落锤式弯沉仪测定路面弯沉试验
落锤式弯沉仪在公路检测中的应用
落锤式弯沉仪在公路检测中的应用摘要：在现阶段的公路工程建设中，要想构建高质量公路工程，不仅需要优质的工程材料和精湛的施工技术水平，也需要公路检测作业的高效开展保驾护航，在国家科技实力不断增长的带动下，我国的公路检测技术及检测设备也不断优化升级，与其他检测设备相比较，落锤式弯沉仪在公路检测作业中的应用更为广泛，本文主要分析落垂式弯沉仪的应用优势、落锤式弯沉仪主要检测方法和检测作业实施流程，并探讨该种检测设备在公路检测中的具体应用。
关键词：落锤式弯沉仪；公路检测；技术应用引言面对着不断提高的运载压力，通过对公路检测技术的合理应用，对公路工程实际施工质量进行检验测定，以便切实强化公路工程施工管理与控制，保证公路工程质量的可靠性变得越来越重要，在公路检测作业中，落锤式弯沉仪因为具备检测效率高、检测数据处理速度快及便于操作等应用优势而倍受青睐，从而得到普遍应用，详细分析落锤式弯沉仪检测流程和操作要点，及其在沥青混凝土路面和水泥混凝土路面检测中的具体应用，可发挥提高公路检测水平和促进公路检测发展等积极作用。
1落锤式弯沉仪的应用优势公路的质量检测时会采用落锤式弯沉仪对路面的情况进行检查，可以发现公路的路面结构是否发生弯沉现象，通过检验落锤式弯沉仪的优势表现在以下几个方面。
（1）检测的效率高。
在对公路进行检测时，使用落锤式弯沉仪能够明显提高检测的效率，这种高效性体现在能够获取实时的数据检测数据以及推动检测作业的进行。
通过落锤式弯沉仪检测工序的步骤看来，可以大致以下几步，首先是进行落锤弯沉仪的安装工作，然后再搭建平台，开展传感器检测作业。
与人工检测结果相比落锤式弯沉以仪的结果准确率更高，并且投入公路检测工作后，能够明显减少人工作业的强度，同时因其操作简便，对人工的技术要求不高，因此广泛应用于公路检测中。
当使用弯沉仪时单点测试的时间控制在30秒以内，此时公路检测效率及准确性明显提高。
（2）荷载控制准确性提高。
结合目标高度的要求以及长设定高度使用落锤式弯沉仪进行公路检测控制作业，能够明显提高试验的准确性。
公路与桥梁检测技术(最新版)第八节：路基路面强度与弯沉检测
（2）测定土基的压力——变形曲线，用千斤顶加载，采用逐级加载卸载 法，用压力表或测力环控制加载量。荷载小于0.1MPa时，每级增加 0.02MPa ，以后每级增加0.04MPa左右。为了使加载和计算方便， 加载数值可适当调整为整数，每次加载至预定荷载（P）后，稳定 1min，立即读记两台弯沉仪百分表数值；然后轻轻放开千斤顶油门 卸载至零，待卸载稳定1min后再次读数。每次卸载后百分表不再对 零。当两台弯沉仪百分表读数之差小于平均值的30%时，取平均值， 如超过30%则应重测。当回弹变形值超过1mm时，即可停止加载。
§4.2 贝克曼梁测定路基路面回弹模量
用弯沉仪测试各点的回弹弯沉值，通过计算求得该材料的回弹模量值的试验。 该法适用于土基和厚度不小于1m的粒料整层表面，也适用于在旧路表面测 定路基路面的综合回弹模量。 1，检测器具与材料 （1）标准车：按前述规定选用。 （2）路面弯沉仪：由贝克曼梁、百分表及表架组成。 （3）路表温度计：分度不大于1℃。 （4）接长杆：直径φ16mm，长500mm。 （5）其他：皮尺、口哨、粉笔、指挥旗等。
3．计算 （3）按下式计算相当于各级荷载下的土基回弹模量Ei值：
Ei
D Pi值按线性回归方法 由下式计算土基回弹模量E值：
E0
D 4
Pi Li
1 02
4．检测报告内容 （1）试验时所采用的汽车类型。 （2）近期天气情况。 （3）试验时土基的含水量（%）。 （4）土基密度和压实度。 （5）相应于各级荷载下的土基回弹模量Ei值。 （6）土基回弹模量E0值。
2．检测方法
浅谈贝克曼梁弯沉仪与落锤式弯沉仪检测弯沉的相关性
