近几十年来，随着我国交通行业的跨越式发展，公路建养需求逐渐扩大。然而，传统半刚性基层沥青路面在使用早期就容易出现反射裂缝病害，不仅影响着道路的正常使用，也给各地公路管理部门带来经济和社会方面的双重压力^[1]。大粒径水泥稳定碎石基层既具有半刚性结构和柔性结构的优点, 同时又克服了二者的缺点, 具有良好的路用性能^[2]。大粒径水泥稳定碎石基层具有如下优点：

（1）大粒径抗裂水稳碎石因具有板体阻断作用、变形吸收作用及颗粒位置微调能力 , 使得其具有裂缝多而细的特点, 解决了普通水稳的反射裂缝问题。

（2）大粒径抗裂水稳的强度主要来自两方面:单一粒径粗骨料间的嵌挤作用和填隙细料水稳的支撑、稳固作用, 并且两者之间也具有附加的嵌挤能力。

（3）从材料性质上看, 大粒径抗裂水稳既消除了普通水稳的反射裂缝问题, 又比普通粒料基层材料具有更高的强度, 从而兼有两者的优点^[3]。

然而目前其强度机理尚无明确定量分析表述。因此开展这种基层材料的强度机理研究，探讨大粒径集料、水泥及孔隙率等材料设计参数对其强度机理的影响具有重要意义^[4]。

抛开反射裂缝问题，水泥稳定碎石本身仍是一种质优价廉的基层材料^[5]。根据该材料的结构力学特点，研究者们对如何提高其抗裂能力做了大量研究工作，总结起来方法大致分为以下几种:

（1)优化集料级配 （2）控制水泥用量（3）掺入外加剂（4）改善施工条件^[6]。但目前我国水泥稳定碎石基层防裂问题并没有得到充分解决^[7]。某些措施，如优化级配、控制水泥用量、掺加外加剂等虽然能在一定程度上改善材料的物理力学性能，但具体方法、剂量只能通过工程实践和大量试验得到；预裂缝技术是国内新兴的设计思路，施工中关于如何具体控制微裂缝生成也没有规范高效的方法^[8]。大量工程实践表明，上述各类防裂手段的效果多表现在延缓表面裂缝出现及控制裂缝宽度，后期裂缝发展情况仍不容乐观^[9]。因此，需要从材料设计思路上有所突破，寻找一种能有效克服反射裂缝问题的新型基层材料来替代传统半刚性基层。

1.2抗裂基层材料主要发展概况

（1）大粒径沥青混合料

国外的高速公路建设事业远早于国内，在路面材料选择、结构设计方面积累了大量经验。像欧美等发达国家，多采用全厚式沥青混合料路面，即从面层到基层均以沥青混合料铺设。相比半刚性基层，沥青稳定类基层可有效抑制反射裂缝，但这种路面的总沥青层厚度较厚。一直以来，实际工程中沥青混合料的最大公称粒径不超过25mm。为了解大粒径沥青混合料在基层的应用效果，国外进行了大量室内试验。N.Paulkhosla 和Glen A. Malpass通过室内试验，研究了大粒径碎石沥青混合料抵抗裂缝和车辙的性能，并在北卡罗来纳州铺筑试验路^[10]。我国目前的沥青路面施工技术规范中有ATB-40、ATB-30、ATB-25三种密级配大粒径沥青碎石层，其对应的开级配以ATPB表示^[11]。沈金磊应用断裂力学理论，对基层开裂的路面结构进行数值模拟和力学分析，发现路面维修时采用大粒径沥青碎石上基层代替原水泥稳定碎石上基层可有效降低裂缝尖端应力值，主拉应力和最大剪应力降幅60％左右[^12]。