结构面作为组成岩体基本单元之一，它是岩体结构的薄弱环节。结构面相互之间的组合、交切和围限情况则控制着岩块的形态和规模。因此，在岩体的两大基本组成单元之中，结构面在岩体的力学性质中起着决定性的控制作用，是影响岩体强度和变形的主要因素。从而，对结构面的研究在岩体结构研究领域显得非常重要且十分有意义。　　 在漫长的地质历史演变过程中，岩体受到了多期构造应力场的长期作用，使得结构面的分布具有随机性、形态具有多样性、空间组合具有复杂性。而目前的地质勘察手段仅仅只能采取到岩体天然或人工露头面出露的有限结构面样本数据。如何利用有限的样本数据，实现岩体内部结构的显示是当前岩体力学研究的热点。随着计算机技术的迅速发展，各种模拟岩体结构面网络的技术逐步发展起来，并开始探讨其在实际工程中的应用。　　 本文研究了岩体结构面三维网络的计算机模拟技术。通过对岩体露头进行勘测，采取有效的样本数据，进而分析推求岩体的内部结构，“由表及里”，实现岩体结构的仿真模拟图像化。并将其应用到岩质边坡工程中，进行了初步的应用探讨。　　 结构面三维网络模拟是基于数学统计理论和Monte Carlo随机模拟原理两个基本理论，将岩体露头面的大量结构面几何特征数据进行有效统计分析找出其基本规律，建立合适的岩体模型，将结构面的空间分布形态合理地进行模拟，并以数字图像形式直观呈现。在岩质边坡工程中的应用，则是基于岩体结构面的三维网络，实现岩质边坡潜在滑动面的搜索以及边坡临空面危岩块体的搜索，进而对边坡整体的稳定性和临空危岩楔体的稳定性进行分析和评价，用以指导边坡防护设计及其措施优化的依据。　　 在结构面三维网络模拟方面，把结构面分为地质优势面和统计优势面分别进行模拟，以使得网络图更加符合岩体结构的实际特征。在边坡潜在滑动面的搜索方面，提出了一种半自动动态搜索方法，结合工程经验判断、定量分析、定性分析以及理论分析，充分考虑到岩体结构的地质特性以及统计特性，建立合适的估价函数，设定几何合理性基本条件，对结构面网络进行搜索，寻找出边坡破坏的最短路径，用以对边坡进行整体稳定性分析。边坡整体稳定性分析中，采用了剩余推力法求解边坡的稳定性系数。对于临空危岩块体的搜索，主要考虑了在坡肩和坡面出现的两类楔体的搜索。搜索过程中采用排除法，删除所有不能满足构成两类楔体的结构面，对余下的结构面重新组合，即可搜索出临空危岩楔体。楔体的稳定性分析采用了力学分析方法。由于一般情况下，楔体数目较大，在稳定性评价中多作定性分析，用以指导边坡防护设计。最后，应用上述的研究成果对三峡库区某岩质高边坡进行7"I程实例分析，模拟出了典型边坡段的结构面三维网络图，并对其潜在滑动面和临空危岩块体进行了搜索，分别对两类情况作了稳定性计算及评价。论文的主要工作包括以下几个方面：　　 1.提出结构面的分组要从地质优势面和统计优势面两个方面考虑。把断层、岩层面等地质优势面作为确定的结构面进行模拟，在实例中把三条岩层面作为确定性的地质优势结构面进行模拟的。大量Ⅳ、Ⅴ级结构面则以倾向和倾角作为统计优势面分组的主要因素，工程实例中边坡共发育有四组优势结构面。　　 2.介绍了四种常用概率分布形式，并提出采用直方图法和概率图相结合的方法进行参数概率分布的确定。实例中倾向呈对数正态、正态和均匀分面，倾角呈对数正态和正态分布，半迹长呈负指数和均匀分布、间距呈负指数和对数正态分布。进而采用最小二乘法拟合出了各项参数概率分布的特征数字。利用同余法产生了标准均匀随机数，并介绍了四种常用分布形式随机变量的抽样方法。　　 3.把结构面假设为圆盘型，以圆盘中心坐标、倾向、倾角和半径来确定结构面的空间位置。编写、完善了结构面三维网络模拟的计算机程序，并将其运用到三峡库区某边坡工程中。模拟出了该边坡典型地段的结构面三维网络成果图。　　 4.提出了基于A*算法的半自动动态搜索方法用于搜索岩质边坡的潜在滑动面。搜索过程中以抗剪能力作为估价函数，动态搜索出最短破坏路径。采用几何合理性条件来控制潜在滑动面几何形态的合理性。结合工程地质现场勘察和结构面网络连通情况，人为设置控制点，使得潜在滑动面更加符合理论要求。并采用剩余推力法对边坡进行稳定性分析和评价。　　 5.基于结构面三维网络，从楔体的几何构成条件出发，采用排除法搜索边坡临空危岩楔体。搜索出分布在坡肩和坡面的两类楔体，结合力学分析方法，对楔体的稳定性进行分析，为边坡的稳定性评价、设计以及制定边坡加固方案提供依据。　　 6.对工程实例中的边坡进行了潜在滑动面和临空危岩楔体的搜索，并进行了稳定性系数的计算。该边坡的典型剖面稳定性系数均大于安全系数，临空危岩楔体有少量不稳定。结合工程地质条件，建议对该边坡进行一定的防护治理以提高安全储备。