2022年2022年基桩完整性检测作业指导书--低应变 .pdf
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1、基桩完整性检测作业指导书我公司低应变检测采用武汉岩海公司生产的RS-W(P)基桩动测仪。RS-W(P)基桩动测仪由主机系统及配件(包括速度传感器、ICP 加速度传感器、手锤、电源、信号线等)组成。一、仪器外观及说明1主机正面图 1.1.1主机正面充电指示灯:接上直流电源适配器后,充电指示灯亮,表示动测仪机内电池正在(大电流)充电;电源:直流稳压电源输入接口;USB 口:可接 2 个标准的 USB 设备,如 U盘(系统不支持 NTFS格式的 U盘),USB 鼠标键盘等等。2主机后侧图 1.1.2主机前面板主机后面板主要由加速度计接口、速度计接口、外触发口以及剪切波接口组成。电源开关:电源开关“1
2、”符号表示“开”,接通动测仪电源;“0”符号表示“关”,切断动测仪电源。加 速 度:低应变反射波法的加速度传感器接口;名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 22 页 -速度:低应变反射波法的速度传感器接口;剪 切 波:接剪切波探头的接口。3主机背面图 1.1.3主机背面电池盖:内置 12V/2Ah高性能充电锂电池,当需要更换电池时,打开此电池盖,即可取出机内电池。4主机右侧面(如图 1.1.4)图 1.1.4主机侧面扣环:主机两侧均设有背带扣环一个,用以连接主机和背带。5电池与充电 RS-W(P)内置 12V/2Ah 高性能充电锂电池,正常使用时,锂电池的充放电次数可达
3、500次或更多;但是,过度放电以及不正确的充电方法会减小锂电池的使用寿命。锂电池的充电与放电注意事项如下:1、新的锂电池在前三次充电时,充电前必须将电池能量放完(液晶屏右上方电池能量指示只剩下一格或消失),并且每次充电时间不少于12小时;2、充电分为二个阶段,大电池充电,小电流充电。在大电流充电时,动测仪面板上的充电指示灯被点亮;在小电流充电时,充电指示灯熄灭。充电时间依电池的放电深度而变化,一般为大电流充电 4 8 小时,小电流充电 3 小时。只有在二个充电过程都完成后,电池才能充满。建议用户在晚上给电池充电(充一晚上)。6锂电池的工作(放电)温度范围为-20+60:充电温度范围为0+45;
4、偏离其温度范围会严重损伤锂电池。因此,务必注意,在炎热的夏天,决不能在太阳光的曝晒下给锂电池充电。1、动测仪内部装有电池过放保护电路。当电池能量不够时,保护电路会自动切断电池与系统主回路的连接(保护电路仍由电池供电),从而避免电池过度放电。但是,由于保护电路也会消耗电池电能(尽管很小),因此,当电池能量不够时,用户不可以长时期将电源开关置于“开通”状态,以避免电池过度放电而损坏。2、当外接直流电源适配器连接好后,动测仪内部的充电电路便开始对电池充电,充电完毕后自动断开。电源适配器可以同时给电池充电和给动测仪供电。直流电源适配器的交流输入电压范围为220V10%,直流输出功率为15V-4A。图
5、1.1.5直流电源适配器名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 22 页 -二、基本原理基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是:通过在桩顶施加激振信号产生应力波脉冲,该应力波沿桩身传播过程中,遇到不连续界面(如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷)和桩底面时,将产生反射波,检测分析反射波的传播时间、幅值和波形特征,就能判断桩的完整性。假设桩中某处阻抗发生变化,当应力波从介质(阻抗为Z1)进入介质(阻抗为 Z2)时,将产生速度反射波和速度透射波。令桩身质量完整性系数 Z2/Z1(2.1.1)反射系数为 由式(2.1.1)则有11112121212122222222ZZZZZZZ
