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【摘 要】对于一般等级道路，大多数国家会将水泥稳定材料半刚性基层作为路面基层主要结构，其有刚度及强度较高、水稳性较好、平整度好、抗冲刷及抗车辙能力强等优点。同时，作为半刚性基层，其也存在着容易出现裂缝的显著缺点，反射裂缝就是其中最常见的破坏形式之一。本文结合非洲某公路改扩建工程的施工实际情况及实验数据，对反射裂缝产生的原因进行分析，探究反射裂缝对路面结构的影响，并从裂缝产生的原因出发，提出几点裂缝控制措施及改善措施。
概述
某公路工程位于某非洲国家中部省份，整个项目标段位于丘陵地带，地势起伏大，多红壤。该标段采用水泥稳定碎石基层设计，基层厚度20cm，水泥设计用量3%～5%，实际施工用量3%。混合料级配符合规范要求，塑性指数为3%～5%，采用厂拌法、摊铺机单幅摊铺、压路机碾压、提浆、最后养生的施工工艺。面层方案采用5cm厚AC-13细粒式沥青混凝土。面层施工完成后2个月内陆续发现零星分布出现横向裂缝的区域，区域分布无明显规律，裂缝缝宽1～3mm左右，长度不超过半幅，单区域内裂缝较密，持续监测一段时间后裂缝无继续发展趋势。经系列试验后，判断裂缝性质为水稳碎石基层反射裂缝，项目部随后对部分裂缝进行一定修补措施。
本文通过选取上述非洲地区工程案例作为实例，对水泥稳定碎石基层反射裂缝的产生原因及造成的影响进行初步分析。通过实验结果，发现裂缝出现初期对路面结构并不会带来过大的负面影响，但由于其他负面效应影响，如果放任反射裂缝发展，将会对面层及基层造成结构性影响，大幅降低路基承载力，缩短使用寿命。在一定程度上限制了水泥稳定半刚性基层结构的推广及应用。因此探究反射裂缝的控制技术，并寻求有效的面层改善措施，对实际施工质量保障、推广水稳碎石基层应用有较积极意义。
1水泥稳定碎石基层反射裂缝的形成过程
1.1 主要开裂原理
根据大量的实验研究及调研，目前业界普遍认为水泥稳定碎石基层裂缝一般来源于干缩及温缩两大原因。
其中，干缩性裂缝主要产生于水泥稳定碎石压实成型的早期，经实验测试，水泥稳定碎石试件的干缩应变基本在压式成型的一个月之内就会达到峰值。由于水泥稳定碎石基层在混合料拌和、养护及使用等过程中的水分蒸发及水泥水化作用，引发了混合料体积一定程度上的收缩，进而出现了超出混合料承受范围的弯曲拉伸应力。在上述过程中，水泥的水化热会加速混合料中水分蒸发的过程，随着混合料中自由水逐渐蒸发减少，空隙和毛细管孔中的水不断散失，在毛细管张力作用下使得管孔径变细，引起基层混合料体积在一定程度趋于减小而收缩，也就是说，无论是水泥水化亦或是水分蒸发过程本身，都会导致已胶结的混合料的体积减少，而压实成型早期的水泥稳定碎石混合料并不支持其自身收缩弯曲时的拉应力，因此在水泥稳定碎石基层的截面中出现了裂缝。
相较之下，温缩性裂缝的形成原理更为直接，即水泥稳定碎石基层混合料本身及其内部各矿物颗粒组成的固相、液相及气相体产生热胀冷缩从而引发裂缝。基层混合料孔隙中充盈着自由水、毛细水、结晶水与气体，故颗粒间的间距将受液体及气体由于热胀冷缩带来的影响。环境温度高时，颗粒间的间距由于气体与液体的扩张力增大，基层将产生内拱;环境温度低时，颗粒间结构应力由于气体与液体体积收缩而减小，超过临界值时便会产生裂缝。
本案例公路工程位于非洲南部国家，项目所处地段属热带草原气候，每年干湿两季分明，气候温和，年平均降雨量1180mm，日平均气温在24至29摄氏度之间。根据项目部记录，项目地段内全年气温基本无太大变化，工期内记录日间最高温度为32摄氏度，日间最低温度为27.8摄氏度，昼夜最大温差为6.1摄氏度。因此考虑由于温缩而产生的裂缝是有限的，建议同类型项目将反射裂缝产生的原因更多聚焦于干缩性裂缝上。
