溜砂坡作为高寒山区一种特殊的地质灾害广泛分布于天山公路北坡，其对道路的正常建设、维护及运行造成严重影响，溜砂坡灾害具有长期性和累进性破坏特征。溜砂坡显著特征就是砂坡呈散体结构、砂粒间无粘聚力，该灾害分布受控于陡峻地形和寒冻风化等因素。溜砂坡稳定性与砂粒天然休止角关系密切，若砂坡堆积坡度大于天然休止角，则砂粒将逐渐产生失稳破坏；若堆积坡度小于天然休止角，砂坡在天然状态下则比较稳定；另外，由于坡脚开挖、机械振动、人为活动等其他因素也会对砂坡稳定性产生严重影响。本文通过对天山公路沿线溜砂坡现场调查、分析，对天山公路溜砂坡发育分布特征、破坏失稳模式等进行了研究，并针对天山公路溜砂坡的防治研制了一套新型防护装置，具体研究内容如下：1）根据现场调查统计结果，分别从地形、岩性、地质构造、坡向以及气候环境等方面研究了天山公路溜砂坡发育分布特征；2）根据溜砂坡基本组成要素和形成条件分析了溜砂坡演化形成过程，并从溜砂坡的形成原因、物质来源、活动性、砂粒粒径、砂坡面积等方面对溜砂坡进行了详细分类；3）对溜砂坡破坏失稳模式进行了研究，提出了砂粒累进补给型、坡脚开挖诱导型、滚石冲击带动型和侵蚀破坏等四种破坏失稳模式，并分析了产生破坏失稳的动力因素及其作用机制；4）应用PFC2D颗粒流程序对溜砂坡累进补给失稳模式和坡脚开挖诱导失稳模式进行数值模拟分析，并对砂坡失稳运动中的位移和速度进行实时监测，分析其运动变化规律；5）采用模拟试验方法对溜砂坡失稳与坡体结构的关系及砂粒失稳运动中能量的变化进行了研究，归纳总结了溜砂坡失稳诱导因数，并在此基础上提出了溜砂坡稳定性判别依据；6）针对天山公路沿线溜砂坡及其防护工程的特点，研制了一套溜砂坡新型防护装置，并进行了试验段施工验证，取得了较好的防护效果。