落锤式弯沉仪与贝克曼梁在半刚性路面上的弯沉对比试验研究

本文通过20多种结构的半刚性基层沥青路面的落锤式弯沉仪(FWD)与贝克曼梁(BB)定点弯沉测试,探讨了两种不同性质的弯沉仪之间的相互关系。由测试结果发现这两种弯沉仪的实测弯沉值差别不大,具有良好的相关关系。对应用FWD评价半刚性路面结构性能具有重要意义。

FWD与贝克曼梁弯沉对比试验

通过在广州市临江大道上选取试验段做贝克曼梁与FWD弯沉对比测试。分析结果表明，两者存在着较好的线性关系，相关系数满足要求。得出的换算回归方程式，可在同一地区或同一道路路路面结构、材料、土基等条件相同的情况下，便于用FWD弯沉值进行换算。这样既保证了数据精度要求，又能节省弯沉检测时间，同时提高了工作效率。

移动荷载下道路病害的弯沉盆特性

移动荷载作用下道路弯沉盆蕴含路基、路面的病害信息,充分利用移动弯沉盆信息开展道路病害快速无损检测受到行业重要关注。该文通过分析道路病害的弯沉盆特性,为移动弯沉车开发道路病害检测方法提供技术参考。首先建立半刚性基层沥青路面有限元模型,通过设置不同类型和程度的病害有限元模型,分析在移动荷载作用下路表弯沉盆的连续变化情况。结果表明:荷载移动到病害区域时,各病害模型中路表弯沉盆的中心弯沉值均会变大;路面结构层出现横向裂缝时,弯沉盆的形状会发生明显变化,贯通性横向裂缝对弯沉盆形状的影响最明显;基层与底基层局部松散对弯沉盆形状的影响比面层松散对弯沉盆的影响更明显;土基顶部出现空洞时,弯沉盆形状变化不明显;路基唧泥病害会严重影响路表弯沉盆形状与大小。

基于FWD弯沉盆参数的沥青路面层间接触状态识别方法及耐久性评估

层间黏结接触状态是决定沥青路面多层复合结构整体性的关键因素之一,层间状态的改变会显著的影响各结构层的力学响应。应用落锤式弯沉仪(falling weight deflectormeter,FWD)无损检测技术研究基于弯沉盆参数的沥青路面层间接触状态识别方法。依托京沪高速公路改扩建工程,建立路面结构三维动力有限元模型,分析不同基-面层间接触状态下各类FWD弯沉盆参数与基层、面层应力的相关性排序,构建综合反映基-面层受力特性的FWD弯沉盆指标DD_(1)/DD_(2)(DD_(1)=D_(0)-D_(20),DD_(2)=D_(20)-D_(60),其中D_(0)、D_(20)和D_(60)分别代表距离荷载中心处0、20、60 cm的弯沉值),回归分析表明:其与基-面层层间摩擦系数具有良好的乘幂关系;进而结合现场芯样的疲劳方程和有限元模拟分析结果,推导出在满足沥青面层使用期寿命的前提下层间摩擦系数的最低要求,在此基础上对既有路面耐久性进行评估,结果与实际吻合。本文方法为后续基于FWD推算层间摩擦系数、评估路面疲劳耐久性提供了新的途径和理论依据。

