反倾层状岩质边坡的倾倒变形是一种典型的边坡失稳模式,由于该类变形现象在水利工程、公路工程中十分常见,所以越来越受到工程界的重视。对倾倒型边坡的理论研究主要是基于Goodman&Bray提出的极限平衡的分析方法(简称G-B法)展开的。后期人们通过物理模拟的方法用离心机对倾倒变形的过程进行了研究,但是模型都相对简单,无法真实模拟出岩体的实际形态及力学状态,得出的结论只是对倾倒变形的初步认识,难以在工程中起到较好的作用。而数值模拟方法是近年来发展起来的一种新的研究方法,由于模型建立、参数设置简单,得出的结论直观明了,所以被大量用于工程实际分析当中。鉴于倾倒型边坡中节理较为发育,岩体被切割成块状,而该类边坡变形时常常伴随着崩塌、倾倒等大变形问题,所以本文选用非连续变形方法(DDA)对该类边坡的变形过程以及变形机理进行数值方法研究。本文在国内外对倾倒变形的研究现状的基础上,以陕西省商洛市镇安县与陕西省西安市黑河库区两处倾倒变形较为发育的区域作为研究对象,并选取其中两处典型的弯曲倾倒边坡为案例,利用非连续变形分析方法(DDA)对河流侵蚀作用下的边坡的弯折倾倒现象进行了较为深入的研究。通过对边坡位移场、应力场数据的分析,得出了该类边坡倾倒变形过程及变形机理。主要研究内容及结论如下:(1)针对DDA无法计算不同工况的问题,本文利用提取模型坡面、节理数据,提取单元应力场数据的方法,较好的解决了这一问题,并在河流分布侵蚀作用下边坡的弯折倾倒变形中得到了应用。(2)通过现场实际观测及地质分析,得出镇安县边坡弯折倾倒变形的地质原因为构造作用、地表降雨入渗、河流侵蚀三方面的共同作用;黑河库区边坡弯折倾倒的主要因素是河流侵蚀、岩块力学性质、层厚这三个主要因素。(3)利用巴顿提出的基于粗糙度的结构面强度计算方法,本文通过对巴顿标准曲线几何参数的分析,提出基于巴顿标准曲线几何参数的结构面粗糙度计算方法,并在本文两个案例的岩体结构面强度参数计算中进行了验证,证明了本文提出的方法具有一定的精度,能在工程中进行应用。(4)利用DDA方法对薄层岩体的弯折倾倒、中厚层岩体的弯折倾倒变形过程以及变形机理进行研究。得出薄层岩体边坡的弯折倾倒变形过程分为应力重组阶段、坡顶拉裂变形阶段、初始倾倒变形阶段、倾倒-滑移变形阶段、破坏阶段这五个阶段。坡脚由于河流侵蚀应力集中,导致坡脚岩体结构面的正应力增大,从而增大了结构面的抗剪强度,上部岩体伴随着应力释放,主应力方向发生偏转是倾倒变形发生的原因;中厚层岩体边坡的弯折倾倒变形过程分为应力重组阶段、初始弯折阶段、弯折突变阶段、弯折稳定阶段、破坏阶段这五个阶段,弯折带附近剪应力的集中,弯折带以上主应力方向偏转是岩体弯折的原因。