文/高楓華 太和縣建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站 安徽太和 236600
貝克曼梁彎沉儀是一種簡(jiǎn)單型、易操作、高靈敏度的路面勘測(cè)儀器,它的主要作用是測(cè)定路面慢速加載或靜止加載時(shí)的彈性彎沉值,為路面情況提供一個(gè)數(shù)據(jù)。近二十年來,我國廣泛采用貝克曼梁彎沉儀來進(jìn)行路面彎沉值的測(cè)定。工作原理:貝克曼梁彎沉儀工作原理較為簡(jiǎn)單,它主要運(yùn)用杠桿的原理,對(duì)面路面的彎沉值進(jìn)行測(cè)定,
落錘式彎沉儀是一種精確度高、測(cè)速快的脈沖動(dòng)力彎沉儀,它的主要作用是測(cè)定路面快速加載時(shí)或運(yùn)動(dòng)加載時(shí)的彈性彎沉值,迅速的反應(yīng)路面情況,為路面的承載能力提供一個(gè)準(zhǔn)確的估值。近幾年,落錘式彎沉儀在我國得到廣泛應(yīng)用,它主要用于路面的護(hù)理與保養(yǎng)。工作原理:落錘式彎沉儀由兩部分組成,分別為微機(jī)控制系統(tǒng)(涵蓋采集數(shù)據(jù)和控制方面)和拖車(涵蓋位移傳感器與動(dòng)力加載系統(tǒng)),它的主要工作原理為:采用計(jì)算機(jī)設(shè)備控制,將一定重量的重錘,自由落下,在落下時(shí)產(chǎn)生的一股力量,造成路面的變形,達(dá)到一個(gè)可承載力,并將這些信息返還給計(jì)算機(jī),以此來記錄數(shù)據(jù)[1]。
貝克曼梁彎沉儀是我國普遍運(yùn)用測(cè)定路面彎沉度的路面勘測(cè)設(shè)備,貝克曼梁彎沉儀操作方便、簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng),但它卻存在以下幾點(diǎn)缺陷:
(1)測(cè)定路面彎沉度的精確度不高,容易受天氣、地面條件的影響,并且大多數(shù)地方需要人工進(jìn)行操作,才能完成測(cè)試。
(2)對(duì)于彎沉盆的大小,不能有效測(cè)出;
(3)對(duì)路面結(jié)構(gòu)不能進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的分析;
(4)貝克曼梁彎沉儀測(cè)試路面荷載作用耗時(shí)長(zhǎng),對(duì)于測(cè)試的路面彎沉度及具體的行車狀況產(chǎn)生的誤差較大;
(5)測(cè)速慢,貝克曼梁彎沉儀測(cè)試路面的各種結(jié)構(gòu)速度較慢;
(6)對(duì)于剛性路面,不能做出很好的評(píng)價(jià);
(7)耗時(shí)長(zhǎng),運(yùn)用貝克曼梁彎沉儀測(cè)試,必須要是交通閉塞的地方,才能進(jìn)行測(cè)試。
而與之相比的落錘式彎沉儀,它對(duì)于路面結(jié)構(gòu)狀況能做出有效的評(píng)價(jià),目前已被世界評(píng)為較為先進(jìn)的測(cè)定路面彎沉度的設(shè)備,其優(yōu)勢(shì)主要有:
(1)精準(zhǔn)度高,受天氣及地面條件的影響較小,且由計(jì)算機(jī)控制,具有較高的精準(zhǔn)度;
(2)能有效地測(cè)出地面彎沉盆的大??;
(3)對(duì)路面結(jié)構(gòu)能進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的分析;
(4)落錘式彎沉儀測(cè)試路面荷載作用耗時(shí)短,對(duì)于測(cè)試的路面彎沉度及具體的行車狀況產(chǎn)生的誤差較??;
(5)測(cè)速快,落錘式彎沉儀測(cè)試路面的各種結(jié)構(gòu)速度較快;
(6)對(duì)剛性路面和柔性路面都能做出有效的評(píng)價(jià);
