随着我国经济建设的持续发展，特别是国家扩大内需，4万亿投资计划的出炉，高速铁路、高速公路等基础设施建设的规模不断扩大，线路工程正在向山区挺进，同时带来各种各样的顺层边坡问题，顺层坡是坡面走向和倾向与岩层走向和倾向一致或接近一致的层状结构的一类斜坡。顺层坡包括：天然形成的顺层斜坡和人工开挖形成的顺层边坡，例如：顺层岸坡和顺层路堑边坡等。由于顺层状岩体平行结构面的存在，成为降低岩体的强度和产生变形的主要因素，使得该类岩体不仅体现岩性组合的不均一性，也体现了岩体的不连续性和各向异性，对顺层边坡的稳定性起着绝对控制作用。　　 基于此，本文就顺层这一特殊的边坡，就边坡的几何条件、岩性组合、岩层产状与边坡关系以及对应的变形破坏机制等方面进行工程地质分类研究。结合顺层边坡典型平行结构面的特征，采用离散元进行分析和研究。以天大高速公路中典型顺层路堑边坡为工程背景，通过收集大量室内试验数据及原位测试数据，分析了影响顺层边坡稳定性的因素，结合影响因素，在综合考虑边坡稳定性和经济两个方面，提出合理开挖坡角进行优化设计。　　 主要内容如下：　　 一、根据影响顺层边坡稳定的因素：岩土体类型和性质、结构面、地质构造、岩层倾角、水的作用、地震作用、人类工程活动作用及其他因素结合工程应用对顺层边坡进行了工程地质分类。　　 二、总结了边坡在不同工程地质条件下对应的可能的变形破坏模式：顺层滑移模式、滑移-拉裂模式、滑移-压裂模式、滑移-弯曲模式、塑流-拉裂模式、弯曲-拉裂模式、滑劈模式。　　 三、本文采用离散元进行数值分析，具体利用udec软件对顺层边坡常见的变形破坏模式-顺层滑移变形破坏模式进行了数值模拟，通过改进传统建立模型的方法，建立了基于不同倾角的两个对比模型进行了稳定性的敏感性分析，研究表明：对顺层边坡的稳定性最敏感的是岩层倾角，当岩层倾角θ小于开挖坡角α时，最不敏感的是岩体内摩擦角和内聚力。当θ岩层倾角大于开挖坡角α时，最不敏感的是岩体密度ρ。　　 四、在安全运营、绿色环保、遵循自然、技术可行、施工简便、经济合理的原则上进行优化设计，在保证边坡在正常服务期间保持安全稳定运营的前提下，通过协调与边坡设计关联的各部分之间关系取得开挖和加固最大经济技术效益的最大边坡角，即：最优状态的坡角。　　 五、以天大高速某段顺层边坡为例，根据顺层边坡的工程地质分类，此处顺层边坡定义为欠稳型、短顺层边坡、高顺层边坡、中倾角顺层边坡及硬岩顺层边坡，对应的变形破坏模式可能为顺层滑移模式。通过稳定性计算敏感性分析及方案比选，结合稳定性分析的结果，综合考虑，在满足稳定坡角的前提下，考虑经济坡角，最后确定52°为最优坡角。　　 六、根据稳定性分析，无论自然边坡还是开挖后的人工边坡都不存在整体滑移的可能。但由于岩体结构面发育且顺层，岩体产生局部破坏是自然的。因此，考虑局部失稳是加固的重点。即：采用全坡面支护-锚喷网支护是一种经济可行的能够控制边坡坡面局部破坏的设计方案。最后，提出信息化设计，即：通过施工的反馈，及时调整设计方案进行优化设计，开展信息化施工，对于工程建设不仅可以降低成本，同时，对边坡治理也能达到更合理的目的。同时，加强对边坡变形的监测。主要包括：地表位移监测和地下位移监测，都是作为反馈设计的依据。