近年来随着社会发展建设的需要,人类对自然的改造活动日益加剧。在水利工程、道路工程和矿山工程等工程建设中出现大量的高陡工程边坡。尤其是对于水利工程边坡,工程地质条件复杂多变,即使在边坡稳定研究取得长足发展的今天也不能彻底解决复杂工况的边坡问题。所以加强对边坡稳定性研究仍具有十分重要的意义。本文采用数值模拟方法模拟分析水利工程边坡的开挖支护过程,分析锚固支护的时效性,通过安全系数、塑性区、位移等变化分析,进一步分析开挖边坡位移场变化机制和边坡失稳机制,同时分析不同锚固支护要素对边坡稳定性的影响,分析成果可为类似工程建设提供一定参考。本文主要研究内容有:(1)结合某大坝左岸缆机平台边坡资料,建立边坡有限元模型。运用ANSYS进行无支护开挖数值模拟计算,分析无支护工况下边坡监测点位移和边坡稳定安全系数。结果表明边坡开挖对开挖周边岩体扰动较大,且监测点位移是随着开挖的进行呈累积的过程;边坡稳定安全系数随着开挖的进行而减小,且边坡稳定性受断层和破碎岩脉的影响较大,在实际工程中需要重点关注。(2)考虑三种不同锚固深度,分别计算不同支护时间下边坡位移和安全系数,通过其变化规律分析边坡锚固支护的时效性。结果表明,边坡锚固支护具有明显时效性,同等条件下及时支护工况的位移较滞后支护工况下的位移小,支护工况的位移明显较不支护工况下的位移小,同等条件下边坡稳定安全系数变化规律同位移变化规律成反比。(3)考虑锚杆长度、锚杆倾角和锚杆间距三个要素,分别进行边坡稳定性数值模拟计算,分析安全系数和塑性区变化规律。结果表明,锚固支护边坡具有最优支护长度,在支护到达最优长度之前边坡安全稳定性都呈一个递增的过程,达到最优工况后边坡稳定性发生突变,表现为塑性贯通区前置和安全稳定性骤减并趋于稳定的一个过程;锚杆支护倾角在一定范围内支护倾角越大其边坡稳定性越好,但锚固倾角越大的支护边坡在支护长度达到有效支护长度之后,其边坡的整体稳定性越差;锚固间距小的支护边坡稳定性明显优于间距较大的支护边坡。