项目水泥稳定碎石基层施工时间为当年7月至12月，该时间段属干季末至雨季中期，气温无大幅度变化，但自然天气经历较大变动，由晴至雨，月平均降雨量由7月的16mm，一路攀升至11月的182mm。在非洲国家特征显著的强烈日间紫外线，加上基层施工过程中为了增加基层压实度与抗水性而采用的洒水提浆工艺的复杂作用下，水泥稳定碎石基层混合料经历了从干燥到饱水状态、从饱水状态到干燥、再从干燥到饱水状态的循环过程，在过程中混合料中的水分也在经历反复的蒸发到补充、再到蒸发、再被补充的状态，如此循环往复后，加速了水泥的水化过程，水泥的水化及混合料中水蒸发的过程都在使水泥碎石混合料产生收缩弯曲，反复的收缩弯曲必然会使压实成型早期的水稳基层产生严重的拉裂现象，最严重的地方则演变为裂缝。
1.2 影响开裂的因素
从水泥稳定碎石基层的主要开裂机理出发，得知影响水稳基层裂缝产生的因素即为影响基层混合料干缩程度和温缩程度的因素，归结起来主要有以下几个方面：
1.2.1 水泥穩定碎石的级配
通过大量实验研究探寻水泥稳定碎石基层混合料的级配对干缩变形特性的影响，可得知在失水率相同的情况下，偏细级配混合料的干缩应变与平均干缩系数较偏粗级配的更大，但当其他条件相同时，由于偏粗级配混合料的孔隙率相对较大，加速了水分蒸发的速度，偏粗级配混合料的保水率实际要差于偏细级配[1]。实际运用中应结合不同级配方案集料的抗干缩应变能力与保水能力综合考虑，选取最优方案。
1.2.2 水泥稳定碎石混合料的水泥剂量
水稳基层成型过程中，水化反应强烈，而混合料中结合水的蒸发，将加快水泥水化反应，加剧混合料胶结产物的收缩。在一定范围内，水泥剂量越大，成型的水稳基层的强度及刚性就越大，但成型过程中水化反应就越强烈，引起混合料的干缩应变增大，从而导致基层开裂。
1.2.3 施工工艺及养护工艺
主要表现为施工工艺及养护过程中对水稳基层失水程度的控制。水稳基层压实成型后，若上部表面失水过多，将会造成基层表面干缩性裂缝，严重时将波及基层内部结构。同时水稳基层完成养生后是否铺设封层也会影响干缩性裂缝的出现。 1.2.4 含水量
基层混合料拌和过程中用水量的不精确，导致每一锅混合料水灰比不一致，混合料存在性能上的不稳定，将导致基层强度存在差异，增大裂缝产生的机率。此外，水泥稳定碎石基层施工过程中由于运输、摊铺、碾压等工序的质量、工效等的偏差，加上在高温作用下，集料含水量更难保持在最佳含水量附近，混合料过早地失水是导致开裂的主要原因之一。
2裂缝造成的病害
本案例公路工程在发现路面出现反射裂缝后，立即进行路面调查及测试，在研究裂缝成因的同时，也重点关注反射裂缝对整个公路质量带来的影响，寻求恰当的处理措施。为量化反射裂缝对路面结构及质量带来的影响，项目部进行了弯沉测试、DCP（动力锥贯入仪）测试等道路载重能力测试。
为适应当地道路工程所采用标准，弯沉测试中项目部主要采用落锤式弯沉仪（Falling Weight Deflectometer，简称FWD）测定路面的动态弯沉，其测试精度远高于贝克曼梁法，且两种方法存在着良好的相关性。测试结果显示，95%以上路段的最大弯沉值（D1）低于参考值，参考值依据质量最优路段反向分析获得的结果定义，仅在终点路段3至4公里的路段中取得了偏高的最大弯沉值，并证实了在各路段均看到了基层的胶结作用。需要注意的是，在最受关注的出现反射裂缝的段落，其测得的最大弯沉值并未高于平均水平。
DCP测试按照每1000m的间隔在该公路上进行，该测试主要是为确定标准杆的穿透深度与贯入数之间的联系，结果用DN（毫米/贯入数）表示。DN是通过测量标准杆在用锤击五次后达到的深度来确定的，直到达到测试区域的最大深度或不可穿透的深度。测试结果显示，90%以上路段的初试贯入DN值在2.5以下，并随着贯入次数的增加而递减，最终DN值趋于1以下，最终因水稳基层的胶结而难以推进继续贯入。
