落锤式弯沉仪工作原理及使用的范围
市政道路检测中落锤式弯沉检测技术应用探讨
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市政道路检测中落锤式弯沉检测技术应用探讨摘要:目前,我国的道路交通行业在经济发展的同时,其运行速度也在逐步提高。
但目前我国公路运行中仍有许多问题,如未达到公路设计标准、明显超载、路面结构性能差、损坏严重等。
介绍了采用落锤式弯沉计的检测技术,以改善道路的结构特性,确保道路的总体品质。
关键词:落锤式弯沉仪;公路工程检测的应用:改善路面结构性能道路施工中,路面弯曲变形量是进行道路施工质量评定的基础。
对道路的弯沉量进行科学、合理的测量,有助于制定公路路基的维修方案和改建方案,为道路结构的优化提供依据。
贝克曼梁法是常规的路面弯曲变形量的常用方法,但其缺陷在于,其检测时间较长,受人的主观因素较多,计算过程比较繁琐,得到的资料不够精确,严重制约了弯沉量计的综合评价,而且有较大的危险性。
采用落锤型弯曲测量系统,可以很好地解决传统测量方法存在的不足,在获取精确数据的前提下,实现了设计目标。
1落锤式弯沉仪的工作原理通过对其有关理论的研究,得出了落锤式偏转机构的工作机理如下。
在测试和测试的实现中,利用微机控制液压装置对重锤进行松开,使得重锤在弹性或橡胶垫片上充分发挥其作用,而重锤的撞击力则由紧靠地面的承载面板逐步传导至地面。
利用落锤型弯沉计的特点,对影响型弯沉计进行了变形试验,得到了动载作用下的动力弯曲试验结果。
采用半正弦式落锤法进行撞击试验,能较好地进行试验荷载和调节。
通过电脑对有关的实验资料进行了收集和处理,具有较高的速度和较高的速度,可以确保测试结果的精确度,适用于大规模完工的道路施工。
另外,采用落锤型沉降计可以对多层路面的弯曲进行全面评估。
结果显示:落锤式偏斜具有如下技术优点:(1)试验中的探测效果高。
将落锤型转向装置用于道路探测,其性能是其最重要的特性。
在此项技术的实际运用中,其有效性主要表现在实时的数据采集和测试工作的处理上。
按照落锤式偏转装置检测的流程,将其总体上分成设备安装、平台设置、传感器检测操作四个阶段。
浅谈落锤式弯沉仪在路面弯沉检测中的应用
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测 定的动 弯沉换 算成 B 测 定 的回弹弯 沉值 。选择 的对 比路段长 30 50 , B 0 — 0 m 弯 沉 值 应有 一 定 的 变化 幅 度 。 由于 不 同路 面 结构 的 材料 、路 基 状况 、 温 度 、水文 条件 和路 面使 用 状况 不 同,对 比关 系也 有所 不 同,为 了提 高数据
的准 确 性 , 应 分情 况 作 对 比试 验 。 本 文选择 ¥ 2 线 K 3 6 0 K 4 0 0 段 ,于 1 9 年 改建 ,重型车流 2i l+ 8 l+ 0 路 93 量较 大 ,路面 结构 为沥 青混 凝 土面 层 、水 泥稳 定砂 砾 基层和 天 然级 配砂 砾
分辨率 1ui ,系统误 差≤ ± 2 ,弯沉传 感器数 量 9 ,荷 载盘半 径 10 m n % 个 5r 。 a 2落锤式 弯沉仅 ( WD测 定路 面弯沉 的 工作原 理 F ) 2 1 落锤式弯沉 仪 ( D 的构 成 F ) W 落锤式弯 沉仪 ( W ) F D 由荷载发 生装置 、弯沉 检测装 置、运算 控制 系统与
道路承 载 能力 。
路面弯沉 检测技 术的发展 经过 了几个 阶段:静 力弯沉 仪一振 动式弯 沉仪
一
3落锤式 弯沉 仪与 贝克 曼梁弯沉 仪对 比试 验
3 1路段 选择 .
落锤式弯 沉仪 (W ) 滚动式弯 沉仪 (W ) W F D一 R D ,RD弯沉 检测技 术 目前处 于研 究开发之 中。近年来 ,采用 落锤式 弯沉仪 测定路 面的动 态弯沉采 用 F D 定 W测 落 锤式弯沉 仪 (W ) FD 与其他 弯沉检 测设备 相 比, 其技术特 点主要 表现盔
落锤式弯沉仪和贝克曼梁在土路基中的相关性分析
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落锤式弯沉仪和贝克曼梁在土路基中的相关性分析摘要:该文对FWD和贝克曼梁法在土路基弯沉检测中的数据进行了对比,利用EXCEL中的回归模型和检验方法,对这两者的相关性进行了分析和对比,确定了两者中的相互转换方程式,从而对FWD在土路基弯沉检测中的可行性提供了依据。
关键词弯沉检测FWD 贝克曼梁相关性1、引言弯沉值就是路基或者路面上作用一个荷载后,发生一个变形的大小值,关系到路面强度以及其使用性能评定,是公路工程检测中的一个重要指标,所以弯沉的检测需要快速准确,这对于工程质量的控制是至关重要的,无论是新建公路、大修改建项目还是日常的养护,其工作的开展都离不开弯沉数据的支持,作为公路工程中的一个极为重要的控制指标,它能客观有力的反映出路基路面的整体强度分布情况,科学合理地对路面状况进行评价[1]。
检测中一般采用贝克曼梁法或者落锤式弯沉仪法(Falling Weight Deflectometer, FWD)进行检测。
我国使用范围最广的是20世纪60年代引进的贝克曼梁法,但是随着公路建设的快速发展,贝克曼梁法的缺陷也逐渐暴露出来,检测速度慢,耗费人力较大,影响因素较多,所以越来越不适应于大范围快速的质量检测的需要,作为一种先进的无损检测设备,FWD的优势在于检测过程中省时省力、精度高、适用性强[2],所以在路面检测中逐渐取代了传统的贝克曼梁法,但是在路基弯沉检测中,贝克曼梁法仍然是主要的检测方法,而不是更为先进的FWD,所以本文基于路基弯沉的检测,通过对FWD和贝克曼梁法进行相关性分析,判断FWD是否能在土路基检测中进行应用。
2、FWD工作原理FWD在检测工程中,利用落锤在四分盘上的冲击荷载来对实际行车工程中的车轮荷载进行模拟,对路基路面的弯沉进行检测。
