公路工程材料試驗檢測影響因素的研究

陸力碧

【摘 要】公路工程材料試驗檢測是保障公路工程施工質(zhì)量的重要措施，如何有效確定及控制公路工程材料試驗檢測影響因素引起各公路工程建設(shè)單位的關(guān)注和重視。文章通過對公路工程材料試驗檢測過程中各影響因素評價體系的建立，采用層次分析方法對公路工程材料試驗檢測影響因素的相對重要程度進(jìn)行確定，以期為公路工程材料試驗檢測影響因素的控制提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】公路工程；材料；試驗檢測；影響因素

【中圖分類號】X734 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2018）09-0134-04

1 公路工程材料試驗檢測概述

1.1 公路工程材料試驗檢測的概念

公路工程材料試驗檢測指具有國家法定資格的試驗檢測主體，依據(jù)國家和地方各項標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求，對公路工程使用材料的性能進(jìn)行檢驗試驗的過程。其中，公路工程試驗檢測的主體分為檢測機(jī)構(gòu)和專業(yè)人員兩個方面。檢測機(jī)構(gòu)主要指具有法定資格的檢驗試驗機(jī)構(gòu)對公路工程材料進(jìn)行檢驗并為其檢測結(jié)果承擔(dān)法律責(zé)任的機(jī)構(gòu)。專業(yè)人員指從事公路工程材料檢測的具體工作人員，其應(yīng)具有相應(yīng)檢測技能并通過國家組織專業(yè)技能考試，取得職業(yè)資格證書[1]。

1.2 公路工程材料試驗檢測內(nèi)容

公路工程材料試驗檢測具有檢測項目多、室內(nèi)操作、參與人員較少等特點，其所需檢測的材料主要包括集料、土工合成材料、水泥、水、瀝青等。各材料試驗檢測內(nèi)容見表1[2]。

1.3 公路工程材料試驗檢測4M1E分析

4M1E（人、機(jī)、料、法、環(huán)）是公路工程材料試驗檢測過程中的主要管理要素，是試驗檢測單位具有相應(yīng)檢測等級的直觀表現(xiàn)，應(yīng)全面準(zhǔn)確地對4M1E管理要素進(jìn)行分析[3]。

1.3.1 人員管理

公路工程試驗檢測人員是通過國家組織的職業(yè)資格考試、取得相應(yīng)職業(yè)資格證書，依據(jù)公路工程檢測技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)從事公路工程材料試驗檢測的相關(guān)人員。公路工程試驗檢測人員主要技術(shù)職責(zé)包括對工程項目所使用的各項需檢測試驗材料進(jìn)行檢驗、承擔(dān)業(yè)務(wù)范圍內(nèi)的試驗檢測工作并出具試驗檢測報告，對項目所采用的新材料、新技術(shù)進(jìn)行試驗檢測等。

1.3.2 儀器設(shè)備管理

為保證公路工程材料試驗檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性，應(yīng)由具有一定資格的儀器檢測單位對儀器設(shè)備定期進(jìn)行管理維護(hù)。在儀器維護(hù)過程中應(yīng)從技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)合理性兩個方面進(jìn)行考慮，根據(jù)企業(yè)實際情況和檢測機(jī)構(gòu)的資質(zhì)、信譽(yù)等條件，綜合選擇試驗檢測設(shè)備維護(hù)單位，以保證公路工程試驗檢測設(shè)備得以有效維護(hù)保養(yǎng)。

1.3.3 材料管理

公路工程材料采購需嚴(yán)格按照國家規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，所采購的材料不僅應(yīng)滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，同時應(yīng)滿足工程實際施工需求。材料采購?fù)瓿芍?，?yīng)對材料的品種、規(guī)格、數(shù)量及質(zhì)量證明文件等進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量驗收，以保證進(jìn)場材料滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。材料進(jìn)場驗收合格后，應(yīng)按照不同材料的特性進(jìn)行材料倉儲工作，以保證材料的使用性。

1.3.4 試驗檢測相關(guān)依據(jù)

公路工程試驗檢測相關(guān)依據(jù)主要包括法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范兩類。法律法規(guī)主要指由國家行政、質(zhì)量監(jiān)督管理機(jī)構(gòu)所頒布用以規(guī)范試驗檢測行為，保證試驗檢測工作行業(yè)的規(guī)范性。標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范主要指國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，具體包括試驗檢測操作方法、步驟、要求及判定依據(jù)等內(nèi)容。

1.3.5 試驗檢測環(huán)境控制

試驗檢測環(huán)境控制主要包括試驗過程環(huán)境溫度、濕度，作業(yè)環(huán)境及材料樣品儲存環(huán)境。在材料試驗檢測過程中，環(huán)境溫度、濕度、作業(yè)環(huán)境及材料樣品儲存環(huán)境等因素發(fā)生細(xì)微的變化都會對試驗結(jié)果產(chǎn)生影響，導(dǎo)致試驗結(jié)果失真，進(jìn)而導(dǎo)致材料試驗工作失敗，因此在材料試驗檢測過程中應(yīng)嚴(yán)格控制材料的試驗檢測環(huán)境，減少材料試驗檢測偏差。

