黄土独特的力学特征(垂直节理发育、湿陷性、大孔隙等),导致黄土地质灾害的发生多与水有关,再加上国家重大战略(“西部大开发”、“一带一路”)在黄土高原陆续实施和进行,黄土地质灾害以单体灾害存在形式越来越少,一种黄土灾害发生后,往往会引起其他类型黄土地质灾害相继或滞后发生,形成了复杂的黄土地质灾害链,呈现着随机性、差异性、多样性等特点。其链生效应导致黄土地质灾害的影响范围更广,破坏性更强。黄土地质灾害链是当前黄土地质灾害研究的热点新命题。本论文选题依托国家重点基础研究发展计划项目“黄土重大灾害及灾害链的发生、演化机制与防控理论”,首先,基于大量的黄土地质灾害链实例调研,建立黄土地质灾害链的科学框架。其次,水源型黄土地质灾害链是黄土高原最常见的地质灾害链,因此以水作用(灌溉、降雨)→黄土湿陷→地面沉降→黄土地裂缝→黄土塌陷→崩塌滑坡→黄土泥流为切入线索,以文献收集-野外调研与监测-土工试验-模型试验-数值模拟-数据分析-机理探索为研究方法,对黄土地质灾害链生演化特征及转化机制进行了研究,主要研究结果如下:(1)黄土地质灾害链演化过程伴随着三过程四阶段五状态。三过程指黄土结构面的扩张、分离、解体。四阶段指孕灾阶段、激发阶段、成灾阶段、衰退阶段。五状态指连续固体、变形体、破碎体、散体、流体。(2)分别从因果关系、成因、灾变机制上对黄土地质灾害链进行了分类。从因果关系上可以分为伴生黄土地质灾害链,派生黄土地质灾害链。从成因上可以分为内动力黄土地质灾害链、外动力黄土地质灾害链、人为黄土地质灾害链、复杂动力黄土地质灾害链。从灾变机制上可以分为水源型黄土地质灾害链,力-水源型黄土地质灾害链、震源型黄土地质灾害链。(3)连续固体→变形体可以概述为四个过程:1.水沿结构面入渗阶段;2.水-结构面作用阶段;3.结构面松动阶段;4.湿陷沉降阶段。(4)变形体→破碎体可以概括为两个过程:1.水-结构面作用下形成黄土地裂缝、黄土洞穴等灾害过程;2.坡体整体变形过程。第一个过程经历三个阶段:(1)填充物冲刷阶段;(2)黄土地裂缝形成阶段;(3)黄土洞穴形成阶段。第二个过程中坡体变形分布情况分为三个区:湿陷拉裂区、压裂区、剪切破坏区。(5)破碎体→散体可以概括为两个过程:1.黄土崩滑启动脱离边坡母体的过程;2.土体脱离斜坡母体后形成散体过程及散体的运动过程。在转化过程中散体在运动过程中伴随有常见的四大特点:1.结构面放大效应;2.双液化效应;3.散体与基底相互作用效应—逆冲推覆现象;4.多级次滑动。进而导致散体形成六种类型:拉裂破坏型、反倾破坏型、直立错落型、高位抛出型、错落平铺型、基底剪出型。(6)根据黄土地质灾害链的时效性,将散体→流体过程的宏观链生模式分为两种:直接转化型、间接转化型。地质条件、物源条件、水力条件、土体条件四大因素共同控制着散体向流体转化,在转化过程中其运动特征主要表现为四大特点:1.流动距离远;2.流动速度大;3.铲刮效应和加积效应;4.放大效应。(7)散体→流体外在灾种表现实质是黄土滑坡转化泥流。通过模型试验得出:黄土滑坡转化泥流的关键是高孔隙水压力能否的持续保持。散体→流体是库伦失稳和液化两种破坏形式共存,坡度和视摩擦角共同影响着堆积体的稳定性,视摩擦角同时影响着其破坏形式,直接导致堆积体从库伦失稳转化为任意失稳状态。而坡度则影响着滑坡转化泥流的规模和程度。由坡面冲刷型为主导逐渐转化为深部液化型泥流占主导。