标准质量的落锤在落盘上的荷载为(50±2.5)KN,与贝克曼梁法中单轮50KN的荷载一致,在路基路面产生一个瞬间冲击荷载,通过荷载中心的传感器对弯沉盆的变形进行检测,科学的对路基路面的承载能力进行评定。
落锤式弯沉仪在道路检测中的应用
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落锤式弯沉仪在道路检测中的应用摘要:随着时代的发展和社会的进步,我们国家在公路建设方面的工作力度也在逐渐的提高,一些建筑单位为了更好的对道路的施工进行检测,采用了目前受欢迎的道路检测仪器-落锤式弯沉仪,在一定的程度上给道路的检测带来了极大的方便。
笔者首先通过阐述落锤式弯沉仪的工作原理,让大家对该仪器有一个大概的了解。
继而分别介绍了落锤式弯沉仪在道路检测中多方面的应用,笔者从道路检测试验各个阶段进行的分析,最后提出了落锤式弯沉仪在道路检测中相比于传统的道路检测所具有的优点。
关键词:落锤式弯沉仪;道路检测;技术应用一、引言随着社会和科学技术水平的进步,落锤式弯沉仪已经成为世界范围内比较先进的道路检测技术,能够在一定的程度上测定路面上的情况。
以上这些特点都是落锤式弯沉仪这种道路仪器在道路检测中和以往的道路检测方法中显示出的优势。
随着科学技术的发展,近些年来,落锤式弯沉仪道路检测仪器已经被很多发达国家用作道路工程路面检测技术中去,在我们国家的道路检测工程实验的过程中也在广泛的使用,落锤式弯沉仪具有传统的道路检测技术所没有的先进技术优势。
二、落锤式弯沉仪的工作原理现阶段检测道路质量的落锤式弯沉仪其工作原理具有科学合理的特点,简单来说就是该检测仪器在对道路进行检测时,是通过计算机的软件系统来获得道路检测的数据,通过重锤在弹簧或者是橡胶垫上起到的作用,提高的靠着和路面的接触紧密的关系有效的将重锤的冲击波返回给地面。
一般情况下,该测量仪器在计算机的控制之下,能够有效的对重锤路面施加一定的压力,进而使道路产生一定的形变,根据落锤式弯沉仪在每一个测试点上的不同,进而对传感器进行检查,保证其能够在动态的荷载作用下产生动态弯沉。
现阶段落锤式弯沉仪非常适合应用在我国的道路工程检测中,并且该检测仪器能够和公路的行车荷载相结合,在一定程度上能够较好的模拟公路行车荷载,并且能够在一定的程度上调整加载的级别。
因为在落锤式弯沉仪对道路工程进行检测试验的时候,所有的过程数据都是经过计算机采集获得的。
落锤式弯沉仪(FWD)在市政道路检测中的应用
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2023(7)总第1488期落锤式弯沉仪(FWD)在市政道路检测中的应用徐贲阳滁州市佳诚建设工程检测有限公司摘要:现如今,时代的前进与科技水平的提升为我们国家城市化进程创造了难得的发展机遇,市政交通道路作为市政基础工程中相当重要的一个组成部分,直接关乎着城市内的交通状况,关乎车辆能否正常通行,还有人们能否正常出行。
对于市政道路的路面质量,采用无损检测技术展开检测,对于强化路面的养护管理和确保施工质量均体现出重要意义。
本文围绕市政道路检测工作,针对落锤式弯沉仪的具体应用情况展开了着重分析,并结合实例项目中的应用要点与注意事项加以探讨,旨在更全面地了解落锤式弯沉仪可以在市政道路检测工作中发挥出何等应用效果。
关键词:落锤式弯沉仪;市政道路;应用分析引言目前,FWD落锤式弯沉仪可以算得上是国际上较为先进的一种路面检测设备,在检测速度及其应用场景等多方面均体现出了明显的优势,尤其是与以往的常规弯沉检测相比,体现出了更加明显的优势。
在将其应用于市政道路路面检测的时候,可以将梁式弯沉仪中存在的不足之处给予充分弥补,再引入现代化技术来收集相关数据,不仅检测速度快,其结果精确性也更高,在相关领域当中获得了广泛的认可。
一、落锤式弯沉仪(FWD)的构成与基本原理落锤式弯沉仪(FWD)当中,包括由液压落锤、承载板构成的荷载发生装置,还包括冲击力检测装置和弯沉检测装置,再加上计算机控制装置和信息采集运算装置,这几种装置与基础机动装置结合起来,就组成了落锤式弯沉仪、全自动落锤式弯沉仪(CFWD-10T)的基本原理,就是通过自由降体现象,与基于计算机技术组建的控制系统结合,实现检测系统的功能,作为落锤装置的重锤需要具有一定的重量,当它从高处被释放并自动下落时,其重力、速度会给路面带来一份不小的冲击力,这样一来路面就会发生瞬间变形的现象,分布在离测点不同远近的多个传感器负责检测路面结构出现的变形情况。
从表面变形情况来测定,在重锤作用下所形成的动态弯沉,还有弯沉盆荷载的大小,其实也可以借由改变锤体自身重量、调整提升高度等方式展开适当的调整。
手持落锤式弯沉仪原理
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手持落锤式弯沉仪是一种常用于地质勘探、工程建设和环境监测等领域的地面动态变形测量仪器。
它利用重力加速度原理,通过测定落锤对地面冲击后产生的弯沉值(即地面的动态变形量)来评估地面或结构物的承载能力和稳定性。
本文将详细介绍手持落锤式弯沉仪的工作原理、使用方法、应用领域以及注意事项。
一、工作原理手持落锤式弯沉仪主要由落锤系统、测量系统和数据处理系统三部分组成。
其核心原理是通过自由落体的方式使落锤冲击地面,利用传感器记录冲击过程中地面的变形量,再通过数据处理系统分析计算出地面的弯沉值。
1. 落锤系统:包括落锤、导杆和释放机构。
落锤沿导杆自由下落,其质量和落距固定,确保每次冲击能量一致。
2. 测量系统:通常由位移传感器、加速度传感器或压力传感器组成,用于实时捕捉地面在落锤冲击下的动态响应。
3. 数据处理系统:接收测量系统的数据,通过内置算法处理后输出地面的弯沉值。
二、使用方法1. 场地准备:选择平坦、无障碍的测试场地,清除表面杂物。
