曹 暉 岳永和 李 波 李曉輝

（1甘肅路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730030；2蘭州交通大學(xué) 土木工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

1 引言

對(duì)于半剛性基層瀝青路面，基層是主要的承重層。基層必須滿足一定的剛度、強(qiáng)度、抗沖刷性能、抗裂性能。在施工中，若施工質(zhì)量變異性大就會(huì)影響基層的整體質(zhì)量，形成薄弱面。薄弱面會(huì)導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，導(dǎo)致瀝青路面的裂縫，進(jìn)而導(dǎo)致面層破壞，降低路面使用壽命。

我國(guó)對(duì)瀝青路面的早期損壞方面的研究比較多，對(duì)于超厚寬幅一次性攤鋪水穩(wěn)基層變異研究卻很少。因此，本文采用灰色理論的分析方法對(duì)施工變異影響因素的主次關(guān)系開展研究，對(duì)于施工單位在現(xiàn)場(chǎng)施工中根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行變異因素主次控制有著一定的指導(dǎo)作用，對(duì)于提高施工質(zhì)量，延長(zhǎng)瀝青路面使用壽命、降低養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，具有十分重要的意義。

2 原材料選擇及配合比的設(shè)計(jì)

室內(nèi)試驗(yàn)所用水泥為P.O32.5級(jí)水泥，所用石料為四檔，篩分結(jié)果如表1所示：

結(jié)合表1中集料的篩分結(jié)果以及本文采用的正交試驗(yàn)，通過控制4.75mm篩孔通過率為25%、30%、35%(集料變異)，利用Excel的規(guī)劃求解法求得集料的配合比及級(jí)配曲線(如圖1)。

在此基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行了振動(dòng)成型實(shí)試驗(yàn)，確定了混合料的最大干密度、最佳含水量，并結(jié)合試件的體積算出成型試件所需質(zhì)量。

3 室內(nèi)試驗(yàn)

3.1 正交表的選擇

在本文的試驗(yàn)中，選取含水量、水泥劑量、級(jí)配(4.75mm篩孔通過率)作為主要影響基層施工質(zhì)量的三個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)有三個(gè)水平。參照現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)研，含水量和水泥劑量的水平選取設(shè)計(jì)值、統(tǒng)計(jì)分布上下限區(qū)間特殊值，級(jí)配的水平選取4.75mm篩孔通過率的中值、上下限分布區(qū)間特殊值。因素水平選擇結(jié)果如表2所示。

圖1 級(jí)配曲線

本試驗(yàn)選用L9正交表—4因素3水平，其中一因素選擇空列，具體各因素之間的安排如表3。

表1 各檔料篩分結(jié)果

表2 因素水平選擇結(jié)果

表3 各個(gè)因素之間的安排

3.2 試驗(yàn)結(jié)果

通過振動(dòng)成型機(jī)制作試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下嚴(yán)格按照規(guī)范《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》(JTG E51-2009)養(yǎng)護(hù)6d，浸水一天之后，對(duì)試件進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如表5。

表4 7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

4 灰色關(guān)聯(lián)理論分析

4.1 灰色關(guān)聯(lián)分析的計(jì)算步驟

灰色系統(tǒng)理論的研究對(duì)象是部分信息已知，部分信息未知的小樣本，貧信息不確定性系統(tǒng)。它通過對(duì)部分已知信息的生成、開發(fā)去了解、認(rèn)識(shí)現(xiàn)實(shí)世界，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行行為和演化規(guī)律的正確把握和描述?；疑到y(tǒng)理論提出了關(guān)聯(lián)度分析的概念，通過關(guān)聯(lián)度理清系統(tǒng)中各因素間的主次關(guān)系，找出影響最大的因素，把握矛盾的主要方面。所謂關(guān)聯(lián)度就是對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)或兩個(gè)因素之間關(guān)聯(lián)性大小的度量。

4.2 灰色理論關(guān)聯(lián)度分析

1）參考序列和比較序列的選擇：

以水泥劑量、含水量、4.75mm通過率構(gòu)成比較序列，而7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度構(gòu)成參考序列。

2）數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使其轉(zhuǎn)換為可比較的數(shù)據(jù)序列。

表5 標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)

外部因素與抗壓強(qiáng)度關(guān)聯(lián)分析中，分辨系數(shù)為0.1，最小差值Δmin=0.04204，最大差值Δmax=2.56189。

3）計(jì)算關(guān)聯(lián)度

通過計(jì)算可得其外部因素與抗壓強(qiáng)度之間的關(guān)聯(lián)度分別為：r1= 0.4894，r2= 0.3646，r3= 0.3500。

5 結(jié)論

1）影響水穩(wěn)碎石基層變異的主要因素有水泥劑量、含水量、4.75mm通過率等。

2）通過灰色理論分析可知，在所選取的對(duì)強(qiáng)度可能會(huì)產(chǎn)生影響的這幾個(gè)主要因素中，水泥劑量對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響最為顯著，含水量次之，最后是級(jí)配的變異。

3）在實(shí)際的施工現(xiàn)場(chǎng)中，應(yīng)對(duì)變異影響因素進(jìn)行控制以提高施工質(zhì)量，尤其加強(qiáng)對(duì)水泥劑量的檢測(cè)。

[1]劉濤，岳永和，曹貴，康成生.瓜星高速公路超厚水泥穩(wěn)定碎石基層壓實(shí)技術(shù)研究[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2012(9):154-155+171

[2]陶永宏，李波，劉濤，李曉輝.瓜星高速超厚寬幅水泥穩(wěn)定碎石基層施工機(jī)械配備研究[J].城市道橋與防洪，2012(11)

[3]李云雁.試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.15-18.

[4]]劉金貴.水泥穩(wěn)定碎石基層施工質(zhì)量控制[J].中國(guó)公路，2007(23):86-87

[5]李波，劉建勛，馬建兵，竇暉.瀝青混合料降溫速率影響因素的灰關(guān)聯(lián)分析[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2011,31(9)18-22