中國與澳大利亞瀝青路面基層設計對比分析

摘 要：在澳大利亞工程項目實施過程中，中企項目團隊因慣性思維的影響，會經常以中國標準體系中的要求來衡量在當地市場建設中的各種行為，同時澳大利亞基層設計標準體系與中國標準有諸多差異，這些差異直接影響到項目實施的有效性和建設經驗的可復制性，極大地增加施工及研究人員的工作難度。因此為指導中國企業在澳洲的工程項目實施，提升公司在南太平洋區域建設的業務能力和水平，對中澳公路瀝青路面基層設計標準進行對比研究，共有3個方面的對比，分別為瀝青路面基層材料對比、瀝青路面基層結構組合設計對比、瀝青路面基層結構設計方法對比。通過以上3個方面的中澳對比，對澳大利亞基層設計進行系統的研究，對指導中企在澳洲的工程建設有重要意義。

關鍵詞：瀝青路面；基層材料；基層結構；中澳；對比

中圖分類號：U416 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2024）24-0102-04

Abstract： During the engineering project implementation in Australia， due to the influence of habitual thinking， Chinese enterprise project teams often measure various behaviors in local market construction according to the requirements of Chinese standard system. At the same time， there are many differences between Australian grass-roots design standard system and Chinese standards. These differences directly affect the effectiveness of project implementation and the replicability of construction experience. It greatly increases the difficulty of the construction and research staff. Therefore， in order to guide the implementation of Chinese enterprises' engineering projects in Australia and enhance the business capacity and level of the company's construction in the South Pacific region， this paper makes a comparative study on the asphalt pavement base design standards of China-Australia Highway， which is compared in three aspects： the comparison of asphalt pavement base materials， the comparison of asphalt pavement base structure combination design， and the comparison of asphalt pavement base structure design methods. Through the comparison of the above three aspects between China and Australia， this paper makes a systematic research on Australian grass-roots design， which is of great significance to guide the engineering construction of Chinese enterprises in Australia.

Keywords： asphalt pavement; base material; base structure; China and Australia; comparison

在國家“走出去”戰略和 “一帶一路”倡議的持續推動的大背景下，中國企業主導實施的國際工程項目越來越多。但目前國際工程市場上，主流技術標準和規范是歐美國家主導的，對各個國家所普遍適用的技術標準尚未系統化、規范化。同時，在澳大利亞項目實施過程中，項目管理團隊的主要人員和分包單位派遣的技術人員和技術工人因慣性思維的影響，會經常以中國標準體系中的要求來衡量在當地市場建設中的各種行為，同時澳大利亞基層設計標準體系與中國標準體系有諸多差異，這些差異直接影響到項目實施的有效性和建設經驗的可復制性。此外，澳大利亞標準體系的分類標準與中國標準存在大量思路上的不同，且分散在不同的規范文本中，極大地增加了施工及研究人員的工作難度。

因此本文對中澳兩國瀝青路面基層設計進行了對比研究，主要為澳大利亞瀝青路面基層設計與中國存在異同，包含基層材料對比、基層結構組合設計對比、基層結構設計方法對比，填補了中企在澳洲瀝青路面基層設計技術標準領域的研究空白，為中企在澳大利亞的公路工程建設提供指導。

1 基層材料對比

1.1 基層材料類型對比

中澳基層主要材料類型見表1、表2。可見，中澳基層材料的主要異同有以下幾點：①中澳兩國瀝青路面基層材料都可分為四類，分別為粒料類材料、無機結合料穩定類材料、瀝青結合料和水泥混凝土類[1]；②澳大利亞路面基層規范中存在改性粒料材料，這也是一種粒料材料，其中添加了少量的穩定粘結劑，以提高剛度或糾正其他缺陷[2]，中國規范中則無此種材料類型的明確說明。

1.2 基層材料設計參數對比

中澳基層結構設計參數的主要異同有以下幾點：①澳大利亞級配碎石基層的級配由包含指數n的公式確定，而中國規范級配碎石的級配無此類要求；②中澳基層粒料類材料的回彈模量取值范圍接近，但澳大利亞粒料類材料的最大回彈模量取值比中國規范值要大。澳大利亞的粒料類材料垂直回彈模量取值的最大值為500 MPa[3]，而中國規范的粒料類材料的回彈模量最大值為400 MPa[4]；③澳大利亞粒料材料所需的CBR由面層以下粒料材料基層的厚度決定，厚度越小，CBR值要求越大，澳大利亞粒料材料CBR最小值一般為30%，相比中國規范值小；④澳大利亞對粒料基層材料的基層體積穩定性有要求，一般通過限制加權塑性指數（WPI）來達到要求[5]，中國規范則無此規定；⑤澳大利亞無機結合料穩定類材料彈性模量規范中取值范圍為3 000～8 000 MPa，中國規范則為3 000～28 000 MPa。中國規范中無機結合料穩定類材料的最大彈性模量取值比澳大利亞規范中要大。

