“5.12”汶川地震以后,在雨季水流的冲刷下,大量的崩滑碎屑物质在锄头沟沟道内堆积,成为泥石流形成的重要物源。同时,地震作用也使得诱发泥石流的临界雨量大幅降低,再加上研究区陡峻的高山沟谷地貌特征,锄头沟泥石流灾害发生频率不断提高。汶川地震发生前,锄头沟曾于1976年和1999年爆发过两次泥石流,频率较低;在汶川地震以后,分别于2013年、2014年、2019年和2020年4次爆发大型泥石流,爆发频率也由低频向中高频转变;且由于目前沟道内仍残留有丰富的泥石流松散物源,因此判知该流域泥石流依然处于发展阶段,仍存在诱发大规模泥石流的可能性。由于拦挡坝具有拦截泥砂,减弱沟道的下切程度,稳固沟岸,减少坍塌的功能,因此在泥石流形成区和流通区设置多级拦挡坝成为防治泥石流灾害最重要也是最有效工程措施之一。然而拦挡坝在发挥作用的同时,也淤积了多期的泥石流松散堆积物和沟谷流水沉积物,其逐渐成为下次泥石流的重要物源。因此以拦挡坝影响下形成的泥石流堆积体为研究对象,开展降雨及漫坝水流作用下堆积体的侵蚀与起动特征的分析,对沟道泥石流的预测和防治具有重要意义。本文通过调查锄头沟流域的区域工程地质条件,了解研究区的地形地貌、物源特征及水动力条件,采用泥石流室内物理模型试验的方法,以汶川县锄头沟二级拦挡坝下游泥石流堆积体为研究对象,结合降雨和数字地形数据及2019年锄头沟“8.20”泥石流前后原位泥石流堆积体参数,模拟不同强度的降雨及漫坝水流条件下堆积体的侵蚀过程,并利用传感器深入探究侵蚀过程中含水率和孔隙水压力的变化特征,分析讨论不同降水形式下泥石流堆积体的侵蚀特征及泥石流的起动机理。主要研究成果如下:（1）全面收集锄头沟流域的地质环境资料,特别是控制泥石流发育的地形地貌特征、物源特征以及气象水文特征,初步分析研究区内泥石流的成因。锄头沟属于深切割构造中山侵蚀地貌,沟道两岸平均坡度约为34°,流域内侵蚀沟发育,主沟比降约260‰,流域面积达到21.7 km~2,陡峻的地形和广阔的流域面积为雨水的汇集提供了有利条件;受“5.12”汶川地震的影响,沟内新增大量物源,到2019年“8.20”泥石流发生后,沟内物源总量达到1426.10×10~4 m~3,其中沟道堆积物源总量占比近61%,是锄头沟流域最主要的物源类型;沟域内地下水不丰富,5～9月雨季的集中降雨是泥石流起动的主要水源。陡峻的地形、丰富的松散物源、广阔的汇水面积搭配集中降雨,为锄头沟泥石流的高频次和大规模爆发奠定了基础。（2）采用颗分试验、密度试验、含水率试验和渗透试验,获取物源土体基本的物理参数。经过粒度分析得出物源土体属于级配不良的粗粒土,且物源土体渗透系数为0.71 mm/s,处于9.0×10-4～6.0 mm/s（粗砂）范围内,渗透性能良好,加速了雨水向堆积体内部的入渗,有利于土体的饱和,为堆积体的破坏和泥石流的起动创造了条件;（3）采用大直剪试验的方法,获取含水率与抗剪强度的关系,对泥石流起动进行内因分析。当法向压力相同时,含水率越高,其抗剪强度越弱,即降雨过程中,雨水的入渗引起含水率的提升,导致土体抵抗剪切破坏的能力降低,小于土体所受应力时,土体发生破坏,进而引起泥石流的起动。（4）利用泥石流室内物理模型试验的方法,以锄头沟二级拦挡坝下游泥石流堆积体为研究对象,采用室内重塑土的试验方式,以1:100的比例建立室内小尺寸模型,根据研究区的降雨概率10%、5%、2%和1%,分别设置29.4 mm/h、33.4mm/h、38.4 mm/h以及42.2 mm/h共计4个降雨强度,并结合研究区地形特征确定各雨强对应的漫坝水流流量,按照单独降雨、单独漫坝水流以及二者共同作用3种降水形式,共计完成12组试验。从影像记录、含水率监测曲线、孔压监测曲线三个角度进行分析探讨。（5）根据试验影像分析堆积体侵蚀特征。降雨主要对堆积体产生渗透侵蚀作用,雨水入渗导致边坡失稳,进而诱发牵引式滑坡破坏;漫坝水流作用下,泥石流的起动过程可概括为5个阶段:面蚀、V型槽侵蚀、溯源侵蚀、侧蚀以及平衡阶段;降雨和漫坝水流共同作用时,泥石流的起动过程也划分为5个阶段:溅蚀、面蚀、V型槽侵蚀、溯源侵蚀、侧蚀阶段。（6）通过对传感器监测数据的分析,确定泥石流堆积体的起动机理。降雨的入渗作用下,含水率曲线变化相对缓慢,堆积体发生破坏时,各位置含水率均达到饱和值约23%,而在漫坝水流作用下,侵蚀速率快,含水率曲线呈现陡升现象,土体发生破坏时,含水率超过饱和值,即传感器可能与水直接接触。不同降水形式下,孔压的变化特征与相同条件下含水率曲线特征相似。因此,堆积体的破坏机理可以归纳为降水过程中随着含水率的增大,土体内部孔压升高,导致有效应力降低,土体抗剪强度减弱,进而引发堆积体的破坏,漫坝水流进一步诱发泥石流的起动,降雨主要在侧蚀阶段加速沟岸的崩塌。漫坝水流是诱发泥石流的主要因素。