近年来泥石流灾害经常发生,特别是大型泥石流灾害对人民生命安全和大型生命线工程造成了严重危害。泥石流的起动条件对泥石流预报和评估具有重要的意义,然而泥石流的起动条件相比于泥石流的动力过程的研究还很不成熟。由于近年来大型碎屑流灾害也经常被归类为泥石流,因此本文关注的泥石流为广义意义上的泥石流,包括传统泥石流和碎屑流。泥石流的起动是颗粒堆积体在流动和其他外力作用下的失稳过程,本文通过室内实验和一定的理论分析对泥石流起动问题开展了研究。本文设计并搭建了一个旋转斜槽试验系统,该系统包括控制系统、测量系统、水流系统等子系统,用于研究泥石流的起动条件。研究内容分为两部分:斜槽泥石流流动试验研究、水流作用下泥石流起动试验研究。斜槽泥石流流动试验研究了无水条件下泥石流起动模式,表征无水条件下泥石流运动特征,分析堆积体表层颗粒受力关系。水流作用下泥石流起动试验研究了水流作用下颗粒堆积运动特征,表征斜槽堆积体内部渗流特性,量化研究了水流对堆积体流动的影响。通过分析试验数据,本文得到以下几条结论:1、斜槽泥石流流动试验发现堆积结构、粒径、颗粒配比对泥石流起动存在较大影响:1)斜槽内颗粒粒径越小,休止角越大时,堆积体起动次数越多;2)非均质颗粒的起动特性,受组成颗粒之间的相互作用影响。2、力学分析泥石流起动条件可知,起动次数主要取决于两个关键物理参量:壁面摩擦角,起动摩擦角和休止角之差,本文通过数据拟合得到了无水条件下泥石流起动条件表达式。3、水流作用下泥石流起动存在三个阶段:渗流阶段、径流冲刷阶段、径流侵蚀阶段。渗流阶段中颗粒存在两种运动形式:颗粒连续流失、颗粒坍塌下落。4、渗流作用下泥石流起动机理为:坡角较小时孔隙水对堆积体的润滑效果使结构失稳;坡角较大时渗透压破坏堆积结构。本文通过数据拟合得到了渗流条件下泥石流起动条件表达式。