2. 设备安装:将落锤系统垂直安置于待测点上,确保落锤中心线与测点垂直。
3. 参数设置:根据需要设置落锤质量、落距等参数。
4. 开始测试:启动落锤释放机构,使落锤自由下落冲击地面,同时测量系统开始记录数据。
5. 数据分析:测试完成后,数据处理系统自动分析计算,给出弯沉值。
三、应用领域手持落锤式弯沉仪广泛应用于多个领域,主要包括:1. 地基承载能力测试:评估建筑工程地基的承载能力,确保建筑安全。
2. 道路施工检测:用于道路、桥梁施工过程中的质量控制和验收。
3. 环境监测:监测填埋场、矿山等环境的地面稳定性。
4. 科学研究:在地质学、土木工程等领域的科研项目中,用于地面动态特性的研究。
四、注意事项1. 设备校准:定期对落锤式弯沉仪进行校准,确保测量结果的准确性。
2. 操作规范:操作人员需熟悉设备的使用方法,严格按照操作规程执行,避免误操作影响测试结果。
3. 数据解读:弯沉值受多种因素影响,需结合具体情况综合分析,避免单一指标判断。
落锤式弯沉仪测定路面弯沉试验
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落锤式弯沉仪测定路面弯沉试验一、试验目的用于在落锤式弯沉仪(FWD)标准质量的重锤落下一定高度发生的冲击荷载的作用下,测定路基和路面所产生的瞬时变形,即测定在动态荷载作用下产生的动态弯沉及弯沉盆,并可由此反算路基路面各层材料的动态弹性模量,作为设计参数使用。
所测结果也可用于评定道路承载能力,调查水泥混凝土路面的接缝的传力效果,探查路面板下的空洞等。
二、仪器设备落锤式弯沉仪,简称FWD,由荷载发生装置、弯沉检测装置、运算控制系统与车辆牵引系统等组成。
其结构示意如图1-6所示。
图12-1 落锤式弯沉仪测量系统示意图(1)荷载发生装置:重锤的质量及落高根据使用目的与道路等级选择,荷载由传感器测定,如无特殊需要,重锤的质量为200+10kg,可采用50+2.5kg的冲击荷载。
承载板宜为十字对称分开成4部分且底部固定有橡胶片的承载板。
承载板的直径为300mm。
(2)弯沉检测装置:由一组高精度位移传感器组成,如图1-7所示,传感器可为差动变压器式位移计(LVDT)。
自中心开始,承载板沿道路纵向设置,隔开一定距离布设一组传感器,传感器总数可为5~7个,根据需要及设备性能决定。
图12-2 落锤式弯沉仪传感器布置及应力作用范围示例(3)运算控制装置:能在冲击荷载作用的瞬间内,记录冲击荷载及各个传感器所在位置测点的动态变形。
(4)牵引装置:牵引FWD并安装有运算及控制装置的车辆。
三、评定道路承载能力的方法与步骤1. 准备工作(1)调整重锤的质量及落高,使重锤的质量及产生的冲击荷载符合前述仪器的要求。
(2)在测试路段的路基或路面各层表面布置测点,其位置或距离随测试需要而定。
当在路面表面测定时,测点宜布置在行车车道的轮迹带上。
测试时,还可利用距离传感器定位。
(3)检查FWD的车况及使用性能,用手动操作检查,各项指标符合仪器规定要求。
(4)将FWD牵引至测定地点,将仪器打开,进入工作状态。
牵引FWD行驶的速度不宜超过50km/h。
落锤式弯沉相关资料
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路面弯 沉不仅 反 映路 面结 构层及 土层 的整 体强
度和 刚度 , 而且 与路 面 的使 用状 态 存 在 一定 的 内在 联系 。它作 为工程 竣 工 后 的一 项 重要 检 测 指 标 , 反 映 了路 面 的整体 强度 质 量 。 因此 , 确 测试 路 面弯 正 沉 , 评价路 面强度 有很 重要 的作用 。 对 路 面 弯沉 检测 技 术 的发 展经 过 了几个 阶段 : 静 力 弯 沉 仪 一振 动 式 弯 沉 仪一 落 锤 式 弯 沉 仪 ( wD) 滚动 式弯 沉仪 ( F 一 RwD 。弯 沉检 测 技 术 将 )
摘 要 : 绍 了落 锤 式 弯 沉仪 测 定路 面 弯 沉 的 方 法 和 特 点 , 落锤 式 弯 沉 仪 和 贝 克 曼 梁 弯 沉 介 对
仪 进 行 了对 比 试验 , 分析 了落锤 式 弯 沉仪 测 量 弯 沉 的 特 点 。 关 键 词 :公路 ; 面 ;落锤 式 弯 沉仪 ;路 面 弯沉 ; 测 路 检 中 图 分 类 号 : 4 62 U 1 . 文 献标 识 码 : B 文 章 编 号 :6 1 68 2 0 )5 0 9 - 0 17 —2 6 (0 7 0 - 0 2 2
传 感 器
3 )按规程 用 B B定 点 测 定 回弹弯 沉 , 定 车 开 测 走后 , 以测 点 为圆心 画一个 半径 为 1 m 的圆 , 明 5c 标
测点 位置 。
图 1 落 锤 式 弯 沉 仪 的 结 构
12 F . WD 的 工 作 原 理
F WD是 目前世 界 上最 先进 的路 面弯 沉 强 度无 损检 测设备 之一 , 在标 准 质量 的重 锤 落 下 一定 高 是 度发 生的 冲击荷载 作 用 下 , 测定 路 基 或 路 面 表 面所
落锤式弯沉仪在公路工程检测中的应用
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落锤式弯沉仪在公路工程检测中的应用摘要:路面弯沉检测是路面承载力评估的基础,是路面使用性能评定的重要组成部分。
为适应公路事业的快速发展,迫切需要一种高效率、高精度、信息量丰富的弯沉检测设备和相应的路面承载力分析方法。
文章针对落锤式弯沉仪在公路工程检测中的应用进行了阐述。
