這里的實測曲線,并非指原始的加速度信號與應變信號,而是分析過程中以疊加顯示形式出現的力曲線、歸一化后的速度曲線[F(t)及ZV(t)]和下行波曲線

與上行波曲線

。認真理解與分析兩組四條曲線是所有后續處理與分析包括波動方程擬合分析的關鍵。“高應變現場測試技術及注意事項”一文(王雪峰等,國家科委成果辦宜昌樁基動測研討咨詢會資料《樁基動測理論與實踐》,P196-214)對其質量判斷已有詳盡介紹,這里僅作進一步補充與解釋:
1、力曲線和速度曲線起始段的重合亦即良好的一致性是必須的,這是一維應力波理論的必然產物,但當
① 輸入的傳感器靈敏度不準確,彈性波速(或彈性模量)不合理時;
② 傳感器安裝不合理,安裝部位材質較差或安裝部位不合理時(離樁頂太近,離接樁部位太近,離地表太近);
③ 打擊力不夠(尤其對于粗短的端承樁)或嚴重偏心時;
④ 錘墊過厚,信號過緩時;
⑤ 樁上部存在嚴重缺陷(包括擴頸)時;
⑥ 上部土層阻力較大時;
⑦利用柴油錘激發時(由于記錄兩條曲線的傳感器低頻響應不一樣,在低幅值段,速度曲線往往略低于力曲線),二者的一致性未必能得到充分滿足。
鑒于導致力曲線與速度曲線起始段不一致的因素較為復雜,我們在現場和室內分析時一定要仔細判斷,在測試現場務必排除①、②、③、④條,為后續分析創造條件。
力曲線和速度曲線的一致性僅限于二者峰值點以前的部位,其中二者曲線形態的正比性是首先應得到滿足的,而峰值的相等性(FVX=FMX)卻未必,當然只要沒有⑤、⑥條件存在,它們應當接近。

2、力曲線和速度曲線應較少毛刺,沒有莫明振蕩、尾部正常歸零,這里所指的尾部系指100ms左右處。大量現場試驗表明,除特長樁外,一般高應變測試過程中,樁土系統在幾十毫秒內基本上均完成了各種響應,因而經過近100ms以后,基本處于相對靜止狀態,也即樁頂的力和速度應回復到零。RS儀的分析軟件只顯示512點,如果采樣間隔為100us,則滿屏只能顯示51.2ms,此時加速度曲線一般不歸零,欲觀全貌,可將原始信號壓縮一次(“[”)再積分(“v”),自然顯示100ms時間段。也可以積分后再壓縮觀看(“v”→“Esc”→“Enter”→“[” →“f”)。
當① 加速度計安裝不緊
② 傳感器附近樁身材質不良

圖 高應變實測曲線
③ 加速度計與其底座之間不緊
④ 加速度計線路故障
⑤ 電荷放大器故障
⑥ 錘擊系統較差
等時,實測速度信號可能出現漂移或振蕩,此時信號即便歸零也十分勉強。
當① 工具式應變計安裝不緊
② 過份扭曲
③ 安裝部位材質太差
④ 錘擊力過大,樁頭進入塑性狀態
⑤ 錘擊系統較差
實測力信號很可能出現毛刺,振蕩及尾部不歸零。
3、上行波曲線Wu(t)應合理地反映樁土特征
同一時刻樁頂力減去速度與廣義波阻抗的乘積后除以2便構成了所謂的上行波曲線[Wu(t)=1/2[F(t)-ZV(t)],根據一維應力波理論,當樁身某位置有縮頸類缺陷時,將產生一上升的拉伸波,亦即出現同向的速度反射和反向的力反射;當出現擴頸類“缺陷”時產生一上升壓縮波,亦即出現反向的速度反射和同向的力反射;當樁側遇到土阻力時,同樣產生上升的壓縮波(速度反向,力同向);對于摩擦樁而言,樁端阻力較小,應力波傳播到樁底后自然產生向上的拉伸波,而端承樁,除因沉渣引起的小幅度拉伸波外,基本上產生一向上的壓縮波。這些特征在單獨的力和速度曲線上可能沒有明顯的反映,但在上行波曲線上,大都表現非常強烈,因此,讀懂上行波曲線,將給后續的CASE法分析及波動方程擬合分析打下良好的基礎。
一般來說,除非樁土系統上部異常(即存在缺陷、擴頸或硬土層),在下行波峰值點以前上行波基本上為零,然后逐步增加;當樁身無缺陷時,上行波幅值乘以2便是對應位置以上部位樁側阻力的總和

,因此它的增加趨勢尤其是出現拐點的趨勢基本上與地層變化相吻合,如果夾在此趨勢中間形成一明顯的下跳,則該處一定有缺陷或者干脆就是摩擦樁樁底反射;擴頸現象除淺部和嚴重者外,由于普遍與樁側阻力相混,大多難以在上行波中察覺。
樁底反射過后,土阻力還將發揮一段時間,但對于摩擦樁而言,高峰期已過,阻力應很快減小至自然狀態;端承樁的高峰期相對滯后,但同樣應早于100ms回歸自然狀態,回歸的快慢完全取決于入射波脈沖寬度和樁下部尤其樁底土體材料的性質(彈性模量)。
觀察和解釋實測信號曲線應結合基樁工藝、施工記錄以及工程地質資料進行。上述兩組四條曲線蘊藏了大量樁土系統信息,讀懂它們,留意缺陷位置及嚴重程度、土層分布、阻力發揮情況(嚴重滯后為大彈限情形)、樁底特點,高應變分析便已完成了大半。