半刚性基层损伤开裂机制与微裂技术研究综述

田 波，权 磊，张艳聪

（1.交通运输部公路科学研究院，北京 100088；2.山西省交通科技研发有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

2021年末，我国高速公路通车里程16.91万km[1]，居世界首位。水泥稳定碎石基层（也称半刚性基层）是包括高速公路在内的我国各等级公路路面最主要的承重基层类型，应用里程也居世界首位，是我国沥青路面结构的特色。半刚性基层具有承载能力强、强度高、稳定性好、板体性好以及造价低等优点。但水泥稳定碎石基层易产生收缩裂缝和板块化断裂，进而在沥青面层诱发反射裂缝等一系列次生病害，加速路面性能劣化。基层裂缝具有隐蔽性，检测和处治成本高，一旦破坏通常需要“开膛破肚”式挖除重建，是影响半刚性基层沥青路面长寿的痼疾[2]。长期以来，道路工作者尝试从各种角度（骨架密实结构、重型压实、膨胀补偿、振动搅拌等）提高水泥稳定碎石的自身抗力以满足荷载与环境作用的要求。

面向建设交通强国，形成具有中国特色的、体现世界领先水平的第五代道路技术体系，开展以长寿命路面为代表的新型路面的创新研发，延长庞大在役路面的服役寿命极其重要。本文尝试从半刚性基层的破坏模式和控制方法、水泥稳定碎石损伤开裂机理、水泥基材料损伤断裂的细观力学分析方法、半刚性基层微裂技术等4个方面梳理半刚性基层抗裂技术的发展脉络，以期为未来开展半刚性基层相关研究提供借鉴。

1 半刚性基层的破坏模式和控制方法

水泥稳定碎石基层作为半刚性基层沥青路面的主要承重层，车辆荷载作用将在基层顶面产生压应力，基层底面产生拉应力；降温和干燥作用通常沿基层断面产生不均匀收缩拉应力；动水冲刷和冻融循环通常导致基层顶面材料性能首先劣化。水泥稳定碎石较强的骨料-砂浆黏结力使其通常发生由车辆荷载与不均匀支撑边界条件共同作用引起的张开为主、剪切为辅的复合型开裂，以及降温/干缩引起的张开型开裂（图 1）。

图1 水泥稳定碎石基层沥青路面典型裂缝模式

实际上，荷载、环境的复杂作用以及水泥稳定碎石自身的内在缺陷和变异性使得基层的破坏行为非常复杂。国内外相关设计方法[3-5]通常将疲劳开裂作为水泥稳定碎石基层的临界状态，通过结构与材料设计予以控制。结构设计角度通常假定水泥稳定碎石为均质体，通过室内小梁弯拉疲劳试验或足尺路面结构加速加载试验建立半刚性基层材料的疲劳方程或力学参数（强度、模量等）的衰减方程，根据弹性层状理论计算基层底面拉应力和拉应变，以此控制基层厚度设计。国内外通常采用控制力（应力）或位移（应变）的方式进行小尺寸试件或足尺路面结构的加载试验，建立他们与加载次数的回归关系即疲劳方程表征水泥稳定碎石的损伤行为，为路面设计提供依据。我国“七五”“八五”期间关于路面的研究专题[6]以及沙爱民（1993、1998、2009）[7-10]、王旭东（1993）[11]、习应祥（1994）[12]、Theyse（1996）[13]、丛 林（2001）[14]、Finn（2004）[15]、王 艳 、韦金城等人（2009—2014）[16-19]对水泥稳定类材料的疲劳性能和模量衰变规律进行了较为系统的研究，建立了水泥稳定材料的疲劳方程，分析了静态模量、动态模量等力学参数的衰变规律。Busch（2006）[20]采用增量递归模型，根据不同HVS试验路段和荷载作用次数预测得到的不同层底拉应力水平下的水泥处治层模量衰变规律。Parmeggiani（2007）[21]基于加速加载试验结果指出需控制水泥稳定碎石拉应变＜36 με，拉应力水平在40%以内以控制疲劳开裂的发生。Jitsangiam等人（2016）[22]分别采用应力和应变控制模式研究了3%～10%不同水泥剂量的水泥稳定碎石的疲劳性能。近年来，随着测量手段与计算能力的提升，张蕾、吕悦晶等人（2017、2019）[23-24]尝试采用CT技术研究水泥稳定碎石的细观损伤行为，建立了基于CT图像特征的裂纹损伤方程。

