FWD技术在水泥混凝土路面检测中的应用

落锤式弯沉仪(FWD)是目前国内最先进的路面强度无损检测设备之一.本文依托于广清高速公路水泥硂路面养护工程,对目前流行的几种路面脱空检测方法进行横向对比.经过对比之后发现FWD设备在对路基顶面弯沉,板底脱空检测等多方面具有体积小、经济、快速、准确等优点,根据实际情况值得大力推广使用.     

路面板脱空弯沉差判定与自补偿压浆材料处治

针对目前基于弯沉的路面板底脱空判定方法研究的不足及常用压浆材料处治板底脱空存在“二次脱空”的情况,以烟台一威海高速路试验段为依托工程,通过对试验段路面板同板板中心、板边中点和板角弯沉检测数据的统计分析,结合钻孔实测,提出路面板底脱空同板弯沉差判定标准,并引入自膨胀补偿收缩理论改良压浆材料,推荐分别适用于处治路面板底轻度、中度和重度脱空的有机类、水泥类和掺砂类自补偿压浆材料.试验段钻孔复核与弯沉检测结果表明,路面板底脱空同板弯沉差判定标准具有较高的准确度和可信度,推荐的自补偿压浆材料处治效果良好.     

基于PFWD的水泥路面板底脱空评定可行性研究

文章采用PFWD检测了水泥混凝土路面板不同位置处的实际弯沉值,应用统计学理论验证了界首-阜阳-蚌埠高速公路水泥混凝土路面板底脱空遵循横缝不设传力杆的混凝土板脱空发展一般规律,并由此确定了板中不脱空对应的弯沉值;通过三维有限元模拟计算,分析了不同脱空尺寸下不同位置的理论弯沉,得到脱空面积与弯沉量的回归计算式,最终确立了板...     

基于弯沉比的水泥混凝土路面板底脱空识别方法

通过分析脱空产生和形成的机理以及板底脱空图式来确定脱空识别的研究方向．采用弹性地基板模型分析了落锤式弯沉仪（FWD）荷载作用下水泥混凝土路面的弯沉规律。回归得到了板角脱空范围与地基类型、地基刚度半径、路面板角弯沉比（FWD荷载作用于板角和板中时弯沉之比）之间的近似关系式,建立了通过比较实测弯沉比与理论弯沉比的水泥混凝土路面板底脱空的识别方法．工程实践表明,采用方法判别水泥混凝土路面板角脱空状况是可行的．     

路面板底脱空唧泥判定与自补偿压浆材料处治

针对目前唧泥程度与路面板底脱空相关关系国内外研究较少以及常用压浆材料处治板底脱空存在“二次脱空”的情况,以烟台-威海高速公路试验段为依托工程,通过对试验段唧泥高度观测数据的统计分析,结合钻孔实测板底脱空量,提出基于唧泥高度的路面板底脱空程度判定标准;并引入自膨胀补偿收缩理论,改良有机类和水泥类压浆材料,推荐分别适用于处治路面板底轻度、中度和重度脱空的自补偿式压浆材料.试验段钻孔复核与弯沉检测结果表明:基于唧泥高度的路面板底脱空判定标准准确度可达80％以上;板底脱空路面板经推荐的自补偿式压浆材料处治后弯沉小于0.2 mm.     

水泥混凝土路面板角脱空判定指标

以ANSYS有限元计算软件为基础,利用FWD(Falling weight deflectometer)板中板角实测弯沉值,建立以板角弯沉为判定指标的板角脱空范围估算方法.对均匀支承的无限大板板角理论弯沉值修正平面尺寸效应和板间接缝传荷能力,求解理论板角弯沉值,将其与FWD实测板角弯沉值相比较以评定路面板角脱空状况;提出板角脱空指数λ,并分析λ与脱空尺寸、面板模量、面板厚度和地基反应模量的相关性,建立λ与脱空尺寸的回归关系式估算脱空尺寸.对湖南耒宜高速公路试验段板角脱空识别结果与实际钻芯结果进行对比,发现最大相对误差为6.32%,与检测结果较吻合,表明该方法具有较高的可靠性,能为水泥混凝土路面板底脱空的识别提供合理、可行的新思路和手段.     