不同冲击载荷下典型路面结构的动态弯沉响应

为研究不同冲击载荷下典型路面结构的动态弯沉响应数值规律,开展试验勘测等级公路信息,分析实测数据并归纳出等级公路承载能力与路面结构的相关关系,基于统计规律构建了承载力维度下的典型路面结构。建立包含塑性损伤的多层连续道路结构模型,通过比对仿真结果与试验数据验证模型的有效性,研究模型大小对不同冲击载荷作用下路面弯沉仿真结果的影响。开展不同冲击载荷下典型路面结构的弯沉响应规律研究,计算出冲击载荷作用下路面峰值沉降与残余沉降数值,揭示不同冲击载荷下典型路面结构弯沉响应内在规律。研究结果表明:包含塑性损伤的多层连续道路结构模型能够准确反映冲击载荷下路面真实动态弯沉响应;不同冲击载荷下,路面沉降中塑性沉降量占比与冲击载荷幅值满足双指数方程;百吨级范围内,路面沉降中弹性回弹部分随冲击载荷幅值增大而增大,塑性沉降部分与载荷幅值呈指数正相关关系;百吨级以上,路面沉降中弹性回弹量达到上限1.2~1.3 mm,路面塑性沉降量与载荷幅值呈线性关系。开展的不同冲击载荷下模型大小对仿真结果的影响规律研究可为有限元仿真中确定合适的仿真模型尺度提供参考。

基于弯沉斜率的CRTS-Ⅱ板CA砂浆层脱空长度评估方法

列车运动条件下CA砂浆层脱空病害的定量检测缺乏有效的评估指标,而基于轨道/车辆响应特征和轨道线形变化的检测方法以定性判断为主。为解决上述问题,采用弯沉斜率作为脱空长度病害的评估指标,开展多种条件下脱空长度的定量评估研究。首先,基于欧拉伯努利梁理论和Winkler模型,推导出轨道板弯沉斜率与变形速度之间的关系。建立车辆-轨道有限元动力学模型,设置多种不同的脱空长度。其次,研究列车以不同速度通过病害区域时,轨道板表面特定区域变形速度的分布情况,统计该过程中轨道板最大变形速度出现的位置与轮对中心的间距。再次,基于线性递减粒子群优化算法,求解最优的变形速度测量位置。最后,分析弯沉斜率的变化规律及其与脱空长度的关联。研究结果表明:弯沉斜率与脱空长度呈正相关,因此弯沉斜率不仅可以用于砂浆层脱空的识别,还可以用于脱空长度的定量评估;在不同的脱空工况下,变形速度的最优测量位置位于列车轮对中心前方2.4 m处,该位置对应的变形速度能更有效地反映出脱空产生的影响;在不同的速度条件下,弯沉斜率的平均绝对百分比误差的平均值为13.7%,对应位置变形速度的平均绝对百分比误差的平均值为112.93%;揭示了不同脱空工况条件下弯沉斜率的变化规律,给出了7种脱空条件下弯沉斜率变化的参考范围。

沥青路面路表弯沉温度及湿度修正系数的定量化探讨

路表弯沉值是反映路面整体承载能力的关键指标,温、湿度系数的合理修正是准确评定路表弯沉的重要保障。针对现有规范《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》(JTG F80/1—2017)和《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2017)在评定沥青路面弯沉时,对温、湿度修正系数的确定存在主观性及指导性不足的问题,通过借鉴贝克曼梁法温度修正模型、调查路基平衡湿度状况以及利用路基回弹模量值与路基饱和度关系模型,提出了沥青面层中点温度、平衡湿度状态下路基回弹模量和检测时路基回弹模量的取值方法,并进一步计算出温、湿度修正系数。结果表明:1)通过调查路基填料和路基干湿状态,并利用相关模型,可实现沥青路面路表弯沉温、湿度修正系数的定量化确定;2)计算出的修正系数可消除温、湿度对实测路表弯沉值的影响,可用于实际沥青路面弯沉的验收评定。

共振碎石化路面弯沉响应特征及模量敏感性分析

共振碎石化路面的结构强度评估工作对于掌握其承载能力至关重要。为探究路面结构弯沉的变化特点,基于ABAQUS建立共振碎石化路面有限元模型,分析弯沉空间分布规律,进一步将碎石化层分为三层、变换其模量,分析弯沉对其敏感性变化。研究发现弯沉沿横断面呈现“M”形分布,纵断面呈现“山”形分布。随着各层模量的增加,弯沉出现不同程度的降低,在低模量区间结构层弯沉变化较快;在中高模量区间,弯沉随着碎石化上层和中层模量增大仍保持较高水平的降低速率,但弯沉对碎石化下层模量变化的敏感性逐渐降低。