在 DCP 测试中获得的 DN 值与几个岩土工程参数息息相关。CBR指数是其中比较重要的用于研究构成道路路基的材料的参数，对研究公路支撑能力有重要意义，下列公式显示了 CBR 与DN之间的关系[2]，该方程适用于除塑性粘性土之外的所有土壤。
CBR=292*（DN-1.12）
结果已测得的DN值转换后的CBR指数显示，92.3%以上路段原位CBR代表值均在95%以上，且所有测试点位CBR数值均高于设计要求（80%）。DCP测试证实该道路90%以上的水稳基层存在胶结，且经对比，DN值较高的点位与裂缝出现的区域并不存在吻合的关系。
尽管目前的实验证明路面的结构及强度暂时不受水稳基层反射裂缝的影响，但如果出现的裂缝不及时处理，裂缝内会渗透进入雨水导致自由水充满基层裂缝缝隙和沥青混凝土面层中，在车辆荷载的反复作用下沥青面层会被剥离，路面会变得碎裂、松散，同时基层的细集料形成泥浆被挤出路面，造成沥青混凝土路面破损，将对工程的质量、形象带来极为严重的影响。
3反射裂缝的控制
尽管实验证明水稳碎石基层反射裂缝并不会对道路工程的强度及结构带来直接的影响，但反射裂缝的产生对沥青路面的视觉效果带来的直接破坏，加之若处置不当其后续对路面结构带来的种种隐患，因此降低反射裂缝的影响，使其减少或不发生，对确保路面使用功能及延长使用寿命有重要意义。对应水稳基层开裂的几点因素，总结了以下几点控制措施。
3.1 严控集料级配
水泥稳定碎石基层的干缩特性，受其混合料的级配类型及其细集料的相对含量的重要影响，综合不同级配方案集料的抗干缩应变能力与保水能力的考虑，应优先选取骨架密实型级配方案，同时为提高抗干缩应变能力，建议适当对细集料的含量进行降低。
3.2严格控制水泥剂量
根据大量实验数据及设计指导，水稳碎石基层的水泥剂量在4%至6%时强度基本符合要求，且相对收缩量最小。此外，在满足上述剂量范围的情况下，还应控制基层强度，在下限满足设计要求的情况下，其强度上限以不高于4Mpa为佳，一次控制基层回弹模量与面层刚度相匹配，否则即使基层未产生裂缝，面层也会由于与基层的刚度差别过大，自身产生过大拉应力而导致的开裂破坏。
3.3 寻求合适的施工工艺及养生措施
为使水稳基层混合料趋于均匀，减少路面不同部位混合料性能上的不稳定，建议采用一次摊铺成型的施工方案，以此减少二次摊铺施工过程中运输、摊铺和振捣压实而导致的偏差。此外，应注意混合料在拌和过程中由于装料失误而导致的骨料不均匀现象。
水稳基层摊铺压实成型后，应及时洒水进行养生，在非洲国家进行的公路工程要特别注意这点，从而避免在高强度太阳直射下导致的高温、干燥造成基层混合料中水分過早蒸发而出现收缩应力的情况。若工程所在地区气温过高，洒水量掌握不好，洒水养生也有可能造成混合料干湿交替过于频繁、养生过程不连续，反而造成反效果，使裂缝出现的时间提前。更好的办法是通过撒布透层油进行养生，在基层碾压成型后且尚未初凝之前，通过撒布乳化沥青将基层内部水分锁住，既可以起到养生作用、防止混合料早期收缩裂缝进一步扩展，又有效增强基层和面层间的粘结。
3.4 严格控制混合料含水量，减少水分散失
含水量与基层裂缝的产生息息相关，对基层强度的控制也起到重要作用，从水泥稳定碎石基层的强度形成原理入手，可以看到其强度的形成就是由骨料与水泥经过水泥水化作用后胶结形成的、具备高强度与高承载力的硬化结构。由于水稳基层混合料在拌和、运输、摊铺、碾压等工序过程中水分将通过不同方式流失，因此建议在混合料拌和过程中对混合料含水量进行实时监测，及时对拌和用水量进行调整，考虑在非洲所实施项目所在地普遍较其他地区存在干燥、高温、紫外线强度大等特点，应保证出料时含水量较最佳含水量大，以保证在后续运输、摊铺及碾压等过程中达到最优压实效果，保证压实度并预防早期裂缝的产生。 4反射裂缝改善措施
