基樁完整性定量軟件匯報報告三

表面波采集與分析軟件

SWCT操作說明采集設(shè)置（I）采集設(shè)置Rsm24FD使用道數(shù)：2~4調(diào)整測點位置觸摸屏輸數(shù)采集設(shè)置（II）選擇設(shè)置，即可進入采集設(shè)置。采樣間隔：（100~300）D，D為道距；采樣長度：一般取1K；延遲點數(shù)：缺省為-64，可不改動；觸發(fā)模式：取最靠近振源的通道。通訊接口：可以自動搜索計算機通訊接口；濾波頻率：根據(jù)實驗感興趣的頻率范圍而定，一般小于1000Hz。道距：測點之間的距離；偏移距：振源與最靠近振源測點之間距離。24FD通道：取2~4。剖面描述：描述測量的剖面；測點位置：通過圖形來改變測點的位置。在軟件開始運行時測點的位置根據(jù)道距、偏移距計算，以后均以調(diào)整后的位置為準(zhǔn)。觸摸屏：對一體化儀器，無鍵盤，選擇觸摸屏，可通過軟件設(shè)計的按鍵輸入?yún)?shù)。測點位置調(diào)整（I）點擊圖標(biāo)修改坐標(biāo)鍵盤方式修改坐標(biāo)測點位置調(diào)整（觸摸屏）（II）點擊按鈕測點位置調(diào)整（III）點擊圖中的傳感器小圖案，就會彈出輸入?yún)?shù)框，輸入待調(diào)整的距離。一般從最遠的測點開始。若是觸摸屏方式，就會彈出一組數(shù)字按鍵，點擊按鍵。確認后按“確定”。當(dāng)輸入有誤時，通過“C”、“BACK”來清除、修改。采集、顯示（I）不同剖面頻散文件欄有關(guān)采集參數(shù)采集設(shè)置打開文件夾疊加選擇半波分析數(shù)據(jù)存儲坐標(biāo)調(diào)整刪除當(dāng)前頻散顯示時域曲線采集、顯示（II）當(dāng)只有兩個測試通道時，就會將相干、相位差、功率譜及相速度——波長曲線同時顯示。數(shù)據(jù)文件顯示數(shù)據(jù)文件盤文件夾文件格式*.rdn,*.dat顯示文件夾文件部分操作命令（I）命令按鈕：設(shè)置(M)：進入采樣設(shè)置;打開(O)：打開數(shù)據(jù)存放文件夾,文件在右側(cè)文件框顯示,點擊文件便可觀測分析結(jié)果;采樣(S):采樣,按“ESC”可中斷采樣;疊加:打勾選擇對采集信號進行疊加,以便消除隨機干擾信號,提高信噪比;

存儲(W):將測試的時域信號存儲,數(shù)據(jù)擴展名為*.rdn;

分析(C):對當(dāng)前所選擇的頻散曲線進行經(jīng)驗分析。

部分操作作命令（II）波長、相相速度：調(diào)整波波長、相相速度值值可改變變頻散曲曲線顯示示范圍。。點擊““波長””、“相相速度””標(biāo)題可可以確認認。固定顯示示：表示在在采集或或讀取文文件時，，頻散曲曲線顯示示范圍固固定不便便；刪除：點擊某某剖面頻頻散，該該剖面頻頻散曲線線為當(dāng)前前頻散，，可將其其刪除或或?qū)ζ溥M進行分析析。測試曲線線：當(dāng)有多多個測點點時，會會有多條條頻散曲曲線，勾勾中測試試曲線，，可顯示示時域測測試曲線線。圖片存儲：將測試曲線線或頻散陣列列存成*.bmp文件,*.bmp文件較大,可通過其它軟軟件將其轉(zhuǎn)換換成較小*.jpg文件。勾中測測試曲線，在在存儲的文件件名后加“_wave””,否則文件名后后加”_dis”。如輸入文件名名“SASW”,則測試曲線文文件名為“Sasw_wave.bmp”;頻散陣列為”Sasw_dis.bmp”信號處理(I)通道圖案可以對信號進進行放大、縮小、刪除、還原、著色等處理，點擊擊通道圖案，，取之為當(dāng)前前信號，刪除：刪除當(dāng)前信信號信號處理(II)根據(jù)面波走時時及面波能量量集中區(qū)域，，構(gòu)筑截取面面波窗口，來來消除干擾信信號。