近年来在黄土地区由于灌溉水诱发的流滑（Flow slide）型高速滑坡时有发生，这种滑坡具有速度快、滑程远、冲击破坏力强的特点,往往会造成重大的灾害事件。本研究将以2006年发生的陕西华县高楼村滑坡和甘肃省永靖县黑方台塬边滑坡群为背景，通过在大应变条件下黄土的三轴剪切试验研究，建立黄土稳态强度理论的基本模式和流滑破坏的判别方法。还对黄土在高速剪切过程中,摩擦系数与土体结构剪损破坏时产生的孔隙水（气）压、剪切速度的相互关系，以及摩擦热引起的孔隙水汽化压力效应进行试验研究，探讨黄土边坡流滑破坏的机理。在此基础上开发可模拟滑动速度、滑动距离和横向扩散范围的三维数值计算方法，为黄土地区滑坡灾害的风险评估提供依据。本研究的成果不仅能丰富黄土力学和高速滑坡发生机理的理论内涵，具有重要的学术价值。而且对黄土地区土地利用规划、大型水利水电工程、交通枢纽设计时的灾害风险评估也具有重要的实际意义。 2100433B

黄土边坡冲刷破坏问题是黄土地区公路等工程建设中一个亟待解决的实际问题。项目以辽西地区黄土边坡为研究对象，运用土质学、土力学和水力学的理论，综合采用现场调查、试验测试、物理模拟和数值分析的方法，对黄土边坡坡面降雨冲刷破坏问题进行了深入的研究。系统地研究了辽西黄土的工程地质特性，获得了黄土的物理力学性质、结构特征等方面的大量资料，提出了黄土抗剪强度指标的建议值，建立了竖向应力、竖向应变和初始含水率之间的关系，为黄土地基湿陷变形的计算提供了一种新方法。基于扰动状态概念，构建了一个可统一描述应变软化和应变硬化特性的本构模型。采用微结构定量化技术和分形几何方法分析对比了黄土湿陷前后的微观结构演变规律，结果表明：湿陷后孔隙形状分形维数、表面起伏分形维数均增大，说明湿陷是一个孔隙复杂程度增加的过程。自制人工降雨模拟装置，对3种降雨条件、5种不同坡角的边坡进行了降雨冲刷模拟试验。全程数字化监控与量测边坡降雨冲刷过程中坡面水分入渗与演进、坡面颗粒运动与坡面形态变化之规律，获得了黄土边坡坡面冲刷破坏的特征与规律。研究表明，坡形、降雨情况、入渗速度和土的抗剪强度是影响黄土边坡坡面冲刷破坏的重要因素。根据黄土边坡坡面冲刷破坏的特征，可将其划分为侵蚀初期、中期和后期3个阶段。侵蚀初期以片蚀为主，中期则主要体现为细沟作用，至侵蚀后期则是切沟作用，引起坡面土体崩塌直至边坡破坏。为此，从力学机制上将降雨引起的黄土边坡坡面冲刷划分为雨滴溅蚀及产流、径流引起的土体颗粒分离以及颗粒的输移3个动力学过程。根据坡面上土颗粒的土-水作用机制，建立了坡面冲刷临界状态的判别模式，认为36.5°~44°的坡角可作为辽西黄土边坡冲刷破坏的临界坡角，为黄土边坡的设计提供了依据。建立了坡面冲刷破坏的水-土力学耦合模型，通过颗粒流程序进行数值计算分析表明，坡面上的土颗粒运动状态、坡面形态的变化均与模拟试验的结果具有良好的一致性，为黄土边坡坡面冲刷破坏的进一步研究奠定了基础。上述成果丰富了边坡坡面冲刷破坏的研究内容和相应的计算分析理论，为辽西地区黄土公路边坡的设计与防护提供科学依据，也填补了辽西地区乃至东北黄土地区在该研究领域的空白。 2100433B

选择具有完整变形破坏资料的抗滑桩土坡作为重点研究对象，通过现场地质调查、测试与监测和物理模型试验，对抗滑桩土坡的地下水补径排规律、地下水和土体流变特性在边坡变形破坏过程中的作用方式及变化规律，开展系统深入的研究工作，揭示抗滑桩土坡变形破坏过程中土体流变和地下水渗流的作用方式与变化特征、桩土的相互作用方式及变化规律，阐明抗滑桩土坡失稳破坏的内在机理，提出考虑土体流变、地下水和桩土相互作用下抗滑桩土坡稳定性的评价方法。研究成果将为把握抗滑桩土坡变形破坏过程、合理评价边坡稳定性、正确判断其成灾可能性奠定理论基础。随着复杂地质山岭地区工程建设规模的不断增大，特别是高等级公路、铁路建设速度的加快，此类型滑坡灾害问题的严重性也在增大。开展抗滑桩土坡的流变渗流特性及破坏机理研究，对合理制定抗滑桩土坡失稳破坏的防治方法体系，有着重要的现实意义。 2100433B