近年来,我国高填方路堤频繁发生滑坡、崩塌等事故,这与不合理的路堤设计方法有较大关联。现阶段采用的极限平衡理论和竖向条分法虽然计算简明,但是存在两个缺陷。(1)无法估计高填方路堤发生破坏的概率;(2)地震力,尤其是水平地震力计算方法不合理,导致安全系数计算不准确。为解决上述两个问题,本文结合国道G577线旱田至特克斯段高填方路堤设计要求,提出了边坡破坏概率计算模型和改进拟静力法模型。通过将高填方路堤内部抗滑力和滑动力作为两个独立的随机变量建立安全系数计算方程。在此方程的基础上,采用边坡破坏概率计算模型分析边坡发生破坏的概率并运用于在国道G577线旱田至特克斯段。同时本文分析了传统拟静力法进行地震动力分析时的主要缺陷。在此基础上,通过水平条分改进拟静力法,避免传统拟静力法的缺陷,为工程运用提供了理论基础。最后以国道G577线旱田至特克斯段为研究对象,结合路段的地形地貌、气候、水系分布、水文地质条件、地质构造和地层岩性,提出了适用于国道G577线旱田至特克斯段高填方路堤的正常工况稳定性可靠度模型和抗震拟静力法分析模型并通过实例计算论证了两个模型的准确性。结果表明边坡破坏概率计算模型可以准确的估计出边坡发生破坏的概率。同时本文提出仅有当安全系数N>1.2且边坡发生破坏的概率小于1.25%时,高填方路堤才能在全寿命周期内不发生失稳破坏。改进拟静力法模型通过水平条分避免了ai取值不合理的问题,更好的计算了地震力作用下的边坡安全系数。今后应考虑将边坡破坏概率计算模型和改进拟静力法模型运用于更多高填方路堤设计中,进一步验证其准确性。