公路工程材料试验检测影响因素的研究

陆力碧

【摘 要】公路工程材料试验检测是保障公路工程施工质量的重要措施，如何有效确定及控制公路工程材料试验检测影响因素引起各公路工程建设单位的关注和重视。文章通过对公路工程材料试验检测过程中各影响因素评价体系的建立，采用层次分析方法对公路工程材料试验检测影响因素的相对重要程度进行确定，以期为公路工程材料试验检测影响因素的控制提供借鉴。

【关键词】公路工程；材料；试验检测；影响因素

【中图分类号】X734 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2018）09-0134-04

1 公路工程材料试验检测概述

1.1 公路工程材料试验检测的概念

公路工程材料试验检测指具有国家法定资格的试验检测主体，依据国家和地方各项标准、规范的要求，对公路工程使用材料的性能进行检验试验的过程。其中，公路工程试验检测的主体分为检测机构和专业人员两个方面。检测机构主要指具有法定资格的检验试验机构对公路工程材料进行检验并为其检测结果承担法律责任的机构。专业人员指从事公路工程材料检测的具体工作人员，其应具有相应检测技能并通过国家组织专业技能考试，取得职业资格证书[1]。

1.2 公路工程材料试验检测内容

公路工程材料试验检测具有检测项目多、室内操作、参与人员较少等特点，其所需检测的材料主要包括集料、土工合成材料、水泥、水、沥青等。各材料试验检测内容见表1[2]。

1.3 公路工程材料试验检测4M1E分析

4M1E（人、机、料、法、环）是公路工程材料试验检测过程中的主要管理要素，是试验检测单位具有相应检测等级的直观表现，应全面准确地对4M1E管理要素进行分析[3]。

1.3.1 人员管理

公路工程试验检测人员是通过国家组织的职业资格考试、取得相应职业资格证书，依据公路工程检测技术规范和标准从事公路工程材料试验检测的相关人员。公路工程试验检测人员主要技术职责包括对工程项目所使用的各项需检测试验材料进行检验、承担业务范围内的试验检测工作并出具试验检测报告，对项目所采用的新材料、新技术进行试验检测等。

1.3.2 仪器设备管理

为保证公路工程材料试验检验结果的准确性、可靠性，应由具有一定资格的仪器检测单位对仪器设备定期进行管理维护。在仪器维护过程中应从技术可行性和经济合理性两个方面进行考虑，根据企业实际情况和检测机构的资质、信誉等条件，综合选择试验检测设备维护单位，以保证公路工程试验检测设备得以有效维护保养。

1.3.3 材料管理

公路工程材料采购需严格按照国家规定的技术标准进行，所采购的材料不仅应满足质量标准要求，同时应满足工程实际施工需求。材料采购完成之后，应对材料的品种、规格、数量及质量证明文件等进行严格的质量验收，以保证进场材料满足质量标准要求。材料进场验收合格后，应按照不同材料的特性进行材料仓储工作，以保证材料的使用性。

1.3.4 试验检测相关依据

公路工程试验检测相关依据主要包括法律法规和标准规范两类。法律法规主要指由国家行政、质量监督管理机构所颁布用以规范试验检测行为，保证试验检测工作行业的规范性。标准、规范主要指国家标准和行业标准，具体包括试验检测操作方法、步骤、要求及判定依据等内容。

1.3.5 试验检测环境控制

试验检测环境控制主要包括试验过程环境温度、湿度，作业环境及材料样品储存环境。在材料试验检测过程中，环境温度、湿度、作业环境及材料样品储存环境等因素发生细微的变化都会对试验结果产生影响，导致试验结果失真，进而导致材料试验工作失败，因此在材料试验检测过程中应严格控制材料的试验检测环境，减少材料试验检测偏差。

2 公路工程材料试验检测影响因素指标的确定

通过对公路工程材料试验检测概念、内容及试验检测中4M1E影响因素的分析，采用相关方法对公路工程材料试验检测影响因素指标进行确定[3]。

2.1 影响因素指标确定原则

公路工程材料试验检测影响因素指标确定过程应该遵循以下基本原则。

2.1.1 科学性

材料试验检测工作具有很强的专业性，在进行公路工程材料试验检测影响因素指标确定时，应遵循科学严谨、实事求是的原则，客观事实地对公路工程材料试验检测影响因素指标进行分析与研究。

2.1.2 整体性

在公路工程实施过程中，使用的材料大多需要进行试验检测，应正确区分不同材料的性质，了解不同材料间的差别，站在整体的高度进行统一分析，准确反映不同材料试验检测的影响因素。

2.1.3 可操作性

为保证公路工程材料试验检测影响因素分析的准确性，在构建所需检测材料的影响指标体系时，应注意其可操控性，指标体系应全面概括检测材料各方面的影响因素，具有科学、全面、符合实际等性质，进而使评价数据更为准确。

2.1.4 重点性

公路工程材料试验检测影响因素指标确定时需要分析的影响因素众多，为了更快速、准确地获得所需数据，应抓住重点影响因素，兼顾次要因素，建立层次分明的公路工程材料试验检测影响因素指标体系。