然后進進入頻散陣列列，就可得到到截取后的頻頻散。按鼠標(biāo)右鍵拖拖動，構(gòu)筑截截取窗口經(jīng)驗分析（I）頻散點加密、、刪除深度/波長比例關(guān)系系顯示鼠標(biāo)位置置對應(yīng)的波長長、相速度取消當(dāng)前剖面面經(jīng)驗分析（II）剖面:選擇剖面,就可用半波分分析方法對頻頻散數(shù)據(jù)進行行分析,在頻散曲線上選擇擇特征點,按下鼠標(biāo)右鍵鍵,這時就會在右右側(cè)出現(xiàn)柱狀狀埋深及相應(yīng)應(yīng)的剪切波速速圖。加密點：當(dāng)某些波長長范圍頻散點點稀疏時，可可用鼠標(biāo)點擊擊，即可添加加新的頻散點點；刪除點：當(dāng)某些波長長范圍部分頻頻散點異常時時，可用鼠標(biāo)標(biāo)點擊相應(yīng)的的頻散點，即即可刪除頻散散點；深度/波長：經(jīng)驗分析時時，常取深度/波長=0.5,即,半波分析,但實際未必合合適,深度/波長可取0.5~2/3。通過深度/波長比可調(diào)整整計算深度；；剖面取消：取消剖面，，重新進行分分析。SWCT操作介紹讀取數(shù)據(jù)文件件讀取數(shù)據(jù)文件件；顯示文件件記錄的有關(guān)關(guān)參數(shù)，如：：偏移距、測測點距離，等等。這些參數(shù)數(shù)可以修改。。數(shù)據(jù)曲線將數(shù)據(jù)曲線用用列陣形式顯顯示數(shù)據(jù)處理結(jié)果果依據(jù)記錄信號號條數(shù)，對信信號作互譜分分析或f—k域分析。一般般來說后者的的精度要高于于前者，但其其要求的數(shù)據(jù)據(jù)較多。數(shù)據(jù)選擇及干干擾切除選擇作互譜分分析（SASW）信號，同時可可對信號平均均切除窗和能量量窗信號間互譜分分析對選中的信號號作互譜分析析：相干曲線線；相位差；；功率譜頻散曲線構(gòu)筑筑自動或人工方方法展開折疊疊相位獲取頻頻散曲線頻散曲線校正正或光滑對頻散曲線校校正或光滑、、顯示波長—相速度、頻率—相速度及將當(dāng)當(dāng)前得到的頻頻散添加至頻頻散列。頻散曲線剖面面分析用近似分析或正正、反演分析析得到各條頻頻散曲線剪切切波速剖面。。添加、刪除頻頻散數(shù)據(jù)或改改變頻散數(shù)據(jù)據(jù)在頻散列中中位置。色彩設(shè)置自動或人工設(shè)設(shè)置剖面顏色色，以便使分分析結(jié)果達到到最佳顯示效效果。深度—剪切波速剖面面在通過近似分分析或正、反反演分析得到到各條頻散數(shù)數(shù)據(jù)的剪切波波速剖面后，，可以將速度度剖面用色彩彩表示。波長—相速度剖面由測線上不同同位置的波長長—相速度數(shù)據(jù),得到波長——相速度色彩剖面。頻率—相速度剖面由測線上不同同位置的頻率率—相速度數(shù)據(jù),得到頻率——相速度色彩剖面。F—k分析處理F—k分析可以得到到能量譜的等等值線，能量量最大值的等等值線與頻散散曲線對應(yīng)，，在圖的左右右兩半部移動動鼠標(biāo)可以看看出其對應(yīng)關(guān)關(guān)系。單條頻散數(shù)據(jù)據(jù)分析通過近似分析析或正、反演演分析得到剪剪切波速剖面面柱狀圖也可用色彩表表示其速度柱柱狀圖。瑞利波基本特特性瑞利波是一種種表面波，在在半無限體中中，它的能量量主要集中于于1/2波長范圍內(nèi)，，在點源作用用下，瑞利波波的能量占整整個表面波場場能量約2/3，P波占7%，SV波占26%。表面波隨深深度逐漸衰減減，質(zhì)點是以以橢圓形逆時時針運動，即即水平運動滯滯后于豎向運運動。半無限體瑞利利波質(zhì)點軌跡跡及

