工程地质计算机应用

工程地质计算机应用 2009年第3期 总55期

Excel 在室内土工试验中的应用研究

王娟华 苏弦 谢剑勇

(核工业柳州工程勘察院，广西 柳州 545005)

【摘要】充分利用 Excel 的各种功能处理土工试验数据能达到全自动计算。本文简要介绍了土工常规、胀缩性、

颗粒分析、渗透试验在表格设计时的函数应用，详细介绍了含水率和液塑限试验的超差判断、密度的异常数据处

理和液塑限土类定名、颗粒分析试验的土类判断等，并通过研究，在直剪试验采用了定义名称的函数功能以简化

压力输入；比重试验中的比重瓶校正采用了计算校正法；颗粒分析试验求曲线上的任意点时，采用直线求值，再

用窗体控件调节功能将点调至曲线上。同时，采用将已知参数建表，尽量采用单元格引用减少重复输入，可以避

免人工输入错误，还能实时更新。

【关键词】Excel ；函数；土工试验

1 前言

Excel 电子表格功能强大，广泛应用于各行各业的数据处理，对数据多、计算量大、计算过程复杂的

试验来说尤其方便，应用 EXCEL 函数一步就能轻松取得原本需要很多计算步骤才能获得的结果。EXCEL

电子表格制图精度高，由图表生成的关系曲线和数据准确度高，通过图表能求得与计算结果一致的值，相

对于人工作图求值具有不可比拟的优势。

土工试验数据处理有专业的软件，因其成本高，更多单位采用普及面大且较易获得的 EXCEL 电子表

格来处理土工试验数据，而 EXCEL 在土工试验领域的函数和图表也已日趋完善，因此，研究 EXCEL 用

于室内土工试验数据的处理和计算，研究如何巧用 EXCEL 的各项功能简化计算过程，使数据处理达到全

自动化，具有相当的经济实用价值。

用 EXCEL 处理土工试验数据要达到计算全自动化，首先应将所有标准参数、校准校正用数据、与计

算有关的仪器设备数据建表，如环刀号、环刀质量、压缩仪器的变形校正值、不同温度下水的密度和动力

粘滞系数、土粒相对密度校正值、温度校正值等等。其次要对相关试验原理比较熟悉，如比重的计算校正

法等。然后尽量套用 EXCEL 函数，使用嵌套函数，简化计算，同时对一些特别函数要熟悉使用方法。建

议在同一工作表里建立所有试验表格和成果表，同一参数采用直接引用单元格的方法，不重复输入。

2 部分土工试验电子表格的设计

2.1 含水率试验

该试验数据计算比较简单，关键是含水率超差的判断上，用 ABS 函数计算含水率差值的绝对值，

AVERAGE 函数计算平均含水率，逻辑与(AND )判断条件参数是否同时满足，逻辑或(OR )判断条件

参数中的一个是否满足，上述四个函数同时与条件函数 IF 组合进行含水率超差判断，如：

“=IF(OR(AND(AVERAGE(I2:I3)>=40,ABS(I2-I3)>2),AND(AVERAGE(I2:I3)<40,ABS(I2-I3)>1)),"超差

",AVERAGE(I2:I3)) ”式中 I2 和 I3 为两次平行测定的含水率单元格地址，“超差”改为“ABS(I2-I3)”可显示差

值。

2.2 密度试验

首先要将环刀号和环刀质量建表，用函数 VLOOKUP 根据环刀号调取环刀质量。该试验一般取四个环

刀样进行密度计算，设计表格时一般留四行作密度计算，有时因各种原因可能取不到四个环刀样。计算平

均密度的时候，就用 COUNT 函数对环刀号单元格统计计数， OFFSET 函数提取密度数组，用AVERAGE

函数计算平均密度。

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设计表格时，用公式计算的单元格可用条件函数 IF 控制单元格的示值，判断环刀号单元格是否为空，

如为空则返回空格，相应没有环刀号的那行单元格都将显示为空，从而表格显得美观，不杂乱。

如果想对异常数据进行判断处理，可用 STDEV 函数计算标准差， 用 OFFSET 函数、COUNT 函数组

合提取密度数组，用 MAX 函数和MIN 函数分别求得密度数组中的最大值和最小值，用ABS