中国与澳大利亚沥青路面基层设计对比分析

摘 要：在澳大利亚工程项目实施过程中，中企项目团队因惯性思维的影响，会经常以中国标准体系中的要求来衡量在当地市场建设中的各种行为，同时澳大利亚基层设计标准体系与中国标准有诸多差异，这些差异直接影响到项目实施的有效性和建设经验的可复制性，极大地增加施工及研究人员的工作难度。因此为指导中国企业在澳洲的工程项目实施，提升公司在南太平洋区域建设的业务能力和水平，对中澳公路沥青路面基层设计标准进行对比研究，共有3个方面的对比，分别为沥青路面基层材料对比、沥青路面基层结构组合设计对比、沥青路面基层结构设计方法对比。通过以上3个方面的中澳对比，对澳大利亚基层设计进行系统的研究，对指导中企在澳洲的工程建设有重要意义。

关键词：沥青路面；基层材料；基层结构；中澳；对比

中图分类号：U416 文献标志码：A 文章编号：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

在国家“走出去”战略和 “一带一路”倡议的持续推动的大背景下，中国企业主导实施的国际工程项目越来越多。但目前国际工程市场上，主流技术标准和规范是欧美国家主导的，对各个国家所普遍适用的技术标准尚未系统化、规范化。同时，在澳大利亚项目实施过程中，项目管理团队的主要人员和分包单位派遣的技术人员和技术工人因惯性思维的影响，会经常以中国标准体系中的要求来衡量在当地市场建设中的各种行为，同时澳大利亚基层设计标准体系与中国标准体系有诸多差异，这些差异直接影响到项目实施的有效性和建设经验的可复制性。此外，澳大利亚标准体系的分类标准与中国标准存在大量思路上的不同，且分散在不同的规范文本中，极大地增加了施工及研究人员的工作难度。

因此本文对中澳两国沥青路面基层设计进行了对比研究，主要为澳大利亚沥青路面基层设计与中国存在异同，包含基层材料对比、基层结构组合设计对比、基层结构设计方法对比，填补了中企在澳洲沥青路面基层设计技术标准领域的研究空白，为中企在澳大利亚的公路工程建设提供指导。

1 基层材料对比

1.1 基层材料类型对比

中澳基层主要材料类型见表1、表2。可见，中澳基层材料的主要异同有以下几点：①中澳两国沥青路面基层材料都可分为四类，分别为粒料类材料、无机结合料稳定类材料、沥青结合料和水泥混凝土类[1]；②澳大利亚路面基层规范中存在改性粒料材料，这也是一种粒料材料，其中添加了少量的稳定粘结剂，以提高刚度或纠正其他缺陷[2]，中国规范中则无此种材料类型的明确说明。

1.2 基层材料设计参数对比

中澳基层结构设计参数的主要异同有以下几点：①澳大利亚级配碎石基层的级配由包含指数n的公式确定，而中国规范级配碎石的级配无此类要求；②中澳基层粒料类材料的回弹模量取值范围接近，但澳大利亚粒料类材料的最大回弹模量取值比中国规范值要大。澳大利亚的粒料类材料垂直回弹模量取值的最大值为500 MPa[3]，而中国规范的粒料类材料的回弹模量最大值为400 MPa[4]；③澳大利亚粒料材料所需的CBR由面层以下粒料材料基层的厚度决定，厚度越小，CBR值要求越大，澳大利亚粒料材料CBR最小值一般为30%，相比中国规范值小；④澳大利亚对粒料基层材料的基层体积稳定性有要求，一般通过限制加权塑性指数（WPI）来达到要求[5]，中国规范则无此规定；⑤澳大利亚无机结合料稳定类材料弹性模量规范中取值范围为3 000～8 000 MPa，中国规范则为3 000～28 000 MPa。中国规范中无机结合料稳定类材料的最大弹性模量取值比澳大利亚规范中要大。

