基于FWD检测数据的公路路面承载力评估与加固建议研究

[摘要]对于现代社会而言，公路工程有着基础性、根本性影响，关乎国计民生交通出行及物流资源优化配置，必须要保障公路工程的质量安全。路面承载力评估与加固，是衡量评价公路工程的重要一环，关系交通行驶的质量安全，对提升驾乘人员的舒适度、满意度都有重要作用。但受到诸多复杂因素的干扰影响，会导致公路路面承载力不断下滑，必须要做好科学评估并采取适当的加固举措。本篇文章主要是立足现代公路工程，基于FWD检测数据，对路面承载力评估并针对性提出了加固建议，对现代公路工程具有显著参考指导。

[关键词]FWD数据检测；公路路面；承载力评估；加固建议

伴随全面建成小康社会历史任务完成，整个社会公路工程建设也迎来新的高潮阶段，大量人财物力资源投入其中，极大加快了现代公路工程建设步伐，每年新建改建扩建公路工程持续增多，显著改善了现代交通出行环境，对加快强国建设、民族复兴都有着重要意义。结合以往经验，必须要深刻认识到公路路面承载力的重要性，超出路面承载力会增加路面病害发生可能，增加交通车辆发生安全事故的概率，为此必须要高质量做好路面承载力评估工作，并结合实际采取更具针对性的加固举措，才能让公路工程的使用寿命更长[1]。在当前公路路面承载力评估当中，落锤式弯沉仪（FWD）检测数据发挥着重要作用，能够实现对公路路面承载力的系统性评估、研判，逐步形成了更加系统的评估体系，从而确保了加固举措的可操作性、可行性。

1将FWD检测数据应用于公路路面检测的基本现状

对现代公路工程而言，路面承受的压力不断增加，各种类型的机械车辆显著增多，势必会增加对路面承载力的更高要求，也增加了路面病害问题发生概率，如何做好路面结构性能评估及养护决策有着重要意义。以往围绕公路路面进行的承载力检测方法较为滞后，难以满足现代愈发复杂且覆盖广阔公路路面的检测需求，将FWD检测数据应用到公路路面检测当中，可确保路面承载力检测更为精准、速度更快，还能够做到无损[2]。近些年现代公路事业的发展带动，FWD检测数据研究持续深化，形成了包括弯沉盆特征参数提取、结构层模量反演、剩余寿命预测等诸多研究成果，也让公路路面承载力检测有了更多选择。但从整体看，当前围绕公路路面承载力的检测，指标还是较为单一，难以体现出综合性评估成效，检测获取到的数据与后续加固之间的联系必然性不够。以交通强国战略为导向，必须要构建以FWD检测数据为支撑的多元综合评价模型，将更多的评价元素囊括其中，还需要覆盖更多的路面损害等情况，从而实现对路面承载力的系统全面评价，最好是将FWD检测数据应用到公路路面承载力检测与具体的公路工程项目结合，才能让FWD检测数据的服务成效更加凸显[3]。

2 FWD检测原理与数据处理

2.1FWD检测基本原理

在落锤式弯沉仪（FWD）实践应用中，液压系统发挥着极为重要的作用，以此满足提升并进行落锤释放，可在瞬时当中产生巨大的冲击荷载，一般控制在50KN到150KN之间，可对公路路面处于不同荷载情况下的路面弯沉值有效测量，从而获取到弯沉盆曲线，对指导路面平整度检测等有重要参考价值[4]。

2.2检测关键参数

FWD检测数据应用中，必须要对以下关键参数重点把握：最大弯沉值（DO），可对公路路面表现出的整体刚度系统性反映；弯沉盆面积(Area)，可对公路路面荷载的实际扩散能力有效反映；曲率指数(SCI)，可对公路工程基层的实际支撑现状有效评价；而基层损伤指数(BDI)，可对基层是否处于完整状态做出判断。

2.3数据预处理

常见方法主要包括三个，首先：温度修正，做好弯沉-温度修正系数的修建；其次，湿度修正，必须要对不同季节可能对湿度造成的影响予以考虑；再次，数据归一化，需要将公路路面荷载大小不同带来的差异予以消除[5]。

