二級建造師市政工程考點：市政道路彎沉檢測

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利用貝克曼樑測定路面回彈彎沉值操作簡便，應用廣泛，我國路面設計及檢測的標準方法和基本引數都是建立在這種試驗方法基礎之上的，但是，這種試驗方法整個測試過程全是人工操作，測試結果受人為因素的影響較大，而且測速慢。自動彎沉儀是測定路面彎沉值的高效自動化裝置，可對路面進行高密集點的強度測量，適用於路面施工質量控制、驗收及路面養護管理。

　　1.主要裝置

自動彎沉儀測定車：洛克魯瓦型，由測試汽車、測量機構、資料採集處理系統三部分組成。測量機構安裝在測試車底盤下面。

自動彎沉儀測定車的主要技術引數如下：

測試車軸距： 6.57m

測臂長度： 1.75-2.40m

後軸荷載： 100kn 中華考試網

測定輪對路面的壓強： 0.7mpa

最小測試步距： 4-10m

測試精度： 0.01mm

測試速度： 1.5-4.0km/h

　　2.工作原理

自動彎沉儀的基本工作原理與貝克曼樑的原理是相同的，都是採用簡單的槓桿原理。

自動彎沉儀測定車在檢測路段以一定速度行駛，將安裝在測試車前後軸之間底盤下面的彎沉測定樑放到車輛底盤的前端並支於地面保持不動，當後軸雙輪隙通過測頭時，彎沉通過位移感測器等裝置被自動記錄下來，這時，測定樑被拖動，以二倍的汽車速度拖到下一測點，周而復始地向前連續測定。通過計算機可輸出路段彎沉檢測統計計算結果。

　　3.使用技術要點

(1)自動彎沉儀做長距離移動時，應根據路況把一些對通過能力影響大的元件、部件拆下來，待移動到測量工地時，再進行安裝除錯。

(2)操作計算機，根據要求輸入有關資訊及命令。 考試用書

(3)為了保證系統a/d轉換板與位移感測器的測量精度，應進行自動彎沉儀的標定。

(4)自動彎沉儀所採集資料以文字方式儲存於計算機中，其記錄格式分節點資料。彎沉值資料及彎沉盆資料三種。輸入有關資訊和引數後，可顯示出左右雙側的彎沉峰值柱狀圖及峰值、距離和溫度等;計算出平均值、標準差和代表彎沉值;顯示彎沉盆圖形並計算出曲率半徑。

應當注意，自動彎沉儀測定的是總彎沉，因而與貝克曼樑測定的回彈彎沉有所不同。可通過自動彎沉儀總彎沉與貝克曼樑回彈彎沉對比試驗，得到兩者相關關係式，換算為回彈彎沉，用於路基、路面強度評定。

關於自動彎沉儀測定路面彎沉試驗方法可詳見《公路路基路面現場測試規程》(jtj 059-95)。

　　落錘式彎沉儀

利用貝克曼樑方法測出的回彈彎沉是靜態彎沉。自動彎沉儀檢測彎沉時，因為汽車行進速度很慢，所測得的彎沉也接近靜態彎沉。為了模擬汽車快速行駛的實際情況，不少國家開發了動態彎沉的測試裝置。落錘式彎沉儀(falling weight deflectometer，簡稱fwd)模擬行車作用的衝擊荷載下的.彎沉量測，計算機自動採集資料，速度快，精度高。近年來，採用落錘式彎沉儀(fwd)測定路面的動態彎沉，並用來反算路面的回彈模量。已成為世界各國道路界的熱門課題。這種裝置特別適用於高等級公路路面和機場的彎沉量測和承載能力評定。落錘式彎沉儀是目前國際上最先進的路面強度無損檢測裝置之一。

　　1.主要裝置

落錘式彎沉儀分為拖車式和內建式。拖車式便於維修與存放，而內建式則較小巧、靈便。

(1)荷載發生裝置：包括落錘和直徑300mm的4分式扇形承載板。

(2)彎沉檢測裝置：由5-7個高精度感測器組成。

(3)運算及控制裝置。

(4)牽引裝置：牽引fwd並安裝運算及控制裝置等的車輛。

　　2.工作原理

將測定車開到測定地點，通過計算機控制下的液壓系統，啟動落錘裝置，使一定質量的落錘從一定高度自由落下，衝擊力作用於承載板上並傳遞到路面，導致路面產生彎沉，分佈於距測點不同距離的感測器檢測結構層表面的變形，記錄系統將訊號輸入計算機，得到路面測點彎沉及彎沉盆。

　　3.使用技術要點

(1)通過調節錘重和落高可調整衝擊荷載大小。例如，我國路面設計標準軸載為bzz-100，落錘質量應選為5t，因為承載板直徑為30cm，對路面的壓強恰為0.7mpa.

(2)檢測時，拖車式落錘彎沉儀牽引速度最大可達80km/h，根據我國的實際情況，牽引速度以50km/h左右為宜。內建式落錘彎沉儀最高時速大於100km/h，每小時可測65點。

(3)感測器分佈位置為：1個位於承載板中心，其餘佈置在感測器支架上。路面結構不同，彎沉影響半徑亦不同。路基或柔性基層瀝青路面感測器分佈在距荷載中心2.5m範圍內即可。目前，我國高等級公路大多采用半剛性基層瀝青路面結構，彎沉影響半徑已達3-5m，感測器分佈範圍應佈置在距荷載中心3-4m範圍內，以量測路面彎沉盆形狀。

(4)每一測點重複測定不少於3次，捨去第一個測定值，取以後幾次測定值的平均值作為計算依據，因為第一次測定的結果往往不穩定。

彎沉檢測裝置操作方式為計算機控制下的自動量測，所有測試資料均可顯示在螢幕上或打印出來或儲存在軟盤上;可輸出作用荷載、彎沉(盆)、路表溫度及測點間距等;可列印彎沉平均值、標準差、變異係數及代表彎沉值等資料。

應當注意，落錘式彎沉儀所測彎沉為動態總彎沉，與貝克曼樑所測的靜態回彈彎沉不同。可通過對比試驗，得到兩者之間的相關關係，並據此將落錘式彎沉儀所測彎沉值換算為貝克曼樑的靜態回彈彎沉值。

可利用計算機按彈性層狀體系理論的計算模式和程式，根據落錘式彎沉儀所測彎沉盆資料反算路面各層材料的彈性模量。

關於落錘式彎沉儀測定路面彎沉試驗方法詳見《公路路基路面現場測試規程》(jtj 059-95)。