垫层是路面结构的重要组成部分，有连接路面和路基、隔水、防水、传递路面荷载等作用。垫层按使用的材料不同分为沙砾垫层和碎石垫层等，碎石垫层按级配不同可分为级配碎石和未筛分碎石垫层。根据不同公路等级要求选用不同材料及结构类型。级配碎石可用于高等级公路路面基层和垫层，天然沙砾和未筛分碎石垫层一般用于二级和二级以下公路基层和垫层。

 

　　1.1若要满足使用的质量要求，路面垫层一定要具有较高的弹性模量，这样才能提供良好的荷载分布能；还要具备较高的抗剪强度，从而减轻车辆作用下的辙槽；还要具有高的透水性，可以使进入的自由水在有条件时能快速排出；另外其中的细土的塑性要尽可能小，这样可以保证良好的水稳性。通常使用的材料一般为无结合料的级配碎石等。

 

　　1.2若要满足上面对路面垫层材料的要求，其材料限制要高得多。采用的材料级配良好，在充分压实的条件下，就可以保证有足够的强度和模量，可以满足受力的需要，但其透水性和水稳性很难以保证。在目前规范对这种材料的要求中，规定的垫层材料小于0.075mm颗粒含量可达7%～10%，同时允许有一定的冻胀性。材料尽管有粘聚力，但非常的小，甚至不足以抵抗由于粘粒的自然膨胀所产生的作用。因此这种结构不利于提高路面使用寿命。

 

　　1.3若要具有大的渗透系数，小于0.075mm以下颗粒含量要尽可能少，材料以嵌挤骨架结构为佳，具有较大的空隙率，这种结构毛细作用很弱，不易存水，具有较小冻胀性，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。尽管这种结构能够符合现行规范对级配碎石底基层的要求，但按现行规范规定施工的垫层大部分不能满足要求，在实际使用中，垫层几乎没有真正能够满足使用要求的。为此对路面垫层制定专门的技术要求是必要的。

 

　　2.现使用的路面垫层的缺点

 

　　由于以上所讲的垫层要求材料粘聚性小，并且缺少用于填充孔隙的细颗粒的特点，因此其在压实后与常见的级配碎石底基层不同，主要表现在如下：压实后表现始终处于松散状态，只要行车，平整的表面马上会被破坏；标高难以控制，由于主要是粗骨料、细料相对较少，因此难以用细料找平顶面，影响标高控制精度。压实度难以准确检测，由于结构层处于松散状态，在挖坑过程中不能保证坑壁稳定，无法用灌砂法等办法检测，采用核子密度仪，也只能用表面散射法检测其密实度，而且无法校验；弯沉检测因难，砂砾垫层经常担负处理挖方段软弱路槽的作用，路基强度无法检测，就换为检测垫层顶面的弯沉，由于汽车车轮着地面积小，在车轮作用下，表层的部分砂砾可能会发生轻微变位，就会导致弯沉检测结果不准确；其他诸如平整度、厚度、横坡等的指标控制难度也相对较大。

 

　　由于以上原因，施工单位在具体实施时一般倾向于选择颗粒较多、具有一定粘性、易于压实和成型的级配，尽管表面看效果非常好，但却影响了垫层的使用效果，可以说，这是由于现行规范的不完善造成的。

 

　　3.施工及材料要求

 

　　3.1施工要求

 

　　在施工前就要注意路基检测，主要检测指标包括高程、横坡度、弯沉、平整度等。弯沉达不到设计要求的路段，必须在施工前对其进行处理，否则后患无穷。对路基标高超过设计要求的路段要在设计标高允许的误差范围内。

 