3当前公路路面承载力评估常用方法

基于路面承载力的重要性，公路工程必须要深刻认识FWD检测数据应用的重要性，对相关的承载力评估方法仔细研究，主要分为以下几种：

3.1结构层模量反演

该检测方法应用中，主要是以弹性层状体系理论作为指导，组织系列迭代计算，从而获取到不同结构层的实际弹性模量。

E_i = f(D_0,D_1,...,D_n,h_i,μ_i)。其中：E_i - 第i层模量(MPa)，D_j - 第j个传感器的弯沉值(μm)，h_i - 第i层厚度(cm)，μ_i - 第i层泊松比。

3.2承载力评价

进行路面承载力评价，必须要考虑两个方面的指标。首先，即综合承载力指数(BCI)，BCI = α·(D0/D0_max) + β·(SCI/SCI_max) + γ·(BDI/BDI_max)。其次，是剩余寿命预测，RL = a·E_{AC}^b·E_{base}^c·e^{d·BCI}。

3.3评价标准划分

对于评价的结果如何划分，直接关系路面承载力评价的整体成效，更是影响后续加固工作的开展。以BCI值为指导，通常可将公路路面承载力评价划分为五种类型：BCI不超过0.3，确定有优良，BCI处于0.3与0.5之间，则定为良好，中等是BCI在0.5到0.7之间，BCI居于0.7到0.9之间则是差，而如果BCI最终超过了0.9则说明路面承载力极差。

4公路工程路面承载力常见加固举措

基于FWD检测数据应用进行公路路面承载力检测后，对发现的问题必须要及时整改完成路面加固，常见加固举措主要包括以下几点：

4.1表面层处治技术

首先，薄层罩面，路面加铺热拌理清混合料，厚度控制在2到4厘米，可显著增强路面平整度及防水性；其次，微表处，主要是选择冷拌工艺，使用级配骨料及聚合物改性乳化沥青等，形成耐磨层，厚度控制在1厘米左右[6]。

4.2结构层补强技术

主要包括两种，铣刨加铺，主要是铣刨损坏面，重新进行相应级配沥青混凝土的铺筑。全深式修补，实现对所有损坏区域的覆盖，向土层开挖并进行水泥稳定碎石的回填，主要指基层，而面层是回填沥青混凝土。

4.3基层加固技术

首先，注浆加固，应用于基层病害特别隐蔽的位置，将水泥-水玻璃双液浆通过钻孔注入其中。裂缝注胶，围绕反射裂缝展开，选择聚氨酯等完成压力注胶，确保路面结构更具完整性。

结束语：时代在发展，社会在进步。当前各地正不断加快公路工程建设，公路工程也与国计民生更加紧密衔接起来，如何保障公路路面承载力至关重要。基于FWD检测数据进行公路路面承载力检测，能够更好把握公路路面承载力的实际现状，而且具体检测操作中有显著应用优势，确保了检测的覆盖层面、检测成效，能够为后续的加固提供更好参考指导。为此必须要将FWD检测数据与公路路面承载力检测结合起来，才能从源头上保障公路工程的质量安全，深层次助力交通强国战略落到实处去。

参考文献：

[1]邱伟挺.高速公路等截面多跨连续梁桥极限承载力试验研究[J].交通科技与管理,2025,6(03):131-133.

[2]王波,魏岩鹏.基于荷载试验的预应力混凝土小箱梁桥UHPC加固后抗弯承载力研究[J].广州建筑,2024,52(S1):27-31.

[3]张东琴.回弹弯沉检测技术在公路承载力评估中的应用研究[J].交通科技与管理,2024,5(06):107-109.

[4]陈建明.振冲碎石桩在公路软弱地基加固处理中的应用和效果评价[J].建材发展导向,2024,22(24):4-6.

[5]李飞.地基加固技术在公路桥梁建设中的关键作用与优化策略[J].城市建设理论研究(电子版),2025,(02):161-163.

[6]侯效伟,王永刚,张辰,等.公路隧道背后空洞对RC衬砌力学性能影响的试验及数值模拟[J/OL].交通节能与环保,1-10[2025-03-26].