2 基层结构组合设计对比

2.1 基层结构组合类型对比

中澳基层结构组合类型如图1和图2所示，基层结构组合类型的主要异同有以下几点：①澳大利亚较高性能道路一般选用沥青结合料或粒料类基层，很少选用无机结合料类稳定类基层，而中国沥青路面基层以无机结合料稳定类材料基层为主；②澳大利亚改性粒料基层使用较多，当需要增加承载力、刚度或降低水分敏感性，同时保持柔性路面特性时，可采用这种稳定类型[6]；③澳大利亚规范中基层组合有粒料基层加无机结合稳定材料底基层的组合类型，此种类型利于排水，且可以减少反射裂缝，但中国规范中没有提到此种基层组合类型的设计；④中澳基层组合设计都要求在潮湿多雨环境或路基性能不佳时设置粒料排水层或路基改善层；⑤澳大利亚标准全厚度沥青结合料基层路面应用较多，基层结构全部为沥青结合料层，中国规范则没有此种基层结构组合类型。

2.2 基层结构厚度对比

中澳沥青路面基层设计厚度范围接近，中国规范粒料类基层厚度范围为150～450 mm，无机结合料类基层厚度范围为150～600 mm，沥青结合料类基层厚度范围为80～250 mm；澳大利亚粒料类基层厚度范围为100～500 mm，无机结合料稳定类基层厚度范围为100～500 mm，沥青结合料类基层厚度范围为100～450 mm。沥青结合料类基层最大厚度取值相差较大，澳大利亚沥青结合料类基层最大厚度取值为500 mm，而中国规范沥青结合料类基层最大厚度取值为250 mm。

3 基层结构设计方法对比

中澳基层结构设计方法总体流程相同，设计流程如图3所示，中澳基层结构设计方法细节方面的主要异同有以下几点：①中澳基层设计验算过程中都是将路面分为一系列弹性层，都是采用弹性层状体系设计验算；②中澳交通量换算中的标准轴载不同，中国规范的标准轴载为100 kN的单轴-双轮组轴载，澳大利亚的标准轴载为80 kN的单轴-双轮组轴载；③中澳基层结构设计验算都是验算基层结构的设计指标在使用年限内所允许的轴载作用次数是否大于当量设计轴载累计作用次数；④中澳基层结构设计关建力学指标有所不同，澳大利亚主要为沥青混合料层底部的水平拉应变、无机结合料稳定类材料基层底部的水平拉应变和路基材料顶部垂直压应变，中国规范则为沥青混合料层层底拉应变、无机结合料稳定类材料层层底拉应力、沥青混合料层永久变形量和路基顶面竖向压应变。主要不同在于，对于无机结合料稳定类材料基层底部的力学指标，澳大利亚为无机结合料稳定类材料基层层底的水平拉应变，而中国为无机结合料稳定类材料层底拉应力；⑤澳大利亚轴载换算采用标准轴载换算方法，将路面服役周期中的所有轴载次数等效成标准轴载次数，而中国最新规范采用交通荷载轴载谱检测分析方法，该方法用实际轴载进行分析。在此类荷载表示方法中，不用进行标准轴载换算，每一个实际的轴载水平都参与力学响应计算，可以有效避免当量轴载换算带来的误差[7]。

4  结束语

本课题为中澳沥青路面基层设计对比研究，共有3个方面的对比：沥青路面基层材料对比、沥青路面基层结构组合设计对比、沥青路面基层结构设计方法对比。得到的主要结论如下。

1）中国与澳大利亚的基层材料类型接近，都分为粒料类、无机结合料稳定类材料、沥青结合料类、水泥混凝土类。区别是澳大利亚基层材料有改性粒料类材料这种类型，但中国规范中没有明确提到改性粒料类材料这种类型。

2）中国与澳大利亚常用的基层类型有区别，中国最常用基层类型为无机结合料稳定类材料，而澳大利亚最常用的基层类型为粒料类基层或沥青结合料基层，偏向于使用柔性基层。

3）中澳基层结构设计方法可以总结为：先初拟基层方案，包括材料、厚度、结构组合，再逐层进行基层结构的验算，满足要求即可选为可行方案，综合对比多个基层方案，选出最佳基层方案。

通过中澳沥青路面基层设计的相关规范对比研究可知，澳大利亚基层材料的设计参数和基层结构组合设计上与中国规范存在许多差异，设计时不能全盘参照中国规范，需以澳大利亚规范标准为主进行设计，基层设计流程上相似，可以借鉴参考中国规范。

参考文献：

[1] 中华人民共和国交通运输部.公路沥青路面设计规范：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] 中华人民共和国交通运输部.公路路面基层施工技术细则： 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，徐飞萍，刘甲荣，等.基于新版沥青路面设计规范的路面结构设计分析[J].中外公路，2019，39（2）：37-41.