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研究生: 王景信
Wang, Jing-Shin
論文名稱: 平行震測法與超震波法在實務上之應用研究
The Study of Parallel Seismic Method and Ultra-Seismic Method in Practice
指導教授: 倪勝火
Ni, Sheng-Huoo
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 138
中文關鍵詞: 離散小波轉換非破壞性檢測平行震測法超震波法
外文關鍵詞: discrete wavelet transform, ultra-seismic method, parallel seismic method, nondestructive test
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  •   基樁應用的範圍相當廣泛,因此如何有效地對基樁進行檢測與評估,以求得基樁的施工品質及其他基樁基本性質,一直以來都是工程及研究人員最為重視的一環。而非破壞性檢測(nondestructive test, NDT)具有經濟、快速及涵蓋範圍廣等優點,且對基樁並不會造成任何損害,所以成為目前最常使用的基樁檢測方法之一。
      有鑑於時下政府對於文化古蹟之維護不遺餘力,在土木工程上,一系列從日據時代至今的相關鐵路之跨河橋樑,成為目前極需整修維護之文化財產,本試驗之屏東下淡水溪鐵橋便是一例,其試驗目的在於利用基樁非破壞性檢測方法,測出其橋墩基樁之樁底位置,以便進行樁底補強動作。於檢測方法的選擇上,如使用一般單接收器之檢測方法,容易因樁體本身的消能作用而使接收之訊號難以辨別,因此本試驗使用平行震測(PS)法與超震波(US)法同時施作,除探討其對於此類樁體之適用程度外,並作為檢測結果交叉比對之用。於訊號處理方面,除了人為經由示波器直接辨讀外,亦使用離散小波轉換後之訊號作辨讀,兩者辨讀結果均可指出橋墩基樁之樁底位置,且誤差不大。但使用離散小波轉換可以節省訊號分析的時間,使分析過程更加順利。

      Pile foundation is widely used in the Civil Engineering work. How to evaluate the pile for the quality control of construction of pile and to estimate the property of pile, are used to be concerned of piling project. Nondestructive test ( NDT ) is an economical, fast test method, and used widely in the world. The testing will not damage the testing pile. Now it becomes the most popular test method on the pile.
      Because of maintenance of the culture historical site of the old railway bridge, the Xia-Dan-Shui-Xi bridge is need to be reinforced at the foundation. The major purpose in this study is to use nondestructive method to determine the depth of the bottom of pier base. There are many methods can be used to estimate the depth of the pier. In this study, parallel seismic method and ultra seismic method were used to determine the depth of foundation. The results from the two methods show that they agree well. Using wavelet transform in this study can save the time during the signal processing, and make the analysis more smoothly.

       目 錄 中文摘要 I 英文摘要 II 誌謝 III 目錄 IV 表目錄 VII 圖目錄 VIII 符號說明 XIV 第一章 緒論 1  1.1 研究動機 1  1.2 研究目的與方法 6  1.3 研究內容 6 第二章 文獻回顧 8  2.1 前言 8  2.2 基樁非破壞性檢測方法之回顧 9  2.3 相關研究之文獻回顧 18 第三章 相關理論 26  3.1基本波傳理論 26  3.2反射波傳理論 33  3.3桿件波傳理論 38  3.4小波轉換理論 41   3.4.1小波轉換定義及特點 41   3.4.2離散小波轉換 43   3.4.3一階濾波:近似空間與細節空間 45   3.4.4多尺度分解 49  3.4.5 Daubechies( db )函數 50  3.5平行震測( PS )法之原理介紹 51  3.6超震波( US )法之原理介紹 54 第四章 基樁現地試驗 56  4.1前言 56  4.2現地情況與檢測設備 56   4.2.1試驗地點 56   4.2.2現場鑽探土壤分析結果 59   4.2.3試驗儀器與設備 61  4.3試驗方法與步驟 68   4.3.1平行震測法施作 68   4.3.2超震波法施作 74   4.3.3輔助方法施作 78  4.4試驗分析結果討論 82   4.4.1平行震測法試驗結果 82   4.4.2超震波法試驗結果 90   4.4.3單孔式超音波試驗結果 92  4.5現地試驗結果整理 93 第五章 結論與建議 95  5.1結論 95  5.2建議 96 參考文獻 97 附錄A 下淡水溪鐵橋P19橋墩地下土層調查分析結果 102 附錄B 平行震測法震波檢測記錄 115 附錄C 離散小波轉換 129  C.1小波轉換程式使用介面 129  C.2 平行震測法經小波轉換後結果 134   C.2.1深度走時圖形 134   C.2.2土壤剪力波速圖形 137

