巖土參數(shù)智能統(tǒng)計(jì)分析可視化系統(tǒng)

一引言

1.1編寫目的

1.2背景

1.3參考資料

二用途

2.1功能

2.1.1巖土參數(shù)分析功能

2.2.2鉆孔篩選功能

2.2性能

三運(yùn)行環(huán)境

3.1硬件設(shè)備

3.2支持軟件

四使用過程

4.1界面主要操作對(duì)象

4.2使用說明

4.2.1巖土數(shù)據(jù)整理規(guī)則

4.2.2巖土參數(shù)分析

4.2.3鉆孔篩選

4.2.4退出

一引言

L1編寫目的

本說明書為指導(dǎo)巖土工程勘察工作人員使用公司“巖土參數(shù)智能統(tǒng)計(jì)分析可

視化系統(tǒng)''而編寫，旨在讓使用者正確使用該系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)完成生產(chǎn)任務(wù)。

本說明書介紹了系統(tǒng)可處理的數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)分析過程、獲得最終結(jié)果等操作使

用方法。

1.2背景

該系統(tǒng)由廣州建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測(cè)中心有限公司、廣州市建筑科學(xué)研究院

有限公司研發(fā)，使用人員為巖土工程勘察工作人員。

1.3參考資料

計(jì)算機(jī)軟件用戶手冊(cè)國家標(biāo)準(zhǔn)

國家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2009)

二用途

2.1功能

巖土參數(shù)智能統(tǒng)計(jì)分析可視化系統(tǒng)主要由巖土參數(shù)分析、鉆孔篩選模塊組成。

2.1.1巖土參數(shù)分析功能

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2009)的規(guī)定及實(shí)際工作需

要，巖土工程勘察報(bào)告中應(yīng)當(dāng)統(tǒng)計(jì)分析巖土參數(shù)，如巖土數(shù)據(jù)的最大值、最小值、

平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、修正系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)值。本系統(tǒng)的“巖土參數(shù)分析”模

塊，可以統(tǒng)計(jì)分析巖土數(shù)據(jù)的樣品總數(shù)、最大值、最小值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變

異系數(shù)、修正系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)值。其中，修正系數(shù)有兩種算法。該模塊提供了修正系

數(shù)的兩種算法及兩種算法對(duì)比的情況。

在巖土參數(shù)分析功能中，呈現(xiàn)結(jié)果的方式有兩種：“數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)”和“數(shù)據(jù)可視

化”。其中，“數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)”功能可以展示巖土參數(shù)的計(jì)算結(jié)果?！皵?shù)據(jù)可視化”功能

可以將巖土參數(shù)可視化，繪制成相應(yīng)的散點(diǎn)圖，并自動(dòng)保存。與此同時(shí)，“數(shù)據(jù)

可視化”還能根據(jù)3倍標(biāo)準(zhǔn)差原則智能地將正常數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)分開排列，并生

