怎樣剔除異常數據

1、怎樣剔除異常數據?件么是異常數據？這樣的數據該不該剔除？粉質黏土中往往夾有薄層黏土,在整理數據時黏土的數據要不要剔除呢?有人認為不應該剔除，這樣才能反映土層的真實情況，有人認為應該剔除，既然定了粉質黏土,就應該剔除黏土的數據。不知高癖有何看法？這個問題，估計很難說清。現(xiàn)在有以下這些情況：有人認為，如果劃分為粉質黏土層，就不應該有黏土，否則就應該劃分成夾層什么的。我不贊同。還有人認為，狀態(tài)不同，都不能分為一層,比如粉土,孔隙比e二0.75-0.9是中密，那么如果是一層,就不能有孔隙比小于0.75或者大于0.9的。我不贊同。好像有句話說:如果統(tǒng)計后的變異系數較大,就要考慮分層是否合理了。曾經見過這

2、樣的審查意見:壓縮模量剔除后剩下40個進行統(tǒng)計,而壓縮系數只有30個,這樣就不合理。實際都是稀里糊涂地統(tǒng)計呢。有的甚至很隨意的剔除，比如粉土的孔隙比對承載力影響比較大,就把孔隙比大的剔除掉，然后給個小的,甚至還有把不大不小的數據給剔除掉了。比如某一組數據是0.5、0.55、0.6、0.62、0.75和0.78,那么你肯定要么把0.5或者0.78剔除掉，是吧?結果剔除掉了0.62,你說什么道理？我發(fā)表幾點看法：我也不贊成，幾十個粉質黏土中有幾個黏土樣是正常的，我們不可能把每個黏土樣所在的位置劃分一層出來。我也不贊成，正如黏性土大部分是可塑的，有幾個可能是軟塑或者硬塑,在土工統(tǒng)計中就不能出現(xiàn)軟塑或

3、者硬塑的土樣。變異系數多大才算是大呢？剔除數據是剔除某個指標,還是整個土樣剔除,現(xiàn)在好像還在爭論。剔除0.62是沒有道理的。答復：你們討論的是工程勘察中一個非常重要的問題，涉及許多基本概念。例如，怎樣認識和處理反映自然形成的土層所具有的物理力學性質？怎樣看待土的分類指標、狀態(tài)劃分的指標?巖土工程師應該具備什么樣的數據處理與運用數據處理結果的基本素養(yǎng)?變異系數究竟是一個什么樣性質的指標?土層的定名和分類對工程究竟有什么樣的影響？我贊成樓主和上面幾位網友的見解，為什么不能將土的分類界限、狀態(tài)劃分的界限、密實度劃分的界限絕對化了，正是需要討論上面所說的這幾個基本概念問題。怎樣認識和處理反映自然形成的

4、土層所具有的物理力學性質？人家都明白，土層是在漫長的地質年代里自然形成的，土層物質的來源、搬運物質的自然營力的性質與規(guī)模、土體沉積以后的成土環(huán)境等都是變化的、基本上是無序的、隨機的。因此，從根本上說，土層總是非均質的，其性質是隨機變異的，但人們要利用土作為工程的地基、材料或壞境，需要進行設計和施工，就不得不對土體進行適當地劃分，分為幾個相對比較均勻些的土類或土層，采用一些代表性的指標來描述其物理力學性質，以便于設計與施工。但無論怎么劃分，無論采用什么方法，總與人工材料不同，客觀世界并不隨我們在規(guī)范的規(guī)定而變化，于是就出現(xiàn)了在劃分為粉質黏土的土層中，可能有幾個指標的塑性指數人于17,劃分為中密的

5、粉土中有幾個比較人的孔隙比等。其實這是非常正常的事，不值得驚動審圖，驚動了審圖還是沒有辦法解決大自然的不均勻性質。那么，怎樣看待土的分類指標、狀態(tài)劃分的指標?前面說過為了設計與施工的需要，不得不將本質上是非均質的土體人為地劃分為幾個相對均勻的土類或土層。于是人們就研究土質的分類的方法、狀態(tài)劃分的方法、密實度劃分的方法，就產生了前蘇聯(lián)的規(guī)范、英國的規(guī)范、美國的規(guī)范、中國的規(guī)范、中國建筑系統(tǒng)的規(guī)范、公路系統(tǒng)的規(guī)范、橋梁系統(tǒng)的規(guī)范、鐵路系統(tǒng)的規(guī)范，甚至還有城市橋梁的規(guī)范，提出了林林總總的一大批土類劃分的標準、狀態(tài)劃分的標準、密實度劃分的標準，劃分的界限極其多元化。但自然界并不買賬，它不會服從哪一本規(guī)

6、范，無論哪一種方法都可能存在照顧了這一頭又拉下另一頭、顧此失彼的現(xiàn)象。所以最要緊的是我們使用規(guī)范的工程師不要把規(guī)范看成絕對真理就可以了。舉個例吧，黏性土按液性指數劃分為硬塑、可塑和軟塑三種狀態(tài)，有的規(guī)范采用三分法，平均地各取三分之一。而建筑地基基礎設計規(guī)范采用0.25-0.75是口I塑、小于0.25是硬塑、人于0.75是軟塑這種三等分的方法。這個規(guī)定怎么來的，當年就是我提出了這個建議，理由是可塑的范圍適當人一些，容易與野外描述結果取得一致，大家同意了這個辦法就列入規(guī)范了。在這個可塑與硬塑之間其實并沒有非常嚴格的界限。即使是液限指數等于零或等于1的界限，是由液限和塑限指標計算得到的，但由于這兩個