尽管大多数情况下，施工过程中可以通过做好原材料控制、选择合理施工工艺、养护到位等方式来预防水泥稳定碎石基层的开裂，但在部分干湿差别或温差较大的地区，水稳基层出现裂缝是普遍且较难预防的。为此提出几种水稳基层裂缝的处理方法建议。
4.1 铺设面层前出现裂缝的处理
若水稳基层裂缝由于养护不及时等原因出现较早，于面层铺设之前发现，项目部可采用在裂缝处加铺玻璃纤维格栅的方式防止裂缝发展。
在铺设玻璃格栅前，将出现裂缝处基层进行彻底清洁，保证无水渍、砂石、淤泥等杂质影响玻璃格栅与基层的结合，并顺着裂缝位置开凿出适合嵌入格栅位置的凹槽。在凹槽中灌入对应的石油热沥青，按照南部非洲公路和桥梁规范（SATCC）第4907章第iii条，可对不宽于3mm的裂缝灌注乳化沥青。待热沥青凝结，方可铺设玻璃格栅。通过加铺玻璃纤维格栅，可有效阻止水稳基层裂缝进一步发展，有效预防铺设沥青面层后反射裂缝的出现。
4.2 铺设面层后出现反射裂缝的处理
如因种种原因，项目在铺设沥青混凝土面层过程中或完成面层铺设后，于沥青路面中发现反射裂缝，首先应做好准确的监测，确认基层裂缝无继续发展趋势。其次必须采取措施对裂缝进行有效封闭，在使裂缝保持密封时，可考虑使用沥青复原剂CAP-70。再次强调必须确保裂缝保持封闭，否则将导致路面上的水渗漏，出现第2节中所提到的严重后果。
在做好裂缝检测并保证已对基层裂缝做好有效封闭的情况下，可继续考虑使用若干种封层措施对沥青路面进行养护及修复，目前在非洲各国所实施项目中，下述几种方式较为常用，其有效性也通过大量实践得到验证：
●开普封层（Cape Seal，AASHTO M20 e DNIT 035/2018）
●双层石屑封层（Double Chip Seal）或双层表面处治（AASHTO M226 and DNIT 147/2012）
●雾封层（Fog Seal）
●稀浆封层（Slurry Seal，ASTM D3910-15）
上述若干种方案原理基本要点都在于合理利用改性乳化沥青、道路处治剂等乳剂型或油剂型材料，运用材料较大的流动性，渗入到骨料孔隙及裂缝中，利用其较强的粘附性及密封性，使沥青路面恢复粘附力，同时填补裂缝与孔隙，防止路表自由水继续下渗，提升沥青路面防水能力及抗老化能力，避免由水浸、动水冲刷等造成的面层剥落、唧浆、坑槽等病害，达到保护路面结构、延长使用寿命的目的。
上述几种方案既可以进行对道路工程的常规养护，也可以对出现反射裂缝的路段进行修复，在非洲国家所实施工程中有较多成功案例。受高温天气、干湿交替等显著气候特征影响，部分非洲地區采用水泥稳定半刚性基层方案的项目较容易出现反射裂缝，加上货车运输仍是目前非洲大陆普遍的货运方式，各主干道在货车重载下更加速了裂缝的产生。使用开普封层等封层修复方案，可在短时间内对裂缝完成灌缝封闭，对未开裂之处加强闭水效果、提前预防，其次能够起到翻新路面、恢复其原有整洁的亚光黑色外观效果，对裂缝引发的不良外观直接覆盖，提升项目整体形象。其优异性能、持久耐用性与较高的经济性获得了众多业主及承包商的认可。
5结论
本文所举案例项目采用水泥稳定碎石基层作为项目基层形式，其凭借着一系列优点，目前非洲国家道路工程中应用广泛，但同时反射裂缝作为该种基层结构形式的一种通病，一定程度上限制了该种基层形式的运用。本文通过实际工程经验整理出反射裂缝初期形成的各影响因素，为合理提出减少水泥稳定材料基层反射裂缝相应措施提供依据，并给出一定的修补措施建议，希望对水泥稳定碎石基层结构的推广应用带来一定帮助。
参考文献：
[1]孙兆辉，许志鸿，王铁斌，曹卫东.水泥稳定碎石基层材料干缩及影响因素分析[J].建筑材料学报，2006（04）.
