土木工程结构可靠性理论的发展与实际应用.doc

结构可靠度理论的发展与实际应用摘要：自20世纪20年代以来，工程结构可靠性理论和应用的研究已取得了重大进展。许多国家开始研究在结构设计规范中的应用。本文从结构可靠性基本理论和方法、可靠度在抗震方面的应用、可靠度在实际工程的应用以及可靠度的发展等四个方面，对结构可靠性理论和应用国内外研究的现状进行了概括性总结。分析了工程结构可靠性理论的发展现状，并对其发展提出了见解关键词：工程结构 可靠性理论 发展Abstract：Great progress has been achieved in the research of structural reliability theories and its applications since 1920s. Many countries in the world have started trying to revise structural design codes or specification based on reliability theory. In this article we can divide the four aspects that the fundamental theories and approaches of structural reliability on seismic resistance , structural system reliability, as well as development of structural reliability theories The paper analysis project structure reliability theory development present situation, and put forward some understanding about the theories.1 结构可靠度理论的概念1.1 可靠度理论的概念结构构件的设计中，应该使所有设计的结构构件在其使用期内，力求在经济合理的前提下满足安全性、适用性和耐久性，具体而言如下：（1） 能够承受在施工和使用期间内可能出现的各种作用；（2） 在正常使用期间内有良好的工作性能；（3） 具有足够的耐久性能；（4） 在偶然事件发生时以及发生后，能够保持必要的整体稳定性。 其中（1）（4）涉及结构的安全性，（2）涉及结构的适用性，（3）涉及结构的耐久性；结构在规定时间下完成安全性、适用性、耐久性这三者的能力称为结构的可靠性；结构在规定时间下完成安全性、适用性、耐久性的概率称为结构的可靠度，可靠度一般通过概率度量；确定结构可靠度及其有关设计参数时，应结合结构使用期选定适当的设计基准期作为结构可靠度设计所依据的时间参数。1.2 可靠度理论的发展 （1）早期容许应力法。它要求荷载作用下，结构或者构件的应力不超过容许应力,=R/K式中，R为材料强度，K为安全系数。（2）破坏阶段设计法。破坏阶段设计法考虑了材料的塑性性质，而且所计算的是截面或者构件甚至整个结构的承载力。如受弯构件的承载能力为Mp，要求构件承受的弯矩M乘以安全系数K之后不超过Mp，即KMMp（3）多系数极限状态设计法。所谓多系数极限状态设计法，是指对于不同材料（如混凝土和钢筋）、不同荷载（如恒载和活载）以及其他影响结构安全的因素，分别利用材料的强度系数以及荷载系数和工作条件细数等来考虑具体情况。（4）单系数极限状态设计法。单系数极限状态设计方法的表达式与破坏阶段设计法的表达式类似，但是含义不同，具体表现为单系数极限状态设计法的安全系数所对应的的材料强度为设计强度，而破坏阶段设计时采用平均强度。1.3可靠度理论的设计法简介（1）概率极限状态设计法R-结构抗力，S-作用效应，Z=R-S-结构功能函数则对于任一设计结构：Z0 R-S0 结构可靠；Z0 R-S0 结构失效；Z=0 R=S 结构极限状态；其中Z=R-S=0称为结构的极限状态方程.因此，结构失效概率 pfpZ0pRS0 结构可靠概率 pspZ01pf若 R、S相互独立，Z的密度函数为 f(Z),则： pf-0 f(Z)dZ0 f(S) 0Sf(R)dRdS 当f(Z)已知时，可求得pf并验算是否pfpf。