露天矿边坡工程稳定性评价方面,传统上一直采用确定的安全系数评价,获得的安全系数都是由确定的计算方法得到的定值,未考虑岩土材料参数客观上存在的变异性和不确定性,导致存在边坡安全系数大于设计标准,而可靠性却并不满足稳定性要求的情况。尤其是对于节理岩质边坡而言,岩体强度参数的变异性和不确定性对边坡稳定性影响较大。本文以赞比亚穆利亚希露天铜矿为研究对象,综合现场调查、室内试验、理论分析以及数值模拟研究等手段,基于可靠度理论和方法对节理岩体边坡展开可靠性研究,从边坡可靠性角度揭示节理岩体边坡稳定性规律。已完成的主要工作和研究成果如下：(1)结合赞比亚卢安夏穆利亚希露天矿边坡工程,在岩石力学试验以及现场勘察测绘数据的基础上,构建了以岩石单轴抗压强度(UCS)、岩质质量指标(RQD)和节理调查统计数据(节理迹长、裂隙宽度、粗糙度、充填类型以及风化程度)为输入参数的概率统计模型,并采用卡方检验对模型进行了吻合度检验。在广义Hoek-Brown准则的基础上,利用MATLAB编程及蒙特卡洛随机分析方法,获取节理岩体强度及变形参数的概率分布,得到穆利亚希南帮边坡RL7地层强风化、中风化、微风化泥质石英岩以及RL6地层泥岩等岩体强度参数的取值范围(最小值/最大值)以及平均值、标准差等统计值。为论文边坡可靠性分析提供了可靠的基础数据。(2)在广泛总结国内外现有研究成果的基础上,依据非煤露天矿边坡特点,在合理服务年限的基础上提出了边坡设计服务年限调整系数。采用类比法构建了基于边坡工程安全等级和设计服务年限等级双重因素的露天矿边坡目标可靠指标。在此基础上,依据穆利亚希露天矿边坡工程特点,确定了该矿整体边坡可接受目标可靠指标为1.86,局部非关键区域、台阶边坡可接受目标可靠指标为1.51。(3)基于拉丁超立方抽样技术,采用极限平衡分析方法,详细分析了穆利亚希露天矿南帮强风化岩体、中风化岩体以及微风化岩体强度参数变异性对边坡可靠度的影响规律。在此基础上,建立了6#剖面边坡和5#剖面边坡极限平衡分析模型,详细分析和评价了边坡局部和整体的可靠度。得到基本的评价结果如下：两个典型剖面边坡整体可靠指标分别为1.937和2.228,均大于1.86的目标可靠指标,边坡稳定性可接受。但对于6#剖面边坡上部以及5#边坡上部及中部台阶可靠指标较低,分别为1.491、1.504和-0.782,发生局部失稳的可能性较大。(4)将点估计理论(PEM)与节理有限元方法(JFEM)相结合应用于节理岩质边坡的稳定性评价中。依据边坡岩层特点,建立了以岩体强度参数为输入变量、边坡安全系数为输出变量的点估计模型。点估计状态函数的求解过程采用节理有限元建立边坡数值模型,应用强度折减法(SSR)计算输出边坡的安全系数,由PEM理论,得到边坡安全系数的可靠性指标和破坏概率等统计指标,评价节理岩体边坡的稳定性。(5)基于饱和-非饱和渗流理论和边坡可靠性分析方法,结合考虑岩体强度参数概率分布特征,研究了6#典型剖面风化岩体边坡在短时大暴雨和持续强降雨等不同降雨条件下边坡的渗流场以及可靠度随降雨持时的变化规律,进一步提出了降雨入渗影响边坡的防治措施。(6)在边坡稳定性分析与评价基础上,提出了穆利亚希露天矿南帮边坡的优化方案,对需要优化的边坡区域进行台阶坡面角优化,优化过程中引入可靠度分析方法评价边坡的稳定性,进而指导设计优化过程。通过优化处理,6#边坡上部、5#边坡上部以及5#边坡中部可靠指标分别达到了1.527、1.532以及1.550,均大于1.51的最小目标可靠指标,达到了边坡优化目的。