关键词:公路工程;落锤式弯沉仪;检测技术Abstract: Pavement deflection testing is the foundation of the bearing capacity of pavement evaluation, pavement performance evaluation is an important component. In order to adapt to the rapid development of the cause of the highway, in desperate need of a high efficiency, high precision, information-rich deflection testing equipment and the corresponding road capacity analysis method. Aiming at the deflection DWTT type instrument in the detection of highway engineering application is discussed in this paper.Keywords: the highway engineering; DWTT type deflection apparatus; detection technology.路面弯沉不仅反映路面结构层及土层的整体强度和刚度,而且与路面的使用状态存在一定的内在联系。
它作为工程竣工后的一项重要检测指标,反映了路面的整体强度质量。
FWD落锤式弯沉仪在道路检测中的运用研究
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FWD落锤式弯沉仪在道路检测中的运用研究作者:谢荣辉来源:《人民交通》2019年第11期摘要:FWD落锤式弯沉仪是目前国际上最先进的弯沉检测無损检测设备之一,具有检测速度快、适应多变交通环境的特点,在目前自动化检测和路面交通安全复杂环境下其比传统贝克曼梁弯沉检测有着较大的优势。
本文系统全面地介绍了该设备的工作原理、检定方法及其在道路弯沉检测中的操作要点。
【关键词】落锤式弯沉仪;弯沉检测;运用研究路面弯沉是我国柔性路面强度测量的一项重要指标,是表征公路路基路面承受整体强度的主要参数。
弯沉的定义一般是指路基或路面表面在规定标准车的荷载作用下轮隙位置产生的垂直回弹变形值(回弹弯沉)或总垂直变形值(总弯沉),以0.01mm 为单位。
常用的检测方法有:贝克曼梁法、FWD落锤式弯沉仪法、自动弯沉仪法、激光弯沉测定仪法。
本文以我中心购买的Dynatest8002 FWD落锤式弯沉仪为列,着重分析了落锤式弯沉仪的测试原理、检定方法、与贝克曼梁法检测结果的对比及在道路检测中的操作要点。
1.FWD落锤式弯沉仪测试原理1.1Dynatest 8002 FWD落锤式弯沉仪的主要组成由荷载发生装置(包括落锤、承载板)、弯沉检测装置(包括弯沉传感器、线路及信号处理元件)组成。
1.2FWD落锤式弯沉仪的工作原理Dynatest 8002 FWD落锤式弯沉仪的工作原理是通过计算机系统控制液压系统启动落锤装置,使一定质量的落锤从一定高度自由落下,冲击力作用于路面,使路面表面产生瞬间变形,分布在距测点间不同距离的多个传感器检测结构层表面的变形,即测定在动态荷载作用下产生的动态弯沉及弯沉盆。
荷载的大小通过改变锤重的提升高度调整。
1.3FWD落锤式弯沉仪测试系统技术要点根据使用要求,对测试系统确定了如下技术要求:(1)荷载范围:7-120KN。
(2)位移传感器分辨力: 1微米。
(3)荷载盘直径 30cm或45cm。
(4)位移传感器数量9 个。
落锤式弯沉仪在公路基层施工质量检测中的应用
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| 工程设备与材料 | Engineering Equipment and Materials·114·2019年第13期落锤式弯沉仪在公路基层施工质量检测中的应用戴 研(安徽华达交通工程试验检测有限公司,安徽 合肥 230000)摘 要:落锤式弯沉仪是一项较为先进的路面弯沉检测设备,在实际应用中,可以对路面的结构层模量进行测量计算。
文章介绍了落锤式弯沉仪在实际应用中的优势,分析了落锤式弯沉仪在公路基层施工质量检测中的使用方法,以期为该领域关注者提供有益参考。
关键词:落锤式弯沉仪;公路施工;基层质量;质量检测中图分类号:U416 文献标志码:A 文章编号:2096-2789(2019)13-0114-02作者简介:戴研(1985—),男,本科,工程师,研究方向:公路工程试验检测技术。
落锤式弯沉仪在实际的应用中,主要是利用落锤产生的荷载对路面冲击。
计算机系统接受到荷载发生的时程、路面变形量之后,通过固定算法进行计算和分析,对路面的弯沉状况进行检测。
该项设备与技术在实际的应用中,可以实现自动化控制,对于检测和施工管理都具有较强的优势。
1 落锤式弯沉仪在公路基层施工质量检测中的应用优势落锤式弯沉仪在路面施工建设中的应用,可以对路面各个结构层的强度与刚度进行检测。
在应用中,使用拖车拖挂的方式置于测试车的后方,使用设备的液压系统、位移测试、数据采集和计算机控制与分析系统,完成公路基层路面施工质量的检测。
通过计算机的控制,液压系统能够提升并释放重锤,完成路面施加脉冲荷载。
荷载的大小可以通过改变锤重与提升高度的方式完成调整。
落锤式弯沉仪设备的应用优势:(1)测试速度快精度高。
落锤式弯沉仪能够有效地模仿行车荷载状态下的动力作用,并精准地对多点弯沉进行测量。
(2)在进行测试的过程中,不会出现破损问题。
同时,还能通过多级加载的方式,完成数据采集与集成,全过程均为自动化操作。
(3)落锤式弯沉仪在完成数据采集之后,可以通过自动化的方式,进一步完成数据分析操作。
试析落锤式弯沉仪在公路工程检测中的应用
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试析落锤式弯沉仪在公路工程检测中的应用摘要:公路工程在我国社会经济发展中占据核心地位,强化工程质量控制就显得尤为重要。