2 基層結構組合設計對比

2.1 基層結構組合類型對比

中澳基層結構組合類型如圖1和圖2所示，基層結構組合類型的主要異同有以下幾點：①澳大利亞較高性能道路一般選用瀝青結合料或粒料類基層，很少選用無機結合料類穩定類基層，而中國瀝青路面基層以無機結合料穩定類材料基層為主；②澳大利亞改性粒料基層使用較多，當需要增加承載力、剛度或降低水分敏感性，同時保持柔性路面特性時，可采用這種穩定類型[6]；③澳大利亞規范中基層組合有粒料基層加無機結合穩定材料底基層的組合類型，此種類型利于排水，且可以減少反射裂縫，但中國規范中沒有提到此種基層組合類型的設計；④中澳基層組合設計都要求在潮濕多雨環境或路基性能不佳時設置粒料排水層或路基改善層；⑤澳大利亞標準全厚度瀝青結合料基層路面應用較多，基層結構全部為瀝青結合料層，中國規范則沒有此種基層結構組合類型。

2.2 基層結構厚度對比

中澳瀝青路面基層設計厚度范圍接近，中國規范粒料類基層厚度范圍為150～450 mm，無機結合料類基層厚度范圍為150～600 mm，瀝青結合料類基層厚度范圍為80～250 mm；澳大利亞粒料類基層厚度范圍為100～500 mm，無機結合料穩定類基層厚度范圍為100～500 mm，瀝青結合料類基層厚度范圍為100～450 mm。瀝青結合料類基層最大厚度取值相差較大，澳大利亞瀝青結合料類基層最大厚度取值為500 mm，而中國規范瀝青結合料類基層最大厚度取值為250 mm。

3 基層結構設計方法對比

中澳基層結構設計方法總體流程相同，設計流程如圖3所示，中澳基層結構設計方法細節方面的主要異同有以下幾點：①中澳基層設計驗算過程中都是將路面分為一系列彈性層，都是采用彈性層狀體系設計驗算；②中澳交通量換算中的標準軸載不同，中國規范的標準軸載為100 kN的單軸-雙輪組軸載，澳大利亞的標準軸載為80 kN的單軸-雙輪組軸載；③中澳基層結構設計驗算都是驗算基層結構的設計指標在使用年限內所允許的軸載作用次數是否大于當量設計軸載累計作用次數；④中澳基層結構設計關建力學指標有所不同，澳大利亞主要為瀝青混合料層底部的水平拉應變、無機結合料穩定類材料基層底部的水平拉應變和路基材料頂部垂直壓應變，中國規范則為瀝青混合料層層底拉應變、無機結合料穩定類材料層層底拉應力、瀝青混合料層永久變形量和路基頂面豎向壓應變。主要不同在于，對于無機結合料穩定類材料基層底部的力學指標，澳大利亞為無機結合料穩定類材料基層層底的水平拉應變，而中國為無機結合料穩定類材料層底拉應力；⑤澳大利亞軸載換算采用標準軸載換算方法，將路面服役周期中的所有軸載次數等效成標準軸載次數，而中國最新規范采用交通荷載軸載譜檢測分析方法，該方法用實際軸載進行分析。在此類荷載表示方法中，不用進行標準軸載換算，每一個實際的軸載水平都參與力學響應計算，可以有效避免當量軸載換算帶來的誤差[7]。

4  結束語

本課題為中澳瀝青路面基層設計對比研究，共有3個方面的對比：瀝青路面基層材料對比、瀝青路面基層結構組合設計對比、瀝青路面基層結構設計方法對比。得到的主要結論如下。

1）中國與澳大利亞的基層材料類型接近，都分為粒料類、無機結合料穩定類材料、瀝青結合料類、水泥混凝土類。區別是澳大利亞基層材料有改性粒料類材料這種類型，但中國規范中沒有明確提到改性粒料類材料這種類型。

2）中國與澳大利亞常用的基層類型有區別，中國最常用基層類型為無機結合料穩定類材料，而澳大利亞最常用的基層類型為粒料類基層或瀝青結合料基層，偏向于使用柔性基層。

3）中澳基層結構設計方法可以總結為：先初擬基層方案，包括材料、厚度、結構組合，再逐層進行基層結構的驗算，滿足要求即可選為可行方案，綜合對比多個基層方案，選出最佳基層方案。

通過中澳瀝青路面基層設計的相關規范對比研究可知，澳大利亞基層材料的設計參數和基層結構組合設計上與中國規范存在許多差異，設計時不能全盤參照中國規范，需以澳大利亞規范標準為主進行設計，基層設計流程上相似，可以借鑒參考中國規范。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國交通運輸部.公路瀝青路面設計規范：JTG D50—2017[S].北京：人民交通出版社，2017-04.

[2] HARRISON C. Guide to Pavement Technology， Part 1：Introduction to Pavement[M].Sydney：Austroads，2005.

[3] HARRISON C. Guide to Pavement Technology，Part 4 A： Granular Base and SubBase Materials[M].Sydney：Austroads，2005.

[4] 中華人民共和國交通運輸部.公路路面基層施工技術細則： JTG/T F20—2015[S].北京：人民交通出版社，2015.

[5] HARRISON C. Guide to Pavement Technology， Part 2： Pavement Structural Design [M]. Sydney： Austroads，2005.

[6] HARRISON C. Guide to Pavement Technology，Part 3：Pavement Materials[M].Sydney：Austroads，2005.

[7] 余四新，徐飛萍，劉甲榮，等.基于新版瀝青路面設計規范的路面結構設計分析[J].中外公路，2019，39（2）：37-41.