三种弯沉检测技术
公路工程弯沉检测技术方案
公路工程弯沉检测技术方案一、前言随着交通运输行业的快速发展，公路建设工程的需求量日益增加。
在公路建设工程中，弯沉是一个常见的问题，特别是在桥梁和高架桥等特殊结构工程中，弯沉问题会直接影响工程的安全性和使用寿命。
因此，为了及时发现并解决弯沉问题，需要有效的弯沉检测技术来进行工程质量监测。
本文将介绍公路工程弯沉检测技术方案，包括弯沉检测的原则、常用的弯沉检测方法、技术方案的设计原则以及应用案例和展望等内容。
二、弯沉检测的原则1.弯沉检测的核心目标是测量结构的变形情况，通过测量的结果来判断结构的稳定性和安全性。
2.弯沉检测需要具备高精度、高灵敏度和实时性，以便及时发现结构的变形情况。
3.弯沉检测需要考虑结构材料的特性，根据具体的工程要求选择合适的检测方法。
4.弯沉检测需要综合考虑工程的成本和效益，选择成本合理、操作简便的检测技术。
三、常用的弯沉检测方法1.基于GPS技术的弯沉监测：利用全球定位系统（GPS）技术，通过安装在结构上的GPS 接收器实时监测结构的位移情况，从而判断结构的弯沉情况。
优点是可以实现连续监测，数据精度高，但需要耗费一定的成本。
2.基于激光测距仪的弯沉监测：利用激光测距仪实时测量结构的变形情况，可以快速、准确地获取结构的变形数据，但需要在工程中设置固定的测量点和专业人员进行操作。
3.基于传感器网络的弯沉监测：通过在结构表面设置一系列的变形传感器，实时监测结构的变形情况，可以实现大范围的监测，并能够自动化处理数据，但需要进行复杂的设备布置和数据处理。
4.基于测绘技术的弯沉监测：利用常规的测绘仪器，如全站仪、测距仪等，进行周期性的结构测量，通过对比不同时期的测量数据来判断结构的变形情况。
此方法成本较低，但周期性检测可能无法及时发现问题。
以上方法各有特点，可以根据具体工程要求和成本预算来选择合适的弯沉检测技术。
四、技术方案的设计原则1.定期检测：对于长期使用的桥梁和高架桥等结构，需要定期进行弯沉监测，以保证结构的安全性和稳定性。
浅析路基路面弯沉的检测技术
浅析路基路面弯沉的检测技术路基路面的弯沉是指由于路基的变形或者材料的破坏导致路面产生下沉和凸起的现象。
这种情况不仅影响了行车安全，而且也影响了行车的舒适性和路面的使用寿命。
及时检测路基路面的弯沉情况对于保障道路安全和提高道路使用质量至关重要。
本文将从静态和动态两个方面对路基路面弯沉的检测技术进行浅析，希望能对相关工程技术人员提供一些参考。
静态检测技术静态检测技术是通过一些固定的测量仪器，如水平仪、激光测距仪和全站仪等，来采集路基路面的变形情况。
静态检测技术通常适用于对路基路面进行定期巡检和监测，以及针对特定路段的详细检测。
1.水平仪测量水平仪是一种简单的测量工具，通常用于测量路面的水平和平整度。
在进行路基路面弯沉的检测时，可以利用水平仪在不同位置进行测量，从而了解路面的平整度和变形情况。
这种方法成本低廉，操作简单，适用于一般道路的初步检测。
2.激光测距仪测量激光测距仪是一种高精度的测量仪器，它可以通过激光技术实现对路面的精确测量。
在进行路基路面弯沉的检测时，可以利用激光测距仪进行点到点的距离测量，得到路面高程的变化情况。
激光测距仪具有高精度、高效率的特点，适用于对路面进行详细的变形分析。
动态检测技术动态检测技术是通过车辆或者仪器在行驶过程中对路基路面进行实时监测，从而获取路面的变形情况。
动态检测技术适用于对不同车速和车型下路基路面变形的动态响应进行研究。
1. 车载振动测量车载振动测量是通过在车辆上安装振动传感器，实时监测车辆行驶过程中对路面的振动响应，从而获取路面的变形情况。
通过对车载振动数据的分析，可以了解不同车速和车型下路基路面的变形程度，为路面设计和维护提供参考依据。
2. 高速成像测量高速成像测量是利用高速摄像技术对车辆行驶过程中的路面进行实时成像，从而获取路面的变形情况。
通过对高速成像数据的处理和分析，可以得到路基路面的变形参数，为路面的设计和维护提供参考依据。
高速成像测量技术具有无接触、高精度的特点，适用于对动态下路基路面变形的实时监测。
