激光自动弯沉仪和落锤式弯沉仪优缺点比较
自动弯沉仪
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。
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。
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。
三种弯沉检测技术
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/h2．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。
落锤式弯沉仪(FWD)和激光连续测量弯沉仪(RWD)的测量性能分析
落锤式弯沉仪(FWD)和激光连续测量弯沉仪(RWD)的测量性能分析摘要本方简要介绍了目前国外在公路承载能力检测方面的前沿技术，为国内引进、开发该检测设备提供技术参考。
关键词落锤；弯沉FWD；激光；RWD1 概念和发展前途RWD是在FWD之后，为了满足高等级公路的普查要求所提出的一种快速、方便、安全的测量方法，该方法测量得到的弯沉值能够满足一般的要求，并且检测时不需要设立防护栏标识对检测车辆进行保护，不会影响高速公路上车辆的正常行驶；而其后的3D有限元分析方法可以较好的得到路面路层的回弹模量参数，反映路面的承载能力和生命周期特性。
FWD的发展比较成熟，其技术可靠，并且测量精度高，是国内外现有评价路面性能指标的一种主要检测设备，但是其检测时不够安全，影响正常的交通行驶，不适合做大面积的路网普查。
RWD和FWD两者存在相同之处又存在不同之处，相同之处为都是为了测量路面的弯沉值，最大的不同处为它们测量弯沉的目的和方式不同：RWD主要是用于路网弯沉的普查作用，而FWD主要用于工程级的路面性能验收；RWD 的工作方式是连续式，而FWD是采用离散式的工作方式。
随着高速公路的飞速发展，以前旧路承载性能的下降，路网普查的需求将会越来越大，RWD的出现正好满足了此种需求；可以预见RWD将来会有较大的市场潜力。
现在RWD在国外已经有相应的样机出现，正处于试验阶段；其很多技术不是很成熟，关于RWD的技术资料较少，开发具有较大的难度；FWD的技术成熟，已于世界各地普遍使用，国内外已经有比较成熟的产品出现。
2 技术角度分析2.1 FWD的技术难点1）测量精度（2 um）。
2）试验平台的搭建。
3）传感器的标定。
2.2 RWD的技术难点1）测量的精度（25 um）。
2）由于路面材质和不同粗糙度引起的负载幅值变化。
3）车辆的高速行驶。
4）信号处理系统的大量数据采集。
说明：现有理想RWD的测量绝对精度为20 um左右，目前的FWD的测量绝对精度为2 um，两者的相对精度相当约为2%左右，在实际的工程验收中，需要的弯沉精度并不要求如FWD那么高，大约在10 um左右就能满足其要求；对于公路上弯沉数据的普查，没有现有的公路设计规范进行规定，RWD的精度应该能达到要求。
路基路面弯沉检测及其评定
其在 土方路基中 占的比重 最大 。弯沉 （ ｄ ｅ ｆ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ）是指 在规定的荷载作 用下 ，路
基或路 面表 面产生 的总垂直变形值 （ 总弯沉 ） 或垂直回弹变形值 （ 回弹弯沉 ） ，以 Ｏ Ｏ ｌ ｍ ｍ 为单位 表示 。弯沉值是定量表示弯沉大小 的具体数值 ，常见的弯沉值表示 类型有 ：设计 弯沉值 、竣工验收弯沉值 、容 许弯沉 值等 。路基路 面弯沉是衡 量 公路施 工质量的 一个重要指标 ，通过检测路基路面弯沉 的大小 ，不仅可以直接对 公路 的丁程质量和使用情况进行有效评定 ，也可以与其它检测参数 建立相关 关系 进行评 定。例如采用分段方法 找出弯沉 、平整度及路面破损 的关 系 ，由路段弯沉 状况可 以确 定路 面横 向裂缝 和平 整度之 间存在 正比例 发展 关系 。 。 利用弯沉检测可
竣 【验收具有重要的指导意 义 。 贝壳曼梁法是检测弯沉的常用方法 ， 我 国常见的贝克 曼梁有 ３ ． ６ ］ ２ １ １ 和５ ． ４ ｍ两
２影响因素
根据国内外研究资料 ，路基路 面弯沉的测定的主要受结构层形式 、环境 、设
备、 人 工等因素的影 响。 （ １ ） 结构层因素包 括其厚度、压实度 、含水率 、 土体 Ｃ Ｂ Ｒ 、沥青混合料特性 等 。例如结构层厚度增加 ，弯沉 减小；路基压实度提高时弯沉有减 小的趋势 ，含 水 率是通过影响压实度间接影 响弯沉； Ｃ Ｂ Ｒ值 与弯沉值存在不 同程度 的对应 关系 ，