材料设计角度一般通过调整级配、水泥剂量、掺合料、添加剂等方式控制水泥稳定碎石的物理（温缩系数、干缩系数、密实度等）、力学（强度、模量等）参数满足设计要求。王宏畅等人（2005）[25]首次基于三点弯曲切口梁测试了不同半刚性材料的断裂韧度和荷载-挠度曲线。张红春（2008）[26]实测了不同级配、水泥剂量、用水量水泥稳定碎石断裂韧度，假设水泥稳定碎石基层为均质体，基于线弹性断裂力学理论计算了相应的应力强度因子。PCA[27-28]设计方法指出应控制裂缝宽度不超过3 mm以避免反射裂缝产生。南非[13]将半刚性层材料的开裂破坏分为3个阶段以指导设计。

从国内外研究来看，半刚性基层开裂往往不可避免，在整个沥青路面结构设计过程中通常需要采用其他措施对反射裂缝进行控制，或控制基层裂缝宽度小于3 mm，或设置应力吸收层削弱裂缝尖端应力强度因子，或增加沥青面层厚度延长反射裂缝扩展时间。

2 水泥稳定碎石损伤开裂机理

控制水泥稳定类基层开裂程度是控制半刚性基层沥青路面破坏和实现长寿命的基础，理解水泥稳定碎石基层的损伤开裂机理尤其重要。

传统半刚性基层混合料设计方法仍然以经验为主，采用振动成型设备模拟现场压实作用，建立配合比参数与宏观路用性能（强度、模量、疲劳性能等）指标的关系[29-32]。假设水泥稳定碎石为均质体，采用连续损伤力学对其劣化行为进行描述有助于简化设计方法，但同时也应看到采用一个不变的初始模量或分阶段当量模量代替整个基层疲劳损伤过程的模量水平无法反映路面结构真实受力与损伤状态。

这些简化以及损伤检测手段的不足使得人们无法准确认识室内成型试件细观结构与现场压实基层的差异性、不同细观组成材料下裂纹萌生-扩展-贯通-失效的物理与力学过程，无法深入揭示材料破坏的物理力学机制。近年来，随着观测手段和计算能力的提高，细观损伤力学、断裂力学的应用即建立由混合料细观特性预测路面性能的理论和方法逐渐成为研究热点。水泥稳定碎石材料是介于级配碎石与水泥混凝土之间的一种材料，通过少量水泥将骨料与砂浆黏结成为一体，具有混凝土类似的准脆性特性。

借鉴CT&X-ray断层扫描技术在水泥混凝土、沥青混凝土领域的研究成果，洪亮（2013）[33]基于工业CT研究了水泥稳定碎石空隙分布特点，指出裂缝一般从大空隙处生成断裂面。在同等水泥掺量下骨架密实型结构前期抗压强度较大，大空隙含量较少，大粒径骨料破坏后形成的较小骨料仍有一定的强度。张蕾、吕悦晶等人（2017，2019）[23-24]首次基于 CT 图像，采用大津法实现了对骨料、砂浆、孔洞及裂纹图像的分割，建立了水泥稳定碎石混合料细观结构指标体系，开发了工业CT同步加载装置[34]，实现了持荷试件的CT扫描，分析了图像损伤分维数、裂纹增量与荷载的相关性，建立了基于裂纹像素特征的水泥稳定碎石材料损伤增量递归指数模型。同时研究也发现，骨料搭接、骨料-砂浆界面的分割是CT图像处理的难点和需要进一步攻克的技术问题。李智、刘健（2019）[35-37]基于工业CT图像建立了水泥稳定碎石骨架结构提取方法，分析了成型方法对细观骨架结构的影响规律，探究了水泥稳定碎石强度、模量与细观骨架指标的相关性。

按照断裂力学理论，图1所列的3种开裂类型在水泥稳定碎石基层中均可能发生，但由荷载和/或环境（温度、湿度）变化诱发的张开型开裂（I型）导致基层脆性断裂的风险最大。洪斌（2007）[38]基于线弹性断裂力学理论和Paris定律分析了水泥稳定碎石基层裂缝扩展情况和疲劳寿命的影响因素，提出了基于开裂度的半刚性基层结构设计方法，将基层开裂程度和模量衰减纳入结构设计过程。

