近年来,随着我国西部大开发战略的深入实施和“一带一路”建设工作的推进,延安黄土丘陵沟壑区的工程建设事业取得了巨大进展,随之出现了很多挖填高边坡,由此引发的挖填黄土高边坡的稳定性评价问题和生态环境问题不容忽视。本文以延安挖填黄土高边坡为研究对象,采用现场调查、室内试验和理论分析等技术手段,运用可靠度理论对延安挖填黄土高边坡进行了优化设计研究,取得的主要研究成果如下:(1)运用蒙特卡洛法对延安典型黄土高边坡的可靠度指标和失效概率进行了模拟试算,得出了用蒙特卡洛法计算边坡稳定性的合理抽样次数。(2)采用多种方法对延安挖填黄土边坡的土性参数进行了统计分析,发现随机场模型得到的变异系数、标准差最小,线性相关法次之,点统计法最大。随机场模型综合考虑了土性参数在空间随机分布的自相关规律,所得的统计结果更具有真实性;挖填黄土边坡土性参数的概型分布均符合对数正态分布。(3)利用极限平衡法和可靠性分析法分析了边坡整体稳定性与坡型的关系,总结分析了适合延安挖填黄土高边坡的综合生态防护技术。(4)以边坡工程建设成本费用为目标函数,边坡破坏概率为约束条件,建立了延安挖填黄土高边坡的优化设计模型,并提出了延安挖填黄土高边坡的坡型设计方案。