Pomiar nośności nawierzchni ugięciomierzem dynamicznym FWD (Falling Weight Deflectometer)


Bezinwazyjna metoda oceny nośności konstrukcji drogowej


Pomiar ugięć nawierzchni ugięciomierzem dynamicznym FWD (Falling Weight Deflectometer) jest obecnie jedną z najbardziej zaawansowanych i powszechnie stosowanych metod diagnostyki konstrukcji drogowych. Urządzenie pozwala ocenić rzeczywistą zdolność nawierzchni do przenoszenia obciążeń ruchu drogowego poprzez analizę jej reakcji na dynamiczny impuls obciążenia. Metoda ta jest nieniszcząca (NDT) i umożliwia ocenę parametrów konstrukcji drogi bez ingerencji w jej strukturę. Wyniki pomiarów wykorzystywane są do oceny nośności istniejącej nawierzchni oraz do projektowania jej wzmocnienia.

PPRD Sp. z o.o. realizuje pomiary współczynnika tarcia nawierzchni drogowych z wykorzystaniem ugięciomierza FWD,
zgodnie z obowiązującymi wymaganiami i procedurami pomiarowymi.


Zasada działania ugięciomierza FWD


Ugięciomierz FWD symuluje oddziaływanie koła pojazdu na nawierzchnię poprzez kontrolowany impuls obciążenia.

Podczas pomiaru:

1. ciężar o określonej masie spada z ustalonej wysokości,
2. energia uderzenia przenoszona jest na nawierzchnię przez płytę obciążającą,
3. powstaje krótki impuls siły odpowiadający obciążeniu koła pojazdu,
4. czujniki ugięcia rejestrują deformację nawierzchni w kilku punktach wokół miejsca obciążenia.

Impuls obciążenia trwa zazwyczaj 30–60 ms, co pozwala bardzo dobrze odwzorować rzeczywiste oddziaływanie ruchu pojazdów na konstrukcję drogi.


Czasza ugięcia konstrukcji drogowej


Jedną z największych zalet metody FWD jest możliwość pomiaru pełnej czaszy ugięcia nawierzchni. System pomiarowy wyposażony jest w zestaw czujników (geofonów lub sejsmometrów) rozmieszczonych w określonych odległościach od punktu obciążenia. Czujniki rejestrują deformację nawierzchni w wielu punktach jednocześnie.

Uzyskany profil ugięć tworzy tzw. czaszę ugięcia, która pozwala ocenić:

• sztywność całej konstrukcji nawierzchni,
• właściwości poszczególnych warstw konstrukcyjnych,
• stan podłoża gruntowego,
• miejsca potencjalnego osłabienia konstrukcji.

Analiza kształtu czaszy ugięcia umożliwia znacznie dokładniejszą ocenę nośności nawierzchni niż metody pomiaru pojedynczego ugięcia maksymalnego.


Analiza wyników pomiaru


Dane uzyskane z pomiarów FWD mogą być wykorzystywane do:

• wyznaczenia modułów sztywności warstw konstrukcyjnych,
• identyfikacji odcinków o obniżonej nośności,
• podziału drogi na odcinki jednorodne pod względem konstrukcyjnym,
• projektowania wzmocnień konstrukcji nawierzchni.

W praktyce inżynierskiej analiza wyników wykonywana jest często z wykorzystaniem metod tzw. back-calculation, które pozwalają określić parametry materiałowe warstw konstrukcyjnych na podstawie zmierzonej czaszy ugięcia.


Zalety metody FWD


Pomiar ugięciomierzem dynamicznym FWD posiada szereg istotnych zalet:

• możliwość pomiaru pełnej czaszy ugięcia nawierzchni,
• odwzorowanie rzeczywistych obciążeń ruchu drogowego,
• wysoka dokładność i powtarzalność wyników,
• szybkie tempo wykonywania pomiarów,
• brak konieczności ingerencji w konstrukcję drogi.

Metoda ta jest obecnie podstawowym narzędziem diagnostycznym stosowanym w nowoczesnym zarządzaniu infrastrukturą drogową.


Zastosowanie pomiarów FWD


Badania ugięciomierzem dynamicznym znajdują zastosowanie w szczególności przy:

• ocenie nośności istniejących nawierzchni drogowych,
• projektowaniu wzmocnień konstrukcji drogi,
• analizie przyczyn degradacji nawierzchni,
• opracowaniach eksperckich,
• kampaniach diagnostycznych realizowanych przez administrację drogową.

Metoda ta stosowana jest na drogach wszystkich kategorii – od dróg gminnych po drogi krajowe.


Doświadczenie PPRD Sp. z o.o.


PPRD Sp. z o.o. realizuje pomiary nośności nawierzchni z wykorzystaniem ugięciomierza dynamicznego FWD w ramach kampanii diagnostycznych, analiz projektowych oraz opracowań eksperckich. Dysponujemy zespołem specjalistów oraz zapleczem technicznym umożliwiającym rzetelną interpretację wyników pomiarów i ich wykorzystanie w projektowaniu wzmocnień konstrukcji drogowych.

Zapraszamy do kontaktu w zakresie realizacji:

• badań nośności konstrukcji nawierzchni,
• kampanii pomiarowych,
• analiz diagnostycznych,
• opracowań projektowych związanych z modernizacją i wzmocnieniem dróg.