黏土心墙作为高心墙土石坝防渗体系最为关键的部分,一旦发生渗透破坏将可能导致溃坝等灾难性的后果。高心墙土石坝的坝基一般为深厚覆盖层,多含不良级配砂砾土,易发生管涌破坏,从而威胁大坝的安全。为建立高心墙土石坝渗透稳定性的评价机制,本文通过课题组自主研发的水平柱剪渗透试验装置,对心墙黏土开展了一系列常规渗透试验,验证了试验装置的可行性;对心墙黏土进行了在有反滤料保护作用下的渗透稳定性试验,研究了反滤料粒径大小对心墙黏土渗透稳定性的影响规律,并探究了心墙黏土在无初始渗透弱面条件下的水力破坏模式及其破坏机理;对不良级配砂砾土进行了不同轴向压力和不同细颗粒含量条件下的管涌侵蚀试验,深入研究了轴向压力和细颗粒含量对砂砾土管涌发生、发展的影响机制。本文的主要工作和成果如下:（1）阐述了水平柱剪渗透试验装置的研发背景及意义,并详细介绍了试验装置的结构组成、工作原理及功能特点。利用试验装置进行了常水压增加轴力和常轴力增加水压的渗流试验,结果表明:渗透系数随渗透压力和轴向压力的变化规律,以及临界水力梯度随轴向压力变化的规律,和现有的试验装置所得出的规律相一致,验证了试验装置的可研究性与稳定可靠性。（2）通过水平柱剪渗透试验装置,对心墙压实黏土进行了在有反滤料保护条件下的渗透稳定性试验,研究了反滤料粒径大小对心墙黏土渗透稳定性的影响规律。试验成果表明:反滤料的粒径大小对心墙黏土的抗渗强度影响较大。反滤料的粒径越小,试样发生渗透破坏时的临界水力梯度越大,抗渗强度越高;心墙黏土的渗透破坏试验均在无初始渗透弱面的条件下进行,通过对渗透破坏后的试样进行观察分析,以探究心墙黏土的水力破坏模式。研究发现:每组渗透破坏后的黏土试样,均存在明显的、贯通上下游表面的以及垂直于小主应力的劈裂面,判定试样的渗透破坏形式表现为水力劈裂。在文章中对渗透破坏的机理做出了详细解释。（3）利用水平柱剪渗透试验装置,对不良级配砂砾土进行了不同轴向压力和不同细颗粒含量条件下的管涌侵蚀试验,深入研究了轴向压力和细颗粒含量对砂砾土管涌发生、发展的影响机制。试验成果表明:轴向压力对砂砾土管涌的发生、发展有着显著的影响。临界水力梯度随轴向压力的增大而增大;此外,轴向压力越大,管涌发生后,越易造成砂砾土骨架结构的失稳,并且累计涌砂量随轴向压力的增大而减少。细颗粒含量对砂砾土管涌的发生、发展影响也很大。细颗粒含量越高,临界水力梯度越大;此外,细颗粒含量越高,管涌发生后,越易造成砂砾土骨架结构的失稳,并且累计涌砂量随细颗粒含量的增大而增大。在文章中详细阐述了轴向压力和细颗粒含量对管涌发生、发展的影响机制。