高速远程滑坡在运动过程中由于碎屑化作用逐渐解体为形态大小各异的碎屑颗粒,并以碎屑流的形式远程运移和扩散。目前国内外对于碎屑流内部变形特征的研究尚处于起步阶段,对于内部变形的影响因素、演化特征及其动力学响应机制缺乏系统而深入的研究。本文从碎屑流的角度出发,通过开展颗粒流斜槽实验及其数值模拟,以及颗粒流周期性边界数值模拟实验,对碎屑流内部剪切变形及其动力学响应机制进行研究。通过PIV分析获取的颗粒流速度分布特征,初步研究了颗粒流内部剪切变形及其对运动距离的响应机制;在此基础上,进行了斜槽数值模拟实验,进一步研究了颗粒流内部剪切变形演化特征及其影响因素;通过周期性边界数值模拟开展了厚层颗粒流内部剪切特征的研究,并在此基础上分析了颗粒流粒径分选的机理。本文主要得到以下结论:（1）通过分析斜槽实验与数值模拟中颗粒流的速度分布特征,表征了颗粒流内部剪切变形随深度增加呈逐渐增大的趋势,反映了剪切向颗粒流底部集中的现象;斜槽数值模拟实验中颗粒流整体呈现前缘剪切速率大,整体剪切速率从前缘向后缘方向呈先减小后增大的趋势;随着粒径的增大,颗粒流整体平均剪切速率呈现减小的趋势;随着倾角的增大,颗粒流整体平均剪切速率增大;随着底面摩擦增大,颗粒流整体平均剪切速率增大。（2）单粒径斜槽实验中不同粒径同体积条件下,随着粒径增大,等效摩擦系数(μcm)减小;同粒径同体积条件下,底面摩擦系数越大,等效摩擦系数越大,较大的底面摩擦降低了颗粒流的流动性。等效摩擦系数随粒径的变化关系与整体平均剪切速率随粒径的变化关系呈现出一致的趋势,随着整体平均剪切速率的减小,等效摩擦系数减小,表明内部剪切变形在颗粒流运动过程的能量耗散中起到重要作用。另一方面,单粒径斜槽数值模拟实验Savage数计算结果均大于0.1,表明本文单粒径斜槽数值模拟实验均呈惯性态;同一实验中,Savage数呈现先减小后增大的趋势,与颗粒流前缘、后缘离散程度增加的现象吻合,表明颗粒流前缘、后缘碰撞程度更强;对于不同粒径颗粒流,Savage数随着粒径增大而增大,表明随着粒径增大,颗粒流中碰撞程度增强;对于不同底面摩擦颗粒流,Savage数随着底面摩擦增大而增大,表明底面摩擦增大使颗粒流碰撞程度增强。同时,随着粒径增大,颗粒流阻尼耗能占比增加,反映出随着粒径增加,颗粒流碰撞耗能增加,与Savage数随粒径增大而增大,碰撞随粒径增大而增强相吻合。（3）在多粒径组成颗粒流斜槽数值模拟实验中观测到颗粒流在运动过程中产生明显的颗粒分选现象,在其堆积体中出现明显的反粒序堆积特征,进一步开展的周期性边界数值模拟实验中同样出现细颗粒向下迁移,粗颗粒向上迁移的现象。在周期边界数值模拟实验中,颗粒流厚度增加,对颗粒流分选有抑制作用;颗粒流倾角增加,对颗粒流分选有促进作用;颗粒流底面摩擦增加,对颗粒流分选有促进作用。进一步分析得到颗粒流中细颗粒与粗颗粒分选机制是不同的,但两种机制相互作用。粗颗粒由于力链支撑与剪切作用使得其向相邻颗粒上方攀爬,使颗粒流孔隙扩大;细颗粒相较于粗颗粒更易出现无连续力链支撑现象,导致细颗粒在重力作用下沿孔隙下渗,下渗之后与周围颗粒重新建立力链,在力链网络中起到支撑作用。