采用损伤与断裂力学基本理论研究水泥稳定碎石的破坏机理仍在探索阶段，检测与计算手段的发展使得引入细观力学深入分析水泥稳定碎石开裂机理成为可能。

3 水泥基材料损伤断裂的细观力学分析方法

水泥稳定碎石细观结构和水泥混凝土类似，借鉴混凝土细观力学相关研究方法有助于认识和理解水泥稳定碎石的力学行为。从结构特征尺寸角度，混凝土可划分为宏观（10-1～103m）、细观(10-4～10-1m)、微观（10-8～10-4m）等尺度[39-40]。宏观尺度假设混凝土为各向同性的均匀材料，采用连续介质力学理论研究其本构关系和混凝土结构的失效行为，这种简化不能揭示混凝土内部结构、组成与宏观力学性能之间的关系，不能合理解释裂纹扩展规律，也难以描述细观非均匀性引起的混凝土材料损伤及局部应力集中导致的局部破坏现象。为了建立混凝土细微观结构各种缺陷及其性质的不均匀性与宏观力学特性的关系，20世纪70年代末，人们发展了混凝土细观力学研究方法[41]。将混凝土材料看作由砂浆基质、骨料以及两者之间的界面过渡区组成的三相非均质复合材料，选择适当的混凝土细观结构模型，在细观层次上划分单元，考虑骨料单元、砂浆单元及界面单元材料物理力学特性的差异，选择合适的破坏准则或损伤模型反映各相材料单元刚度的退化，利用数值计算模拟混凝土试件的裂缝扩展过程及破坏形态，直观地反映出试件的损伤断裂破坏机理[42]。

混凝土细观力学的研究需要将试验观测、理论分析和数值计算3方面相结合。试验观测结果提供了细观力学的实物物性数据和检验判断标准；理论研究总结出细观力学的基本原理和理论模型；数值模拟计算是细观力学不可缺少的有效研究手段。人们可以在细观层次上合理地采用各相介质本构关系的情况下，借助计算机强大的运算能力，对混凝土复杂的力学行为进行数值模拟，而且能够避开试验机特性对于试验结果的影响。数值模拟可直观再现混凝土细观结构损伤和破坏过程。当前混凝土细观力学数值模拟主要沿着两个方向进行：a）将连续介质力学、损伤力学和计算力学相结合去分析细观尺度的变形、损伤和破坏过程，以发展较精确的细观本构关系和模拟细观破坏的物理机制；b）基于对细观结构和细观本构关系的认识，将随机分析等理论方法与计算力学相结合去预测材料的宏观性质和本构关系，对混凝土试件的宏观响应进行计算仿真[43]。以下从试验方法、理论模型、数值模拟3个方面梳理水泥混凝土细观力学相关成果与进展。

3.1 试验方法

3.1.1 细观材料参数

刘光廷等[44]给出了粗骨料、水泥浆体及其结合面的抗拉强度、弹性模量等统计参数。Van Mier[45]给出了混凝土三相组成材料的力学特性试验资料，系统地讨论了混凝土单轴压、单轴拉，剪切（Ⅱ、Ⅲ及混合型）微裂缝产生、扩展过程和细观力学机制。吴科如等人[46]设计了4种结合类型，分别测定了大理石粗骨料与水泥浆体结合面的劈拉强度和断裂能，并讨论了增强硬化水泥浆体-粗骨料界面结合力对混凝土断裂能的影响。Caliskan[47]采用棱柱体推出试验对混凝土黏结界面的抗剪强度进行研究。对于界面的刚度问题，一般采用显微硬度法[48]，先将试件表面抛光，然后施加荷载，测试压痕的尺寸，从而根据压头形状计算受压区的平均应力。Rao等[49]根据双边切口轴拉断裂试验得到界面的断裂韧度比砂浆和骨料显著低的结论，而Alexander等[50]的试验结果表明集料和浆体界面的断裂韧性及断裂能未必比净浆低。

