落锤式弯沉仪（FWD）在市政道路检测中的应用探讨

文/高枫华 太和县建设工程质量监督站 安徽太和 236600

1、比较贝克曼梁弯沉仪和落锤式弯沉仪两者的优劣

1.1 贝克曼梁弯沉仪和落锤式弯沉仪

贝克曼梁弯沉仪是一种简单型、易操作、高灵敏度的路面勘测仪器，它的主要作用是测定路面慢速加载或静止加载时的弹性弯沉值，为路面情况提供一个数据。近二十年来，我国广泛采用贝克曼梁弯沉仪来进行路面弯沉值的测定。工作原理：贝克曼梁弯沉仪工作原理较为简单，它主要运用杠杆的原理，对面路面的弯沉值进行测定，

落锤式弯沉仪是一种精确度高、测速快的脉冲动力弯沉仪，它的主要作用是测定路面快速加载时或运动加载时的弹性弯沉值，迅速的反应路面情况，为路面的承载能力提供一个准确的估值。近几年，落锤式弯沉仪在我国得到广泛应用，它主要用于路面的护理与保养。工作原理：落锤式弯沉仪由两部分组成，分别为微机控制系统（涵盖采集数据和控制方面）和拖车（涵盖位移传感器与动力加载系统），它的主要工作原理为：采用计算机设备控制，将一定重量的重锤，自由落下，在落下时产生的一股力量，造成路面的变形，达到一个可承载力，并将这些信息返还给计算机，以此来记录数据[1]。

1.2 贝克曼梁弯沉仪和落锤式弯沉仪两者的优劣比较

贝克曼梁弯沉仪是我国普遍运用测定路面弯沉度的路面勘测设备，贝克曼梁弯沉仪操作方便、简单、灵活性强，但它却存在以下几点缺陷：

（1）测定路面弯沉度的精确度不高，容易受天气、地面条件的影响，并且大多数地方需要人工进行操作，才能完成测试。

（2）对于弯沉盆的大小，不能有效测出；

（3）对路面结构不能进行高效、准确的分析；

（4）贝克曼梁弯沉仪测试路面荷载作用耗时长，对于测试的路面弯沉度及具体的行车状况产生的误差较大；

（5）测速慢，贝克曼梁弯沉仪测试路面的各种结构速度较慢；

（6）对于刚性路面，不能做出很好的评价；

（7）耗时长，运用贝克曼梁弯沉仪测试，必须要是交通闭塞的地方，才能进行测试。

而与之相比的落锤式弯沉仪，它对于路面结构状况能做出有效的评价，目前已被世界评为较为先进的测定路面弯沉度的设备，其优势主要有：

（1）精准度高，受天气及地面条件的影响较小，且由计算机控制，具有较高的精准度；

（2）能有效地测出地面弯沉盆的大小；

（3）对路面结构能进行高效、准确的分析；

（4）落锤式弯沉仪测试路面荷载作用耗时短，对于测试的路面弯沉度及具体的行车状况产生的误差较小；

（5）测速快，落锤式弯沉仪测试路面的各种结构速度较快；

（6）对刚性路面和柔性路面都能做出有效的评价；

（7）耗时短，运用锤式弯沉仪测试路面，无需在交通闭塞的地方测试，交通发达，车流多的地方也能很好的进行测试[2]。

2、落锤式弯沉仪（FWD）在市政道路检测中的应用

2.1 落锤式弯沉仪的评定标准尚不完善

与其他弯沉设备相比，落锤式弯沉仪虽然占尽优势，其在路面情况的测定十分广泛，但由于我国自身的原因，高速公路建设起步较慢，对于弯沉技术的掌握仍停留在一个较低的水平上，各级各类道路建设运用的是贝克曼梁弯沉仪来测定路面情况，对于落锤式弯沉仪应用尚未进入制度化、标准化的阶段，且对于落锤式弯沉仪的评定标准尚不完善。为了落锤式弯沉仪在我国得到广泛应用，并建立起制度化、标准化的体制，需要对其进一步的分析和研究。

2.2 落锤式弯沉仪的技术特点

路面弯沉度的测定方法多种多样，弯沉技术的发展大致经历了几个阶段:静止式-振动式-落锤式-滚动式，从人力操作逐渐过渡到计算机操作，弯沉技术更加自动化、规范化。近年来，落锤式弯沉仪在国内得到广泛应用，得到了人们的普遍认可，那么落锤式弯沉仪必然有它的神奇之处。较之其他弯沉设备而言，落锤式弯沉仪具有极大技术特性：其一，测速非常快，每测点约40s左右；其二，测试的精确度非常高，具有极高的分辨率，分辨率达1微米；其三，同时测定多个弯沉点，能准确有效的测出弯沉盆的大小，为路面情况的有效掌握提供了技术支持[3]。

2.3 如何根据落锤式弯沉仪的测试结果反演路面各结构层模量

目前对于如何根据落锤式弯沉仪的测试结果反演路面各结构层模量是一大难题，其最大的困难就是如何确保在反算过程中保证结果的稳定性和准确性。落锤式弯沉仪检测不在依靠人工进行检测，而是全程都由计算机操控分析记录弯沉资料，误差减小，准确度得到提高。落锤式弯沉仪的荷载力决定了弯沉值大小，荷载力作用形式主要是由计算机控制，将一定重量的重锤，自由落下，在落下时产生的一股力量，造成路面的变形，达到的一个承载力[4]。在操作的过程中荷载力得到稳定，路面弯沉值的大小就能准确的测定出来，所以荷载力对于落锤式弯沉仪的测试结果反演路面各结构层模量具有重要意义，如何确保荷载力的稳定性是关键。

另外由于各种路面的结构千差百异，不同路面的弯沉值对于加载出来的数据是不同的，因此不同路面的荷载值和弯沉值及变异系数也是不同的。刚性路面和柔性路面、水泥路面和稀泥路面，它们的荷载值、弯沉值及变异系数都是有差别的，因此测定不同的路面要结合具体的荷载变异性来分析模量的变化。

结语：

落锤式弯沉仪是一种优良的测试路面弯沉力的设备，可以广泛应用于我国的市政道路中，但需要注意的是测定不同的路面要结合具体的荷载变异性来分析模量的变化，以达到良好的效果。