中國(guó)與澳大利亞瀝青路面基層設(shè)計(jì)對(duì)比分析

摘 要：在澳大利亞工程項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，中企項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)因慣性思維的影響，會(huì)經(jīng)常以中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系中的要求來(lái)衡量在當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)建設(shè)中的各種行為，同時(shí)澳大利亞基層設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系與中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)有諸多差異，這些差異直接影響到項(xiàng)目實(shí)施的有效性和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的可復(fù)制性，極大地增加施工及研究人員的工作難度。因此為指導(dǎo)中國(guó)企業(yè)在澳洲的工程項(xiàng)目實(shí)施，提升公司在南太平洋區(qū)域建設(shè)的業(yè)務(wù)能力和水平，對(duì)中澳公路瀝青路面基層設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比研究，共有3個(gè)方面的對(duì)比，分別為瀝青路面基層材料對(duì)比、瀝青路面基層結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)對(duì)比、瀝青路面基層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法對(duì)比。通過(guò)以上3個(gè)方面的中澳對(duì)比，對(duì)澳大利亞基層設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)的研究，對(duì)指導(dǎo)中企在澳洲的工程建設(shè)有重要意義。

關(guān)鍵詞：瀝青路面；基層材料；基層結(jié)構(gòu)；中澳；對(duì)比

中圖分類號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：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(guó)家“走出去”戰(zhàn)略和 “一帶一路”倡議的持續(xù)推動(dòng)的大背景下，中國(guó)企業(yè)主導(dǎo)實(shí)施的國(guó)際工程項(xiàng)目越來(lái)越多。但目前國(guó)際工程市場(chǎng)上，主流技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范是歐美國(guó)家主導(dǎo)的，對(duì)各個(gè)國(guó)家所普遍適用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未系統(tǒng)化、規(guī)范化。同時(shí)，在澳大利亞項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)的主要人員和分包單位派遣的技術(shù)人員和技術(shù)工人因慣性思維的影響，會(huì)經(jīng)常以中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系中的要求來(lái)衡量在當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)建設(shè)中的各種行為，同時(shí)澳大利亞基層設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系與中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系有諸多差異，這些差異直接影響到項(xiàng)目實(shí)施的有效性和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的可復(fù)制性。此外，澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)體系的分類標(biāo)準(zhǔn)與中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)存在大量思路上的不同，且分散在不同的規(guī)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(duì)中澳兩國(guó)瀝青路面基層設(shè)計(jì)進(jìn)行了對(duì)比研究，主要為澳大利亞瀝青路面基層設(shè)計(jì)與中國(guó)存在異同，包含基層材料對(duì)比、基層結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)對(duì)比、基層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法對(duì)比，填補(bǔ)了中企在澳洲瀝青路面基層設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域的研究空白，為中企在澳大利亞的公路工程建設(shè)提供指導(dǎo)。

1 基層材料對(duì)比

1.1 基層材料類型對(duì)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(diǎn)：①中澳兩國(guó)瀝青路面基層材料都可分為四類，分別為粒料類材料、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料、瀝青結(jié)合料和水泥混凝土類[1]；②澳大利亞路面基層規(guī)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(wěn)定粘結(jié)劑，以提高剛度或糾正其他缺陷[2]，中國(guó)規(guī)范中則無(wú)此種材料類型的明確說(shuō)明。

1.2 基層材料設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)比

中澳基層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的主要異同有以下幾點(diǎn)：①澳大利亞級(jí)配碎石基層的級(jí)配由包含指數(shù)n的公式確定，而中國(guó)規(guī)范級(jí)配碎石的級(jí)配無(wú)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(guó)規(guī)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(guó)規(guī)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(guó)規(guī)范值??；④澳大利亞對(duì)粒料基層材料的基層體積穩(wěn)定性有要求，一般通過(guò)限制加權(quán)塑性指數(shù)（WPI）來(lái)達(dá)到要求[5]，中國(guó)規(guī)范則無(wú)此規(guī)定；⑤澳大利亞無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料彈性模量規(guī)范中取值范圍為3 000～8 000 MPa，中國(guó)規(guī)范則為3 000～28 000 MPa。中國(guó)規(guī)范中無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料的最大彈性模量取值比澳大利亞規(guī)范中要大。

2 基層結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)對(duì)比

2.1 基層結(jié)構(gòu)組合類型對(duì)比

中澳基層結(jié)構(gòu)組合類型如圖1和圖2所示，基層結(jié)構(gòu)組合類型的主要異同有以下幾點(diǎn)：①澳大利亞較高性能道路一般選用瀝青結(jié)合料或粒料類基層，很少選用無(wú)機(jī)結(jié)合料類穩(wěn)定類基層，而中國(guó)瀝青路面基層以無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料基層為主；②澳大利亞改性粒料基層使用較多，當(dāng)需要增加承載力、剛度或降低水分敏感性，同時(shí)保持柔性路面特性時(shí)，可采用這種穩(wěn)定類型[6]；③澳大利亞規(guī)范中基層組合有粒料基層加無(wú)機(jī)結(jié)合穩(wěn)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(guó)規(guī)范中沒(méi)有提到此種基層組合類型的設(shè)計(jì)；④中澳基層組合設(shè)計(jì)都要求在潮濕多雨環(huán)境或路基性能不佳時(shí)設(shè)置粒料排水層或路基改善層；⑤澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)全厚度瀝青結(jié)合料基層路面應(yīng)用較多，基層結(jié)構(gòu)全部為瀝青結(jié)合料層，中國(guó)規(guī)范則沒(méi)有此種基層結(jié)構(gòu)組合類型。

