路面彎沉檢測(cè)
彎沉作為路面檢測(cè)的重要指標(biāo),其檢測(cè)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(lái),路面彎沉檢測(cè)設(shè)備已從靜力彎沉儀、穩(wěn)態(tài)動(dòng)力彎沉儀發(fā)展到脈沖式動(dòng)力彎沉儀,從單點(diǎn)*大彎沉檢測(cè)發(fā)展到對(duì)路面彎沉盆的檢測(cè),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(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)分析中,路面結(jié)構(gòu)性能的評(píng)價(jià)也從路面整體強(qiáng)度評(píng)定發(fā)展到對(duì)路面各層剛度的反分析。
利用貝克曼梁法測(cè)定路面回彈彎沉值操作簡(jiǎn)便、應(yīng)用廣泛,但測(cè)試為人工操作,測(cè)試結(jié)果受人為因素影響較大,測(cè)速慢。自動(dòng)彎沉儀的基本工作原理與貝克曼梁原理相同,均采用簡(jiǎn)單的杠桿原理,測(cè)定車(chē)在檢測(cè)路段以一定速度行駛,將安裝在測(cè)試車(chē)前,后軸之間底盤(pán)下面的彎沉測(cè)定梁放到車(chē)輛底盤(pán)的前端,并支于地面保持不動(dòng),當(dāng)后軸雙輪隙通過(guò)測(cè)頭時(shí),彎沉通過(guò)位移傳感器等裝置被自動(dòng)記錄下來(lái),這時(shí),測(cè)定梁被拖動(dòng),以二倍的汽車(chē)速度拖到下一測(cè)點(diǎn),周而復(fù)始地向前連續(xù)測(cè)定,一般測(cè)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(dòng)力彎沉儀的典型代表,其技術(shù)特點(diǎn)主要表現(xiàn)在:測(cè)速快,精度高,并較好地模擬了實(shí)際行車(chē)荷載對(duì)路面的動(dòng)力作用,已被許多國(guó)家廣泛地應(yīng)用到路面檢測(cè)和評(píng)價(jià)中。其主要原理如下:通過(guò)計(jì)算機(jī)控制下的液壓系統(tǒng)提升并釋放一重錘,從而對(duì)路面施加脈沖荷載,荷載大小通過(guò)改變錘重和提升高度調(diào)整,并通過(guò)剛性圓盤(pán)作用到路面上。路面的彎沉由5個(gè)~9個(gè)傳感器測(cè)定,這樣就能較準(zhǔn)確地反映彎沉盆的形狀,從而為路面模量反算提供基礎(chǔ)。有了模量,就能進(jìn)一步分析出路面結(jié)構(gòu)的應(yīng)力,應(yīng)變狀況,評(píng)價(jià)承載能力。自20世紀(jì)80年代以來(lái),F(xiàn)WD在國(guó)際上得到了廣泛的應(yīng)用,至今已有50多個(gè)國(guó)家和地區(qū)引進(jìn)了FWD。美國(guó)聯(lián)邦公路局經(jīng)過(guò)對(duì)比分析,確認(rèn)FWD是較理想的路面承載能力評(píng)定設(shè)備,并選為實(shí)施SHRP計(jì)劃中路面承載能力評(píng)定部分的重要設(shè)備。
目前,國(guó)內(nèi)外圍繞FWD開(kāi)展的主要研究是穩(wěn)定可靠的模量反演技術(shù)。通過(guò)對(duì)FWD彎沉盆數(shù)據(jù)的分析,反演路面各結(jié)構(gòu)層的動(dòng)態(tài)模量,進(jìn)而判別承載硅力。國(guó)內(nèi)外對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)注重點(diǎn)是路面力學(xué)特性模擬,模量反分析的可靠性、反演結(jié)果的驗(yàn)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(guò)程中動(dòng)態(tài)監(jiān)控、路基沖擊壓實(shí)效果評(píng)價(jià)等多方面,應(yīng)用日趨廣泛。
除FWD之后,丹麥、美國(guó)等預(yù)期開(kāi)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(cè)試車(chē)在路表產(chǎn)生的彎沉,其優(yōu)點(diǎn)是記錄了路面真實(shí)受力狀態(tài),測(cè)速遠(yuǎn)大于FWD,因此對(duì)交通的影響較小,是較為理想的彎沉檢測(cè)設(shè)備。
