摘要：垫层是建筑工程地面质量的重要环节，垫层质量的合格与否直接影响着地基、地面的工程质量。本文详细介绍了建筑过程中常用的三种分析了垫层的功能与特点，并分析了垫层在建筑工程地面的作用，从而提高建筑工程质量。
关键词：垫层；作用；主控项目；建筑施工
引言
垫层是钢筋混凝土基础与地基土的中间层，作用是使其表面平整便于在上面绑扎钢筋，也起到保护基础的作用，都是素混凝土的，无需加钢筋。正是由于垫层的这些功能，让它成为建筑工程地面施工比较重要的存在。
1、路面垫层质量的要求
对于路面垫层而言，需要达到以下三个质量要求，首先，垫层原材料需要具备高弹性，高弹性的材料能够让路面载荷均匀分布；其次，要拥有较高的透水性能，这样在雨水环境下能够快速排水，防止积水破坏路基，最后，垫层材料中的细土塑形一定要低，这样才能保证水稳性，在实际施工过程中，一般都会使用没有结合料的级配碎石。
这三个条件看似容易满足，但是实际上还是存在较多的限制。例如，垫层材料的级配达到了，同时在充分压实条件下保证了应有的强度以及弹性模量，那么其透水性以及水稳性就很难满足。在工业上规定，垫层原材料中低于0.075mm颗粒含量可以在7%~10%之间，同时允许还可以存在一定的冻胀性。因为垫层材料虽然本身具备一定的粘聚力，但是几乎没有任何影响，完全不能抵抗颗粒自体膨胀的作用，这种情况对于路基建设是极为不利的，因此颗粒含量必须在10%以下 。
最后，垫层原材料的渗透系数一定要大，其结构以嵌挤骨架结构最好，这种结构的优势在于它的空隙较大，毛细效果很微弱，不容易把水汽导入路面，冻胀性微乎其微，真正能起到切断毛细水上升、防冻、吸收路基裂缝所产生的作用。
2、地面工程常用的三种垫层
2.1、灰土垫层
这种垫层是一种过渡性的材料，位于刚性层以及非刚性层中间。就施工场景而言，一般北方用的比较多。如果地基中没有这一种垫层，受热产生的膨胀作用很容易让刚性层以及非刚性层中间产生裂缝。该垫层的原材料是泥土以及熟石灰，按照2；8或3：7的体积比均匀拌合之后即可投入使用。由于石灰属于气硬性胶凝材料，同时还能吸收水汽，这是因为石灰吸水之后变硬就成为了CaO，因此这种垫层是能在潮湿环境下使用的。灰土垫层在地基工程的应用很广泛，但是在使用之时还是要注意以下几点：1、施工土质必须符合设计要求，土壤中不能存在腐殖质，土颗粒也不能过粗。2、石灰质量必须符合设计要求，其中的块灰要完全变成粉末状之后才能用。3如果石灰块没有充分消除，使用之前必须把其中的块灰挑出来，然后再按照设计比例拌合；4、将混合料拌和到合适的含水量下，再用重型压路机压实到需要的程度。
2.2、砂石垫层
一些土基工程为了提高地基承载力，一般都会使用这种垫层，这种垫层的优势在于不仅强度高，而且还能防止地面的沉降量过大，地基可以迅速排水，快速固结，这种垫层一般都用于软土路基。这种材料的优势还在于砂石材料透水层较大，一旦地基存在较大的压力，砂石垫层会成为一个排水性很强的排水面，解除路基表面的压力，保护路基不被破坏。使用这种垫层的注意事项有：1、砂石垫层具有较强的局限性，它只能用于三米以内的软土路基，而且厚度不能大于2.5m，一旦大于2.5m，不仅施工难度系数大，投入的时间和作用也与最终效果不成正比，另外，垫层的厚度也不能低于0.5m，0.5m太薄，无法充分发挥这种垫层的优势；2、 实际施工过程中，尽可能的使用质地较粗的河沙，含泥量较多的沙子难以发挥其优势；3、如果原材料的含泥量实在较高，可以先冲洗碎石，再与粗砂搅拌均匀使用，通常按照3∶7的比例在拌合。
2.3、混凝土垫层