(7)耗時(shí)短,運(yùn)用錘式彎沉儀測(cè)試路面,無需在交通閉塞的地方測(cè)試,交通發(fā)達(dá),車流多的地方也能很好的進(jìn)行測(cè)試[2]。
與其他彎沉設(shè)備相比,落錘式彎沉儀雖然占盡優(yōu)勢(shì),其在路面情況的測(cè)定十分廣泛,但由于我國自身的原因,高速公路建設(shè)起步較慢,對(duì)于彎沉技術(shù)的掌握仍停留在一個(gè)較低的水平上,各級(jí)各類道路建設(shè)運(yùn)用的是貝克曼梁彎沉儀來測(cè)定路面情況,對(duì)于落錘式彎沉儀應(yīng)用尚未進(jìn)入制度化、標(biāo)準(zhǔn)化的階段,且對(duì)于落錘式彎沉儀的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)尚不完善。為了落錘式彎沉儀在我國得到廣泛應(yīng)用,并建立起制度化、標(biāo)準(zhǔn)化的體制,需要對(duì)其進(jìn)一步的分析和研究。
路面彎沉度的測(cè)定方法多種多樣,彎沉技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了幾個(gè)階段:靜止式-振動(dòng)式-落錘式-滾動(dòng)式,從人力操作逐漸過渡到計(jì)算機(jī)操作,彎沉技術(shù)更加自動(dòng)化、規(guī)范化。近年來,落錘式彎沉儀在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用,得到了人們的普遍認(rèn)可,那么落錘式彎沉儀必然有它的神奇之處。較之其他彎沉設(shè)備而言,落錘式彎沉儀具有極大技術(shù)特性:其一,測(cè)速非常快,每測(cè)點(diǎn)約40s左右;其二,測(cè)試的精確度非常高,具有極高的分辨率,分辨率達(dá)1微米;其三,同時(shí)測(cè)定多個(gè)彎沉點(diǎn),能準(zhǔn)確有效的測(cè)出彎沉盆的大小,為路面情況的有效掌握提供了技術(shù)支持[3]。
目前對(duì)于如何根據(jù)落錘式彎沉儀的測(cè)試結(jié)果反演路面各結(jié)構(gòu)層模量是一大難題,其最大的困難就是如何確保在反算過程中保證結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。落錘式彎沉儀檢測(cè)不在依靠人工進(jìn)行檢測(cè),而是全程都由計(jì)算機(jī)操控分析記錄彎沉資料,誤差減小,準(zhǔn)確度得到提高。落錘式彎沉儀的荷載力決定了彎沉值大小,荷載力作用形式主要是由計(jì)算機(jī)控制,將一定重量的重錘,自由落下,在落下時(shí)產(chǎn)生的一股力量,造成路面的變形,達(dá)到的一個(gè)承載力[4]。在操作的過程中荷載力得到穩(wěn)定,路面彎沉值的大小就能準(zhǔn)確的測(cè)定出來,所以荷載力對(duì)于落錘式彎沉儀的測(cè)試結(jié)果反演路面各結(jié)構(gòu)層模量具有重要意義,如何確保荷載力的穩(wěn)定性是關(guān)鍵。
另外由于各種路面的結(jié)構(gòu)千差百異,不同路面的彎沉值對(duì)于加載出來的數(shù)據(jù)是不同的,因此不同路面的荷載值和彎沉值及變異系數(shù)也是不同的。剛性路面和柔性路面、水泥路面和稀泥路面,它們的荷載值、彎沉值及變異系數(shù)都是有差別的,因此測(cè)定不同的路面要結(jié)合具體的荷載變異性來分析模量的變化。
落錘式彎沉儀是一種優(yōu)良的測(cè)試路面彎沉力的設(shè)備,可以廣泛應(yīng)用于我國的市政道路中,但需要注意的是測(cè)定不同的路面要結(jié)合具體的荷載變異性來分析模量的變化,以達(dá)到良好的效果。