机场水泥混凝土道面弯沉的温度翘曲影响修正

为降低温度翘曲对机场水泥混凝土道面弯沉测试的影响,提升机场道面结构性能评价精度,本文提出一种基于道面弯沉的温度翘曲影响修正方法。首先,推导出负温度梯度条件下道面有效弯沉为现场实测弯沉减去相应的温度翘曲量;其次,基于数值仿真和回归计算,分析出道面板边和板角位置的温度翘曲量与道面板厚度、水泥混凝土弯拉弹性模量呈线性正相关,且仅受低水平地基反应模量和接缝传荷能力的一定影响,进而建立了以道面板厚度、水泥混凝土弯拉弹性模量为修正参数的道面温度翘曲量计算公式;最后,通过现场测试对本文所提修正方法进行验证,结果表明:以零温度梯度下道面弯沉为标准,道面板边弯沉修正误差小于10.0%,板角弯沉修正误差小于6.0%。本文提出的基于道面弯沉的温度翘曲影响修正方法可满足一般机场道面结构性能评价需要。

市政道路动态弯沉检测技术的应用分析

文中研究了市政道路动态弯沉检测技术的应用,并分析了试验路段路面结构的设计要点,依据城市道路工程设计规范确定路面结构的基层厚度,通过现场动态弯沉检测,以及对其数值展开模拟分析,具体包括基底的拉应变分析以及不同轴载条件下拉应力分析,以期为市政道路建设质量的全面优化提供参考。

公路路基路面检测中回弹弯沉检测方法及对比实验

当前回弹弯沉检测方法操作过程设定较为落后,导致公路路基路面检测结果合格率较低,本研究针对回弹弯沉检测方法展开研究,并进行对比实验分析,力求获取一种最佳检测方法。根据相关规定与公路环境,分别设定检测前准备环节、检测过程环节以及数据分析环节,得到整体检测方案。实验表明:此方法应用可有效提升公路施工合格率与平整度,保证公路路基路面的质量与行车安全。

沥青混凝土路面激光弯沉检测相关问题探讨

路面弯沉不仅反映路面结构层及土层的整体强度和刚度,而且与路面的使用状态存在一定的内在联系。它作为工程竣工后的一项重要检测指标,反映了路面的整体强度质量。在新建道路实践中,弯沉值作为路面结构的一项重要指标,需要在交工验收前进行检测;在已通车运营的道路养护作业中,也需对路面状况进行调查和评价。然而传统的弯沉检测方法费时费力,难以满足快速检测的需求。激光弯沉检测仪作为一种新兴的检测仪器,其最大的优势便是能快速对路面弯沉进行检测,其工作效率远超传统检测方法。

落锤式弯沉仪在公路检测中的应用研究

落锤式弯沉仪(FWD)是一种脉冲动力弯沉检测仪器,主要由荷载发生器、弯沉检测器、计算系统等部分构成,通过模拟车辆行驶过程中对路面结构层产生的冲击力,检测出路面的变形数据,从而达到检测路面结构层弯沉值的目的,能反映路面结构的综合承受荷载的能力。由于其检测速度快,对路面不会造成破损,检测精度高的特点,被广泛应用于公路路面弯沉检测中,本文对落锤式弯沉仪在公路路面弯沉检测的应用进行简要探讨。

高速公路交(竣)工项目中沥青路面弯沉检测研究

为了研究落锤式弯沉仪在沥青路面弯沉检测中的有效性,提高道路交(竣)工验收的检测质量和效率,文章通过对比贝克曼梁法与落锤式弯沉仪法的检测原理,总结落锤式弯沉仪的应用优势;结合南宁—湛江公路No.1标段的检测段任务,分析Dynatest 8002拖车式落锤弯沉仪的结构组成、技术参数、工作原理、操作步骤等。经过应用检测,该标段所有沥青路面的代表弯沉值均小于设计弯沉值,满足道路交(竣)工验收标准。该研究可为道路沥青路面工程质量初步评价提供依据。