2 公路工程材料試驗檢測影響因素指標(biāo)的確定

通過對公路工程材料試驗檢測概念、內(nèi)容及試驗檢測中4M1E影響因素的分析，采用相關(guān)方法對公路工程材料試驗檢測影響因素指標(biāo)進(jìn)行確定[3]。

2.1 影響因素指標(biāo)確定原則

公路工程材料試驗檢測影響因素指標(biāo)確定過程應(yīng)該遵循以下基本原則。

2.1.1 科學(xué)性

材料試驗檢測工作具有很強(qiáng)的專業(yè)性，在進(jìn)行公路工程材料試驗檢測影響因素指標(biāo)確定時，應(yīng)遵循科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是的原則，客觀事實地對公路工程材料試驗檢測影響因素指標(biāo)進(jìn)行分析與研究。

2.1.2 整體性

在公路工程實施過程中，使用的材料大多需要進(jìn)行試驗檢測，應(yīng)正確區(qū)分不同材料的性質(zhì)，了解不同材料間的差別，站在整體的高度進(jìn)行統(tǒng)一分析，準(zhǔn)確反映不同材料試驗檢測的影響因素。

2.1.3 可操作性

為保證公路工程材料試驗檢測影響因素分析的準(zhǔn)確性，在構(gòu)建所需檢測材料的影響指標(biāo)體系時，應(yīng)注意其可操控性，指標(biāo)體系應(yīng)全面概括檢測材料各方面的影響因素，具有科學(xué)、全面、符合實際等性質(zhì)，進(jìn)而使評價數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確。

2.1.4 重點性

公路工程材料試驗檢測影響因素指標(biāo)確定時需要分析的影響因素眾多，為了更快速、準(zhǔn)確地獲得所需數(shù)據(jù)，應(yīng)抓住重點影響因素，兼顧次要因素，建立層次分明的公路工程材料試驗檢測影響因素指標(biāo)體系。

2.1.5 定性與定量相結(jié)合

為保證公路工程材料試驗檢測影響因素確定的準(zhǔn)確性，應(yīng)采取定性與定量相結(jié)合的分析方法，保證計算結(jié)果更直觀、易懂。

2.2 影響因素指標(biāo)的確定

公路工程實施過程中，主要是針對所使用原材料及由原材料混合而成的材料進(jìn)行試驗檢測，本文主要采用文獻(xiàn)查閱、專家分析、試驗檢測調(diào)查等方法對公路工程材料試驗檢測的影響因素進(jìn)行分析。通過采用文獻(xiàn)查閱的方法，可以得到公路工程材料試驗檢測的影響因素指標(biāo)，主要包括儀器設(shè)備、文件、數(shù)據(jù)、試驗方法、試驗人員、管理制度、管理體系。通過采用專家分析的方法，可以得到公路工程材料試驗檢測的影響因素指標(biāo)，主要包括試驗人員、儀器設(shè)備、試驗方法、環(huán)境影響、管理體系。通過采用試驗檢測調(diào)查的方法，可以得到公路工程材料試驗檢測的影響因素指標(biāo)，主要包括儀器設(shè)備、數(shù)據(jù)記錄和處理、試驗方法、試驗人員、環(huán)境影響。通過采用以上3種不同方法，得到公路工程材料試驗檢測的影響因素指標(biāo)，對其進(jìn)行分析總結(jié)，并結(jié)合實際情況得到材料試驗檢測影響因素指標(biāo)，主要包括檢測人員、儀器設(shè)備、試驗方法、試驗數(shù)據(jù)、試驗環(huán)境、試驗材料[4]。

3 公路工程材料試驗檢測影響因素研究

3.1 公路工程材料試驗檢測影響因素指標(biāo)評價體系的建立

根據(jù)公路工程材料試驗檢測影響因素的分析研究，可以將公路工程材料試驗檢測影響因素指標(biāo)評價體系分為3層：目標(biāo)層（公路工程材料試驗檢測影響因素）、準(zhǔn)則層（檢測人員、儀器設(shè)備、試驗方法、試驗數(shù)據(jù)、試驗環(huán)境）、C層（措施層）。公路工程材料試驗檢測影響因素指標(biāo)評價體系見表2[5]。

3.2 公路工程材料試驗檢測影響因素研究過程

3.2.1 層次結(jié)構(gòu)分析模型的構(gòu)建

通過公路工程材料試驗檢測影響因素指標(biāo)評價體系的構(gòu)建，可以建立如圖1所示的層次分析結(jié)構(gòu)[5]。

3.2.2 構(gòu)造判斷矩陣

構(gòu)造判斷矩陣指通過建立矩陣將公路工程材料試驗檢測影響因素上下兩層因素的關(guān)系進(jìn)行比較的過程，進(jìn)而確定下層因素在上層因素中所占的權(quán)重。通過建立公路工程材料試驗檢測影響因素指標(biāo)評價體系，可知公路工程材料試驗檢測影響因素指標(biāo)評價體系共包括5個基本因素（B1、B2、B3、B4、B5），每一層因素會對上一層目標(biāo)產(chǎn)生影響。通常我們很難直接確定5個因素對目標(biāo)的影響程度，所以每次取2個因素進(jìn)行比較，用bij表示Bi和Bj對上層目標(biāo)的影響比，用矩陣B=（bij）m×n表示比較結(jié)果，把矩陣B稱為對比矩陣，bij的特點為bij>0，bji=1/mij。將每個影響因素的下層影響因素與上層影響因素進(jìn)行對比可得矩陣B=（bij）m×n，得到矩陣B之后采用專家1～9標(biāo)度法，可得以下公路工程材料試驗檢測影響因素指標(biāo)評價體系判斷矩陣[5]。

