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路面性能類:彎沉檢測方法
2020年07月31日    閱讀量:785    新聞來源:瀝青網 sinoasphalt.com  |  投稿

路面性能類:彎沉檢測方法 瀝青網,sinoasphalt.com

導讀

路面結構承載能力是路面結構抵抗外部荷載及環境因素作用,保持自身狀況完好的能力。通常可描述為路面在達到預定的損壞狀況之前,還能承受的行車荷載作用次數或者還能使用的年數。

一般而言,進行路面結構承載能力判斷的目的包括掌握設施的服務潛力,預測結構的剩余壽命;分析結構強度不足的原因,預測其變化趨勢,進而為采取合理的措施提供依據瀝青網sinoasphalt.com

我國對路面結構承載能力的檢測及評價極為重視,往往作為判斷結構潛力、分析損壞原因的第一考慮指標,這與我國結構設計方法具有很大關系。

由此可見,路面結構承載能力的檢測與判斷是道路養護管理過程中的重要步驟。


概述

路面結構承載能力的檢測手段多種多樣,從時間進程上來看,大致經歷了從“破損類”到“非破損類”的發展。



破損類評定方法是最原始的方法,它是對路面現場“鉆芯取樣”后進行室內試驗,估算路面結構的承載能力。該法不僅費時費力,對路面結構造成破壞,而且由于路面承載能力的發揮具有連續性、整體性,芯樣的實驗結果對路面實際工作情況的代表性較差。


非破損類評定方法則是通過直接在路表面檢測彎沉或模量來評定路面的結構承載能力,該方法不會破壞路面本身結構,理論上可以相對準確地檢測判斷路面結構承載能力。

目前,實際工程中主要利用檢測道路表面彎沉來研究路面結構承載能力,因此本篇文章重點介紹彎沉檢測方法。


彎沉檢測技術發展

路面彎沉檢測與分析是路面承載力評價的基礎,是路面使用性能評定的重要組成部分,它不僅對檢驗和控制工程質量至關重要,而且決定著路網養護決策的科學化水平以及合理性。

路面彎沉測試技術的發展大致經歷了三個階段:靜力彎沉測試、穩態動力彎沉測試和脈沖動力彎沉測試。


1、靜力彎沉儀

這是我國使用比較廣泛的彎沉儀,包括承載板法、杠桿式彎沉儀、路面表面曲率儀和自動彎沉儀等多種類型。

2、穩態動力彎沉儀

利用振動設備產生正弦荷載,施加于路面,在道路表面安裝一組速度或者加速度傳感器測定路面彎沉盆,以分析路面在振動荷載作用下的剛度特性。

3、落錘式彎沉儀

以特定重物從特定高度自由落下,從而給路面施加脈沖荷載。


目前實際道路彎沉檢測中,主要應用貝克曼梁檢測及落錘式彎沉儀FWD進行檢測,因此下面將分別介紹這兩種儀器的檢測原理及技術特點。


貝克曼梁式彎沉儀

工作原理

這是一種相對簡單的測量儀器,其基本原理是杠桿原理:利用載重汽車對路面加載,通過百分表測得路面回彈變形。工作簡單,主要通過人工完成。測量的是車輛以爬行速度行駛時的路面彎沉。彎沉的測點置于標準軸雙輪組的中間,通常有兩種加載和測定過程,一是后退加載法,一是前進卸載法。前者測定的是路面的總彎沉,后者測定的是路面的回彈彎沉。我國一般以前進卸載法測定路面的回彈彎沉。


技術問題

(1)以人工操作為主,工作強度大、效率低、可靠性差;

(2)支點變形影響檢測結果對支點變形的修正很難測準;

(3)僅測得靜態汽車荷載作用下路基路面單點最大回彈彎沉值;

(4)沒有反映路面結構在行車荷載作用下的動力特性和整個彎沉盆形狀;

(5)在沒有斷交的情況下檢測彎沉,安全系數低;

(6)不適用于對路網進行大范圍長期跟蹤觀測。


落錘式彎沉儀


工作原理

落錘式彎沉儀通過計算機系統控制下的液壓系統啟動落錘裝置,使一定質量的落錘從一定高度自由落下,沖擊力作用于承載板上并傳遞到路面 從而對路面施加脈沖荷載,導致路面表面產生瞬時變形,分布于距測點不同距離的傳感器檢測結構層表面的變形,記錄系統將信號傳輸至計算機 即測定在動態荷載作用下產生的動態彎沉及彎沉盆。測試數據可用于反算路基路面各結構層材料的動態彈性模量,從而比較科學地評價路面的承載能力。其中,施加的荷載可以通過物體的重量和落高來控制,脈沖荷載的持續時間則可以通過緩沖物(如橡膠墊)來控制。通常,FWD施加荷載的能力為15~125KN,用于機場道面彎沉測量的設備則可達250KN;荷載脈沖時間一般在0.025~0.030s之間。

路面性能類:彎沉檢測方法 瀝青網,sinoasphalt.com

技術特點

(1)應力應變和彎沉與實際交通荷載下的結果較吻合;

(2)實驗過程數據由微機自動存儲, 減少了人為造成檢測錯誤;

(3) 減少了勞動強度, 提高了檢測效率, 檢測數據由軟件評定,荷載進行歸一化處理,檢測結果快速準確;

(4) 隨車配有精確的距離傳感器, 使檢測樁號更準確,還可以同時記錄具體車道位置, 空氣溫度和路面溫度等環境信息

參考:

[1]曾勝.路面性能評價與分析方法研究:[博士學位論文].中南大學,2003.

[2] 孫立軍.道路與機場設施管理學.北京:人民交通出版社,2009.


標簽:施工案例技術中心
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