垫层的作用及适用范围

当建筑物的地基土为软弱土或湿陷性土、膨胀土、冻胀土等不能满足上部结构对地基强度和变形的要求，而软弱土层的厚度又不很大时（如不大于 3m），常采用垫层法处理，可得到较好的处理效果，与其它地基处理方法相比，用垫层法处理能取得良好的经济效益。

换填法适用于处理淤泥、淤泥质土、湿陷性土、膨胀土、冻胀土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘的浅层处理。

垫层处理就是将基础下的软弱土、湿陷性土、膨胀土、冻胀土等的一部分或全部挖去，然后换填密度大、强度高、水稳性好的砂砾土、碎（卵）石土、灰土、素土、矿渣以及其它性能稳定、无侵蚀性的材料，并分层夯（振、压）实至要求的密实度。

换土垫层与原土相比，具有承载力高、刚度大、变形小的优点。砂石垫层还可提高地基排水固结速度，防止季节性冻土的冻胀，消除膨胀土地基的胀缩性及湿陷性土层的湿陷性，还可用于暗浜和暗沟的建筑场地。另外，灰土垫层还具有促使其下土层含水量均衡转移的功能，从而减小土层的差异。

在不同的工程中，垫层所起的作用也不同。如;换土垫层和排水垫层。一般房屋建筑基础下的砂垫层主要起换土作用，而在路堤或土坝等工程中，砂垫层主要是起排水固结作用。换土垫层视工程具体情况而异，软弱土层较薄时，常采用全部换土，如图 2.1.1（a）;若软弱土层较厚时，可采用部分换土，如图 2.1.1（b），并允许有一定程度的沉降及变形。

换土垫层的处理深度应根据建筑物的要求，由基坑开挖深度的可能性等因囊综合确定，一-般多用于上部荷载不大、基础埋深较浅的中、低层民用建筑的地基处理工程中，一般开挖深度不超过 3m。近年来，一些重大的建（构）筑物，如高层建筑、大型博物馆等也开始使用换

土垫层，开挖深度有的已达3m 以上，甚至更深，但在这种情况下，一定要注意边坡的稳定性，有时还需采取加固或锚固边坡的措施。在场地土质较好或湿陷性黄土地区，地下水位以上坑壁可直立稳定或边坡稳定时，一般限制垫层厚度在 5m 以内。

垫层的设计与施工应根据上部建筑物的结构特点、荷载特性、基础形式及埋深、场地土质、地下水条件和当地施工队伍的技术装备、施工经验、材料来源以及工程造价等技术、经济分析论证后确定。

根据换填材料的不同，将垫层分为砂石（砂砾、碎卵石）垫层、土垫层（素土、灰土、二灰土垫层）、粉煤灰垫层、矿渣垫层、加筋砂石垫层等，其适用范围见表2.1.1。