弯沉检测技术探讨

摘要：文章针对常用的两种弯沉检测技术进行探讨，分析贝克曼梁法检测的不足，详解落锤弯沉仪（FWD）的检测方法，明确落锤式弯沉仪（FWD）的检测优势。

关键词：弯沉 贝克曼梁 FWD

0 引言

随着目前我国沥青路面高速公路的应用和发展，对沥青路面高速公路的检测控制技术已显得尤为重要。而沥青路面技术设计的重要指标之一即是弯沉值。目前国内较为常用的弯沉检测技术主要有两种，一为贝克曼梁检测，该方法在目前工程上广泛使用，另一种为落锤式弯沉仪（FWD），该仪器为动态检测设备，对弯沉的无损检测已得到越来越多人的认可。而更深一步探讨两种检测技术，对于充分发挥两种检测技术的优点以及准确评价路面结构状况具有重要意义。

1 贝克曼梁检测现状

柔性路面在荷载作用下会产生竖向变形，在荷载作用后变形会恢复，能够恢复的那部分变形量就是弯沉。而根据路面加载方式，贝克曼梁式弯沉仪为静态弯沉检测，于测试路段预先布置测点，将试验车后轮轮隙对准测点3—5cm位置，将弯沉仪置于汽车后轮之间，弯沉仪测头置于测点上，并安装百分表于弯沉仪测定杆上，测定者发令指挥汽车缓慢前行，百分表随路面变形而持续向前转动，当表针达到最大值，迅速读取初读数L1，汽车仍继续前行，表针反向回转，待汽车驶出弯沉影响半径后，汽车停止，待表针回转稳定后，读取终读数L2。路面测点回弹弯沉值为：

贝克曼梁由美国A.C.Benkilman于1953年发明，在我国已作为路面设计的标准方法和基本参数，并作为路面弯沉检测和交竣工验收的标准方法。但对于半刚性路面，弯沉影响范围大致3—5m，汽车必须距离测定点很远，对驾驶员的驾驶技术要求很高，精确测定十分困难。且我国一直规定用解放牌CA—10B及黄河JN—150型作为两个荷载等级的标准车，但这两种车型已很少使用，显然贝克曼梁弯沉值的计算参数受到主观因素影响和室内试验条件的限制比较大，因此另一种检测方法正得到广泛的推广。

2 落锤弯沉仪（FWD）原理及检测方法

2.1 FWD的工作原理

FWD的工作原理为通过计算机控制下的液压系统提升并下落一重锤，对路面施加脉冲荷载。荷载的大小通过改变锤重和提升高度可在相当大的范围内调整。由此产生路面的瞬时变形由5～9个传感器测2.3 FWD系统检测方法

通过固定荷载，采集该荷载作用下的各传感器位置处的弯沉值，由数据传输线记录在记忆媒体内。

利用FWD主要检测沥青路面的弯沉。得到承载板（荷载盘）中心处弯沉值lFWD，并根据经验换算关系和温度修正系数计算得到相应的20℃条件下路面回弹弯沉值l20。用以评价路面承载能力。

每公里路段代表回弹弯沉值计算步骤为：①将实测FWD动弯沉值lFWD（μm）换算为回弹弯沉值lB（0.01mm）。②将回弹弯沉值lB进行温度修正得到20℃沥青路面回弹弯沉值l20=K×lB。③根据修正后的沥青路面回弹弯沉值l20按下式计算每公里路段的代表弯沉值l0。

3 结语

综上所述，FWD对于贝克曼梁而言存在以下优势：

①计算参数受主观因素和室内试验条件的限制较小。②贝克曼梁法属于静态弯沉，汽车行驶速度很慢，而FWD属于动态弯沉，更接近于汽车的实际行驶情况。③FWD能够准确测定多点弯沉，从而为路面结构反分析提供了基础。

参考文献：

[1]JTG E60—2008，公路路基路面现场测试规程.