对于一些小型建筑物，当基础下存在有软弱土层时，而上部荷载较大时，采用砂石垫层进行处理，能够提供较高的承载力。而且可就地取材，施工机具简单、快捷而经济，因此在浅层软弱地基处理中得到广泛应用。当建筑物基础下存在有厚度不大的软弱土层时，不能满足上部结构对地基承载力和变形的要求，通过砂石垫层替换全部软弱土层，以提高基础下地基承载力，上部荷载通过垫层的应力扩散，同时垫层压缩模量较小，可以减少地基沉降量和不均匀变形。砂石垫层不仅起到替换软弱土层，而且也能加速软弱土层的排水固结，提高其强度，避免地基土塑性破环；在刚性和柔性基础下，通过砂石垫层作为褥垫层，起到调整桩土应力比，使桩体与桩间土共同承担上部荷载。
1砂石垫层在地基处理中的应用情况
（1）砂石垫层置换建筑物基础下部分或全部软弱土层。当基础下存在有软弱土层且厚度较小时，其承载力和地基变形满足不了上部结构荷载要求，可以用砂石垫层置换全部软弱土层，以提高地基整体承载力特征值，控制地基的变形量。
（2）砂石垫层作为褥垫层调整桩土应力比。在路基等柔性基础下，通过提高褥垫层厚度，让强度较大的桩体能刺入垫层中，提高桩的荷载分担比；在高层建筑场地在桩土上部设置一层褥垫层，使桩体和桩间土共同作用形成复合地基，通过垫层厚度调整桩土应力比，提高桩间土的荷载分担比，同时应严格控制砂石垫层的厚度，否则将使桩土无法共同作用，大大降低复合地基承载力特征值。
（3）土岩地基或膨胀土地基上作为褥垫层调整地基的整体变形，土岩地基持力层软硬不一，膨胀土地基存在的胀缩作用下，地基沉降明显不均匀。若在整个基础底部用砂石垫层作为褥垫层，使地基不均匀变形得到控制，而且通过实际观测沉降均能满足规范要求。
2砂石垫层在地基处理中存在的问题
（1）砂石垫层在地基处理中，有它的适用范围和适用条件。实践中，当设计人员对施工和沉降观测没有明确要求时，就会出现施工人员对砂石垫层选型不当，处理效果不好等情况。
（2）砂石垫层的施工质量差。使用不合格含水量的砂石、砂石配合比、夯实度和密实度达不到要求；捣实砂石垫层时随意破坏原状土结构；不按规定做成台阶式放坡等。
（3）选用材料方面也存在问题。砂采用细砂，强度不高且不易压实；砂石材料中含泥及杂质较多等。
3砂石垫层在地基处理中的设计和施工分析
（1）当持力层为软弱土层时且厚度较小时，为满足持力层的承载力及变形要求，砂石垫层是一种较好的地基处理方法。通过垫层的应力扩散作用，使下卧层顶面受到的压力满足小于等于下卧层承载能力条件，再者基础持力层被低压缩性的垫层代替，能大大减少基础的沉降量。
砂石垫层处理浅层软弱土层的设计主要是合理确定砂石垫层的厚度和宽度。砂石垫层的厚度，应根据上部荷载通过垫层扩散角度传至垫层底部软弱土层顶面所承受的有效自重应力和附加应力之和，不应超过该处软弱土层经过深度修正后的承载力特征值来确定。砂石垫层的宽度，应满足基础底面应力扩散有要求，可以按b/≥b+2ztanθ，垫层顶面每边超出基础底边缘不应小于300mm，且从垫层底面两侧向上，按基坑开挖的需要进行放坡。
（2）砂石垫层作为褥垫层的设计主要是垫层的厚度，在刚性基础下通过调整褥垫厚度，调整桩垂直荷载的分担，通常褥垫越薄桩承担的荷载占总荷载的百分比越高，褥垫越厚，土分担的水平荷载占总荷载的百分比越大，桩分担的荷载占总荷载的百分比越小。对于抗震设防区，不宜采用厚度过薄的褥垫设计。
在柔性基础下通过调整褥垫厚度，调整桩垂直荷载的分担，通常褥垫越薄厚桩承担的荷载占总荷载的百分比越高，褥垫越薄，土分担的水平荷载占总荷载的百分比越大。
（3）砂石垫层处理软弱土层时选材主要是选用级配较好、不含植物残体、垃圾等杂质的碎石、卵石、角砾、圆砾、砾砂、粗砂、中砂或石屑等，当使用粉细砂或石粉时，应掺入不少于总重量30%的碎石或卵石。砂石的最大粒径不宜大于50mm。对湿陷性黄土或膨胀土地基，不得选用砂石等透水性材料。施工时应采用振动碾分层压实，分层厚度可根据现场试验确定，防止扰动基底原状土。
（4）砂石垫层作为作为褥垫层施工时，褥垫层厚度宜为桩径的40%-60%。褥垫材料宜采用中砂、粗砂、级配砂石或碎石等，最大粒径不宜大于30mm。不宜选用卵石，当基础底面桩间土含水量较大时，应避免采用动力夯实法，以防扰动桩间土。
4结语
通过对砂石垫层在地基处理中的应用，存在的问题进行了论述，同时也提出了在不同的处理方法中的设计方案和选材以及施工时应注意的问题，达到了在地基处理过程中对砂石垫层规范设计，合理利用，节约资源的目的。
参考文献
[1]腾延京等.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）.中国建筑工业出版社.2011
[2]腾延京等.《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）.中国建筑工业出版社.2012
[3]武威等.《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009版）.中国建筑工业出版社.2011
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