绘制钻井剪切波波速测试成果曲线的方法及系统与流程

1.本发明属于岩土工程勘察中钻井剪切波波速测试数据处理技术领域，具体涉及一种基于excel绘制钻井剪切波波速测试成果曲线的方法及系统。


背景技术：

2.剪切波波速测试成果曲线的制作在研究中至关重要，通过剪切波波速的测量来对场地类别进行评判。目前，大多数剪切波波速曲线的制作方法还是采用人工制图，首先制图前需要对数据进行大量的统计，而且统计过程中极易出现错误，制图工作的过程多是不断的机械重复；其次，不同技术员统计和绘图的标准不同，无法进行统一使用，手工制图的成果不易进行后期信息化的归档，后期的数据再次提取和利用存在困难，使用也同样不方便。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的是提供一种绘制钻井剪切波波速测试成果曲线的方法及系统，使得钻井剪切波波速测试成果曲线的绘制快速、高效、准确，且模板可以储存重复利用，大大减少机械重复，提高工作效率，以解决现有技术中的不足。
4.为了达到上述目的，本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
5.一方面，提供一种绘制钻井剪切波波速测试成果曲线的方法，包括下列步骤：
6.接收创建数据表指令，所述数据表包含数据单元；
7.根据所述创建数据表指令创建数据表，所述数据表所含参数至少包括测点序号、测点深度、地层编号、地层名称、层底深度、剪切波实测波速数值、波速-孔深曲线和层平均波速；
8.根据钻井测试深度范围内的分层情况向所述数据表依次录入测点序号、测点深度、地层编号、地层名称、层底深度；
9.检测各个数据单元内的地层名称，合并地层名称一致的数据单元；
10.依次录入测试深度范围内的剪切波波速测试数据结果；
11.根据剪切波波速测试数据结果绘制钻井剪切波波速测试成果曲线，同时生成层平均波速数据。
12.如所述绘制钻井剪切波波速测试成果曲线的方法，双击钻井剪切波波速测试成果曲线设定坐标轴格式及曲线类型，设置深度范围及刻度单位。
13.如所述绘制钻井剪切波波速测试成果曲线的方法，所述数据表为excel数据表。
14.如所述绘制钻井剪切波波速测试成果曲线的方法，或者，根据钻井测试深度范围内的分层情况向所述数据表自动导入测点序号、测点深度、地层编号、地层名称、层底深度，并且在合并地层名称一致的数据单元之后自动导入测试深度范围内的剪切波波速测试数据结果，再绘制钻井剪切波波速测试成果曲线。
15.如所述绘制钻井剪切波波速测试成果曲线的方法，根据剪切波波速测试数据结果，基于拉格朗日插值公式对数据样本点内的映射关系进行插值计算，最终得到钻井剪切
波波速测试成果曲线。
16.如所述绘制钻井剪切波波速测试成果曲线的方法，测点深度自上而下编辑为0-55m，起始深度设置为0m，终止深度设置为55m，根据钻井土层分层情况按照1m间距进行划分：0-1.0m为
①0层、1.0-3.0m为
①1层、3.0-8.0m为
③1层、9.0-11.0m为
③
11
层、11.0-12.0m为
③
12
层、12.0-23.0m为
③2层、23.0-32.0m为
④1层、32.0-36.0m为
④
12
层，36.0-43.0m为
④3层，43.0-47.0m为
④
32
层，47.0-49.0m为
⑤1层，49.0-55.0为
⑤5层。
17.如所述绘制钻井剪切波波速测试成果曲线的方法，所述土层包括1层填土、1层黏土、1层淤泥质粉质黏土、1-1黏质粉土、1淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土中的至少一种。
18.另一方面，提供一种绘制钻井剪切波波速测试成果曲线的系统，包括：
19.指令接收模块，用于接收创建数据表指令；
20.创建模块，用于根据所述创建指令创建数据表，所述数据表所含参数至少包括测点序号、测点深度、地层编号、地层名称、层底深度、剪切波实测波速数值、波速-孔深曲线和层平均波速；
