自動(dòng)彎沉儀
利用貝克曼梁測(cè)定路面回彈彎沉值操作簡(jiǎn)便，應(yīng)用廣泛，我國(guó)路面TRANBBS設(shè)計(jì)及檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)方法和基本參數(shù)都是建立在這種試驗(yàn)方法基礎(chǔ)之上的，但是，這種試驗(yàn)方法整個(gè)測(cè)試過(guò)程全是人工操作，測(cè)試結(jié)果受人為因素的影響較大，而且測(cè)速慢。自動(dòng)彎沉儀是測(cè)定路面彎沉值的高效自動(dòng)化設(shè)備，可對(duì)路面進(jìn)行高密集點(diǎn)的強(qiáng)度測(cè)量，適用于路面TRANBBS施工質(zhì)量控制、驗(yàn)收及路面養(yǎng)護(hù)管理。

1．主要設(shè)備
自動(dòng)彎沉儀測(cè)定車(chē)：洛克魯瓦型，由測(cè)試汽車(chē)、測(cè)量機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)三部分組成。測(cè)量機(jī)構(gòu)安裝在測(cè)試車(chē)底盤(pán)下面。

自動(dòng)彎沉儀測(cè)定車(chē)的主要TRANBBS技術(shù)參數(shù)如下：

測(cè)試車(chē)軸距：6.57m

測(cè)臂長(zhǎng)度：1.75-2.40m

后軸荷載：100kN

測(cè)定輪對(duì)路面的壓強(qiáng)：0.7MPa

最小測(cè)試步距：4-10m

測(cè)試精度：0.01mm

測(cè)試速度：1.5-4.0km/h

2．工作原理
自動(dòng)彎沉儀的基本工作原理與貝克曼梁的原理是相同的，都是采用簡(jiǎn)單的杠桿原理。

自動(dòng)彎沉儀測(cè)定車(chē)在檢測(cè)路段以一定速度行駛，將安裝在測(cè)試車(chē)前后軸之間底盤(pán)下面的彎沉測(cè)定梁放到車(chē)輛底盤(pán)的前端并支于地面保持不動(dòng)，當(dāng)后軸雙輪隙通過(guò)測(cè)頭時(shí)，彎沉通過(guò)位移傳感器等裝置被自動(dòng)記錄下來(lái)，這時(shí),測(cè)定梁被拖動(dòng)，以二倍的汽車(chē)速度拖到下一測(cè)點(diǎn)，周而復(fù)始地向前連續(xù)測(cè)定。通過(guò)計(jì)算機(jī)可輸出路段彎沉檢測(cè)統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果。

3.使用技術(shù)要點(diǎn)
（1）自動(dòng)彎沉儀做長(zhǎng)距離移動(dòng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)路況把一些對(duì)通過(guò)能力影響大的組件、部件拆下來(lái)，待移動(dòng)到測(cè)量工地時(shí)，再進(jìn)行安裝調(diào)試。

（2）操作計(jì)算機(jī)，根據(jù)要求輸入有關(guān)信息及命令。

（3）為了保證系統(tǒng)A／D轉(zhuǎn)換板與位移傳感器的測(cè)量精度，應(yīng)進(jìn)行自動(dòng)彎沉儀的標(biāo)定。

（4）自動(dòng)彎沉儀所采集數(shù)據(jù)以文本方式存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中，其記錄格式分節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。彎沉值數(shù)據(jù)及彎沉盆數(shù)據(jù)三種。輸入有關(guān)信息和參數(shù)后，可顯示出左右雙側(cè)的彎沉峰值柱狀圖及峰值、距離和溫度等；計(jì)算出平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和代表彎沉值；顯示彎沉盆圖形并計(jì)算出曲率半徑。

應(yīng)當(dāng)注意，自動(dòng)彎沉儀測(cè)定的是總彎沉，因而與貝克曼梁測(cè)定的回彈彎沉有所不同。可通過(guò)自動(dòng)彎沉儀總彎沉與貝克曼梁回彈彎沉對(duì)比試驗(yàn)，得到兩者相關(guān)關(guān)系式，換算為回彈彎沉，用于路基、路面強(qiáng)度評(píng)定。

關(guān)于自動(dòng)彎沉儀測(cè)定路面彎沉試驗(yàn)方法可詳見(jiàn)《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》（JTJ 059-95）。

