将传统的极限平衡条分法与最优性质原理有机地结合起来,提出土体稳定性分析方法--临界滑动场法(CSF法),并系统地阐述了临界滑动场的基本概念、数值模拟步骤及工程应用等方面;形成了较为完整的理论框架和算法体系.本文主要研究内容如下:(1)首先将传统的边坡极限平衡条分法进行改进,建立条分法统一的计算格式.(2)在国内外首次提出边坡临界滑动场(包括危险滑动场DSF、临界滑动场CSF及全局临界滑动场GCSF)的概念;论证出推力最大原理,并发现其与最优性原理的等价关系.(3)系统地提出边坡临界滑动场的数值模拟方法,方便迅速地确定任意形状的临界滑动面以及其他局部临界滑动面.大量算例表明,CSF总是比其他方法找出更危险的临界滑动面,同时更能全面地评价边坡整体与局部的稳定性,可以自如处理其他方法尚不能考虑的一些复杂岩体特性.(4)应用CSF法成功地设计了两个大型露天矿边坡,并与实际滑坡进行验证比较.(5)提出挡土结构中土体的主被动临界场A(P)CSF的概念、推力极值原理以及数值模拟步骤.计算结果表明,CSF法可以得到与严格塑性力学方法精度一致的土压力分布及临界滑裂面位置,同时具有很强的工程实用性.(6)针对特殊的土体稳定性问题,采用三角形条场进行特殊的简化处理,并应用最优性原理快速确定临界滑裂面及基于上限解的临界破坏机制,得到了十分精确的压力系数以及地基承载力系数Nγ的最小上限解,为CSF法进一步发展作了有益的探索.