彎沉作為路面檢測(cè)的重要指標(biāo),其檢測(cè)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(lái),路面彎沉檢測(cè)設(shè)備已從靜力彎沉儀、穩(wěn)態(tài)動(dòng)力彎沉儀發(fā)展到脈沖式動(dòng)力彎沉儀,從單點(diǎn)*大彎沉檢測(cè)發(fā)展到對(duì)路面彎沉盆的檢測(cè),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(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)分析中,路面結(jié)構(gòu)性能的評(píng)價(jià)也從路面整體強(qiáng)度評(píng)定發(fā)展到對(duì)路面各層剛度的反分析。
利用貝克曼梁法測(cè)定路面回彈彎沉值操作簡(jiǎn)便、應(yīng)用廣泛,但測(cè)試為人工操作,測(cè)試結(jié)果受人為因素影響較大,測(cè)速慢。自動(dòng)彎沉儀的基本工作原理與貝克曼梁原理相同,均采用簡(jiǎn)單的杠桿原理,測(cè)定車(chē)在檢測(cè)路段以一定速度行駛,將安裝在測(cè)試車(chē)前,后軸之間底盤(pán)下面的彎沉測(cè)定梁放到車(chē)輛底盤(pán)的前端,并支于地面保持不動(dòng),當(dāng)后軸雙輪隙通過(guò)測(cè)頭時(shí),彎沉通過(guò)位移傳感器等裝置被自動(dòng)記錄下來(lái),這時(shí),測(cè)定梁被拖動(dòng),以二倍的汽車(chē)速度拖到下一測(cè)點(diǎn),周而復(fù)始地向前連續(xù)測(cè)定,一般測(cè)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(dòng)力彎沉儀的典型代表,其技術(shù)特點(diǎn)主要表現(xiàn)在:測(cè)速快,精度高,并較好地模擬了實(shí)際行車(chē)荷載對(duì)路面的動(dòng)力作用,已被許多國(guó)家廣泛地應(yīng)用到路面檢測(cè)和評(píng)價(jià)中。其主要原理如下:通過(guò)計(jì)算機(jī)控制下的液壓系統(tǒng)提升并釋放一重錘,從而對(duì)路面施加脈沖荷載,荷載大小通過(guò)改變錘重和提升高度調(diào)整,并通過(guò)剛性圓盤(pán)作用到路面上。路面的彎沉由5個(gè)~9個(gè)傳感器測(cè)定,這樣就能較準(zhǔn)確地反映彎沉盆的形狀,從而為路面模量反算提供基礎(chǔ)。有了模量,就能進(jìn)一步分析出路面結(jié)構(gòu)的應(yīng)力,應(yīng)變狀況,評(píng)價(jià)承載能力。自20世紀(jì)80年代以來(lái),F(xiàn)WD在國(guó)際上得到了廣泛的應(yīng)用,至今已有50多個(gè)國(guó)家和地區(qū)引進(jìn)了FWD。美國(guó)聯(lián)邦公路局經(jīng)過(guò)對(duì)比分析,確認(rèn)FWD是較理想的路面承載能力評(píng)定設(shè)備,并選為實(shí)施SHRP計(jì)劃中路面承載能力評(píng)定部分的重要設(shè)備。
目前,國(guó)內(nèi)外圍繞FWD開(kāi)展的主要研究是穩(wěn)定可靠的模量反演技術(shù)。通過(guò)對(duì)FWD彎沉盆數(shù)據(jù)的分析,反演路面各結(jié)構(gòu)層的動(dòng)態(tài)模量,進(jìn)而判別承載硅力。國(guó)內(nèi)外對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)注重點(diǎn)是路面力學(xué)特性模擬,模量反分析的可靠性、反演結(jié)果的驗(yàn)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(guò)程中動(dòng)態(tài)監(jiān)控、路基沖擊壓實(shí)效果評(píng)價(jià)等多方面,應(yīng)用日趨廣泛。
除FWD之后,丹麥、美國(guó)等預(yù)期開(kāi)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(cè)試車(chē)在路表產(chǎn)生的彎沉,其優(yōu)點(diǎn)是記錄了路面真實(shí)受力狀態(tài),測(cè)速遠(yuǎn)大于FWD,因此對(duì)交通的影響較小,是較為理想的彎沉檢測(cè)設(shè)備。