贝克曼梁法测试路基路面回弹弯沉在市政道路中的应用

路基路面回弹弯沉是反映路基路面整体承载能力的关键性指标,关系到道路的安全性、舒适性和使用寿命,而贝克曼梁法是测试路基路面回弹弯沉的一种快速而有效的路面无损检测技术。分析回弹弯沉检测技术在市政道路施工控制与验收中的应用,探讨温度、湿度、坡度等因素在回弹弯沉检测过程中对弯沉值产生的干扰,通过计算出的修正系数,消除这些因素对实测路表弯沉值的影响,为进一步提高市政道路工程质量检测的准确性和可靠性提供参考。

市政公路路基路面弯沉检测方法分析

科学技术手段的飞速发展与进步,为公路路基施工质量与效能的提升,提供了完善的基础引导与帮助。而公路路基路面弯沉检测工作,也为之后动态检测的合理性提供良好的引导,带动路面施工质量的提升。本文从市政公路路基路面弯沉检测方法的应用原则、市政公路路基路面完成检测方法分析、市政公路路基弯沉检测方法的注意事项、不同检测方法的对比分析,等方面展开了更为细致的研究与讨论。

基于激光式高速弯沉测定仪的路面结构强度快速检测评价

分析了激光式高速弯沉测定仪检测过程中的影响因素,验证了检测重复性、检测速度和检测温度对检测结果的影响并提出修正方法。建立了路面结构强度整体与分层的快速检测评价指标和评价体系,对于路面整体的结构强度根据路面结构强度指数PSSI评估,使用土基模量反演与结构整体当量回弹模量反演的结果评价不同层位结构强度。并依托平广高速,利用激光式高速弯沉测定仪对路面结构强度进行检测评价,结果表明:平广高速结构状况PSSI总平均值为79.52,评价为中;土基模量反演结果较为良好,但结构整体当量回弹模量反演结果较差,主要原因是平广高速裂缝病害和隐性病害较多、材料性能衰减导致结构强度偏低。

基于弯沉盆几何特征参数的路面损伤情况评价分析

首先,对基于弯沉盆几何特征参数的路面损伤情况进行研究。然后,以某高速公路工程为例,采用落锤式弯沉仪检测试验段路面不同病害处的弯沉盆几何特征参数,分析了各参数与路面结构损伤状态的关系,建立基于弯沉盆参数的沥青路面结构损伤状况评价标准,给出判断路面状况的弯沉盆参数上限值,希望能为路面养护管理工作提供参考。

公路沥青路面弯沉与耐久性关系探讨

公路沥青路面的性能不仅决定其使用寿命,对行车安全的影响也不容忽视。文章分析了沥青路面弯沉机制与影响因素,以及沥青路面耐久性评价与影响因素,基于实验研究与理论分析相结合的方法,以弯沉与耐久性的内在关联为重点,对沥青路面的耐久性进行了全方位考核。研究结果表明,柏油路面过度弯沉严重影响路面使用寿命和行车安全,弯道沉降值每增加1 mm,路面耐久性指标下降约2.5%。

道路工程弯沉检测技术应用研究

道路工程路基路面施工中切实做好试验检测工作极为必要,弯沉检测就是其中不容忽视的一类检测方式,技术人员应该注重选择恰当检测技术,评估判断道路工程弯沉是否符合要求,对于明显的施工病害进行修复。文章重点围绕着道路工程弯沉检测技术的应用,首先简要概述了道路工程弯沉以及检测价值,然后介绍了现阶段常用的弯沉检测技术,落锤式弯沉仪和激光自动弯沉仪,最后又探讨了未来道路工程弯沉检测技术发展趋势。