深挖方膨胀土边坡时空变形特征分析OA北大核心CSTPCD

深挖方膨胀土边坡受降水、地下水以及地质构造、支护措施等多因素影响,变形呈现复杂的时空异质性。以南水北调中线总干渠陶岔渠首段边坡为例,开展时空变形特征分析。借助变分模态分解、加权多尺度局部异常系数以及聚类分析等数据挖掘方法,分析变形的时间变化规律,识别空间分布特征;阐释降水量、地下水位等因素对边坡变形趋势性、周期性和波动性分量的影响机制;对边坡变形进行分区分析,推测潜在滑动面和滑动体;讨论边坡变形机制。结果表明,边坡变形呈现显著的趋势性变化,还表现出季节性和间歇性。下部变形值较大,往上逐渐减少。上部显著变形区深度为3 m,位于大气影响层内;中部受地下水波动和裂隙密集带影响,显著变形区较深,达11m;下部受支护体系限制,变形主要位于浅层。上层滞水受雨水补给,波动范围大,导致中上部变形深度较深,在16.5m深度内仍存在一定变形。潜在滑动面为折线形,前缘受地下水、裂隙密集带和边坡支护体系影响,近似水平。为减少地下水波动对膨胀土胀缩变形的影响,建议采用排水井降排深层地下水。该研究成果可为深挖方膨胀土边坡运行管理和加固处置提供技术支撑。