二、落錘式彎沉儀
利用貝克曼梁方法測(cè)出的回彈彎沉是靜態(tài)彎沉。自動(dòng)彎沉儀檢測(cè)彎沉?xí)r，因?yàn)槠?chē)行進(jìn)速度很慢，所測(cè)得的彎沉也接近靜態(tài)彎沉。為了模擬汽車(chē)快速行駛的實(shí)際情況，不少?lài)?guó)家開(kāi)發(fā)了動(dòng)態(tài)彎沉的測(cè)試設(shè)備。落錘式彎沉儀（Falling Weight Deflectometer，簡(jiǎn)稱(chēng)FWD）模擬行車(chē)作用的沖擊荷載下的彎沉量測(cè)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，速度快，精度高。近年來(lái)，采用落錘式彎沉儀（FWD）測(cè)定路面的動(dòng)態(tài)彎沉，并用來(lái)反算路面的回彈模量。已成為世界各國(guó)道路界的熱門(mén)課題。這種設(shè)備特別適用于高等級(jí)公路路面和機(jī)場(chǎng)的彎沉量測(cè)和承載能力評(píng)定。落錘式彎沉儀是目前國(guó)際上最先進(jìn)的路面強(qiáng)度無(wú)損檢測(cè)設(shè)備之一。
1．主要設(shè)備
落錘式彎沉儀分為拖車(chē)式和內(nèi)置式。拖車(chē)式便于維修與存放，而內(nèi)置式則較小巧、靈便。

（1）荷載發(fā)生裝置：包括落錘和直徑300mm的4分式扇形承載板。

（2）彎沉檢測(cè)裝置：由5-7個(gè)高精度傳感器組成。

（3）運(yùn)算及控制裝置。

（4）牽引裝置：牽引FWD并安裝運(yùn)算及控制裝置等的車(chē)輛。

2．工作原理
將測(cè)定車(chē)開(kāi)到測(cè)定地點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制下的液壓系統(tǒng)，啟動(dòng)落錘裝置，使一定質(zhì)量的落錘從一定高度自由落下，沖擊力作用于承載板上并傳遞到路面，導(dǎo)致路面產(chǎn)生彎沉，分布于距測(cè)點(diǎn)不同距離的傳感器檢測(cè)結(jié)構(gòu)層表面的變形，記錄系統(tǒng)將信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)，得到路面測(cè)點(diǎn)彎沉及彎沉盆。

3．使用技術(shù)要點(diǎn)
（1）通過(guò)調(diào)節(jié)錘重和落高可調(diào)整沖擊荷載大小。例如，我國(guó)路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載為BZZ-100，落錘質(zhì)量應(yīng)選為5t，因?yàn)槌休d板直徑為30cm，對(duì)路面的壓強(qiáng)恰為0.7MPa。

（2）檢測(cè)時(shí)，拖車(chē)式落錘彎沉儀牽引速度最大可達(dá)80km／h，根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，牽引速度以50km/h左右為宜。內(nèi)置式落錘彎沉儀最高時(shí)速大于100km／h，每小時(shí)可測(cè)65點(diǎn)。

（3）傳感器分布位置為:1個(gè)位于承載板中心，其余布置在傳感器支架上。路面結(jié)構(gòu)不同，彎沉影響半徑亦不同。路基或柔性基層瀝青路面?zhèn)鞲衅鞣植荚诰嗪奢d中心2.5m范圍內(nèi)即可。目前，我國(guó)高等級(jí)公路大多采用半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)，彎沉影響半徑已達(dá)3-5m，傳感器分布范圍應(yīng)布置在距荷載中心3-4m范圍內(nèi)，以量測(cè)路面彎沉盆形狀。

（4）每一測(cè)點(diǎn)重復(fù)測(cè)定不少于3次，舍去第一個(gè)測(cè)定值，取以后幾次測(cè)定值的平均值作為計(jì)算依據(jù)，因?yàn)榈谝淮螠y(cè)定的結(jié)果往往不穩(wěn)定。

彎沉檢測(cè)裝置操作方式為計(jì)算機(jī)控制下的自動(dòng)量測(cè)，所有測(cè)試數(shù)據(jù)均可顯示在屏幕上或打印出來(lái)或存儲(chǔ)在軟盤(pán)上；可輸出作用荷載、彎沉（盆）、路表溫度及測(cè)點(diǎn)間距等；可打印彎沉平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)及代表彎沉值等數(shù)據(jù)。

應(yīng)當(dāng)注意，落錘式彎沉儀所測(cè)彎沉為動(dòng)態(tài)總彎沉，與貝克曼梁所測(cè)的靜態(tài)回彈彎沉不同。可通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，得到兩者之間的相關(guān)關(guān)系，并據(jù)此將落錘式彎沉儀所測(cè)彎沉值換算為貝克曼梁的靜態(tài)回彈彎沉值。

可利用計(jì)算機(jī)按彈性層狀體系理論的計(jì)算模式和程序，根據(jù)落錘式彎沉儀所測(cè)彎沉盆數(shù)據(jù)反算路面各層材料的彈性模量。

關(guān)于落錘式彎沉儀測(cè)定路面彎沉試驗(yàn)方法詳見(jiàn)《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》（JTJ 059-95）。