级配碎石无侧限抗压强度影响因素的灰关联分析

级配碎石无侧限抗压强度影响因素的灰关联分析

王建

天津市交通科学研究院天津300300

摘要：通过室内试验得到了不同影响因素下级配碎石的无侧限抗压强度值，并利用灰关联理论对级配碎石无侧限抗压强度的各个影响因素进行了敏感性分析。结果表明：对级配碎石无侧限抗压强度影响最大的因素是压实度，其次为细集料级配，含水量影响最小。

关键词：道路工程；级配碎石；无侧限抗压强度；灰关联分析

1.矿料级配的量化表征方法

1.1粗集料内部构成比例的表征方法

借鉴贝雷法的思想[1-2]，以不同单挡料的含量之比表征粗集料内部构成比例，具体表达式如式（1）所示。

粗料系数（1）

式中：——31.5mm-19mm单档料颗粒占粗集料总量（4.75mm）的比例；

——19mm-9.5mm单档料颗粒占粗集料总量（4.75mm）的比例；

——9.5mm-4.75mm单档料颗粒占粗集料总量（4.75mm）的比例。

1.2细集料的量化表征方法

本文采用i法设计细集料级配，计算公式如式（2）和式（3），因此，采用i值来表征不同的细集料级配。

（2）

（3）

式中：——通过百分率的递减系数；

——集料通过筛孔（mm）的质量百分率（%）；

——希望计算的某级集料粒径（mm）；

——矿质混合料的最大粒径（mm）；

1.3粗细集料的合成比例

本文采用粗集料含量来表征粗细集料的构成比例，计算公式如式（4）所示。

粗集料含量（4）

式中：——4.75mm颗粒占混合料总量的比例；

——4.75mm颗粒占混合料总量的比例。

2试验数据的灰色关联分析

级配碎石的无侧限抗压回弹模量的影响因素是多方面的，单从某个方面或单因素的影响来评价是片面的。因此，本文在上述室内试验数据的基础上，进行灰色关联分析以得出各因素对级配碎石无侧限抗压强度的影响程度[3]。

选取级配碎石无侧限抗压强度值作为参考序列，以粗料系数、i值、粗集料含量以及压实度、含水量作为比较序列，前三项从不同方面表征矿料级配。表1为影响级配碎石无侧限抗压强度因素的评价值。

表1无侧限抗压强度影响因素评价值

对表1中各序列进行初值化处理后，可求得关联系数序列，然后，求取均值，计算关联度：

γ1=0.7816，γ2=0.8175，γ3=0.8084，γ4=0.8198，γ5=0.6585

相应的关联度序列为：γ4>γ2>γ3>γ1>γ5，即压实度>细集料级配>粗细集料比例>粗集料内部构成>含水量。这表明了影响级配碎石无侧限抗压强度最大的因素是压实度，其次为细集料级配，含水量影响最小。

结论

（1）由灰关联分析方法所得到的各影响因素对级配碎石无侧限抗压强度影响程度的排序结果，由大到小依次为：压实度>细集料级配>粗细集料比例>粗集料内部构成>含水量。

（2）灰关联分析方法对于分析各种不同因素对级配碎石无侧限抗压强度的影响，能获得良好的效果，这说明对于数据离散'性大、相关因素很多的研究对象，灰关联分析方法是一种理想的数学分析法。

参考文献：

[1]花岗岩大粒径级配碎石试验方法[J]：土工基础，2018，29（10）

[2]含水率对级配碎石动回弹模量影响的试验研究[J]：公路交通技术，2018，12（10）

[3]级配碎石混合料设计指标的研究[J]：北方交通，2018，12（5）

作者简介：

王建（1986年1月），天津，大学本科，助理工程师，目前在天津市交通科学研究院从事试验检测工作。