彎沉檢測技術探討

摘要：文章針對常用的兩種彎沉檢測技術進行探討，分析貝克曼梁法檢測的不足，詳解落錘彎沉儀（FWD）的檢測方法，明確落錘式彎沉儀（FWD）的檢測優勢。

關鍵詞：彎沉 貝克曼梁 FWD

0 引言

隨著目前我國瀝青路面高速公路的應用和發展，對瀝青路面高速公路的檢測控制技術已顯得尤為重要。而瀝青路面技術設計的重要指標之一即是彎沉值。目前國內較為常用的彎沉檢測技術主要有兩種，一為貝克曼梁檢測，該方法在目前工程上廣泛使用，另一種為落錘式彎沉儀（FWD），該儀器為動態檢測設備，對彎沉的無損檢測已得到越來越多人的認可。而更深一步探討兩種檢測技術，對于充分發揮兩種檢測技術的優點以及準確評價路面結構狀況具有重要意義。

1 貝克曼梁檢測現狀

柔性路面在荷載作用下會產生豎向變形，在荷載作用后變形會恢復，能夠恢復的那部分變形量就是彎沉。而根據路面加載方式，貝克曼梁式彎沉儀為靜態彎沉檢測，于測試路段預先布置測點，將試驗車后輪輪隙對準測點3—5cm位置，將彎沉儀置于汽車后輪之間，彎沉儀測頭置于測點上，并安裝百分表于彎沉儀測定桿上，測定者發令指揮汽車緩慢前行，百分表隨路面變形而持續向前轉動，當表針達到最大值，迅速讀取初讀數L1，汽車仍繼續前行，表針反向回轉，待汽車駛出彎沉影響半徑后，汽車停止，待表針回轉穩定后，讀取終讀數L2。路面測點回彈彎沉值為：

貝克曼梁由美國A.C.Benkilman于1953年發明，在我國已作為路面設計的標準方法和基本參數，并作為路面彎沉檢測和交竣工驗收的標準方法。但對于半剛性路面，彎沉影響范圍大致3—5m，汽車必須距離測定點很遠，對駕駛員的駕駛技術要求很高，精確測定十分困難。且我國一直規定用解放牌CA—10B及黃河JN—150型作為兩個荷載等級的標準車，但這兩種車型已很少使用，顯然貝克曼梁彎沉值的計算參數受到主觀因素影響和室內試驗條件的限制比較大，因此另一種檢測方法正得到廣泛的推廣。

2 落錘彎沉儀（FWD）原理及檢測方法

2.1 FWD的工作原理

FWD的工作原理為通過計算機控制下的液壓系統提升并下落一重錘，對路面施加脈沖荷載。荷載的大小通過改變錘重和提升高度可在相當大的范圍內調整。由此產生路面的瞬時變形由5～9個傳感器測2.3 FWD系統檢測方法

通過固定荷載，采集該荷載作用下的各傳感器位置處的彎沉值，由數據傳輸線記錄在記憶媒體內。

利用FWD主要檢測瀝青路面的彎沉。得到承載板（荷載盤）中心處彎沉值lFWD，并根據經驗換算關系和溫度修正系數計算得到相應的20℃條件下路面回彈彎沉值l20。用以評價路面承載能力。

每公里路段代表回彈彎沉值計算步驟為：①將實測FWD動彎沉值lFWD（μm）換算為回彈彎沉值lB（0.01mm）。②將回彈彎沉值lB進行溫度修正得到20℃瀝青路面回彈彎沉值l20=K×lB。③根據修正后的瀝青路面回彈彎沉值l20按下式計算每公里路段的代表彎沉值l0。

3 結語

綜上所述，FWD對于貝克曼梁而言存在以下優勢：

①計算參數受主觀因素和室內試驗條件的限制較小。②貝克曼梁法屬于靜態彎沉，汽車行駛速度很慢，而FWD屬于動態彎沉，更接近于汽車的實際行駛情況。③FWD能夠準確測定多點彎沉，從而為路面結構反分析提供了基礎。

參考文獻：

[1]JTG E60—2008，公路路基路面現場測試規程.