摘要：论文结合高速公路加固工程对CGMT桩的施工技术进行了研究，介绍其设计过程、施工工艺，施工过程中的质量控制，分析瑞理波法检测施工效果，并对施工效果进行检测，结果表明，施工效果良好。
关键词：CGMT桩；高速公路路基；加固
Abstract: based on the highway to CGMT pile reinforcement engineering construction technology, introduces the design process, the construction technology, the construction process of quality control, analysis, Rachel Richard wave method to detect construction effect, and the construction effect for testing, the results show that the construction effect is good.
Key words: CGMT pile; Highway subgrade; reinforcement
中图分类号：U412.36+6文献标识码：A 文章编号：
1 工程背景
X高速公路是国家规划的重点建设项目，在南北交通中起到了交通枢纽的作用，全段48.9
公里，成本达9.5亿元。路基宽度26m，加固区全部为高填土路端，填土高度大约在7脚，路基两侧设排水沟。 X高速公路通车后不久，由于施工过程中的质量控制，以及车流量巨大等问题，不断地出现各种病害，2010年进行大型养护。
通过分析，产生路基路面病害的原因主要由于路面雨水渗入路基后，路基排水不畅，造成路基含水量增加，路基承载能力下降，进而造成沉陷、叽泥、翻浆等路面病害。
2 高速公路路基加固方案设计
2.1设计参数确定
(l)桩径d
根据设计要求以及现有设备的选择，成孔直径为150mm。
(2)桩距LJ
桩距计算公式如下:
(1)
式中:d―桩径;
m一置换率;
经初步计算Lj=0.901m
桩径的大小在取决于置换率m的同时，桩距的大小还决定于设计要求以及软土路基承载力、布桩样式等。根据大量实验资料表明:桩体的受力作用范围为4倍桩径，因此CGMT桩桩距选取为lm。
(3)桩长Lc
CGMT桩主要受力作用区沿桩长方向轴向和侧向应力迅速衰减，因此增加桩长对提高复合土路基承载力效果不大，根据路面沉陷程度可确定嵌原地面以下1-3米。现取桩长Lc=5m。
(4)桩型布置
CGMT桩采用正六变形布置。确定CGMT桩的参数为:桩径15cm;桩距lm;桩长5m。
2.2室内实验
取施工区土样，进行击实实验，结果如图1所示。
图1 样土夯实效果
根据实验结果可知:最优含水量为10.7%，对应的密度为1.92g/cm3。
2.3CGMT桩静载实验
在施工前按施工工艺进行试桩，以确定最佳夯击次数，最佳含水量等。
(l)最佳夯击次数确定。
桩的成型过程对桩的承载力都起到非常重要的作用。根据现有机械选择:夯锤l00Kg，夯距lm。实验结果如图2:
图2夯击次数与承载力
根据实验结果可确定CGMT桩最佳夯击次数为8-13次，同时考虑碎石料为分步填充，故夯击次数选取为9-10次。
(2)CGMT桩静载实验
采用直径为15mm的钢板作为CGMT桩载荷实验的承压板，为了保证均匀受力，必须保证承载面的平整。CGMT桩单桩试验要点遵循《建筑桩基技术规范》。实验结果如表1所示:(夯击次数为9次)。
表1CGMT桩静载荷承载力值表
序号 试验桩号 承载力KPa 备注
1 4-1 510 相对变形值s/d=0.01时的荷载作为其允许承载力
2 4-2 190
3 CGMT桩在路基加固施工中的技术分析
3.1施工工序
(l)桩位测放
在需要加固区，严格按照设计要求，进行测放。
(2)钻孔和取芯
桩位侧放完毕之后，钻孔机械就位，对中桩位，进行钻孔施工。用取芯机进行取芯，保证其中心偏差士50mm.
(3)成孔
采用GY型钻机，采用螺旋成孔。钻孔控制转速，严禁加水。参数:桩径15cm，孔深5-8m，垂直度控制在1.5%以内。
(4)回填与夯实
CGMT材料按水泥:碎石:水=1: 8.7: 0.4进行设计配比，碎石粒径通常为10mm~30mm，水泥用标号为325#，严格按照设计配合比进行混合料拌合，严禁进行人工拌合填料。
混合料拌合后，应在两小时内使用，否则应抛弃混合料。进行填料前，先进行孔底夯实(必要时可加入垫层)，然后用自制的量具量料进行回填夯实(根据设计要求，用高250， 50mm特制装置进行填料)，严格控制每次填料量，直到距离孔口50-75cm停止填料。夯密时采用重量为100kg的夯锤，夯实次数不少于8次，夯距大于1.0m，压实系数多0.95，桩间土的平均压实系数为0.90-0.93。
(5)封孔
采用C30膨胀混凝土振捣密实并收光表面，可在混凝土中加入适量的早强剂和速凝剂。如果属于全幅封闭施工，封闭时间较长，可以在面层时，使用乳化沥青进行封孔。
3.2施工过程中质量控制
CGMT桩路基加固技术在路基加固的效果，理论分析已经达到了路基加固的效果，其作用的效果则受施工过程中的质量控制很大的影响。针对施工过程中的质量控制，应注意以下几点:
l)成孔时，垂直度应控制在1.5%以内，在钻孔过程中，要始终保证其垂直度。
2)回填和夯实时，可采用隔桩跳打，可减少对已打好的桩影响。同时，减少打桩时对其它孔位的影响。
3)夯实使用120Kg的夯锤，落距大于lm，夯实 7击，夯实控制以前后每次沉降量不超过5mm为最佳夯击次数。夯实时，可设计一承载桩，作为落锤与碎石料之间的传载体，减少落锤在下落过程中，能的损耗，并可清晰观察沉降量。
4)由于加固区的含水量较大，可在成孔时加入少量水泥，防止其产生缩孔现象。在成孔时，可适当放大成孔直径。
4施工效果检测与评价
CGMT桩复合地基的加固效果主要取决于桩的承载力，而承载力又取决于桩成型后的密实度。采用瑞利波法对CGMT桩的密实度进行检测。
抽取2根桩进行测试结果如表2,图3所示：
表2 瑞利波速度
桩号 桩径（m） 最小速度（m/s） 最大速度(m/s) 平均速度(m/s)
1 0.15 175 280 255
2 0.15 190 300 270
结果显示，CGMT成桩后，其密实度达到标准。
X高速在施工通车后，加固区无翻浆，路基下沉现象产生，CGMT路基加固效果明显
图3 桩频散曲线
参考文献：
[1]何广纳.振冲碎石桩复合地基[M].北京:人民交通出版社，2001
[2]杨士敏，张铁.工程机械地面地学与行使理论〔M].西安:陕西科学技术出版社.2000，8
[3]亮，赵均海，李小伟.挤密桩挤密过程中的塑性分析[s].长安大学学报.2007，3(2):67•70.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。