在实际的检测中,弯沉值是关键指标,故本文就对弯沉检测技术的分类、落锤式弯沉仪的工作原理进行了分析,并进一步对落锤式弯沉仪的应用优势进行了明确,展开了其检测作业程序及具体应用的探讨,旨在不断提高工程质量检测水平,推动公路工程的稳定、长久发展。
关键词:落锤式弯沉仪;公路检测;技术分类针对公路工程而言,在其质量控制中,检测是必要且关键的环节之一,基于检测结果的前提下,可有针对性的展开工程实践,或是为质量控制的展开提供可靠的数据支撑等。
在进行检测时,弯沉值是重要指标,可为检测结果的准确性提供保障,期间落锤式弯沉仪发挥着关键性的作用,能为该项指标的获取提供保障[1]。
基于落锤式弯沉仪的前提下来说,其是一种动态检测设备,有效攻克了传统贝克曼梁检测存在的弊端,促进了检测效率及质量改善,提高了检测的准确性,获得了客观的应用成效。
1落锤式弯沉仪的工作原理弯沉值主要是指路基路面于汽车标准轴载作用下,汽车轮隙位置发生的垂直变形。
路面加载的方法较多,涉及静力、稳态动力及脉冲动力弯沉检测等,前者主要是基于贝克曼梁式弯沉仪的前提下,实现相关数据的获取,具备传统性特点[2]。
现阶段,在公路工程的检测中,脉冲动力弯沉检测得到了广泛的应用,期间需依靠落锤式弯沉仪。
在应用落锤式弯沉仪时,想要启动落锤装置,就需依靠液压系统,该系统由计算机系统进行控制,具备自动化、智能化等特点。
从某种程度上来说,落锤式弯沉仪的使用也是计算机发展而来的一种产物。
基于计算机系统控制下,液压系统可确保重锤在特定高度下实现落体运动,期间所产生的冲击力会作用在承载板以后,促使作用力自动传输至路面,当路面受到冲击荷载后,就会发生瞬时变形,即弯沉盆。
一般而言,公路工程的荷载大多在12至60kn范围内,故对于落锤式弯沉仪的应用,就可达到模拟车辆对路面动态荷载过程的目的,将多个传感器合理的布置在测点周围,并将传感器和测点间的距离控制在合理范围内,当路面受到荷载作用的影响发生变形后,传感器可自动传输相关检测记录,且结果也会通过传感器传输至计算机系统内,此时该系统就会获取两项检测指标,即弯沉盆、动态弯沉。
落锤式弯沉仪测定路面弯沉实验作业指导书
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落锤式弯沉仪测定路面弯沉实验作业指导书1.目标与适用范围:本方法适用于落锤式弯沉仪(FWD)标准质量的重锤落下一定高度发生的冲击荷载的作用下,测定路基或路面表面所产生的瞬时变形,即测定动态荷载作用下产生的动态弯沉及弯沉盆,并可由此反算路基路面各层材料的动态弹性模量,作为设计参数使用。
所测结果也可用于评定道路承载能力,调查水泥混凝土路面的接缝的传力效果,探察路面板下的空洞等。
2.仪器设备:落锤式弯沉仪,简称FWD,由荷载发生装置、弯沉检测装置、运算控制系统与车辆牵引系统组成。
3.准备工作:3.1.调整重锤质量及落高,使重锤质量为200±10kg,其采用产生50±2.5kN的冲击荷载.3.2.在测试路段的路基或路面个层表面布置测点,其位置和距离随测试需要而定.当路面表面测定时,测点宜布置在行车车道的轮迹带上.测试时可利用距离传感器定位,通常20M测一个点.3.3.检查FWD的车况及使用性能,用手动操作检查,各项指标符合仪器规定要求.3.4.将FWD牵引至测定地点,通常对应整桩号,以方便选择测点,将仪器打开,进入工作状态.牵引FWD行使的速度不宜超过50km/h.3.5.对位移传感器按仪器使用说明书进行标定,使之达到规定的精度要求.4.测定方法:4.1.承载板中心位置对准测点,承载板自由落下,放下弯沉装置的各个传感器.4.2.启动落锤装置,落锤瞬即自由落下,冲击力作用于承载板上,又立即自动提升至原来位置固定.同时,各个传感器检测结构层表面变形,记录系统将位移信号输入计算机,并得到峰值,即路面弯沉,同时得到弯沉盆.每个测点重复测定不少于3次,除去第一个测定值,取以后几次测定值的平均值作为计算依据.4.3.提起传感器及承载板,牵引车向前移动至下一个测点,重复上述步骤,进行测定.5计算:5.1.按桩号纪录个测点的弯沉及弯沉盆数据,并按相关标准评定路段的平均值、标准值、变异系数。
5.2.当为调查水泥混凝土路面接缝的传力效果时,利用分开在裂缝两边布置的位移传感器测定的差异及弯沉盆的形状,进行判断。
落锤式弯沉仪在道路检测中的应用研究
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落锤式弯沉仪在道路检测中的应用研究作者:吴孔明来源:《科学与财富》2017年第01期摘要:本文主要对对落锤式弯沉仪的有关原理进行研究,并和贝壳曼梁实验进行了比较,从实验中清楚的表明落锤式弯沉仪在道路检测中的使用所具有的显著效果,笔者依据多年经验总结相关建议,提供给相关人士,供以借鉴。
关键词:落锤式弯沉仪;原理;方法由于落锤式弯沉仪(FWD)在对路基路面进行检测的过程中,能够将梁式弯沉仪所存在的不足之处加以弥补,并且使用现代化设备收集相应的数据,有着速度快、精准性高的特点,并且在相关领域获得了较多的认可。
对此,本文主要对FWD在道路检测中的具体使用情况进行分析,进而提出合理化的建议,供相关人士借鉴。
1、工作原理相关人员利用提锤装置,将具有一定质量的重锤抬高到一定的高度,接着重锤落到指定的平台上,就会产生冲击荷载。
而所产生的荷载量通过承载板的形式输送到路面中。
这种荷载较好的将行车对路面所产生的动态荷载详细的模拟出来。
而路面会因为在荷载的影响下而产生一定的变形情况,就是一个弯沉盆。
测量系统是使用力传感器以及相应的传感器将最大冲击荷载所产生的数值以及相应的弯沉值测量出来,将被测路面所具有的动态变形模量值详细的计算出来。
2、主要设备一般情况下,落锤式弯沉仪主要分为两个种类,一种是拖挂式,另一种是内置式,有诸多装置共同组成,如荷载发生装置、车辆牵引体系等。