浅谈贝克曼梁弯沉仪与落锤式弯沉仪检测弯沉的相关性【摘要】在JTG E60-2008 公路路基路面现场测试规程中落锤式弯沉仪（FWD）检测弯沉时需要与贝克曼梁法进行比对，通过比对试验得出相关回归方程，而新的测试规程JTG 3450-2019 公路路基路面现场测试规程中明确不再对落锤式弯沉仪与贝克曼梁弯沉仪相关性试验做强制要求，对此笔者通过对一些规范的学习，认为本身两种方法所检测的原理不同贝克曼梁弯沉（回弹弯沉）落锤式弯沉（动态瞬时峰值弯沉），无需硬拉在一起做相关性研究，而应积累在相同检测方法下不同验收弯沉值对路用性能的影响的经验，从而得出某种检测方法下的设计合格值，建立设计与检测验收评价方法相适应的指标要求。
【关键词】回弹弯沉动态瞬时峰值弯沉相关性1概述贝克曼梁弯沉仪采用杠杆原理用来测定汽车后轴双轮之间的回弹弯沉，具有设备结构简单使用方便等优点，因此是目前我国现行的路基路面承载力检测评价中最常规的检测方法，但是其检测过程中检测人员，检测加载车，以及贝克曼梁刚度等都对检测结果有很大的影响，其不确定性非常大，在检测过程中往往很难做到标准，例如加载车，规范要求中要求后轴重100+1KN，轮胎气压0.7+0.05Mpa,单轮传压面当量圆面积（3.56+0.2）×104 mm2,对双轮轮隙的要求仅是满足插入贝克曼梁测头，并没有具体要求间隙多宽，这样虽能满足能插入测头，但所形成的单位面积上的压力可能因为车型的不同而不同，而且每个检测人员对百分表的读数的人为误差较大。
2工作原理2.1贝克曼梁是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。
道路弯沉检测方法(最新)
弯沉值检测
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弯沉值检测
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9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定 。20.10.620.10.6Tuesday, October 06, 2020 10、低头要有勇气，抬头要有低气。23:45:5223:45:5223:4510/6/2020 11:45:52 PM 11、人总是珍惜为得到。20.10.623:45:5223:45Oct-206-Oct- 20 12、人乱于心，不宽余请。23:45:5223:45:5223:45Tuesday, October 06, 2020 13、生气是拿别人做错的事来惩罚自 己。20.10.620.10.623:45:5223:45:52October 6, 2020 14、抱最大的希望，作最大的努力。2020年10月6日 星期二 下午11时45分 52秒23:45:5220.10.6 15、一个人炫耀什么，说明他内心缺 少什么 。。2020年10月下午11时45分20.10.623:45October 6, 2020 16、业余生活要有意义，不要越轨。2020年10月6日 星期二 11时45分52秒 23:45:526 October 2020 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。下 午11时45分52秒下午11时45分23:45:5220.10.6
5）弯沉代表值不大于设计要求的弯沉值时得满分； 大于时得零分。
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弯沉值检测
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弯沉值检测
弯沉值检测的其它方法
落锤式弯沉仪(FWD)：快速可靠，但成本较高，缺 乏可靠统一的控制标准，施工过程质量难以控制， 检测时加载条件与路基工作状况不一致
便携式落锤弯沉仪（PFWD）：携带方便，检测快 速，使用成本较低，适用范围广（路基和场地压 实，粗粒土和细粒土等）
落锤式弯沉仪(FWD)在市政道路检测中的应用
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。
落锤弯沉及贝克曼梁弯沉换算表