3.1.2 观测手段

近年来，光学显微镜法、电子显微镜法、声发射法、超声波法、红外线检测法、数字图像关联术（DIC）、CT扫描等技术均已被应用于观测混凝土在加载过程中微裂纹的萌生、扩展和贯通，以及裂纹的发生次数和空间定位，实现对混凝土材料内部结构的变化进行直接或间接的观测。其中，CT技术可以无损地检测材料内部结构信息并且具有较高的分辨率，在岩石、混凝土损伤断裂行为分析中得到了广泛应用。Morgan等[51]首次运用医用CT对混凝土小试件进行扫描，获得了清晰的混凝土骨料、砂浆、裂纹的断面图像。丁卫华等人[52]尝试基于X射线CT测量岩石内部裂纹宽度，根据岩石变形破坏的细观机制，分析岩石密度损伤与体应变的关系，再基于X射线密度损伤增量公式，推导了岩石体应变公式，得到了岩石内部裂纹宽度的普适性计算公式。进一步，基于CT动载试验装置对混凝土动态加载过程中裂纹演化过程进行了准实时观测[53]。党发宁、赵亮等人[54-55]提出了基于破损演化理论对混凝土CT图像的定量分析方法，能够实现对骨料、砂浆、裂纹及孔洞的分区描述和量度。路鑫林[56]指出混凝土强度峰值前裂纹萌生和扩展信息微弱，常规的CT图像增强方法识别细观裂纹的效果均不理想。而通过混凝土骨料几何形状匹配算法求解混凝土内部位移场和应变场，利用应变局部化带预测未来裂纹可能出现位置和形状，为研究定量描述混凝土细观损伤以及应变场局部化过程提供了新途径。

3.2 细观力学模型与本构关系

3.2.1 细观力学模型

Zaitsev（1977）[57]和 Wittmann（1983）[58]将混凝土看作非均质复合材料，在细观层次上研究了混凝土的结构、力学特性和裂缝扩展过程。随着计算机技术的快速发展，在细观层次上利用数值模拟方法对混凝土宏观力学特性及其损伤破坏过程进行研究得到迅速应用。自Roelfstra等人（1985）[59]首先提出“数值混凝土（numerical concrete）”的概念以来，根据对混凝土细观结构的认识，国内外研究者发展提出了很多细观力学模型。最典型的有格构模型（Lattice model）、随机粒子模型（Random particle model）、Mohamed等人提出的随机骨料模型（Random aggregate model）以及王宗敏、唐春安等人提出的随机力学特性模型等[60-61]。这些细观力学分析模型均认为混凝土是由骨料颗粒、砂浆基质及黏结界面等多相介质组成的复合材料，以材料空间分布的非均匀性来体现混凝土材料的非线性。首先按一定的规律或算法将试件划分为不同的单元，即骨料单元、砂浆单元和界面单元，再对不同的单元分别赋予不同的材料力学特性，并且遵循相应的本构关系，最后利用数值方法计算模拟混凝土试件的裂缝产生、扩展过程及破坏形态，直观地反映出试件的损伤断裂破坏机理。

3.2.2 本构关系

断裂本构方面，Kaplan（1961）[62]首次将线弹性断裂力学的概念应用到混凝土，进行了混凝土断裂韧度试验。此后，国内外进行了各种断裂模式（包括拉裂模式、剪切模式和撕裂模式）的试验研究以及断裂韧度的测试，积累了大量的测试资料，提出了一系列的应力强度因子计算方法和经验断裂判据。由于线弹性断裂力学忽略了混凝土的细观非均匀性，假设混凝土断裂由单一裂纹扩展导致，不能很好地吻合实际破坏现象。结合有限元数值模拟方法，人们提出了许多宏观断裂模型来模拟混凝土断裂过程的非线性，如采用分离裂缝模型（discrete crack model）和弥散裂缝模型（Smeared crack model）来模拟混凝土受拉开裂后所形成的裂缝。在此基础上，又发展出双参数模型、虚拟裂缝模型、裂缝带模型、等效裂缝模型等[63]。

损伤本构方面，损伤力学能够弥补断裂力学无法分析宏观裂纹出现以前材料行为的不足，在连续介质力学和热力学的基础上用固体力学方法研究材料宏观力学性能的演化直至破坏全过程。现有损伤力学研究可以分为研究损伤后果的宏观唯象学模型和描述损伤过程物理力学本质的细观损伤模型。而从反映材料损伤特征的完备性方面考察，则可以分为确定性损伤力学模型（非完备模型）与随机损伤力学模型（有限完备模型）[63]。

