巖土參數智能統計分析可視化系統

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巖土參數分析功能

2.2.2鉆孔篩選功能

2.2性能

三運行環境

3.1硬件設備

3.2支持軟件

四使用過程

4.1界面主要操作對象

4.2使用說明

4.2.1巖土數據整理規則

4.2.2巖土參數分析

4.2.3鉆孔篩選

4.2.4退出

一引言

L1編寫目的

本說明書為指導巖土工程勘察工作人員使用公司“巖土參數智能統計分析可

視化系統''而編寫，旨在讓使用者正確使用該系統，利用該系統完成生產任務。

本說明書介紹了系統可處理的數據格式、數據分析過程、獲得最終結果等操作使

用方法。

1.2背景

該系統由廣州建設工程質量安全檢測中心有限公司、廣州市建筑科學研究院

有限公司研發，使用人員為巖土工程勘察工作人員。

1.3參考資料

計算機軟件用戶手冊國家標準

國家標準《巖土工程勘察規范》(GB50021-2009)

二用途

2.1功能

巖土參數智能統計分析可視化系統主要由巖土參數分析、鉆孔篩選模塊組成。

2.1.1巖土參數分析功能

根據國家標準《巖土工程勘察規范》(GB50021-2009)的規定及實際工作需

要，巖土工程勘察報告中應當統計分析巖土參數，如巖土數據的最大值、最小值、

平均值、標準差、變異系數、修正系數、標準值。本系統的“巖土參數分析”模

塊，可以統計分析巖土數據的樣品總數、最大值、最小值、平均值、標準差、變

異系數、修正系數、標準值。其中，修正系數有兩種算法。該模塊提供了修正系

數的兩種算法及兩種算法對比的情況。

在巖土參數分析功能中，呈現結果的方式有兩種：“數據統計”和“數據可視

化”。其中，“數據統計”功能可以展示巖土參數的計算結果。“數據可視化”功能

可以將巖土參數可視化，繪制成相應的散點圖，并自動保存。與此同時，“數據

可視化”還能根據3倍標準差原則智能地將正常數據、異常數據分開排列，并生

成一個“.CSV”格式的文件。

2.1.2鉆孔篩選功能

在巖土工程勘察報告中，需要寫明各個巖土層在鉆孔中的分布情況。有時出

現某種巖土層的鉆孔較多，可以寫明未出現該種土層的鉆孔。使用理正勘察9.0

軟件可以獲取全部鉆孔和出現某種巖土層的鉆孔，并不能獲取未出現某種巖土層

的鉆孔。倘若鉆孔數量較多，人工篩選未出現某種巖土層的鉆孔的工作量極大。

本系統的“鉆孔篩選”功能可以根據提供的“所有鉆孔編號”以及出現“某種

巖土層”的鉆孔編號（例如出現微風化巖層的鉆孔編號），分別統計“所有鉆孔

編號”和具備“某種巖土層”的鉆孔編號中重復的鉆孔編號及重復次數。并能在

“所有鉆孔編號”中就選出不具備“某種巖土層”的鉆孔編號（例如篩選出未出

現微風化巖層的鉆孔）。

2.2性能

該系統性能穩定，滿足用戶要求。

三運行環境

3.1硬件設備

臺式機CPU64位以上系統。

3.2支持軟件

開發工具PYTHON3.6o

四使用過程

4.1界面主要操作對象

本系統的界面主要操作對象包括主程序exe,界面按鈕“巖上參數分析”、“鉆

孔篩選二

其中，點擊主界面按鈕“巖土參數分析”，可彈出標題為“巖土參數分析”

的界面。該界面下可以根據待處理數據的情況，在“正負對比”、“取正”、“取負”

中選擇一個來確定修正系數的計算公式。該界面有“數據統計”和“數據可視化”

按鈕。

4.2使用說明

4.2.1巖土數據整理規則

（1）如果要使用“巖土參數分析”按鈕功能，勘察人員首先將實驗室出具

的巖土數據保存在“.CSV”格式文件中。其中，第一列為樣品編號，第二列為數據。

第一列的第一個空格為樣品編號標題，第二列的第一個空格為數據標題。見圖io

ABC

1鉆孔編號抗壓強度

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"巖土參數分析”功能數據輸入格式

（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保存在“.csv”

