我国黄土地区,凡是大中型和巨型滑坡,均为黄土-红粘土接触面滑坡,其中以黄土与三趾马红土滑坡较为典型,此类滑坡界面力学性质变化强烈,在持续的坡脚开挖及降雨条件下,接触界面吸水软化,极易产生滑坡,且其危害严重。因而本文选取西安白鹿原陈家坡滑坡黄土-三趾马红土接触面滑带为研究对象,开展其界面剪切力学特性试验研究,首先研制了界面试样的制样设备及可视化直剪仪,通过获取界面试样的强度与变形特性,研究了界面接触角度、含水率及干密度对试样剪切破坏模式、剪切变形及强度的影响,建立了黄土-三趾马红土界面强度模型,为揭示黄土-三趾马红土滑坡形成机理研究提供试验数据参数。详细研究内容及研究成果如下:(1)研制出一套能够制备出黄土与三趾马红土粗糙接触的制样装置,研制出一台能够开展界面试样剪切力学测试的全自动可视化直剪仪,剪切过程能够测试试样剪切应力、水平剪切位移、竖向剪胀位移,同时能够拍摄观察界面试样剪切破坏过程。试验结果表明设备运行稳定、测试数据可靠。(2)界面试样剪切破坏模式:剪切破坏模式可分为爬坡破坏、爬坡-剪断破坏及剪断破坏三种模式,其剪切过程可总体可分为挤密阶段、爬坡阶段、剪断阶段与摩擦阶段四个阶段。剪切破坏模式与试验条件有关,试样界面接触角度越大、试样含水率越高、试样干密度越小,界面试样破坏模式越趋于剪断模式。(3)界面试样剪切变形特征:界面接触角度越大、试样含水率越低、试样干密度越大,剪应力-应变曲线峰值后剪断特征越明显。界面试样的竖向剪胀位移曲线均呈现先增大而后趋于稳定的变化趋势,竖向剪胀位移量与试样破坏模式有关,爬坡模式下试样的竖向剪胀位移量最大,剪断模式下剪胀位移量最小。(4)界面试样强度变化特征:界面接触角度越大、试样含水率越低、试样干密度越大界面试样强度越高。正应力较界面接触角度及试样干密度对界面抗剪强度影响更为显著,试样含水率对界面抗剪强度影响则是在应力为234.165k Pa～400k Pa时,影响显著。(5)界面试样抗剪强度模型:黄土-三趾马红土界面试样抗剪强度随正应力变化呈现非线性特征,这与界面试样剪切破坏模式有关。因此根据界面试样剪切破坏模式,建立了一个分阶段描述界面试样抗剪强度变化的强度模型公式,该强度模型公式能够很好预测界面试样强度演化过程。