路基弯沉值检测方法及计算
路基弯沉值检测方法及计算
路基弯沉值是指在路基上放置一定负荷后，路基表层与路基下部发生变形的程度。
路基弯沉值的测量与计算是路基设计和施工质量评估的重要依据之一。
本文将介绍路基弯沉值检测方法及计算。
1. 路基弯沉值检测方法
（1）直接测量法：在路基表面放置一个直径较大的钢球，以钢球在路面上的沉降量来计算路基的弯沉值。
这种方法简单易行，但只适用于部分高速公路和平整的路面。
（2）限制板法：在路面上放置一个带有限制边缘的铁板，通过铁板边缘的变形计算路基的弯沉值。
这种方法适用于较好的路面和路基。
（3）复位杆法：在路面上安装一组带有弹性复位杆的支架，通过杆子的变形测量路基的弯沉值。
该方法适用于各种路基，但操作较为复杂。
2. 路基弯沉值计算公式
（1）限制板法计算公式：
W = (4P/bL) * δ
其中，W为路基弯沉值（mm），P为施加在路面上的荷载（kN），b 为限制板宽度（mm），L为限制板长度（mm），δ为限制板边缘下沉量（mm）。
（2）复位杆法计算公式：
W = (K * H * δ) / (E * A)
其中，W为路基弯沉值（mm），K为复位杆刚度（kN/mm），H为复位杆长度（mm），δ为复位杆变形量（mm），E为支座材料的弹性模量（GPa），A为复位杆截面积（mm）。
综上所述，路基弯沉值的检测与计算对于路基设计和施工质量评估具有重要的意义。
选用适当的检测方法和计算公式，可为路基工程提供可靠的技术支持。
弯沉值检测方法及计算
弯沉值检测方法及计算弯沉值是指土壤在受到外部荷载作用时，发生的变形量。
对于工程建设而言，了解土壤的弯沉值是非常重要的，可以帮助工程师设计合适的基础结构，确保工程的安全性和稳定性。
因此，弯沉值的检测方法及计算是工程领域中一个重要的课题。
1. 弯沉值检测方法。
（1）传统静载荷法。
传统的弯沉值检测方法之一是静载荷法。
这种方法是通过在土壤表面施加静载荷，并测量土壤的变形量来计算弯沉值。
这种方法操作简单，成本较低，适用于小型工程的场地检测。
（2）动力触探法。
动力触探法是一种利用动力锤或振动器在土壤中施加动力荷载，通过测量土壤的振动响应来计算弯沉值的方法。
这种方法适用于各种土质，尤其适用于软土地基的弯沉值检测。
（3）应变法。
应变法是通过在土壤中设置应变计或者测量土壤的应变响应来计算弯沉值的方法。
这种方法需要专业的设备和技术支持，适用于对弯沉值精度要求较高的工程。
2. 弯沉值计算。
（1）弹性地基承载力法。
弯沉值可以通过弹性地基承载力法来计算。
这种方法是通过对土壤的弹性模量、Poisson比等参数进行分析，计算出地基的承载力和变形量，从而得出弯沉值。
（2）有限元法。
有限元法是一种利用计算机模拟土壤受力变形过程的方法，通过对土壤的有限元分析，计算出弯沉值及其分布情况。
这种方法适用于复杂地质条件下的弯沉值计算。
（3）经验公式法。
经验公式法是通过对已有工程案例和实测数据进行统计分析，得出弯沉值与土壤性质、荷载大小等因素之间的经验关系，从而计算出弯沉值。
这种方法操作简便，适用于一般工程的弯沉值估算。
总结。
弯沉值的检测方法及计算是工程建设中非常重要的一环，对于确保工程的安全性和稳定性具有重要意义。
不同的工程场合和土质条件下，选择合适的弯沉值检测方法和计算方法是至关重要的。
在实际工程中，应根据具体情况综合应用各种方法，确保弯沉值的准确性和可靠性。
浅析路基路面弯沉的检测技术
浅析路基路面弯沉的检测技术摘要：当前路基路面弯沉的检测方法主要有三种：贝克曼梁法、落锤式弯沉仪法、自动弯沉仪法。
贝克曼梁法为传统检测方法，以人工操作为主，工作强度大，效率低，可靠性差，而后两种方法均为计算机控制下的自动量测方法，测速快，精度高，具有传统检测方法不可比拟的优势。
但在实际应用中，落锤式弯沉仪法与自动弯沉仪法所测得的数据必须与贝克曼梁法所测数据进行比对换算，之后才能作为最终评定的依据。
本文具体介绍了落锤式弯沉仪在实际当中如何与贝克曼粱进行比对分析，从而具体应用的方法。
关键词：沥青路面；弯沉；检测技术路面的弯沉检测是我国柔性路面强度测量的一项主要指标。