格式文件中。其中，第一列為所有的樣品編號，第二列為具備同樣特征的樣品編

號（如出現微風化的鉆孔）。第一列和第二列的第一個空格均為該列標題。如圖

2o

ABC

1所有鉆亡出現微風化巖的鉆匯

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”功能數據輸入格式

4.2.2巖土參數分析

(1)在windows系統中打開程序包GcotccaLcxc

雙擊打開Geotecal.exe后，沖出一個窗口。窗口顯示標題“Geotecal"、按鈕

“巖土參數分析”、“鉆孔篩選”、“退出”及軟件版權申明信息等。如圖3。

圖3打開程序包Geotecal.exe顯示的主窗口信息

(2)巖土參數分析的設置及數據輸入

在彈出的主窗口中，左鍵單擊按鈕“巖土參數分析”，將會彈出標題為“巖

土參數分析”的窗口。該窗口右側顯示“平均值”、“標準值”、“變異系數”、“修

正系數”、“標準值”等參數的計算公式。其中，“修正系數”有兩種計算方式，

計算時采用何種計算方式需要根據待處理的數據而定。窗口左側提供了3種“修

正系數”計算方式：“正負對比”、“取正”、“取負二見圖4。

/巖土參數分析

修正我數的計算及得中的正負號族不利組合

考慮，如抗英強度指標的修正茅數應取欠值。

修正毛數也可按巖土工程的類型和垂要性、

參數的變異性和統計數據的個數，期矮險選用.

G正負對比變異考數6*

r?UE

修正球壯=1士（幫+符）6

標準值以=Ys?m

觸可視化|

期6統計

圖4巖土參數分析界面

從“自動判斷”、“取正”、“取負”中選擇一種計算方式，再從“數據統計”

和“數據可視化”兩個按鈕中選擇一個進行鼠標左犍點擊，在彈出窗口選擇“.CSV”

格式的待處理數據文件進行數據處理。

選擇“數據統計”按鈕的處理結果見圖5。

彳分析結果向向同

總數:15

最大值:100.0

最小值:1.0

平均值:38.6

標夠：19.503845774615836

變強數:0.5052809786169906

修后數（取負）:0.7671857160087339

修正系數（取正）：1.2328142839912661

標準值（取負）:29.61336863793713

標冶值（取正）：47.586631362052874

圖5巖土參數分析界面中“數據統計”功能處理結果

選擇“數據可視化”按鈕的處理結果見圖6。“數據可視化”按鈕的數據處

理能夠在程序包Geotecal.exe所在的路徑下生成名為“巖土數據散點圖”的PNG

照片和名為“巖土數據統計結果”的.csv格式文件。見圖7。其中，“巖土數據散

點圖”的PNG照片內容見圖8。“巖土數據統計結果”的.csv格式文件內容見圖

9。

向同商

巖土數據散點圖

100

40

■H

-20

02468101214

?6〉+|Q|W|回

圖6巖土參數分析界面中“數據可視化”功能處理結果

A巖墳刷I點更2020/1/222:06PNG圖像32KB

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

圖7巖土參數分析界面中“數據可視化”生成的文件

巖土數據散點圖

80

60

98

■H

加

20

0

-20

68101214

圖8“數據可視化”生成的PNG照片內容

ACDEFGH1J

所有故據編號I-A-BZK8I-A-BZK9I-A-BZK10I-A-DZK177-A-DZK18I-A-DZK19I-A-DZK28I-A-DZK29l-A-DZ<30

2所有數據36373814041323334

3正宗數據編號I-A-BZK8I-A-BZK9I-A-BZK10I-A-DZK17I-A-DZK18I-A-DZK19I-A-DZK28I-A-DZK29I-A-DZOO

4正常數據36373814041323334

5異常數據編號I-A-DZK35

6昇常數據100

7100

8：

386

1019503346

110505281

12修正系數（取貨）0.767