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土石堆积斜坡失稳占滑坡灾害总量的多数,其占比在全国平均有19%,而西南及西部局部地区达到64%,此类斜坡沿公路、铁路、隧道工程和山地村落分布。对斜坡失稳问题的研究手段以理论分析、数值模拟和试验测试为主,试验测试是基础,但存在如何真实获取数据和规律的众多技术瓶颈。模型试验是一种复现原型现象的重要试验测试方法,其首要任务是符合相似理论要求,而相似材料研制是关键的一环。本文仅针对以下范畴,土石混合体中关键结构参数含石量小于30%,称为密实-悬浮结构,即对密实-悬浮结构土石混合体相似材料开展研究。本文基于滑坡模型试验相似理论的推导,通过设计混料均匀试验研制了适用于宏观尺度的密实-悬浮结构土石混合体相似材料及作为基质的细粒相相似材料,并利用试验点与细粒相相似材料配比得到的预测值探讨了密实-悬浮结构土石混合体中不同含石量的影响。主要研究结论如下:(1)通过对68种相似材料配置方案进行统计,总结了 21种常用相似材料原材料的性能、频次、特性、研制用途。设计七因素与5%、20%两水平的正交试验,极差分析比选得到:对基质材料增加15%质量替换时,密度中橡胶粉(-0.127g/cm3)、重晶石粉(0.038 g/cm3);内摩擦角中凡士林(-3.725°)、石英砂(0.677°);黏聚力中橡胶粉(6.862kPa)、重晶石粉(-2.010kPa);渗透系数中凡士林(-2.40E-06cm/s)、重晶石粉(1.21E-06cm/s)。(2)通过设计混料均匀试验研制了细粒相相似材料作为基质材料,研制了密实-悬浮结构土石混合体相似材料,得到了配比回归方程组,密度范围(0.777～2.458g/cm3)、内摩擦角范围(20.3～41.5°)、黏聚力范围(4.73～61.43)和渗透系数范围(2.27E-9～1.32E-2cm/s),并求取三组密实-悬浮结构土石混合体的相似材料验证了配比回归方程组的适用性。(3)通过将含石量土石混合体相似材料配比试验的试验点转换为无含石量试验点配比,再由细粒相相似材料配比方程组求解得预测值,对比得到密实-悬浮结构中10%和30%两种含石量的物理力学特性变化规律。随含石量增大,密度先升后抑,内摩擦角线性增长,黏聚力离散性较大,其平均值表现为略上升再下降,渗透系数呈指数增长。