反之，规定了pf可反求R进行设计。这样的设计方法即全概率设计法。（2）可靠度指标与失效概率失效概率pf， 设构件的荷载效应S、抗力R都是服从正态分布的随机变量且二者为线性关系。S、R的平均值分别为us、uR，标准差分别为s、R，荷载效应为S和抗力为R的概率密度曲线如右图所示。按照结构设计的要求，显然R应该大于S。重叠区是RS的区域，其大小反映了抗力R和荷载效应S之间的概率关系，即为结构的失效概率。重叠的范围越小，结构的失效概率越低。均值相差越大，或方差（离散程度）越小，则重叠越少，失效概率越小。对结构，则提高结构构件的抗力，减小R和 S的离散程度，可以提高结构构件的可靠程度。对Z=R-S，Z也是服从正态分布的随机变量的概率密度分布曲线。Z0事件的概率，也是构件的失效概率，可表示为： 按上式计算失效概率pf 比较麻烦，故改用一种可靠指标的计算方法。可靠度指标。因为失效概率pf 与uz和z值有关，取其比值可反映失效概率情况即为可靠指标，故取 可以看出大，则失效概率小。和pf 一样可作为衡量结构可靠度的一个指标，称为可靠指标 。与pf 之间有一一对应关系。结构和结构构件的破坏类型分为延性破坏有明显的预兆可稍低；脆性破坏破坏前没有明显的预兆，高一些。2可靠度理论的在抗震方向的应用2.1结构抗震可靠度分析的新方法在基于性能的结构抗震设计中，可采用四个性能水准，即基本完好、轻微破坏、生命安全、不倒塌。具体四个性能水准如下：（1） 结构基本完好 “完好/基本完好”的结构，可认为处于线弹性状态，在求出结构动力反应及其统计量之后，即可利用强度失效准则或者变形失效准则分析结构的可靠度。结构强度失效准则为Pf（N）=P(R(N)S(N)/I)式中，R(N)为结构在N年内的抗力，可取R(N)=（N）R0，其中（N）是指衰减系数；S(N)为年内发生小震I引起的应力反应，R0为初始抗力。（2） 结构轻微破坏“轻微破坏”的结构，其变形已经进入弹塑性状态，故强度失效准则不适用，可以采用变形失效准则。在求出结构动力反应及其统计量之后，可以利用变形失效准则分析结构的可靠度，结构变形失效准则为Pf（N）=P(R(N)S(N)/I)式中，R(N)为结构可靠性接线，代表结构的位移可靠性界限或者变形可靠性界限；S(N)为结构的位移反应或变形反应。（3） 结构“生命安全/不倒塌”的可靠度“生命安全/不倒塌”的结构，宜采用变形与能量双重失效准则，也可以采用变形失效准则，在计算出结构动力反应及其统计量之后，可以利用双重失效准则或者变形准则分析结构的可靠度。设失效指标为式中Xu和Qy分别为一次加载下的极限位移和屈服位移；Xm为结构关键点或者关键层的最大位移（）为在时间内累积的质变能量；c为吸能因子。由上述可知，变形与能量双重失效准则为Pf（N）=P(D【D】/A, )式中，【D】为可靠度界限；D为失效指标，A为峰值加速度。2.2结构体系抗震可靠度计算的步骤（1）确定结构参数，例如个单元的质量、刚度、阻尼比、屈服应力等。（2）利用OR法分析结构不确定性非线性的地震反应。（3）计算地震反应统计量，例如结构地震反应的均值E（Xm）以及标准差xm。（4）确定界限值，例如对于单跨四层框架，层间位移应该满足下列要求，即 u【】h式中，u为层间位移；h为层高；【】为层间相对转角值。例如吐过框架屈服，则【】=1/240，如果柱初裂，则【】=1/7410，其中数值为均值，变异系数为0.13；（5）利用公式计算各个单元的条件可靠度；（6）计算各单元的条件失效概率；（7）利用公式计算各个单元的可靠度；（8）计算结构体系的可靠度；（9）计算结构体系在使用期限内的可靠度；如果使用期限为N年，则结构在使用期限内的可靠度为P（N）=1-Pf(N),式中Pf(N)为结构使用期限内的失效概率，即2.3工程结构可靠性理论及其应用 (1)结构主要失效模式的搜寻。分析结构体系的可靠度，首先要寻找结构可能会出现的各种失效模式。在各种失效模式中只有失效概率值较大的一部分对结构体系的失效概率有明显的贡献，称为主要失效模式。