本文以沪蓉西高速公路红层软岩边坡为研究背景，从红层软岩的水理特性及软弱夹层力学特性入手，研究了降雨入渗条件下红层软岩边坡滑坡机理；研制了红层软岩边坡(滑坡)实时监测预警系统；引入Fourier分析的理论研究滑坡位移-时间序列的频谱特征，提出了滑坡频域预警阈值的概念，同时建立了一种新的滑坡预测预警方法。论文主要研究成果如下：　　 1．通过对红层软岩赋存地质条件、水理特性及含泥化夹层结构面的力学变形特性分析，研究了青灰色泥岩、紫红色粉砂质泥岩的崩解机理及泥化夹层对红层软岩岩体强度变形特性的影响。含夹泥的室内结构面剪切试验研究表明泥化夹层厚度对红层软岩结构面抗剪强度及变形特性影响很大，随着夹泥层厚度的增加，其抗剪强度指标明显降低；红层软岩结构面剪切刚度亦随夹泥层厚度增加而降低。　　 2．利用ABAQUS研究分析了降雨条件下，红层软岩堆积体边坡孔隙水压力、有效应力的变化规律，从水-力耦合分析角度深入研究红层软岩边坡滑坡的内在机理。沪蓉西高速公路典型红层软岩边坡-施家梁子边坡的水力耦合分析表明：降雨时雨水不断入渗导致坡体的整体稳定性不断降低；边坡属于表层泥岩强(全)风化坡残积层土体滑移剪切破坏，其破坏模式为“推动式+牵引式”的复合型滑坡破坏。　　 3．建立了基于深部位移、孔隙水压力、降雨量及抗滑桩钢筋应力、桩侧土压力、土体温度等多参数监测指标的红层软岩边坡实时监测预警系统。实现了对边坡结构健康状态全天候、实时自动化监测；监测数据经光纤传输到指挥控制中心，采用多参数监测指标因子对边坡结构健康状态进行综合诊断，并通过位移监测数据的后处理分析及预测模型对红层软岩滑坡进行预测预报；该系统已在沪蓉西高速宜恩段施家梁子边坡进行了安装调试并实现成功运行。　　 4．提出了基于Fourier级数的滑坡位移预测模型。位移时间序列研究分析表明：Fourier级数模型的拟合精度比多项式拟合更能反映位移监测曲线的趋势变化，利用此模型对未来位移变化数据的预测将更为精确；以卧龙寺滑坡为例，Fourier级数拟合精度随阶数增加而升高；其拟合函数外推预测值的相对误差随Fourier级数模型的阶数的增加先升高后降低，当阶数为5时，预测值相对误差最小，其值为2.8％。　　 5．引入Fourier变换理论来分析处理位移监测时间序列，从频域角度研究了滑坡位移变化不同时间段的频谱特征。当位移发生突变时，该段监测量的Fourier，变换的中心频率带宽向高频方向延拓，高频成份幅值有增大趋势；两组滑坡监测位移时间序列归一化及去除趋势量处理后的Fourier分析表明：当｜f｜≥0.2的频率范围内出现｜A｜≥0.01的高频成份幅值时潜在滑体存在滑动位移突变趋势。　　 6．建立了基于位移-时间序列Fourier分析的滑坡预警分级方法，总结了滑坡位移-时间序列Fourier频谱分析流程，提出了滑坡频域预警阈值的概念并建立了滑坡预警频域阈值分级图。结合小波(wavelet)分解技术将滑坡位移时间序列分解成低频段趋势量与高频段突变量的组合，当其高频段成分Fourier频谱曲线出现在不同区域内时将基于位移-时间序列分析的滑坡预警分为三个级别：Ⅰ级(红色)预警、Ⅱ级(橙色)预警及Ⅲ级(黄色)预警。