(1)荷载发生装置。
由于重锤所具有的质量以及下落的高度是依据具体使用情况以及道路而进行选取的,荷载一般都是由传感器进行检测的。
通常情况下,重锤的质量普遍在200kg±10kg的范围内,可利用相应的冲击荷载,由于承载板直接大概为30cm左右,因此对路面所产生的压强恰好是0.7MPa。
(2)对于弯沉检测装置来说,是具有狗啊精度位移传感器构成的检测装置。
(3)就运算控制系统而言,可以在冲击荷载作用的基础上,将冲击荷载以及不同位置所产生的动态变形情况仔细的记载下来,利用现代化设备加以处理。
落锤式弯沉仪(FWD)在市政道路检测中的应用探讨
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落锤式弯沉仪(FWD)在市政道路检测中的应用探讨随着我国经济的高速发展,对道路建设投入也越来越多,道路勘测设备是道路建设必不可少的工具,它对于测定路面情况具有重要意义。
落锤式弯沉仪在路面承载能力动载评定中发挥着重要作用,甚至在世界上它也是有名的,它被世界公认为目前比较先进的道路检测设备。
本文主要探讨落锤式弯沉仪在市政道路检测中的应用,突出落锤式弯沉仪在道路检测中的重要性。
标签:落锤式弯沉仪;市政道路;检测1、比较贝克曼梁弯沉仪和落锤式弯沉仪两者的优劣1.1贝克曼梁弯沉仪和落锤式弯沉仪贝克曼梁弯沉仪是一种简单型、易操作、高灵敏度的路面勘测仪器,它的主要作用是测定路面慢速加载或静止加载时的弹性弯沉值,为路面情况提供一个数据。
近二十年来,我国广泛采用贝克曼梁弯沉仪来进行路面弯沉值的测定。
工作原理:贝克曼梁弯沉仪工作原理较为简单,它主要运用杠杆的原理,对面路面的弯沉值进行测定,落锤式弯沉仪是一种精确度高、测速快的脉冲动力弯沉仪,它的主要作用是测定路面快速加载时或运动加载时的弹性弯沉值,迅速的反应路面情况,为路面的承载能力提供一个准确的估值。
近几年,落锤式弯沉仪在我国得到广泛应用,它主要用于路面的护理与保养。
工作原理:落锤式弯沉仪由两部分组成,分别为微机控制系统(涵盖采集数据和控制方面)和拖车(涵盖位移传感器与动力加载系统),它的主要工作原理为:采用计算机设备控制,将一定重量的重锤,自由落下,在落下时产生的一股力量,造成路面的变形,达到一个可承载力,并将这些信息返还给计算机,以此来记录数据[1]。
1.2贝克曼梁弯沉仪和落锤式弯沉仪两者的优劣比较贝克曼梁弯沉仪是我国普遍运用测定路面弯沉度的路面勘测设备,贝克曼梁弯沉仪操作方便、简单、灵活性强,但它却存在以下几点缺陷:(1)测定路面弯沉度的精确度不高,容易受天气、地面条件的影响,并且大多数地方需要人工进行操作,才能完成测试。
(2)对于弯沉盆的大小,不能有效测出;(3)对路面结构不能进行高效、准确的分析;(4)贝克曼梁弯沉仪测试路面荷载作用耗时长,对于测试的路面弯沉度及具体的行车状况产生的误差较大;(5)测速慢,贝克曼梁弯沉仪测试路面的各种结构速度较慢;(6)对于刚性路面,不能做出很好的评价;(7)耗时长,运用贝克曼梁弯沉仪测试,必须要是交通闭塞的地方,才能进行测试。
市政道路检测中的落锤式弯沉检测技术
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市政道路检测中的落锤式弯沉检测技术发布时间:2023-06-29T02:05:41.363Z 来源:《新型城镇化》2023年12期作者:李勇[导读] 落锤式弯沉仪(FWD)是由荷载发生装置(包括液压落锤、承载板)、冲击力和弯沉检测装置、计算机控制及数据采集运算装置和机动装置组成。
合肥工大共达工程检测试验有限公司安徽合肥 230000摘要:目前,我国的道路交通行业在经济发展的同时,其运行速度也在逐步提高。
但目前我国公路运行中仍有许多问题,如未达到公路设计标准、明显超载、路面结构性能差、损坏严重等。
本文结合工程实例,对落锤弯曲试验的步骤及测试资料的分析进行了探讨,以期对城市道路的检测和分析有一定的参考价值。
关键词:市政道路检测;落锤式弯沉检测技术;应用1落锤式弯沉仪(FWD)概述落锤式弯沉仪(FWD)是由荷载发生装置(包括液压落锤、承载板)、冲击力和弯沉检测装置、计算机控制及数据采集运算装置和机动装置组成。
CFWD-10T 全自动落锤式弯沉仪的工作原理是利用自由降落的物理现象,在融入计算机技术中的控制系统,落锤装置具有较大重量的落槌会从高处自动落下,而重力会对路面带来一定的冲击力,使得路面能够出现瞬间变形的状态,分布在测之间不同距离的多个传感器检测结构。
从表面变形具体来测定,在动态荷载作用下所产生的动态弯沉和弯沉盆荷载的大小,也会通过改变垂体重量等提升高度进行适当的调整。
与传统贝克曼梁弯沉检测对比FWD落锤式弯沉仪主要有以下优点。
第一点是落锤式弯沉仪(FWD)的检测速度更快,并且应用场景更加灵活,即便是相对恶劣的交通环境下,也能够应用自如。
第二点是检测的结果,可以实时记录在相关软件系统中,使得数据更加真实、准确,且具有时效性。
第三点,在测试车操作室内即可完成一系列的工作,比起以往的检测方式而言更加科学合理。
2落锤式弯沉仪(FWD)检测方法和基本流程公路工程检测的发展对后期项目的稳定实施和项目维护体系的建立起着非常重要的作用。
落锤式弯沉仪在公路检测中的应用
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落锤式弯沉仪在公路检测中的应用【摘要】作为在公路工程建设中的一项重要工作,公路工程检测作业是其在工程建设中的一项主要工作,能够实现对其进行快速、准确的检测技术的运用,这对于提高公路工程的检测质量,并进行公路工程的使用性能评价具有十分重要的作用。
落锤式弯沉仪是目前公路检验作业中最常见的一种技术,它在公路检验中的使用效果和它的优点也受到了研究人员和施工人员的关注。
