西南山区受“5.12”汶川地震影响产生了大量松散堆积体。其在降雨、地下水位抬升等情况下常常孔压激增产生突发溃散性破坏继而流态化运动,最终形成平缓堆积体。其破坏突然、受灾范围广、运移距离远,一旦发生将会带来巨大生命财产损失,因此研究破坏前的孔压激增对理清溃散性滑坡启动机理有重要意义。目前已有学者通过微震信号与孔压、位移之间的同步分析发现孔压激增来源于坡体内部细颗粒运移侵蚀造成的孔隙通道渐进垮塌,但细颗粒运移不仅仅是脱离孔隙形成开放通道,其还伴随沉积、堵塞效应。因此溃散破坏前的孔压激增不仅来源于分离侵蚀,还应与颗粒沉积、堵塞有关。本文通过前期室内水槽试验及基于稀土示踪技术的物理模拟试验对粗粒土形成条件及内部细颗粒运移进行深入分析,进而揭示溃散性破坏前的孔压激增与细颗粒运移之间的相互关系,以达到对溃散性滑坡启动机理的新认识。主要得到以下结论:(1)细粒(<2mm)含量27.4%的粗粒土溃散性水槽模拟试验,相对密实度(D_r)在0.013~0.3范围内能发生溃散性破坏,坡体产生明显沉降;D_r与前缘局部坍塌正相关,与前缘粗粒化负相关;D_r>0.3后发生间歇性后退式的非溃散性破坏。破坏时存在临界水头,其随D_r增大而线性增加。(2)不同粒组细颗粒对外源稀土吸附性有所差异。随粒径的增大吸附性先增大后减小,在0.054~0.075μm范围内出现吸附最大值;同一粒组细颗粒对轻、中、重三类稀土氧化物吸附能力是一致的。选用逐步稀释法配置含高浓度稀土混合土样,其配置试样不均匀性在5%以内。(3)基于稀土示踪技术的溃散性滑坡水槽模型试验对细颗粒运移规律研究,得到细颗粒呈扇状发散运移,非纵向直线运移。受渗流作用,前缘运移出的细颗粒最多,中后缘次之,且随着加水时间的增长渗流量增加。1/2倍后缘临界水头下坡体内部细颗粒沉积量少,颗粒表现出以内部侵蚀流出为主。1/2倍后缘临界水头~后缘临界水头过程中,内部细颗粒主要以沉积作用为主,10~300μm细颗粒显著增加,500μm以上细颗粒沉积于前缘。受后缘水位抬升影响,坡内细颗粒在中前部形成滤饼效应,阻止中后缘细颗粒向前运移,产生堵塞孔隙作用。(4)粗粒土中细颗粒以单体、聚集体、吸附体充填于粗颗粒中。在水力条件下,垂直方向上举力,粘附力,吸引力,重力四者合力矩与水平方向拖曳力产生的力矩处于不平衡状态时发生分离,继而引发后续沉积、堵塞效应。(5)不同密实度的孔压、位移、微震同步分析证实了溃散性破坏前细颗粒运移与孔压激增有关。对孔压、位移的相关性分析,坡体各部位孔压存在大量的提前响应,时间保持在1.5s以内。坡体首先破坏处所在的剖面方向上,中前部孔压表现出明显提前响应现象。(6)当0.013≤D_r≤0.2时,溃散性破坏前孔压激增主要是颗粒堵塞效应造成的,内部侵蚀仅仅使通道打开,引发的孔隙垮塌规模小,可概化模型为:内部孔隙通道打开→孔隙垮塌微沉降(或显著下挫)→滤饼效应→颗粒堵塞孔压激增。当0.2<D_r≤0.3时,孔压激增主要是内部侵蚀导致,丰富孔隙通道渐进垮塌造成孔隙尺寸减小孔压激增。其概化模型为:内部侵蚀孔隙通道打开→孔隙垮塌沉降→孔压激增。