Phương pháp tín hiệu phù hợp đã được sử dụng trong thí nghiệm xác định sức chịu tải của cọc bằng thí nghiệm biến dạng lớn (thường gọi là PDA) từ cuối những năm 1960. Từ những năm 1980, khi những thiết bị đo sóng có độ nhạy cao bắt đầu được chế tạo phục vụ thí nghiệm biến dạng nhỏ, phương pháp này cũng được sử dụng để đánh giá mức độ khuyết tật của cọc.
Phương pháp tín hiệu phù hợp thực hiện giải bài toán ngược, trong đó ẩn số cần tìm là sự thay đổi kháng trở Z theo độ sâu. Số liệu đo vận tốc (hoặc lực) cùng với mô hình cọc, nền được sử dụng để tính toán lực (hoặc vận tốc) tại đầu cọc. Mô hình
của cây cọc có thể có dạng rời rạc hoặc liên tục. Hiện nay, các thông số đất nền trong các chương trình tính toán có thể bắt đầu với các thông số giả định của nền đất sau đó qua các lần tính lặp sẽ được điều chỉnh để vận tốc (hoặc lực) tính toán trên mô hình trùng hợp với lực (hoặc vận tốc) đo được khi thí nghiệm. Quy trình để phân tích theo phương pháp tín hiệu phù hợp là:
Bước 1: Xác định biểu đồ sóng của cây cọc đặc trưng: Biểu đồ sóng đặc trưng
tương ứng với cây cọc chuẩn đại diện cho mỗi hiện trường bằng cách lấy trung bình biểu đồ sóng vận tốc của một số lượng cọc thí nghiệm đủ lớn. Cây cọc chuẩn được coi là không có khuyết tật và tiết diện không đổi.
Bước 2: Xác định xung lực
Bước 3: Lập mô hình cây cọc chuẩn với giả thiết nó có tiết diện không đổi .
Các thông số của mô hình cọc sẽ không đổi trong suốt quá trình phân tích.
Bước 4: Xác định thông số của mô hình nền: Bằng cách phân tích đáp ứng đặc
trưng theo thuật toán tín hiệu phù hợp, người ta xác định được các thông số cần của đất nền đại diện cho điều kiện cụ thể của mỗi công trình.
Bước 5: Nhận biết các cây cọc có thể có khuyết tật: Những cây cọc có đáp ứng
khác với đáp ứng đặc trưng của cây cọc chuẩn được coi là có thể có khuyết tật và có thể được phân tích theo phương pháp tín hiệu phù hợp để đánh giá mức độ khuyết tật.
Bước 6: Xác định xung lực cho cây cọc có khuyết tật
Bước 7: Lập mô hình cây cọc có khuyết tật: Khuyết tật gây ra sóng phản hồi có
thể do thay đổi tiết diện cọc hoặc do chất lượng bê tông kém nên mô đun đàn hồi bị suy giảm. Trong các chương trình phân tích hiện nay, sự thay đổi kháng trở được giả thiết là do thay đổi tiết diện cọc. Vị trí của các khuyết tật được xác định trên cơ sở độ sâu phát sinh sóng phản xạ theo biểu đồ sóng so với sóng của cây cọc chuẩn.
Bước 8: Tính toán mức độ khuyết tật: Các thông số của mô hình nền được xác
định từ biểu đồ sóng của cây cọc chuẩn được sử dụng trong phân tích ở bước này và không đổi trong suốt quá trình tính toán. Mô hình cọc được thay đổi bằng cách điều chỉnh tiết diện cọc ở các độ sâu thích hợp cho tới khi sóng tính toán phù hợp với sóng đo được.
Bước 9: Xác định mức độ khuyết tật: Mô hình cọc tính toán có biểu đồ sóng tính toán phù hợp với biểu đồ sóng đo tại hiện trường được sử dụng để xác định sự phân bố của trở kháng của cọc theo độ sâu.
Hình 2.9: Kết quả phân tích khuyết tật bằng phần mềm PITWAP