延安地区地处黄土高原腹地,第四纪黄土广泛覆盖在侏罗系等基岩之上,由于黄土结构疏松,遇水后强度低,节理裂隙发育等特点,加之降雨、河流侵蚀等因素,发育了大量的黄土滑坡,其中以黄土-基岩接触面滑坡分布最为常见。近年来,延安地区大力发展城镇体系建设,虽极大的改善了延安地区的基础设施,但对土地资源的过度开发,造成了大量的古(老)滑坡复活,不但严重危害着附近居民生命财产安全,而且对延安地区经济的发展造成了极大的阻碍。为配合延安市城镇体系建设,延安市先后开展了重点针对改造区内降雨、开挖所引起的古(老)滑坡复活等情况的地质灾害调查项目,对全市范围内的黄土滑坡开展了地质灾害风险评估工作。本文以此为基础,针对延安地区黄土-基岩接触面滑坡进行了深入研究,丰富了延安地区滑坡研究成果,为该地区滑坡地质灾害的分析评价、预测预报和减灾防治工作提供参考依据。本文以延安地区丁家沟、二庄科、小砭沟三处典型黄土-基岩接触面滑坡为研究对象,采用微观试验、常规试验和强度试验,分析了滑坡滑带土的颗粒微观结构特征和物理力学特征,建立了黄土滑坡微观结构特征指标、物理特性指标与力学强度参数之间的相关性。采用室内模型试验和数值仿真试验,模拟分析了降雨条件诱发下黄土-基岩接触面滑坡复活演化过程及形成机理。通过上述研究,取得以下研究成果:(1)对延安地区黄土滑坡特征数理统计分析表明,延安地区黄土一般假整合于基岩之上,由于基岩的隔水作用,导致延安地区黄土-基岩接触面滑坡体常沿土岩接触面剪出。该类滑坡主要发生在坡度25°~60°、坡高40m~130m以及坡向315°~360°的易滑地层岩性组合部位以及河流、沟谷两侧的斜坡上。(2)根据矿物成分分析和微观结构研究表明,延安地区黄土-基岩接触面滑坡滑带土主要包含石英、正长石、绿泥石、白云母以及伊利石等矿物,滑带土颗粒定向频率主要分布在80°~100°之间,定向性较好,颗粒形态更趋向于次长条形。(3)土颗粒微观结构参数与土粘聚力存在高阶线性映射关系:当土颗粒圆形度增大或离散指数减小时,从整体变化趋势看,其粘聚力随之降低,但其降低趋势并非线性降低,而是显现出振荡式降低特征;随着定向概率熵或者分形维数的增大土的粘聚力发生趋势降低,但在不同的区间上(地域区间),土的粘聚力随着定向参数值增大而增大。(4)土颗粒定向性微观结构参数与土内摩擦角存在高阶线性映射关系:总体看土颗粒的微观结构参数与内摩擦角呈现波动特征,但同一滑坡的滑带土的内摩擦角随着土颗粒定向程度的增大而减少。(5)通过对滑带土力学强度特征分析表明,滑带土表现出应变硬化和应变软化两种应力状态,其峰值抗剪强度指标差别较大,但残余强度指标差别较小。c值与含水率呈现指数型负相关,φ值与含水率呈现出线性负相关。(6)基于相似三定理,本文实施了延安地区降雨情况下的黄土-基岩接触面滑坡演化过程模型试验。研究结果表明:在降雨条件下,滑坡变形破坏模式为“牵引变形→蠕动拉裂→整体滑移”,其破坏过程伴随着孔隙水压力的变化,即孔隙水压力形成、超孔隙水压力形成、孔隙水压力消散三个阶段。(7)数值分析表明:滑坡的变形破坏是一种随降雨时间持续而逐渐发展的过程,滑坡的变形破坏可以分为滑坡裂缝产生、滑坡裂缝扩张、滑坡滑动三个过程。滑坡的应力变化全过程可以分为应力产生、应力扩张以及应力释放(重分布)三个阶段。(8)滑坡变形主要以拉张变形为主,部分区域存在剪切变形破坏。滑坡的塑性区变化过程分为塑性区产生阶段、塑性区扩展阶段和塑性区贯通阶段,与滑坡变形破坏全过程相对应。本文采用了多种手段和方法,对延安地区黄土-基岩接触面滑坡的变形破坏机理进行了阐释,对黄土地区滑坡的研究具有较强的针对性和推广价值,同时也为延安地区滑坡地质灾害的防治提供了理论支撑。