关 键 词 ： 弯沉 ；检 测 方 法 ；修 正 系数 ；评 定 标 准
算路基路 面各层材料 的动态弹性模量 ，作为设计参数使用 。落锤式弯沉仪 主要 由
０前 言
随着我 国社会 经济和科学技术的发展 ，交 通行业 的建设水平也在不 断提升 ， 公路 Ｔ程的检测与养护技术也越来越受重 视。为了更好地保证道路 的施工质量和 使用寿命 ， 公 路工程试验的检测参数也在 不断的增多和完善 。路基 路面现场检测 中的参数有 限 ，其 中弯沉检测是评定路 基路面结构强度必不可少 的参 数之一 ，尤
浅谈激光自动弯沉车与落锤式弯沉仪以及贝克曼梁的比对分析
福 建 交 通 科 技２ ０ １ ６ ￣５ 期 园
５ ． ４ ｍ 贝克 曼 粱 删 定 … 弹 弯 沉
式中： 和 Ｌ 分圳 为 『 Ｊ ］ 克 曼梁 和落 锤 式 弯 沉仪 测
定的路 面 弯沉值 ， 即 Ｗ． 与 Ｗ ， 如 图 ２所 示 。
（ ２ ） 晕 豆性 试验 、捡 测 试 验数 据 的 稳定性 ． 最 少做 ２
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■ 余 巍
（ 福建 省 交通建设 工程 试验检 测 中心 ，福 州 ３ ５ ０ ０ ０ ４ ）
摘
要 我 国路面弯沉设计及检测的标 准方法和基本参数都是建立在 贝克曼梁
试验方法基础之上的 ， 因此在 实际应用中， 激光 自动弯沉车与落锤式弯沉仪所测得的
数 据 必 须与 贝克 曼 梁法所 测得 的数 据进 行 比对 换 算 ，之 后 才能作 为 最终 评定 的依 据 。 本文 通过 对 弯沉检 测 中三 种 方法进 行校 核 对 比试验 ， 分析 激光 自 动 弯 沉车 与 落锤 式 弯
用数理 统计 回 归 的方 法建 立 自动 弯沉仪 与 落锤 式 弯沉仪
以及 贝克 曼梁 弯沉仪 之 间 的相 关 关 系方 程 ，从 而得 到三 者数值 之 间的换 算 关系 。福建 省 交通建 设 工程 试验 检 测 中心 以邵 三高 速公 路竣 工验收 为 试验 对象 ，选 择具 有 代 表性 的路 段 。开展 了 自动 弯沉 仪 与落锤 式 弯沉 仪 以及 贝
图 １ 激 光 自动 弯 沉 车 与 贝 克 曼 梁测 定 值 相 关 关 系图
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。
激光自动弯沉仪参数及特点
其他文件材料技术文件一、主要技术指标：1、设备承载底盘（1）轴距 5.60m（2）加载总荷载 100KN；每测50KN（3）弯沉值测试范围 0~10mm（4）测试速度 4~6Km/h（5）测试效率每公里不少于80点（6）动力装置废气排放符合北京市同期汽车排放要求2、测试机构（1）测量弯沉种类总弯沉（2）测量基准平面方式三点式（3）测量臂配置左右两侧（4）测量移步卷扬机控制方式电磁离合器（5）测量臂测头绝对行程≥110mm（6）激光传感器分辨率 1μm（微米）（7）测量臂长≥1700mm（8）测距脉冲当量 10mm/p（9）测量架最小离地间隙≥240mm（10）自动测试步距设定范围 10~1000m（11）测试步距误差≤10cm3、数据采集处理系统技术性能指标（1）采集电脑便携式笔记本酷睿i5（含）以上，CPU主频：大于等于2.6GHz内存：≥4G显卡：独立显卡，显存1G以上；显示器：14寸~15寸宽屏（2）无线数据传输（3）数据采集卡16位数据采集卡，USB2.0接口（4）数据采集系统分辨率≤0.001mm（5）弯沉测量方式选择峰值测量、弯沉盆测量两种（6）高精度GPS传感器可记录各测点处准确的经、纬度信息位置：3米RMS不带SA速度：0.2米/妙不带SA时间：与GPS时间同步，20微秒（7）电源供给方式 DC-DC、DC-AC隔离供电（8）总耗电功率≤300W（9）充电方式适配汽车（10）数据处理软件可生成弯沉盆数据，及满足标准规范的其他数据（11）数据处理工作站CPU主频：≥3.0GHz内存：4G以上显卡“独立显卡，显存1G以上显示器：22寸以上宽屏4、其他指标（1）配备后退视频装置及GPS导航系统（2）测量装置视频监控系统（3）温度标定系统（4）安全导向电子显示牌尺寸：≥1400mm*500mm灯管类型：LED灯显示方式：向左、向右或同时向左向右显示（5）功率不小于6千瓦的本田汽油机发电机组（6）马力不小于2匹立式空调机（7）容积不小于50升冰箱（8）便携式标定装置（移位）：测量精度≤0.01mm（9）其他专用工具箱：黄油枪一把、气压表一个、带头扳手一套、充气一根、加力杆一个、锤子一个、大十字螺丝