近年來在黃土地區由于灌溉水誘發的流滑（Flow slide）型高速滑坡時有發生，這種滑坡具有速度快、滑程遠、沖擊破壞力強的特點,往往會造成重大的災害事件。本研究將以2006年發生的陜西華縣高樓村滑坡和甘肅省永靖縣黑方臺塬邊滑坡群為背景，通過在大應變條件下黃土的三軸剪切試驗研究，建立黃土穩態強度理論的基本模式和流滑破壞的判別方法。還對黃土在高速剪切過程中,摩擦系數與土體結構剪損破壞時產生的孔隙水（氣）壓、剪切速度的相互關系，以及摩擦熱引起的孔隙水汽化壓力效應進行試驗研究，探討黃土邊坡流滑破壞的機理。在此基礎上開發可模擬滑動速度、滑動距離和橫向擴散范圍的三維數值計算方法，為黃土地區滑坡災害的風險評估提供依據。本研究的成果不僅能豐富黃土力學和高速滑坡發生機理的理論內涵，具有重要的學術價值。而且對黃土地區土地利用規劃、大型水利水電工程、交通樞紐設計時的災害風險評估也具有重要的實際意義。 2100433B

黃土邊坡沖刷破壞問題是黃土地區公路等工程建設中一個亟待解決的實際問題。項目以遼西地區黃土邊坡為研究對象，運用土質學、土力學和水力學的理論，綜合采用現場調查、試驗測試、物理模擬和數值分析的方法，對黃土邊坡坡面降雨沖刷破壞問題進行了深入的研究。系統地研究了遼西黃土的工程地質特性，獲得了黃土的物理力學性質、結構特征等方面的大量資料，提出了黃土抗剪強度指標的建議值，建立了豎向應力、豎向應變和初始含水率之間的關系，為黃土地基濕陷變形的計算提供了一種新方法。基于擾動狀態概念，構建了一個可統一描述應變軟化和應變硬化特性的本構模型。采用微結構定量化技術和分形幾何方法分析對比了黃土濕陷前后的微觀結構演變規律，結果表明：濕陷后孔隙形狀分形維數、表面起伏分形維數均增大，說明濕陷是一個孔隙復雜程度增加的過程。自制人工降雨模擬裝置，對3種降雨條件、5種不同坡角的邊坡進行了降雨沖刷模擬試驗。全程數字化監控與量測邊坡降雨沖刷過程中坡面水分入滲與演進、坡面顆粒運動與坡面形態變化之規律，獲得了黃土邊坡坡面沖刷破壞的特征與規律。研究表明，坡形、降雨情況、入滲速度和土的抗剪強度是影響黃土邊坡坡面沖刷破壞的重要因素。根據黃土邊坡坡面沖刷破壞的特征，可將其劃分為侵蝕初期、中期和后期3個階段。侵蝕初期以片蝕為主，中期則主要體現為細溝作用，至侵蝕后期則是切溝作用，引起坡面土體崩塌直至邊坡破壞。為此，從力學機制上將降雨引起的黃土邊坡坡面沖刷劃分為雨滴濺蝕及產流、徑流引起的土體顆粒分離以及顆粒的輸移3個動力學過程。根據坡面上土顆粒的土-水作用機制，建立了坡面沖刷臨界狀態的判別模式，認為36.5°~44°的坡角可作為遼西黃土邊坡沖刷破壞的臨界坡角，為黃土邊坡的設計提供了依據。建立了坡面沖刷破壞的水-土力學耦合模型，通過顆粒流程序進行數值計算分析表明，坡面上的土顆粒運動狀態、坡面形態的變化均與模擬試驗的結果具有良好的一致性，為黃土邊坡坡面沖刷破壞的進一步研究奠定了基礎。上述成果豐富了邊坡坡面沖刷破壞的研究內容和相應的計算分析理論，為遼西地區黃土公路邊坡的設計與防護提供科學依據，也填補了遼西地區乃至東北黃土地區在該研究領域的空白。 2100433B

選擇具有完整變形破壞資料的抗滑樁土坡作為重點研究對象，通過現場地質調查、測試與監測和物理模型試驗，對抗滑樁土坡的地下水補徑排規律、地下水和土體流變特性在邊坡變形破壞過程中的作用方式及變化規律，開展系統深入的研究工作，揭示抗滑樁土坡變形破壞過程中土體流變和地下水滲流的作用方式與變化特征、樁土的相互作用方式及變化規律，闡明抗滑樁土坡失穩破壞的內在機理，提出考慮土體流變、地下水和樁土相互作用下抗滑樁土坡穩定性的評價方法。研究成果將為把握抗滑樁土坡變形破壞過程、合理評價邊坡穩定性、正確判斷其成災可能性奠定理論基礎。隨著復雜地質山嶺地區工程建設規模的不斷增大，特別是高等級公路、鐵路建設速度的加快，此類型滑坡災害問題的嚴重性也在增大。開展抗滑樁土坡的流變滲流特性及破壞機理研究，對合理制定抗滑樁土坡失穩破壞的防治方法體系，有著重要的現實意義。 2100433B