泾阳南塬地区由于灌溉等原因诱发的黄土滑坡具有频发、群发、灾难性等特点,塬边黄土滑坡时有发生,塬面不断退化,具备渐退式滑坡特征,造成的地质灾害和土地资源损失十分严重,严重制约着地区社会经济的可持续发展。对此类滑坡进行深入系统地研究可为类似地区内滑坡预测与治理提供了试验依据,也为黄土塬区滑坡灾害防治提供了理论借鉴,具有重要的工程意义和科学价值。本文选题依托国家973项目“黄土重大灾害及灾害链的发生、演化机制与防控理论”,基于黄土滑坡问题的研究需求与现状,以中国陕西泾河南塬渐退式滑坡为主要研究对象,以揭示此类黄土滑坡的形成机理为研究主旨。首先通过开展滑坡野外调研揭示了研究区渐退式滑坡的发育特征,并总结了影响此类滑坡形成的重要内外因素。通过控制初始含水量、法向应力、剪切速率变化的环剪试验,总结了三种影响因素对黄土剪切行为的影响规律。针对研究区黄土样品,开展了一系列的常规三轴及预制裂隙三轴试验,阐明节理裂隙对泾阳南塬边坡地质结构和滑坡灾害形成和演化过程中的作用。最后结合室外调研成果和室内试验数据从数值模拟角度探讨各因素下泾阳南塬渐退式黄土滑坡的稳定性,最后提出泾阳南塬渐退式黄土滑坡形成机理。为后续渐退式黄土滑坡灾变的研究提供了有效的思路。本文的主要研究成果如下:(1)通过对研究区工程地质条件及地质环境背景的分析,发现塬边的黄土体多数临空,形态近直立,典型的河流阶地地貌,为这个区域滑坡的启动和运动提供了良好的条件。研究区黄土滑坡具有明显的渐退式特征,这与研究区长期灌溉水补给,导致研究区地下水位上升,坡体含水量增大,土体抗剪强度降低,有直接关系。(2)对研究区典型黄土样品,进行了不同法向应力、不同剪切速率和不同含水率下的环剪试验,发现:随着法向应力的增大,试样峰值剪切强度和残余剪切强度均增大,残余摩擦系数随法向应力的增大而减小。剪切速率越大,峰值剪切强度、残余剪切强度和残余摩擦系数减小,速率越大剪切强度-位移曲线显示的波动越剧烈。含水率的增加对黄土剪切强度的弱化效应明显。三种因素对黄土样品的峰值剪切强度,残余剪切强度和残余摩擦系数的影响规律,被进行了定量化的总结归纳。此外,发现在较高的剪切速率下,黄土样品剪切强度的减少可能是由于剪切带大颗粒土破碎产生细颗粒,水和细颗粒在剪面处的积聚产生的液化现象所导致的。环剪试验可以很好的解释研究区滑坡的高流动性的现象。(3)对研究区黄土,进行了不同预制裂隙角度下的三轴试验发现:含裂隙黄土试样在低围压下表现为应变软化,而在高围压下表现应变硬化,表明裂隙黄土试样在低围压下更容易发生破坏。此外,随着裂隙倾角的增大而不断变小,黄土试样强度变小,且当裂隙倾角接近于原状黄土的破坏角45°+?/2(本文中约为60°)时,黄土试样强度达到最小值。当黄土的含水率处于某一临界含水率以下,粘聚力随着含水率的增大而减少,而内摩擦角变化不大,这意味着相比较于内摩擦角,粘聚力受含水率的影响更大;然而当黄土的含水率超过临界含水率后,内摩擦角急剧减少,粘聚力的变化却不大。(4)运用Geostudio数值模拟软件,探讨了研究区典型斜坡在各种因素下(不同地下水位高度、不同裂隙深度(及距塬边距离)、不同灌溉时间)的渗流场和稳定性变化规律,发现斜坡的稳定性系数随着地下水位的上升而逐渐减小;随着裂缝深度的增大或裂隙塬边距离的减小,优势入渗现象变的格外明显;随着灌溉时间增大,斜坡内部饱和区域面积逐渐增大,斜坡同一部位孔隙水压力也逐渐增大,使得坡体内部土体强度的降低效果也愈发明显,从而导致斜坡的稳定性系数呈现递减的趋势。(5)基于野外现场调研、室内试验和数值模拟分析结果,认为泾阳南塬渐退式黄土滑坡的发生与地层岩性、边坡形态、灌溉和降雨等多种因素相关。其中,由于长期的灌溉作用产生的孔隙水压力的变化是导致这一现象的主要原因。具体来说研究区黄土滑坡受灌溉作用影响,斜坡坡脚土体遇水湿陷,孔压逐渐上升导致有效应力降低,从而斜坡稳定性持续降低,当前期依附在坡脚的滑体不足以提供有效的支撑时,斜坡就会再次破坏发生滑动,并进入一个新的发育周期,如此循环,滑坡后缘不断倒退,塬边土体逐渐后退式滑落,使得塬面持续性后退萎缩。同时基于野外现场调研数据和分析结果,把渐退式黄土滑坡的动态演化过程分为:蠕动拉裂阶段、局部液化阶段和滑动阶段。总体来说,塬边裂隙的发展促进了滑坡的发生,而伴随着滑动对坡顶裂隙产生的拉应力以及泾阳南塬边坡自身的高陡后壁又反过来促进了裂隙的发展。如此循环往复,滑坡不断发展演化形成泾阳南塬特有的渐退式黄土滑坡。