B=B1/B1 B1/B2 B1/B3 B1/B4 B1/B5B2/B1 B2/B2 B2/B3 B2/B4 B2/B5B3/B1 B3/B2 B3/B3 B3/B4 B3/B5B4/B1 B4/B2 B4/B3 B4/B4 B4/B5B5/B1 B5/B2 B5/B3 B5/B4 B5/B5

公路工程材料試驗檢測影響因素指標(biāo)評價體系判斷矩陣中，各元素值表示了影響公路工程材料試驗檢測結(jié)果準(zhǔn)確性因素相對重要的程度，通過采用數(shù)字1～9及其倒數(shù)1，1/2，…1/9作為影響因素重要性評價的方法對各指標(biāo)進(jìn)行評價，見表3[5]。

3.2.3 確定權(quán)重向量及最大特征值

權(quán)重確定的方法包括行、列正規(guī)化、方根及特征向量等方法，本文采用方根法對公路工程材料試驗檢測影響因素判別矩陣的λmax及相應(yīng)的特征向量進(jìn)行計算，計算過程如下[5]。

①計算公路工程材料試驗檢測影響因素判斷矩陣中各行元素的乘積：

B=■bij（i=1，2，…，n）

②求公路工程材料試驗檢測影響因素判斷矩陣Bij的n次方根：Wi=B■■。

③對公路工程材料試驗檢測影響因素判斷矩陣Bij的n次方根進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，求各分量的近似值：Wi=Wi /■Wj

通過以上步驟計算，可以得到權(quán)重向量W=（W1，W2，W3，W4，W5）T。

④最大特征值的確定：λmax=■■■

3.2.4 進(jìn)行一致性檢驗[5]

通過以上計算過程，可以得到公路工程材料試驗檢測影響因素判斷矩陣的最大特征值和特征向量，為了提高計算結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)對比較矩陣進(jìn)行一致性檢驗，具體檢驗方法如下。

一致性比率（CR）=一致性指標(biāo)（CI）/一致性指標(biāo)（RI）

一致性比率（CR）評價見表4。在一致性比率（CR）計算過程中涉及的一致性指標(biāo)（CI、RI）計算過程如下。

一致性評價指標(biāo)（CI）：CI=■，當(dāng)λmax=n，CI=0時判斷矩陣完全一致。CI值越大，矩陣的不一致程度越大。

一致性評價指標(biāo)（RI）的確定過程：對于固定的N構(gòu)造正反矩陣，先計算正反矩陣的一致性指標(biāo)CI，然后將巨大樣本中的一致性評價指標(biāo)CI平均值作為隨機(jī)一致性評價指標(biāo)RI的數(shù)值，最后通過對隨機(jī)一致性指標(biāo)RI取值表的查取進(jìn)行確定，見表5。

通過以上計算步驟，可以確定影響公路工程材料試驗檢測結(jié)果準(zhǔn)確性各因素的相對重要程度，為公路工程材料試驗檢測影響因素的控制提供輔助。

4 結(jié)語

本文從公路工程材料試驗檢測角度出發(fā)，首先介紹了公路工程材料試驗檢測的概念、內(nèi)容及4M1E管理因素，為公路工程材料試驗檢測影響因素的研究提供了理論基礎(chǔ)；其次，對公路工程材料試驗檢測影響因素指標(biāo)確定的原則及過程進(jìn)行分析；最后，采用層次分析法對公路工程材料試驗檢測的影響因素指標(biāo)進(jìn)行定量分析，以確定公路工程材料試驗檢測各影響因素的相對重要程度。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]解先榮.公路水運(yùn)工程試驗檢測專業(yè)技術(shù)人員職業(yè)資格考試用書——公共基礎(chǔ)[M].北京：人民交通出版社，2016.

[2]孫睿.高速公路工程試驗檢測管理信息系統(tǒng)研究[D].廣州：廣東工業(yè)大學(xué)，2014.

[3]藺全定.公路試驗檢測設(shè)備發(fā)展趨勢與對策淺析[J].科技視界，2016，43（6）：200.

[4]高傳東.公路工程試驗檢測數(shù)據(jù)的影響因素分析[J].課程教育研究，2015（12）：249-250.

[5]杜志鵬.安全掙值法在建筑工程施工安全管理中的應(yīng)用研究[D].長春：吉林建筑大學(xué)，2015.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]