刀一把、大一字螺丝刀一把、内六角扳手一套、螺丝套筒一个（10）路面结构层厚度检测天线频率：900MHz5、底盘参数（1）车辆名称：公路测试车（2）车辆类别：专用汽车（3）车辆型号：THY5150TLCH（4）品牌：立一（5）汽车公告批次：215批（6）发动机型号：P11C-UH（7）发动机功率：240（8）发动机排量：9726（9）发动机生产商：中国重型汽车集团有限公司（10）燃油种类：柴油（11）外型尺寸：9780×2500×3280（12）总质量：14980（13）整备质量：14850（14）接近角/离去角：11/9（15）前悬/后悬：1610/2570（16）轴距：5600（17）轴荷：4980 10000（18）轴数：2（19）最高时速：95（20）钢板弹簧数：9/9＋6（21）轮胎数：6（22）轮胎规格：11.00－20（23）前轮距：2022（24）后轮距：1830（25）转向形式：方向盘（26）底盘依据标准：GB17691-2005国Ⅲ,GB3847-2005二、设备优点1、与贝克曼梁测量结果吻合。
道路检测路面结构强度指数PSSI
0) 0) ( 0) X(0) ( x((2 ，x((n ) , ) , x( n1) )
以经验作为判断基础的统计回归法
沥青混凝土路面的性能衰变机理尚不明确，因 此以经验作为判断基础的统计回归法是现阶段在技 术方面上比较成熟和应用范围较为广泛的建模方 法利用多元回归分析技术建立回归方程，以预估使用性能变量 随某些影响变量（如年龄、交通、路面结构等）的变化，并在 一定程度上很好的回避了力学—经验法的复杂结构分析。
设计弯沉Ld
——Ne 为设计年限内的累计当量轴次 ——Ac 为公路等级系数 ——As 为面层类型系数 ——Ab 为基层类型系数
测量方法
PART TWO
测量方法
Measurement methods
1
贝克曼梁法 落锤弯沉法 激光弯沉法
2
3
贝克曼梁法
Beckman beam
原理：
贝克曼梁式弯沉仪是目前应用最 广泛的弯沉测试设备，它基于杠杆放 大原理进行工作，测量结果为单点静 态最大回弹弯沉。
该方法是用传感器 本身来标定本身， 参考器传感法是用 标准的传感器进行 标定！
落锤式弯沉仪的优点
Falling weight deflectometer
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激光自动弯沉仪和落锤式弯沉仪优缺点比较
●激光自动弯沉仪属于静态弯沉体系与贝克曼梁测试值有良好的
换算关系（相关系数大于0.95）。
落锤式弯沉仪属于动态弯沉体系与贝克曼梁测试值的换算关系一般小于0.95。
●激光自动弯沉仪用于大量的路面验收及路网检测评价比较好
落锤式弯沉仪用于新结构新材料研究，进行分层模量分析比较好●激光自动弯沉6KM/小时连续测试速度(测点间距12.5M,每步可
得到左右各一个测试值)，台班工作8小时，可得到9000点的测试结果,完成50KM测试任务
落锤式弯沉仪按12.5M一个测试点,日工作300-500个测点,只能完成4---5KM测试任务
●激光自动弯沉在通车的道路上测试(连续行走不用停车)不必封
闭交通,设备庞大,安全指示标志齐全,设备和测试人员安全性好. 落锤式弯沉仪必须停车测试,必需封闭交通,对交通干扰大, 设备和测试人员安全性差
●激光自动弯沉仪主传感器的测试分辨力是0.6微米
落锤式弯沉仪主传感器的测试分辨力是1微米
●激光自动弯沉仪测试机构的测试数据采用美国的7段跳频无线
数字传输技术,不必连接电缆,提高了设备的可靠性
落锤式弯沉仪测试传感器必须连接电缆
●激光自动弯沉仪荷载恒定在100KN
落锤式弯沉仪靠调整落锤高度调整荷载,受地面强度柔和硬的反力影响,作用于路面的荷载是变化的,如果是测试模量是不受影响,但测试弯沉就不是一把固定的尺子
●激光自动弯沉仪荷载恒定,加载的过程靠汽车自身质量
落锤式弯沉仪靠调整落锤高度加载在柔性橡胶座上（橡胶的弹性硬度决定模拟的动载速度，一般是模拟的40KM/H的动载速度，由于橡胶材料温度变异性，一天内早晨中午晚上温度不同橡胶的弹性硬度不同模拟的就不一定是40KM/H的动载速度，同样橡胶易老化变异性，时间一长模拟的就不是40KM/H的动载速度，所以落锤式弯沉仪时间稳定性差
●激光自动弯沉仪的测试过程中，司机和操作人员不必进行复杂频
繁强体力的操作。
落锤式弯沉仪测试过程中必须反复停车起步，有时驾驶员自己都会晕车
●激光自动弯沉仪自身的荷载轮是110-20的轮胎，轮隙、当量圆
面积都是按照BZZ-100标准车配置的，进行比对试验可以直接当作标准车
落锤式弯沉仪必须另外找标准车。