定量分析耐久性瀝青路面相關因素的影響

（招商局重慶交通科研設計院有限公司道路與巖土分院 重慶 400000）

定量分析耐久性瀝青路面相關因素的影響

羅建群

（招商局重慶交通科研設計院有限公司道路與巖土分院 重慶 400000）

我國高速公路交通量的劇增，加快了瀝青路面使用壽命縮短的速率。在耐久性瀝青路面影響因素的研究前提下，為了定量分析其相關因素對瀝青路面的綜合影響，采用Logistic回歸分析方法，構建回歸模型，挖掘出耐久性瀝青路面的敏感因素。回歸結果表明：模型擬合效果較好；瀝青質量、礦料質量、混合料配合比、施工質量、水損害、疲勞破損是耐久性瀝青路面的主要影響因素。

瀝青路面；耐久性；回歸分析；施工質量

0 引言

隨著我國高速公路的快速發展，瀝青路面很快地取代了水泥混凝土路面的位置。前學者[1-3]分析了瀝青路面的影響因素，但僅僅是在定性的層面上，沒有精確地、定量地分析各相關因素對瀝青路面耐久性的影響。本文從各相關因素出發，結合試驗數據結果，采用回歸分析方法[4]，建立回歸模型，對瀝青路面耐久性影響做出解釋。

1 耐久性瀝青路面的影響因素

1.1影響耐久性瀝青路面的內部因素

1.1.1 瀝青質量

瀝青是一些化學較為復雜的烴類物質或非金屬元素的衍生物組成。瀝青質量直接決定了瀝青路面材料的各個物理性質，從而影響瀝青路面的使用性能。從路面破損結構層可以看出，通常是因為瀝青材料已不滿足劇增的交通量的需求，從而導致了路面結構層的破壞。

1.1.2 礦料質量

礦料質量可直接影響其瀝青混合料的結構特性，從而影響瀝青路面結構的強度，是導致瀝青路面結構發生早期破壞的主要因素。礦料篩分要達到級配要求，避免礦料過于太細。因為不太干燥的礦料較細的話，不易通過篩孔，篩分結果偏粗，導致配合比試驗中礦粉較多。

1.1.3 混合料配合比

混合料要按照規范要求來進行配合比設計，考慮到路面結構的穩定性（包括低溫抗裂性和高溫穩定性）和耐久性（包括老化性和抗水剝離性）。通常是進行馬歇爾試驗來檢測，確定礦料級配和瀝青用量，確保混合料的物理性質達到路面要求。

1.1.4 施工質量

對瀝青混合料配合比的控制，施工前需對其進行相關檢驗，施工過程中確保各道工序的順利進行，嚴格按照施工規范要求進行施工。

1.2影響耐久性瀝青路面的外部因素

1.2.1 溫度

瀝青路面處于不同溫度的條件下，其產生的應變能力有所不同。這是因為，溫度發生變化的過程中，應變不能通過粘滯流動就可產生內應力，一旦內應力超過抗拉強度時，路面結構將會發生開裂破壞。

1.2.2 疲勞破損

疲勞破損是指在交通重荷載作用條件下，瀝青路面容易疲勞，導致路面結構破壞。疲勞破損的發生主要是因為：1）荷載超載；2）交通量劇增；3）各結構層承載能力下降；4）環境等因素引起的附加應力。

1.2.3 水損害

由于水的滲入，瀝青與礦料之間的粘結能力有所下降。接著，在荷載的作用下，結構骨架會出現破壞，從而導致瀝青路面產生車轍、剝落和局部結構破壞等早期水損害。在城市道路的養護過程中，經常性的灑水清面，對路面結構有所危害。

1.2.4 瀝青老化

瀝青老化是指瀝青路面在交通荷載與外界環境等條件下，隨著瀝青輕組分的揮發，硬度增大，瀝青性質發生變化的現象。瀝青老化可分為兩種，短期老化和長期老化。

2 回歸分析

二分類Logistic回歸模型公式為：

3 基于回歸分析模型定量分析耐久性瀝青路面相關因素的影響

本文依托前研究學者的實驗數據，利用STATA對其進行了Logistic回歸，另外，對模型的擬合優度進行了ROC檢驗 ，ROC 檢驗值達到 0.75 以上, 表明回歸模型模擬效果較好。

疲勞破損之所以對瀝青路面影響較大，主要是因為在行車快速行駛過程中，對路面連續的高強度沖擊，路面結構為了對其作回應，受力的強度會隨行車速度（加載速率）而增大，如圖1所示；若受力強度超過路面結構的拉伸強度，結構則發生破壞。

圖1 瀝青路面拉伸強度隨加載速率的變化曲線

4 結論

本文在探索瀝青路面耐久性的相關影響因素的前提下，采用Logistic回歸分析方法，構建回歸模型，具體分析出各影響因素對瀝青路面耐久性綜合影響。

（1）闡述了瀝青路面耐久性的主要影響因素，并從結構內部分析出，瀝青混合料的配合比決定了其瀝青路面結構的強度特性。

（2）介紹了Logistic回歸分析方法，并將該種方法更恰當地適用于瀝青路面耐久性相關因素的影響分析當中。可定量分析出各相關因素對瀝青路面耐久性的綜合影響，也可直觀的發現某因素條件發生改變時，對另外部分因素產生的影響。

（3）回歸模型結果表明，瀝青質量、礦料質量、混合料配合比、施工質量、水損害、疲勞破損是耐久性瀝青路面的主要影響因素。

[1] 鄭健龍. 基于結構層壽命遞增的耐久性瀝青路面設計新思想[J].中國公路學報，2014,27(1)：1-7.

[2] 張春光. 瀝青路面耐久性影響因素及改善措施[J].石油瀝青，2007,21(4)：66-69.

[3] 董澤蛟,譚憶秋,歐進萍. 三向非均勻移動荷載作用下瀝青路面動力相應分析[J].土木工程學報,2013，46(6)：122-130.

[4] 許月卿,田媛,孫丕苓. 基于Logistic回歸模型的張家口市土地利用變化驅動力及建設用地增加空間模擬研究[J].北京大學學報（自然科學版）,2015，51(5)：955-964.

G322

A

1007-6344（2017）04-0109-01