在湘江流域地层中,普遍存在砂砾石层,砂砾石层根据含砾石、黏土的成分不同,其强度指标有很大差异,此类边坡将其简化为均质土坡分析,其破坏机制的不同,必定造成计算结果与实际结果相差较大。本文针对含砂砾石夹层边坡的破坏特征,构建了含砂砾石夹层边坡三维转动、平动破坏机制;在此基础上基于极限分析上限法,采取强度折减原理得出安全系数求解方程,通过Matlab编程计算出安全系数的优化解。同时采用Optum G3软件对坡顶荷载下含砂砾石层边坡进行建模分析,得出安全系数与三维破坏机制。通过对比验证,证明本方法对坡顶荷载下含砂砾石层边坡稳定性三维上限分析的合理性。并采取本方法对实例工程进行分析。获得以下成果:（1）针对含砂砾石边坡破坏特性,充分考虑顶部荷载作用面积对边坡破坏机制宽度的影响,将边坡顶部破坏的宽度限制在顶部荷载作用面积内,得出与之相适应的三维转动加平动破坏机制。（2）基于极限分析上限法,采取强度折减原理得出安全系数求解方程,并通过Matlab编程计算出安全系数的优化解。分析了坡顶荷载P（k Pa）、坡度β（°）、夹层层厚H₂（m）、夹层位置H₁/H四种参数对边坡安全系数F_S的影响。并将其与Optum G3计算结果对比,验证了本方法对坡顶荷载下含砂砾石层边坡三维稳定性分析具有可行性。（3）通过Optum G3建模探究边坡夹层不同土体强度参数对应的破坏机制及安全系数,将夹层土体强度参数进行折减,得出与之相对应的破坏机制;计算安全系数表明,一旦破坏机制发生改变,从坡趾破坏发展为顺夹层底部破坏,安全系数下降速率将会增快。（4）采取构建的三维转动、平动破坏机制和上限有限元软件Optum G3、瑞典条分法分别对螺塘湾东路道路边坡稳定性进行分析,针对该工程存在坡顶土方堆载,计算出坡顶荷载的极限值。并结合现场监控数据对该基坑边坡稳定性进行验证,结果表明,三维极限分析上限法对坡顶荷载下含砂砾石层边坡稳定性分析的可行性。