高陡岩质边坡体内软弱结构面的分布、发育程度以及所处的应力场控制着边坡的变形和稳定性。大量高陡岩质边坡的滑动带内都存在着强度相对较高的岩桥段,这一岩桥段对边坡的稳定性起着关键的锁固作用,此类边坡称之为锁固型边坡。目前,在采矿和岩土工程领域,锁固型岩质高陡边坡分布广泛,数量众多,且其破坏演化过程又呈现出很强的渐进性和突发性,这使得开展此类边坡的稳定性评价和防灾减灾的研究工作具有非常重要的意义。本文以马钢(股份)南山矿业公司凹山采场边坡为研究背景,在构建采场边坡工程地质力学模型的基础上,结合室内试验、理论分析和数值分析等手段揭示了岩质边坡锁固段的锁固机理,从能量角度定量分析了锁固型边坡“滑动-锁固-剧动”的突发性破坏演化过程,并提出了一种锁固型边坡安全系数求解方法,在此基础上对凹山采场残矿回收过程中的边坡应力场、岩体损伤演化、稳定性分析以及预警模型的建立等问题开展了深入的研究,得到如下研究成果：(1)通过现场勘查、地应力场拟合和三维节理网络模拟技术,构建了凹山采场边坡工程地质力学模型,通过研究发现：采场边坡“上软下硬,上散下整”的特点具备储存边坡岩体残余峰降能量的岩体结构；F1断层贯穿南帮边坡,造成此坡体内出现明显的应力回转和卸荷区域,边坡应力集中效应明显,凹山采场属于典型的下部锁固型边坡。(2)自制类岩石材料试件并开展室内直剪实验,分别对不同贯通率、不同法向应力、不同岩桥排列方式、不同节理角度的锁固型试件的抗剪强度和扩展模式进行了研究,通过研究表明：锁固型试件的抗剪强度和扩展模式受节理和岩桥产状以及应力场的影响较为明显,其破坏演化过程呈现出很强的阶段性,岩桥核状区域裂隙的贯通标志着试件强度的丧失；试件产生残降应力差的同时,能量顺着剪切方向瞬间释放成为锁固型岩体突发性破坏的机理。(3)建立了锁固型边坡概化模型,根据系统能量积聚与释放过程建立了锁固型边坡动力失稳判据和能量演化公式,对锁固型边坡“滑动-锁固-剧动”的递进式动力失稳过程进行了定量描述,并提出了一种锁固型边坡安全系数求解方法,对锁固型边坡稳定性的影响因素进行了分析。(4)建立了节理岩体损伤演化分析模型及应用程序,并依据Rosenblueth原理对凹山采场深部残矿回收过程中不同阶段的边坡岩体三维随机损伤场进行了分析,揭示了节理型岩质边坡最终发展成为锁固型边坡的主要模式。(5)针对锁固型边坡的渐进性和突发性的特点研发了一套新型深部多点位移计,并结合MSR-300稳定性监测雷达,基于3DEC软件的二次开发和BP神经网络技术,通过位移反演建立了锁固型边坡三维时空预警模型,对采场残矿回收过程中的边坡稳定性进行了判定,并对锁固型边坡的破坏演化模式进行了预测分析。