淺談路面彎沉檢測技術(shù)

張 晉

(貴州省交通科學(xué)研究院股份有限公司)

1 我國路面彎沉檢測技術(shù)的現(xiàn)狀

目前，路面彎沉能夠體現(xiàn)出路面的兩個重要指標(biāo)，即路面的整體施工質(zhì)量和路面使用性能，也直接的反應(yīng)了道路對于用戶提供服務(wù)水平的高低，即安全性、舒適性和快捷性三個方面，最重要的是關(guān)系到道路的使用壽命長短問題。隨著我國自動化技術(shù)以及計算機技術(shù)的快速發(fā)展，路面彎沉檢測正在向著高效率、高精度的方向發(fā)展，也是今后發(fā)展的主要趨勢。由于彎沉技術(shù)能夠反映路面的結(jié)構(gòu)性能，因此目前在國際上該技術(shù)的研究和開發(fā)受到各界高度重視。傳統(tǒng)的檢測技術(shù)有貝克曼梁路面彎沉檢測技術(shù)，現(xiàn)在逐漸發(fā)展的有激光彎沉測定儀法、落錘式彎沉儀法、自動彎沉測定儀法。

2 我國主要的路面彎沉檢測技術(shù)

2.1 貝克曼梁法檢測路面彎沉

傳統(tǒng)的檢測方法貝克曼梁法，也是應(yīng)用較為廣泛的一種方法，目前在我國該技術(shù)已經(jīng)達到很成熟的水平，其原理的杠桿原理。也就是在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)軸作用下，路基或路面會在表面輪隙位置產(chǎn)生垂直變形值，然后再利用載重的汽車進行加載，然后工作人員讀取百分表的數(shù)據(jù)即可，這樣就測量出道路路面的回彈彎沉值。

2.2 激光彎沉測定儀法檢測路面彎沉

現(xiàn)階段，激光彎沉測定儀在我國的應(yīng)用得到較大發(fā)展，也是目前國內(nèi)外較為先進的彎沉檢測設(shè)備，代表了道路路面彎沉檢測技術(shù)的發(fā)展方向。激光彎沉檢測儀的原理是首先利用激光傳感器在輪跡的位置測出距離道路路面的有效高度，然后在車輛的行駛過程中得到路面的縱向切面，就可以測算出在縱向方向上的平整程度。另外，還可以得到路面的縱坡、橫坡以及彎曲的曲率等路面重要指標(biāo)，并且可直接得出結(jié)果，不需要換算等計算過程。

2.3 落錘式彎沉儀法檢測路面彎沉

落錘式彎沉儀檢測技術(shù)是一種脈沖動力彎沉檢測方法，它能夠模擬出汽車的負荷對于路面的巨大沖擊作用，清晰的顯示出路面發(fā)生變形的情景。這一情景的模擬能夠得到三個重要的數(shù)據(jù)，即彎沉各個點隨著時間的變化得到的時程曲線、落錘點的最大彎沉程度以及作為落錘點中心得到的彎沉曲線。

2.4 自動彎沉測定儀法檢測路面彎沉

自動彎沉測定儀的工作原理主要是在貝克曼梁測定原理的基礎(chǔ)上改進，得到連續(xù)、快速的測定，其原型可追溯到法國的一種彎沉檢測技術(shù)，在英國進行了改進，再后來在我國的研究開發(fā)與應(yīng)用過程中，綜合考慮我國目前的使用基層，同時也為了減少支點對于彎沉的影響，其測臂的長度有所加長?？傮w來說，自動彎沉檢測檢測技術(shù)與傳統(tǒng)的貝克曼梁原理是大同小異的，即都采用了較為簡單的杠桿工作原理。其中自動彎沉檢測技術(shù)能夠測定正在行駛在檢測路面的車輛，使安裝在測試車前后軸之間，進而循環(huán)的聯(lián)系測定，再通過計算得出彎沉檢測結(jié)果。

3 常見路面彎沉檢測設(shè)備的特性

3.1 落錘式彎沉儀的優(yōu)缺點及使用時的注意事項

落錘式彎沉儀檢測技術(shù)作為一種先進的彎沉檢測技術(shù)較傳統(tǒng)的檢測方法有高效、高靈敏度的優(yōu)點，但同時也存在著不可避免的缺點。如落錘式彎沉儀檢測技術(shù)應(yīng)用的是脈沖荷載技術(shù)，但是其常規(guī)的數(shù)值分析分析仍舊采用的是傳統(tǒng)的靜荷載條件，需要通過彎沉研究應(yīng)用的是精力分析而不是動力分析來計算的。另一方面，路面材料的特征，非線性研究和不同路基不同發(fā)熱剛性結(jié)構(gòu)對于彎沉的檢測都有不同程度的影響，因此，在這方面還需要繼續(xù)開發(fā)研究。目前，雖然說落錘式彎沉儀檢測技術(shù)是一種較為理想的路面彎沉檢測技術(shù)，因此現(xiàn)階段的使用還沒有國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。落錘式彎沉儀的檢測在使用的過程中，其數(shù)據(jù)采集傳輸，都通過高精度傳感器完成，由于路面結(jié)構(gòu)的不同，彎沉的半徑也會有很大的不同?，F(xiàn)階段，我國高等級的公路大多采用半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)，彎沉影響半徑較普通路面有很大的不同。

3.2 貝克曼梁法檢測的優(yōu)缺點

貝克曼梁法是傳統(tǒng)的檢測技術(shù)，得到較為廣泛的應(yīng)用，但是也存在著許多的問題。首先，貝克曼梁法主要采用人工操作，其工作的強度非常大，而且效率低，準(zhǔn)確性和可靠性都很差，而且支點的變形，會在很大程度上影響到檢測的結(jié)果，若是對支點變形進行修正，其結(jié)果也不能讓人滿意。在不同的路面進行檢測的過程中，首先要布置好測試的不同需要。

3.3 自動彎沉儀測的優(yōu)缺點及使用時的注意事項

自動彎沉儀在測定的過程中總是彎沉的，與貝克曼梁的測定有很大的不同，應(yīng)用廣泛，主要用于路基、路面強度的評定，還可用于路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計。在使用的過程中需要注意的有以下兩個方面。一方面，自動彎沉儀在測量較長距離時，需要根據(jù)不同的路況將較大的組件進行調(diào)試，同時為了提高測量的精度還需要對自動彎沉儀進行標(biāo)定。另一方面，自動彎沉儀在數(shù)據(jù)采集的過程中，需要存儲于計算機當(dāng)中，可以將數(shù)據(jù)輸入后，進行一系列的計算，得出結(jié)果。

4 小 結(jié)

彎沉檢測技術(shù)目前正在以人工操作轉(zhuǎn)向自動化的檢測技術(shù)，同時也由低精度和低效率向高精度和高效率的方向發(fā)展，因此圍繞自動化檢測的研究開發(fā)和應(yīng)用在逐步的得到加強。隨著彎沉檢測技術(shù)的發(fā)展，檢測設(shè)備的需求會越來越大，因此我國需要建立完善的彎沉檢測技術(shù)規(guī)范及相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

［1］梁昌寶.何玉柒.瞿 陽.我國路面平整度和彎沉檢測技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.工程施工，2006，(18).

［2］張志文.路面彎沉測試新技術(shù)［J］.湖南交通科技，2007，(2).

［3］于秋莉.于紀淼.淺談路基檢測新技術(shù)的兩點應(yīng)用［J］.交通科技與經(jīng)濟，2003，(4).