损伤与断裂本构模型的统一，实际上，在材料的疲劳破坏过程中，损伤与开裂不是绝对独立存在的，而是相互发展相互促进，损伤的逐步累积导致开裂，而且开裂的过程中依然伴随着损伤，裂缝的产生也会导致损伤累积的速度明显加快。金光来（2015）[64]将沥青混凝土疲劳破坏划分为3个阶段：微观裂纹形成阶段、宏观裂纹形成阶段、宏观裂纹扩展阶段。微观裂纹形成阶段即为通常所说的疲劳损伤累积阶段，该阶段中的材料本构关系由疲劳损伤演化模型和含损伤本构来表征；当疲劳损伤达到临界值时，宏观裂纹成核，危险点处附近即将产生宏观裂纹，但不会立刻产生，结构进入宏观裂纹形成阶段；该阶段内结构其他位置处的疲劳损伤仍在不断累积，同时材料的强度不断衰变，如果当前应力达到强度水平，材料进入损伤累积与裂纹形成阶段，该阶段由虚拟裂缝模型的开裂机制控制。宏观裂纹形成之后，将会在外力的驱动下连续不断地发展，即结构进入宏观裂纹扩展阶段，该阶段的内部机理与材料本构关系与上一阶段相同。

3.3 数值模型与求解方法

3.3.1 细观非匀质模型构建方法

主要有3类：基于随机场（如Weibull分布）定义实现材料宏观力学参数在空间上的随机分布[65]；基于扫描技术如X射线断层扫描技术等，对混凝土进行数字图像处理，以实现对真实细观结构的表征[66]；基于骨料粒径、形状、体积分数及其分布规律，应用数值方法生成混凝土随机骨料的细观结构[67]。上述3种模型在几何模型生成、网格划分数量和难易程度、计算效率及计算精度方面各有差异。

3.3.2 数值模型求解方法

对于材料损伤演化的模拟通过有限元进行求解已经非常成熟，对于断裂过程的求解一般有基于节点松绑（debond）的技术[包括虚拟裂纹闭合技术（VCCT）]、内聚单元（cohesive）法以及扩展有限元法（XFEM）。其中，扩展有限元法基于单位分解法及水平集理论对常规有限元法进行扩展，采用独立于网格剖分的思想解决有限元中的裂纹扩展问题，在保留传统有限元所有优点的同时，并不需要对结构内部存在的裂纹等缺陷进行网格划分，使得在进行非连续性结构（比如裂纹扩展）的演化计算时无须网格重剖分也可以顺利计算，是迄今为止求解不连续问题最新最有效的数值方法。

4 半刚性基层微裂技术

为了解决半刚性基层路面开裂问题，国内外研究人员提出了一系列技术方案，如：采用骨架密实结构提高抗裂能力；设置土工织物、应力吸收层，采用倒装结构等延缓裂缝扩展；减少水泥剂量、采用掺合料替代水泥、膨胀补偿等降低收缩系数；掺入纤维提高韧性；采用重型压实和振动搅拌提高强度；以及预锯缝释放收缩应力等方案，但仍然无法完全消除半刚性基层的长宽温缩裂缝和板块化断裂引发的板块间错台。与混凝土相比，水泥稳定碎石内部结构复杂性更甚，因而降低其细观不均匀性水平极其困难。近年来，国内外技术人员提出了半刚性基层预裂/微裂（Precracking/Microcracking）技术，按照实现原理，可以区分为碾压微裂技术和内生微裂技术两类。

4.1 碾压微裂技术

半刚性基层碾压微裂技术最早由奥地利工程师Litzka 和 Hasleshne（1995）[68]提出并开展工程应用，后被德国、法国以及英美等国引进并加以改善。实施方法为在基层养护初期（通常为24～72 h），使用振动压路机多次（5次效果最佳）碾压水泥稳定碎石基层使之形成细如头发丝的网状裂缝。现场检测与观察发现，微裂使基层材料成功避免了宽大裂缝的形成与发展，且沥青面层未出现反射裂缝，同时弯沉研究发现基层微裂后对路面结构后期模量的影响并不显著。Brandl（1999）[69]在奥地利通往匈牙利的道路上采用了多种减少路面反射裂缝的措施，认为基层微裂技术效果最佳。Tom Scullion 和 Stephen Sebesta（2002、2004）[70-71]提出了微裂降低收缩开裂的机制：微裂能减少开裂的总量和裂缝的宽度，预防宽大的危害性裂缝形成，并将其应用于美国德克萨斯州1/4的水泥稳定类基层中，取得了良好的技术和经济效果。