其他的则可以忽略掉，所以分析中只考虑这些主要的失效模式即可。在这种情况下，寻找结构失效模式的过程也就变为搜寻主要失效模式的过程。在找到结构主要的失效模式后，再应用多个失效模式的可靠度计算方法分析结构体系的可靠度。因此一般而言，结构体系可靠度的分析包括寻找主要失效模式和概率计算两部分，而在寻找主要失效模式的过程中也要伴随着大量的概率计算。目前已提出多种寻找结构主要失效模式的方法如网络搜索法、荷载增量法、分支约界法、约界法、截止枚举法、线性规划法及许多其它改进的方法，其中应用较多的是分支约界法。当前寻找结构主要失效模式方法的研究目前仍在进行之中。(2)结构体系失效概率的计算：计算结构体系失效概率无论是并联体系还是串联体系都可归结为计算多维正态概率分布函数值的问题。多维正态概率分布函数是根据由一次二阶矩方法确定的每一个失效模式的可靠指标，及全部失效模式间的线性相关系数建立的。此外有的文献通过在线性化的多维极限状态方程中引入一个新的正态随机变量，将并联体系可靠度问题转化为一个极限状态方程的构件可靠度问题，这时的极限状态方程一般呈高度非线性要用二次二阶矩方法进行求解。也有其他的求解方法及考虑多个功能函数非线性的二次算法。(3)结构可靠度的Monte-Carlo模拟方法：Monte-Carlo方法是通过随机模拟来对自然界的客观现象进行研究的一种方法。Monte-Carlo方法可以用来分析确定性问题，也可以用来分析不确定性问题。由于结构可靠度所研究的是不确定性事件的度量问题，因此用Monte-Carlo方法分析结构的可靠度是很自然的。除用于一些复杂情况的可靠度分析外，也常用于各种可靠度近似分析方法计算结果的校核。用Monte-Carlo方法分析问题首先要产生随机数，然后再根据随机变量的概率分布进行随机抽样。以往产生随机数常用的方法有随机数表法、物理方法。目前则常采用基于数论原理的计算机方法，所得随机数称为伪随机数，其最大特点是产生速度快具有可重复性。(4)结构疲劳和抗震可靠度：就承载能力极限状态而言结构有两种失效形式。一种是首次超越失效即在设计基准期内，结构的荷载效应只要有一次(自然是第一次)超过结构的抗力，结构就会破坏。另一种是累积损伤失效，即结构的破坏是由于荷载的反复作用使结构的损伤累积到一定程度而引起的。结构的疲劳破坏和地震作用下的倒塌就属于这种形式。(5)结构承载能力和正常使用极限状态可靠度：承载能力极限状态可靠度。进行概率极限状态设计，首先遇到的是安全标准问题，即设计中应该取多大的可靠度才是合适的。结构安全标准的设置涉及到经济、社会、文化、公众心理和风险分析等多个方面。具体的分析方法有对比法、经济优化法和校准法。目前国际上实际应用的安全标准确定方法基本都是校准法。校准法是通过对现行设计规范下的结构进行可靠度分析，经综合调整来确定未来结构设计(目标)可靠度的。其特点是，对不同破坏后果（经济损失或社会影响）的结构及不同破坏性质（如延性破坏和脆性破坏）的构件采用不同的可靠度水平，但在总体上基本保持新旧规范可靠度水平的一致性。正常使用极限状态可靠度：在结构设计中除了要保证结构在极端载荷下的安全性外，还要保证结构在正常使用载荷下具有必要的使用功能即满足适应性要求，相应的极限状态为正常使用极限状态。按统一标准的规定正常使用极限状态的分析包括变形、局部损坏和振动等。尽管超过正常使用极限状态不会造成结构灾难性的破坏和损失但会严重影响结构的正常使用。(6)钢筋混凝土结构施工期和老化期可靠度：施工期可靠度。结构施工是将结构的设计方案由图纸实现为真实结构的过程。结构施工过程中固有的不确定性和复杂性决定了结构性能的千变万化，是结构施工阶段平均风险率较高的一个重要外在原因，而对结构施工过程中材料力学性能研究的不充分，以及施工管理的不完善是结构施工期平均风险率较高的内在原因。因此研究结构施工期可靠度,建立以结构施工期可靠度理论为基础的结构施工规范和管理制度，不仅对控制结构施工期的安全性，而且对包含结构使用期和老化期在内的结构生命全过程的安全性都有重要意义。老化期可靠度。钢筋混凝土结构的老化期是指其性能随时间不断降低的阶段。它与结构的耐久性有着密切的关系。结构老化期的可靠度分析，包括结构老化期的抗力衰减、老化期可靠度分析方法及已有结构可靠度评估。