水泥混凝土机场道面板角脱空判定分析

针对机场水泥混凝土道面板角脱空问题，把道面板划分为弹性地基上的梁，得出道面板板中及板角的弯沉公式．根据接缝的传荷性能，提出了应用板角弯沉值与板中弯沉值之比判定板角脱空的方法；通过某机场水泥混凝土道面实测弯沉数据及现场钻芯取样验证了该法的正确性；详细讨论了影响板角脱空的几个主要因素，为实际工程中板角脱空的判断及防止提出了一些有益的建议．     

基于FWD的水泥混凝土路面脱空评定方法

利用落锤式弯沉仪(FWD)实测弯沉数据,通过有限元理论分析,建立了水泥混凝土路面脱空评定方法:将板下地基的脱空理解为地基刚度参数的衰弱,由FWD实测缝边的弯沉值及接缝的传荷系数,评定基础的刚度参数,将此刚度参数与无脱空状态(均匀支撑)时的标准值进行比较.通过工程实践,表明此评定方法较为简便实用.     

脱空刚性路面的弯沉影响因素分析

通过三维有限元分析，考察了刚性路面脱空的影响因素，重点考察脱空的几何尺寸对弯沉值的影响。先分析了无脱空下有限元分析解和理论解的差异因素，确定了最佳的有限元分析尺寸；再分析了带脱空情况下的刚性弯沉及其随脱空几何尺寸的变化；并给出一个工程实例的弯沉测量结果，分析表明，可以利用弯沉测量判断路面是否存在脱空，但不全面，仍需要其它测量手段的补充。     

机场水泥混凝土道面脱空判定及影响

根据现场实测弯沉数据和理论计算结果,提出了适用于机场水泥混凝土道面的基于HWD(High WeightDeflector)弯沉测试的脱空判定标准.采用三维有限元软件ABAQUS,分析了不同脱空状态对道面荷载应力的影响,并给出了不同脱空程度对道面使用寿命影响的算例.研究表明,水泥混凝土道面板边脱空判定标准为"板边弯沉/板中弯沉>1.8";板角脱空判定标准为"板角弯沉/板中弯沉>3.0";道面脱空严重时,道面板的荷载应力增幅超过250%,道面使用寿命下降迅速;在脱空发展初期时,脱空面积的影响并不显著,随着脱空区域基层反应模量下降,脱空面积影响的显著性迅速增大.     

脱空对机场水泥混凝土道面荷载应力的影响

提出了通过建立ABAQUS三维有限元模型,将计算弯沉盆与实测弯沉盆对比,得到较为精确的计算脱空参数的方法,并计算了机场水泥混凝土道面板底不同脱空程度对道面板荷载应力的影响.计算结果表明:有限元软件计算道面弯沉中,以静载代替脉冲荷载对计算结果影响很小;脱空区域基础与面层并非完全脱离,其反应模量较原值有一定折减;在严重脱空区域,道面荷载应力较未脱空时可增大80%.     

机场水泥混凝土道面板底脱空对荷载应力的影响

提出了通过建立ABAQUS三维有限元模型,将计算弯沉盆与实测弯沉盆对比,得到较为精确的脱空参数的方法,并计算了机场水泥混凝土道面板底不同脱空程度对道面板荷载应力的影响。计算结果表明：有限元软件计算道面弯沉中,以静载代替脉冲荷载对计算结果影响很小;脱空区域基础与面层并非完全脱离,其反应模量较原值有一定折减;在严重脱空区域,道面荷载应力较未脱空时可增大80%。     

基于弯沉盆的半刚性基层脱空判识方法

建立了基层脱空路面3维动力学模型,分析了脱空范围、脱空高度、基层开裂情况对弯沉盆的影响规律,并且比较了基层脱空和其他基层损坏的弯沉盆异常响应特征.通过相关性分析,提出采用弯沉比和面积指标作为基层脱空判定指标,并且提出了相应的判定标准.最后,根据结构层缺陷弥散假设,分析了脱空面积与土基等效模量损失之间的关系,建立了估算脱空面积的经验回归模型.     