路面弯沉是指在规定的标准轴载作用下，路面表面轮隙位置产生的总垂直变形或垂直回弹变形值。
它不仅反映路面各结构层及土基的整体强度和刚度，而且与路面的使用状态存在一定的内在联系。
1. 路面现场弯沉测试1．1 贝克曼梁弯沉(BB)测试用贝克曼梁测试弯沉，作为施工验收及补强设计时弯沉检验的手段，是我国通行的做法，同时，在我国也一直是路面结构设计的基本参数。
因此，严格按照公路路基路面现场测试规程中条文说明，规范贝克曼梁弯沉检测步骤，以保证测试数据的准确可靠。
测试时应注意以下事项：(1)在我国现阶段，一般测试的是路面回弹弯沉而非总弯沉；(2)温度修正不准确，往往仅利用当时的气温进行温度修正；(3)测试前必须对弯沉测试车轴重、装载是否偏位、轮压等指标进行复查；(4)目前我国多采用半刚性基层沥青路面，因此宜采用5．4m弯沉仪，以避免支点沉降的影响；(5)应注意弯沉仪测头的位置，测头应置于测点上，即轮隙中心前方3～5cm；(6)代表弯沉测试的时间应选在路面竣工后第一年的最不利季节。
1.2 落锤式弯沉仪弯沉(FWD)测试落锤式弯沉仪(FWD)通过计算机控制下的液压系统提升并释放一重锤，对路面施加一脉冲荷载来模拟行车荷载对路面的作用。
通过起落架上高频速度传感器测定距加载板不同距离处路面的弯沉。
弯沉检测技术
1.检测采用灌砂法检测路基压实度, 采用贝克曼梁检测路基弯沉值。
2.仪器设备2.1.灌砂筒: 符合《公路土工试验规程》(JTG E40-2007)中土的密度试验<灌砂法>(T0111-1993)相关规定的包括标定罐、基板在内灌砂筒套件；2.2.量砂: 粒径0.25～0.5mm、均匀干燥的砂, 有量砂密度标定报告；2.3、称量器具: 称量15Kg, 感量1g电子称, 并经过有关部门检定；2.4.弯沉车：弯沉车采用设计要求轴重的车型, 符合《公路工程路基路面现场测试规程》（JTJ 059-95）GZZ-100标准车要求的卡车, 其各项参数均进行了有效的标定；2.5.弯沉仪: 符合《公路工程路基路面现场测试规程》（JTJ 059-95）中3.6米贝克曼梁弯沉检测仪；2.6.百分表: 2个（同时备份2个）；上述仪器设备均经过检验合格后, 方可投入使用, 如检测过程中出现异常, 任何一方有权要求重新标定。
3.路基压实度、弯沉值检测的步骤和方法:1）、资料准备:（1）、该段路基的里程桩号、路基设计宽度、弯沉设计值、施工单位名称；2.经监理工程师审批通过的填料最大干密度及含水量标准试验资料3.施工单位的压实度、弯沉值自检合格资料及监理组抽检的压实度、弯沉值合格资料；2）、路基压实度检测的步骤和方法:（1）灌砂筒下部锥体内砂的质量m2的测定①在储砂筒内装满砂, 筒内砂的高度与筒顶距离不超过15mm, 称量筒内砂质量m1, 准确至1g。
②打开开关, 让砂流出, 并使流出的砂的体积与工地所挖出的试洞体积相当（或等于标定罐的容积）；然后关闭开关, 并称取筒内砂质量m5, 准确至1g.③将灌砂筒放在玻璃板上, 打开开关, 让砂流出, 直到筒内砂不再下流时, 关上开关, 小心取走灌砂筒。
④收集并称量留在玻璃板上的砂或灌砂筒内的余砂, 准确至1g。
玻璃板上的砂就是填满灌砂筒下部锥体的砂。
⑤重复上述测量, 至少三次；最后取平均值m2, 准确至1g。
《弯沉检测方法》课件
自动弯沉仪法注意事项
确保仪器设备完好无损，功能正常 操作人员需经过专业培训，具备操作资格 严格按照操作规程进行，避免误操作 检测过程中注意安全，避免发生意外事故 检测结果应及时记录，并做好数据分析和报告
弯沉检测数据分析与处理
弯沉检测数据整理与统计
数据来源：现场检测、实 验室测试等
数据类型：弯沉值、路面 温度、湿度等
贝克曼梁法操作流程
准备贝克曼梁：选择合适 的贝克曼梁，确保其符合 标准要求
放置贝克曼梁：将贝克曼 梁放置在路面上，确保其 与路面垂直
测量贝克曼梁的挠度：使 用测距仪测量贝克曼梁的 挠度，记录数据
计算路面弯沉值：根据测 量数据，计算路面弯沉值
整理数据：整理测量数据， 形成报告
分析结果：根据弯沉值， 分析路面状况，提出改进 措施
