建筑工程試驗檢測結(jié)果的誤差分析及控制措施

緱志云 甘肅振達順航工程檢測有限公司助理工程師

建筑工程不僅是建造各種高樓，也包括設(shè)計建筑的各種電線、水管和需要安裝的設(shè)備。在對建筑進行構(gòu)建的過程中，需要對房屋進行實地考察、合理規(guī)劃和安排工人施工等，而建筑工程試驗就是在工程進行過程中，考察工程的施工質(zhì)量。當(dāng)工程中出現(xiàn)失誤時，能夠及時提出有效的整改措施，避免造成更大的經(jīng)濟損失[1]。在理論上，試驗檢測是較為規(guī)范的檢測方法，但是試驗結(jié)果會出現(xiàn)不可避免的誤差，如何有效地控制誤差是當(dāng)前研究的重點。

1 建筑工程試驗檢測結(jié)果的誤差分析

1.1 誤差分類

1.1.1 系統(tǒng)誤差

系統(tǒng)誤差是指在試驗條件不變的情況下，對一個特定物體進行試驗時產(chǎn)生的誤差。系統(tǒng)誤差是定值，誤差的結(jié)果總是穩(wěn)定在真實結(jié)果的一側(cè)或者按照一定的規(guī)律進行改變。系統(tǒng)誤差的規(guī)律性強，并且是可以測量的。對于系統(tǒng)誤差而言，可以通過提高質(zhì)量的方式減少系統(tǒng)誤差。在一些試驗中，系統(tǒng)誤差是由試驗人員造成的[2-4]。

1.1.2 過失誤差

過失誤差主要是由工作人員在工作中出現(xiàn)失誤導(dǎo)致的，故也稱為“差錯”。這種差錯是由于測量者的不專業(yè)、不認真導(dǎo)致的，所以是可以杜絕的。例如，讀取數(shù)據(jù)的錯誤、記錄結(jié)果的錯誤、測量的結(jié)果不準確都是過失錯誤。這種誤差是可以通過反復(fù)檢查結(jié)果、加強對測量者的監(jiān)督、提高操作者的業(yè)務(wù)能力、增強相關(guān)工作人員的責(zé)任心等措施避免的。

1.1.3 隨機誤差

在日常生活中，隨機誤差也稱為“偶然誤差”和“不定誤差”。這種誤差并不是由操作者和儀器造成的，而是由試驗過程中的一些不確定因素導(dǎo)致的，因此無法進行預(yù)判和測量，與系統(tǒng)誤差和過失誤差有很大的區(qū)別。無論試驗儀器的精密度有多高，都無法避免產(chǎn)生隨機誤差。造成隨機誤差的原因也是不確定的，不受控制。隨機誤差具有明顯的特征：

第一，在試驗中出現(xiàn)的概率很大；

第二，具有對稱性，在不同方向的誤差出現(xiàn)的機會是相等的；

第三，誤差值是有限的，誤差值較大的概率較??；

第四，由于在不同方向上出現(xiàn)的概率相等，通過獲取在相同條件下的多次試驗結(jié)果，然后取平均值，可以減小隨機誤差對試驗的影響。

1.2 誤差產(chǎn)生的原因

產(chǎn)生系統(tǒng)誤差、過失誤差和隨機誤差的原因是不相同的，下面分別詳細介紹產(chǎn)生這3種誤差的原因。

1.2.1 測量設(shè)備的誤差

測量儀器并不可能完全達到試驗所要求的測量精度，在制造測量儀器的過程中也存在制造誤差。這種由測量儀器造成的誤差是有同一傾向性的，每一次測量的誤差在方向和大小上不發(fā)生變化，所以由測量設(shè)備產(chǎn)生的誤差是系統(tǒng)誤差。

1.2.2 測量方法的誤差

在試驗時是按照理論進行實踐，但是不可能在理論要求的完美條件下進行試驗，只能在一定程度上接近試驗的理論要求，從而這些微小的偏差會導(dǎo)致結(jié)果產(chǎn)生誤差。在使用計算公式進行計算時，雖然計算公式計算出來的結(jié)果是確定的，但是公式本身就存在一定的不準確性，所以結(jié)果也存在一定的誤差。

這兩種情況產(chǎn)生的誤差也都存在一定的確定性，是可以被認知的，所以也是系統(tǒng)誤差[5-7]。

1.2.3 操作人員自身造成的誤差

不同的操作人員對于同一個試驗有不同的理解方式，就會得出不同的試驗結(jié)果。測量人員有時候也會有自己的讀數(shù)習(xí)慣，所以測量結(jié)果也只是近似于實際值。這種誤差存在一定的穩(wěn)定性，是系統(tǒng)誤差[8]。過失誤差是由試驗人員的疏忽造成的，會導(dǎo)致試驗結(jié)果偏離實際值。雖然過失誤差沒有規(guī)律，但是由于過失誤差會偏離真實的測量結(jié)果，所以要盡量避免出現(xiàn)過失誤差。

1.2.4 許多不可預(yù)判的因素造成的誤差

隨機誤差產(chǎn)生的原因比較繁雜，不考慮系統(tǒng)誤差的前提下，反復(fù)進行同一個試驗，得到的結(jié)果也不相同，因為仍然會有許多不可預(yù)判的因素會干擾試驗。隨機誤差中包括試驗誤差和抽樣誤差。試驗誤差是指不考慮系統(tǒng)誤差的前提下，反復(fù)進行同一個試驗產(chǎn)生的誤差，在建筑工程中，這種誤差較為常見。抽樣誤差是指對于測量物體只是這一類物體中的一個，所以以一個物體的測量結(jié)果代表一類物體的整體測量結(jié)果，是不準確的，這種情況所產(chǎn)生的誤差稱為抽樣誤差。