沿深度度振幅變化半無限體瑞利利波質(zhì)點軌跡跡及沿沿深度振幅幅變化動態(tài)模模擬圖半無限體中P、SV、R波波陣面振幅變化化表面測點水平、豎豎向位移瑞利波影響深度與與波長間關(guān)系瑞利波影響深度基基本上是一個波長長，波長越大（或或頻率越低）影響響深度越大。測點振源布置瞬態(tài)瑞利波測試主主要是利用兩測點點互相關(guān)分析,由兩測點互相關(guān)分分析得到兩測點間間相位差,由相位差可得到在在兩測點各頻率瑞瑞利波的走時差；；由道距D就可計算出相速度度，的單位是度。。為了保證瑞利波波能充分形成，要要求道距等于偏移移距。道距是指兩兩測點之間的距離離，偏移距是指振振源距最近測點的的距離。由于瑞利利波測試是利用測測點之間的時差，，因此，振源測點點必須在一條直線線上?；プV分析測試布置置震源、測點布置圖圖，一般取近震源源測點與震源距離離與測點間距相等等?，F(xiàn)場測試圖(一)現(xiàn)場測試圖(二)道距及偏移距共中心線數(shù)據(jù)篩選準(zhǔn)則

偏移距r（近測點）道距D（測點距）有效波長范圍Lysmer2.5λ<r//Heiseyλ/3<D<2λr=D0.5r<λ<3rSanchez-Salinero2λ<Dr=Dλ<0.5rRo?sset0.5λ<r<2λ0.5λ<D<λr<λ<2rGucunski&Woodsλ<D<4λr=Dr/4<λ<rTokimatsu(1992)r=2λD=0.5λ對數(shù)據(jù)沒作篩選Sheu2/3λ<rr=Dλ<3/2r振源小道距、小偏移距距要求高頻激振；；大道距、大偏移移距要求低頻激振振，其原理與低應(yīng)應(yīng)變完整性檢測非非常相似：樁體淺淺部完整性檢測用用高頻激振；樁體體深部完整性檢測測采用低頻激振。。激振頻率與激振振錘重量、與土體體的接觸面積以及及接觸面剛度有關(guān)關(guān)，錘重越大,接觸面越大,接觸面剛度越小,激振頻率越低。手手錘、大錘（8磅以上）、強夯落落錘均可作為激振振工具。接觸面剛剛度可以通過錘墊墊來改變，采用膠膠木、橡皮墊可降降低激振頻率，而而鋼塊墊可提高激激振頻率。由于墊塊面積大小會影影響瑞利波、P、SV波能量分配比例，，墊塊面積越大，，波場中瑞利波能能量分配比例越低低，因此，墊塊面面積不宜太大。激振設(shè)備組合錘錘墊傳感器瞬態(tài)瑞利波頻率成成份很豐富，淺層層測試以高頻成份份為主，深層測試試以低頻為主。這這就要求傳感器有有很寬的頻帶。測測試時，可采用不不同類型的傳感器器。高頻測試采用用高頻響應(yīng)傳感器器，如加速度計，，高速公路路面測測試就需這種傳感感器，由于道距較較小，瑞利波能量量較強，傳感器的的靈敏度不需很高高。低頻測試要求求低頻響應(yīng)好的速速度計，由于低頻頻測試道距、偏移移距較大，瑞利波波衰減明顯，要求求傳感器的靈敏度度較高（如重慶地地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的的CDJ-Z2.52.5赫茲垂直檢波器））。由于瑞利波測測試是對兩信號作作相位差分析，要要求測試傳感器頻頻響基本一致，在在測試之前，可將將兩傳感器放在一一處，在其附近敲敲擊，觀察其響應(yīng)應(yīng)一致性程度。