由边坡失稳造成的灾害已成为全球性地质灾害,给世界各国造成的经济损失每年可达数十亿美元。水利工程边坡一般为天然边坡,岩土体性质具有非均质性。非均质会影响利用传统方法得到的边坡稳定性分析及失稳风险评估结果。与传统的边坡施工风险源(如施工方法、人员素质等)不同,岩土体非均质特性及参数的空间变异性等对边坡失稳风险的影响未受到足够的重视。为了提高水利工程高边坡失稳风险评估的精确度,本文依托重庆市科委基础科学与前沿重点项目“三峡库区典型节理化岩质高边坡的灾变机理及稳定性动态评价方法”(cstc2015jcyjBX0039),开展非均质边坡的稳定性研究。主要开展了以下内容的研究:1、非均质边坡稳定性随机分析方法研究。分析了边坡岩土体参数不确定性和空间变异性的来源,研究了如何利用参数分布函数、自相关性和互相关性等生成参数随机场,提出了基于蒙特卡洛模拟的边坡失稳概率统计方法。以一维无限长坡为例,探索了强度参数随机性对边坡安全系数统计规律的影响。结果表明一维无限长坡失稳概率与参数方差、均值、相关尺度、互相关系数等有关。非均质边坡的潜在滑动面不一定是基岩面,滑动面位置出现的频次随深度的增加而增加。2、参数空间变异对边坡失稳规律的影响研究。阐述了边坡稳定性二维分析的强度折减法原理,利用提出的随机场生成方法,分析了不同随机参数场条件下的边坡稳定性,揭示了边坡失稳的统计规律与参数相关尺度、方差、各向异性等的关系,提出了考虑失稳概率的边坡风险等级划分方法,阐述了基于边坡风险等级的风险管理措施。研究结果表明参数的空间变异性对边坡系数和失稳潜在滑面位置等都有影响,且参数自相关性越高,边坡失稳概率也越高;相同条件下,水平成层状岩土体边坡发生失稳破坏的风险较竖直向成层岩土体边坡失稳风险高。3、重庆市某水利工程岩质高陡边坡施工风险研究。采用极限平衡法与强度折减法研究了高陡岩石边坡在确定性参数条件下的稳定性,计算并对比了不同工况条件下的安全系数。研究结果表明参数不确定性会造成边坡安全系数的离散和边坡潜在滑动面的分布。参数非均质的描述精度会影响边坡稳定性分析结果的精确性,从而影响边坡稳定的判断。在给定的参数空间变异条件下,本工程边坡的失稳风险较高,应该在边坡开挖、施工以及后期的运营管理过程中做好相关的防护工作。