国内关于碾压微裂技术的研究工作开展较晚，刘敬辉（2009）[72-73]最早对半刚性基层碾压微裂的关键控制指标和检测方法进行了探讨、对基层单宽裂缝和网状细裂缝模型沥青混凝土路面在车辆荷载作用下的力学响应进行了数值模拟，指出微裂技术能够有效减少反射裂缝。姜慧辉（2010）[74]系统梳理了碾压微裂技术在国外的发展情况。田波等人（2016）[75]分析了碾压微裂技术在基层快速修复中的可行性。张静等人（2017）[76]提出了微裂技术的3点关键问题：微裂缝的愈合特性、微裂程度的确定方法、微裂程度与愈合程度之间的关系。并通过室内试验和现场验证指出在不影响材料后期强度恢复的基础上，同时考虑能够最大程度释放材料收缩应力，微裂技术宜在水泥稳定碎石基层施工完成后养生2 d后进行，微裂程度以抗压回弹模量下降40%为最佳。马士宾（2019）[77]进一步研究指出微裂作用可有效降低水泥粉煤灰稳定碎石的早期干缩应力和早期温缩系数。从国内外相关研究成果来看碾压微裂的控制难点在于碾压时机的把握、碾压遍数的把握和碾压效果的实时监测，国外主要应用数据来源于低交通量的道路，国内也尚未在高速公路中开展相关应用。碾压微裂技术从微裂纹形成机制、服役过程中裂纹扩展机制、抗冻融性能、劣化机制等方面还需要系统、深入的研究。

4.2 内生微裂技术

由于碾压微裂技术需要在半刚性基层养生期进行，施工工序较为复杂，而且碾压遍数依赖经验，易出现微裂不足和过度微裂等问题，导致微裂效果无法实现或基层初始强度损失过大。因此，权磊等人（2020）[78]首次在半刚性基层中尝试了内生微裂技术，即通过粗骨料表面涂层弱化骨料-砂浆界面黏结强度，由此将砂浆相的收缩随机分散在骨料体系之间，避免传统半刚性基层中裂纹会扩展连通形成长宽裂缝的问题；界面弱化对水泥稳定碎石承载力的降低则通过骨料与增强砂浆形成内摩阻力更强的骨架嵌挤结构予以补偿，界面弱化的水泥稳定碎石在宏观上仍表现为无宽裂缝的整体性特征（原理如图2所示）。权磊等人基于理论分析和室内试验研发了水泥稳定碎石用微裂剂[79]，对比了不同微裂剂掺量下水泥稳定碎石的收缩特性和断裂特性，在山西长临高速和内蒙古经乌高速开展了工程应用，提出了微裂剂用量的确定方法和拌合站添加方法，基层裂缝观测数据表明内掺微裂剂能够有效控制长宽裂缝的出现，实现预期微裂效果。

图2 水泥稳定碎石内生微裂思路

5 结语

a）长期以来，道路工作者尝试从各种角度（骨架密实结构、重型压实、膨胀补偿、振动搅拌等）提高水泥稳定碎石的自身抗力以满足荷载与环境作用的要求。但从混凝土材料角度，水泥稳定碎石的水泥用量较少（5%左右）、砂浆水灰比较大（1.0左右）、骨料强度和粒型较差，经碾压形成的水泥稳定碎石强度、模量、收缩系数等参数处于较为复杂的组合状态，颗粒间由于大量弱黏结以及初始缺陷的存在导致水泥稳定碎石在细观尺度上的不均匀性非常显著。

b）通过材料和施工工艺对均质性的改善幅度远远低于其自身不均匀性，叠加下卧层不均匀支撑，水泥稳定碎石基层在荷载长期作用下的板块化断裂不可避免；与此同时，传统水泥稳定碎石骨料-砂浆界面缺陷导致的弱黏结又不够薄弱以使其能够在温缩干缩过程中实现随机开裂，水泥稳定碎石基层的板体性在一定程度上得以保留而容易形成长宽贯通裂缝。

c）半刚性基层的开裂既然不可避免，通过微裂技术实现收缩应力的弥散释放则能够最大程度发挥半刚性基层的承载力、削弱应力集中现象，进而控制反射裂缝、延长半刚性基层沥青路面服役寿命。

d）碾压微裂和内生微裂还需进一步对水泥稳定碎石基层裂纹成核、扩展、连通机制进行研究，提出水泥稳定碎石基层裂纹跨尺度演化的观测与表征方法，揭示细观不均匀性和微裂纹特征与破坏模式的内在关系，建立微裂程度控制的理论依据，提出可靠的试验方法和指标体系评价微裂化水泥稳定碎石的力学行为，探索有效的数值建模方法和计算结果统计分析方法指导这一新型工艺的设计与应用。

e）由于开裂行为的复杂性和不确定性，对微裂化水泥稳定碎石基层服役行为的分析需要深入到细观尺度，借鉴水泥基材料损伤断裂的细观力学相关成果成为可行的方向之一。