桩基是建筑结构的基础,其质量的好坏直接决定了整体结构的安全与稳定。直径数米、深度数十米的大型建筑结构桩基,在挖孔和混凝土灌注过程中常因为诸如孔壁坍塌、桩底沉渣等原因,造成成桩质量出现缺陷。检测和评估成桩质量是工程中的一个十分重要的问题,但受环境、无损等因素限制,目前仍没有一种十分准确有效的检测手段和方法。钻芯法作为一种在工程上被广泛使用于对大型桩基进行质量检测和评估的方法,但其在钻探过程中的钻进速度信息并未记录并用作对桩基的质量评估。本文针对当前工程上普遍应用的钻芯设备,同时考虑实际应用中现场工况复杂、操作工人素质现状等情况,设计了一款采集钻芯取样过程中的钻进速度信息、并用于改进当前桩基缺陷检测与质量评估的钻探数据采集与恢复系统。论文具体工作如下:针对数据的采集问题,本文设计了一款嵌入式现场钻探数据采集装置。考虑现有常用钻芯设备的工作原理,结合现场施工环境、钻探工人素质等因素,选择了一种位移测量方法,通过振动传感器和三轴加速度传感器对外界环境的感知,实现了对现场钻探数据的非接触式智能化采集;针对数据恢复过程中可溯源的问题,设计了一种索引目录式的数据存储结构,通过在每次钻探开始时创建一条索引目录的方式,实现了数据的分批存储;同时为了方便对采集数据的管理,设计了一个基于QT的上位机工具,实现了数据的导出与本地保存。为了获取钻进速度信息并用于改进当前桩基的质量评估,本文设计了一种钻探数据恢复算法。该方法首先采用最小二乘拟合法对数据进行平滑处理;其次通过比较斜率和设定阈值的关系来判定数据的有效性,并根据斜率的大小对有效数据进行标注;最后根据钻进速度与深度的对应关系对数据进行二维可视化恢复。在此基础上,本文对嵌入式现场钻探数据采集装置的数据采集、解析、存储、转发等基本功能做了测试,并验证了其在遭异常中断后重新上电时工作的稳定性。同时,检验了本文所提出算法的数据恢复效果,可以发现经过恢复后的二维数据能清楚地反映钻探过程中钻进速度信息的变化,能作为对桩基质量评估的重要参考依据。