库区边坡坍塌、变形破坏是水利水电工程建设中普遍存在的问题,尤其是山区峡谷型水库,由于库区狭长,滑坡点多面广,给水库的正常运用带来了极大影响,同时也给库岸工程设施(如公路、铁路、厂房等)、房屋建筑、农田、村庄等造成变形和破坏。水库岸坡在库水作用下,渗流场和应力场发生变化,稳定性分析及其防治措施更为复杂,一直是个有待解决的技术难题,开展本课题研究具有很大的应用价值和学术价值。为此,本论文开展了以下工作：(1)本文总结塌岸发生和发展的主要因素和塌岸模式,基于详细的工程勘察和试验,分析了所研究库区塌岸的影响因素和坍塌模式,概述了库区边坡工程地质条件、水文地质条件,从而确定计算简图和岩土参数。(2)本文提出利用Geoslope岩土分析软件来实现最终塌岸范围预测计算的数值方法,以金安桥库区碎石土边坡为工程实例,结合前人提出的三种图解方法(卡丘金法、卓洛塔寥夫法和三段法)进行对比计算分析,描述塌岸的动力地质过程并预测最终的塌岸范围。通过四种塌岸预测方法对比分析,验证本文提出的Geoslope数值模拟塌岸预测方法的预测效果和适用性。(3)在对库区边坡安全性的研究中,采用岩土有限元软件Geo-Slope,考虑边坡饱和-非饱和应力状态的影响,应用土水特征曲线,建立金安桥库区碎石土边坡二维饱和-非饱和渗流模型,模拟水库初期蓄水-常水位运行-泄水过程中边坡的渗流特性和稳定演变规律,分析库水位升降和水位下降速率对坡体浸润线和安全系数的影响,描述了在库水影响下,边坡体渗流场和应力场的变化规律。(4)利用拟静力法和动力有限元法对比研究库区边坡在八级地震烈度下的抗震性,得到了拟静力法(包括Janbu、Biship、Morgenstern-Price极限平衡法)计算的安全系数和动力有限元法输出的安全系数时程图,从应力应变角度分析了地震工况下库区边坡的应力状态和应变集中区。(5)在对库区边坡安全性研究的基础上,根据塌岸因素和模式将现有的各类库区边坡防护技术进行归纳分类,针对不同的塌岸模式提出了相适应的防治措施。本文还着重介绍了生态工程防护技术,即植生带防护、石笼植活树桩防护以及生态砖植草防护等,以满足护坡技术达到工程和景观的双重效益。