    01.王弘義,「基樁應力波非破壞檢測技術之比較評估」,碩士論文,
     朝陽科技大學營建工程系(2003)。
    02.余志鵬,洪卿玲,「基樁應力波波動研究」,
     全國電子計算機於土木水利工程應用研討會論文集,第113-140頁(2000)。
    03.李立愷,「小波分析法應用於土層層序及內涵物之檢測研究」,碩士論文,
     國立成功大學土木工程研究所(2005)。
    04.李俊男,「脈波反應法應用於基樁之模擬與分析」,碩士論文,
     國立成功大學土木工程研究所(2005)。
    05.沈冠男,「現地全尺寸缺陷基樁之敲擊反應檢測值與數值模式結果之比
     較」,碩士論文,中華大學土木工程學系(1999)。
    06.林明勳、廖述濤,「無樁帽單樁與含樁帽群樁之非破壞檢測案例研究」,
     台灣公路工程,第30卷,第6期,第2-18頁(2003)。
    07.林政勳,「細長混凝土桿之應力衝擊錘反應研究」,碩士論文,
     朝陽科技大學營建工程系(2003)。
    08.紀郁芳,「超音波脈波訊號之小波分析」,碩士論文,
     朝陽科技大學營建工程系(2004)。
    09.倪勝火,「基樁的破壞性檢測與案例」,地工技術雜誌,第52期,
     第49-62頁(1995)。
    10.倪勝火,常正之「土層中雷利波散射曲線之數值計算模式分析」,
     中國土木水利工程學刊,第四卷,第一期,第49-57頁(1992)。
    11.倪勝火,羅國峯,周憲民,黃烟宏,「敲擊回應法檢測基樁與小波轉換法之
     應用簡介」,公共工程非破壞檢測研討會暨產學座談會,第65-92頁(2005)。
    12.倪勝火、廖述濤,「基樁之檢測與評估」,第一屆公共工程非破壞檢測技術
     研討會,台北,第156-215頁(1999)。
    13.倪勝火、羅國峯、黃崧愷,「基樁施工之品質檢測」,
     土木工程非破壞檢測研討會論文集,高雄,第1-37頁(1999)。
    14.常正之「應用雷利波散射曲線反算土層動態參數之研究」,博士論文,
     國立成功大學土木工程研究所(1993)。
    15.張德文,「表面波譜法檢測層狀地工之理論研究」,第六屆路面工程學術研
     討會,第94-103頁(1992)。
    16.陳政豪,「基樁之平行震測法與超震測法之研究」碩士論文,
     中華大學土木工程學系(1998)。
    17.陳政豪、廖述濤,「以平行震測法檢測基樁完整性之研究」,
     建築物防災檢測與補強技術研討會論文集,土木工程與防災科技研討會,
     第155-168頁(1998)。
    18.傅國倫,「多重缺陷基樁之非破壞性檢測法之初步研究」,碩士論文,
     中華大學土木工程學系(1999)。
    19.單維彰,凌波初步(First concept of wavelets),全華科技圖書(1999)。
    20.彭仁相,「基樁衝擊反應檢測法在現地進行參數變化與數值模式比對之研
     究」,碩士論文,中華大學土木工程學系(2003)。
    21.黃進國,「基樁非破壞檢測與樁長增量逼近法之應用研究」,碩士論文,
     中華大學土木工程學系(2003)。
    22.廖述濤,「基樁之脈波反應測試及力學導納分析」,中華民國非破壞檢測協
     會,第14卷,第2期(3-4),第94-103頁(1996)。
    23.賴正昇,「脈波回音法應用於基樁之模擬與分析」,碩士論文,
     國立成功大學土木工程研究所(2005)。
    24.謝旻勳,「獨立基樁非破壞檢測訊號之研究」,碩士論文,
     朝陽科技大學營建工程系(2004)。
    25.謝旻勳,賴俊仁,余志鵬,「接收器位置對基樁缺陷檢測能力之影響」,
     第十二屆非破壞檢測技術研討會(2004)。
    26.羅國峯,「音波回應法在基樁非破壞性檢測之探討與應用」,碩士論文,
     國立成功大學土木工程研究所(2000)。
    27.Das, B.M., Principles of soil Dynamics, PWS-KENT Publishing Company,
     Boston (1993).
    28.Davis, A.G., and Dunn, C.S., “From Theory to Field Experience with the
     Non-destructive Vibration Testing of piles,” Proc. Inst. Civil Eng.,
     Part 2, 57, pp. 571-593 (1974).
    29.Davis, A.G., and Roberson, S.A., “Vibration Testing of Pile,”
     The Structural Engineering, Vol.54, No.6, A7-A10 (1976).
    30.Finno, R.J., and Gassman, S.L., “Impulse Response Evaluation of
     Drilled shafts,” Journal of Geotechnical and Environmental Engineering,
     ASCE, Vol.124, No.10, pp.965-975 (1998).
