落錘式彎沉儀（FWD）在市政道路檢測(cè)中的應(yīng)用探討

文/高楓華 太和縣建設(shè)工程質(zhì)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(jiǎn)單型、易操作、高靈敏度的路面勘測(cè)儀器，它的主要作用是測(cè)定路面慢速加載或靜止加載時(shí)的彈性彎沉值，為路面情況提供一個(gè)數(shù)據(jù)。近二十年來，我國廣泛采用貝克曼梁彎沉儀來進(jìn)行路面彎沉值的測(cè)定。工作原理：貝克曼梁彎沉儀工作原理較為簡(jiǎn)單，它主要運(yùn)用杠桿的原理，對(duì)面路面的彎沉值進(jìn)行測(cè)定，

落錘式彎沉儀是一種精確度高、測(cè)速快的脈沖動(dòng)力彎沉儀，它的主要作用是測(cè)定路面快速加載時(shí)或運(yùn)動(dòng)加載時(shí)的彈性彎沉值，迅速的反應(yīng)路面情況，為路面的承載能力提供一個(gè)準(zhǔn)確的估值。近幾年，落錘式彎沉儀在我國得到廣泛應(yīng)用，它主要用于路面的護(hù)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(jī)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(dòng)力加載系統(tǒng)），它的主要工作原理為：采用計(jì)算機(jī)設(shè)備控制，將一定重量的重錘，自由落下，在落下時(shí)產(chǎn)生的一股力量，造成路面的變形，達(dá)到一個(gè)可承載力，并將這些信息返還給計(jì)算機(jī)，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(yùn)用測(cè)定路面彎沉度的路面勘測(cè)設(shè)備，貝克曼梁彎沉儀操作方便、簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)，但它卻存在以下幾點(diǎn)缺陷：

（1）測(cè)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(jìn)行操作，才能完成測(cè)試。

（2）對(duì)于彎沉盆的大小，不能有效測(cè)出；

（3）對(duì)路面結(jié)構(gòu)不能進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的分析；

（4）貝克曼梁彎沉儀測(cè)試路面荷載作用耗時(shí)長(zhǎng)，對(duì)于測(cè)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(cè)速慢，貝克曼梁彎沉儀測(cè)試路面的各種結(jié)構(gòu)速度較慢；

（6）對(duì)于剛性路面，不能做出很好的評(píng)價(jià)；

（7）耗時(shí)長(zhǎng)，運(yùn)用貝克曼梁彎沉儀測(cè)試，必須要是交通閉塞的地方，才能進(jìn)行測(cè)試。

而與之相比的落錘式彎沉儀，它對(duì)于路面結(jié)構(gòu)狀況能做出有效的評(píng)價(jià)，目前已被世界評(píng)為較為先進(jìn)的測(cè)定路面彎沉度的設(shè)備，其優(yōu)勢(shì)主要有：

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

（2）能有效地測(cè)出地面彎沉盆的大??；

（3）對(duì)路面結(jié)構(gòu)能進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的分析；

（4）落錘式彎沉儀測(cè)試路面荷載作用耗時(shí)短，對(duì)于測(cè)試的路面彎沉度及具體的行車狀況產(chǎn)生的誤差較??；

（5）測(cè)速快，落錘式彎沉儀測(cè)試路面的各種結(jié)構(gòu)速度較快；

（6）對(duì)剛性路面和柔性路面都能做出有效的評(píng)價(jià)；

（7）耗時(shí)短，運(yùn)用錘式彎沉儀測(cè)試路面，無需在交通閉塞的地方測(cè)試，交通發(fā)達(dá)，車流多的地方也能很好的進(jìn)行測(cè)試[2]。

2、落錘式彎沉儀（FWD）在市政道路檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1 落錘式彎沉儀的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)尚不完善

與其他彎沉設(shè)備相比，落錘式彎沉儀雖然占盡優(yōu)勢(shì)，其在路面情況的測(cè)定十分廣泛，但由于我國自身的原因，高速公路建設(shè)起步較慢，對(duì)于彎沉技術(shù)的掌握仍停留在一個(gè)較低的水平上，各級(jí)各類道路建設(shè)運(yùn)用的是貝克曼梁彎沉儀來測(cè)定路面情況，對(duì)于落錘式彎沉儀應(yīng)用尚未進(jìn)入制度化、標(biāo)準(zhǔn)化的階段，且對(duì)于落錘式彎沉儀的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)尚不完善。為了落錘式彎沉儀在我國得到廣泛應(yīng)用，并建立起制度化、標(biāo)準(zhǔn)化的體制，需要對(duì)其進(jìn)一步的分析和研究。

2.2 落錘式彎沉儀的技術(shù)特點(diǎn)

路面彎沉度的測(cè)定方法多種多樣，彎沉技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了幾個(gè)階段:靜止式-振動(dòng)式-落錘式-滾動(dòng)式，從人力操作逐漸過渡到計(jì)算機(jī)操作，彎沉技術(shù)更加自動(dòng)化、規(guī)范化。近年來，落錘式彎沉儀在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，得到了人們的普遍認(rèn)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(shè)備而言，落錘式彎沉儀具有極大技術(shù)特性：其一，測(cè)速非常快，每測(cè)點(diǎn)約40s左右；其二，測(cè)試的精確度非常高，具有極高的分辨率，分辨率達(dá)1微米；其三，同時(shí)測(cè)定多個(gè)彎沉點(diǎn)，能準(zhǔn)確有效的測(cè)出彎沉盆的大小，為路面情況的有效掌握提供了技術(shù)支持[3]。

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

目前對(duì)于如何根據(jù)落錘式彎沉儀的測(cè)試結(jié)果反演路面各結(jié)構(gòu)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(zhǔn)確性。落錘式彎沉儀檢測(cè)不在依靠人工進(jìn)行檢測(cè)，而是全程都由計(jì)算機(jī)操控分析記錄彎沉資料，誤差減小，準(zhǔn)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(jì)算機(jī)控制，將一定重量的重錘，自由落下，在落下時(shí)產(chǎn)生的一股力量，造成路面的變形，達(dá)到的一個(gè)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(zhǔn)確的測(cè)定出來，所以荷載力對(duì)于落錘式彎沉儀的測(cè)試結(jié)果反演路面各結(jié)構(gòu)層模量具有重要意義，如何確保荷載力的穩(wěn)定性是關(guān)鍵。

另外由于各種路面的結(jié)構(gòu)千差百異，不同路面的彎沉值對(duì)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(cè)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(cè)試路面彎沉力的設(shè)備，可以廣泛應(yīng)用于我國的市政道路中，但需要注意的是測(cè)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(dá)到良好的效果。