目前,在各项基础工程中普遍存在着土与结构接触面,在渗流作用下土与结构接触面的渗流破坏问题一直是当前研究的重点内容,接触面一旦发生破坏不仅会给国家带来巨大的经济损失还会影响人民群众的生命财产安全,因此明确土与结构接触面在渗流作用下的破坏过程及其影响因素对于实际工程具有十分重要的意义,但现今对于土与结构接触面渗流破坏的研究,尤其是关于考虑应力状态时接触面渗流破坏情况的研究还有待完善,故本文通过室内试验和数值模拟相结合的方法对各影响因素下的渗流破坏过程及现象进行深入研究,并结合多元回归模型和神经网络模型对土与结构接触面渗流破坏的临界水力坡降进行分析和训练,以对实际工程进行科学合理的预测。首先,自行研制能够进行在围压作用下土与结构接触面渗流破坏的室内试验装置,主要包括可视化试验室、水压供给装置、围压供给装置以及监测装置。同时通过自行配置的土样材料进行了不同围压作用下的土与结构接触面渗流破坏试验,根据室内试验结果得到了土与结构接触面渗流流量及渗透系数与水力坡降的关系曲线,确定了土与结构接触面渗流破坏的临界水力坡降,分析了在围压作用下土与结构接触面的渗流破坏过程。其次,通过有限差分程序FLAC3D建立三维数值计算模型,对室内试验所进行工况进行了验证和分析,从而证明室内试验的可行性以及数值模拟的有效性和准确性。进而通过数值模拟的方法,分析了不同围压、接触面粗糙程度以及材料粘粒含量对于土与结构接触面渗流破坏的影响,发现在围压越大、接触面越粗糙、材料粘粒含量越高的情况下,土与结构接触面的变形越小,土与结构接触面渗流破坏的临界水力坡降越大。最后,基于Pytorch建立了多元回归分析模型及前馈神经网络模型。一方面基于多元回归模型设定了临界水力坡降与围压、接触面粗糙程度以及材料粘粒含量关系的回归方程,通过定义损失函数,运用反向传播法,对其进行参数优化,确定了回归方程的具体参数和回归方程表达式;另一方面基于前馈神经网络模型,以MSE均方误差作为目标函数,采用自适应矩估计(Adam)算法训练并验证,确定临界水力坡降与各因素之间的关系。通过这两种方法对土与结构接触面渗透破坏的临界水力坡降与各因素的关系进行分析,以进行科学合理的预测。本研究以室内试验与数值模拟相结合的方法对土与结构接触面的渗透破坏过程进行了分析,得到在不同条件下接触面渗透破坏的临界水力坡降。通过多元回归方程与人工神经网络模型,对临界水力坡降与各影响因素之间的关系进行拟合和训练,得到多元回归方程的具体表达公式和神经网络模型的最佳预测状态。通过两种预测模型,可以针对实际工程中的土与结构接触面,在已知围压、接触面粗糙程度、材料粘粒含量情况下,对其渗透破坏的临界水力坡降进行科学预测,从而为实际工程中土与结构接触面的合理设计和安全运行提供理论支撑和经验借鉴,减少实际工程中不必要的浪费,同时保障各项工程本身的安全性以及人民群众的生命财产安全。