如何對實測曲線進行分析、選擇和調整
一旦實測信號不正?;蚯€形態難以解釋,結合RS系列樁基動測儀的高應變CASE法分析軟件(同時也是CCWAPC擬合分析程序的數據預處理軟件,包括CJ16B.EXE、CJ16P.EXE、CK16.EXE、CK16P.EXE、PDAK.EXE、RMFD.EXE等)。我們可以依下述步驟對實測曲線進行分析與調整:
1、讀取信號,正確輸入各種主屏參數(“Esc”+“調整”+“Enter”),并調整好波形的正負極性(nדtab”+“r”)后,鍵“v”,屏幕顯示F(t)和ZV(t)曲線,我們可以就此觀察這兩條曲線的形態,如欲觀看100ms的曲線全貌,可依指令“Esc”+“Enter”+“[”+“f”(各鍵功能詳見說明書)進行。
2、如F(t)和ZV(t)曲線略有錯位,此時可通過“r”或“=”/“-”進行微調對齊。
3、鍵“t”,將同時顯示上行波Wu(t)和下行波Wd(t)曲線,但如果本身是單道顯示,則必須鍵“d”+“t”切換后再鍵“t”。
4、當實測曲線不合理或無法解釋時,首先鍵“Esc”,觀察主屏參數,先檢查傳感器靈敏度是否系一一對應地正確輸入,其次檢查濾波檔與放大倍數(如果有的話),相關樁土參數尤其彈性波速以及錘擊參數等亦必須正確輸入。
5、檢查完各種參數后,鍵“Enter”,認真分析各道速度曲線和力曲線(“z”)的合理性。一般來說,兩道速度曲線應相差無幾,相應峰值VMX1和VMX2不僅取值合理,而且應較為接近,但也有可能某一道出現嚴重失真,此時可鍵“Esc”后,在主屏的速度選擇欄摒棄失真道。兩道力曲線總是存在一定差異的,相應PMX1和PMX2自然難得一致,相差一個數量級也是非??赡艿?;力信號中,峰值過后,一方疊加拉力,另一方疊加壓力也是非常正常的,這些都是錘擊偏心導致的正?,F象。
現場測試時,分析四道曲線各自的合理性,有利于重新安裝傳感器,調整錘擊系統,而室內分析時,則有利于信號質量的客觀評價和曲線的合理取舍。
6、完成上述分析,合理選擇分析通道,檢查完各種需輸入的樁土參數以后,鍵“Enter”,顯示應力曲線和速度曲線(“z”),如果信號顯示長度為100ms(分析過程中壓縮過一次),務必先鍵“Space”+“]”復原原始實測信號,然后鍵“v”+“Esc”+“Enter”,顯示擴展開的力曲線和速度曲線。如曲線存在高頻振蕩和毛刺,可通過“Tab”+“o”+平滑點數對其實施平滑處理,平滑最好于各道同步進行,這里的平滑僅對速度曲線和應力曲線,因此如果欲在平滑基礎上繼續下一步分析,千萬不能鍵“v”,只能鍵“f”。
7、鍵“f”+“d”+“t”+“t”,同時顯示F(t)、ZV(t)、Wu(t)、Wd(t)四條曲線,繼續對其進行深入的分析與處理。
8、重新分析F(t)、ZV(t)起始段的一致性,FVX、FMX、FHM的合理性以及曲線整體的合理性。一般來說,如果測試方法正確,它們與Wu(t)、Wd(t)曲線一道均能被合理地予以解釋。
9、波動方程擬合分析要求至少計算至樁底反射出現后約25ms處或反射出現后3L/C處,但屏幕顯示常為約50ms時間段,為此可利用“r”、“=”/“-”前移F(t)和ZV(t),減少前沿無關部分,使顯示部分滿足計算要求。如樁太大,利用上述指令難以達到要求時,可壓縮信號顯示100ms時間段整體曲線,但擬合分析中,波形記錄時間越長,單次計算耗時就越大,有時顯得毫無必要。
10、利用“t”和光標移動鍵,依次定義下行波峰值點、樁底反射點、下行波起跳點,然后鍵“Enter”完成CASE法運算,鍵“w”輸入無擴展文件名(樁號)存盤,將自動轉存CCWAPC所需的計算數據。定義樁底反射點時,必須注意平均波速的具體取值。利用“t“鍵進行三點定義,不僅于CASE法重要,于擬合分析更為重要,因為它是自動擬合過程中收斂判斷的根本,有些單位擬合效果很差,然而擬合質量數很低,就是未進行時標定義或定義不當。
上述步驟是最基本的,測試正確、實測曲線合理時,可依此進行,但有些時候,因種種原因,F(t)、ZV(t)曲線未必合理。為了波動方程擬合分析法的順利完成,對其進行適當調整就很有必要,這里需要強調的是,各種調整只能由現場實測人員結合現場測試情況、具體施工工藝記錄和工程地質資料進行,而且對每一步調整都應能作出較為合理的解釋。詳細步驟如下(接上述步驟9之后):
① 調整速度V(t)和位移D(t)曲線
Ⅰ、鍵“d”,屏幕同時顯示能量E(t)和位移D(t)曲線,以及F(t)和ZV(t)曲線,分析D(t)和ZV(t)曲線走向,以及F(t)和ZV(t)前沿的正比性;
Ⅱ、如前沿正比性差,可鍵數下“[”/“]”,調整ZV(t)前沿,使F(t)和ZV(t)的前沿在形態上保持一致(柴油錘實測信號一般均需完成此項作業),鍵“d”重新清屏和觀察;
Ⅲ、如D(t)后端一直為負值,沒有出現平坦段趨勢(100ms顯示時更易觀察),或DFIN與實測貫入度嚴重不符,這些雖然都很正常,但仍以進行合理調整為宜。認真觀察D(t)和ZV(t)走向,然后移動光標至某一位置處,此時可利用“,”/“·”鍵在速度峰值與光標之間的區域內設置一定的加速度偏移量,同時調整V(t)和D(t)曲線,鍵“d”重新清屏和觀察。
Ⅳ、繼續Ⅱ、Ⅲ步,直至滿意為止,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ調整并不過份,一般對計算結果的影響也很有限,但實測信號不合理時,非常必要。
② 調整力F(t)曲線
高應變試樁,速度曲線較為穩定和可靠,而由于種種原因,力曲線就未必了,為使Wu(t)合理,有時不得不參照ZV(t)曲線對F(t)曲線進行適當調整:
Ⅰ、“-”/“=”及“r”鍵可使F(t)和ZV(t)在時間方向對齊;
Ⅱ、“+”及“↑”/“↓”可對F(t)進行塑性校正,使信號尾部沒有偏移量;
Ⅲ、“Page”/“Pgdn”可微調力幅值,確保F(t)與ZV(t)的正比性及Wu(t)的合理性得到滿足;
Ⅳ、如果可以肯定樁上部沒有嚴重缺陷與擴徑,上部樁周土體也難以形成較大阻力,F(t)和ZV(t)除前沿正比性較好外,峰值點也基本相等,此時可參照FHM、FVX、FMX在判斷出何值更可信的基礎上,利用“a”(FVX、FMX平均),“v”(FMX向FVX看齊),“f”(FVX向FMX看齊),“c”(低值向高值看齊)對F(t)和ZV(t)進行歸一化處理。
經過①、②的必要調整后,再完成步驟10的操作, 無論CASE法還是擬合法均能得以順利進行。