2.2 基層結(jié)構(gòu)厚度對(duì)比

中澳瀝青路面基層設(shè)計(jì)厚度范圍接近，中國(guó)規(guī)范粒料類基層厚度范圍為150～450 mm，無(wú)機(jī)結(jié)合料類基層厚度范圍為150～600 mm，瀝青結(jié)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(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類基層厚度范圍為100～500 mm，瀝青結(jié)合料類基層厚度范圍為100～450 mm。瀝青結(jié)合料類基層最大厚度取值相差較大，澳大利亞瀝青結(jié)合料類基層最大厚度取值為500 mm，而中國(guó)規(guī)范瀝青結(jié)合料類基層最大厚度取值為250 mm。

3 基層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法對(duì)比

中澳基層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法總體流程相同，設(shè)計(jì)流程如圖3所示，中澳基層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法細(xì)節(jié)方面的主要異同有以下幾點(diǎn)：①中澳基層設(shè)計(jì)驗(yàn)算過(guò)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(shè)計(jì)驗(yàn)算；②中澳交通量換算中的標(biāo)準(zhǔn)軸載不同，中國(guó)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)軸載為100 kN的單軸-雙輪組軸載，澳大利亞的標(biāo)準(zhǔn)軸載為80 kN的單軸-雙輪組軸載；③中澳基層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)算都是驗(yàn)算基層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)指標(biāo)在使用年限內(nèi)所允許的軸載作用次數(shù)是否大于當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù)；④中澳基層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)建力學(xué)指標(biāo)有所不同，澳大利亞主要為瀝青混合料層底部的水平拉應(yīng)變、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料基層底部的水平拉應(yīng)變和路基材料頂部垂直壓應(yīng)變，中國(guó)規(guī)范則為瀝青混合料層層底拉應(yīng)變、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料層層底拉應(yīng)力、瀝青混合料層永久變形量和路基頂面豎向壓應(yīng)變。主要不同在于，對(duì)于無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料基層底部的力學(xué)指標(biāo)，澳大利亞為無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料基層層底的水平拉應(yīng)變，而中國(guó)為無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料層底拉應(yīng)力；⑤澳大利亞軸載換算采用標(biāo)準(zhǔn)軸載換算方法，將路面服役周期中的所有軸載次數(shù)等效成標(biāo)準(zhǔn)軸載次數(shù)，而中國(guó)最新規(guī)范采用交通荷載軸載譜檢測(cè)分析方法，該方法用實(shí)際軸載進(jìn)行分析。在此類荷載表示方法中，不用進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)軸載換算，每一個(gè)實(shí)際的軸載水平都參與力學(xué)響應(yīng)計(jì)算，可以有效避免當(dāng)量軸載換算帶來(lái)的誤差[7]。

4  結(jié)束語(yǔ)

本課題為中澳瀝青路面基層設(shè)計(jì)對(duì)比研究，共有3個(gè)方面的對(duì)比：瀝青路面基層材料對(duì)比、瀝青路面基層結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)對(duì)比、瀝青路面基層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法對(duì)比。得到的主要結(jié)論如下。

1）中國(guó)與澳大利亞的基層材料類型接近，都分為粒料類、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料、瀝青結(jié)合料類、水泥混凝土類。區(qū)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(guó)規(guī)范中沒(méi)有明確提到改性粒料類材料這種類型。

2）中國(guó)與澳大利亞常用的基層類型有區(qū)別，中國(guó)最常用基層類型為無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料，而澳大利亞最常用的基層類型為粒料類基層或?yàn)r青結(jié)合料基層，偏向于使用柔性基層。

3）中澳基層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法可以總結(jié)為：先初擬基層方案，包括材料、厚度、結(jié)構(gòu)組合，再逐層進(jìn)行基層結(jié)構(gòu)的驗(yàn)算，滿足要求即可選為可行方案，綜合對(duì)比多個(gè)基層方案，選出最佳基層方案。

通過(guò)中澳瀝青路面基層設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范對(duì)比研究可知，澳大利亞基層材料的設(shè)計(jì)參數(shù)和基層結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)上與中國(guó)規(guī)范存在許多差異，設(shè)計(jì)時(shí)不能全盤參照中國(guó)規(guī)范，需以澳大利亞規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為主進(jìn)行設(shè)計(jì)，基層設(shè)計(jì)流程上相似，可以借鑒參考中國(guó)規(guī)范。

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