公路、铁路、水运、矿山等新建工程施工形成了大量的人工边坡工程,呈现出高度高、规模大、影响范围广,工程地质条件复杂多变等特点。云南地区属山地地形,常见暴雨等极端天气,滑坡、泥石流、崩塌等边坡灾害时有发生。鉴于此,本文以云南地区典型山区岩质边坡—楚大高速公路妙峰山公路边坡工程为研究背景,在进行文献研究、现场调查及资料收集的基础上,结合理论分析、试验研究、数值模拟等方法对妙峰山岩质边坡工程稳定性进行分析,提出保证边坡稳定的工程措施。主要的研究内容有:(1)结合现有研究成果,总结降雨条件下岩质边坡的入渗理论,分析降雨过程对岩体力学效应的影响规律,基于饱和-非饱和渗流控制方程应用Galerkin有限元法求解饱和-非饱和渗流问题的方法及步骤。(2)论述了妙峰山岩质边坡工程地质条件、水文地质条件及边坡设计方案;在代表性部位取样进行室内岩石力学试验,采用单轴压缩试验及吸水性试验分析边坡的强度变化规律和水理特性;结合现场岩体结构调查,基于BQ工程岩体分级法对妙峰山岩质边坡工程岩体进行了分级修正。对不同浸水作用时间下的岩石微观结构进行扫描电子显微镜试验,分析岩体在不同浸水作用下微观结构的变化规律。(3)采用midas Soilworks软件建立妙峰山典型断面边坡模型,采用极限平衡法及有限元强度折减法分别计算边坡稳定性,对比两种方法在输入参数、滑动面假设、计算结果的差异,并基于有限元强度折减法建立降雨工况分析模型研究非饱和土降雨入渗规律。(4)采用midas GTS NX软件建立妙峰山岩质边坡三维边坡模型,对不同降雨时刻下岩体的孔隙水压力、饱和度变化规律进行分析,得到不同降雨强度的边坡计算安全系数及潜在滑动面位置。基于已建立的三维边坡模型,通过改变锚索长度、锚索倾角及锚索间排距等支护参数,分析锚索主要支护参数对边坡稳定性的影响程度,进而对边坡支护参数进行了优化,并将优化后的支护参数进行了工程验证。