本文關鍵詞：地震波靜力觸探測試系統(tǒng)的研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：地震波靜力觸探(seismic cone penetration test,SCPT)技術是巖土工程領域中一種全新的測量土層剪切波速的原位測試技術,具有高效、可靠、經濟的優(yōu)點。該技術自20世紀80年代起出現(xiàn),歷經三十多年的不斷發(fā)展已經在國外巖土工程設計中得到了廣泛的應用。相比之下我國在此方面的研究和應用還處于起步階段,現(xiàn)場波速測試仍主要采用傳統(tǒng)的鉆孔法,精度低、效率低、成本高。因此,研究新一代SCPT技術對提高我國巖土工程領域的勘探技術具有重要的理論意義和工程應用價值。論文主要研究內容如下：(1)研究了多年來不斷發(fā)展的現(xiàn)場波速測試方法,特別是在靜力觸探(static cone penetration test,CPT)技術基礎上發(fā)展起來的SCPT技術的基本原理和試驗過程。(2)在理論研究和工程需求分析的基礎上,對SCPT測試系統(tǒng)進行了系統(tǒng)方案設計,詳細闡述了各模塊的設計細節(jié),包括加速度型地震波傳感器、高信噪比的模擬信號調理模塊、高精度高采樣率的模數(shù)轉換模塊、大內存的微控制器和大容量高速存儲的數(shù)據(jù)存儲模塊、基于CAN總線的數(shù)據(jù)傳輸模塊、高靈敏度觸發(fā)器、界面友好操作簡便的數(shù)據(jù)處理終端軟件。(3)在完成地震波信號采集的基礎上,重點研究了小波閥值去噪算法和互相關算法,實現(xiàn)對地震波信號的去噪處理和剪切波速的精確計算。(4)首先詳細闡述了基于本文研制系統(tǒng)的多功能數(shù)字式SCPTU測試系統(tǒng)的集成和設備性能,其次介紹了美國Vertek-Hogentogler多功能車載式SCPTU測試系統(tǒng),最后使用上述兩種測試系統(tǒng)進行了多次現(xiàn)場試驗和數(shù)據(jù)對比,分析了誤差來源,驗證了本文研制系統(tǒng)的精度、可靠性和工程實踐性。
【關鍵詞】：地震波靜力觸探 剪切波速 數(shù)據(jù)采集 小波去噪 互相關算法
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU196;P631.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 研究目的及意義9-10
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 研究內容16-19
• 第二章 SCPT測試原理研究19-29
• 2.1 現(xiàn)場波速測試19-23
• 2.1.1 地震波19-20
• 2.1.2 激震方法20-21
• 2.1.3 傳統(tǒng)現(xiàn)場波速測試方法21-23
• 2.2 CPT測試23-25
• 2.3 SCPT測試25-27
• 2.4 本章小結27-29
• 第三章 SCPT測試系統(tǒng)設計29-47
• 3.1 系統(tǒng)方案設計29
• 3.2 地震波采集電路板的設計29-41
• 3.2.1 地震波傳感器設計29-33
• 3.2.2 模擬信號調理模塊設計33-35
• 3.2.3 模數(shù)轉換模塊設計35-36
• 3.2.4 微控制器和數(shù)據(jù)存儲模塊設計36-38
• 3.2.5 數(shù)據(jù)傳輸模塊設計38-41
• 3.3 觸發(fā)器的設計41-45
• 3.4 數(shù)據(jù)處理終端軟件的設計45-46
• 3.5 本章小結46-47
• 第四章 SCPT測試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析47-59
• 4.1 信號去噪47-52
• 4.1.1 小波變換47
• 4.1.2 小波閥值去噪47-49
• 4.1.3 Mallat算法49
• 4.1.4 閥值T的選取49-50
• 4.1.5 閥值函數(shù)50
• 4.1.6 小波閥值去噪應用50-52
• 4.2 剪切波速的計算52-57
• 4.2.1 交叉法53-55
• 4.2.2 互相關法55-57
• 4.3 本章小結57-59
• 第五章 系統(tǒng)集成和現(xiàn)場試驗59-83
• 5.1 多功能數(shù)字式SCPTU測試系統(tǒng)59-64
• 5.1.1 SCPTU探頭59-62
• 5.1.2 通訊電纜62-63
• 5.1.3 采集儀63
• 5.1.4 觸發(fā)器63-64
• 5.1.5 數(shù)據(jù)處理終端64
• 5.1.6 系統(tǒng)連線64
• 5.2 美國系統(tǒng)和激震設備64-65
• 5.3 第一次現(xiàn)場試驗65-73
• 5.3.1 試驗環(huán)境65-66
• 5.3.2 試驗內容66
• 5.3.3 試驗數(shù)據(jù)66-72
• 5.3.4 試驗結論72-73
• 5.4 第二次現(xiàn)場試驗73-79
• 5.4.1 試驗環(huán)境73
• 5.4.2 試驗內容73
• 5.4.3 試驗數(shù)據(jù)73-79
• 5.4.4 試驗結論79
• 5.5 誤差來源分析和總體結論79-80
• 5.6 本章小結80-83
• 第六章 總結和展望83-85
• 6.1 課題總結83-84
• 6.2 展望84-85
• 致謝85-87
• 參考文獻87-92

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：地震波靜力觸探測試系統(tǒng)的研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：296558