在水渗透作用下,土石坝、堤防等土工建筑物常发生管涌、流土等渗透破坏,严重时将造成建筑物整体失稳,究其原因主要是在渗透作用下碎石土结构内部发生渗透侵蚀,最终导致土体结构破坏。采用室内试验和数值模拟方法进行碎石土渗透侵蚀研究,探究侵蚀机理、揭示侵蚀规律,对深入研究土工建筑物渗透稳定具有理论意义和实践价值。论文首先通过总结现有土体渗透侵蚀研究成果,研制了碎石七渗透侵蚀试验装置。其次,利用该装置,开展了考虑颗粒级配、碎石尺寸、密实程度、渗透坡降施加因素的碎石土渗透侵蚀试验研究,结果表明:在粗粒含量相等条件下,碎石尺寸越大,临界水力梯度越小,流速越大,涌砂总量越多,细颗粒移动情况越明显,抗渗透稳定性越差;考虑干密度不同时,干密度越低,试样抗渗透稳定性差,密度降低,会显著降低临界水力坡降,虽然也增大涌砂总量,但与对临界水力坡降与流速相比影响相对较小。再次,开展了考虑不同侵蚀状态下的重构碎石土三轴抗剪强度试验,结果表明:碎石土经过渗透侵蚀破坏之后,其抗剪强度指标内摩擦角和黏聚力都有降低,其黏聚力降低较多。其后,运用Fish和Python编程语言对碎石土渗透进行PFC3D-CFD流固耦合计算,其结果与碎石土的室内渗透试验结果相吻合。最后,进行了碎石土三轴试验PFC3D数值模拟,其结果与室内三轴试验结果基本相吻合。