[2]Webster，S. L.;Grau，R. H.;William，T. P.（1992）. Description and Application of dual Mass Dynamic Cone Penetrometer，Report GL-92-3. Washington，DC：US Army Corps of Engineers.
概述
某公路工程位于某非洲国家中部省份，整个项目标段位于丘陵地带，地势起伏大，多红壤。该标段采用水泥稳定碎石基层设计，基层厚度20cm，水泥设计用量3%～5%，实际施工用量3%。混合料级配符合规范要求，塑性指数为3%～5%，采用厂拌法、摊铺机单幅摊铺、压路机碾压、提浆、最后养生的施工工艺。面层方案采用5cm厚AC-13细粒式沥青混凝土。面层施工完成后2个月内陆续发现零星分布出现横向裂缝的区域，区域分布无明显规律，裂缝缝宽1～3mm左右，长度不超过半幅，单区域内裂缝较密，持续监测一段时间后裂缝无继续发展趋势。经系列试验后，判断裂缝性质为水稳碎石基层反射裂缝，项目部随后对部分裂缝进行一定修补措施。
本文通过选取上述非洲地区工程案例作为实例，对水泥稳定碎石基层反射裂缝的产生原因及造成的影响进行初步分析。通过实验结果，发现裂缝出现初期对路面结构并不会带来过大的负面影响，但由于其他负面效应影响，如果放任反射裂缝发展，将会对面层及基层造成结构性影响，大幅降低路基承载力，缩短使用寿命。在一定程度上限制了水泥稳定半刚性基层结构的推广及应用。因此探究反射裂缝的控制技术，并寻求有效的面层改善措施，对实际施工质量保障、推广水稳碎石基层应用有较积极意义。
1水泥稳定碎石基层反射裂缝的形成过程
1.1 主要开裂原理
根据大量的实验研究及调研，目前业界普遍认为水泥稳定碎石基层裂缝一般来源于干缩及温缩两大原因。
其中，干缩性裂缝主要产生于水泥稳定碎石压实成型的早期，经实验测试，水泥稳定碎石试件的干缩应变基本在压式成型的一个月之内就会达到峰值。由于水泥稳定碎石基层在混合料拌和、养护及使用等过程中的水分蒸发及水泥水化作用，引发了混合料体积一定程度上的收缩，进而出现了超出混合料承受范围的弯曲拉伸应力。在上述过程中，水泥的水化热会加速混合料中水分蒸发的过程，随着混合料中自由水逐渐蒸发减少，空隙和毛细管孔中的水不断散失，在毛细管张力作用下使得管孔径变细，引起基层混合料体积在一定程度趋于减小而收缩，也就是说，无论是水泥水化亦或是水分蒸发过程本身，都会导致已胶结的混合料的体积减少，而压实成型早期的水泥稳定碎石混合料并不支持其自身收缩弯曲时的拉应力，因此在水泥稳定碎石基层的截面中出现了裂缝。
相较之下，温缩性裂缝的形成原理更为直接，即水泥稳定碎石基层混合料本身及其内部各矿物颗粒组成的固相、液相及气相体产生热胀冷缩从而引发裂缝。基层混合料孔隙中充盈着自由水、毛细水、结晶水与气体，故颗粒间的间距将受液体及气体由于热胀冷缩带来的影响。环境温度高时，颗粒间的间距由于气体与液体的扩张力增大，基层将产生内拱;环境温度低时，颗粒间结构应力由于气体与液体体积收缩而减小，超过临界值时便会产生裂缝。
本案例公路工程位于非洲南部国家，项目所处地段属热带草原气候，每年干湿两季分明，气候温和，年平均降雨量1180mm，日平均气温在24至29摄氏度之间。根据项目部记录，项目地段内全年气温基本无太大变化，工期内记录日间最高温度为32摄氏度，日间最低温度为27.8摄氏度，昼夜最大温差为6.1摄氏度。因此考虑由于温缩而产生的裂缝是有限的，建议同类型项目将反射裂缝产生的原因更多聚焦于干缩性裂缝上。
