绿水青山就是金山银山,坚持“人与自然和谐共生”正成为我国新时代现代化建设的基本方略。工程建设过程中,人工开挖边坡造成了地质环境不可逆转的改变,加剧了滑坡灾害的发生,严重威胁着人民生命财产安全、重大工程建设和生态环境。锁固型滑坡发展演化具有较强的隐蔽性和突发性,其造成的经济损失和人员伤亡往往更为严重。因此,开展锁固型边坡开挖变形演化机理研究具有十分重要的科学意义和现实意义。本文围绕锁固型边坡开挖变形效应与稳定性演化机制这一关键科学问题,以万华岩锁固型边坡为例,基于现场变形监测、数理分析、地质力学模型试验、数值模拟等方法,概化了锁固型边坡地质力学模型,揭示了锁固型边坡开挖变形演化机理,建立了锁固段长度与边坡失稳过程中坡体变形、稳定状态、锁固段应力间的关系,根据锁固型边坡演化过程、变形规律和应力分布特征,提出了锁固型边坡演化状态识别判据。主要研究成果如下:（1）通过分析万华岩锁固型边坡的工程地质条件,概化了锁固型边坡地质模型。基于边坡孕灾地质环境、宏观演化过程、现场变形监测数据,建立了坡体结构特征与边坡变形规律的内在联系;根据边坡变形演化过程中不同部位的破坏模式、宏观形态、变形方向和滑面差异,提出了锁固型边坡的滑移-旋转破坏模式。（2）在概化的锁固型边坡地质模型基础上,开展了5因素5水平正交试验,定量评价了锁固段力学参数和几何参数对边坡稳定性的影响程度,结果表明各参数的影响程度依次为长度L、弹性模量E、泊松比μ、抗剪强度指标（C、φ）,其中长度L为显著性因素。针对显著性因素,基于大变形理论,进行了5种不同锁固段长度边坡开挖变形计算,结合边坡失稳过程分析了变形位移场、锁固段应力强度比、坡体剪应变增量随锁固段长度的演化规律,揭示了锁固段的控滑机理,建立了锁固段长度与边坡失稳过程间的关系,结果表明随着锁固段长度增加,变形量和锁固段应力集中程度随之降低,边坡安全系数逐渐增大,当锁固段长度达到边坡前缘宽度40%时,边坡处于临界稳定状态。（3）通过三组大型物理模型试验（I组为无锁固段边坡,Ⅱ组为锁固段长度L=15 cm的锁固型边坡,Ⅲ组为L=30 cm的锁固型边坡）,探讨了相同条件下不同锁固段长度对边坡开挖变形演化过程的影响,阐明了锁固型边坡演化阶段和特征,建立了相应的失稳模式。试验结果表明:无锁固型边坡产生多级滑面整体推移式渐进破坏;锁固型边坡（L=15 cm）产生多级滑面推移-扭转式渐进破坏;锁固型边坡（L=30 cm）产生浅层推移式渐进破坏。（4）通过对比分析三组模型试验坡面裂缝、宏观破坏形态和深部变形特征,发现:a.无锁固型边坡坡面无纵向裂缝,多条横向贯通裂缝发育,基本无水平向倾斜变形,变形体沿前缘剪出口整体剪出;发育浅层、深层多级滑面,各断面滑面形态、深度、变形量基本一致。b.锁固型（L=15 cm）边坡坡面发育横向剪切裂缝和纵向张拉裂缝（主纵向裂隙沿锁固段侧边）,产生较大水平向倾斜变形;发育浅层、深层多级滑面,锁固段左侧翼滑面最深、顶部次之、右侧翼最浅;深层滑面在锁固段左侧翼一级坡面剪出,锁固段右侧翼相对稳定,未形成剪出口。c.锁固型（L=30 cm）边坡坡面发育横向剪切裂缝和斜向张拉裂缝,斜向裂缝近似以锁固段为轴线对称分布,产生稍许水平向倾斜变形;边坡前缘剪出口在锁固段位置处下滑受阻,产生明显的臌胀现象,坡体表面呈碎裂状;仅发育浅层滑面,各断面滑面形态、深度、变形量基本一致。该成果可作为锁固型滑坡识别、演化状态的变形判据。（5）三组模型试验中荷载传递路径均是由边坡上部逐步向下、向前推进,不同之处在于:a.无锁固型边坡横断面上,各点土压力大小、变化规律基本一致,无明显应力集中区段。b.锁固型（L=15 cm）边坡沿锁固段纵向断面区间形成高度应力集中,横断面上锁固段左侧翼、背部、右侧翼应力比为1:22.2:4.6;锁固段背部小号侧（破坏侧）承受张拉力,大号侧（未破坏侧）承受挤压力。c.锁固型（L=30 cm）边坡横断面上应力集中程度（应力比为1:20:3）稍低于L=15cm的锁固型边坡;锁固段背部处于受压状态,不同于L=15 cm锁固段背部存在受拉区的应力分布情况。该成果可作为锁固型滑坡识别、演化状态的应力判据。（6）通过建立万华岩锁固型边坡三维数值仿真模型,基于坡体整体变形、典型剖面水平位移、坡面特征点位移曲线,阐明了开挖过程中锁固段对边坡变形破坏特征和破坏模式的影响,揭示了万华岩锁固型边坡变形失稳机理:上部浅层整体推移变形,遇锁固段变形局部受阻,滑面下移,中下部侧翼扭转变形,局部拉裂,渐变为滑移旋转破坏。