基于弯沉指数的水泥混凝土路面板角脱空识别

采用弹性地基板模型，分析了落锤式动态弯沉仪（FWD）荷载作用下水泥混凝土路面的弯沉规律，回归得到了板角脱空范围与地基类型、地基板相对刚度半径、路面板弯沉指数（FWD荷载作用于板角和板中时的荷载中心点弯沉之比）以及邻板传荷能力之间近似关系式．建立了通过板角和板中的FWD实测弯沉盆数据，对比理论计算结果判别水泥混凝土路面板角脱空状况的方法．     

公路工程路基、路面弯沉检测方法的分析和探讨

当前,由于交通运输量大幅提升,行车密度与车辆的载重也逐渐增加,路基及路面结构层的承载能力显得尤为重要.目前国内通常采用回弹弯沉值来表示路基、路面的承载能力,增加必要的施工过程中的弯沉检测是对路基、路面结构层承载能力是否合格的一种有效手段.回弹弯沉值越大,承载能力越小.通常的弯沉检测方法为贝克曼梁法、落锤式弯沉仪法.     

自动弯沉车的应用及数值分析

针对目前自动弯沉检测技术在公路工程强度检测中的广泛应用,自动弯沉检测设备测值与标准方法测值的相关性是应用过程中普遍关注的问题.通过大量的检测实践及数理统计分析证明,自动弯沉检测设备在实际应用中应该注意掌握适当的方法,其数据处理过程是相当简便的,并且所得数据的可靠性已经达到了比较高的程度.主要介绍了此项技术在实际操作及数据结果的应用分析.     

落锤式弯沉仪在公路路面检测中的应用

当前路基路面弯沉的检测方法主要有三种：贝克曼梁法、落锤式弯沉仪法、自动弯沉仪法。贝克曼梁法为传统检测方法，以人工操作为主，工作强度大，效率低，可靠性差，而后两种方法均为计算机控制下的自动量测方法，测速快，精度高，具有传统检测方法不可比拟的优势。但在实际应用中，落锤式弯沉仪法与自动弯沉仪法所测得的数据必须与贝克曼梁法所测数据进行比对换算，之后才能作为最终评定的依据。本文具体介绍了落锤式弯沉仪在实际当中如何与贝克曼粱进行比对分析，从而具体应用的方法。     

对路面弯沉变化的测试分析

路面弯沉不仅反映路面各结构层及土基的整体强度和刚度，而且与路面的使用状态存在一定的内在联系。因此工程竣工前，路面弯沉作为一项重要的检测指标，反映了路面的整体强度质量。在路面工程分项工程的质量评定中，高速公路和一级公路的弯沉分值分别为15和20分，如弯沉达不到，该分项不可能达到优良。由此可见，了解路面弯沉的变化规律、正确测试路面弯沉，对正确评价路面质量有着极其重要的作用。     

基于板底脱空压浆处治前后力学行为对比分析

为探究脱空路面板压浆处治前后板底力学行为变化,本文通过建立ANSYS三维有限元水泥混凝土路面板底脱空及压浆处治模型,并模拟不同形式和程度的脱空与处治,对比分析压浆处治材料前后路面板弯沉及弯拉应力的变化,研究压浆前后各项相关指标变化规律。结果表明:在本文建模和模拟条件下,板底脱空可演化为三阶段:脱空尺寸在200～400 mm内为突变阶段,400～800 mm内为发展阶段,800～1 000 mm内为加速扩展阶段。经不同形式压浆处治后弯沉及弯拉应力均大幅度下降。当处治厚度较小时,其对路面板的影响程度较处治尺寸大;而当处治尺寸较小时,处治尺寸对路面板的影响更大。压浆材料模量的选择与基层材料模量相差在0～200 MPa范围内是合适的,否则将影响处治效果。     

刚性路面板下地基脱空判定方法综述

论述了刚性路面板下地基脱空产生的机理;探讨了目前广泛使用的脱空判定方法,即FWD落锤式弯沉仪检测法和探地雷达等方法的工作原理及应用;介绍了简便有效的声振法和智能神经网络等识别法;最后对各种方法进行了总结,供养护管理部门参考.