作为最基础的一种垫层，混凝土垫层的使用范围是几种垫层中使用范围最广的，其主要作用是使其表面平整，便于上部结构向地基均匀传递荷载，也起到保护基础的作用。这种垫层的处理方式在工业上有多道工主要包序，处理起来也较为复杂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其主要工序包含：基层处理、确定标高以及水平控制线、混凝土拌合、混凝土敷设、振捣、混凝土找平、后期养护等。混凝土垫层使用过程需要注意的是以下三点：1、当设计图纸上没有特殊要求，同时施工温度长期保持在零度以下的情况，其垫层厚度必须大于60mm，同时还要在做纵向缩缝以及横向缩缝处理，防止热胀冷缩；其中，纵向缩缝间距最高不超过6m，横向缩缝最高不超过12m。垫层的纵向缩缝应做平头缝或加肋板平头缝。当垫层厚度大于150mm时，可做企口缝。2、水泥混凝土垫层的原材料一律采用的粗骨料，其最大粒径不应大于垫层厚度的2/3；含泥量不应大于2%；砂为中粗砂，其含泥量不应大于3%。3、混凝土的强度等级应符合设计要求，且不应小于C10。
3、垫层在建筑工程地面的作用
垫层作为基础与地基之间的中间层，在路基中都会使用到的，它的作用也是比较多的，下面本文将介绍垫层在建筑工程中起到的作用。
3.1增强地基承载力
垫层的作用之一就是提升路基的载荷能力。用载荷能力较强的材料替换到原本的软弱路基土，能够显著增加地基承载力，地基垂直应力将会显著加强。尤其是对于湿陷性黄土、膨胀土或季节性冻土等特殊土土质而言，利用碎石垫层能够消除或部分消除地基土的湿陷性、胀缩性或冻胀性。
3.2过渡作用
由于垫层是一个中间层，因此起到了过渡作用，其主要是刚性体与柔性体之间的过渡，如：衬砌体与土体之间、沥青心墙与堆石，地基受压后，可使基础下面的空隙压力迅速消散，避免地基土的塑性破坏。
3.3、反滤作用，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，使路基施工质量更加稳定。
3.4、抗冻胀
冻胀破坏是衬砌体与基土冻胀性膨胀之间相互挤压的最终结果。基土发生冻胀要满足三个条件：低温、土质以及水分。其中，低温是诱发基土发生冻胀的外在因素，另外两个条件是基土发生冻胀的根本原因。就通常的施工工程而言，土中粒径小于0.05mm的土粒如果大于总土重6%的土，就可以称之为冻胀性土，基土冻前含水量不大于塑限含水量加2%便会发生冻胀。土质是基土发生冻胀的内在因素，用非冻胀性材料将一定厚度的冻胀性土置换，则可将衬砌体的冻胀变形保持在能接受的范围之内，从而避免冻胀破坏，目前采取的置换材料主要是砂石垫层、混凝土垫层。在我国北方，一到冬季气候恶劣极端寒冷，因此我国北方采用垫层的目的基本都是抗冻胀。
3.5、加速地基的排水固结
垫层能够加速地基的排水固结。例如，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。
4、结束语
垫层是路面结构的重要组成部分，起着连接路基和路面、隔水及传递路面荷载的作用。对路面垫层的质量。一般在具体施工中，参照级配碎（砾）石底基层来执行。鉴于其在路基施工中的重要作用，施工工人应该多注意垫层施工质量标准，满足垫层的施工质量要求。
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论文作者:张帅康
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/18
标签：地基论文; 作用论文; 路基论文; 路面论文; 混凝土论文; 材料论文; 砂石论文; 《基层建设》2018年第3期论文;