21.第一数据获取模块，用于获取向所述数据表录入的测点序号、测点深度、地层编号、地层名称、层底深度数据；
22.数据合并模块，用于检测各个数据单元内的地层名称，合并地层名称一致的数据单元；
23.第二数据获取模块，用于获取钻井深度范围内的钻井剪切波波速测试数据结果；以及，
24.数据转换模块，将钻井剪切波波速测试数据结果转换为钻井剪切波波速测试成果曲线，同时生成层平均波速数据。
25.如所述绘制钻井剪切波波速测试成果曲线的系统，还包括数据自动导入模块，用于根据钻井测试深度范围内的分层情况向所述数据表自动导入测点序号、测点深度、地层编号、地层名称、层底深度，并且在合并地层名称一致的数据单元之后自动导入测试深度范围内的剪切波波速测试数据结果，再绘制钻井剪切波波速测试成果曲线。
26.如所述绘制钻井剪切波波速测试成果曲线的系统，具有系统容错功能，根据土层名称自动判别测量数值是否失真，并进行参数调整及修正。
27.本发明技术方案的有益效果是：
28.利用excel绘制钻井剪切波波速测试成果曲线，绘制成的曲线直观清晰，同时相对于原始工作方法大大减少工作量，支持数据自动导入及自动辨识系统容错功能，操作非常方便，不易出错，同时可制成excel模板，便于多次利用、以及电子版归档，在工程勘察领域中可以进行广泛应用。
附图说明
29.为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
30.图1为本发明较佳实施例流程示意图；
31.图2为本发明较佳实施例数据及曲线生成界面示意图；
32.图3为土的类型划分及剪切波速范围示意图。
具体实施方式
33.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
34.参看图1、图2所示，本发明绘制钻井剪切波波速测试成果曲线的方法，包括下列步骤：
35.s1、接收创建数据表指令，数据表包含数据单元。
36.s2、根据创建数据表指令创建数据表，数据表所含参数至少包括测点序号、测点深度、地层编号、地层名称、层底深度、剪切波实测波速数值、波速-孔深曲线和层平均波速。
37.新建工作簿中，建立工作表表头为“x#钻井中剪切波波速测试成果曲线”的工作表。第二行命名为：“工程编号：xxx”，第三行命名为“工程名称：xxxxx工程”。工作表主要包括的内容为：测点序号、测点深度(m)、地层编号、地层名称、层底深度(m)、剪切波实测波速数值(m/s)、波速-孔深曲线、层平均波速(m/s)共八部分。
38.s3、根据钻井测试深度范围内的分层情况向数据表依次录入测点序号、测点深度、地层编号、地层名称、层底深度。
39.s4、检测各个数据单元内的地层名称，合并地层名称一致的数据单元。一般来说工程勘察中剪切波波速数据的测量深度不等，最深可达到100m以上，即在测点深度(m)所在列下按照1m间距设置测试的深度范围；根据工程勘察所获得地质资料对钻井测试深度范围内的分层情况录入土层名称(底层埋深m)，并对土层一致的单元格进行合并。
40.s5、依次录入测试深度范围内的剪切波波速测试数据结果；
41.s6、根据剪切波波速测试数据结果绘制钻井剪切波波速测试成果曲线，同时生成层平均波速数据。
42.双击钻井剪切波波速测试成果曲线设定坐标轴格式及曲线类型，设置深度范围及刻度单位等。优选地，设置最大深度为105.0m，深度间距为1.0m。
43.数据表为excel数据表，具体通过微软系统自带的microsoft excel2016软件，利用其强大的数据处理、统计分析以及制图功能，结合剪切波波速曲线绘制的方法与原理，设定所需的计算公式，可自动对原始数据进行统计、处理并制图，这是剪切波波速测试曲线绘制方法的核心。
