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)
對(duì)于半剛性基層瀝青路面,基層是主要的承重層?;鶎颖仨殱M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。
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(guò)控制4.75mm篩孔通過(guò)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。
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(guò)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(guò)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
通過(guò)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(wú)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(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度測(cè)定,測(cè)定結(jié)果如表5。
表4 7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果
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(guò)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(guò)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。
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(guò)率構(gòu)成比較序列,而7天無(wú)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(guò)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。
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(guò)率等。
2)通過(guò)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)。
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