落锤式弯沉仪与贝克曼梁弯沉仪对比试验结果
贝克曼梁法
落锤式弯沉仪
读数
66.3 59.6 48.3 57.6 65.3 64.8 61.4 59.8 53.1 53.1 54.7 56.2 56.6 64.8 59.0 64.7 49.7 52.5 56.7 59.5 50.6 49.7 50.6 57.1 54.3 53.2 54.7 57.0 59.7 50.1 49.7 53.1 53.6 60.7 58.1 51.6 56.2 51.7 49.2 50.6
换算回弹 值
(0.01mm)
132.6 119.2 96.6 115.2 130.6 129.6 122.8 119.6 106.2 106.2 109.4 112.4 113.2 129.6 118.0 129.4 99.4 105.0 113.4 119.0 101.2 99.4 101.2 114.2 108.6 106.4 109.4 114.0 119.4 100.2 99.4 106.2 107.2 121.4 116.2 103.2 112.4 103.4 98.4 101.2
点号
现根据实
落锤式弯沉仪与贝克曼梁弯沉仪对比试验结果
贝克曼梁法
落锤式弯沉仪
读数
换算回弹 值
(0.01mm)
落锤式弯沉仪所测得 弯沉值
LB=bLFDW+a LB为贝克曼梁换算值
其中：a= 4.760 b= 0.670
回归方程：LB=0.670LFWD+4.760
落锤式弯沉仪与贝克曼梁弯沉检测相关性研究
落锤式弯沉仪与贝克曼梁弯沉检测相关性研究摘要：在相同测试条件下，对兴泰一级公路不同结构层进行了落锤式弯沉仪（FWD）与贝克曼梁(BB)的弯沉对比试验，两种方法的弯沉测定值之间具有良好的相关关系；为落锤式弯沉仪应用于在建公路工程的过程检验及已建公路工程养护决策提供依据。
关键词：落锤式弯沉仪贝克曼梁线性相关对在建和已建成的公路路基、基层及面层进行检测是控制公路工程质量的一个重要环节，目前通常通过检测弯沉来分析路基路面的承载力，弯沉是公路使用性能的重要组成部分[1]，它不仅对检验和控制工程质量至关重要，而且决定道路的使用寿命并直接影响养护资金投入。
现行的弯沉现场检测方法主要有两种：静载贝克曼梁(简称BB)试验方法和动载落锤式弯沉仪(简称FWD)试验方法。
BB测得的是静弯沉，通常是静态汽车荷载作用路面的单点(最大)弯沉，另外，轮载、轮压和加压时间(行驶速度)是影响测定结果的三项加载条件；FWD 则属动力弯沉检测技术，通过改变锤重和提升高度来模拟不同的车辆荷载，根据一组传感器(通常为9个)来测定和绘制弯沉盆，BB和FWD 都通常采用反演方法来获得路基、路面的回弹模量[2]。
相对于BB，FWD具有测速快、精度高、能较好地模拟实际行车荷载对道路结构的作用等优点，已在国际上得到了广泛地应用，并被公认为是目前较理想的路面弯沉检测设备。
1 FWD工作原理FWD的工作原理是通过计算机控制下的液压系统启动落锤装置，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，得到路面测点弯沉和弯沉盆[3]。
FWD模拟行车作用的冲击荷载下的弯沉测量，测速快，精度高。
目前被认为是较为理想的路面无损检测设备，特别是FWD能够准确测定多点弯沉，可以量测到各级荷载作用下的路表面动弯沉曲线，能够准确地反映弯沉盆的形状。
FWD不仅克服了梁式弯沉仪的固有缺陷，而且仪器本身重量轻，解决了稳态动力弯沉仪的静力预载问题。
落锤式弯沉仪(FWD)在公路检测中的应用
落锤式弯沉仪(FWD)在公路检测中的应用１.研究背景近20年来,路面无损检测技术研究和开发在国内外受到日益广泛的重视。
弯沉作为最普遍的路面结构状况评价指标,其量测设备及分析技术发展很快,自1953年发明粱式弯沉仪以来, 路面弯沉检测设备已从静力弯沉仪发展到模拟行车荷载作用的落锤式弯沉仪( FWD) ,从单点最大弯沉测试发展到对路面弯沉盆的测试,并将局限于柔性路面上的弯沉概念发展到刚性路面的结构评价与设计分析之中[1]。
