桩基声波数据处理.docx

桩基声波数据处理由于混凝土是非均匀介质，因此其强度，密实度的分布也是非均匀性，而且是随机分布的。灌注桩桩身各点的波速统计值符合正态分布，而混凝土中的缺陷是过失误差造成的,它不符合正态分布。这样我们就可以用数理统计的方法找到缺陷与正常混凝土的分界限，即临界点。称为概率法。概率法的基本出发点是概率论，即采用数理统计学判断异常值的方法。桩基混凝土在施工过程中，可能因外界恶劣环境或人为过失误差导致产生缺陷，这种由于误差产生的缺陷处的混凝土质量将偏离正态分布，缺陷的声学参数也同样会偏离正态分布。所以，只要检测出声学参数的异常值，其对应的位置即为缺陷区。将测位各测点的实测波速、波幅或主频值由小到大按顺序分别排列，即XlX2XnXn÷l，然后逐次开展计算，通过试算舍弃可疑值，计算出其平均值m及标准差SO值，然后计算出单个测点的临界值X0：Xo=InX-l?Sx式中：mx为舍弃可疑值后剩下数据个数的平均值；Sx为舍弃可疑值后剩下数据个数的标准差。理论上讲，这个判别方法是比较科学的，其缺点则是分析过程想当复杂，工作量大。概率法属于相比照较法，在开展评定异常点和缺陷时，还应结合测点的实测波速与正常值的偏离程度以及其它地质条件、声学参数等指标据开展综合判定。(1)斜率法斜率法是跨孔超声波水平同步测试法的一个辅助判据，它是针对在实际施工过程因人为误差造成声测管不平行这一现象而制定的用以辅助数据判定的方法。由#大学吴慧敏教授提出的，又称PSD法。改判基本出发点为，桩身缺陷处声时变大，波速变小，与相邻正常测点相比，会形成一突变。将相邻测点声时之差At(t=ti-ti-l),除以相邻测点深度之差Ah(h=hi-hi-l),即：式中：S为声时变化的斜率，若再乘上相邻测点的声时之差At(At=ti-ti-l),即可或得一个判断缺陷的判据KPSD,即：由上式可知，当相邻测点的声时之差不大时，KPSD很小甚至接近零。KPSD值主要由相邻测点的声时之差决定，因此对于各种逐渐变化的因素(如声测管不平行导致的测距缓慢变化或者混凝土质量的不均匀性等)并不敏感，而对各种由于混凝土内部缺陷引发的透射时间突变的因素反应敏感。因此，PSD判据对于声测管不平行等误差因素造成的测试误差对判断的干扰有削弱作用。至此，我们可以由波速与深度曲线、PSD与深度曲线对桩身混凝土是否存在缺陷开展判断。(2)多参量组合的综合判据根据经验，各种单一的判据对不同类型缺陷的反映是各不一样的，鉴于此铁道部大桥局科学研究所提出了多因素概率法，该法运用波速V、波幅A、频率F三个声学参数，通过对你总体的概率分析，获得一个综合判据临界值NFP作为缺限判据：KNFD(i)数值越大，混凝土质量越好；当KNFD(i)<1时，即可判断该测点处有缺陷，其值越小，混凝土质量越差。