关于老化期荷载的统计参数，如果是设计时考虑结构未来的可靠度变化，则与现行统一标准相同；如果是已有结构的可靠度评估，则需按继续使用期进行调整。3可靠度理论的发展总结结构可靠度理论是用来帮助人们解决工程设计中认识已久的不确定性问题的一种决策方法，对它的研究不过几十年的历史，应用的时间更短，所以积累的经验不多。但毫无疑问的是用科学的方法处理工程中的不确定性问题是工程结构设计的一大进步，具体这一步迈的多大，要看统计数据的多少、结构可靠度理论的成熟程度而论。显然，目前的应用只是初步的。工程设计是一个涉及多方面的大系统，对其中问题的认识不是一朝一夕的事，需要进行长期的研究和积累经验，包括可靠度理论的应用。因此，工程问题的解决总是理论与工程经验的结合，掌握的知识越多，主观经验越少，结构的设计越合理，这也正是工程技术研究追求的目标。参考文献：1赵国藩.结构可靠度理论M .北京：中国建筑工业出版社，2000.3538.2贡金鑫，仲伟秋，赵国藩.工程结构可靠性基本理论的发展与应用(1) J .建筑结构学报，2002. 23(4).3贡金鑫，仲伟秋，赵国藩.工程结构可靠性基本理论的发展与应用(2) J .建筑结构学报，2002. 23(5). 4贡金鑫，仲伟秋，赵国藩.工程结构可靠性基本理论的发展与应用(3) J .建筑结构学报，2002. 23(6). 5刘屹，张亚南.桥梁结构可靠性研究综述J .黑龙江科技信息，2009(6).6赵国藩.桥梁工程可靠性探讨J.科海故事博览科教创新，2009(4).7Ha-Rok Bae; RamanaV. Grandhi; RobertA. Canfild. Reliability based optimisation of engineering structures under imprecise Information J . International journal of materials & product technology ，2006,25(1/2/3).8 An Wei-guang; An Hai; Zhang Yong-Yi . Reliability Analysis of Structure System Considering Failure Modes of Strength, Fatigue and BucklingJ.Key Engineering Materials.2008.9H.lnomo W.Shiraki H.Goto M.Dogaki .Seismic performance design method based on the reliability theory for steel pierJ. 9th International Conference on Applications of Statistics and Probability in Civil Engineering Jul 6-9, 2003 San Francisco, USA vol.2 9th. 2003.10Gordon J.Savage; Stephen M.Carr. Interrelating Quality and Reliability in Engineering SystemsJ. Quality engineering .2002,14(1).11Shan Wang; XingHua Shi;Jian He. Time-variant Reliability Analysis of Ship Structure Subjected to Fatigue and CorrosionJ. Key Engineering Materials .2007,01(348/349) .高等筑路材料结题论文学号： 姓名： 2013年10月 国内外关于减小半刚性（无机结合料稳定材料）基层沥青路面收缩裂缝的措施和方法摘要：无机结合料稳定材料基层常被称为半刚性基层，为我国目前使用最广泛的路面基层类型。但无机结合稳定材料基层存在着一个较大缺点：因其本身容易产生收缩裂缝，故使路面形成反射裂缝。