基于GTM的重載交通瀝青混合料設計與施工技術研究

張偉

摘? ? 要：隨著我國社會經濟的不斷發展和進步，我國的重載交通瀝青混合料的設計與施工技術也取得了很大程度的發展。我國交通運輸事業的發展非常快，但是在發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計和施工技術就顯得十分必要。本文就GTM的重載交通瀝青混合料的設計和施工技術展開分析和探究，筆者結合多年的工作和實踐經驗提出一些看法和見解，希望能夠為相關的工作人員和實踐人員提供有益的參考和借鑒。

關鍵詞： GTM; 重載交通; 瀝青混合料;施工技術

1? 前言

我國高速公路路面的早期病害問題是非常突出的，經濟的發展，重載車的大量增加是產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計的時候，標準的壓強為0.7MPa，設計軸載為十噸。但是我國有許多車輛超載的現象，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計的時候，GTM設計是其中重要的試驗方法。GTM指的是旋轉壓實剪切實驗機，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生的影響，通過汽車輪胎的實際作用來設計瀝青混凝土。本文就此展開分析和探究。

2? GTM設計方法的技術特點分析

GTM設計方法的出發點是路用性能，其結構參數是瀝青混合料的路用性能---混合料的結構特點---混合料的力學參數---混合料的結構參數。為了能夠讓成型的試件更加符合實際道路的材料特性，相關的工作人員需要使瀝青混合料的組成設計和成型方式更加符合工程的實際情況。GTM的設計方法設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設計方法和馬歇爾設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，應用的集料是玄武巖粗集料和石灰巖細集料，應用的瀝青是盤錦AH-70，通過實驗檢測發現，應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。

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

3.3? 疲勞試驗對比分析結果

我們在進行疲勞實驗的時候，應用的方法是對比分析法，通過分析0.2，0.3，0.4的疲勞程度的相關系數及方程參數來得出相應結果。GTM0.7MPa的K=752.43，n=3.1956，GTM0.9MPa的R=0.9979，馬歇爾這一設計方法的K=599.69，n=3.8177。

通過對上表的分析我們不難發現，在應用這兩種設計方法的時候，隨著應力水平的提高，其瀝青混合料的疲勞次數是呈現降低的趨勢的。在混合料疲勞方程中，坡度系數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n的值表現如下：馬歇爾法大于GTM0.7MPa大于GTM0.9MPa;參數K的值表現如下：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

推薦應用GTM法設計的瀝青混合料路用性能評價的標準和評價的方法。

4.2? 質量評定標準和方法

推薦相關的工作人員應用GTM法設計的瀝青混合料質量的評定標準和評定方法。

4.3? 設計方法

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

5? 技術上的創新分析

在本項目中，為了能夠更加科學、合理的對GTM設計進行分析，應用了一系列技術和理論，比如離散元理論和CT技術，并且在進行瀝青混合料配比的時候采用的是GTM旋轉壓實剪切試驗機。相關人員在確定實驗檢測的參數的時候，對比分析了馬歇爾法設計和GTM設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，分析了其在質量的檢測方面的創新點、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合，相關的管理人員和設計人員充分研究了國內外的應用情況和相關的研究結果，結合本地的實際情況做出了改進和創新，在GTM瀝青混合料的設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，應用這一方法能夠較為徹底的解決當地在高溫、重載的條件下所產生的泛油、車轍等病害，為提高我國的瀝青路面的質量做出了巨大的貢獻。GTM這種設計方法會較為綜合的考慮抗剪的強度和應變能力，因此能夠在一定程度上消除產生車轍的因素，設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計的好方法。

6? 結語

通過上述的介紹和闡釋我們可以發現，盡管我國的在GTM重載交通瀝青混合料設計和施工技術的研究方面已經取得了很大程度的進展，但是就我國現階段的發展情況而言，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論：第一是GTM所設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。在今后的研究和發展中，相關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計方法，提高施工技術，為我國的經濟發展做出貢獻。

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