近年来我国很多露天矿外排土场排土空间严重不足,所以只能进行内排,将所挖的土方进行堆积处理形成堆积体边坡。边坡破坏是一个动态的,多尺度的破坏过程,涉及到从微孔洞的损伤积累到宏观的裂缝形成,微观和宏观之间相互影响,微观的力学演化是导致宏观力学演化的根源。持续同调是用连续尺度覆盖构建网络代替了人为的网络获取,用严格的代数拓扑化方法完整和系统地描述了材料结构的拓扑特征及其演化规律。于是我从国内露天矿排土场排土空间不足的现状出发,借助持续同调理论,建立了该堆积体边坡模型进行研究,并分析了边坡破坏过程的拓扑特征。具体研究内容及结论如下。1.首先结合实际工程特点建立相应的模型,并设置了材料参数,边界条件以及荷载大小等,然后利用颗粒离散元软件对边坡稳定性进行了计算,分析得到了边坡的响应过程。发现在荷载作用下,边坡结构先生成一些微裂纹,然后逐渐扩展,最后形成贯通的主裂缝而发生破坏。2.从整个过程中截取几个有代表性的破坏图像,然后借由持续同调软件算出条码图,借助条码图来分析堆积体边坡的力链网络的拓扑特征,然后将持续同调理论和机器学习中的支持向量机的方法相结合,对边坡条码图进行特征选择,选择了特征6即最长贝蒂1条码的长度作为代表性特征,来表征边坡的失稳破坏过程。3.通过对比分析条码图特征和边坡实际破坏过程的特征,建立了边坡失稳与其拓扑特征的联系,并基于条码图参数来描述边坡的损伤演化规律。发现最长贝蒂1条码的长度与边坡失稳演变过程密切相关,最长贝蒂1条码的突变表明边坡已经发生了失稳滑移破坏。