随着我国经济的持续增长以及城市的不断扩张,城市交通方式也日趋多样化。西部山地城市地形复杂,在城市建筑与道路的建设中面临着越来越多边坡工程问题。由于山地城市空间的限制所造成的建筑布局密集性和复杂性,以及考虑到在建设过程中必须避免对周围既有建筑产生过大的影响,山地城市边坡的稳定性尤为重要,这直接关系到工程项目的选址和设计、施工方案等决策,同时也严重影响周围临近道路及建筑物的安全。因此对山地城市中的岩质边坡进行稳定性评价、进行滑坡体的支护结构的优化设计是十分必要的。本文以重庆市四公里综合交通枢纽站所需开挖的路基岩质边坡工程项目为工程背景,通过采用工程调研、现场监测、理论分析和数值模拟等相结合的方法,对山地城市路基边坡开挖过程中的空间效应、边坡自身的稳定性、支护结构的变形情况以及对临近道路和建筑物的影响进行了较为系统的研究,并以依托工程对山地城市边坡的抗滑桩进行了优化设计研究。主要工作及研究成果如下:(1)基于现场调研结果,结合复杂的工程环境,对开挖基坑各段边坡的稳定性进行分析,确定了岩质边坡开挖采用逆作法和支护结构采用桩锚挡墙相结合的施工方案,为后续的研究奠定基础。(2)根据四公里交通枢纽站现场实际情况,采用人工与机器监测相结合的方法进行现场监测,获得了施工过程中路基边坡上部交通主干道路面沉降位移、挡土墙的水平与竖向位移和边坡抗滑桩锚索力等随时间的变化规律,验证了边坡开挖施工方案的可行性和边坡支护结构设计的合理性与安全性。(3)基于现场调研和监测结果,通过采用有限元数值计算法对依托工程中的路基岩质边坡的开挖及支护结构的施工过程进行数值模拟研究,获得了边坡岩体的应力分布规律、边坡位移、路基边坡上部道路沉降变形和抗滑桩位移变化规律。数值模拟计算结果与现场监测结果大小相近、规律相同,验证了参数选取的合理性与计算结果的正确性。(4)采用有限元数值模拟方法,对不同开挖方案下的依托工程岩质边坡进行研究,获得了不同开挖方案下坡体、路基边坡上部道路的变形变化规律和采用不同开挖方案时岩土体的塑性区分布规律,研究表明:减小开挖速率、减少每次开挖的深度可以在一定程度上减小边坡的变形和岩土体的单元破坏区域,增加边坡的稳定性。(5)采用数值模拟方法对不同设计因素取值条件下边坡开挖后抗滑桩及边坡坡顶水平位移进行了研究,获得了设计因素取值对抗滑桩和边坡位移的影响规律以及设计参数优化组合,并提出了一套控制山地城市路基边坡开挖变形的措施和抗滑桩优化设计流程。