中文摘要：

具备一定土石组成和结构、孔隙和充填的极端不均匀、欠稳定的松散岩土介质是泥石流发生的必备要素之一，结构易损性和细粒的迁移积聚性导致渗透通道阻塞，孔压和渗透压力上升，为泥石流触发提供了先期条件。本项目针对我国泥石流灾害频发现状，汶川、玉树地震后严峻的泥石流灾害威胁和灾难性舟曲泥石流穿村毁城的警示，以形成泥石流必需的松散土石体为研究对象，从土石组构切入，通过扫描电镜、分散度、ESP值测试分析土体结构易损性；以大型直剪和三轴试验、入渗试验，阐明土石组构对强度、渗透性等的影响和降雨作用下的细粒释放、运移和积聚过程。基于不同组构和细粒含量的环剪试验，分析细粒积聚致阻效应下的孔压上升和泥石流触发过程，提出泥石流触发主控因子判别式；通过模型试验、现场试验和数值模拟的校验和修正，揭示细粒积聚致阻效应下的泥石流触发机理，探索泥石流风险评估和预测预报方法，为泥石流基础研究和防灾减灾提供科学依据。

结论摘要：

本项目以形成泥石流必需的松散土石体为研究对象，通过物性试验、颗粒分析、扫描电镜分析泥石流固体物质的土石组成、结构、孔隙和充填特征，通过矿物成分、分散度和ESP值测试、崩解试验、淋滤冲刷试验等分析泥石流固体物质结构易损性、分散性和水理特性。研究表明泥石流固体物质具有明显的粗粒骨架和细粒充填特征，土体含水量、细粒含量和粗粒含量（P5）均影响强度和变形；泥石流固体物源具有较高的交换性钠离子百分比和分散度，属于中～高分散性土，在渗透稳定性方面属于内在不稳定性土，在降雨入渗作用下土体结构容易破坏。源区土体所含粘土矿物的分散与再聚集特性对其结构、力学性质和渗流性有重要影响，进而影响其斜坡的稳定性。微观结构显示大颗粒被定向性差的粘土矿物、碎片物质和无定形的非晶质物质包围，其中有明显的裂纹且裂纹处有显著的溶蚀现象，较大的不规则孔隙或裂隙发育可能经历着长期的淋滤和溶蚀作用。土体中普遍存在的桥式胶结与架空结构在外部因素（外力和降雨等）作用下易而发生破坏，不仅降低土体的强度，影响土体的孔隙比，一定程度上加强了孔隙之间的连通性，有利于无约束微粒的沿渗透路径运移，从而影响斜坡土体中土体颗粒含量结构和孔隙水压力分布。试验捕捉到胶结物质断裂后形成的粒径较小的散粒（粒径在几十微米左右），这些孔隙中无约束的自由颗粒在渗流作用下发生运移。微小颗粒在渗流压力作用下沿孔隙运移过程中，由于孔隙中存在相对狭窄的喉道，细小颗粒可能在孔喉处发生阻滞，并对后来的微颗粒起到拦截作用，最终造成喉道堵塞，降低泥石流源区土体的渗透性。土柱入渗试验结果表明渗流入口处的渗透性都有增大趋势，靠近渗流出口处的渗透性有减少的趋势，愈靠近出口或入口这种趋势愈明显，显示渗流入口处的细小颗粒具有先流失后稳定，渗流出口处持续积聚的特征，出口处的细小颗粒积聚堵塞作用能显著降低渗流流速。不同粘粒含量的分散性泥石流土体启动形成泥石流人工降雨模型试验结果表明粘粒及其含量对泥石流启动具有重要作用，其含量在5%-18%范围可以形成泥石流，粘粒含量小于5%或者大于18%，即使短历时大雨强的降雨也较难启动形成泥石流，粘粒含量10%则最易启动形成泥石流。综合土石组构和水理特性试验、强度试验、渗透试验、环剪试验和模型试验的结果，探索基于细粒积聚致阻效应的泥石流触发主控因子评价方法，为泥石流基础研究和防灾减灾提供科学依据，并为泥石流灾害预测预报提供参考。