近年来,世界各地发生了许多大型高速岩质滑坡。不同工程地质条件下的高速岩质滑坡通常包含了不同变形破坏机理,尤其是高速运动过程中的冲弹、撞击、碎裂、摩擦、剪切等变形行为极其复杂。某些滑坡破坏后形成的堆积体后期稳定性较差,易复活形成新的高速滑动破坏。已有研究成果表明,大型高速岩质滑坡往往是由大型地震活动或短时间极端降雨等自然因素触发,而由人类工程活动直接诱发的大型高速岩质滑坡屈指可数,且这类滑坡毁灭性极强。由于该类型滑坡较为罕见,因此针对不合理工程诱发的大型高速岩质滑坡及成灾机理的研究成果偏少,具有很大的局限性。位于四川省峨眉山市九里镇兴阳村的玄武岩露天采矿区斜坡,由于长期高频持续的人工爆破开挖对山体强烈扰动,在2011年和2015年分别发生了两次大型灾难性高速岩质滑坡,严重威胁了当地人民的生命财产安全。2011年约300多万方山体突然发生大规模滑动及破坏,堵塞前缘河流形成堰塞坝及堰塞湖。除此之外,高速滑坡后缘形成的临空面又牵引斜坡上部约200多万方岩体发生强烈变形。2015年雨季强降雨后,总共约600多万方强烈变形山体突然发生剧烈复活形成高速滑动再次堵塞河流。根据初步调查分析,抓口寺高速岩质滑坡与传统的地震滑坡及降雨型诱发滑坡不同,是完全由于人工爆破振动、开挖采矿触发的大型高速岩质滑坡,加之具有特殊的软硬岩夹层斜坡坡体结构,该滑坡在形成机理、失稳模式、运动过程等方面具有与普通大型高速岩质滑坡具有不同的鲜明独特性,极具研究价值。本文以四川省峨眉山市抓口寺高速岩质滑坡为例,开展以不合理人类工程活动诱发的大型高速岩质滑坡成灾机理研究。基于滑坡地质结构、强度参数、诱发因素等进行高速岩质滑坡机理分析,以滑坡启动前(Pre-failure)的变形损伤、滑坡变形失稳(Failure)模式、滑坡启动后(Post-failure)的运动全过程为主线,通过野外勘查和试验、室内物理力学性质试验、数值模拟、人工智能数据挖掘等手段开展大型高速岩质滑坡成灾机理研究,以丰富、完善并深化大型高速岩质滑坡的理论研究及实际应用,并对高速岩质滑坡防灾减灾具有重要指导价值。本论文主要研究成果和创新点如下:(1)抓口寺滑坡所在斜坡为典型缓倾顺层坡体结构,主要包含二叠系峨眉山组致密玄武岩和凝灰岩软弱夹层,反复高频工程爆破振动大大降低了岩体完整性。在地形地貌、岩性组合等多因素控制下,发生了两次大型滑动,两次滑动的失稳模式完全不同。2011年由于上下双矿场人工爆破的直接作用在研究区诱发了第一期高速岩质滑坡,其变形破坏主要表现为牵引式渐进性失稳变形,牵引动力源主要在滑坡前缘部位,失稳模式为“蠕滑-拉裂-剪断”,起主要阻滑作用的是滑带后端锁固段。停止人工爆破开挖后,滑坡自然演变,后期叠加降雨,在2015年又发生第二期高速岩质滑坡,总方量为600万方。其变形破坏主要表现为推移式失稳变形破坏,其动力源主要以后部推移为主,失稳模式为“滑移-拉裂-顺层剪出”。对滑坡复活滑动起阻挡作用的是“复合阻滑体”,即由前端锁固及首期滑坡堆积体尾部阻滑体组成。(2)抓口寺高速滑坡变形破坏影响因素包括:爆破振动与工程开挖扰动、水力驱动作用、以及特殊地形地貌和坡体结构,其中人工爆破是主控因素。滑坡成灾模式主要包括了五个阶段:自然斜坡演化阶段,局部人工爆破及矿山开挖变形破坏阶段,首次高速滑坡碎屑流阶段(2011年滑坡),首次滑坡后缘拉裂变形体蠕滑变形阶段,滑坡复活滑移阶段(2015年滑坡)。(3)通过野外调查人工爆破对滑坡变形损伤特征,基于Finite Difference Model(FDM)动态数值模拟技术,运用爆炸应力波作用机理、裂隙动态断裂力学以及岩体累积损伤理论,通过动力学模型对岩质顺层斜坡在爆破冲击荷载作用下的岩石动态断裂机理、顺倾软弱夹层内部损伤规律、坡体结构动态响应等问题进行深入探讨。计算分析了坡体最大主应力及断裂能,提出岩体节理裂纹动态扩展及下伏软弱夹层的爆破振动累积损伤。提出软弱夹层损伤因子D,从损伤动力学角度分析由爆破诱发岩质滑坡的内部裂隙变形模式,提出多爆点矿场触发滑坡的内在机制,总结爆破动荷载作用下高速顺层岩质滑坡的变形损伤及启动机理。(4)通过编写物质点(Material Point Method,MPM)数值模拟计算代码,综合分析大型高速岩质滑坡的全过程多场变化情况,针对滑坡两次剧烈滑动,从启动、堆积、复活、再次堆积的超大变形过程中的应力、应变、速度、位移等矢量变化,分别揭示了2011年和2015年高速滑坡全过程运动机制和成灾机理。(5)通过机器学习理论,实现颗粒流软件二次开发。首次结合人工智能算法修正PFC3D数值模拟中所需的微观参数,建立岩石宏观参数与微观参数之间连接的优化预测模型,准确模拟了滑坡运动过程中岩质滑坡及碎屑流堆积的三维空间分布、内部粘结断裂、速度分区特征等情况,进一步分析了高速岩质滑坡运动全过程成灾机理。