彎沉儀檢測路面承載力的方法主要涉及到使用不同類型的彎沉儀來測定路面的彎沉值,從而評估其承載能力。以下是幾種常見的彎沉儀及其檢測方法的詳細介紹:
一、貝克曼梁彎沉儀法
概述:
貝克曼梁彎沉儀法是一種傳統的靜態測試方法,用于測定路面的回彈彎沉值。回彈彎沉值越大,表示路面的承載能力越小;反之,則承載能力越大。
試驗目的:
用于測定各類路基、路面的回彈彎沉,以評定其整體承載能力,可供路面結構設計使用。主要設備與材料:
測試車:采用標準車BZZ-100,雙軸、后軸標準軸荷載100kN,每側雙輪荷載50kN。輪胎充氣壓力0.70MPa。單輪傳壓面當量圓直徑21.30cm。路面彎沉儀:由貝克曼梁、百分表及表架組成。
試驗方法與步驟:
試驗前準備:檢查汽車后軸軸重、測定輪胎接地面積、檢查百分表靈敏情況等。測試步驟:在測試路段布置測點,將彎沉儀插入汽車后輪之間的縫隙處,安裝百分表并調零。然后指揮汽車緩緩前進,記錄百分表的初讀數和終讀數。
結果計算:根據公式計算每個測點的回彈彎沉值,并考慮季節影響系數和濕度影響系數。
二、自動彎沉儀法
概述:
自動彎沉儀法利用貝克曼梁原理進行快速連續測定,屬于靜態測試范疇,但測定的是總彎沉。因此,在使用時需要用貝克曼梁進行標定換算。
主要設備:
自動彎沉儀測定車:由測試汽車、測量機構、數據采集處理系統三部分組成。如Lacroix型自動彎沉儀。工作原理:
自動彎沉儀測定車在檢測路段以一定速度行駛,將彎沉測定梁放到車輛底盤的前端并支于地面保持不動。當后軸雙輪隙通過測頭時,彎沉通過位移傳感器等裝置被自動記錄下來。然后測定梁被拖動到下一測點,周而復始地向前連續測定。試驗方法與步驟:
檢查并保持承載車的車況及制動性能良好,輪胎氣壓符合要求。打開設備電源進行檢查,確保控制面板功能鍵、指示燈、顯示器等正常。
進行位移傳感器的標定,記錄標定數據并存檔。
開動承載車試測幾個步距,確保測量系統正常運行。
設置所需的測試狀態參數,緩慢加速承載車到測試速度(一般控制在3.5km/h以內),開始測試。
停止數據采集和記錄,檢查數據文件的完整性。
對彎沉值進行溫度修正等后續處理。
三、落錘式彎沉儀(FWD)法
概述:
落錘式彎沉儀(Falling Weight Deflectometer,簡稱FWD)是一種重要的路面結構狀況無損檢測設備。它能較好地模擬行車荷載,同時所獲得的是反映整個路面結構的彎沉盆數據,基于這些數據可進行路面結構承載力評定或路面結構層的模量反算。
FWD的檢測速度和精度較高,獲得的彎沉數據也更為準確。
主要設備:
荷載發生裝置:包括落錘和直徑300mm的四分式扇形承載板。彎沉檢測裝置:由高精度傳感器組成。
運算及控制裝置。
牽引裝置:牽引FWD并安裝運算及控制裝置等的車輛。
測量原理:
通過計算機系統控制液壓系統,使帶有橡膠緩沖器的落錘裝置自由落體到承載板上,產生的沖擊載荷通過承載板傳遞到路面,對路面施加脈沖荷載,使路面表面產生變形。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,即測定動態荷載作用下產生的動態彎沉及彎沉盆。
試驗方法與步驟:
調整重錘的質量及落高,使其符合測試要求。在測試路段布置測點。
檢查FWD的車況及使用性能,確保各項指標符合儀器規定要求。
將FWD牽引至測定地點,啟動儀器進入工作狀態。
承載板中心位置對準測點,啟動落錘裝置進行測定。每一測點重復測定應不少于三次,取后幾次測定值的平均值作為計算依據。
提起傳感器及承載板,牽引車向前移動至下一個測點,重復上述步驟進行測定。
對測定數據進行處理和分析,評估路面結構的承載力。
綜上所述,彎沉儀檢測路面承載力的方法主要包括貝克曼梁彎沉儀法、自動彎沉儀法和落錘式彎沉儀(FWD)法。每種方法都有其特點和適用范圍,在實際應用中應根據具體情況選擇合適的方法進行檢測。