本文就落锤弯沉仪在高速公路测试中的应用作了简单的探讨。
【关键词】落锤式弯沉仪;公路检测;实际应用公路检测是道路工程质量控制中的一项重要内容,其成果能够为工程实践和质量控制等方面的工作提供有力的依据。
弯沉数值是检验的重要参数,为了保证检验的精度,常用落锤弯曲计。
落锤式弯沉仪是一种动态测试装置,可弥补常规贝克曼梁法测试中存在的缺陷,在保证测试精度的同时,可有效地提升测试效率,并取得较好的测试效果。
1.落锤式弯沉仪工作原理在采用落锤式弯沉仪时,需将落锤器与液压系统联接,并与微机联机才能完成仪器的操作。
在公路建设项目的验收过程中,将会对弯沉值进行检查,并利用电脑控制来实现设备的自动运行,当检测人员采用提锤装置时,将其抬到一定的高度后,在对应的平台上落下,从而产生一个冲击载荷,这样一种持续的动作重复进行就构成了动态载荷。
通常道路项目的道面承重是15-50kN,因此,在实际应用中,需要对道面的受压情况进行仿真和计算,以便得到更有说服力的测试结果。
由于国内各地地形差异较大,因此在修建高速公路时,铺盖层厚度会有一定的差异。
就拿这个项目来说,它所使用的地基支撑材料是不一样的,它的路面构造比较复杂,地基构造层数是没有限制的,此外,在道路施工过程中,周围的河流和土壤对它的影响也比较大,同时车辆荷载的重量和受力的不均匀。
在对各种不同的道路进行测量的时候,在检测点的周围需要设置感应装置,确保每个检测点之间的距离有一段间隔。
在道路通过重型车辆的时候,会产生弯沉值,传感器会以设备发出的信号为依据,从而生成相应的检测记录,并与计算机之间建立起特定的联系,然后将结果传送到计算机上。
落锤式弯沉仪工作原理及使用的范围
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落锤式弯沉仪工作原理及使用的范围落锤式弯沉仪(Falling Weight Deflectometer, FWD)是目前国际上最先进的路面弯沉检测设备,它具有无破损、测速快、精度高等优点,并很好地模拟了行车荷载作用,检测结果为弯沉盆数据,因此在国际上的应用也日益广泛。
其应用范围主要是在路面养护管理方面及后续路面结构设计提供依据。
1落锤式弯沉仪的工作原理落锤式弯沉仪通过计算机系统控制下的液压系统启动落锤装置,使一定质量的落锤从一定高度自由落下,冲击力作用于承载板上并传递到路面,从而对路面施加脉冲荷载,导致路面表面产生瞬时变形,分布于距测点不同距离的传感器检测结构层表面的变形,记录系统将信号传输至计算机,即测定在动态荷载作用下产生的动态弯沉及弯沉盆。
测试数据可用于反算路面结构层模量,从而比较科学地评价路面的承载能力。
2与常规检测手段的比较2.1常规检测方法我国现行的路面弯沉常规检测手段采用的是贝克曼梁法,基本原理是杠杆原理。
在规定的标准轴载作用下,路基或路面表面轮隙位置产生的垂直变形值(回弹弯沉),利用黄河载重汽车加载,人工读取百分表的读数,以此来测量路基或路面表面的回弹弯沉值。
存在主要问题有:(1)以人工操作为主,工作强度大,效率低,可靠性差;(2)支点变形,影响检测结果,对支点变形的修正很难测准;(3)仅测得静态汽车荷载作用下路基路面单点(最大)回弹弯沉值;(4)没有反映路面结构在行车荷载作用下的动力特性和整个弯沉盆形状;(5)不适用于对路网进行大范围长期跟踪观测。
2.2高效检测方法(1)数据采集传输通过高精度传感器完成,路面结构不同,弯沉盆半径亦不同。
路基或柔性基层沥青路面传感器分布在距荷载中心2.5米范围内即可。
目前,我国高等级公路大多采用半刚性基层沥青路面结构,弯沉影响半径已达3-5米,传感器分布范围应布置在距荷载中心3-4米范围内,以量测路面弯沉盆形状;(2)FWD主要的技术特点是测速快(每测点约40多秒),精度高(分辩率为1微米),并较好地模拟了实地行车荷载对路面的动力作用,能根据上一锤荷载和压强数值自动调整下一锤的荷载,向设定荷载逼近,从而能准确地测定较完整的弯沉盆信息。
落锤式弯沉仪在公路检测中的应用
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落锤式弯沉仪在公路检测中的应用摘要:随着社会的不断发展,公路检测技术逐渐得到了人们的关注。
传统的检测方法中存在着一些缺陷,主要表现为模拟条件不佳、系统控制不得当、测点之间的间距过大等等。
针对以上情况,设计人员应该选用适当的检测仪器,完善前期的准备工作,并反复的对比试验结果,达到控制误差的目的。
因此,本文以落锤式弯沉仪的工作原理为切入点,对其在公路检测中的应用进行探讨。
关键词:落锤式弯沉仪;公路检测;应用作为国际上的一种通用检测技术,落锤式弯沉仪的工作效率非常强,并且能够以工程建设材料为主导,通过数据的采集、分析与加工完善检测精度,使公路的基本情况被反馈出来。
同时,该技术的优势还在于它能够利用传感器布置测控点,将公路的弯曲程度呈现在服务终端,在公路测试工程中得到了广泛的应用。
一、落锤式弯沉仪的工作原理与优势(一)落锤式弯沉仪的工作原理落锤式弯沉仪主要利用计算控制系统中的液压试验器对路面进行重锤。
试验器的重要构件包括弹簧和承压锤、橡胶垫等等。
为了使冲击力通过隔板传递到路面中,系统中的重锤装置可以根据负载程度进行变化,并将公路的变形情况反馈出来。
另外,落锤式弯沉仪中会附带传感装置,能够依照公路中的材料成分进行分析,并根据信号的布控位置发送和接收信息,以动态弯沉的方法测定使用寿命。
系统还能够对公路的车载力进行模拟,通过调整检测数据来确定加载级别。
它的优势在于数据的采集速度比较快,并且系统能够对不同性质的信息进行归纳和总结,得出相应的弯沉结果。
(二)落锤式弯沉仪的优势第一,试验的过程完整,并且能够在20s内进行5次重锤,在单次结果核定的情况下得出精准的数值,为后期的建设工作提供有利条件。
第二,负载控制精准。
落锤式弯沉仪能够制定测量的标准高度,并使用传感器监控波形,突出试验精度。