项目水泥稳定碎石基层施工时间为当年7月至12月，该时间段属干季末至雨季中期，气温无大幅度变化，但自然天气经历较大变动，由晴至雨，月平均降雨量由7月的16mm，一路攀升至11月的182mm。在非洲国家特征显著的强烈日间紫外线，加上基层施工过程中为了增加基层压实度与抗水性而采用的洒水提浆工艺的复杂作用下，水泥稳定碎石基层混合料经历了从干燥到饱水状态、从饱水状态到干燥、再从干燥到饱水状态的循环过程，在过程中混合料中的水分也在经历反复的蒸发到补充、再到蒸发、再被补充的状态，如此循环往复后，加速了水泥的水化过程，水泥的水化及混合料中水蒸发的过程都在使水泥碎石混合料产生收缩弯曲，反复的收缩弯曲必然会使压实成型早期的水稳基层产生严重的拉裂现象，最严重的地方则演变为裂缝。
1.2 影响开裂的因素
从水泥稳定碎石基层的主要开裂机理出发，得知影响水稳基层裂缝产生的因素即为影响基层混合料干缩程度和温缩程度的因素，归结起来主要有以下几个方面：
1.2.1 水泥穩定碎石的级配
通过大量实验研究探寻水泥稳定碎石基层混合料的级配对干缩变形特性的影响，可得知在失水率相同的情况下，偏细级配混合料的干缩应变与平均干缩系数较偏粗级配的更大，但当其他条件相同时，由于偏粗级配混合料的孔隙率相对较大，加速了水分蒸发的速度，偏粗级配混合料的保水率实际要差于偏细级配[1]。实际运用中应结合不同级配方案集料的抗干缩应变能力与保水能力综合考虑，选取最优方案。
1.2.2 水泥稳定碎石混合料的水泥剂量
水稳基层成型过程中，水化反应强烈，而混合料中结合水的蒸发，将加快水泥水化反应，加剧混合料胶结产物的收缩。在一定范围内，水泥剂量越大，成型的水稳基层的强度及刚性就越大，但成型过程中水化反应就越强烈，引起混合料的干缩应变增大，从而导致基层开裂。
1.2.3 施工工艺及养护工艺
主要表现为施工工艺及养护过程中对水稳基层失水程度的控制。水稳基层压实成型后，若上部表面失水过多，将会造成基层表面干缩性裂缝，严重时将波及基层内部结构。同时水稳基层完成养生后是否铺设封层也会影响干缩性裂缝的出现。 1.2.4 含水量
基层混合料拌和过程中用水量的不精确，导致每一锅混合料水灰比不一致，混合料存在性能上的不稳定，将导致基层强度存在差异，增大裂缝产生的机率。此外，水泥稳定碎石基层施工过程中由于运输、摊铺、碾压等工序的质量、工效等的偏差，加上在高温作用下，集料含水量更难保持在最佳含水量附近，混合料过早地失水是导致开裂的主要原因之一。
2裂缝造成的病害
本案例公路工程在发现路面出现反射裂缝后，立即进行路面调查及测试，在研究裂缝成因的同时，也重点关注反射裂缝对整个公路质量带来的影响，寻求恰当的处理措施。为量化反射裂缝对路面结构及质量带来的影响，项目部进行了弯沉测试、DCP（动力锥贯入仪）测试等道路载重能力测试。
为适应当地道路工程所采用标准，弯沉测试中项目部主要采用落锤式弯沉仪（Falling Weight Deflectometer，简称FWD）测定路面的动态弯沉，其测试精度远高于贝克曼梁法，且两种方法存在着良好的相关性。测试结果显示，95%以上路段的最大弯沉值（D1）低于参考值，参考值依据质量最优路段反向分析获得的结果定义，仅在终点路段3至4公里的路段中取得了偏高的最大弯沉值，并证实了在各路段均看到了基层的胶结作用。需要注意的是，在最受关注的出现反射裂缝的段落，其测得的最大弯沉值并未高于平均水平。
DCP测试按照每1000m的间隔在该公路上进行，该测试主要是为确定标准杆的穿透深度与贯入数之间的联系，结果用DN（毫米/贯入数）表示。DN是通过测量标准杆在用锤击五次后达到的深度来确定的，直到达到测试区域的最大深度或不可穿透的深度。测试结果显示，90%以上路段的初试贯入DN值在2.5以下，并随着贯入次数的增加而递减，最终DN值趋于1以下，最终因水稳基层的胶结而难以推进继续贯入。
在 DCP 测试中获得的 DN 值与几个岩土工程参数息息相关。CBR指数是其中比较重要的用于研究构成道路路基的材料的参数，对研究公路支撑能力有重要意义，下列公式显示了 CBR 与DN之间的关系[2]，该方程适用于除塑性粘性土之外的所有土壤。
