泥石流为一种典型的固液气相混合的复杂流变体,在水源条件的激发下,其暴发突然,势头猛烈,破坏力强,在世界范围内,许多山地国家频频发生泥石流,给国家和人民造成巨大的损失,泥石流成为山地灾害最常见的类型之一。泥石流的危害不仅造成人员伤亡和经济损失,还可造成区域的生态环境失衡,加剧区域的水土流失和荒漠化进程。淤埋是泥石流对建筑物和工程设施的主要危害方式之一,因此泥石流的淤积厚度是泥石流参数中最重要的参数之一,也是泥石流危险性评价和泥石流灾害治理的重要参数之一。通过野外调查可以获得泥石流的淤积厚度,也可以通过结合泥石流容重、危险范围的地形坡度和泥石流体的屈服应力计算出淤积厚度。但是,目前直接计算所有地区和所有泥石流类型淤积厚度的模型还不完善,存在诸多不足之处。因此,现阶段的研究有必要掌握泥石流的基本特性、运动及成灾机理,泥石流体流变特性和结构性等方面的知识,为泥石流预警预报和泥石流灾害工程治理奠定基础。汶川5.12地震后,震区泥石流沟内堆积大量松散固体物质,泥石流起动临界雨量降低,震区泥石流体现出高频率、群发性的特点。本论文以前人对屈服应力研究为基础,以粗颗粒粒径、形状、材料变化为条件,以马煜、C Ancey等实验数据为室内验证数据,以火烧沟典型泥石流沟的淤积段实地调查数据为野外验证数据,以“室内实验→室内数据验证→野外数据验证”为基本思路。且本论文从对粗颗粒性质的分析入手,分析粗颗粒的粒径、形状、级配以及粗颗粒材料对屈服应力的影响,建立数值模型,并用前人的室内实验数据和野外泥石流沟的淤积段数据验证,具有一定的实用性和普遍性。研究通过室内实验数据和野外数据、第三方数据的验证,得出以下主要结论:（1）粗颗粒是泥石流体的重要组成部分,粗颗粒组成的性质主要包括粒径大小,粒组级配,形状,材料特性等方面。这些粗颗粒的性质影响着泥石流体的运动特征,同时也对泥石流体的淤积特征有影响,与泥石流体的流变特性关系重大。因此,在本研究的室内试验中,通过配制不同粗颗粒的泥石流体,分析变量,得出在屈服应力与粗颗粒的关系中,粗颗粒的性质对屈服应力有重要影响。（2）通过对实验数据的分析得出,在使用同种粗颗粒,在粒径相同的情况下,粗颗粒越均匀,屈服应力越大,这反映了泥石流体的粗颗粒组成越单一,其屈服应力越大。用曲率系数来表征级配与屈服应力的关系,当曲率系数越接近于1,级配越差,粗颗粒粒径组成单一,屈服应力越小;反之,亦然。（3）使用同种材料粗颗粒,在级配和形状（球度ψ）相同的情况下,粒径越大,屈服应力越小,粗颗粒粒径与屈服应力呈反比例关系。通过对粗颗粒为砂的实验组次进行曲率系数（Cc）和粒径（表面积S）修正,可以发现修正之后拟合值和测量值相关性较好,符合本研究对其作用机理的解释及影响趋势的分析。（4）由于粗颗粒形状不规则,具有棱角,颗粒之间的镶嵌结合就好,结构性强,因此,不规则的粗颗粒在其它条件相同的情况下具有更大的屈服应力。在引入球度ψ修正体积浓度之后,POM圆柱和扁球的拟合值和测量值密集程度明显增加,几近于直线,有很好地相关性;玻璃材料也具有很好的相关性。两组数据充分说明引入球度ψ修正体积浓度能成功地体现粗颗粒的形状在屈服应力作用机理中的贡献。（5）不同的粗颗粒材料有不同的材料特性,如材料表面能,吸水性,亲水性,表面粗糙程度等等,这些因素综合导致不同的粗颗粒材料表现出不同的性质,对屈服应力的影响程度也不同。通过引入材料常数n,得到了较好的相关性,其中,玻璃的材料常数为1,PVC颗粒的材料常数为0.96,POM颗粒的常数为0.89,其相关性均达到了最佳的值。（6）当修正后的体积浓度小于0.47不进行级配修正,拟合值和测量值的回归系数和相关系数综合取值最大,因此相关性最好。（7）研究发现,在实验中当体积浓度较大时（大于0.59）,淤积厚度明显增加,测得实验值也剧烈增加,明显高于拟合值;马煜在2011年的研究中,当体积浓度大于0.59时,屈服应力趋势线出现拐点,增加明显;Ancey在2001年的研究中的数据也出现了同样的现象,屈服应力在大体积浓度时出现拐点,以更大的趋势增加。因此,为了更好地反映实际情况,本研究在体积浓度大于0.59时提出新的公式,将原有公式调整为为三段的分段函数。τ=τ₀C²e^22CP0,τ₀=30（,C<.047）,τ₀=30e^{5（C.0-47）},（.059>C≥.047）,τ₀=30e^{5（C-.047）}e^{8（C.0-59）},（C≥.059）,C=aC₀。（8）通过上述一系列的分析拟合,最终确定的修正系数形式为:（?）,式中:n为材料常数,针对不同的材料有不同的取值;S为粗颗粒材料的平均表面积,单位（mm2）;Cc为粗颗粒的曲率系数;Ψ为粗颗粒的球度。修正系数的公式中包括了形状、级配、粒径、材料四个方面的因素,通过修正系数a对体积浓度修正,可以很好地反映粗颗粒性质在屈服应力中的作用,体现其重要性程度。本文研究工作还有诸多不足之处,还需对以下一些问题进行更深入的研究:（1）本实验中泥石流体固体组成最大颗粒粒径16mm,该颗粒粒径虽然比前人泥石流浆体更能接近实际泥石流,但还不能和实际颗粒粒径相符合。（2）研究中对粗颗粒材料性质的分析不够深入,针对粗颗粒的表面特性等没有实测数据表达;粗颗粒材料性质对屈服应力的影响机理目前还不清晰。因此,针对本研究不足,下一步的研究可以继续深入,研究粗颗粒材料特性对屈服应力影响的作用机理。