傳感器安裝及連線線CDJ-Z2.5速度計傳感器與電纜連接接多測點采樣為了提高檢測效率率，測試可以布置置2個以上的測點，RSM-24FD儀器最多測點數(shù)可可以達到4個。分析時仍采用用互相關(guān)分析，即即只對兩測點數(shù)據(jù)據(jù)進行分析。分析析數(shù)據(jù)可以是任二二個測試數(shù)據(jù)的組組合，假設(shè)有幾個個測點，則二測點點有種組合，，當(dāng)當(dāng)n=3時，有3種可能組合，n=4時，有6種可能組合。不同同組合對應(yīng)的是不不同剖面頻散數(shù)據(jù)據(jù)。若是基于水平平均質(zhì)分層，這些些頻散數(shù)據(jù)是可以以迭加的。若場地地分層走向不是水水平而是傾斜或分分層走向無規(guī)律，，頻散數(shù)據(jù)不能迭迭加。兩點測試方方法所采用的振源源、測點布點原則則不再適用多點測測試。多點測試法不同測測點組合分析檢測信號質(zhì)量檢測信號的質(zhì)量高高低可通過兩信號號的相干值來反映映，相干值越大，，表示兩信號的相相干程度越高，最最大的相干值是1，相干值用來描述述兩測點某一頻率率成份來自同一振振源的程度。相干干值小于0.9的點一般應(yīng)丟棄。。測試信號、相干、、相位差、功率譜譜頻散點的篩選考慮到高頻瑞利波波衰減以及形成較較穩(wěn)定低頻瑞利波波所需的傳播距離離（指振源至近測測點，也即偏移距距）。由相位差計計算所得的頻散點點仍需篩選，目前前尚未有公認為頻頻散點篩選準(zhǔn)則。。一般認為0.5D<λ<3D。該篩選的定義是明明顯的，即波長小小于0.5D的瑞利波由于衰減減強烈，能量很小小，而波長大于3D的瑞利波，尚沒有有完全形成。數(shù)據(jù)疊加光滑由于每一道距只能能得到相應(yīng)區(qū)域的的有效頻散點，要要得到剖面的最終終頻散數(shù)據(jù)，需把把各道距得到的頻頻散數(shù)據(jù)進行疊加加、光滑，得到一一個頻率區(qū)域較大大的頻散數(shù)據(jù)。（（注意疊加時，必必須是同一剖面的的數(shù)據(jù)）不同道距正、反剖剖面頻散數(shù)據(jù)疊加加不同道距頻散點經(jīng)經(jīng)篩選后疊加信號平均疊加，正正、反方向敲擊為了消除干擾信號號，在同一錘擊點點，錘擊數(shù)次，然然后將信號迭加，，這樣做可消除隨隨機干擾信號；為為了消除分層傾斜斜變化造成的影響響，可在測試線正正、反兩方向進行行錘擊。將正、反反兩方向得到的頻頻散數(shù)據(jù)進行迭加加。采樣長度、采樣間間隔根據(jù)采樣定理，脈脈沖信號的最大頻頻率成份fmax應(yīng)小于奈斯特頻率率fＮ/2，，為采樣點時間間間隔，在淺層測測試中，由于脈沖沖高頻成份多，要要求較小，在深層層測試中脈沖低頻頻成份是主要的，，可以增大。瞬態(tài)態(tài)瑞利波分析是個個譜分析過程，根根據(jù)傅里葉原理，，頻率的分辨率，N為記錄的數(shù)據(jù)點數(shù)數(shù)量，增加采樣點點數(shù)量及時間間隔隔，可以提高頻率率分辨率。由可知知受頻率分辨率影影響，低頻域頻散散點M較少，高頻域頻散散點數(shù)相對較多。。提高頻率分辨率率有利于增加低頻頻區(qū)域的頻散點數(shù)數(shù)。頻散點沿波長分布布密度高頻域頻散點密集集高頻域頻散點稀疏疏信號分析窗口的選選擇在對測點信號進行行譜分析時，希望望信號中P波、SV波以及其它干擾信信號成分最小，若若不考慮分層界面面反射的P波、SV波，則信號中P波、SV波主要是沿表面?zhèn)鱾鞑サ闹边_波，干干擾信號主要來自自于后期的記錄信信號，通過對信號號的截取，可提高高信號中瑞利波成成份，削弱P、SV波及干擾信號的影影響。有效的分析信號的的提取提取有效的瑞利波信號勘探深度要增加勘探深度，，就要求激發(fā)的瑞瑞利波波長較長，，穿透深，由可知知波長不僅與頻率率有關(guān)，而且還與與該頻率處相速度度有關(guān)。頻率越小小，相速度越大，，激發(fā)的瑞利波穿穿透就越深。相速速度與場地分層剛剛度剖面有關(guān)，分分層剪切波越高，，瑞利波相速度就就越大，相應(yīng)瑞利利波穿透就越深。波長與勘探深度相速度—頻率曲線與

