CGMT(Cement Gravel Mixing Trenchless)非开挖干拌水泥碎石桩是在碎石桩、CFG桩基础上研发的新桩型,已应用于河南省高速公路病害处理和路基加固工程。由于地质条件以及CGMT桩的复杂性,目前对CGMT桩复合地基加固机理仍处于研究之中。本文通过理论分析、室内试验、现场试验等手段,对CGMT桩复合地基的加固机理及其优化设计理论进行了深入的研究。本文首先通过对CGMT桩复合地基改善松散砂土和软粘土地基的作用机理分析,认为CGMT桩主要通过振密挤密效应、置换效应、加速排水效应、垫层作用对地基进行加固。其次通过试验和分析,得出了CGMT桩的桩-土应力应变关系、桩土应力比、单桩和复合地基的承载力计算方法。通过对CGMT桩变形模式和机理的研究,表明桩体由加速排水效应改善了桩周土的微观结构,加速了地基填土的固结,减少了沉降。提出了合理的路堤荷载作用下CGMT桩复合地基的沉降计算方法,并分析了路堤沉降的影响因素。再次结合京珠高速公路许昌-漯河段CGMT桩加固工程实际,进行了大量的现场试验和室内试验,对CGMT桩处理地基的效果进行了检验,对复合地基的承载机理及应力应变机理进行了深入研究,最后通过地质雷达测试对加固效果进行了检验。论证了CGMT桩在高速公路路基加固中应用的可行性和优越性。最后对CGMT桩施工技术与质量控制和检测进行了详细的介绍。