論ＦＷＤ與ＢＢ彎沉檢測方法的相關性

摘 要：針對目前普遍使用落錘式彎沉儀(FWD：Falling Weight Deflectometer)測量彎沉值而原有貝克曼梁（BB）觀測到的彎沉數據無處應用的問題，分析了FWD與貝克曼梁彎沉檢測方法的相關性，實現了BB彎沉檢測數據向FWD檢測數據的轉化。

關鍵詞：FWD；彎沉數據；相關性

中圖分類號：TU11文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2007）12-0287-01

國內外研究表明：由于FWD與BB的荷載性質不同且彎沉受溫度、濕度、材料性質、路面結構組成因素的影響，兩者彎沉測量值有一定差異。但對于某一地區，或某一類型的路面結構，當土基狀況、基層類型、面層厚度大體相近時，此兩者之間可能線性相關。因此，進行這方面的研究是很有現實意義的。

1 國內已有研究成果

1.1 河南省

河南省質檢站的曾凡奇等分別在鄭洛高速和許漯高速上進行FWD與BB的比對試驗。其結果表明：在相同的測試狀況下，兩種設備的彎沉測定值之間具有良好的相關關系，并且給出了相互轉換的推薦公式，如表1和表2所示。

1.2 上海市

上海市市政工程管理處的李錦華等在上海市十條典型結構的瀝青路面上進行了FWD與BB的定點對比測試，經過分析，建立了FWD與BB間的轉換關系。FWD與BB彎沉相關關系如式（1）所示，單位為mm。

DBB=1.43DFWD-89.6（1）

1.3 天津市

天津第一市政公路工程有限公司的樊兆強等針對天津市高速公路、市內道路和二級道路三種類型道路的不同結構形式，分別進行了FWD與貝克曼梁的彎沉對比試驗。結果表明，在相同的測試狀況下，兩種設備的彎沉測定值之間具有良好的相關關系，并獲得相關分析的特性參數，給出了相互轉換推薦公式如表3所示。

2 本文研究內容

2.1 路段選取及實驗方法

為了研究較高等級瀝青路面FWD與BB彎沉檢測方法的相關性，現選取京福高速公路山東省境內某路段進行試驗，分別用BB和FWD測量該路段彎沉值，測時路面平均溫度為15～21°C。 其中FWD 9個測頭位置分別為0、203、305、457、610、914、1219、1524和1829，單位為mm。現場測試時重錘采用50KN的沖擊荷載。

2.2 實驗數據收集

數據試驗總獲得1415組數據，其中，BB彎沉取值范圍約為15~105mm；FWD彎沉取值范圍約為20～100mm。由于路面剛性較大，彎沉值較小，且BB采用百分表測量彎沉，精度較差，試驗數據出現了BB彎沉數據與FWD彎沉數據無法一一對應的情況。這意味著對于相同的BB彎沉讀數，不同點的FWD彎沉數據相異，具體情況如表4所示。

2.3 兩種方法相關性研究

將BB彎沉對應的每組FWD彎沉數據剔除特異點并取平均值，BB彎沉值與FWD彎沉值表現出良好的線性相關關系。通過線性回歸公式可得：

DFWD=0.1893DBB+52.389（2）

3 結語

通過以上實驗，驗證了在相同的量測條件下，對于同一路面結構，BB彎沉值與FWD彎沉值存在線性相關關系這一結論。這對于充分利用以前由BB測定的大量彎沉數據，加速我國FWD的推廣，十分有益。通過回歸公式，可以將已有BB彎沉檢測數據轉換為FWD檢測下的數據，進而對路面整體結構性能進行評價，這樣即保證了數據精度要求，又能節省FWD測量時間，提高了工作效率。

參考文獻

［1］魏翠玲，王復明.FWD無損檢測數值的動態分析［J］.巖土工程學報，1999，(4).

［2］Ni Fu-jian，Deng Xue-jun.The research of the moduli back-calculation method for flexible pavement layers［J］.China Journal of Highway and Transport，1994，7(1).

［3］張向陽，王光明. FWD和貝克曼梁在路基彎沉檢測中的相關性分析［J］.中南公路工程，2004，(2).

［4］樊兆強，楊輝，攸頻.落錘式彎沉儀與貝克曼梁式彎沉儀的比較和評價［J］.中國市政工程，2003，(5).

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。