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弯沉检测可以评估路面的承载能力、 刚度和稳定性
弯沉检测结果可以用于指导路面养 护和维修工作
弯沉检测的意义
评估路面承载 能力
指导路面养护 和维修
预测路面使用 寿命
提高道路安全 性和舒适性
弯沉检测的应用范围
公路工程：用于评估路 面结构承载能力
铁路工程：用于评估轨 道结构承载能力
数据计算：根据检测数据计 算弯沉值、弯沉系数、弯沉
模量等参数
数据分析：根据计算结果分 析路面结构、材料性能、施 工质量等因素对弯沉的影响
弯沉检测数据应用与解释
弯沉检测数据的采集与处理 弯沉检测数据的分析与解释 弯沉检测数据的应用与意义 弯沉检测数据的局限性与改进方向
THANK YOU
汇报人：PPT
较高
应用：广泛应 用于公路、桥 梁、隧道等工 程的弯沉检测
浅析路基路面弯沉的检测技术
浅析路基路面弯沉的检测技术路基路面是道路的重要组成部分，它承载着车辆和行人的运行，对道路的安全和舒适性起着至关重要的作用。
在道路使用过程中，由于各种原因，路基路面可能出现弯沉的情况，严重影响了道路的使用安全和舒适性。
及时、准确地检测路基路面的弯沉问题至关重要。
本文将从测量技术的角度对路基路面弯沉的检测技术进行浅析。
一、弯沉的原因路基路面的弯沉指的是由于路基土质松软、变形或者设计时未考虑荷载、水分影响等原因，导致路面产生凹陷、龟背等现象。
一般来说，路基路面的弯沉原因主要包括以下几个方面：1. 土质松软：路基土质如果过于松软，将会导致路基路面的沉降，形成凹陷。
通常情况下，这种情况会在路基建设时选择土质不当，或者土质受水分影响后产生较大变形。
2. 荷载影响：长期超载、频繁交通荷载等因素将会导致路基路面的弯沉问题。
这也是导致路基路面弯沉的重要原因之一。
3. 水分影响：路基土壤吸水膨胀，或者水分导致路面下部软化，都会引起路面凹陷、沉降等问题。
4. 设计不当：在路面设计与施工过程中，如果没有充分考虑到土质、水分、荷载等因素的影响，也可能导致路面的弯沉问题。
由于弯沉问题的复杂性和多样性，所以对路基路面弯沉的检测工作需要借助先进的测量技术来进行。
二、弯沉的检测技术1. GPS测量技术全球定位系统（GPS）是一种广泛应用于测量领域的定位技术，通过卫星信号的接收和处理，可以实现对地面位置的准确测量。
在路基路面弯沉的检测中，可以利用GPS技术来进行路面高程的测量。
通过安装在车辆或测量仪器上的GPS接收器，可以实时获取道路各点的高程数据，进而分析路面的平整度和变形情况。
GPS技术具有实时性和高精度的优点，在路基路面弯沉的检测中有着重要的应用价值。
2. 激光测距技术激光测距技术是一种利用激光脉冲测量距离的技术，它可以实现对地面高程的快速、高精度测量。
3. 高精度测量仪器在路基路面弯沉的检测中，除了定位技术外，高精度的测量仪器也是必不可少的工具。
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利用贝克曼梁测定路面回弹弯沉值操作简便，应用广泛，我国路面设计及检测的标准方法和基本参数都是建立在这种试验方法基础之上的，但是，这种试验方法整个测试过程全是人工操作，测试结果受人为因素的影响较大，而且测速慢。
自动弯沉仪是测定路面弯沉值的高效自动化设备，可对路面进行高密集点的强度测量，适用于路面施工质量控制、验收及路面养护管理。
1．主要设备
自动弯沉仪测定车：洛克鲁瓦型，由测试汽车、测量机构、数据采集处理系统三部分组成。
测量机构安装在测试车底盘下面。
自动弯沉仪测定车的主要技术参数如下：
测试车轴距： 6.57m
测臂长度：1.75-2.40m
后轴荷载：100kn
测定轮对路面的压强：0.7mpa
最小测试步距：4-10m
测试精度：0.01mm
测试速度：1.5-4.0km/h
2．工作原理
自动弯沉仪的基本工作原理与贝克曼梁的原理是相同的，都是采用简单的杠杆原理。
