聲測管彎斜檢測與修正方法研究
- 發(fā)表時間:2024-12-04 14:04:36
- 來源:未知
聲測管一般為35^-50mm的鋼管、鋼質波紋管或塑料管,為了達到一定的剛度,目前許多大直徑灌注樁大都采用偏貴的鋼管做為聲測管。固定于灌注樁里的測管產生彎曲時曲率半徑較大,其彎斜長短一般為10^30m甚至更長,為幅值較高的漸變性異常。樁身缺點產生的異常一般是幅值視缺點而定的、突變性的窄范疇異常Cs7。從頻域的角度看,前者可視為低頻信號,后者可視為高頻信號。那樣就可以嘗試分離這幾種特點不同信號,完成對檢測數據的調整。圖2和圖3分別是同樣強度長短的穩(wěn)定樁檢測信號和聲測管產生彎斜時的檢測信號。
變換的本質是把信號進行變成一族小波基函數的加權和,這族基函數由一個帶通函數移動和伸縮構成[Cs]。在離散信號的處理中,常見離散正交(或雙正交)緊支集的二進小波分析〔s-io]。設小波函數為
超聲散射法測樁的檢測數據在波速隨深度的轉變包含了很多信息:波速自身的隨機波動、樁身缺點信息及聲測管彎斜對信號的影響等。采用不同系對收集的超聲信號進行一維離散小波(Wavelet1-D)溶解,因為一般的不足信號和噪聲信號的次數相對聲測管彎斜信號的頻率很高,所以通過雙層溶解留下的低頻信號能夠反映聲測管的彎斜狀況。這樣就能找到聲測管產生彎斜的區(qū)間及其彎斜的水平,對它進行調整。因為樁基缺點對波速的影響是高頻的,因此濾出信號中頻率足夠低信號不會對信號的有用信息造成影響,與一般減噪不同的是濾掉的“噪音”是低頻的。
某道路分體式高架橋13-4tt樁為沖孔灌注樁,樁徑為120cm,檢測深度為62.0m,每根樁布置了3根聲測管。從檢驗結果發(fā)覺,截面2^-3從47m逐漸波速逐漸緩慢擴大,到樁底波速已擴大到5.4km之上中為顯著異常。猜疑樁底部分聲測管產生彎斜,故對它進行調整。
對檢測數據用Db‘小波開展彎斜點識別并對彎斜段進行修正,調整前、后的數據如圖l0所示。用傳統(tǒng)多項式擬合的辦法進行數據了調整。樁底聲測管彎斜狀況獲得了調整,調整沒影響檢測信號部分信息的傳遞,幾乎保存了所有有效的高頻信息,達到很好的調整效果。我們發(fā)現,擬合雖然能夠使底端聲測管彎斜獲得調整,但影響了部分高頻信息且在非彎斜段對數據產生了影響,干擾了有用信息??梢?,新的調整方式使超聲散射法檢測樁基的穩(wěn)定性和精確性得以提高,可以減少錯判和漏判的產生。
根據信號分析里的小波分析理論,為聲測管產生彎斜時檢測數據的調整提供了新的思路及合理的理論調整模型。應用一維小波分析理論與計算機模擬,獲得了鑒別彎斜和調整數據的絕佳小波基函數Db0。模擬數據顯示,彎斜點的識別偏差<400,調整偏差小于0.3300,彎斜段線形識別相關系數做到。.395之上。對其某橋梁樁基聲測管彎斜數據修正中屏蔽掉測管偏差危害,保存了有用信息,取得了較好的調整效果。
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