随着人类社会的发展和技术进步,工程边坡的高度越来越大,坡度也越来越陡,由于边坡失稳引发的滑坡、崩塌等地质灾害往往造成巨大的人身及财产损失,工程边坡失稳致灾问题也备受关注。离心模型试验不仅是岩土工程领域重要的试验手段之一,也是各类物理模型试验中相似性最好的试验方法。离心模型试验技术通过离心加速度模拟重力场,以实现对土木工程相关工况的模拟。本文以非饱和黏性土工程边坡为研究对象,以土工离心试验为主要技术手段,研究非饱和黏性土工程边坡在降雨条件下的失稳机理。1.对降雨入渗基本理论和降雨诱发边坡失稳的机理进行分析。2.自主研发新型离心模型降雨试验系统,包括高压涡流雾化离心喷淋系统、离心光纤光栅综合测试系统、离心场下数据测量采集系统等,对试验系统进行有效性验证、率定、组集。为开展边坡降雨试验提供了新的试验手段和研究途径。3.根据相似原理进行了边坡离心降雨试验相似参数的推导,开展了相关材料的比选和测试,形成了边坡离心降雨模型试验的选材、筑模、监测元件选型及布设、试验加载及监测的一整套综合试验流程,为今后边坡降雨离心试验提供了值得借鉴的技术。4.开展了10组不同条件下的工程土质边坡离心降雨模型试验,主要考虑不同的降雨条件、支挡形式、坡度情况、地层变化等,得出了降雨过程中坡体位移、含水率、孔隙水压力、支挡结构受力的演化特征及典型的坡体破坏模式。5.试验分析表明：短时间暴雨工况下边坡的滑动面深度较浅,一般在坡面以下4m以内,而长时间小雨工况下边坡的滑面可达到坡面以下6-10m；相对于普通边坡,含软弱夹层边坡在降雨中易呈现多层滑动面。6.支挡结构的施加可有效减小边坡变形,提供抗滑力,提高边坡稳定性,降低边坡失稳的风险。同时应注意到,支挡结构的施加减小了雨水在坡体中的渗流速度,增加了边坡的持水能力,使得浅层滑坡风险转移至深层滑动。