第二章 文獻回顧
3.4 試驗資料
為了訂定半自動化挑波之標準程序，本研究試驗分兩部分，第一部分為 半自動化挑波程序之測試，從懸盪式震測資料中選取三組資料品質好及三 組資料品質較差之資料做為測試之用，以便程序之訂定。而第二部分則是 作為半自動化挑波程序之驗證，分別應用於懸盪式震測及下孔式震測現地 資料以進行驗證，並與手動挑波方法之結果為參考基準作比較。
半自動化挑波程序訂定測試資料 3.4.1
為了訂定半自動化挑波程序，必須先作初步測試，而測試資料則從在雲 林科技大學場址所實施之懸盪式震測(PS-logger)探測資料分別挑取三組訊 雜比較高之資料，以及三組訊雜比低資料品質相對較差之訊號。測試資料 施作環境背景概述如下：
試驗儀器部分，在此採用的懸盪式震測系統，屬於懸垂式 P-S 波量測系 統，是於 1980 年代中期由日本 OYO 公司所發展出的。其主要可分為三個 部份，分別為：
(a) 含有震源及受波器之探測管(Suspension P-S logging probe)：此種螺 線管震源所產生的頻率在 500～5000Hz。而受波器是一種三向度受 波器，其構造為兩個可接收水平振動之電磁式感應器及一個可接收 垂直振動之電磁式感應器。自然頻率為 28Hz，線圈電阻為 570Ω，
頻率特性為 200Hz 到 5kHz(-3dB)，其尺寸為直徑 54 ㎜，兩個受波 器連結時長度為 3000 ㎜，重量為 9.2 ㎏。
(b) 控制震源、增強及儲存訊號之監測裝置(Suspension PS Log 170)：其 取樣範圍從 2～200μsec，可接收的頻率帶從 5Hz～20kHz。量測波 形資料顯示於螢幕並儲存於 3.5 吋，1.44 MB 磁帶。
(c) 絞盤(Winch)：含有 4 蕊導線的鋼索其長度為 350 m，最大上升速率 是每分鐘 20 m，且最大荷重為 80 ㎏。
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分別如圖 3.9、圖 3.10
、圖 3.11 所示，詳細原理請參照 2.1.3 。而訊號取
樣頻率為 50𝜇𝑠、擷取點數為 1024 點。圖 3.9 受波器與震源
圖 3.10 控制監測裝置
圖 3.11 絞盤
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試驗施作場址位於雲林科技大學校區內，鑽孔之探測深度為地下 7～180 ｍ，地質情況大多以灰色細砂、粉砂、粉土、黏土為主，偶有卵礫石層。
而測試資料選用訊號品質較好的資料#008、#009、#010，深度分別處於地 下 173～171m，地質狀況屬於黃灰色粉土夾細砂。而另一組選用訊號品質 相對較差的資料#082、#083、#084，深度分別處於地下 53～51m，地質狀 況為灰色黏土夾粉砂。
其訊號波形如圖 3.12～圖 3.17 所示，表 3.1 則歸納出各訊號剪力波初 達時間並計算初達波速。
圖 3.12 #008 訊號波形及初波達時間點
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H1
H2
Time (ms)
#008-Signal
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圖 3.13 #009 訊號波形及初波達時間點
圖 3.14 #010 訊號波形及初波達時間點
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H1
H2
Time (ms)
#009-Signal
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H1
H2
Time (ms)
#010-Signal
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圖 3.15 #082 訊號波形及初波達時間點
圖 3.16 #083 訊號波形及初波達時間點
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H1
H2
Time (ms)
#082-Signal
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H1
H2
Time (ms)
#083-Signal
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圖 3.17 #084 訊號波形及初波達時間點
資料編號 深度 (m) 𝑡𝐻1 (ms) 𝑡𝐻2 (ms) 剪力波速， 𝑉𝑠 (m/s)
#008 -173 10.65 8.67 507.06
#009 -172 10.61 8.90 584.28
#010 -171 10.47 8.50 509.24
#082 -53 12.76 9.63 319.56
#083 -52 13.06 10.24 355.09
#084 -51 13.12 11.06 486.87
表 3.1 半自動化挑波程序訂定測試資料於時間域初達波分析剪力波速資料
半自動化挑波程序驗證用資料
3.4.2
半自動化挑波程序驗證用資料依照孔內量測方法分兩部分，分別是懸盪 式震測資料及下孔式震測資料。
(1) 懸盪式震測資料：同 3.4.1 所述，採用雲林科技大學校區內鑽孔施 作全剖面資料，即深度為地下 7～180ｍ，每 1m 量測一筆資料，施 作之環境背景及儀器資訊等已在 3.4.1 提到，故本小節不再重複。
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H1
H2
Time (ms)
#084-Signal
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(2) 下孔式震測資料：採用交通大學博愛校區操場施作之下孔震測資料，
位置如圖 3.18，所需之設備包括震源（鐵鎚）、孔內受波器、震測儀
（資料擷取系統），其施測方式如圖 3.19 所示，設備詳細資訊如下：
(a) 震源：6 kg 長柄鐵鎚及 H 型鋼。
(b) 受波器：三向度孔內受波器 (Geo Space GS 20DM, one vertical, two horizontal 90 degree opposed, 28 Hz, 1000 ohm coil)，圖 3.20(左)。
(c) 震測儀：日本 OYO 公司出品之 McSeis-SX 型 24 波道可攜式數 位震測儀(圖 3.20(右))，其輸入阻抗 20k 歐姆，放大倍率達 1024 倍，頻率響應 4.5 Hz ~ 4600 Hz，備有低通與限頻前置濾波器；
18 bit A/D 高解析度，取樣時距 25 至 2000 sec，訊號長度達 2048 字元，訊號可重複疊加；採用 3.5 吋，1.44 MB 磁帶及 2.0 GB 硬 碟，10.4 英吋 640*480 點之液晶板，電源使用 12DC 伏特電瓶。
圖 3.18 交通大學博愛校區下孔震測鑽孔位置
該場址鑽孔 BH2 位於交通大學博愛校區足球場升旗台前，計深度 18.5m，於深度 0～4.3m 為棕黃色粉土質砂土；4.3～6.6m 為粉土質細砂 偶夾礫石；6.6～15.8m 為砂質礫石夾卵石；15.8～18.25m 為深灰色粉砂
BH2
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岩，其中深度 11.95m 以下 SPT-N 值大於 50，見附錄(一)。依岩性判斷，
6.6 公尺以上屬於沖積層，以下屬嵙山層香山相。(鄒和翰, 2005) 訊號取樣頻率為 50𝜇𝑠、擷取點數為 2048 點，實際施測深度為地下 3～17m。
圖 3.19 下孔震測施測設備示意圖(鄒和翰, 2005)
圖 3.20 震測儀與孔內受波器
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第四章 試驗結果與討論