落錘式彎沉儀（FWD）在市政道路檢測中的應用探討

【摘要】隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，對道路建設投入也越來越多，道路勘測設備是道路建設必不可少的工具，它對于測定路面情況具有重要意義。落錘式彎沉儀在路面承載能力動載評定中發(fā)揮著重要作用，甚至在世界上它也是有名的，它被世界公認為目前比較先進的道路檢測設備。本文主要探討落錘式彎沉儀在市政道路檢測中的應用，突出落錘式彎沉儀在道路檢測中的重要性。

【關鍵詞】落錘式彎沉儀；市政道路；檢測

1、比較貝克曼梁彎沉儀和落錘式彎沉儀兩者的優(yōu)劣

1.1貝克曼梁彎沉儀和落錘式彎沉儀

貝克曼梁彎沉儀是一種簡單型、易操作、高靈敏度的路面勘測儀器，它的主要作用是測定路面慢速加載或靜止加載時的彈性彎沉值，為路面情況提供一個數(shù)據(jù)。近二十年來，我國廣泛采用貝克曼梁彎沉儀來進行路面彎沉值的測定。工作原理：貝克曼梁彎沉儀工作原理較為簡單，它主要運用杠桿的原理，對面路面的彎沉值進行測定，

落錘式彎沉儀是一種精確度高、測速快的脈沖動力彎沉儀，它的主要作用是測定路面快速加載時或運動加載時的彈性彎沉值，迅速的反應路面情況，為路面的承載能力提供一個準確的估值。近幾年，落錘式彎沉儀在我國得到廣泛應用，它主要用于路面的護理與保養(yǎng)。工作原理：落錘式彎沉儀由兩部分組成，分別為微機控制系統(tǒng)（涵蓋采集數(shù)據(jù)和控制方面）和拖車（涵蓋位移傳感器與動力加載系統(tǒng)），它的主要工作原理為：采用計算機設備控制，將一定重量的重錘，自由落下，在落下時產(chǎn)生的一股力量，造成路面的變形，達到一個可承載力，并將這些信息返還給計算機，以此來記錄數(shù)據(jù)[1]。

