绿色可持续是城市未来发展的主要方向之一,利用城市发展建设过程中产生的建筑垃圾进行堆山造景是目前我国许多城市采取的主要措施。高应力大面积的工程堆载对地基提出了较高的要求,许多类似工程出现问题甚至工程灾害多是地基设计不当导致。同时,该类工程又不具备高填方路基、形状规则的建筑物实体等应力简单、受力均匀的特点,并且在城市这种复杂构筑物密集的环境中设计范围局限性较大。因此研究如何合理布局,优化地基处理方案和探求多级应力加载条件下的地基沉降变形特性,对避免和消除差异沉降引起的不良后果具有重要意义。结合河北省邢台市百旺山生态工程,采用数值模拟、现场试验效果检测和地基的变形特性研究等研究方法,揭示了该工程对周边建筑及环境的影响,优化了该类工程的地基处理设计思路并进行了现场试验验证,最后结合室内试验提出了考虑复杂应力加载历史影响下的地基沉降计算公式。为科学、合理设计该类工程的地基加固方式和沉降预测提供了参考和理论依据。以下为本文的主要内容和研究成果:(1)通过三维/二维建模有限元分析,对堆建的高度效应和引起的周围建筑及环境的影响进行了数值模拟。结果表明:高度效应存在“突变、跃迁”现象。当堆建高度大于42 m时,山体对周围环境的位移应力影响发生突增。整个工程对地基的应力位移影响存在明显的分区行为,对不同应力区采取差别化的地基处理方式能够有效减少地基处理的经济成本和消除引起的差异沉降。(2)对优化后的地基处理方案进行了包括超孔隙水压力、地基强度等方面的现场试验效果检测。检测结果表明优化后的地基处理方式能够有效加快在高应力水平堆载工况下土体孔隙水压力的消散,消散程度达到80%仅需要2 h左右。对地基承载力的提高幅度达到1.8倍以上,完全满足工程前期的强度要求。(3)针对不同应力水平下土体压缩模量并非恒定不变的情况,且该工程逐级加载的荷载特点,对Janbu公式进行了相应的修正,引入了考虑应力影响的参数,根据不同土性对其参数进行了相应调整。并结合复合地基模量法提出了一种考虑应力影响的地基沉降计算方法。最后提出了该类堆建工程的主固结沉降预测方法,与实测数据对比验证后,效果较好。