落錘式彎沉儀（FWD）在市政道路檢測中的應用探討

文/高楓華 太和縣建設工程質量監(jiān)督站 安徽太和 236600

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據。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)（涵蓋采集數據和控制方面）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，以此來記錄數據[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小；

（3）對路面結構能進行高效、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生的誤差較小；

（5）測速快，落錘式彎沉儀測試路面的各種結構速度較快；

（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 如何根據落錘式彎沉儀的測試結果反演路面各結構層模量

目前對于如何根據落錘式彎沉儀的測試結果反演路面各結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果反演路面各結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構千差百異，不同路面的彎沉值對于加載出來的數據是不同的，因此不同路面的荷載值和彎沉值及變異系數也是不同的。剛性路面和柔性路面、水泥路面和稀泥路面，它們的荷載值、彎沉值及變異系數都是有差別的，因此測定不同的路面要結合具體的荷載變異性來分析模量的變化。

結語：

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。