6、ZPPvZvZvv(2.1.2)令21ZZZcEAcZA(桩密度、c 波速、A桩截面积)图 2.1.1 现场测试示意图若=1,Z=0时,=0 说明界面无阻抗差异,即没有反射波。若0时,0 说明界面无阻抗变小,出现与入射波同向的反射波。若1,Z0时,200mm)。空心桩 D0.8 m0.8m D 1.25m 1.25m”的字体时,给几个激振信号可得到数据波形。3存盘待采集到合适信号后,既可完成测试,将所测数据进行存盘。存盘命名方式参见1.1.2所述,可在命名自动加或者减一个数字。4文件名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页,共 22 页 -图 4.4.1 存盘界面包含文件的“打
7、开”、“拷贝文件”、“删除”。打开:图 4.4.2 打开文件及删除文件拷贝文件:图 4.4.3 拷贝文件位置:仪器内部有两个存储区可供用户保存采集的数据文件,一是 SD 卡,二是电子盘。可参见“参数设置”“基本设置”“保存位置”图 4.4.3 拷贝文件夹拷贝:当勾选 SD 卡时显示仪器内置 SD 卡中保存的测试数据文件;当勾选电子盘时列出电名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页,共 22 页 -子盘内的测试数据文件。全选、全不选:选中所有的工地。所有的工地全部不选中。选中的时候为,没有选中的时候为。仪器外置 USB 口联接上 U 盘勾选上图中“wuhan”,“大同 7 号”,
8、“b-7”触击“拷贝”按钮即可将仪器内 SD 卡或电子盘上的数据复制到用户的 U 盘。5分析RS-W(P)一如既往的为客户保留了机内测桩分析功能,使得用户在第一测试时间即可对所测基桩进行桩身完整性评测。待数据存储完成后,选择右侧菜单栏中的分析功能,进入分析菜单栏,如图 4.5.1 图 4.5.1 分析菜单栏及其界面分析菜单栏主要包含桩型分析、波形编辑、设置桩长、设置波速、设为桩顶、设为桩底、设为缺陷等。桩型分析:对所测信号自动进行分析,可显示桩长、波速和指数放大等信息;设置桩长:对测试信号进行长度设置,通过此设置,可计算当前应力波波速V。点击设置桩长功能,弹出设置桩长窗口,输入桩长即可,如图4
9、.5.2 图 4.5.2 设置桩长窗口设置波速:对测试信号进行应力波波速设置,通过此设置,可计算当前桩身长度 L。点击设置波速功能,弹出设置波速窗口,输入波速即可,如图 4.5.3 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页,共 22 页 -图 4.5.3 设置波速窗口设为桩顶:移动竖线光标至桩头信号处(入射波波峰处),点击设为桩顶,桩头信号处画下桩头竖线(虚线)标记;设为桩底:移动竖线光标至桩底反射信号处,点击设为桩底,桩底反射信号处画下桩底竖线(虚线)标记;同时在信号波形下方画出桩身模型。同时在桩身模型下显示出桩长、波速和指数放大等信息。设为缺陷:点击波形缺陷位置处,在该处
10、出现竖线光标,点击设为缺陷,波形缺陷位置处画下缺陷竖线(虚线)标记并标示出缺陷所在位置的长度。波形编辑:波形复原:对编辑后的曲线恢复原状。频域分析:对时域曲线做 FFT 变换后对频率的分析。波形反向:把波形的极性反向。剔除直流:信号如果有直流分量则用该功能剔除。数字积分:可把加速度信号积分成速度信号,或把速度信号积分成位移信号。数字微分:与数字积分相反。波形平滑:把信号的某些毛刺平滑掉。波形前清:把当前光标所在位置前的信号清零。波形后清:把当前光标所在位置后的信号清零。清除:把桩形分析的结果清空,重新分析。图 4.5.4 波形编辑名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页,共
11、22 页 -指数放大:将当前工作区内的波形进行指数放大显示,作用是放大桩底部信号。如图 4.5.5图 4.5.5 指数放大窗口数字滤波:该处数字滤波包含低通滤波、高通滤波、带通滤波和带阻滤波四项。点击数字滤波功能键,弹出数字滤波显示窗口,依据传感器类型和信号分析要求,输入相应截止频率即可。数字滤波显示窗口如图4.5.6 所示,图 4.5.6 数字滤波窗口低通滤波:滤去测试信号中的高频噪声以及高频干扰信号,低应变测试中常选用低通滤波。高通滤波:滤去测试信号中的低频噪声以及低频干扰信号。带通滤波:即低通滤波和高通滤波组合使用,只让某一允许特定范围内的频率通过,滤去此频率之外的高频或低频信号。带阻滤
