手持式落锤弯沉仪在公路路基弯沉检测中的应用研究.pdf

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1、论文THESIS监测系统长寿命路面结构监测系统是一个技术难度大且复杂的系统，需要综合考虑设备选型。由于长期不间断工作需要，选择寿命长、稳定性好的设备;考虑野外工作环境，选用低功耗、抗干扰能力强、耐环境好的设备;受施工环境影响，尽量选用在路基路面使用成熟的设备，并改善设备布设安装方法，提高设备成活率;还要考虑现场供电和远程通讯问题。综合考虑以上因素，最终选择DT自动化监测系统，主要由现场监测仪器、DT监测单元、监测中心数据处理图1路面结构性能监测传感器布置示意图与分析三大部分构成，如图2所示。结论路面是一种多层结构，各层结构采用不同的材料，其力学性能也不同。路面在荷载和环境等因素共

2、同作用下，具有不同的应力、应变场，因此传感器的布设需要根据监测参数、目的，提前计划好。数据采集系统监测站房应与传感器在道路同侧，否则路面面层传感器连接线保护管在横穿道路时，由于埋置过浅容易造成路面面层提前开裂。在道路结构内部布设应力应变传感器，可以实时监测路面结构各层内部真实的受力状态，深入研究路面结构损坏机理，掌握结构层内在规律和机理，建立合理的计算分图2监测系统组成示意图析和预估模型。手持式落锤弯沉仪在公路路基弯沉检测中的应用研究文/中设设计集团股份有限公司顾章川路基强度是路面结构质量的保障，路基抵抗变形的能较大。压实度、贝克曼梁弯沉检测是现行规范中控制路基力是路基强度的体现

3、，弯沉值作为具体参数体现变形能力，压实指标的试验方法，但都具有局限性。因此，亟待研究弯沉值的大小直接影响路基路面结构设计，因此，路基强一种快速稳定，并且适宜控制施工过程中路基质量的方法。度大小和压实指标控制显得非常重要。我国现行的路基路面施工技术规范和试验检测规范PFWD基本原理中，路基强度与压实的标准检测方法都具有耗时、复杂、路基土属于弹塑性体，在受到外部荷载的作用下，会不便利的特点，不同的试验方法获得的回弹模量结果相差产生弹性变形和塑性变形，变形的本构关系为非线性，但102ChinaHighway如果落锤冲击作用时间很短，可以认为路基内的塑形变形首先对试验所用土的物理性质进行

4、试验，所选土样主还未发生时，荷载已经卸除，在整个变形过程中，只有弹要来自于17#取土坑，根据《公路土工试验规程》（JTG性变形过程，无塑性变形过程。因此，对测试结果使用线E40-2007）对所选土样进行了颗粒分析试验、界限含水弹性理论进行分析，近似得到路基回弹模量值。率试验和土的击实试验。PFWD便携式落锤弯沉仪基本原理为:将10公斤的落现场比对实验锤提升到相应高度，释放落锤，让其自由落体，落锤对承对手持式落锤弯沉仪PFWD动态变形模量（DEp）和贝载板产生瞬间冲击荷载，使承载板产生竖向位移，通过压克曼梁BB（DBB）现场测试进行比对。力和位移传感器记录测试值，从而根据压力p和位

5、移s的采用的手持式落锤弯沉仪PFWD为德拉TEST5000峰值，由式1确定路基动态变形模量:BLU型，落锤质量10kg，最大冲击力7.07kN，承重板（式1）直径300mm，动态弯沉测量范围为（0.2mm至30mm）式中，Ep为路基动态变形模量（MPa）;p为承压板±0.02mm。BB测试采用标准黄河车后轴重100kN，贝克单位压力(kPa);δ为承压板半径(mm);l为承压板中心曼梁一套。竖向位移(mm);μ为土的泊松比为0.35。随机选择较为平整路基段落作为现场检测位置。实验式1通过转化为式2，试验结果由测试仪器自动按式现场首先进行贝克曼梁BB测试，在标准车后轮测试弯沉2计算

6、:点位置，采用石灰进行标记，待测试完成后，进行手持式（式2）落锤弯沉仪PFWD动态变形模量测试，用PFWD测3次并取式中，Ep为路基动态变形模量（MPa）;r为承载板平均值。半径15（cm）;σ为落锤对承载板产生的瞬时最大动应数据处理力，最大冲击荷载7.07kN，在瞬时ts=18ms时，测试得动态弯沉测量范围为（0.2mm至30mm）±0.02mm，到σ=0.1MPa;s为承载板的位移值（mm）;1.5为承载动态变形模量选取值宜小于112.5MPa，动态弯沉值大于板形状影响系数。PFWD模量实测结果可简化为式3:20（0.01mm），超出本范围的样本数据不予以考虑。（式3）同时，

7、考虑到检测数据受多种因素影响易产生系统误差和随机误差，对检测数据的统计处理依据《数据的统计贝克曼梁弯沉与PFWD模量之间的关系处理和解释正态样本离群值的判断和处理》（GB/T4883-贝克曼梁弯沉简称DBB，PFWD模量对应弯沉简2008）中的格拉布斯（Grubbs）准则法执行，依据准则剔除称DEp。异常点的检测数据。格拉布斯（Grubbs）准则法有以下步骤:探讨DBB与的关系可以发现，路基强度和刚度越高，计算拟似异常值。设重复测定数据为（a1，a2，a3…），其路表DBB就越小