場地地參數(shù)關(guān)系影響相速度—頻率的場地參數(shù)主主要有分層剪切波波速、分層厚度、、縱波速、密度，，縱波速、密度對對相速度—頻率的影響較小，，主要影響參數(shù)是是分層剪切波速、、分層厚度。相速度—頻率曲線分析方法法相速度—頻率曲線分析方法法主要有半波（1/3波長）分析方法、、反演分析方法。。對分層剛度逐漸漸增加的場地，基基階振型瑞利波影影響是主要的。在在此情況下可近似似采用半波（1/3波長）分析，該方方法認為瑞利波能能量主要集中在1/2（或1/3）波長范圍內(nèi)（這這對基階振型來說說是滿足的），瑞瑞利波相速度是半半波（1/3波）內(nèi)各層的剪切切波速與厚度的加加權(quán)平均。反演分分析是基于水平分分層、介質(zhì)均勻假假設(shè)，由傳遞矩陣陣或剛度矩陣方法法計算理論頻散點點，當(dāng)實測值與計計算值達到最佳匹匹配時，剖面參數(shù)數(shù)就是所求的參數(shù)數(shù)。和其它巖土反反分析方法一樣，，該方法也存在多多解性。場地非均勻的影響響瑞利波分析是基于于水平分層、介質(zhì)質(zhì)均勻的假設(shè)，隨隨著測點間距增加加，場地不均勻程程度會增加。各道道距的頻散點經(jīng)疊疊加、光滑后所得得到的最終頻散曲曲線，一般認為與與測點中心剖面相相對應(yīng)，當(dāng)不均勻勻程度增加，得到到的頻散數(shù)據(jù)就沒沒有代表性，最多多只能是兩測點間間的平均情況。當(dāng)當(dāng)場地分層變化較較大時，應(yīng)控制測測點間距。測試要求（1）振源、測點要在在一條直線上（2）除去場地浮土、、松弱層，直至露露出新鮮土層。將將傳感器牢牢地插插入土中，激振點點下墊層應(yīng)與土面面接觸牢固，激振振錘可采用錘頭材材料不同力棒（如如銅頭、尼龍頭等等）（3）采樣時間可?。?00~300）×D（μs），D為道距.瑞利波在工程物探探中的應(yīng)用工程地質(zhì)勘察地基加固處理效果果評價巖石的物理力學(xué)參參數(shù)原位測試地下空洞及異常體體探測公路、機場跑道質(zhì)質(zhì)量無損檢測飽和砂土層的液化化判別其它方面工程地質(zhì)勘察利用實測的瑞利波波頻散曲線，通過過定量解釋，可以以得到各地質(zhì)層的的厚度及彈性波的的傳播速度，傳播播速度的大小直接接反映了地層的““軟”“硬”程度度。因此，可以對對第四系地層進行行劃分，確定地基基的持力層，地層層中存在低速度帶帶反映了地下賦存存有軟弱夾層，這這類地層對建筑物物易造成危害。瑞瑞利波勘探可方便便地劃分出該軟弱弱層的埋深及范圍圍。地基加固處理效果果評價軟地基的加固處理理，就是通過不同同的方法，如強夯夯、擠密置換、化化學(xué)處理等，使軟軟地基變“硬”。。瑞利波法評價加加固效果，是通過過實測地基加固前前后的波速差異，，得到處理后的地地基較處理前地體體的物理力學(xué)性質(zhì)質(zhì)的改善程度，同同時可方便地對處處理后場地在水平平方向的均勻性做做出評價，以及確確定加固所影響的的深度和范圍。。