分散性土作为一种就地取材的土料被广泛应用于水利工程。然而分散性土在低含盐量水中自行分散的性质,导致存在分散性土的工程遇水易发生破坏。本文以黑龙江省胖头泡蓄滞洪区内某分散性土堤防工程为例,围绕着分散性土堤防易出现冲刷破坏的问题,结合了降雨冲刷理论,以试验分析为手段,在制定分散性土改性方案的基础上,开展模型试验研究分散性土的改性效果,对分散性土的研究及工程治理具有一定的参考价值。主要内容如下:(1)首先通过碎块试验及针孔试验对堤防土体进行鉴定,结果表明堤防土体具有强分散性。然后从工程经济适用性出发,选择水泥、生石灰及粉煤灰作为分散性土的改性剂,并通过碎块试验、针孔试验优选出两种组合改性方案,最后进行无侧限抗压强度试验测定其单轴抗压强度。研究结果认为改性初步方案可行,其中:S1方案为掺入分散性土质量的1%水泥+1%生石灰+4%粉煤灰的组合改性剂,S2方案为掺入分散性土质量的2%生石灰+4%粉煤灰的组合改性剂。(2)根据冻融循环损伤理论,采用0次和7次冻融循环后降雨冲刷试验研究冻融循环对土体的损伤作用是否影响其抗冲刷能力,分析改性方案是否适用于寒冷地区。首先将制作完成后的边坡的模型放至低温实验室内养护3天,然后调控实验室内温度,开始冻融循环试验,最后将冻融循环试验后的边坡模型放置在自主设计的降雨设备并完成降雨冲刷试验。试验结果表明冻融循环对改性土产生一定的损伤,尤其是边坡表面1cm范围内的土体。但冻融循环并不影响改性剂对分散性土的改性效果,即改性后的土体仍然没有分散性,且土体的抗雨水冲刷能力比分散性土显著。研究结果认为,两种改性方案可以适用于寒冷地区的分散性土堤防工程。(3)根据干湿循环劣化理论,采用25次干湿循环模型试验研究干湿循环对土体的劣化作用是否影响其抗冲刷能力,分析改性方案在多次干湿循环作用下的抗冲刷稳定性。首先自主设计的模拟干湿循环模型试验的设备,然后确定了降雨模式及干燥模式,最后开展了两组干湿循环模型试验。每组模型试验设置了分散性土和改性土边坡对比试验,研究相同的工况下,分散性土和改性土的降雨冲刷及干燥劣化规律。其中,M1组在降雨工况下发现,分散性土坡面出现溅蚀破坏、面蚀破坏和沟蚀破坏,S1改性土坡面出现了溅蚀和面蚀破坏;干燥工况下,分散性土坡面出现裂化、龟裂等现象,改性土坡面未出现此现象;在干湿循环过程中只有两次S1改性土的泥沙流失量大于分散性土的泥沙流失量,其他都小于改性土;试验结果证明干湿循环下S1改性土抗雨水冲刷能力优于分散性土。M2组干湿循环模型试验发现,分散性土坡面的破坏程度和泥沙流失的总量均大于S2改性土,试验结果表明S2改性土不具备分散性且抗雨水冲刷能力比分散性土强。研究结果表明两种改性方案治理的分散性土堤防边坡具有长期抗冲刷稳定性。本文研究结果表明两种改性方案可以有效的减小寒冷地区分散性土堤防边坡的冲刷破坏程度,有效降低了分散性土堤防长期运营的存在的安全隐患。研究方法和结果可为分散性土堤防冲刷破坏治理提供借鉴。