自动弯沉仪测定车在检测路段以一定速度行驶，将安装在测试车前后轴之间底盘下面的弯沉测定梁放到车辆底盘的前端并支于地面保持不动，当后轴双轮隙通过测头时，弯沉通过位移传感器等装置被自动记录下来，这时，测定梁被拖动，以二倍的汽车速度拖到下一测点，周而复始地向前连续测定。
通过计算机可输出路段弯沉检测统计计算结果。
3.使用技术要点
（1）自动弯沉仪做长距离移动时，应根据路况把一些对通过能力影响大的组件、部件拆下来，待移动到测量工地时，再进行安装调试。
（2）操作计算机，根据要求输入有关信息及命令。
（3）为了保证系统a／d转换板与位移传感器的测量精度，应进行自动弯沉仪的标定。
（4）自动弯沉仪所采集数据以文本方式存储于计算机中，其记录格式分节点数据。
弯沉值数据及弯沉盆数据三种。
输入有关信息和参数后，可显示出左右双侧的弯沉峰值柱状图及峰值、距离和温度等；计算出平均值、标准差和代表弯沉值；显示弯沉盆图形并计算出曲率半径。
应当注意，自动弯沉仪测定的是总弯沉，因而与贝克曼梁测定的回弹弯沉有所不同。
可通过自动弯沉仪总弯沉与贝克曼梁回弹弯沉对比试验，得到两者相关关系式，换算为回弹弯沉，用于路基、路面强度评定。
关于自动弯沉仪测定路面弯沉试验方法可详见《公路路基路面现场测试规程》（jtj 059-95）。
二、落锤式弯沉仪
利用贝克曼梁方法测出的回弹弯沉是静态弯沉。
自动弯沉仪检测弯沉时，因为汽车行进速度很慢，所测得的弯沉也接近静态弯沉。
为了模拟汽车快速行驶的实际情况，不少国家开发了动态弯沉的测试设备。
落锤式弯沉仪（falling weight deflectometer，简称fwd）模拟行车作用的冲击荷载下的弯沉量测，计算机自动采集数据，速度快，精度高。
近年来，采用落锤式弯沉仪（fwd）测定路面的动态弯沉，并用来反算路面的回弹模量。
已成为世界各国道路界的热门课题。
这种设备特别适用于高等级公路路面和机场的弯沉量测和承载能力评定。
落锤式弯沉仪是目前国际上最先进的路面强度无损检测设备之一。
1．主要设备
落锤式弯沉仪分为拖车式和内置式。
拖车式便于维修与存放，而内置式则较小巧、灵便。
（1）荷载发生装置：包括落锤和直径300mm的4分式扇形承载板。
（2）弯沉检测装置：由5-7个高精度传感器组成。
（3）运算及控制装置。
（4）牵引装置：牵引fwd并安装运算及控制装置等的车辆。
2．工作原理
将测定车开到测定地点，通过计算机控制下的液压系统，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，导致路面产生弯沉，分布于距测点不同距离的传感器检测结构层表面的变形，记录系统将信号输入计算机，得到路面测点弯沉及弯沉盆。
3．使用技术要点
（1）通过调节锤重和落高可调整冲击荷载大小。
例如，我国路面设计标准轴载为bzz-100，落锤质量应选为5t，因为承载板直径为30cm，对路面的压强恰为0.7mpa。
（2）检测时，拖车式落锤弯沉仪牵引速度最大可达80km／h，根据我国的实际情况，牵引速度以50km/h左右为宜。
内置式落锤弯沉仪最高时速大于100km／h，每小时可测65点。
（3）传感器分布位置为:1个位于承载板中心，其余布置在传感器支架上。
路面结构不同，弯沉影响半径亦不同。
路基或柔性基层沥青路面传感器分布在距荷载中心2.5m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3-5m，传感器分布范围应布置在距荷载中心3-4m范围内，以量测路面弯沉盆形状。
（4）每一测点重复测定不少于3次，舍去第一个测定值，取以后几次测定值的平均值作为计算依据，因为第一次测定的结果往往不稳定。
弯沉检测装置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。
应当注意，落锤式弯沉仪所测弯沉为动态总弯沉，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所测弯沉值换算为贝克曼梁的静态回弹弯沉值。
可利用计算机按弹性层状体系理论的计算模式和程序，根据落锤式弯沉仪所测弯沉盆数据反算路面各层材料的弹性模量。