该文通过分析无机结合料稳定材料收缩裂缝的成因，介绍了国内外关于减少无机结合料稳定材料收缩裂缝的措施方法，以及这些措施的效果和发展趋势，为实际工程提供参考。关键词：无机结合料稳定材料；半刚性基层；收缩裂缝；绪论从 80 年代至今，经过“六五”、“七五”、“八五”科技攻关项目的研究，半刚性基层沥青路面成套技术逐渐形成，成为我国高速公路的主要结构形式。现在我国已建成的高速公路 95%以上都是半刚性基层沥青路面，可以毫不夸张地讲，我国高速公路的发展史就是半刚性基层沥青路面的发展史。在我国高速公路取得巨大成就的背后，我们应该清醒地看到与发达国家相比我们的高速公路尚处于较低的层次。前几年由于受规范的限制和对规范理解上的偏差，盲目追求半刚性基层高强度、高模量，同时为追求取芯的过分完整和密实，拼命加大水泥剂量、增加细料含量，造成以悬浮结构、重型击实成型为主的水泥稳定碎石基层裂缝严重。无机结合料稳定路面在前期具有柔性路面的力学特性，当环境适宜时，其强度和刚度会随着时间的推移而不断增大，而且无机结合料稳定路面还具有稳定性好、抗冻性强、结构自身自成板体等特点，因此在我国无机结合料稳定材料已广泛用于修建公路路面基层或底基层，但不足之处是抗变形能力差，对于温度和湿度的变化比较敏感，在其强度形成的过程中，以及运营期间会产生干燥收缩裂缝和温度收缩裂缝。而且，在交通荷载的作用下，这种收缩裂缝会扩展到沥青面层而形成反射裂缝。其结果是破坏了路面的连续性和整体性，影响了路面的使用效果，更为严重的是裂缝的存在使得路表水有可能通过裂缝渗入到土基中，从而影响路基的强度和稳定性，导致路面的早期破坏 。1.什么是半刚性基层？在粉碎的或原状松散的土中掺入一定量的无机结合料(包括水泥、石灰或工业废渣等)和水，经拌合得到的混合料在压实和养生后，其抗压强度符合规定要求的材料称为无机结合料稳定材料，以此作为路面基层即称为无机结合料稳定材料基层。由于无机结合料稳定材料的刚度介于柔性路面材料和刚性路面材料之间，常称此为半刚性材料。因此也将无机结合料稳定材料基层称为半刚性基层。2.产生收缩裂缝的原因？无机结合料稳定材料基层收缩裂缝分为干缩裂缝和温度裂缝，它属于非荷载型裂缝。(1)干缩裂缝所谓干缩裂缝是指由于基层中的水份变化，而使材料产生收缩的现象。无机结合料稳定材料经拌和压实后，由于蒸发和混合料内部发生水化作用，混合料的水份会不断减少。由于水的减少而发生的毛细管作用、吸附作用、分子间力的作用、材料矿物晶体或凝胶体间层间水的作用和碳化收缩作用等会引起半刚性材料产生体积收缩。例如石灰土、水泥土或水泥石灰土基层碾压结束后，如果不及时养生或养生结束后未及时铺筑面层，只要太阳暴晒，就可能出现干缩裂缝。随着暴晒时间增长，裂缝会越来越严重，将基层切割成数平方米大小的小块。即使是干缩性小的二灰稳定粒料和水泥稳定粒料基层，在养生结束后，如果暴晒时间过久，也会产生间距为510m的横向裂缝。干缩裂缝主要是横向裂缝，也有少数纵向裂缝，缝顶宽约0.53mm。如果面层是沥青层，这种裂缝会向上反射，并导致沥青面层形成反射裂缝。因此，提前采取措施防止无机结合料稳定基层开裂是个十分重要的问题。无机结合料稳定材料基层产生体积干缩的程度或干缩性(最大干缩性应变和平均干缩系数)的大小与下列一些因素有关：材料种类、结合料的含量、被稳定料的物理特性和矿物成份、含水量和龄期等。(2)温度裂缝无机结合料稳定材料是由固相(组成其空间骨架的原材料的颗粒和其间的胶结构)、液相(存在于固相表面与空隙中的水和水溶液)和气相（存在于空隙中的气体)组成。半刚性材料的外观胀缩性是三相在降温过程中相互作用，使半刚性材料产生体积收缩，即为温度收缩，从而形成裂缝。温度裂缝则主要包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝两种。低温收缩裂缝是指随着冬季大气温度的下降，路面温度也随着下降，这时基层材料开始收缩，而由于基层在路面结构中处于面层与底基层之间，由于面层、基层、底基层的收缩不一样，上下受到约束，当气温下降到一定极限时，基层材料中的拉应力或拉应变一旦超过材料的抗拉强度或极限抗拉强度时，而引起基层的开裂，温度收缩裂缝主要是横向的。