随着我国公路铁路建设的快速发展,对边坡进行隧道开挖已成为工程建设过程中不可避免的问题。支护强度不足不仅会造成边坡失稳,而且会影响隧道人工建造物的稳定性,出现钢拱架变形破坏,喷射混凝土开裂以及隧道坍塌等灾害,引发工程事故,造成不必要的经济损失。因而边坡的安全稳定性分析研究对保障边坡和隧道安全具有非常重要的意义,同时能对类似工程提供一定理论依据。本文以贵州剑榕高速南稍Ⅳ号隧道的边坡为工程背景,结合室内土体含水率和剪切试验、理论推导、现场监测与有限元数值计算等技术手段,对隧道变形与洞口段边坡的安全稳定性进行综合分析,主要研究内容及成果如下:(1)对隧道洞口段的粉质黏土开展室内含水率和土体剪切试验,获得不同含水率的土体抗剪强度参数,为数值模拟提供数据支撑,并分析了抗剪强度参数、土体的破坏形式与含水率之间的变化规律。(2)采用数值模拟分析了坡角对边坡安全稳定的影响规律,发现安全系数与坡角对数存在明显的线性关系。对比不同坡角情况下的边坡安全系数与含水率之间的关系曲线,得到了不同坡角下对应的临界含水率。通过建立边坡隧道开挖模型,分析了隧道开挖位置、隧道变形与边坡稳定性的内在联系,得到了边坡发生失稳破坏时隧道变形的临界值。(3)对规范中单洞偏压隧道围岩垂直压力的计算公式进行改进优化,推导得到二次抛物线形式下的围岩应力计算公式,并对比数值模拟结果验证了该计算方法精度的可靠性。(4)基于数值模拟结果,分析研究了不同加固处置条件下边坡安全稳定性及变形情况,结合现场监测数据,证明了联合加固措施在单一方案的基础上对边坡稳定性和变形控制更有利,同时也能很好地保证隧道的安全稳定。