    31.Finno, R.J., and Gassman, S.L., “Impulse Response Evaluation of
     Drilled Shafts,” Journal of Geotechnical and Environmental Engineering,
     Vol. 124, No. 10, Oct., pp. 965-975 (1998).
    32.Finno, R.J., Gassman, S., and Kmhanifah, A., “Parallel Seismic Evaluation
     of the NDE Test Section at the National Geotechnical Experimentation Site
     at Northwestern University,” http://www.iti.northwestern.edu/projects
     (1998).
    33.Finno, R.J., Gassman, S.L., and Osborn, P.W., “Non-Destructive Evaluation
     of a Deep Foundation Test Section at the Northwestern University National
     Geotechnical Experimentation Site,” a report submitted to the Federal
     highway Administration and presented at
     http://www.iti.northwestern.edu/projects/found/dft.html (1997).
    34.Gucunski, N., Ganji V., and Maher, M.H., “Effects of Obstacles on Rayleigh
     Wave Dispersion Obtained from the SASW Test,” Soil Dynamic and Earthquake
     Engineering, Vol. 15, No. 4, pp.223-231 (1996).
    35.Harrell, S., and Stokoe, II, K. H., ”Integrity Evaluation of Drilled Piers
     by Stress Waves, “ Research Report 2751F, Transportation Research Center,
     The University of Texas at Austin, 268 p. (1984).
    36.Kim, D.S., Kim, H.W., and Kim, W.C., “Parametric Study on the Impact-Echo
     Method Using Mock-Up Shafts,” NDT&E International, pp. 595-608 (2002).
    37.Lamb, H., “On the Propagation of Tremors Over the Surface of an Elastic
     Solid,” Philos. Trans. R. Soc., London, Ser. A, 203, pp. 1-42 (1904).
    38.Liao, S. T., and Roesset, J.M., “Determination of Pile Lengths Using the
     Parallel Seismic Test,” Geotechnical Engineering Report, GR95-1,
     The University of Texas at Austin (1995).
    39.Liao, S.T., “Nondestructive Testing of Piles, ” Ph.D. Dissertation,
     Department of Civil Engineering, University of Texas, Austin, Texas,
     pp. 20-120 (1994).
    40.Liao, S.T., and Roesset, J.M., “Dynamic Response of Intact Piles to
     Impulse Loads,” International Journal for Numerical and Analytical Methods
     in Geomechanics, Vol. 21, pp. 255-275 (1997).
    41.Liao, S.T., Roesset, J.M., & Chen, C.-H., “Numerical Simulation of
     Nondestructive Parallel Seismic Test for Piles,” The Sixth East
     Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction,
     Taipei, Taiwan, pp. 1997-2003 (1998).
    42.Lin, Y., Sanalone, M., and Carino, N.J., “Impact Echo Response of Concrete
     Shafts,” Geotechnical Testing Journal, ASTM, Vol. 14, No. 2, Jun.,
     pp. 121-137 (1997).
    43.Malhotra, V. M., “Testing Hardened Concrete : Nondestructive Methods,”
     Iowa State University Press, Ames, Iowa, and American Concrete Institute,
     Detroit, Michigan, 87 p. (1976).
    44.Menzies, B.K., and Matthews, M.C., “The Continuous Surface-Wave system:
     Amodern Technique for Site Investigation,”
     Special lecture: Indian Geotechnical Conference Madras, Dec. (1996).
    45.Nazarian, S., and Stokoe, II, K.H., “In Situ Determination of Elastic
     Moduli of Pavement Systems by Spectral-Analysis of Surface-Waves Method
     (Theoretical Aspects),” Research report 437-2, Center for Transportation
     Research, The Univ. of Texas at Austin (1986).
    46.Qian S., “Introduction to Time-Frequency and Wavelet Transforms,”
     Prentice Hall PTR Prentice-Hall, Inc (2002).
    47.Rosset, J.M., and Angelides, D.C., “Dynamic Stiffness of Piles,
     Numerical Method in Offshore Piling,” Institution of Civil Engineering,
     London, pp. 75-81 (1980).
    48.Steinbach, j., and Veye, E., “Caisson Evaluation by Stress Wave
     Propagation Method,” Journal of the Geotechnical Engineering Division,
     ASCE, Vol. 101, No. GT4, pp.361-387 (1975).
    49.Virieux, J., “P-SV Wave Propagation in Hetergeneous Media: Velocity-Stress
     Finite-Difference Method,” Geophysics, Vol. 51, pp.889-901 (1986).
    50.Virieux, J., “SH Wave Propagation in Hetergeneous Media: Velocity-Stress
     Finite-Difference Method,” Geophysics, Vol. 49, pp.1933-1957 (1984).

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    校外:2006-07-05公開
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