44.在原较佳实施例基础上，进一步地，可以选择摒弃人工录入数据，引入数据自动导入功能，具体地，根据钻井测试深度范围内的分层情况向所述数据表自动导入测点序号、测点深度、地层编号、地层名称、层底深度，并且在合并地层名称一致的数据单元之后自动导入测试深度范围内的剪切波波速测试数据结果，再绘制钻井剪切波波速测试成果曲线。自动导入前，外部数据生成端准备好可以导出的数据文件，文件格式可以是.txt等。
45.生成曲线时，通常可以根据剪切波波速测试数据结果，基于拉格朗日插值公式对数据样本点内的映射关系进行插值计算，最终得到钻井剪切波波速测试成果曲线，但本发明不限于此。
46.通过上述步骤，完成对剪切波波速测试成果曲线的绘制，并保存好以供随时使用。当下次利用此表时，只需要重新根据地质勘察资料对钻井的分层情况进行调整，并录入原始数据，即可立即得到剪切波波速测试成果曲线。以上为整个excel模板文件制作的过程。
47.参看图2所示，优选实施例中，根据外业钻井得到土层信息情况，在测试深度范围内对土层名称(底层埋深m)进行编辑，例如：测点深度自上而下编辑为0-55m，起始深度设置
为0m，终止深度设置为55m，根据钻井土层分层情况按照1m间距进行划分：0-1.0m为
①0层、1.0-3.0m为
①1层、3.0-8.0m为
③1层、9.0-11.0m为
③
11
层、11.0-12.0m为
③
12
层、12.0-23.0m为
③2层、23.0-32.0m为
④1层、32.0-36.0m为
④
12
层，36.0-43.0m为
④3层，43.0-47.0m为
④
32
层，47.0-49.0m为
⑤1层，49.0-55.0为
⑤5层。依据深度情况在土层名称(底层埋深m)进行分层，土层划分原则是“四舍五入、确保不缺失土层”。
48.正如本领域技术人员所熟悉的，土层包括1层填土、1层黏土、1层淤泥质粉质黏土、1-1黏质粉土、1淤泥质粉质黏土、淤泥质黏土中的至少一种。
49.本发明还提供一种绘制钻井剪切波波速测试成果曲线的系统，包括：
50.指令接收模块，用于接收创建数据表指令；
51.创建模块，用于根据创建指令创建数据表，数据表所含参数至少包括测点序号、测点深度、地层编号、地层名称、层底深度、剪切波实测波速数值、波速-孔深曲线和层平均波速；
52.第一数据获取模块，用于获取向数据表录入的测点序号、测点深度、地层编号、地层名称、层底深度数据；
53.数据合并模块，用于检测各个数据单元内的地层名称，合并地层名称一致的数据单元；
54.第二数据获取模块，用于获取钻井深度范围内的钻井剪切波波速测试数据结果；以及，
55.数据转换模块，将钻井剪切波波速测试数据结果转换为钻井剪切波波速测试成果曲线，同时生成层平均波速数据。
56.进一步地，本系统还包括数据自动导入模块，用于根据钻井测试深度范围内的分层情况向数据表自动导入测点序号、测点深度、地层编号、地层名称、层底深度，并且在合并地层名称一致的数据单元之后自动导入测试深度范围内的剪切波波速测试数据结果，再绘制钻井剪切波波速测试成果曲线。数据自动导入功能大大提升数据处理效率。
57.本系统还具有系统容错功能，根据土层名称自动判别测量数值是否失真，并进行参数调整及修正。
58.如图3所示，根据《建筑抗震设计规范》(gb 50011-2010)(2016年版)第4章中场地、地基和基础关于土的类型划分和剪切波速范围具有一定的指导意义，不同类型的土层经验值提供了一个范围区间。对于现场实际测量数值进行判定是否满足区间范围，如果满足则自动生成曲线；如果不满足则进行参数值的纠偏，满足经验值参数限定。
59.本发明利用excel绘制钻井剪切波波速测试成果曲线，绘制成的曲线直观清晰，同时相对于原始工作方法大大减少工作量，支持数据自动导入及自动辨识系统容错功能，操作非常方便，不易出错，同时可制成excel模板，便于多次利用、以及电子版归档，在工程勘察领域中可以进行广泛应用。
60.以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。