一、砂石垫层的主要作用：1、 提高基础底面以下地基浅层的承载力。地基中的剪切破坏是从基础底面下边角处开 始，随基底压力的增大而逐渐向纵深发展的，因此当基底面以下浅层范围内可能被剪切破 坏的软弱土为强度较大的垫层材料置换后，可以提高承载能力；2、 减少沉降量。一般情况，基础下浅层的沉降量中所占得比例较大。由于土体侧向变 形引起的沉降，理论上也是浅层部分占的比例较大。以垫层材料代替软弱土层，可大大减 少这部分的沉降量；3、 加速地基的排水固结。用砂石作为垫层材料，由于其透水层大，在地基受压后便是 良好的排水面，可使基础下面的空隙水压力迅速消散，避免地基土的塑性破坏，且可加速 垫层下软弱土层的固结及其强度的提高。砂石垫层的适用范围：适用于 3m 内的软弱、透水性强的粘性土层处理；垫层厚度一般为 0.52.5m 之间为宜。 若超过 3m，侧费工费料，施工难度也较大，经济费用高；若小于 0.5m，则不起作用。二、工材料及构造要求：1） 砂我们在施工中一般采用级配良好的、质地坚硬的天然河砂。为了保证基底土质良好渗透性， 不宜使用含有淤泥杂质的土方砂。2） 碎石充砂我们在工程施工中通常采用 1040 的普通碎石，施工时，为防止含尘过多，可事先冲洗 干净后，再与粗砂混合搅拌均匀使用，砂石一般为 37。3） 构造要求砂石垫层是以置换有可能被剪切破坏的软弱地基土质，从而提高地基承载能力，所以它的 构造要有一定的厚度；同时还应有足够的宽度，以防止向垫层两侧挤出。a、 垫层厚度的确定：砂石垫层受力示意图其厚度 Z 应根据地基承载力确定。即作用在垫层底面处土的自 重压力（标准值）与附加压力（设计值）之和不能超过经修正后超挖深度处的地基承载能 力。即：PZPCZfZ(1)式中：PZ 为附加压力设计值（kPa）; PCZ 为垫层底面处土自重压力值（kPa）在住宅楼施工中，我们经常采用机械化大开挖筏板基础。为此，根据施工手册提供的 矩形基础简化公式，从而确定砂石垫层厚度 z。b、垫层宽度的确定：砂石垫层受力示意图可知，基础垫层的宽度 b=b2tg,而根据所在土质情况，施 工时作业面最好超出基底 300500mm。机械开挖深度大于 2m 时还考虑 b宽度上来的 放坡系数。c、施工事例如住宅楼的地基设计。承载力为 138kPa，而地质堪察承载力为 100 kPa；经现场鉴定土 自重压为 14kPa，试问砂石垫层的设计宽度及厚度应为多少？（基础尺寸为 32m10m， 压力扩散角为 30）解：设回填砂石垫层与超挖出土质压力比重抵消。因地基承载力 fZ=100kPa，土自重压力 PC=14kPa，这样基底承受压力标准值可近乎取 138kPa。从而求得 Z=2.7m（设计砂石垫层厚度）由求得的 Z=2.71m，可根据公式 b=b2ztg30，l=l2ztg30得 b=1022.7tg30=13.12 m得 l=3222.7tg30=35.12 m三、施工要求：1） 砂石均需机械伴和均匀后方可分层夯填；2） 施工前要统一放置标高及清除干净基底的杂草浮土，同时应严禁搅动下卧层及周边 土质层；3） 为防止下雨造成边坡塌方，施工作业前应在基坑内及四周做好排水措施，从而确保 边坡稳定；4） 如基底尚存在较小厚度淤泥质土，为防止碾压时冒出泥浆或脱层，可在施工前往该 处抛石挤密，或将基层压入置换再作底层；5） 应分层分级夯铺，每层铺设厚度应小于 300mm，如采用大型碾压机械，其铺设厚度 可控制在 500mm 以内。四、质量检验：垫层的检验必须分层进行，即每夯压完一层，检验该层的平均压实系数。当其干密度或压 实系数符合设计要求后，才能铺填上一层。五、结束语：我们进行换填材料选择、换填垫层设计及施工方法时，应根据建筑物体型、结构特点、荷 载性质和地质条件等综合分析，严格按国家有关专门规定执行。