【摘  要】土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理過程枯燥而繁復(fù)，為減輕人工強(qiáng)度、提高工作效率，采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化處理是必要的。Excel作為常用的辦公軟件，內(nèi)置了VBA編程和豐富的數(shù)據(jù)分析工具，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力。本文介紹在Excel VBA環(huán)境下編程實(shí)現(xiàn)土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)處理，人工錄入原始數(shù)據(jù)后即可簡(jiǎn)便及時(shí)地生成格式化的試驗(yàn)記錄、成果圖表及報(bào)告，經(jīng)實(shí)際應(yīng)用效果良好。
      【關(guān)鍵詞】 土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 Excel VBA
 
1、程序界面與結(jié)構(gòu)流程
        程序由主界面、儀器參數(shù)設(shè)置模版、數(shù)據(jù)錄入模版、記錄表格模版、試驗(yàn)報(bào)告模版以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理模塊等組成。數(shù)據(jù)處理流程：預(yù)先將試驗(yàn)原始記錄輸入到錄入模版并保存，設(shè)置好儀器參數(shù)，然后進(jìn)入主界面，打開數(shù)據(jù)文件，點(diǎn)擊所需試驗(yàn)，即可按要求進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，生成所需圖表和報(bào)告。
 
 
圖1 程序主界面和數(shù)據(jù)錄入模版
 
圖2 數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)流程
2、模版文件編制
        結(jié)合試驗(yàn)規(guī)范[2] [3]、實(shí)驗(yàn)室管理及編程的需要，編制設(shè)計(jì)了一組模版文件，包含了儀器特征參數(shù)，試驗(yàn)記錄表、試驗(yàn)報(bào)告和圖表的格式以及內(nèi)容等。
儀器特征參數(shù)模版包含鋁盒質(zhì)量、環(huán)刀質(zhì)量和容積、比重瓶校準(zhǔn)、固結(jié)儀校驗(yàn)、直剪儀測(cè)力環(huán)校驗(yàn)、比重計(jì)等多個(gè)特征參數(shù)表單，供程序運(yùn)行時(shí)查詢使用；
數(shù)據(jù)錄入模版集合了開土、含水率、密度、比重、液塑限、顆粒分析、固結(jié)、直剪、擊實(shí)、滲透等多個(gè)試驗(yàn)記錄表單，作為原始數(shù)據(jù)文件。各表單內(nèi)容如下：
⑴開土記錄：除工程名稱、委托編號(hào)外，各試樣包括試驗(yàn)編號(hào)、土樣編號(hào)、取土深度、野外定名、土樣狀態(tài)、顏色、濕度/狀態(tài)、包含物及其他；
⑵含水率試驗(yàn)：試驗(yàn)編號(hào)、盒號(hào)、盒+濕土質(zhì)量、盒+干土質(zhì)量、濕土質(zhì)量、干土質(zhì)量；
⑶密度試驗(yàn)：試驗(yàn)編號(hào)、環(huán)刀號(hào)、環(huán)刀+濕土質(zhì)量、濕土質(zhì)量；
⑷比重試驗(yàn)：試驗(yàn)編號(hào)、比重瓶號(hào)、瓶土質(zhì)量、瓶液土質(zhì)量、試驗(yàn)溫度、試液比重；
⑸液塑限試驗(yàn)：試驗(yàn)編號(hào)、下沉深度、盒號(hào)、盒濕土質(zhì)量、盒干土質(zhì)量、濕土質(zhì)量、干土質(zhì)量；
⑹顆粒分析試驗(yàn)：試驗(yàn)編號(hào)、總土質(zhì)量、各粒組的土質(zhì)量（>20、5-20、2-5、...、<0.075mm）；
⑺含礫量試驗(yàn)：試驗(yàn)編號(hào)、總土質(zhì)量、>2土質(zhì)量、0.5-2土質(zhì)量；
⑻壓縮試驗(yàn)：試驗(yàn)編號(hào)、儀器編號(hào)、各級(jí)壓力下的累計(jì)變形量（50、100、200、300、400kPa）；
⑼直剪試驗(yàn)：各級(jí)壓力及相應(yīng)的量環(huán)讀數(shù)；
試驗(yàn)圖表模版設(shè)定了開土、含水率、密度、比重、液塑限、顆粒分析、固結(jié)、直剪、擊實(shí)、滲透等試驗(yàn)記錄和圖表報(bào)告的格式，是數(shù)據(jù)處理的輸出樣板文件。
3、程序模塊的編制
         程序模塊位于報(bào)告生成模版內(nèi)，雙擊該模版文件，自動(dòng)調(diào)用VBA的AutoOpen宏代碼，顯示主界面，具體功能通過點(diǎn)擊主界面上的命令按鈕調(diào)用相應(yīng)的子程序來實(shí)現(xiàn)，使用直觀方便。
各功能子程序首先將試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)和儀器參數(shù)讀入變量，創(chuàng)建模版副本文件，將有關(guān)數(shù)據(jù)填寫到圖表中，然后根據(jù)規(guī)范公式進(jìn)行計(jì)算和處理，形成中間或結(jié)果變量，再按需要填寫到成果報(bào)告指定單元格或圖表數(shù)據(jù)源中。以液塑限試驗(yàn)為例，具體流程如下：
 

        其他試驗(yàn)的子程序流程基本類似于液塑限試驗(yàn)，主要區(qū)別在于儀器查詢內(nèi)容和方法、計(jì)算處理對(duì)象和方法、結(jié)果圖表選擇和設(shè)置各不相同。
考慮到適用性，程序中還靈活應(yīng)用了Excel的查表技術(shù)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析工具等。可按儀器編號(hào)自動(dòng)查找參數(shù)參與計(jì)算分析，可按需要進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、回歸、插值、擬合等數(shù)理分析，可判別試驗(yàn)誤差是否超出允差，可根據(jù)試樣物理力學(xué)性質(zhì)自行分類定名。上述過程人工干預(yù)少自動(dòng)化程度高，結(jié)果合理成圖美觀，可直接提交使用或僅需少量修改，既方便又快捷。圖4為該軟件生成的壓縮和剪切試驗(yàn)的圖表：
 
 
圖4 壓縮試驗(yàn)、直剪試驗(yàn)圖表
編程中可以啟用Excel的錄制新宏工具，錄制Excel中的每一步手工操作，自動(dòng)翻譯成VBA代碼，從而大大提高了編程效率。

參考文獻(xiàn)
1．王成春 蕭雅云Excel2002 VBA程序設(shè)計(jì)務(wù)實(shí)，中國鐵道出版社，2003年7月；
2．國家標(biāo)準(zhǔn) 《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》 (GB50123-1999)；
3．行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水利水電土工試驗(yàn)規(guī)程》(SL237-1999)；
4．林宗元 巖土工程試驗(yàn)監(jiān)測(cè)手冊(cè)，遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1994年12月
 

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