报告内容简介
膨胀土的膨胀与收缩特性是岩土工程领域的重要研究课题。这类土壤的变形可能引发地面形变，进而对建筑物的基础结构造成损害。长期以来，岩土工程师们对膨胀土的弹性变形（即季节性变形）开展了深入的研究，但对膨胀土的非弹性变形研究相对较少，尤其是在极端气候条件（如洪涝和长期干旱）下的非弹性变形。为此，我们的研究团队在休斯顿大学海岸中心安装了GPS监测台阵，研究膨胀土的长期变形行为。该台阵包含4个固定在不同深度（-10m, -7m, -4m, 0m）的GPS台站，已连续运行了10年（2014-2024），详细记录了不同深度土层在垂直方向的变形时序。近年来，美国休斯顿地区频繁遭遇干旱，膨胀土在一个干旱的夏季可能导致超过10厘米的地面沉降，其中约10%是不可恢复的沉降，造成地面高程的永久损失。全球气候变化预计将加剧干旱事件的频率，从而导致地面高程的阶梯式损失，增加洪涝风险，特别是在富含膨胀土的沿海地区。当前评估海平面上升和海岸带淹没的方法未充分考虑膨胀土造成的永久地面沉降，可能低估了沿海地带的地面沉降速度及洪涝灾害风险。本讲座介绍的地面沉降观测方法可应用于黄土和冻土地区的地面变形长期观测，能够有效监测不同深度土层在各种气候条件下的变形行为，为研究和预测这些地区的地面稳定性提供第一手资料。