而温度疲劳裂缝主要发生在太阳照射强烈、日温差大的地区，在这种地区，基层白天温度与夜间温度之差相当大，在基层中产生较大温度应力，这种温度应力日复一日地反复作用在基层中，使基层产生疲劳开裂，由此产生的裂缝称为温度疲劳裂缝。不同材料的无机结合料稳定材料基层的温缩性质差异很大，粒料越细温缩性越大。半刚性基层养生后，若能及时铺上沥青面层，特别是较厚的沥青面层，一般不会产生温缩裂缝。值得注意的是，要避免温缩和干缩的同时发生、互相加强。3.减少无机结合料收缩裂缝的措施和方法(1)南昌市城市规划设计研究总院的孔健提出如下建议。针对无机结合料稳定材料基层的收缩裂缝，目前主要采取以下措施：(1)选择收缩性小的材料。在进行半刚性路面设计时，首先应该选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小的和抗拉强度高的材料做基层。粉粒f小于0075mm含量少的粒料的抗冲刷性最好，水泥稳定粒料和密实式石灰粉煤灰稳定粒料是所有无机结合料材料中收缩系数最小的材料，应该首先选用这两种材料做沥青路面的基层。(2)在采用水泥或石灰粉煤灰稳定粒料(土)做沥青路面的基层时，应尽量采用不含塑性细土的级配粒料。如果天然粒料土中含有过多的塑性细土，应筛除部分塑性细土或掺配粗集料，使其含量减到最小，以减小结合料稳定混合料的收缩性，使结合料稳定粒料基层可能产生的收缩裂缝减到最小。(3)采用合适的无机结合料稳定材料基层混合料配合比设计。a保证粗集料含量。混合料中粗集料含量在65以上时，能有效减少收缩裂缝的产生。b使用骨架密实结构矿料的级配，密室因其碎石处于骨架结构，而其骨架中间用密实的小碎石填充，大小碎石间用结合材料粘合，这样材料的抗温度(或抗干燥)收缩性能都比较好采用合适的配合比设计。(4)为保证收缩裂缝不呈现最大值，应尽可能考虑在温差较小的条件下施工无机结合料稳定材料基层。对于无机结合料材料尤其是无机结合料材料温差的控制，主要考虑三个特征值：半刚性基层施工时的温度、基层材料最高温度、最终温度或外界气温，除了从无机结合料稳定材料基层原材料、配合比等方面降低水化热温升之外，其它降低温差的措施还有：a水泥、水及砂石等原材料在夏天施工时应有一定的遮蔽措施，防止阳光直接照射使无机结合料稳定材料基层原材料的温度过高。b充分利用某些天然条件，如利用夜间或有利的低温季节进行无机结合料稳定材料基层的施工以降低施工时温度。c在拌和无机结合料稳定材料基层时可以采用冰水或掺冰以及预冷骨料等以降低施工时温度。d无机结合料稳定材料基层碾压完毕，表面应覆盖一定保温材料，以减少半刚性基层内外温差，防止基层材料温度的骤然变化及水分的迅速挥发。(5)计量准确。基层施工中必须严格按试验确定的结合料剂量进行控制，计量一定准确。(6)拌和均匀。施工中剂量不仅要计量准确，而且要拌和充分、均匀，不出现灰条、灰团和花面，混和料色泽一致。(7)无机结合料稳定材料基层有一共同特性，就是其干缩应变随混合料的含水量增加而增大。施工碾压时的含水量愈大，结构层愈容易产生干缩裂缝，因此，施工中要严格控制压实含水量，不允许洒水车在工作面上停车或调头，防止洒水不匀。由于在最佳含水量下压实的基层材料，具有较大的收缩变形，所以应在小于最佳含水量下压实成型。当含水量为最佳含水量的0.850.95倍时，施工的压实成型并不困难，还可减少收缩裂缝。(8)采用乳化沥青封层保湿养生。基层成型后，采用洒水养生，很容易使含水量骤高骤低，增加缩裂的可能。采用乳化沥青保湿养生可使含水量变化均匀，防止收缩裂缝的产生。(9)对于有较厚沥青面层的无机结合料稳定材料基层，如果在施工过程中保证在铺筑沥青面层之前基层不产生收缩裂缝，在路面使用过程中，沥青面层内的裂缝将是沥青面层本身的温度裂缝，由基层裂缝引起的反射裂缝所占比例将很小，甚至没有，即可以减少沥青面层内的裂缝总数。因此，施工过程中保证无机结合料稳定材料基层不产生收缩裂缝，应作好基层的初期养护。a无机结合料稳定材料基层碾压完成后，要及时养生，保护混合料的含水量不受损失，决不能让基层曝晒变干开裂。b无机结合料稳定材料层碾压完成后最迟在养生结束后，应立即喷洒沥青乳液，做成透层。