基于GTM的重載交通瀝青混合料設(shè)計與施工技術(shù)研究

張偉

摘? ? 要：隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和進步，我國的重載交通瀝青混合料的設(shè)計與施工技術(shù)也取得了很大程度的發(fā)展。我國交通運輸事業(yè)的發(fā)展非?？?，但是在發(fā)展過程中也存在許多問題，比如高速公路的早期病害問題非常突出，車轍問題又是早期病害中的一個較為重要的問題。我國的超載問題還存在，想要根除這一現(xiàn)象還需要相當長的一段時間，在這種背景之下，研究重載交通瀝青混合料的設(shè)計和施工技術(shù)就顯得十分必要。本文就GTM的重載交通瀝青混合料的設(shè)計和施工技術(shù)展開分析和探究，筆者結(jié)合多年的工作和實踐經(jīng)驗提出一些看法和見解，希望能夠為相關(guān)的工作人員和實踐人員提供有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞： GTM; 重載交通; 瀝青混合料;施工技術(shù)

1? 前言

我國高速公路路面的早期病害問題是非常突出的，經(jīng)濟的發(fā)展，重載車的大量增加是產(chǎn)生車轍的最主要的原因。當下，我國在進行高速公路的瀝青路面設(shè)計的時候，標準的壓強為0.7MPa，設(shè)計軸載為十噸。但是我國有許多車輛超載的現(xiàn)象，因此許多車輛對路面的壓強都在1.2MPa到1.4MPa之間，對路面產(chǎn)生了非常不利的影響，極大的縮短了路面的使用壽命。當下，在進行瀝青的混合料設(shè)計的時候，GTM設(shè)計是其中重要的試驗方法。GTM指的是旋轉(zhuǎn)壓實剪切實驗機，主要用來進行柔性路面材料的配合比的設(shè)備。GTM能夠模擬汽車在路面上的運行情況，并且分析車輛對路面產(chǎn)生的影響，通過汽車輪胎的實際作用來設(shè)計瀝青混凝土。本文就此展開分析和探究。

2? GTM設(shè)計方法的技術(shù)特點分析

GTM設(shè)計方法的出發(fā)點是路用性能，其結(jié)構(gòu)參數(shù)是瀝青混合料的路用性能---混合料的結(jié)構(gòu)特點---混合料的力學參數(shù)---混合料的結(jié)構(gòu)參數(shù)。為了能夠讓成型的試件更加符合實際道路的材料特性，相關(guān)的工作人員需要使瀝青混合料的組成設(shè)計和成型方式更加符合工程的實際情況。GTM的設(shè)計方法設(shè)計出來的瀝青混合料的特點是密實度較高，并且空隙率較低，骨料的排列致密較為特殊等，因此瀝青混合料的路用性能是比較強的。

3? GTM設(shè)計方法和馬歇爾設(shè)計方法的瀝青混合料的指標對比分析

3.1 原材料的選擇

在原材料方面，應(yīng)用的集料是玄武巖粗集料和石灰?guī)r細集料，應(yīng)用的瀝青是盤錦AH-70，通過實驗檢測發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用的原材料都是符合試驗的要求和標準的。

3.2? ?AC-I3I 不同設(shè)計方法所確定的油石比和體積指標對比分析

本文主要比較的是馬歇爾七十五次、馬歇爾八十五次、馬歇爾一百次和GTM0.7MPa、GTM0.9MPa的飽和度（g每立方厘米）以及表干法的密度（%）。馬歇爾七十五次的飽和度是15.3，八十五次的飽和度為10.45，一百次的飽和度為26.5。而相同條件下GTM0.7MPa、GTM0.9MPa的飽和度分別為12.9和12.4。馬歇爾七十五次的表干法的密度是2.517g/cm3，八十五次為2.546cm3，一百次為2.415g/cm3。GTM0.7MPa的表干法密度為2.567g每立方厘米，GTM0.9MPa的表干法密度為2.584g/cm3。

通過對面數(shù)據(jù)的分析，我們可以得出以下幾個結(jié)論：第一是隨著設(shè)計壓強的不斷增大，GTM設(shè)計的密度會升高，最佳石油比則會降低;第二是應(yīng)用GTM設(shè)計的最佳石油比相對應(yīng)的孔隙率在百分之二到百分之三之間;第三是利用GTM設(shè)計方法的混合料的穩(wěn)定性比應(yīng)用馬歇爾設(shè)計方法的要大【2】。