CBR=292*（DN-1.12）
结果已测得的DN值转换后的CBR指数显示，92.3%以上路段原位CBR代表值均在95%以上，且所有测试点位CBR数值均高于设计要求（80%）。DCP测试证实该道路90%以上的水稳基层存在胶结，且经对比，DN值较高的点位与裂缝出现的区域并不存在吻合的关系。
尽管目前的实验证明路面的结构及强度暂时不受水稳基层反射裂缝的影响，但如果出现的裂缝不及时处理，裂缝内会渗透进入雨水导致自由水充满基层裂缝缝隙和沥青混凝土面层中，在车辆荷载的反复作用下沥青面层会被剥离，路面会变得碎裂、松散，同时基层的细集料形成泥浆被挤出路面，造成沥青混凝土路面破损，将对工程的质量、形象带来极为严重的影响。
3反射裂缝的控制
尽管实验证明水稳碎石基层反射裂缝并不会对道路工程的强度及结构带来直接的影响，但反射裂缝的产生对沥青路面的视觉效果带来的直接破坏，加之若处置不当其后续对路面结构带来的种种隐患，因此降低反射裂缝的影响，使其减少或不发生，对确保路面使用功能及延长使用寿命有重要意义。对应水稳基层开裂的几点因素，总结了以下几点控制措施。
3.1 严控集料级配
水泥稳定碎石基层的干缩特性，受其混合料的级配类型及其细集料的相对含量的重要影响，综合不同级配方案集料的抗干缩应变能力与保水能力的考虑，应优先选取骨架密实型级配方案，同时为提高抗干缩应变能力，建议适当对细集料的含量进行降低。
3.2严格控制水泥剂量
根据大量实验数据及设计指导，水稳碎石基层的水泥剂量在4%至6%时强度基本符合要求，且相对收缩量最小。此外，在满足上述剂量范围的情况下，还应控制基层强度，在下限满足设计要求的情况下，其强度上限以不高于4Mpa为佳，一次控制基层回弹模量与面层刚度相匹配，否则即使基层未产生裂缝，面层也会由于与基层的刚度差别过大，自身产生过大拉应力而导致的开裂破坏。
3.3 寻求合适的施工工艺及养生措施
为使水稳基层混合料趋于均匀，减少路面不同部位混合料性能上的不稳定，建议采用一次摊铺成型的施工方案，以此减少二次摊铺施工过程中运输、摊铺和振捣压实而导致的偏差。此外，应注意混合料在拌和过程中由于装料失误而导致的骨料不均匀现象。
水稳基层摊铺压实成型后，应及时洒水进行养生，在非洲国家进行的公路工程要特别注意这点，从而避免在高强度太阳直射下导致的高温、干燥造成基层混合料中水分過早蒸发而出现收缩应力的情况。若工程所在地区气温过高，洒水量掌握不好，洒水养生也有可能造成混合料干湿交替过于频繁、养生过程不连续，反而造成反效果，使裂缝出现的时间提前。更好的办法是通过撒布透层油进行养生，在基层碾压成型后且尚未初凝之前，通过撒布乳化沥青将基层内部水分锁住，既可以起到养生作用、防止混合料早期收缩裂缝进一步扩展，又有效增强基层和面层间的粘结。
3.4 严格控制混合料含水量，减少水分散失
含水量与基层裂缝的产生息息相关，对基层强度的控制也起到重要作用，从水泥稳定碎石基层的强度形成原理入手，可以看到其强度的形成就是由骨料与水泥经过水泥水化作用后胶结形成的、具备高强度与高承载力的硬化结构。由于水稳基层混合料在拌和、运输、摊铺、碾压等工序过程中水分将通过不同方式流失，因此建议在混合料拌和过程中对混合料含水量进行实时监测，及时对拌和用水量进行调整，考虑在非洲所实施项目所在地普遍较其他地区存在干燥、高温、紫外线强度大等特点，应保证出料时含水量较最佳含水量大，以保证在后续运输、摊铺及碾压等过程中达到最优压实效果，保证压实度并预防早期裂缝的产生。 4反射裂缝改善措施
尽管大多数情况下，施工过程中可以通过做好原材料控制、选择合理施工工艺、养护到位等方式来预防水泥稳定碎石基层的开裂，但在部分干湿差别或温差较大的地区，水稳基层出现裂缝是普遍且较难预防的。为此提出几种水稳基层裂缝的处理方法建议。