c透层完成后，应尽快铺筑沥青面层。透层虽有一定的保温保湿作用，但时间稍长，无机结合料稳定材料混合料的水份也会损失并产生干缩裂缝；在温差大的情况下，无机结合料稳定材料基层也可能产生温缩裂缝，为了保护基层不产生收缩裂缝，必须在510d内铺筑沥青面层。(10)在一般道路上，无机结合料稳定材料基层上的沥青面层较薄。在这种薄或较薄的沥青面层下，即使在铺筑沥青面层前，无机结合料稳定材料基层没有开裂，在铺筑沥青面层后，基层也难于避免会产生干缩裂缝（特别在干旱地区)和温缩裂缝(特别在冰冻地区)或干缩与温缩的综合裂缝。因此，对于这种半刚性基层薄(或较薄)沥青面层结构，应在无机结合料稳定材料基层碾压完成后，按施工规范进行养生。养生结束后，在基层顶面喷洒透层沥青，尽可能先做个下封层，然后开放交通半月以上(开放交通的时间尽可能长些)，待无机结合料稳定材料基层的收缩裂缝完成后，再铺筑沥青面层，这样可明显减少反射裂缝。(11)设预留缝。在无机结合料稳定材料基层中每隔一段距离设一道收缩缝f基层成型后，用混凝土切缝机切割即可)，能起到较好的止裂作用，缝的间距将随所用半刚性材料类型、沥青质量和当地气温条件而变，具体需要通过试验路确定。一般情况下，间距为812m。如在预留缝上铺一幅宽3m的玻璃纤维布效果更好。1(2)国内外学者还提出了以下的解决方法：1长安大学蒋应军在水泥稳定碎石收缩裂缝防治研究中提出骨架密实结构的水泥稳定碎石混合料，通过研究得出如下结论：水泥稳定碎石混合料的干缩主要是通过毛细管张力作用、吸附水及分子间力作用、层间水作用及碳化收缩作用四个过程引起的宏观体积收缩。其干燥收缩值与材料刚度成反比，与含水量成正比。同样材料组成下，用粉煤灰代替一定量的水泥可以改善水泥碎石混合料的路用性能。2长安大学张嘎吱等进行了“考虑抗裂性的水泥稳定类材料的配合比设计方法研究”，得出如下结论：相同级配的水泥稳定碎石混合料存在一相应于最小温缩系数的最佳水泥剂量。水泥稳定类材料干缩率随含水量变化是一近似抛物线的发展过程。水泥稳定碎石混合料中0.075mm 以下的细集料含量越多，混合料抵抗收缩能力越差。水泥稳定类材料整体级配越细，干燥收缩越大；级配接近于悬浮结构，干缩性越大，且干缩破坏主要发生在早期。3长安大学杨红辉等进行了。水泥稳定碎石抗裂机理及评价方法。的研究，得出研究成果如下：应用均匀试验研究了水泥、膨胀剂及纤维等对水泥稳定碎石混合料抗裂性能的作用规律。试验表明，水泥含量对混合料的路用性能具有显著影响，水泥含量越大，水泥碎石混合料抗裂能力越差。膨胀剂提高了水泥碎石材料的强度和刚度，能有效抑制水泥稳定碎石混合料产生早期干燥收缩裂缝。4江苏省交通科学研究院进行了“水泥稳定碎石抗裂设计方法”的研究，得出如下研究成果：过高的水泥用量会导致抗裂能力的下降。室内研究表明适量的外加剂能显著降低水泥稳定碎石混合料的干缩应变。混合料级配过粗（4.75mm 通过率 29%）时基层弯沉值较大，级配较细（规范中值）时由于细集料偏多容易导致裂缝，因此建议集料级配宜控制 4.75mm 通过率为 34%左右。5长安大学李美江等通过“道路材料振动压实研究”采用振动成型方式对水泥稳定碎石材料进行了初步研究，得出如下研究结论：水泥稳定碎石混合料振动压实时响应频率在35Hz左右，最佳振幅在1.3mm1.7mm之间。振动压实成型方式极大的提高了试件的抗压强度，而混合料最大干密度提高相对较小。对级配良好的易于振动压实的水泥稳定碎石混合料，静面压力、激振力等振动参数对达到标准震实状态所需的振动时间影响很大。6美国 K.P.乔治等人研究了水泥稳定土的干缩特性，并论述了影响水泥稳定土收缩的因素：在其它条件相同的情况下，土中粘粒含量愈多水泥稳定土收缩能力越强。试件含水量越大，试件干缩应变越大，所以在基层施工中要严格控制含水量。密实度越大，试件干缩应变越小，故而减小基层开裂可以用增加压实功能来改善。27.针对基层材料本身的抗裂措施，实际上就是采取措施减小半刚性材料的收缩性能，增强其抗拉性能，可以通过掺加添加剂或者是加筋材料来限制其收缩，也可以通过改善半刚性基层材料各组成成分的性能来增强基层的抗裂性能。（1）在半刚性基层材料中掺入短纤维可有效地提高稳定