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砼路面板脱空检测方法综述1 基于经验的脱空检测法在没有专门的仪器设备进行脱空检测时,一般就根据经验对脱空的大致情况 进行定性的判断;以及在使用专门设备进行定量判断以指导灌浆时,也依据经验方 法对脱空区进行定性地寻找•常用的板底脱空区的判断方法有:①重型车辆通行时, 人处于相邻板处能感觉到垂直位移和板块翘动;②板角相邻两条缝的填缝材料产 生严重剥落的破坏;③相邻板出现错台5mm以上时，位置较低板一般有脱空存在; ④板的接缝和裂缝产生唧泥的位置;⑤板的接缝两侧弯沉差大于0・06mm处;⑥ 人工使用大锤敲打板块时有脱空的回响声2基于落锤式弯沉仪（FWD）脱空检测法早在上世纪70、80年代,国外对刚性路面板下脱空课题的研究颇为重视.文献 的研究表明,在当时准确地进行砼板下脱空状况的评定是很困难的,只能从外观调 查进行评判.一般判定地基是否脱空多采用经验方法,由板角弯沉断面图进行脱空 评定的方法，即由FWD（或其它动力弯沉仪）实测“一定荷载作用下砼路面的板角 弯沉,并绘制成弯沉断面图 ;当实测弯沉值大于标准板角弯沉值时 ,则认为砼板下 存在脱空”;但此方法存在两点不足之处:①标准板角弯沉值难以确定，②如果各接 缝的荷载传递情况变化较大时,这一弯沉断面法将导致错误的结论 .并且,加拿大 的Wu.s-s的试验研究结果表明:当只用弯沉一个指标来评定脱空时,该方法并不可 靠，评定结果与实际情况不一致 .1990 年唐伯明在道路试验槽内制作了三块长 300cm，宽250cm，厚18cm,并在板之间设置了拉杆，在板边和板角位置设置了脱空 区域•其主要结论为:①随脱空尺寸的增大,实测弯沉值明显增大，但其弯沉盆的形 状并无多大变化，随脱空尺寸的增大整个弯沉盆近似的向下平移、盆变深，即弯沉 盆与坐标轴包围的面积不断增大;②地基脱空对路表弯沉盆的影响是显著的，但改 变接缝的传力装置（切断传力杆），对弯沉盆有同样的影响效果，可见要将两者的影 响区分开来是不容易的.作者通过有限元理论分析，结合 FWD 在南京机场跑道检 测的应用情况建立了一种简洁实用的脱空评定方法———比较分析法:①进行缝 边板角处的FWD弯沉测定，以获取板角弯沉，接缝传荷系数;②根据上述的6、E 及已知的面板厚度,可求得地基反应模量及接缝的传力杆系数CW,并计算出K/Kj 之值;如果K < Kj,则说明砼板角下存在脱空，因为大量的试验研究表明:当砼面板 均匀支承时，应有K接近于Kj;③根据K、CW及K/Kj,可以初估砼路面缝边板角 处地基的脱空尺寸.因此,基于 FWD 的脱空检测方法,其对应的地基弹性模量的反 演成了关键性的问题,它直接影响到对脱空状态的判定 .因此,许多学者都在这一 领域内开展了一系列的研究工作.东南大学的张宁在大量分析缝边、板角实测荷 载—弯沉曲线特征的基础上,提出了以传荷状态临界荷载及其对应弯沉为判定指 标的脱空评定方法,编制了适合工程实际应用的脱空评定系统软件并在宁杭公路 句容段,应用上述脱空评定系统软件对其中的几块板进行了评定以检验该软件的 实际使用效果;随后,张宁又以重复荷载下的接缝工作特性为基础 ,通过对第一传 荷状态临界荷载及其对应弯沉影响因素的分析,提出以第一传荷状态临界荷载与 对应弯沉为指标的脱空评定模型与评定方法,使评定工作在单板系统基础上进行 排除了接缝传荷状况不确定的影响 .最后,给出脱空尺寸与弯沉典型回归关系式 , 从而能够利用其对水泥砼路面板下脱空进行快速评定 .张建华等通过对旧水泥砼 路面状况调查和检测,应用 FWD 实测弯沉盆,用几种不同的方法来评定砼路面板 的脱空状况.评定结果表明,用 FWD 结合有限元分析能对板下地基脱空状况进行 较为准确的评定.姬亦工等系统地研究了粘弹性层状地基上板的动力响应及结构 材料参数识别方法.在一次样条半解析法求解粘弹性地基动力柔度系数的基础上, 应用子结构法求解了粘弹性层状地基上板的动力响应 .应用快速傅立叶变换将落 锤式弯沉仪(FWD)所记录的荷载和时程反应曲线转化为频域内的一系列稳态振 动.进而利用系统识别技术在频域内反算结构材料参数 .数值分析结果表明 ,该方 法能有效地识别结构参数.查旭东据三层 BP 神经网络模型和弹性层状体系理论, 结合JII • FWD研究了层状体系路面的模量反算•通过理论和实测弯沉盆的反算, 比较了精确网络与噪音网络的反算能力,从而提出了人工神经网络实现模量反算 的关键技术•噪音网络与国内外常用反算程序的比较结果表明，神经网络法的反算 结果具有良好的精度和可靠性•随后，他根据最优化问题的权值条件［17］，将模量反 算转化为非线性映射求零点的问题,结合数值微分计算弯沉对模量的一阶和二阶 偏导数，建立了基于同伦方法反算路面模量的数学模型;并采用LI-YORKE算法求 解微分方程初值问题跟踪同伦曲线，获得模量的反算结果，在此基础上编制了相应 的模量反算程序,通过对3种路面结构的落锤式弯沉仪(FWD)的实测弯沉盆进行 模量反算，井与国内外其它反算程序比较，验证了同伦方法反算结果的精度和可靠 性.同时,通过选取不同初始值进行反算比较 ,验证了同伦方法的大范围收敛性和 反算结果的稳定性.结果表明,采用同伦方法进行路面模量反算有效地解决了常规 最优化算法的初始值和局部收敛的问题,是一种精度高、速度快、效率高、结果 稳定且大范围收敛的模量反算方法.王陶利用有限单元法建立了可考虑接缝和地 基脱空的刚性路面位移计算模型.模拟生物进化过程，基于落锤式弯沉仪(FWD )实 测板中弯沉盆数据,利用遗传算法建立了反演路面结构层模量的方法,最终提出了 判定刚性路面板角(边)脱空面积的迭代方法.。