4.1 铺设面层前出现裂缝的处理
若水稳基层裂缝由于养护不及时等原因出现较早，于面层铺设之前发现，项目部可采用在裂缝处加铺玻璃纤维格栅的方式防止裂缝发展。
在铺设玻璃格栅前，将出现裂缝处基层进行彻底清洁，保证无水渍、砂石、淤泥等杂质影响玻璃格栅与基层的结合，并顺着裂缝位置开凿出适合嵌入格栅位置的凹槽。在凹槽中灌入对应的石油热沥青，按照南部非洲公路和桥梁规范（SATCC）第4907章第iii条，可对不宽于3mm的裂缝灌注乳化沥青。待热沥青凝结，方可铺设玻璃格栅。通过加铺玻璃纤维格栅，可有效阻止水稳基层裂缝进一步发展，有效预防铺设沥青面层后反射裂缝的出现。
4.2 铺设面层后出现反射裂缝的处理
如因种种原因，项目在铺设沥青混凝土面层过程中或完成面层铺设后，于沥青路面中发现反射裂缝，首先应做好准确的监测，确认基层裂缝无继续发展趋势。其次必须采取措施对裂缝进行有效封闭，在使裂缝保持密封时，可考虑使用沥青复原剂CAP-70。再次强调必须确保裂缝保持封闭，否则将导致路面上的水渗漏，出现第2节中所提到的严重后果。
在做好裂缝检测并保证已对基层裂缝做好有效封闭的情况下，可继续考虑使用若干种封层措施对沥青路面进行养护及修复，目前在非洲各国所实施项目中，下述几种方式较为常用，其有效性也通过大量实践得到验证：
●开普封层（Cape Seal，AASHTO M20 e DNIT 035/2018）
●双层石屑封层（Double Chip Seal）或双层表面处治（AASHTO M226 and DNIT 147/2012）
●雾封层（Fog Seal）
●稀浆封层（Slurry Seal，ASTM D3910-15）
上述若干种方案原理基本要点都在于合理利用改性乳化沥青、道路处治剂等乳剂型或油剂型材料，运用材料较大的流动性，渗入到骨料孔隙及裂缝中，利用其较强的粘附性及密封性，使沥青路面恢复粘附力，同时填补裂缝与孔隙，防止路表自由水继续下渗，提升沥青路面防水能力及抗老化能力，避免由水浸、动水冲刷等造成的面层剥落、唧浆、坑槽等病害，达到保护路面结构、延长使用寿命的目的。
上述几种方案既可以进行对道路工程的常规养护，也可以对出现反射裂缝的路段进行修复，在非洲国家所实施工程中有较多成功案例。受高温天气、干湿交替等显著气候特征影响，部分非洲地區采用水泥稳定半刚性基层方案的项目较容易出现反射裂缝，加上货车运输仍是目前非洲大陆普遍的货运方式，各主干道在货车重载下更加速了裂缝的产生。使用开普封层等封层修复方案，可在短时间内对裂缝完成灌缝封闭，对未开裂之处加强闭水效果、提前预防，其次能够起到翻新路面、恢复其原有整洁的亚光黑色外观效果，对裂缝引发的不良外观直接覆盖，提升项目整体形象。其优异性能、持久耐用性与较高的经济性获得了众多业主及承包商的认可。
5结论
本文所举案例项目采用水泥稳定碎石基层作为项目基层形式，其凭借着一系列优点，目前非洲国家道路工程中应用广泛，但同时反射裂缝作为该种基层结构形式的一种通病，一定程度上限制了该种基层形式的运用。本文通过实际工程经验整理出反射裂缝初期形成的各影响因素，为合理提出减少水泥稳定材料基层反射裂缝相应措施提供依据，并给出一定的修补措施建议，希望对水泥稳定碎石基层结构的推广应用带来一定帮助。
参考文献：
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[2]Webster，S. L.;Grau，R. H.;William，T. P.（1992）. Description and Application of dual Mass Dynamic Cone Penetrometer，Report GL-92-3. Washington，DC：US Army Corps of Engineers.