山区高速公路弃渣场是公路建设过程中衍生的具有破坏性的附属工程,其失稳滑坡更是一种常见的灾害类型,对山区高速公路的安全运营和沿线的生态造成了巨大的威胁。本文以云南省待功高速4-3号弃渣场为工程背景,利用Midas GTS NX软件对山区高速公路弃渣场安全性问题开展研究,并提出相应的安全控制技术,旨在保证山区高速公路弃渣场的安全性和经济环保性。具体如下:①通过现场调研和文献梳理,在现有规范按原始地形分类弃渣场的基础上,补充按堆置工序和弃渣来源分类原则,并总结分析不同类型弃渣场的工程特性。②分别对弃渣体重度、内聚力和内摩擦角三个主要参数对弃渣场稳定性影响的敏感性进行分析,得出S内聚力>S内摩擦角>S重度,且弃渣场安全系数与重度为负相关,与内聚力及内摩擦角为正相关。通过对比分析弃渣体混和堆排和分类堆排稳定性,得出按照强度较低弃渣体堆置在上部,强度较高弃渣体堆置在下部原则,稳定性比混合堆排提高10.92%;反之则降低13.46%。③运用太沙基理论对弃渣场基底承载能力进行分析,得出现状弃渣场具备增容设计条件;通过对比基于不同理论的弃渣场极限堆高计算方法,提出考虑表土层临界厚度的弃渣场极限堆高确定方法;通过分析最终坡面角在20°-30°,台阶坡面角在25°-45°,平台宽度5m-30m时的弃渣场安全系数,得到弃渣场最终优化坡面角不宜大于25°,台阶坡面角不宜大于34°,平台宽度推荐取值10m。通过对比分析优化前后的弃渣场安全系数,优化后安全系数提高19.23%(自重工况)、16.45%(地震工况),堆填面积增加18.15%。研究表明,经过科学合理设计的弃渣场,可实现安全性和经济性双提高。④运用饱和-非饱和渗流理论及边坡稳定性分析理论,考虑持续大雨、持续暴雨和短时特大暴雨三种降雨工况,对弃渣场边坡进行渗流场-应力场耦合分析。研究表明,降雨工况下弃渣场的安全系数总体呈现下降趋势,停雨后会有所回升;在降雨持时(48h)相同工况下,持续暴雨比持续大雨对弃渣场稳定性影响更大;在降雨总量(120mm)相同工况下,短时特大暴雨比持续暴雨对弃渣场的稳定性影响更大,且更容易造成弃渣场在坡脚处失稳滑坡;最后,通过设置坡面防水层、截排水沟等降雨入渗防治措施,发现弃渣场安全系数明显有所提高。⑤通过对优化后边坡进行位移场和应力场演变特征分析,对弃渣场危险区域进行界定,得出边坡顶部容易产生拉伸破坏,底部容易产生较大位移,形成剪出口。最后,提出了加筋土-锚定板挡土墙和钢筋石笼挡土墙加固技术。