　　在垫层施工中，要采用人工和机械结合施工，像天然混合砂石或者筛分的碎石要先用装载机摊铺碾压，分级准备的材料要用搅拌机拌和均匀摊铺后再用人工精平。在摊铺垫层之前，要在放好的桩位挂线施工，清除路基上的杂物浮土等，并且要撒上一层水用来湿润路面。摊铺天然沙砾混合料时，要用机械摊铺，但是在摊铺的过程中会出现离析现象，所以要尽量避免这种现象，若是没有明显的离析现象，就采用细集料做嵌缝处理；若是局部出现离析现象，要通过补充拌和来保证它的均匀性；若是发生严重的离析现象，就要整个局部换料。若是在摊铺的过程中，摊铺层松铺厚度不同并且无法采取不同的松铺厚度预留值，不能保证均匀、连续不断的摊铺，将会造成路面平整度不好。经过凭证和整修的垫层，采用自重10～12t的振动压路机在20～22t激振力下进行碾压，就具有了合适的路拱和平均一致的初始密实度，如果初始压实度不均，那么后果将会是局部压实度不足。

 

　　在挖方路段如果路基排水沟工期要求必须施工，排水沟一定要每隔五到十米开一个排水孔，保证路基不积水，对垫层质量提供保证。然后要让质检员进行检测，并且要把试验资料交经监理工程师审批。每段公路在进行下一层的施工前，一定要封闭交通，因为这时的垫层还缺少黏聚力，在行车荷载的作用下会被破坏，若是长期通行，垫层受影响的深度将会很大，所以在下一层施工时，尽量减少车辆在上面通行的次数。如果表面被破坏还不会对整体的强度产生很大的影响，但是在下一层施工时一定要注意压实，使受破坏的表面重新处于稳定状态。而且在压实的过程中，严禁压路机在已经完成的或正在施工的路段上调头和急刹车，压路机不能压到的地方都要采用夯实机进行夯实，一定要做到规范施工。

 

　　路面垫层的重要性通过上述所说已经很明确体现出来了，但是由于路面垫层的功能特点决定了它不同于路面基层的特点，所以根据路面垫层自身的特点，一定要选择使用能使路面垫层真正发挥其作用的材料，这样才能保证路面的正常使用寿命。在工程施工的过程中最经常出现弯沉达不到设计要求的现象，分析其主要原因就是垫层厚度不够，原材料级配差造成的，在实际实施的过程中，采取的最常用办法是加铺基层，首先将弯沉过大的点挖出换填，再整体加铺一层基层补强，在加铺基层补强时，一定要注意加铺的厚度和掺和的问题，通过铺筑试验路段确定含灰量大小，同时注意施工后的养护，并且一定要加强交通管制。

 

　　3.2材料要求

 

　　公路施工中路面的垫层在实际使用中几乎没有满足使用要求的，所以在对材料的使用上是非常严格且重要的。如果材料的级配良好，在充分压实的条件下，就可以保证有足够的强度和模量，就可以满足力的需要。首先要在选择石材上有很高的要求，选择优质的碎石和沙砾，但要求是优质的石材破制的碎石，并且粉尘大的最好不要采用，表面沾有大量石粉的碎石不适用于垫层，要采用洁净的材料，然后要采用有足够强度的骨材，至少应该在三级以上的标准，而且还要有一定的塑性、黏聚力，小于5mm的基本没有什么塑性可言，所以塑性指数潮湿多雨地区应小于6，其他地区应小于9。要具有较大的渗透系数，小于0.075mm颗粒含量最好小于3%，尽可能地减少，尽管材料有一定的黏聚力，但是也是非常小，甚至还不足以抵抗由于粘粒的自然膨胀而产生的作用，允许有一定的冻胀性

 

　　和足够的渗透系数，最好使用嵌挤骨架结构，这种骨架有较多的孔隙率，不易存水且冻胀性小，能够真正的起到切断毛细水上升、防冻、吸收路基裂缝所产生的作用。

 

　　4.结论

 

　　工程实施过程中出现弯沉达不到设计要求的现象，分析其主要原因是垫层厚度不够，原材料级配差所造成。实际实施过程中，采取的最常用的方法是加铺基层，首先将弯沉过大的点挖除换填，再整体加铺一层基层补强。在加铺基层补强时，应注意加铺厚度和掺灰的问题，通过铺筑试验路段确定含灰量大小，同时重视施工后的养护，并加强交通管制。

 

　　参考文献：

 

　　[1]公路路面基层施工技术规范.中华人民共和国交通部[M].北京：人民交通出版社，2000.