2.1.5 定性与定量相结合

为保证公路工程材料试验检测影响因素确定的准确性，应采取定性与定量相结合的分析方法，保证计算结果更直观、易懂。

2.2 影响因素指标的确定

公路工程实施过程中，主要是针对所使用原材料及由原材料混合而成的材料进行试验检测，本文主要采用文献查阅、专家分析、試验检测调查等方法对公路工程材料试验检测的影响因素进行分析。通过采用文献查阅的方法，可以得到公路工程材料试验检测的影响因素指标，主要包括仪器设备、文件、数据、试验方法、试验人员、管理制度、管理体系。通过采用专家分析的方法，可以得到公路工程材料试验检测的影响因素指标，主要包括试验人员、仪器设备、试验方法、环境影响、管理体系。通过采用试验检测调查的方法，可以得到公路工程材料试验检测的影响因素指标，主要包括仪器设备、数据记录和处理、试验方法、试验人员、环境影响。通过采用以上3种不同方法，得到公路工程材料试验检测的影响因素指标，对其进行分析总结，并结合实际情况得到材料试验检测影响因素指标，主要包括检测人员、仪器设备、试验方法、试验数据、试验环境、试验材料[4]。

3 公路工程材料试验检测影响因素研究

3.1 公路工程材料试验检测影响因素指标评价体系的建立

根据公路工程材料试验检测影响因素的分析研究，可以将公路工程材料试验检测影响因素指标评价体系分为3层：目标层（公路工程材料试验检测影响因素）、准则层（检测人员、仪器设备、试验方法、试验数据、试验环境）、C层（措施层）。公路工程材料试验检测影响因素指标评价体系见表2[5]。

3.2 公路工程材料试验检测影响因素研究过程

3.2.1 层次结构分析模型的构建

通过公路工程材料试验检测影响因素指标评价体系的构建，可以建立如图1所示的层次分析结构[5]。

3.2.2 构造判断矩阵

构造判断矩阵指通过建立矩阵将公路工程材料试验检测影响因素上下两层因素的关系进行比较的过程，进而确定下层因素在上层因素中所占的权重。通过建立公路工程材料试验检测影响因素指标评价体系，可知公路工程材料试验检测影响因素指标评价体系共包括5个基本因素（B1、B2、B3、B4、B5），每一层因素会对上一层目标产生影响。通常我们很难直接确定5个因素对目标的影响程度，所以每次取2个因素进行比较，用bij表示Bi和Bj对上层目标的影响比，用矩阵B=（bij）m×n表示比较结果，把矩阵B称为对比矩阵，bij的特点为bij>0，bji=1/mij。将每个影响因素的下层影响因素与上层影响因素进行对比可得矩阵B=（bij）m×n，得到矩阵B之后采用专家1～9标度法，可得以下公路工程材料试验检测影响因素指标评价体系判断矩阵[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

公路工程材料试验检测影响因素指标评价体系判断矩阵中，各元素值表示了影响公路工程材料试验检测结果准确性因素相对重要的程度，通过采用数字1～9及其倒数1，1/2，…1/9作为影响因素重要性评价的方法对各指标进行评价，见表3[5]。

3.2.3 确定权重向量及最大特征值

权重确定的方法包括行、列正规化、方根及特征向量等方法，本文采用方根法对公路工程材料试验检测影响因素判别矩阵的λmax及相应的特征向量进行计算，计算过程如下[5]。

①计算公路工程材料试验检测影响因素判断矩阵中各行元素的乘积：

B=■bij（i=1，2，…，n）

②求公路工程材料试验检测影响因素判断矩阵Bij的n次方根：Wi=B■■。

③對公路工程材料试验检测影响因素判断矩阵Bij的n次方根进行标准化，求各分量的近似值：Wi=Wi /■Wj

通过以上步骤计算，可以得到权重向量W=（W1，W2，W3，W4，W5）T。

④最大特征值的确定：λmax=■■■

3.2.4 进行一致性检验[5]

通过以上计算过程，可以得到公路工程材料试验检测影响因素判断矩阵的最大特征值和特征向量，为了提高计算结果的准确性，应对比较矩阵进行一致性检验，具体检验方法如下。

一致性比率（CR）=一致性指标（CI）/一致性指标（RI）

一致性比率（CR）评价见表4。在一致性比率（CR）计算过程中涉及的一致性指标（CI、RI）计算过程如下。

一致性评价指标（CI）：CI=■，当λmax=n，CI=0时判断矩阵完全一致。CI值越大，矩阵的不一致程度越大。

一致性评价指标（RI）的确定过程：对于固定的N构造正反矩阵，先计算正反矩阵的一致性指标CI，然后将巨大样本中的一致性评价指标CI平均值作为随机一致性评价指标RI的数值，最后通过对随机一致性指标RI取值表的查取进行确定，见表5。

通过以上计算步骤，可以确定影响公路工程材料试验检测结果准确性各因素的相对重要程度，为公路工程材料试验检测影响因素的控制提供辅助。

4 结语

本文从公路工程材料试验检测角度出发，首先介绍了公路工程材料试验检测的概念、内容及4M1E管理因素，为公路工程材料试验检测影响因素的研究提供了理论基础；其次，对公路工程材料试验检测影响因素指标确定的原则及过程进行分析；最后，采用层次分析法对公路工程材料试验检测的影响因素指标进行定量分析，以确定公路工程材料试验检测各影响因素的相对重要程度。

参 考 文 献

[1]解先荣.公路水运工程试验检测专业技术人员职业资格考试用书——公共基础[M].北京：人民交通出版社，2016.

[2]孙睿.高速公路工程试验检测管理信息系统研究[D].广州：广东工业大学，2014.

[3]蔺全定.公路试验检测设备发展趋势与对策浅析[J].科技视界，2016，43（6）：200.

[4]高传东.公路工程试验检测数据的影响因素分析[J].课程教育研究，2015（12）：249-250.

[5]杜志鹏.安全挣值法在建筑工程施工安全管理中的应用研究[D].长春：吉林建筑大学，2015.

[责任编辑：陈泽琦]