成一個(gè)“.CSV”格式的文件。

2.1.2鉆孔篩選功能

在巖土工程勘察報(bào)告中，需要寫明各個(gè)巖土層在鉆孔中的分布情況。有時(shí)出

現(xiàn)某種巖土層的鉆孔較多，可以寫明未出現(xiàn)該種土層的鉆孔。使用理正勘察9.0

軟件可以獲取全部鉆孔和出現(xiàn)某種巖土層的鉆孔，并不能獲取未出現(xiàn)某種巖土層

的鉆孔。倘若鉆孔數(shù)量較多，人工篩選未出現(xiàn)某種巖土層的鉆孔的工作量極大。

本系統(tǒng)的“鉆孔篩選”功能可以根據(jù)提供的“所有鉆孔編號(hào)”以及出現(xiàn)“某種

巖土層”的鉆孔編號(hào)（例如出現(xiàn)微風(fēng)化巖層的鉆孔編號(hào)），分別統(tǒng)計(jì)“所有鉆孔

編號(hào)”和具備“某種巖土層”的鉆孔編號(hào)中重復(fù)的鉆孔編號(hào)及重復(fù)次數(shù)。并能在

“所有鉆孔編號(hào)”中就選出不具備“某種巖土層”的鉆孔編號(hào)（例如篩選出未出

現(xiàn)微風(fēng)化巖層的鉆孔）。

2.2性能

該系統(tǒng)性能穩(wěn)定，滿足用戶要求。

三運(yùn)行環(huán)境

3.1硬件設(shè)備

臺(tái)式機(jī)CPU64位以上系統(tǒng)。

3.2支持軟件

開發(fā)工具PYTHON3.6o

四使用過程

4.1界面主要操作對(duì)象

本系統(tǒng)的界面主要操作對(duì)象包括主程序exe,界面按鈕“巖上參數(shù)分析”、“鉆

孔篩選二

其中，點(diǎn)擊主界面按鈕“巖土參數(shù)分析”，可彈出標(biāo)題為“巖土參數(shù)分析”

的界面。該界面下可以根據(jù)待處理數(shù)據(jù)的情況，在“正負(fù)對(duì)比”、“取正”、“取負(fù)”

中選擇一個(gè)來確定修正系數(shù)的計(jì)算公式。該界面有“數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)”和“數(shù)據(jù)可視化”

按鈕。

4.2使用說明

4.2.1巖土數(shù)據(jù)整理規(guī)則

（1）如果要使用“巖土參數(shù)分析”按鈕功能，勘察人員首先將實(shí)驗(yàn)室出具

的巖土數(shù)據(jù)保存在“.CSV”格式文件中。其中，第一列為樣品編號(hào)，第二列為數(shù)據(jù)。

第一列的第一個(gè)空格為樣品編號(hào)標(biāo)題，第二列的第一個(gè)空格為數(shù)據(jù)標(biāo)題。見圖io

ABC

1鉆孔編號(hào)抗壓強(qiáng)度

2I-A-BZK836

3I-A-BZK937

4I-A-BZK1038

5I-A-DZK171

6I-A-DZK1840

7I-A-DZK1941

8I-A-DZK2832

9I-A-DZK2933

10I-A-DZK3034

11I-A-DZK3135

12I-A-DZK3236

13I-A-DZK3337

14I-A-DZK3438

15I-A-DZK35100

16I-A-DZK3741

17

圖1"巖土參數(shù)分析”功能數(shù)據(jù)輸入格式

（2）如果要使用“鉆孔篩選”按鈕功能，勘察人員首先將樣品編號(hào)保存在“.csv”

