安康机场迁建工程属于国家“十二五”重点项目，投资巨大，该工程对国家航空运输发展及推动地方经济建设具有重要的现实意义。2016年以来，安康机场实施填方施工，2018年填筑完成后，沉降变形复杂，陕西佳维地理信息科技有限公司承担了安康机场迁建工程填筑体观测任务，共涉及600个监测点，观测工作至今仍在持续。当时为实现安康机场变形沉降稳定，早期通航，在对机场膨胀土高填方进行不间断变形监测的同时，还对膨胀土高填方边坡变形规律及机理进行研究。调研发现安康地区尚无大于40m的膨胀土高填方边坡工程实例，沉降变形监测与沉降变形机理研究对机场长期稳定运行至关重要。

    膨胀土工程性质复杂，存在“无堤不塌、逢堑必滑”的普遍病害。对于膨胀土高填方机场而言，沉降控制指标严格，地基处理、边坡防护属于技术难题，而持续密集变形监测是保证工程安全的预警系统。本项目从罗家河高填方沉降特征与机理研究、高边坡可吸收变形的柔性防护方法、高填方工后沉降预测方法、时序InSAR变形监测技术应用等方面入手进行安康膨胀土高填方沉降变形控制专题研究，并将科技成果直接转化、应用于膨胀土高填方变形实际工程。通过上述研究，将相关研究成果应用到我国膨胀土高填方自动化监测领域，并最终为研发膨胀土填方体变形规律自动化系统分析软件在全国进行推广应用提供基础数据。

   通过研究得出以下结论：

    （1）填方体含水率随深度的变化将由最优含水率持续向趋于由小到大的线性化方向发展。填方体水分来源主要是：大气降水、地下潜流及其水汽补给，受坡体地下潜流影响更大。

    （2）受膨胀土吸水膨胀特性影响，干密度由填筑期的最大干密度向沿深度呈分散趋势发展。按干密度分散程度可将其分为三段，即0~11 m小分散段，12~26m稳定段，27m以下大分散段。即0~11m受降雨影响，27m以下受地下潜流影响。

    （3）罗家河膨胀土高填方高达46.86 m，国内比较罕见。475 d内最大沉降为168.3 mm。膨胀土填方体受前期降雨影响，主固结阶段在旱季会表现为沉降速率减缓的情况，随着沉降量的持续，填方体受降雨入渗影响愈发显著，表现出反复的膨胀变形，最大膨胀速率为0.485 mm/d。

    （4）地表沉降变形与涵洞（地基）沉降变形的阶段性一致，说明地表沉降变形主要受控于地基沉降。膨胀土填方体表现出显著的胀缩变形，根据变形特征可分为8个阶段，各阶段特征与时段降雨量关系密切，其中缓升段Ⅶ（266-390 d）膨胀量可达44 mm，该时段的降雨量为644 mm。在监测时段内，填方体总体呈膨胀变形，而非其他岩土填筑体的压缩变形。

    （5）罗家河填方边坡的有限元稳定分析表明，该边坡变形趋于收敛，最大变形量为31.8mm，边坡在自然降雨工况与现有防护措施下整体稳定。

    （6）利用SBAS-InSAR技术估算的DEM误差结果较可靠，可作为筛查潜在形变区域的辅助性资料。在数据处理过程中，采用构建不同用途的干涉对子集的干涉对组合策略，可以在进行高挖填方区域形变监测时，校正DEM误差造成的相位噪声。

    （7）SBAS-InSAR监测结果中，监测点密度明显多于PS-InSAR监测结果，两种方法监测精度相当，SBAS-InSAR监测结果能够更完整的显示机场的形变信息的优势。

    （8）通过回归参数拟合方法分析某机场实测沉降数据，预测其工后沉降对膨胀土高填方地基工后沉降问题来说，Boltzmann模型，在相同沉降速率标准下，Boltzmann模型的沉降预测值更接近理论值。

    （9）由Boltzmann模型，取连续三个月沉降量3mm/月为稳定沉降速率，计算出B22点的稳定时间为17.15个月，此时沉降为16.74mm，达到理论沉降的92.12%。使用年限内沉降为179.42mm小于规范规定沉降量200mm，工后沉降量符合规范要求。

    依托项目获批实用新型专利4项，发表学术论文3篇，其中录用待刊1篇（武汉大学学报信息科学版EI收录），外审核心期刊论文2篇，培养长安大学硕士研究生3名（朱石磊、马新超、司锦钊），其中两名将于2022年6月毕业。