在红层地区公路建设中,坡体开挖和差异风化型危岩会诱发坡体崩塌、滑塌等地质灾害,为治理和预防此类地质灾害的发生,本文采用底摩擦物理模型试验对边坡变形破坏机理进行研究。模型试验成功的关键在于相似材料的合理选择及配比,而目前底摩擦模型试验相似材料与原岩在物理力学性质方面相似度较低。为得到满足贵州红层边坡底摩擦模型试验需求的相似材料,本文以贵州红层边坡为研究对象,通过离散元数值模拟确定相似材料与原岩的相似力学指标;基于均匀试验设计法,得到不同配比下相似材料的物理力学参数值,对实验数据进行回归分析得到物理力学指标关于相似材料各组分的回归方程;最后通过工程案例验证了相似材料配比模型的可靠性。主要研究内容以及获得的成果如下:（1）基于离散元数值模拟,进行岩石力学参数对边坡变形破坏影响的数值模拟研究。根据数值模拟结果,确定软岩相似材料相似力学指标为黏聚力、内摩擦角和密度,兼顾弹性模量和泊松比的相似;硬岩相似材料相似力学指标为黏聚力、内摩擦角、密度和抗拉强度,兼顾弹性模量的相似。（2）基于相似材料原料的选择原则,结合前人研究经验,选用石英砂、重晶石粉、粉煤灰为骨料,石膏为胶结材料,红黏土为调节材料对红层地区软质岩石进行模拟研究。选用石英砂、重晶石粉和铁精粉为骨料,石膏为胶结材料,粉煤灰为调节材料,对红层地区硬质岩石进行模拟研究。（3）基于均匀试验法,对红层泥岩进行均匀试验设计,通过试验数据建立多元回归模型,研究各因素对相似材料力学性能的影响规律,得出密度、抗压强度、泊松比、弹性模量、黏聚力、内摩擦角关于影响因素的配比经验方程。对红层砂岩进行有上下限约束的均匀试验设计,通过试验数据建立Scheef回归模型,研究各因素对相似材料力学性能的影响规律,得出密度、抗压强度、抗拉强度、弹性模量、黏聚力、内摩擦角关于各影响因素的配比经验方程。（4）以贵州红层地区大石沟边坡为例,基于底摩擦模型试验,对红层地区边坡变形破坏机理进行研究。将红层边坡变形破坏演化过程分为三个阶段:边坡开挖卸荷裂隙扩展阶段→差异风化阶段→凹岩腔持续退进边坡变形破坏阶段。对比分析传统石蜡油材料和新型相似材料的模型试验过程,验证新型材料的可靠性。