本学位论文依托国家自然科学基金项目“黄河口水下斜坡硬壳形成与破坏”(项目号：141720888)，旨在研究波浪作用下黄河口水下斜坡硬壳的破坏过程。 黄河口水下硬壳层广泛分布，因其强度较高常作为海上构筑物的持力层，但遭遇强风暴浪作用时，常有始料未及的工程地质事件发生，造成重大损失，因此，研究水下斜坡硬壳在波浪作用下的破坏过程对有效规避重大地质灾害具有重要意义；黄河口硬壳主由粉质土组成，粉质海床对波浪作用的响应非常复杂，波浪作用下粉质海床的破坏过程至今没有详细的论述，这是本文另一立论依据。 本论文分为7章，第1章综述了研究意义和研究现状，并在此基础上提出本论文以模拟研究为主的研究思路；第2章对黄河口硬壳层的特点进行分析研究；第3章至第6章分别用室内土柱模拟、现场模拟、动三轴模拟及数值模拟的方法对波浪作用下粉质硬壳的破坏过程进行了研究；第7章给出了本论文的结论和尚存不足。 为研究波浪作用下粉质海床破坏过程，主要开展了如下研究工作：设计快速沉积粉土体破坏过程的室内土柱模拟实验，获得了不同波高波浪作用后土体的物理力学性质指标数据和变形数据，分析了快速沉积粉土体在波浪作用下的破坏过程；设计模拟波浪垂向荷载的现场冲击振动试验，测试冲击振动前后海床土体贯入阻力和振动过程中不同深度的孔隙水压力，分析了冲击荷载作用下粉质海床的破坏过程；对原状土样进行模拟波浪荷载动三轴试验，实测动荷载作用下土样轴向、横向应变和孔隙水压力，计算粉土样的动弹性模量和动阻尼比，研究粉土样在这种动荷载作用下的破坏过程；最后综合考虑波浪作用下粉质海床超孔压的累积、消散以及瞬时有效应力的升降，建立可以考察波浪作用下粉土破坏过程的简单数值模型，讨论波高、波长及海床土参数变化对海床土稳定性的影响，研究粉质海床的破坏过程。 通过对波浪作用下粉质海床破坏过程的研究，主要得到如下结论： (1) 快速沉积的黄河口粉土在波浪作用下发生塑性压缩变形，其固结排水速率大大增加，形成同波高对应的一定厚度的硬壳层，该硬壳层物理力学性质比波浪导致黄河口水下斜坡硬壳破坏过程研究较均匀，同下伏土体发生突变;突然受大波浪作用时，因受硬壳封闭作用，粉土体“喷水冒砂”发生破坏，表层硬壳土体物理力学性质变的不均匀。 (2)冲击荷载作用下，海床土体贯入阻力下降，孔隙水压力上升并出现大幅波动;对应冲击荷载能量的大小，海床某深度上土体贯入阻力衰减量出现最大值，该深度以上及以下衰减量迅速降低，对应该深度，超孔隙水压力可超过该深度土体自重应力，形成“水囊” (3)不同的动应力加载顺序下粉质海床响应明显不同。加载顺序为由小逐渐增大时，每施加较大的一级荷载，粉质海床动阻尼比都突然增大，然后随该级荷载作用时间的延长逐渐减小;加载顺序为由大逐渐减小时，土体动阻尼比一直减小。 (4)通过数值模拟得出，波高、波长及海床土体相对密度是影响波浪作用下粉质海床破坏的重要参数;波浪作用下土体内不断累积的超孔压是土体发生液化破坏的本质原因，波浪周期性波动引起的海床土体瞬时有效应力的降低是重要的触发因素;波高与波长越大，则波浪作用影响深度越大，土体瞬时有效应力降低值越大，作用相同时间土体内累积超孔压越高，土体破坏可能性越大;海床土体相对密度越小，越容易发生塑性变形，容易累积超孔压，又因深度上土体孔隙水压力变化延迟越明显，土体瞬时有效应力变化越突出，因此波浪作用下该种松散粉质海床极易发生失稳破坏。 本论文主要创新点为:波浪作用下海床土体发生塑性变形，造成饱水海床土体孔隙度下降，因某深度处排水不畅而引起超孔压累积，这是波浪作用下海床发生破坏内因;波浪作用下，海床土体有效应力瞬时降低是海床发生破坏的触发因素;表层硬壳对下伏土体的封闭放大了波浪荷载的作用，是导致粉土海床发生破坏的另一重要因素。