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浅谈FWD在公路工程检测中的应用 张剑浩 （广东省公路工程质量监测中心 广东 广州 510500 摘要：FallingWeightDeflectometer，简称FWD，落锤式弯沉仪是目前国际上最先进的路面强度无破 损检测设备之一，落锤式弯沉仪测定路面的动态弯沉，并反算路面的回弹模量。文中介绍该设备的工 作原理及其在公路路面检测中的实际应用。 关键词：落锤式弯沉仪;公路工程;检测应用 Abstract:FallingWeight Deflectometer,referredtoasFWD,fallingweightdeflectometeristhestrengthofpavementiscurrently themostadvancednon-destructivetestingequipment,fallingweightdeflectometerdynamicbendingtesterfor pavement settlement,andinversereboundmodulusofpavement.Thispaperintroducedtheworkingprincipleoftheequipmentandits practicalapplicationinhighwaypavementdetectioninthispaper. Keywords:fallingweightdeflectometer;highwayengineering;application 中图分类号： X734 当今国际上应用最广泛的高科技路面弯沉检测系统Oynatest 8000型FWD。它是由Dynatest 国 际集团公司研制和生产的。Dynatest 8000型FWD测试精度高、性能可靠，特别是经过举世注目的美 国战略性公路研究计划(SHRP)长时期、大范围地应用和验证，被认为是代表了目前国际上弯沉检测技 术的发展方向和水平，至今已在近40个国家和地区得到广泛地应用。近年来，我国也引进FWD，并 投入了使用，显示出了强大的优越性。 1、 FWD工作原理 落锤式弯沉仪通过计算机系统控制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，从而对路面施加脉冲荷载，导致路面表面产生瞬时变形， 分布于距测点不同距离的传感器检测结构层表面的变形，记录系统将信号传输至计算机，即测定在动 态荷载作用下产生的动态弯沉及弯沉盆。测试数据可用于反算路面结构层模量、接缝传荷能力及路面 脱空等指标，从而科学地评价路面的承载能力。 2、 与常规检测手段的比较 2.1常规检测方法 现行路面检测通常采用贝克曼梁法，该方法存在以下主要问题。 (1)以人工操作为主，工作强度大，效率低，可靠性差。 (2)支点变形，影响检测结果，对支点变形的修正很难测准。 (3)仅测得静态汽车荷载作用下路基路面单点 (最大)回弹弯沉值。 (4)没有反映路面结构在行车荷载作用下的动力特性和整个弯沉盆形状。 (5)不适合对路网进行大范围的长期跟踪观测。 2.2 FWD检测方法 (1)数据采集传输通过高精度传感器完成，路面结构不同，弯沉盆半径亦不同。路基或柔性基层 沥青路面传感器分布在距荷载中心2．5 m范围内即可。目前，我国高等级公路大多采用半刚性基层 沥青路面结构，弯沉影响半径已达 3～5 m，传感器分布范围应布置在距荷载中心3～4 m范围内，以 量测路面弯沉盆形状。 (2)FWD主要的技术特点是测速快(4OS/点)，精度高(分辩率为1m)，并较好地模拟行车荷载对路 面的动力作用，能根据上一锤荷载和压强数值自动调整下一锤的荷载，向设定荷载逼近，从而准确地 测定较完整的弯沉盆信息。 (3)操作方式为计算机控制下的自动量测，所有测试数据均可显示在屏幕上或打印出来或存储在 软盘上。可输出作用荷载、弯沉(盆)、路表温度及测点间距等。可打印弯沉平均值、标准差、变异系 数及代表弯沉值等数据。 3、 FWD与贝克曼梁的相关性 FWD所测的弯沉为动态总弯沉，不同于贝克曼梁所测的静态回弹弯沉。可通过对比试验得出两者 之间的相关关系，并据此将落锤式弯沉仪测定的动态弯沉换算成贝克曼梁测定的静态回弹弯沉值。 3.1路段的选择 选择结构类型完全相同的路段，不同地区选择代表性路段，进行两种测定方法的对比试验，选择 对比路段的长