巖石的物理力學(xué)參參數(shù)原位測試波速的大小與介質(zhì)質(zhì)的物理力學(xué)參數(shù)數(shù)，如密度、剪切切模量、壓縮模量量、泊松比密切。。因此，通過對實實測資料的反演擬擬合解釋，可以得得到巖、土層的橫橫波速度、縱波速速度、密度等參數(shù)數(shù)，進而計算出它它的參數(shù)。地下空洞及掩埋物物探測地下空洞、溶洞、、礦區(qū)廢棄礦井以以及各種地下掩埋埋物，有時需要準(zhǔn)準(zhǔn)確地探測其在地地下的賦存位置。。用瑞利波進行勘勘查時，當(dāng)瑞利波波的勘探深度與這這些物體的深度相相當(dāng)時，頻散曲線線就會出現(xiàn)異常跳跳躍。據(jù)此可以確確定其埋深及范圍圍。地下目的物測試點點布置地下目的物對瑞利利波傳播的影響共中心測試相對反射的體波,反射瑞利波的能量量較大,但其在整個入射、、反射、透射的波波場中，仍然難以以識別。共中心測試振源、測點與地下下異常體不在一條條測線時，反射瑞瑞利波走時隨測點點、振源間距的變變化波陣圖（激振振中心不變）共中心測試振源、測點與地下下異常體在一條測測線時，反射瑞利利波走時隨測點、、振源間距的變化化波陣圖（激振中中心不變）共中心測試共中心測試:該方法是以激振點點為中心,在其兩側(cè)對稱布置置測點,然后以其中的一側(cè)側(cè)響應(yīng)為參考基,另一側(cè)相對變化的的波形陣列,由反射波的走時及及幅值變化來判斷斷掩埋物的方位.共中心測試方案選擇一定數(shù)量幅幅頻及相頻特性性一致傳感器，，在預(yù)估的地下下異常體、振源源測線布置一組組測點，測點以以振源為中心，，對稱布置，兩兩側(cè)的道距相等等；用RSM—24FD作測量設(shè)備時，可可采用兩道或四四道測量，保持持振源中心位置置不變，不斷增增加測距，將不不同測距下疊加加波形排列得到到波陣列。RSM12道面波儀，可一一次布置12個測點，得到六六個波形陣列，測試效率率會大幅提高。。共中心測試方案案（續(xù)）由測試信號陣列列瑞利波特征點點(波峰、谷)傳播距離與時間間估算瑞利波平平均速度；振源一側(cè)與另一一側(cè)信號相減，，得到反射波響響應(yīng)陣列；不斷改變激振落落錘重量及錘墊墊材料、接觸面面積，改變激發(fā)發(fā)波各頻率成份份的能量，直至至得到較為明顯顯的反射信號；；由反射波列傳播播路徑及傳播時時間計算平均傳傳播速度，若反反射波列傳播路路徑呈弧形變化化，這表明異常常體不在測線上上，陣列反射瑞瑞利波弧形最小小時間與異常體體與測線的垂直直方向?qū)?yīng)，根根據(jù)式（13）由時間及步驟驟（2）確定的波速，，預(yù)估位置。平平均速度接近入入射瑞利波平均均波速的反射波波列就是反射瑞瑞利波，這表明明異常體在測線線上，時間減小小方向?qū)?yīng)于異異常體，時間及及步驟（2）確定的波速，，預(yù)估位置。震源移動單測點點固定

模擬多多點測試將每次測試的信信號排列起來可可以得到一組信信號，然后作互互譜分析或f—k分析。優(yōu)點就是是可以忽略傳感感器的相頻特性性、幅頻特性及及多測點傳感器器安裝導(dǎo)致傳感感器特性變化。。單測點移動震源源固定

模擬多多點測試將每次測試的信信號排列起來可可以得到一組信信號，然后作互互譜分析或f—k分析。優(yōu)點就是是可以忽略傳感感器的相頻特性性、幅頻特性及及震源影響，但但測點移動，傳傳感器安裝會導(dǎo)導(dǎo)致傳感器特性性一些變化。地下洞穴檢測功率隨測線的變變化對均勻介質(zhì)測線線上各點響應(yīng)幅幅值及頻率成份份只受幾何及材材料阻尼衰減影影響，但當(dāng)測線線下方有異質(zhì)體