经济快速发展和城市化建设步伐加快,产生大量建筑垃圾和废旧轮胎,处理数量庞大的建筑垃圾和废旧轮胎已成为紧迫的的环境问题。针对目前废旧轮胎资源化利用常用方法存在二次污染严重、能耗大、成本高等问题,以及建筑垃圾侵占土地、污染环境的现状,本文提出废旧轮胎和建筑垃圾岩土工程生态处置与资源化利用技术,通过室内地基模型试验和数值模拟分析,研究废旧轮胎加筋建筑垃圾土地基的力学性能和工作机理,推广该技术在岩土工程中的应用,进而提高废旧轮胎和建筑垃圾处置与资源化水平,促进经济与社会可持续发展。为确定室内模型试验地基填料与加筋材料基本性能指标,通过地基填料颗粒分析试验、击实试验和筋材拉伸试验,将建筑垃圾填料与常规填料砂土比较,废旧轮胎与土工格室比较,得到建筑垃圾土和砂土的级配曲线、击实曲线及模型试验所用废旧轮胎和土工格室的工程技术指标。为研究方形基础下废旧轮胎加筋建筑垃圾土地基力学性能,将建筑垃圾土与砂土对比,加入土工格室和废旧轮胎地基与未加筋地基作比较,在65%和95%两种压实度下进行了12组室内平板载荷试验。对比分析不同压实度、不同地基填料和不同加筋材料对荷载-沉降关系、加筋承载力比、承载力改善因子和沉降减小比的影响,量化了废旧轮胎加筋建筑垃圾土地基在提高承载力和减小沉降量方面的优越性。通过室内地基模型试验研究了地基土表变形、地基内竖向土压力分布,进而简要探讨加筋地基工作机理。采用数值模拟软件PLAXIS对废旧轮胎加筋建筑垃圾土地基进行模拟分析,选取两个对照组从数值模拟分析角度研究废旧轮胎与建筑垃圾用于加筋地基的可行性,并将数值模拟获得数据与室内模型试验所得数据进行对比分析,进一步研究加筋地基的力学性能及整体变形特征。研究内容包括加筋地基的荷载-沉降特性、土表变形以及内部土压力变化。研究结果表明:(1)回收加工后得到的建筑垃圾土填料为级配良好的地基填料,试验所用砂土为级配良好砂。建筑垃圾土拥有较好的击实效果,是性能良好的地基填料。废旧轮胎的极限拉伸强度大于土工格室,并且废旧轮胎的极限延伸率较大,拉伸模量较小。(2)提高压实度地基承载力和初始刚度均增大,而沉降减小。建筑垃圾土的荷载-沉降特性优于砂土。建筑垃圾土地基在较低的沉降比下,未加筋地基的承载力最高,随着沉降变形的发展,加筋地基承载力逐渐超过未加筋地基。建筑垃圾土地基在高压实度下表现出更好的加筋效果。同等条件下,废旧轮胎加筋效果比土工格室要好。筋材应变在高压实度建筑垃圾土中得到更快发展。加入废旧轮胎前后,建筑垃圾土地基沉降值差异并不大,算得的沉降减小比小于砂土地基值。减小地基沉降方面,废旧轮胎加筋效果更好。远离中心处的土表变形对基础荷载的响应要小于靠近中心处。高压实度下土表隆起值大于低压实度下的值。建筑垃圾土能够有效降低填土表面隆起。筋材的加入使土表变形更加均匀。同一基础荷载下,高压实度地基土压力值要高于低压实度地基。相对传统地基,建筑垃圾土地基能将基础荷载扩散到更广范围,从而降低地基土压力。加入筋材后土压力值明显下降,且轮胎加筋地基土压力小于格室加筋地基。地基内部土压力沿水平方向呈非线性分布状态,筋材的加入使得地基内部土压力在水平方向分布更加均匀。(3)数值模拟结果表明,相同荷载下,废旧轮胎加筋建筑垃圾土地基沉降小于加筋砂土地基,地基性能较良好。在建筑垃圾土地基中,废旧轮胎加筋地基的性能优于土工格室加筋地基。数值计算无法精确模拟实际试验条件,但是模拟结果总体趋势与室内试验大致相同,对废旧轮胎加筋建筑垃圾土地基性能研究具有一定参考意义。建筑垃圾土与砂土相比,能够减小因地基沉降产生的土表沉降变形。试验结束时,废旧轮胎加筋地基的土表变形值小于土工格室加筋地基,远离基础中心的土体对基础荷载的响应要小于靠近基础中心的土体。使用废旧轮胎代替土工格室,土表变形更加均匀。使用强度较高的建筑垃圾土作为地基填料,能够降低地基内部的土压力。与土工格室相比,废旧轮胎加筋地基更好地改善了建筑垃圾土地基的性能。地基内部土压力在水平方上向呈非线性分布。数值模拟发现加筋地基上部荷载对土压力的影响范围并不大。