第三,软件分析过程灵活,误差较小。
落锤式弯沉仪中具有专业的处理软件,可以将数据的具体规律表现出来,并通过系数的转换法分析公路基本情况,规划路面结构,根据设计方式确定应用材料。
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落锤式弯沉仪工作原理及使用的范围
落锤式弯沉仪(Falling Weight Deflectometer, FWD)是目前国际上最先进的路面弯沉检测设备,它具有无破损、测速快、精度高等优点,并很好地模拟了行车荷载作用,检测结果为弯沉盆数据,因此在国际上的应用也日益广泛。
其应用范围主要是在路面养护管理方面及后续路面结构设计提供依据。
1落锤式弯沉仪的工作原理
落锤式弯沉仪通过计算机系统控制下的液压系统启动落锤装置,使一定质量的落锤从一定高度自由落下,冲击力作用于承载板上并传递到路面,从而对路面施加脉冲荷载,导致路面表面产生瞬时变形,分布于距测点不同距离的传感器检测结构层表面的变形,记录系统将信号传输至计算机,即测定在动态荷载作用下产生的动态弯沉及弯沉盆。
测试数据可用于反算路面结构层模量,从而比较科学地评价路面的承载能力。
2与常规检测手段的比较
2.1常规检测方法我国现行的路面弯沉常规检测手段采用的是贝克曼梁法,基本原理是杠杆原理。
在规定的标准轴载作用下,路基或路面表面轮隙位置产生的垂直变形值(回弹弯沉),利用黄河载重汽车加载,人工读取百分表的读数,以此来测量路基或路面表面的回弹弯沉值。
存在主要问题有:(1)以人工操作为主,工作强度大,效率低,可靠性差;
(2)支点变形,影响检测结果,对支点变形的修正很难测准;
(3)仅测得静态汽车荷载作用下路基路面单点(最大)回弹弯沉值;
(4)没有反映路面结构在行车荷载作用下的动力特性和整个弯沉盆形状;
(5)不适用于对路网进行大范围长期跟踪观测。
2.2高效检测方法
(1)数据采集传输通过高精度传感器完成,路面结构不同,弯沉盆半径亦不同。
路基或柔性基层沥青路面传感器分布在距荷载中心2.5米范围内即可。
目前,我国高等级公路大多采用半刚性基层沥青路面结构,弯沉影响半径已达3-5米,传感器分布范围应布置在距荷载中心3-4米范围内,以量测路面弯沉盆形状;
(2)FWD主要的技术特点是测速快(每测点约40多秒),精度高(分辩率为1微米),并较好地模拟了实地行车荷载对路面的动力作用,能根据上一锤荷载和压强数值自动调整下一锤的荷载,向设定荷载逼近,从而能准确地测定较完整的弯沉盆信息。
(3)操作方式为计算机控制下的自动量测,所有测试数据均可显示在屏幕上或打印出来或存储在软盘上。
可输出作用荷载、弯沉(盆)、路表温度及测点间距等。
可打印弯沉平均值、标准差、变异系数及代表弯沉值等数据。
3落锤式弯沉仪与贝克曼梁的相关性
落锤式弯沉仪(FWD)所测的弯沉为动态总弯沉,与贝克曼梁所测的静态回弹弯沉不同。
可通过对比试验得到两者之间的相关关系,并据此将落锤式弯沉仪测定的动态弯沉换算成贝克曼梁测定的静态回弹弯沉值。
3.1路段的选择选择结构类型完全相同的路段,针对不同地区选择某种路面结构代表性路段,进行两种测定方法的对比试验,选择对比路段的长度理论上应是越长越好,但在实际应用中,每种相同结构、每次对比试验不应少于50个
测试点,弯沉值应有一定的变化幅度。
3.2根据量测数据计算两者间相关关系;我们在G107国道西平段进行了对比试验,以65个实测点进行回归分析,求出回归参数R2=0.9801后,得出相关性方程为LB=1.0956*LFWD-63.488(式中LB、LFWD分别为贝克曼梁、落锤式弯沉仪测量的弯沉值)。
对比试验弯沉分布以及FWD与贝克曼梁检测的相关分析FWD与贝克曼梁的测试结果具有良好的对应关系,FWD测得的弯沉值越大,贝克曼梁测得的弯沉值也越大,反之亦然,两种检测结果也很接近。
但FWD 测试精度远高于贝克曼。
两种方法存在良好的相关性,其相关系数R达到99%。
如果对比试验结果相关性较差,应对结果进行分析比较,以确定合理检测方案。
可见在工程检测中,完全可以根据实际情况选择一种检测方法,而不必对于每个路段检测时均需进行对比试验。
4在工程检测中的实际应用
利用FWD能够快速、准确地检测和评价路面各结构层或路基的强度,在施工过程中通过逐层检测(下转第395页)(上接第350页)和结构层的模量反算可及时发现质量隐患,并迅速采取处理措施,从而在根本上控制了工程质量。
4.1施工过程控制检测实例某段公路路基工程施工结束并经检测交工后,转入路面底基层施工,该段路面结构底基层为厚度15cm、8%的石灰土。
在底基层施工结束后,我们利用DynatestFWD对该层进行了弯沉检测,发现其中400m 路段底基层顶面弯沉值较大,通过采集的弯沉盆资料进行路面结构层模量反算,反算结果显示底基层的模量值极不均匀且数值大部分比土基模量值小。
根据路面结构层设计模量值自上而下递减的规律,判定该层施工质量存在问题。
建设单位据此检测结果及时责令施工单位进行返工,杜绝了质量隐患,避免了不良的社会影响和更大的经济损失。
4.2交(竣)工验收检测利用FWD可以对新(改)建公路的路基、路面综合承载能力进行检测和评定,为工程的交(竣)工验收提供数据资料和评定质量等级的依据。
根据《公路工程质量检验评定标准》对已竣工的路面进行弯沉检测,采集全线路面弯沉(盆)信息资料,根据路面弯沉资料,分标段对路基路面的综合承载能力、施工质量进行评定。
5总结
通过本文分析,可以得出如下结论:
5.1FWD与贝克曼梁的测试结果具有良好的相关性,工程检测中可任选一种方法,在正常情况下,不必每次测试都进行对比试验。
5.2由于FWD测试消除了认为读表误差、气压随气温变化产生误差等多种因素的影响,加之位移传感器精度高,故其测试结果具有较高的精度,其测试数据可用于路面结构的模量反算,以此用于对各层质量进行分析。