3.3? 疲勞試驗對比分析結(jié)果

我們在進行疲勞實驗的時候，應(yīng)用的方法是對比分析法，通過分析0.2，0.3，0.4的疲勞程度的相關(guān)系數(shù)及方程參數(shù)來得出相應(yīng)結(jié)果。GTM0.7MPa的K=752.43，n=3.1956，GTM0.9MPa的R=0.9979，馬歇爾這一設(shè)計方法的K=599.69，n=3.8177。

通過對上表的分析我們不難發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用這兩種設(shè)計方法的時候，隨著應(yīng)力水平的提高，其瀝青混合料的疲勞次數(shù)是呈現(xiàn)降低的趨勢的。在混合料疲勞方程中，坡度系數(shù)n 的值越小，疲勞壽命的衰減速度就越慢。在疲勞方程中，坡度系數(shù)n的值表現(xiàn)如下：馬歇爾法大于GTM0.7MPa大于GTM0.9MPa;參數(shù)K的值表現(xiàn)如下：GTM0.9MPa大于GTM0.9MPa大于馬歇爾法。

4? 性能指標分析

4.1? 評價標準和評價方法

推薦應(yīng)用GTM法設(shè)計的瀝青混合料路用性能評價的標準和評價的方法。

4.2? 質(zhì)量評定標準和方法

推薦相關(guān)的工作人員應(yīng)用GTM法設(shè)計的瀝青混合料質(zhì)量的評定標準和評定方法。

4.3? 設(shè)計方法

本文主要提出的是在GTM基礎(chǔ)之上的重載交通瀝青混合料的設(shè)計方法，和馬歇爾設(shè)計方法相比，具有很大的優(yōu)越性。

5? 技術(shù)上的創(chuàng)新分析

在本項目中，為了能夠更加科學、合理的對GTM設(shè)計進行分析，應(yīng)用了一系列技術(shù)和理論，比如離散元理論和CT技術(shù)，并且在進行瀝青混合料配比的時候采用的是GTM旋轉(zhuǎn)壓實剪切試驗機。相關(guān)人員在確定實驗檢測的參數(shù)的時候，對比分析了馬歇爾法設(shè)計和GTM設(shè)計的瀝青混合料路用性能，通過觀察其一段時間的路用性能和試驗路的鋪筑，分析了其在質(zhì)量的檢測方面的創(chuàng)新點、瀝青混合料的施工方法和施工工藝。盡管GTM的油量較低，但是在耐疲勞性方面，只要增加瀝青混合料的密實度，其疲勞性還是較強的。

為了更好地與本地的實際情況相結(jié)合，相關(guān)的管理人員和設(shè)計人員充分研究了國內(nèi)外的應(yīng)用情況和相關(guān)的研究結(jié)果，結(jié)合本地的實際情況做出了改進和創(chuàng)新，在GTM瀝青混合料的設(shè)計方面取得了很大的成就。就施工標準、施工方法以及工程驗收的標準等方面而言，應(yīng)用這一方法能夠較為徹底的解決當?shù)卦诟邷亍⒅剌d的條件下所產(chǎn)生的泛油、車轍等病害，為提高我國的瀝青路面的質(zhì)量做出了巨大的貢獻。GTM這種設(shè)計方法會較為綜合的考慮抗剪的強度和應(yīng)變能力，因此能夠在一定程度上消除產(chǎn)生車轍的因素，設(shè)計的瀝青混凝土的抗高溫性能也比較強，因此是進行重載交通瀝青路面設(shè)計的好方法。

6? 結(jié)語

通過上述的介紹和闡釋我們可以發(fā)現(xiàn)，盡管我國的在GTM重載交通瀝青混合料設(shè)計和施工技術(shù)的研究方面已經(jīng)取得了很大程度的進展，但是就我國現(xiàn)階段的發(fā)展情況而言，仍舊存在一些問題。通過本文的分析我們可以得出以下幾個結(jié)論：第一是GTM所設(shè)計的瀝青混合料能夠達到最終的密度，混合料的空隙率和路面的空隙率是非常接近的;第二是和馬歇爾方法相比，GTM設(shè)計的瀝青混合料的抗水性能和高溫性能都比較強;第三是GTM所設(shè)計的瀝青混凝土的抗疲勞性能也比較強，隨著路面荷載的增加，其抗疲勞性能也就越強。在今后的研究和發(fā)展中，相關(guān)的工作人員還需加強探索和研究，研究性能更強的瀝青混凝土的設(shè)計方法，提高施工技術(shù)，為我國的經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻。

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