由于我国高速公路建设起步较晚, 弯沉检测技术仍停留在一个较低的水平上, 各级公路部门通常采用的弯沉检测设备为贝克曼梁( Benkleman Beam,以下简称BB) , 尽管BB 法操作简单,但该方法存在着以下几点不足[2]:(1)不能用于评价刚性路面;(2)BB测试的荷载作用时间要比正常行车荷载作用时间长,因而所测的弯沉和实际行车状况下的弯沉有差异;(3)不能测出弯沉盆的形状;(4)不能对路面各结构层进行分析;(5)耗时间。
测试过程需要交通封闭或交通分流;(6)精度差。
整个过程基本上由人工操作,精度得不到保证,只能在广泛的经验修正的基础上用于路面承载能力的评定。
相比之下, FWD被认为是评价路面结构状况较为理想的弯沉检测设备, 其优点是:(1)可同时用于评价刚性路面和柔性路面;(2)能较好的模拟正常行车荷载的作用,其应力、应变和弯沉与实际交通荷载下的结果十分吻合;(3)可测出弯沉盆的形状;(4)可对路面各结构层进行分析;(5)速度快,且无需交通封闭;(6)精度高。
整个过程均由电脑控制,无任何人为因素的影响。
尽管FWD 具有无可比拟的优越性,其应用也非常广泛,但在我国,其应用尚未步入规范化、标准化。
我国的《路基规程》虽已将FWD 列为弯沉检测设备,但没有具体评定的标准,不能直接用于施工质量检测。
因此,为了将FWD 弯沉数据直接用于施工质量检测中,需进行FWD 和BB 之间弯沉检测对比试验研究, 建立其相关性。
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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。
,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。
2. 测定方法
,1,承载板中心位置对准测点～承载板自动落下～放下弯沉装置的各个传感器。
,2,启动落锤装置～落锤瞬即落下～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～并得到路面弯沉峰值～同时得到弯沉盆。
每一测点重复测定应不少于3次～出去第一个测定值～取以后几次测定值的平均值为计算依据。
,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。
四、落锤式弯沉仪与贝克曼梁弯沉仪对比试验步骤
1. 路段选择
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的代表性路段～进行两种测定方法的对比试验～以便将落锤式弯沉仪测定的动弯沉换算成贝克曼梁测定的回弹弯沉值。
选择的对比路段长度300，500m～弯沉值应有一定的变化幅度。
2. 对比试验步骤
,1,采用与实际使用相同且符合要求的落锤式弯沉仪及
贝克曼梁弯沉仪测定车。
落锤式弯沉仪的冲击荷载应与贝克曼梁弯沉仪测定车的后轴双轮荷载相同。
,2,用油漆标记对比路段起点位置。
,3,布置测点位置～用贝克曼梁定点测定回弹弯沉～测定车开走后～用粉笔以测点为圆心～在周围画一个半径为15cm的圆～标明测点位置。
,4,将落锤式弯沉仪的承载板对准圆圈～位置偏差不超过30mm～按前述“三”的方法进行测定。
两种仪器对一点弯沉测试的时间间隔不应超过10min。
,5,逐点对应计算两者的相关关系。
通过对比试验得出回归方程式LB,a，bLFWD～式中LFWD、LB分别为落锤式弯沉仪及贝克曼梁测定的弯沉值。
回归方程式的相关系数应不小于0.90。
注:由于不同路面结构的材料、路基状况、温度、水文条件、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～应分别情况对此项对比试验。
五、水泥混凝土路面板调查的方法与步骤
1. 在测试路段的水泥混凝土路面板表面布置测点～当为调查水泥混凝土路面的接缝的传力效果时～测点布置在接缝的一侧～位移传感器分开在接缝两边布置。
当为探查路面板下的空洞时～测点布置位置随测试需要而定～应在不同位置测定。