12、波:即滤去某一特定范围内的频率,但该频段范围之外的上限截止频率和下限截止频率容 许通过。波形扩展:即对当前区数内的波形进行展开处理。波形压缩:即对当前区数内的波形进行压缩处理。6叠加采样叠加采样:是值得推荐的一种采样方式;叠加采样有利于消除干扰,突显桩土系统的有用信息;叠加采样时最多可叠加 100 锤,其间各锤的信息均被置于内存中,以便在采样完毕后信号回放时使用;叠加信号在屏幕最下方的区间显示。选择叠加采样功能,弹出如图 4.6.1 叠加采样窗口,点击“是”即可开始叠加采样,点击“否”推出叠加采样。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页,共 22 页 -图 4.6.1 叠加
13、采样窗口叠加采样菜单栏包括叠加采样、停止、回放、上翻页、下翻页、剔除、分析和返回等功能。叠加采样:点击叠加采样功能键,即开始采样。停止:停止叠加采样。回放:“回放”是叠加采样和连续采样的伴生功能,执行回放功能,屏幕上将弹出图 1.3.36 所示回放窗口,点击“是”,所有参与叠加的信号将被依次回放。上翻页:执行回放功能后,点击上翻页,实现对当前屏幕之前信号的观看。下翻页:执行回放功能后,点击下翻页,实现对当前屏幕之后信号的观看。剔除:对测试不好或不合理的信号予以删除。首先选择要剔除信号所在的区数,在执行剔除功能,将该信号予以删除。分析:对叠彩采样的信号进行完整性分析。返回:退出叠加采样。7.导出
14、数据RS-W(P)有 2 种文件导出方法。第 1 种在低应变“文件”“拷贝文件“拷贝”的文件操作,可实现对测试数据的导出,或“返回引导界面”“拷贝”“拷贝”。图 4.7.1 拷贝文件第 2 种方法简单叙述如下:7.1.将 U 盘插到仪器 U 盘接口,U 盘的指示灯会闪烁;7.2进入 Windows CE 操作界面,双击进入“我的设备”,我们会看到在该文件夹内会显示出一个硬盘盘 符,即为我们插入的 U 盘盘符。如图 4.7.2 所示,双击进入“SDMEM”,单击“Data”文件夹,然后在菜 单栏中点击“编辑”,选择复制,将“Data”文件夹粘贴到硬盘即可。当然在这里我们也可以进行单个工地的拷贝,
15、并且可以实现对数据的删除。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页,共 22 页 -图 4.7.2 SDMEM 界面7.3.待 U盘停止闪烁后,即可拔出U盘,完成数据的导出工作。五、数据的基本编辑处理与分析图 5.1.1 1双击鼠标进入低应变分析程序W1616-2.09.exe2“Ctrl+O”:读文件图 5.1.2 在“文件类型”点击弹出下拉列表框:SCR 是岩海最通用的数据格式之一,一般选择此项。3信号曲线的选择。鼠标左键单击点选或按“TAB”键:切换选择分析数据道(观测曲线左侧红点)信号的选择方法为:首波清晰,干净,无共振干扰、且无毛刺。名师资料总结-精品资料欢迎下载-
16、名师精心整理-第 14 页,共 22 页 -图 5.1.3 4或鼠标双击任一条曲线或按“x”键:显示单条曲线或按“y”键:显示两条曲线或按“z”键:显示四条曲线5或“”/“”:拉伸压缩曲线6或“Shift+f”:幅度谱(即频域分析)如何获取一个高分辨率的优质频域曲线应注意以下几点:(1)信号中不应当有与桩土系统无关的直流偏移量。直流耦合类仪器或信号经过高倍前放,其直流偏移量是经常存在的,直流偏移量会导致频域信号中零频过于丰富。(2)信号的前置延迟点数不可太多,一般接收的信号都有预置的延迟点数,较多的延迟点数会导致频域曲线出现振荡。(3)不宜用较短的采样点数或较小的时域分辨率。因为频率分辨率f
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