垫层的作用：
其一：抗冻胀。冻胀破坏是衬砌体与基土冻胀性膨胀相互作用的结果。基土发生冻胀的基本条件是负温、土质和水分，负温是基土发生冻胀的外因，土质和水分是基土发生冻胀的内因。一般而言，土中粒径小于0.05mm的土粒大于总土重6％的土为冻胀性土，基土冻前含水量不大于塑限含水量加2％便会发生冻胀。另外土体在冻结过程中不仅初始冻结面的水分冻结膨胀，而且未冻区的水分在表面张力和毛细管作用下向冻结区迁移，水分迁移使冻结区的含水量剧增，导致冻胀加剧。随着冬季气温的不断下降，冻结深度不断加大，水分迁移不断进行，土体的膨胀量与对衬砌体产生的冻胀力也相应不断增大，当冻胀力超过刚性衬砌体的结构强度时，衬砌体便产生法向位移，法向位移超过容许法向位移，衬砌体便遭到冻胀破坏。
土质是基土发生冻胀的内因，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控制在容许的范围之内，从而避免冻胀破坏，目前采取的置换材料主要是砂砾石，即垫层。
其二：增强地基承载力。用承载力大的砂砾石（垫层）置换承载力较弱的土体，使基础能够承担其上建筑物（构筑物）的垂直应力。
其三：过渡作用。刚性体与柔性体之间的过渡，如：衬砌体与土体之间。
其四：反滤作用。如：土坝干砌石下面铺设垫层。
1、在严寒、寒冷地区垫层主要是抗冻胀。
2、当建筑物基础不好时，通过换填提高地基承载力，如房屋基础、桥梁基础等：。
3、过渡作用，如：沥青心墙与堆石。
4、反滤作用，如：土石坝中排水体（贴坡排水、辱垫排水等）。