1.2貝克曼梁彎沉儀和落錘式彎沉儀兩者的優(yōu)劣比較

貝克曼梁彎沉儀是我國普遍運用測定路面彎沉度的路面勘測設備，貝克曼梁彎沉儀操作方便、簡單、靈活性強，但它卻存在以下幾點缺陷：

（1）測定路面彎沉度的精確度不高，容易受天氣、地面條件的影響，并且大多數(shù)地方需要人工進行操作，才能完成測試。

（2）對于彎沉盆的大小，不能有效測出；

（3）對路面結(jié)構不能進行高效、準確的分析；

（4）貝克曼梁彎沉儀測試路面荷載作用耗時長，對于測試的路面彎沉度及具體的行車狀況產(chǎn)生的誤差較大；

（5）測速慢，貝克曼梁彎沉儀測試路面的各種結(jié)構速度較慢；

（6）對于剛性路面，不能做出很好的評價；

（7）耗時長，運用貝克曼梁彎沉儀測試，必須要是交通閉塞的地方，才能進行測試。

而與之相比的落錘式彎沉儀，它對于路面結(jié)構狀況能做出有效的評價，目前已被世界評為較為先進的測定路面彎沉度的設備，其優(yōu)勢主要有：

（1）精準度高，受天氣及地面條件的影響較小，且由計算機控制，具有較高的精準度；

（2）能有效地測出地面彎沉盆的大?。?/p>

（3）對路面結(jié)構能進行高效、準確的分析；

（4）落錘式彎沉儀測試路面荷載作用耗時短，對于測試的路面彎沉度及具體的行車狀況產(chǎn)生的誤差較小；

（5）測速快，落錘式彎沉儀測試路面的各種結(jié)構速度較快；

（6）對剛性路面和柔性路面都能做出有效的評價；

（7）耗時短，運用錘式彎沉儀測試路面，無需在交通閉塞的地方測試，交通發(fā)達，車流多的地方也能很好的進行測試[2]。

2、落錘式彎沉儀（FWD）在市政道路檢測中的應用

2.1落錘式彎沉儀的評定標準尚不完善

與其他彎沉設備相比，落錘式彎沉儀雖然占盡優(yōu)勢，其在路面情況的測定十分廣泛，但由于我國自身的原因，高速公路建設起步較慢，對于彎沉技術的掌握仍停留在一個較低的水平上，各級各類道路建設運用的是貝克曼梁彎沉儀來測定路面情況，對于落錘式彎沉儀應用尚未進入制度化、標準化的階段，且對于落錘式彎沉儀的評定標準尚不完善。為了落錘式彎沉儀在我國得到廣泛應用，并建立起制度化、標準化的體制，需要對其進一步的分析和研究。

2.2落錘式彎沉儀的技術特點

路面彎沉度的測定方法多種多樣，彎沉技術的發(fā)展大致經(jīng)歷了幾個階段：靜止式-振動式-落錘式-滾動式，從人力操作逐漸過渡到計算機操作，彎沉技術更加自動化、規(guī)范化。近年來，落錘式彎沉儀在國內(nèi)得到廣泛應用，得到了人們的普遍認可，那么落錘式彎沉儀必然有它的神奇之處。較之其他彎沉設備而言，落錘式彎沉儀具有極大技術特性：其一，測速非常快，每測點約40s左右；其二，測試的精確度非常高，具有極高的分辨率，分辨率達1微米；其三，同時測定多個彎沉點，能準確有效的測出彎沉盆的大小，為路面情況的有效掌握提供了技術支持[3]。

2.3如何根據(jù)落錘式彎沉儀的測試結(jié)果反演路面各結(jié)構層模量

目前對于如何根據(jù)落錘式彎沉儀的測試結(jié)果反演路面各結(jié)構層模量是一大難題，其最大的困難就是如何確保在反算過程中保證結(jié)果的穩(wěn)定性和準確性。落錘式彎沉儀檢測不在依靠人工進行檢測，而是全程都由計算機操控分析記錄彎沉資料，誤差減小，準確度得到提高。落錘式彎沉儀的荷載力決定了彎沉值大小，荷載力作用形式主要是由計算機控制，將一定重量的重錘，自由落下，在落下時產(chǎn)生的一股力量，造成路面的變形，達到的一個承載力[4]。在操作的過程中荷載力得到穩(wěn)定，路面彎沉值的大小就能準確的測定出來，所以荷載力對于落錘式彎沉儀的測試結(jié)果反演路面各結(jié)構層模量具有重要意義，如何確保荷載力的穩(wěn)定性是關鍵。

另外由于各種路面的結(jié)構千差百異，不同路面的彎沉值對于加載出來的數(shù)據(jù)是不同的，因此不同路面的荷載值和彎沉值及變異系數(shù)也是不同的。剛性路面和柔性路面、水泥路面和稀泥路面，它們的荷載值、彎沉值及變異系數(shù)都是有差別的，因此測定不同的路面要結(jié)合具體的荷載變異性來分析模量的變化。

結(jié)語：

落錘式彎沉儀是一種優(yōu)良的測試路面彎沉力的設備，可以廣泛應用于我國的市政道路中，但需要注意的是測定不同的路面要結(jié)合具體的荷載變異性來分析模量的變化，以達到良好的效果。

參考文獻：

[1]黃添華.落錘式彎沉儀在公路彎沉檢測中的應用[J].建筑技術開發(fā)，2017，44（15）：83-84.

[2]梁慧男.落錘式彎沉儀（FWD）在市政道路檢測中的應用[J].綠色環(huán)保建材，2018（4）.

[3]黨巍.FWD在瀝青路面彎沉檢測中的應用研究[J].新疆交通運輸科技，2017（3）：71-72.

[4]閆翔鵬，閻肖宇.FWD在高速公路路面性能評價中的應用[J].北方交通，2017（1）：44-47.

作者簡介：

高楓華，太和縣建設工程質(zhì)量監(jiān)督站，安徽太和。