顺层岩质边坡稳定性问题一直是困扰工程建设的一大难题,该类边坡在人类工程活动的干扰下易发生失稳,进而会造成巨大的经济财产损失甚至会导致人员的伤亡。在边坡开挖过程中,会引起边坡的应力重分布、应力集中的效应,是目前导致边坡失稳的主要因素,然而在边坡工程治理过程中不可避免对边坡进行一定的开挖扰动,因此研究边坡在开挖支护过程中其稳定性响应是十分有必要的。本文以北京市门头沟区秋坡村南侧顺层岩质边坡防治工程为研究依托,首先在之前既有的地质资料收集的基础上,再结合现场实地地质勘察、高密度电阻率探测法和岩土工程中的工程地质钻探等方法,确定了该顺层岩质边坡岩土体、地质地貌、结构面、水文地质、边坡结构等各个方面的地质特征。然后利用PLAXIS 3D软件建立三维地质模型,选取组成该顺层岩质边坡的炭质页岩、炭质泥岩和炭质砂岩的重度、粘聚力、内摩擦角共计9个主要因素,基于正交试验,进行该边坡的稳定性及其敏感性分析。最后,采用PLAXIS 3D软件对边坡开挖支护过程进行三维数值模拟计算,分析在开挖支护过程中边坡的位移、应力、应变以及稳定系数的变化及其特征,最终得到以下结论:(1)该边坡为典型的含软弱层的顺层岩质边坡,其软弱层为炭质泥岩,厚度1~4m,边坡发育有两条贯穿整个坡体的断层,边坡目前在初步开挖支护过程中已经出现的变形破坏方式主要为小面积滑塌、裂缝以及平台下陷。(2)所选取的9个因素对该顺层岩质边坡稳定性影响的敏感性可分为三类,即高敏感性、中敏感性和低敏感性,其中高敏感性的三个因素分别为:炭质泥岩内摩擦角、炭质泥岩粘聚力、炭质页岩内摩擦角,中敏感性的因素分别为:炭质页岩重度、炭质页岩粘聚力、炭质泥岩重度,低敏感性的因素分别为:炭质砂岩内摩擦角、炭质砂岩粘聚力、炭质砂岩重度。(3)在阶段2之前,边坡的稳定系数随着开挖支护过程的持续进行无显著变化,且一直处于稳定状态,在阶段3完成后,边坡稳定系数显著增大。之后随着开挖支护工程的持续进行,稳定系数持续有所降低,在阶段7进行过程中边坡的稳定性降低幅度最大,此时坡体的位移也达到了最大值,但仍处于稳定状态,证明了该边坡工程治理方案的合理性和有效性。该边坡的稳定性及边坡的变形破坏情况主要受坡体内部的两层炭质泥岩控制,这与之前稳定性影响因素的敏感性分析结果完全符合,其所产生变形破坏的主要原因是由于在坡体开挖支护过程中导致两层炭质泥岩出露及卸荷时的回弹效应,在边坡施工过程中所产生的变形破坏主要集中于当前施工部位及坡体前缘。