格式文件中。其中，第一列為所有的樣品編號(hào)，第二列為具備同樣特征的樣品編

號(hào)（如出現(xiàn)微風(fēng)化的鉆孔）。第一列和第二列的第一個(gè)空格均為該列標(biāo)題。如圖

2o

ABC

1所有鉆亡出現(xiàn)微風(fēng)化巖的鉆匯

2I-A-BZK8I-A-BZK8

3I-A-BZK9I-A-BZK9

4I-A-BZK10I-A-BZK10

5I-A-BZK11I-A-BZK11

6I-A-BZK12I-A-BZK12

7I-A-BZK13I-A-BZK13

8I-A-BZK14I-A-BZK15

9I-A-BZK15I-A-BZK16

10I-A-BZK16I-A-BZK18

11I-A-BZK8I-A-BZK19

12I-A-BZK18I-A-BZK21

13I-A-BZK19I-A-BZK22

14I-A-BZK20I-A-BZK16

15I-A-BZK21I-A-BZK24

16I-A-BZK22I-A-BZK25

17I-A-BZK23I-A-BZK26

18I-A-BZK24I-A-BZK27

19I-A-BZK25I-A-BZK28

20I-A-BZK26I-A-BZK29

21I-A-BZK27

22I-A-BZK28

23I-A-BZK29

24

圖2“鉆孔篩選”功能數(shù)據(jù)輸入格式

4.2.2巖土參數(shù)分析

(1)在windows系統(tǒng)中打開程序包GcotccaLcxc

雙擊打開Geotecal.exe后，沖出一個(gè)窗口。窗口顯示標(biāo)題“Geotecal"、按鈕

“巖土參數(shù)分析”、“鉆孔篩選”、“退出”及軟件版權(quán)申明信息等。如圖3。

圖3打開程序包Geotecal.exe顯示的主窗口信息

(2)巖土參數(shù)分析的設(shè)置及數(shù)據(jù)輸入

在彈出的主窗口中，左鍵單擊按鈕“巖土參數(shù)分析”，將會(huì)彈出標(biāo)題為“巖

土參數(shù)分析”的窗口。該窗口右側(cè)顯示“平均值”、“標(biāo)準(zhǔn)值”、“變異系數(shù)”、“修

正系數(shù)”、“標(biāo)準(zhǔn)值”等參數(shù)的計(jì)算公式。其中，“修正系數(shù)”有兩種計(jì)算方式，

計(jì)算時(shí)采用何種計(jì)算方式需要根據(jù)待處理的數(shù)據(jù)而定。窗口左側(cè)提供了3種“修

正系數(shù)”計(jì)算方式：“正負(fù)對(duì)比”、“取正”、“取負(fù)二見圖4。

/巖土參數(shù)分析

修正我數(shù)的計(jì)算及得中的正負(fù)號(hào)族不利組合

考慮，如抗英強(qiáng)度指標(biāo)的修正茅數(shù)應(yīng)取欠值。

修正毛數(shù)也可按巖土工程的類型和垂要性、

參數(shù)的變異性和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，期矮險(xiǎn)選用.

G正負(fù)對(duì)比變異考數(shù)6*

r?UE

修正球壯=1士（幫+符）6

標(biāo)準(zhǔn)值以=Ys?m

觸可視化|

期6統(tǒng)計(jì)

圖4巖土參數(shù)分析界面

從“自動(dòng)判斷”、“取正”、“取負(fù)”中選擇一種計(jì)算方式，再從“數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)”

和“數(shù)據(jù)可視化”兩個(gè)按鈕中選擇一個(gè)進(jìn)行鼠標(biāo)左犍點(diǎn)擊，在彈出窗口選擇“.CSV”

格式的待處理數(shù)據(jù)文件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

選擇“數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)”按鈕的處理結(jié)果見圖5。

彳分析結(jié)果向向同

總數(shù):15

最大值:100.0

最小值:1.0

平均值:38.6

標(biāo)夠：19.503845774615836

變強(qiáng)數(shù):0.5052809786169906

修后數(shù)（取負(fù)）:0.7671857160087339

修正系數(shù)（取正）：1.2328142839912661

標(biāo)準(zhǔn)值（取負(fù)）:29.61336863793713

標(biāo)冶值（取正）：47.586631362052874

圖5巖土參數(shù)分析界面中“數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)”功能處理結(jié)果

選擇“數(shù)據(jù)可視化”按鈕的處理結(jié)果見圖6?！皵?shù)據(jù)可視化”按鈕的數(shù)據(jù)處

理能夠在程序包Geotecal.exe所在的路徑下生成名為“巖土數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖”的PNG

照片和名為“巖土數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果”的.csv格式文件。見圖7。其中，“巖土數(shù)據(jù)散

點(diǎn)圖”的PNG照片內(nèi)容見圖8?！皫r土數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果”的.csv格式文件內(nèi)容見圖

9。

向同商

巖土數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖

100

40

■H

-20

02468101214

?6〉+|Q|W|回

圖6巖土參數(shù)分析界面中“數(shù)據(jù)可視化”功能處理結(jié)果

A巖墳刷I點(diǎn)更2020/1/222:06PNG圖像32KB

國骷喻推果2020/1/222:06MicrosoftExcel...2KB

圖7巖土參數(shù)分析界面中“數(shù)據(jù)可視化”生成的文件

巖土數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖

80

60

98

■H

加

20

0

-20

68101214

圖8“數(shù)據(jù)可視化”生成的PNG照片內(nèi)容

ACDEFGH1J

所有故據(jù)編號(hào)I-A-BZK8I-A-BZK9I-A-BZK10I-A-DZK177-A-DZK18I-A-DZK19I-A-DZK28I-A-DZK29l-A-DZ<30

2所有數(shù)據(jù)36373814041323334

3正宗數(shù)據(jù)編號(hào)I-A-BZK8I-A-BZK9I-A-BZK10I-A-DZK17I-A-DZK18I-A-DZK19I-A-DZK28I-A-DZK29I-A-DZOO

4正常數(shù)據(jù)36373814041323334

5異常數(shù)據(jù)編號(hào)I-A-DZK35

6昇常數(shù)據(jù)100

7100

8：

386

1019503346

110505281

12修正系數(shù)（取貨）0.767