公路工程检测落锤式弯沉仪的应用

 【摘要】随着我国公路网络的不断完善,为更好地提供交通服务,必须保证公路健康使用状况,做好公路安全评估具有重要意义。本文以落锤式弯沉仪在公路工程检测中的应用为主要研究对象,详细分析了落锤式弯沉仪的优势、工作原理以及应用步骤,并围绕工程案例展开论述,以期提供参考。

X 7 S E X d , x c关键词】落锤式弯沉仪;公路工程;检测引言近年来,我国公路交通事业发展迅猛,但是随着大量的公路投入运行后,也发现了不少问题,如:公h 3 k路设计标准偏低、使用中存I : 3 L r C在超载、重载问题,f v & _ ? 0 } e以致路面结构性能降低,过早出现破损。弯沉是表征公路路基路面强度的重要参数,本文主要就落锤式弯沉X S 9仪检测方法的运用展开分析,为路面结构性能评价与维修提供可靠依据。1落锤式弯沉仪概\ v & \ # 1 t /述落锤式弯沉仪最早生产于20世纪70年代,是一种先进的路面强S N n n +度检测设备。近些年,我国公路a s d : = c C k 3工程检测中落锤式弯沉仪运用越加广泛,并开发了国产落锤式弯沉仪。与传O g ] S l H # I统贝克曼梁法相比,落锤式弯沉仪测量更便利、安全,可模拟实际情况施加动态荷载,适用范围广,可实现长距离、连续测定。落锤式弯沉仪与贝克曼梁) o 3 D的运用比较N C ( : 6 8 [ O如表1所示。2落锤式g 4 . A O { , 9弯沉仪的工作L U J }原理与应用步骤2.1落锤式弯沉仪组成图1为车载式落锤弯沉仪,主要组成Z { M $ g _ a包括承载车、测试机{ 7 9 X H d |构(荷载传感器、弯沉传感器、液压模块、缓冲块o Z Q Z ) |、标准落锤)以及计算机控制系g ` = * I p I ^ 7统等。2.2落锤式弯沉仪工作原t p \ P * V D 2落锤式弯沉仪工作原理如下J 3 d B O . ~ g:基于计算机控制下,将一定质量重锤(根据不同公路情况选择落锤质量、高度,一般为10~20kg)由液压传动装置提升至一定高度自由下落,冲击力作~ v 3用在承载板上并传J F + U q f S递至路面;在测点周边布设7~92 J l H个传感器,以此检测结构层表面变形情况;采集所得数据传输至计算机,反算路面结构层模量,实u ) * } Y现路面承载能力评价。落锤式弯u W K 4沉仪工作原理框图如图2所示。2.3落锤式弯沉仪p L K , j 2 P应用步骤\ e g u P 4 H(1)测试车移动至指定测试地点,提前做5 W & T w b好准备工作,启动主系统设备连接的便携式电脑并O Z v b录入测d 2 z 5试项目的相关参数,如路面温度、桩位等。(2)下放液压升降架与测架至地面,液压架与测架分离并升至指定高度。(3)开启测架上的传感器,Q G ( y G a维持待测状态,落锤在与吸铁分离后自由落体,锤击承载板,对路面造成较大的冲击力,路k 7 | ! R r 2 @ G面形成弯沉盆。(4)传感器自B i 3 % Z o d动监测,对弯沉盆进行参数测量,便捷式电脑及时录入F S & | V $ - w,上传至数据处理中心进行计算,获得中心弯沉值与弯沉盆。y o &所有测试工作均由系统软件完成,主系统中的处理器可对大储量数据进行自动计算,操作难度低、效率] 6 :高。需注意的是,在上述工作过程中,对于弯沉盆的测量至关重要,误差要求为精度小于0.01m% f b a - Q V em,分辨率小于0.005mm。3实例探析落锤式弯沉仪在公路工程检测中的应用情况本文以某公路工程检测中落锤式$ s ( a { e 1 2 *弯沉仪的运用为例展开详细分析。3.1I c 3 6 e R工程概况本项目为高速公路工程,全长77.( ) - ~739km,沿途矿产资源丰富,v 5 S M N : I重型运输车辆较多,存在严重超载情况,建成通车后不久就出现了大量早期病害。随着运营时间的增加,路面病害发展越加迅速,2010年对公路进行薄层中修罩面施工,但是补强效果有限,结构疲劳开裂、反射裂v X 9 r E b r +缝等病害持续发展,为此急C # x需开展路面维修改造。3.k % M # f + e b q2落锤式弯沉仪弯沉盆检测本项目利用落锤式弯沉仪,对K0+000~K77+739段开展弯沉检测,检测结果与弯沉分布频率如图3、4所示。结合图3、4分析可知,弯沉值15~30(0.01mm)占比40%,完成值在30(0.01mm)以上占X n U 3 T C i &比近乎30%,总的来说弯沉值大、变异系数大,实测值大于设计弯沉。为减小环境影响所致的计算误差,本项目考虑温度、湿度进行修正,弯沉% A c ,结果分析值如下:①弯沉平均值:25(0.01mm);②标准差:15.26(0.01mm);③变异系数:61.02%;④代表值:50.01(0.01mm),见表2。3.3模量反算考虑路面结构层厚度对反算模量精度的影响,采取反算模量的方法。3.3.1土基模量反算采用SIDMOD进行模量反算,根据全线反算模量结果显示,土基反算模量平均值小、波动大,同时由于原路面结构承载力弱,极易出现结% N 8构性损坏。3.3.2基层模c G A c / Y w K量反算本项目采用SIDMODt ? ] P X L H反算基层等有效模量,将水稳碎石上基层、水稳砂砾下基层等效为一层,总厚度不变,反算的基层等效模量反Q Q } j N & 2 - g应整体结构承载力。根据基层反算模量结果显示,基层模量波动大,模量值越小,则表明该处结构损伤越严重。此外,由于本项目面层病害严重,维. ! K e +修时需铣刨面层,面层反算模量不具有参考价值。3.4路面结构承载力评价根据本次落锤式弯沉仪检测与反算结果分析可得,实测弯沉显著高于设计编程,且变异系数大。同时,根据弯沉盆面积结合分析可知,土基还具有一定承载力,但是有7处存在不足,这一结果与反算所得土基模量- 9 t结果一致。4结语综上所述,在我国公路检测中,落锤式弯沉s F D \ X ) Y仪已经得到了广泛应用,依据实^ m l测弯沉盆数据可计算路面结构层模量,评J 6 H 2 =价路面结构性能,由此为公路养护、维修提供可靠数据支撑,切实提高我国公路运行安全性,为社会经济发展夯实交通基础。

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THE END
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