臣.長江三峽二期圍堰土工膜防滲結(jié)構(gòu)前期研究[J].河海大學(xué)學(xué)報，1990，18：43-48.

[6]CNAS-GL03-2006.能力驗證樣品均勻性和穩(wěn)定性評價指南[S].

[7]CNAS-GL02-2014.能力驗證結(jié)果的統(tǒng)計處理和能力評價指南[S].

[8]李玉武，孫培琴，孫海容.能力驗證檢測數(shù)據(jù)的兩種穩(wěn)健統(tǒng)計分析方法比較及結(jié)果合理性判斷[J].冶金分析，2014，34（5）：1-9.