7、試驗方法的多元化，用不同的標準得到的結果相差非常人。由此可見，這種劃分土類、狀態(tài)和密度的指標，只是人們約定俗成的一種規(guī)則，為了交流、交接的一種語言符號而已，和人的姓名一樣，和劃分中年人和老年人的年齡界限一樣,都是相對而言的，不能絕對化。巖土工程師應該具備什么樣的數據處理與運用數據處理結果的基本素養(yǎng)呢？既然自然界那么復雜，試驗的結果又是那樣離散，巖土工程師如何處理和運用數據就非常重要。我們不能怨天尤人，既然我們所面臨的天然材料，比人工材料復雜得多，那我們就應該采取積極的態(tài)度，學習和掌握隨機數學的基本概念和實用的數據處理方法去處理巖土工程的數據，從中總結規(guī)律性的認識以指導工程實踐。變異系數究競是一

8、個什么樣性質的指標?你們說“好像有句話說:如果統(tǒng)計后的變異系數較人，就要考慮分層是否合理了?！边@反映了一個現(xiàn)實情況，即對變異系數存在曲解，這是巖土工程師的隨機數學基本素養(yǎng)不足的表現(xiàn)。20世紀80年代初，同濟人學俞調梅教授邀請美國吳天行教授和澳人利亞Ingles教授來華講學，其中一個重要的內容就是概率方法在巖土工程中的應用。在巖土工程一書中，Ingles教授給出了國外各種土工指標的變異系數值范憐I，在Harr教授的散體介質力學一概率方法一書中也給出了各種指標的變異系數值。根據上述兩本資料歸納的幾種主要指標的變異系數變化的范圍見表6-6。國外的變異系數資料(單位:)表6-6指標根據文獻5根據文獻6

9、指標根據文獻5根據文獻6內摩擦角(砂土)5155.3-14壓縮指數25.5-52內摩撩角(黏性土)12-56孔隙比134213.3-31.6黏聚力20-50含水率6636.3228無側限抗壓遇度6-1003085從表6-6的數據可以歸納下列幾點：變異系數變化的范圍相當大，顯示出影響變異系數的因素比較復雜。各種不同的物理力學指標的變異系數變化范|制并不相同，物理指標的變化范I制一般小于力學指標。變異系數的數值主要反映了土的成分與結構的不均勻性對土性指標的影響，即使劃分為同一土層，成分與結構的不均勻性使土的物理力學指標呈現(xiàn)出比較人的變異系數。砂土內摩擦角的試驗條件單一，影響因素比較少，變異系數變化

10、范圍不人，說明雖然試驗的誤差在一定程度上加大了變異系數，但并不是主要因素。巖土工程勘察規(guī)范(2009版)(GB50021-2002)提出了一些最基本的概念和方法。例如，第14.2.2條關于巖土參數統(tǒng)計的要求復第14.2.3條關于相關型參數的統(tǒng)計分析方法，第14.2.4條關于巖土參數標準值的確定方法。但可惜很多工程師并沒有充分地去理解規(guī)范的條文，也很少去考慮如何在工程實踐中運用這些方法。在巖土工程勘察規(guī)范(GB50021-94)版中，曾經給出了對變異系數的評價，見表6-7。參數變異性表6.7變異系數550.101W50.20.2W5030.380.43M0.4變異性很低低中等高很高如何看待和使用

11、巖土工程勘察規(guī)范關于變異系數的評價標準?這種變異性的高低是一種客觀存在，反映了各種不同指標所具有的離散性特征。例如，天然重度的變異系數非常小，在可靠度分析中可以作為確定性的變量，而凝聚力的變異系數可能比內摩擦角的變異系數人，滲透系數的變異系數肯定非常人。規(guī)范給出了變異系數的評價界限值并不是給出一種“判別是非”的標準，變異系數很高并不說明這個試驗就存在問題或就不合格。變異系數不能簡單地作為評價勘察試驗質量的標準。不管作為試驗是否合格，分層是否正確，數據是否需要剔除，按上述規(guī)范給的變異系數界限來判定都是不對的。鑒于上述種種誤解，在修訂規(guī)范時就將這個表刪除了，沒有再列入2002版的規(guī)范。但現(xiàn)在看來，

12、事情并沒有完全解決，現(xiàn)在依然存在將變異系數的大小作為一種“判別是非”的標準。土層的定名和劃分對工程究竟有什么樣的影響?講到最后，工程上怎么辦或許是大家最關心的爭。先講土層劃分與定名，土層劃分的基礎應該是野外鑒別描述結合土工試驗指標,希望巖土工程師多卞現(xiàn)場，到鉆機上摸土，這是最重要的。劃分土層以后，在一層土中出現(xiàn)塑性指數跨越分類界限怎么辦?例如，野外描述是黏占土，試驗結果是塑性指數人于17的是多數，有少數試驗結果小于17怎么辦?如呆有規(guī)律性的存在，可以定名黏土夾粉質黏土薄層或夾層;如果規(guī)律性不強，則定名黏土含粉質黏土，其實17的界限是人為的界限，而且不同分類標準的界限又是不同的，這樣處理對工程沒有太多的問題，因為重要的是力學性質指標的試驗結果，是力學層的劃分對不對。至于狀態(tài)或密實度是在分層的基礎上的描述，可以根據液性指數的數值分布描述為可塑-軟塑，碩塑-可塑等都是很正常的，不應該按液性指數再劃分亞層，完全沒