路面彎沉檢測
彎沉作為路面檢測的重要指標,其檢測與分析技術(shù)發(fā)展十分迅速。自1 953年貝克曼(BenkeIman)發(fā)明梁式彎沉儀以來,路面彎沉檢測設備已從靜力彎沉儀、穩(wěn)態(tài)動力彎沉儀發(fā)展到脈沖式動力彎沉儀,從單點*大彎沉檢測發(fā)展到對路面彎沉盆的檢測,并將僅局限于柔性路面意義上的彎沉概念,發(fā)展到剛性路面的結(jié)構(gòu)評價與設計分析中,路面結(jié)構(gòu)性能的評價也從路面整體強度評定發(fā)展到對路面各層剛度的反分析。
利用貝克曼梁法測定路面回彈彎沉值操作簡便、應用廣泛,但測試為人工操作,測試結(jié)果受人為因素影響較大,測速慢。自動彎沉儀的基本工作原理與貝克曼梁原理相同,均采用簡單的杠桿原理,測定車在檢測路段以一定速度行駛,將安裝在測試車前,后軸之間底盤下面的彎沉測定梁放到車輛底盤的前端,并支于地面保持不動,當后軸雙輪隙通過測頭時,彎沉通過位移傳感器等裝置被自動記錄下來,這時,測定梁被拖動,以二倍的汽車速度拖到下一測點,周而復始地向前連續(xù)測定,一般測試速度保持在1.5km/h-4 0km/h之間。
落錘式彎沉儀(FWD)是脈沖式動力彎沉儀的典型代表,其技術(shù)特點主要表現(xiàn)在:測速快,精度高,并較好地模擬了實際行車荷載對路面的動力作用,已被許多國家廣泛地應用到路面檢測和評價中。其主要原理如下:通過計算機控制下的液壓系統(tǒng)提升并釋放一重錘,從而對路面施加脈沖荷載,荷載大小通過改變錘重和提升高度調(diào)整,并通過剛性圓盤作用到路面上。路面的彎沉由5個~9個傳感器測定,這樣就能較準確地反映彎沉盆的形狀,從而為路面模量反算提供基礎。有了模量,就能進一步分析出路面結(jié)構(gòu)的應力,應變狀況,評價承載能力。自20世紀80年代以來,F(xiàn)WD在國際上得到了廣泛的應用,至今已有50多個國家和地區(qū)引進了FWD。美國聯(lián)邦公路局經(jīng)過對比分析,確認FWD是較理想的路面承載能力評定設備,并選為實施SHRP計劃中路面承載能力評定部分的重要設備。
目前,國內(nèi)外圍繞FWD開展的主要研究是穩(wěn)定可靠的模量反演技術(shù)。通過對FWD彎沉盆數(shù)據(jù)的分析,反演路面各結(jié)構(gòu)層的動態(tài)模量,進而判別承載硅力。國內(nèi)外對這項技術(shù)的關注重點是路面力學特性模擬,模量反分析的可靠性、反演結(jié)果的驗證等。此外,F(xiàn)WD還可用于舊水泥混凝土路面板體脫空判定,接縫傳荷能力判定,路基施工過程中動態(tài)監(jiān)控、路基沖擊壓實效果評價等多方面,應用日趨廣泛。
除FWD之后,丹麥、美國等預期開發(fā)的新一代彎沉儀RWD(滾輪式彎成沉儀)正處于研究階段,它采用高頻激光掃描,能夠連續(xù)記錄行駛中測試車在路表產(chǎn)生的彎沉,其優(yōu)點是記錄了路面真實受力狀態(tài),測速遠大于FWD,因此對交通的影響較小,是較為理想的彎沉檢測設備。
彎沉作為路面檢測的重要指標,其檢測與分析技術(shù)發(fā)展十分迅速。自1 953年貝克曼(BenkeIman)發(fā)明梁式彎沉儀以來,路面彎沉檢測設備已從靜力彎沉儀、穩(wěn)態(tài)動力彎沉儀發(fā)展到脈沖式動力彎沉儀,從單點*大彎沉檢測發(fā)展到對路面彎沉盆的檢測,并將僅局限于柔性路面意義上的彎沉概念,發(fā)展到剛性路面的結(jié)構(gòu)評價與設計分析中,路面結(jié)構(gòu)性能的評價也從路面整體強度評定發(fā)展到對路面各層剛度的反分析。
利用貝克曼梁法測定路面回彈彎沉值操作簡便、應用廣泛,但測試為人工操作,測試結(jié)果受人為因素影響較大,測速慢。自動彎沉儀的基本工作原理與貝克曼梁原理相同,均采用簡單的杠桿原理,測定車在檢測路段以一定速度行駛,將安裝在測試車前,后軸之間底盤下面的彎沉測定梁放到車輛底盤的前端,并支于地面保持不動,當后軸雙輪隙通過測頭時,彎沉通過位移傳感器等裝置被自動記錄下來,這時,測定梁被拖動,以二倍的汽車速度拖到下一測點,周而復始地向前連續(xù)測定,一般測試速度保持在1.5km/h-4 0km/h之間。
落錘式彎沉儀(FWD)是脈沖式動力彎沉儀的典型代表,其技術(shù)特點主要表現(xiàn)在:測速快,精度高,并較好地模擬了實際行車荷載對路面的動力作用,已被許多國家廣泛地應用到路面檢測和評價中。其主要原理如下:通過計算機控制下的液壓系統(tǒng)提升并釋放一重錘,從而對路面施加脈沖荷載,荷載大小通過改變錘重和提升高度調(diào)整,并通過剛性圓盤作用到路面上。路面的彎沉由5個~9個傳感器測定,這樣就能較準確地反映彎沉盆的形狀,從而為路面模量反算提供基礎。有了模量,就能進一步分析出路面結(jié)構(gòu)的應力,應變狀況,評價承載能力。自20世紀80年代以來,F(xiàn)WD在國際上得到了廣泛的應用,至今已有50多個國家和地區(qū)引進了FWD。美國聯(lián)邦公路局經(jīng)過對比分析,確認FWD是較理想的路面承載能力評定設備,并選為實施SHRP計劃中路面承載能力評定部分的重要設備。
目前,國內(nèi)外圍繞FWD開展的主要研究是穩(wěn)定可靠的模量反演技術(shù)。通過對FWD彎沉盆數(shù)據(jù)的分析,反演路面各結(jié)構(gòu)層的動態(tài)模量,進而判別承載硅力。國內(nèi)外對這項技術(shù)的關注重點是路面力學特性模擬,模量反分析的可靠性、反演結(jié)果的驗證等。此外,F(xiàn)WD還可用于舊水泥混凝土路面板體脫空判定,接縫傳荷能力判定,路基施工過程中動態(tài)監(jiān)控、路基沖擊壓實效果評價等多方面,應用日趨廣泛。
除FWD之后,丹麥、美國等預期開發(fā)的新一代彎沉儀RWD(滾輪式彎成沉儀)正處于研究階段,它采用高頻激光掃描,能夠連續(xù)記錄行駛中測試車在路表產(chǎn)生的彎沉,其優(yōu)點是記錄了路面真實受力狀態(tài),測速遠大于FWD,因此對交通的影響較小,是較為理想的彎沉檢測設備。