大多数滑坡的滑带土中包含粗颗粒,其物质组成可以包括砾石/碎石、砂土、黏土等,含砾滑带土在空间结构上表现出高度不均匀性,给其物理力学性质的研究带来了很大的困难。随着计算技术、数值分析和岩土力学的不断发展,基于数值分析技术的含砾滑带土结构模型体系的细观结构力学研究将成为必然。本文将CT扫描与数值试验相结合,采用CT扫描获得含砾滑带土试样内部颗粒分布的数字图像,建立数值模型,进行数值模拟研究,揭示滑带土在剪切过程中砾石与细粒土的运动规律,对砾石边缘细粒土的受力情况进行了分析,取得如下成果：(1)运用图像处理技术对CT切面图像进行处理,研究了砾石组构的数字化重建方法,通过对试样的修正,建立了反映含砾试样真实结构的三维模型,并提出了对砾石空间姿态的描述方法。(2)研究了含砾滑带土二维和三维数值网格划分方法,对试验前后砾石的组构特征进行了数字化表征。(3)分别对砾石的大小、长轴方向、空间分布以及砾石含量进行了二维数值模拟,分析了剪切带发育特征与砾石组构的关系,并与CT图像进行了对比分析。研究发现,砾石的组构特征控制着剪切带的形状,剪切带附近的砾石在剪切应力作用下有沿着剪切带发生定向排列的趋势,特别是扁平状、长轴垂直于剪切带的砾石旋转定向最为明显。砾石的含量对试样的强度影响是最大的,也是剪切破坏带发育的控制因素。通过与CT扫描图像的对比发现,裂缝通常先会出现在容易产生应力集中的砾-土界面,砾-土界面是含砾滑带土较为薄弱的部位。(4)对含砾三轴试样进行了精细三维数值模拟,得到了含砾滑带土的变形、强度特性,以及粗颗粒和细颗粒的运动特征,分析了试样的破坏机制。通过与CT图像的对比分析,说明建立的表征试样内部砾石组构特征的精细三维数值网格可以准确地反映土体三轴剪切特性,特别是砾-土界面的受力情况和变形特征。