红层作为一种特殊性岩土体,遇水具有易崩解、软化的致灾特性,并在皖南地区广泛出露,研究不同埋藏深度下红层的工程地质特性以及红层路堑边坡的稳定性,对该地区的工程建设尤其是深基础工程及高速公路建设有着极为重要的影响。本文依托于中国地质调查局南京地质调查中心的“城市地质调查工程”项目,通过室内试验与数值模拟相结合的方法,开展了不同埋藏深度下红层物质组成、微观结构特征、物理力学性质、水理性质的研究,同时,通过数值模拟,对不同降雨强度下的红层路堑边坡稳定性进行计算,并结合红层不同埋藏深度下的工程性质差异性对边坡失稳机制进行分析,最后确定合理的加固方案,结果表明:（1）齐云山组为紫红色泥质胶结粉粒长石岩屑砂岩（粉砂岩）,沉积环境为河流相沉积环境,徽州组为紫红色铁质胶结含泥质粉粒长石砂岩（铁质粉砂岩）。沉积环境为浊流相沉积环境。随着埋藏深度的增加,两组试样中的长石类矿物含量、密度、比重及单轴抗压强度呈现增大的趋势,黏土类矿物含量、天然含水率、饱和吸水率、孔隙率呈现减小的趋势。（2）皖南红层崩解是由外向内,裂隙由端部向中心逐渐扩张,残留崩解物粒径逐渐减小,且崩解中伴随泥质崩解物掉落的过程。随埋藏深度的增加,两组岩石的崩解程度降低,且徽州组整体崩解程度较低;软化系数均呈现线性增大的趋势,且均属于软化岩石。耐崩解性指数徽州组较高。两组试样按耐久性划分,属于中等-高耐久性岩石。（3）降雨主要影响红层边坡的全风化层,对强风化、中风化层影响不大。中雨和暴雨均对其安全系数造成一定折减,但未失稳;特大暴雨对其安全系数造成较大折减,边坡失稳。降雨、开挖和风化是该边坡失稳的诱发原因,边坡岩性、坡体结构及水理性质是其失稳的决定因素。结合该边坡特性,选择锚喷挡土墙作为皖南红层路堑边坡加固方案。