弯沉仪

检测公路质量的重要技术指标之一

弯沉仪适用于路面回弹弯沉值测定，以评价路面的整体强度。

基本定义

弯沉是公路设计和公路工程质量状况评价的重要技术指标之一。弯沉仪适用于路面回弹弯沉值测定，以评价路面的整体强度。

弯沉值是指在规定的标准轴载作用下，路基或路面表面轮隙位置产生的总垂直变形(总弯沉)或垂直回弹变形值(回弹弯沉)，以0.01 mm为单位。通常所说的回弹弯沉值，是指标准后轴载双轮组轮隙中心处的最大回弹弯沉值。在路表测试的回弹弯沉值可以反映路基路面的综合承载能力。计算弯沉值与路基和路面的设计强度有直接关系，计算弯沉值越小，路基和路面的强度越高。可以设计弯沉值计算路面厚度。弯沉值测量可以检验路基的施工是否达到设计强度要求。弯沉值是公路工程的一个基本参数，所以正确的测试具有重要的意义。

为了进行路面整体结构性能评价，需要了解路面的承载能力，路面弯沉强度测定仪包括机电式全自动弯沉仪、激光弯沉仪、落锤式弯沉仪及贝克曼弯沉梁弯沉仪等几类。激光弯沉仪在国内首次论述，具有国际先进性。用得比较普遍的还有法国洛克鲁瓦式自动弯沉仪和丹麦等国家发明的落锤式弯沉仪等。

路面弯沉仪

路面弯沉仪也叫贝克曼梁。路面在车辆载荷的作用下会产生变形，车辆离开后恢复原状，测量标准轴重的汽车通过道路时，车轮位置产生的垂直变形或变形后回弹值，可以表现出路面的刚度和承载能力。直接测量的变形称为总弯沉，变形后的回弹量为回弹弯沉。

测量设备

1、标准轴重汽车。回弹弯沉测量使用的标准轴重的汽车为双轴、后轴为4轮的载重汽车，以汽车的后轴对地面施加载荷，测量变形。高速公路、一级公路及二级公路使用的汽车后轴总重量为10 t，其他等级公路使用的汽车后轴总重为6t。

2、路面弯沉仪。测量路面弯沉值需要使用路面弯沉仪，也称贝克曼梁。路面弯沉仪的长度有3.6 m和5。4 m两种，用铝合金制成，采用杠杆原理将车轮对地面的压缩变形传递到外而，杠杆前臂和后臂的比值为2：1，变形量用百分表测量。弯沉仪上有水准泡，测量时，用水准泡可以将弯沉仪调成水平。将弯沉仪放置在标准轴重车轮的间隙处。

测量方法

测量某处弯沉值时，将载重汽车开至被测位置，一侧后轮正好压在被测位置，将贝克曼梁置于后轮双轮的空隙处，沿车辆行驶方向放置，观察百分表，读取初值，将车辆慢慢移出，地面产生回弹，读取回弹后百分表显示的数值。使用3.6 m长的路面弯沉仪测量时，要对前支点的下沉进行修正。

落锤式弯沉仪

落锤式弯沉仪（FWD）是一种动态弯沉测试设备。

主要设备

①荷载发生装置：根据使用目的与道路等级选择落锤、落高，并配置4分式扇形承载板。

②弯沉检测装置：由一组高精度位移传感器组成，数量不少于7个。

③运算及控制装置：能在冲击荷载作用的瞬间，记录冲击荷载及各个传感器所在位置测量的动态变形。

④牵引装置：牵引FWD并安装运算及控制装置的车辆。

工作原理

测试地点，通过计算机控制下的液压系统并自由落下重锤，重锤的冲击力通过4分式扇形板向路面施加脉冲荷载，导致路面产生弯沉，分布于弯沉检测装置上不同距离的传感器检测路表的变形，记录系统将信号输入计算机，得到路面测点的弯沉及弯沉盆。

技术要点

①调整重锤的落高：所使用重锤的质量应根据测试的技术要求进行调整。4分式承载板的直径一般为

300mm。

②测点布置：其位置或测点间的距离应根据检测技术而定。当在路面表面测定时，测点应布置在行车道的轮

迹带上。

③传感器总数不少于7个，一般布置在0~250 cm范围以内。必须包括0，30，60，90四点，其他根据需要及

设备性能决定。

④检查设备及连接线接触情况，无误后开机预热。

⑤每一个测点重复测定应不少于3次，除去第一个测定值，取以后几次测定值的平均值。

全自动弯沉仪

主要设备

①承载车：单轴，单侧双轮组，后轴标准轴载(100±1)kN，胎压(0.70±0.05)MPa。

②测量机架：两倍车速拖动测定梁。

③数据采集处理系统：计算机，位移、温度和距离传感器。

要求和参数

①位移传感器分辨率：0．01 mm。

②位移传感器有效量程：t>3 mm。

③设备工作环境温度：0～60℃。

④距离标定误差：≤1%。

工作原理

自动弯沉仪的基本工作原理与贝克曼梁的原理相同，都是采用杠杆原理。但两者的加载方法不同，其中，贝克曼梁用前进卸荷法，测定的是路面回弹弯沉；而自动弯沉仪采用前进加载法，测定的是路面总弯沉。自动弯沉仪测定车以一定速度行驶，安装在测试车底盘下的测量机架将弯沉测定梁的测头对准后轮前端的测点A保持不动，后轴双轮由0点向测点A运动，当后轴双轮隙通过测点A时，A点的竖向位移被B的位移传感器记录下来，此时，测定梁又被测量机架以2倍的汽车速度拖动到下一测点，周而复始地向前连续测试。

技术要点

①检测测试车轴载，后轴载应满足(100±1)kN的要求。

②检查试车轮胎气压，轮胎气压应满足(0.70±0.05)MPa的要求。

③测试车停放在测试路段前约20 mm处，开机通电预热，将测定梁放落在路面上，并检查各机构和部件是否

运转正常。

④驾驶员缓慢加速测试车到测试速度，沿检测的车道轮迹行驶检测。

⑤测试完成后，应立即检查数据，数据内容应正常完整。

⑥弯沉值的横坡修正。

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