我国西南地区金沙江、雅砻江、大渡河、澜沧江等流域云集一大批在建或拟建的百万KW以上大型水利水电工程。这些水利水电工程中的高陡边坡都经历了强烈的表生地质作用,形成独特的坡体结构,使得边坡开挖过程中的稳定性问题尤为突出,直接决定着水工建筑物的安全运营。因此,针对高陡边坡开挖过程中性能演化规律的研究就更加迫在眉睫。本文紧紧围绕复杂地质环境下高陡边坡开挖变形效应与稳定性演化机制这个关键科学问题,以坡体结构独特的大岗山水电站右岸边坡为研究对象,根据开挖过程中反映的变形迹象,采用微震监测和数值模拟分析结合的手段,建立可以表征坡体结构卸荷的地质力学模型,对边坡稳定性进行了系统评价。解释了开挖期间边坡局部出现破坏的成因,揭示了边坡开挖作用下变形破坏的演化机制。同时,建立了边坡抗剪洞防治结构数值模型,分析边坡破坏过程中滑坡与抗剪洞的相互作用机理及变形协调分担机制。验证了抗剪洞滑坡防治结构的适宜性和正确性,为确保边坡长期安全稳定提供了参考依据。论文取得了以下主要研究成果：(1)通过数值模拟分析了不规则节理面边坡的坡体结构与变形破坏模式之间的关系,确定了坡体结构对边坡整体变形与稳定的控制作用。提出了一套适用于分析含节理面边坡稳定的研究方法。其成果直接服务于实际工程,取得了较好的应用效果。研究结果表明：相同尺寸下边坡倾角成为影响边坡破坏模式和安全系数的主要因素,含结构面边坡比不含结构面的边坡的安全系数有所降低。(2)结合实际开挖过程中边坡坡表所出现的变形迹象,首次应用微震监测技术来“捕捉”开挖过程中岩体的微小破裂,从实际监测视角揭示了开挖作用下高陡边坡岩体微震活动性分布规律,并较为准确地圈定了影响大岗山右岸边坡稳定的主要结构面位置。研究结果表明开挖期间坡表处曾出现若干次变形裂缝的原因是影响边坡稳定的主控制性结构面——卸荷裂隙带XL-316和f231断层上聚集了大量的微破坏,从而引发的边坡局部小块岩体的变形。(3)根据边坡的工程地质发育特征和微震监测结果,在数值模型中引入了影响边坡稳定的主控优势结构面,实现对边坡坡体结构的精细描述和建模。采用数值计算与现场监测互馈结合的研究方法,建立高陡边坡三维地质数值模型来分析卸荷演化过程中边坡的稳定性。分析结果表明考虑边坡微震效应后,安全系数为1.03,较未考虑微震效应的安全系数降低了约15%。正是由于人工开挖引起边坡岩体微破裂的原因,坡体材料物理、力学参数都在逐渐改变,造成坡体材料承载能力下降。(4)根据结构承载特征,建立边坡典型防治结构——抗剪洞数值模型。旨在研究抗剪洞加固后边坡的变形模式,揭示边坡破坏过程中滑坡与抗剪洞的相互作用机理及变形协调分担机制。分析表明抗剪洞提高了主控结构面上岩体的抗剪强度和刚度,抗剪阻滑力也大幅提高。加固后边坡的安全系数为1.83,较未加固前的安全系数1.21增大了约51.2%。计算结果表明抗剪洞滑坡防治结构是能够有效控制边坡渐进破坏演化过程的加固措施。