2 控制誤差的措施

在建筑工程試驗中，常見的誤差分析有系統(tǒng)性誤差分析、過失性誤差分析以及偶然性誤差分析，也會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差、過失誤差和隨機誤差，可以通過減少試驗結(jié)果的誤差來提高建筑工程的質(zhì)量。下面針對建筑工程試驗結(jié)果的3種誤差提出避免3種誤差的相關(guān)控制措施。

2.1 避免系統(tǒng)誤差的措施

建筑工程的檢測中出現(xiàn)系統(tǒng)性誤差的概率極高，這種誤差有著隱性的規(guī)律，通過其規(guī)律進行分析可以有效地減少系統(tǒng)性誤差的產(chǎn)生。在檢測過程中所使用的檢測方法以及檢測條件不穩(wěn)定等因素都會產(chǎn)生系統(tǒng)性誤差，系統(tǒng)性誤差可分為變化系統(tǒng)誤差和固定系統(tǒng)誤差，變化系統(tǒng)誤差主要是受外界不可抗力影響產(chǎn)生的，施工現(xiàn)場的溫度、濕度以及氣候條件等都會影響檢測，繼而造成誤差；而固定系統(tǒng)誤差則偏向于人為原因，例如在實驗過程中人工采集的數(shù)據(jù)會與理論中對應(yīng)的數(shù)據(jù)存在差異。避免系統(tǒng)誤差的措施主要有：

2.1.1 采用精密度高的測量儀器

雖然采用高精密度的測量設(shè)備不可能完全避免測量誤差，但是使用更加科學(xué)、更加精確的儀器，會從根源上減少因儀器設(shè)備造成的測量誤差。

2.1.2 保證試驗的條件

在試驗過程中，應(yīng)盡量創(chuàng)造試驗進行的條件，滿足試驗的要求，不能將在惡劣試驗環(huán)境下得到的試驗結(jié)果作為結(jié)論，要保證試驗結(jié)果的有效性。

2.1.3 統(tǒng)一試驗規(guī)則

過失性誤差主要是人為原因造成的，此類誤差也被稱為粗差。最常見的就是日常的檢測過程中，檢測人員的粗心或敷衍，這種過失性誤差最直接的影響就是造成了勞動力的浪費，得不到實質(zhì)性的幫助，該類誤差需要針對檢測人員進行處理。針對過失誤差，應(yīng)該對相關(guān)的操作人員進行嚴格培訓(xùn)，不斷增強相關(guān)測量人員的責(zé)任心，提高他們對試驗的重視程度。同時，應(yīng)該制定合理的監(jiān)督機制，當(dāng)試驗中由于操作人員出現(xiàn)失誤造成試驗失敗，要讓相關(guān)負責(zé)人承擔(dān)結(jié)果[9-11]。

2.2 避免隨機誤差的措施

在進行常見建材的檢測過程中，由于自然界中很多微小的因素是不斷變化的，因此會產(chǎn)生偶然性誤差。通常情況下，建材檢測設(shè)備由于摩擦間隙不規(guī)則而導(dǎo)致的誤差、檢測人員對末尾數(shù)的舍取、及其設(shè)備的電壓不穩(wěn)以及其他等環(huán)境因素造成的誤差都是偶然性誤差。偶然性誤差是很難避免的，但是符合正態(tài)分布規(guī)律，因此可以對這些誤差盡可能地進行修正，將誤差控制到最小。

2.2.1 制定嚴格的檢測標(biāo)準

在得到試驗結(jié)果后，仍需要對試驗將結(jié)果進行嚴格的檢測、復(fù)查，因為試驗可能會因為過失誤差或者試驗環(huán)境的變化，造成試驗結(jié)果出現(xiàn)誤差，所以首先要確保試驗數(shù)據(jù)的準確性。在試驗過程中，應(yīng)保證試驗環(huán)境的合理性，并配備更加科學(xué)、精密度更高的儀器設(shè)備，監(jiān)督測量人員的操作流程，減少因不專業(yè)造成的失誤，最后確保試驗結(jié)果的真實性。在試驗過程中，每一個環(huán)節(jié)都應(yīng)該擁有統(tǒng)一的檢測標(biāo)準，從而才能保證試驗結(jié)果的真實性。

2.2.2 改善試驗環(huán)境

偶然誤差一般是無法預(yù)測的，由試驗環(huán)境變化導(dǎo)致反復(fù)進行試驗得到的結(jié)果是不同的，所以應(yīng)盡量在良好的試驗環(huán)境中進行試驗，能夠得到相似的結(jié)果。

2.2.3 增加試驗次數(shù)

因為隨機誤差具有不可認知的特點，所以并不能直接消除隨機誤差，但可以取多次試驗結(jié)果的平均值作為試驗結(jié)果，可以減小隨機誤差對試驗的影響。在進行試驗的過程中，需要對每一個環(huán)節(jié)進行有效監(jiān)督，通過這些有效的措施，可以在一定程度上提高試驗結(jié)果的精度。

3 結(jié)語

在我國的建筑工程建設(shè)中，比較重要的一項工作就是對建筑工程進行試驗和檢測，但是檢測過程中會受到很多因素的影響，從而就會使得檢測的結(jié)果出現(xiàn)誤差。如果這種誤差得不到有效控制，就有可能會給整個工程的施工質(zhì)量帶來十分不利的影響，所以必須采取積極的控制措施減小誤差，從而為施工的順利進行奠定良好的基礎(chǔ)。本文主要分析了建筑工程試驗檢測結(jié)果的誤差分析及控制措施，以供參考。