寒区边坡相对于常温地区边坡而言,由于其独特的自然地理环境和气候条件使得它经历着昼夜温差造成的昼夜冻融和四季温差造成的四季冻融。岩石在冻融循环作用下其物理力学性质的变化是导致边坡失稳的基础性条件。本文基于西藏墨竹工卡县某矿山边坡的野外监测资料,分析寒区岩质边坡稳定性的影响因素;通过岩石室内实验,研究反复冻融作用下岩石的物理力学特性演变特征;结合数值模拟手段,构建反复冻融作用及地震波作用下岩质边坡失稳过程的模型;最后采用层次分析法,建立多因素作用下寒区岩质边坡稳定性分析评判模型并提出安全措施,为寒区岩质边坡稳定性预判提供理论和实验数据。本文主要研究结论包括以下几点:(1)基于2016年-2017年一个完整年份的野外监测数据发现:每年11月到来年4月属于冻结期,5月至11月属于融化期,年负温天气207天,正温天气158天,年最低气温-18℃,年最高气温26℃。季节性正负温波动引发的冻融循环作用,是寒区岩质边坡失稳的重要因素之一。(2)通过不同含水率的灰岩在不同冻融循环次数下的系列实验,发现温度交替变化诱发的灰岩内部结构损伤劣化和裂纹扩展发育是岩石产生破坏的主要原因之一。灰岩的冻融损伤劣化过程是外表面出现微小裂纹——小裂纹——长裂纹——贯穿性大裂缝——岩石破裂。波速变化实验结果表明:开始呈现出增长趋势,到达某一临界点时,开始呈现下降趋势,这可能是由于岩石内部结构变化导致的;强度损失结果表明:随着冻融次数增加,其峰值抗压强度不断下降,冻融系数不断的减小;导热系数测定实验结果表明:饱和状态下,灰岩导热系数明显高于干燥状态下,随着冻融循环次数的增加,岩石导热系数呈现出正比例递减趋势。岩石冻融循环下的破坏机理主要是水、冰、岩三相介质,对于冻融有不同的敏感反应,在冻结时,水冰相变体积膨胀远大于岩石颗粒结构可承受的极限情况,岩石局部产生的冻胀力造成的变形是非线弹性变形,对岩石的破坏是不可逆的。(3)基于野外监测和室内实验数据,建立了多物理场耦合条件下岩质边坡稳定性评价模型,并研究了不同冻结时间条件下及地震波作用下岩质边坡稳定性的演化规律。研究结果表明:随着冻融天数的增加由于冻结速度大于融化速度,使得冻结深度在不断的增加,自然温差作用下第20天时冻结深度大约在2米,极限温差作用下在第20天时冻结深度大约在3.3米;随着冻结深度增加,改变了边坡体表面的力学特性使得安全系数下降,且前期下降幅度大于后期;随着冻结深度的增加,在地震波作用下坡顶的相对位移最大,对于寒区边坡工程加固措施可以在坡顶加固。(4)通过层次分析法,构建了多因素作用下寒区岩质边坡稳定性评判模型,基于野外监测和室内实验结果,给出了不同影响因素的作用权重。计算结果表明:外界气候变化和地层结构是引起寒区岩质边坡失稳的最主要的两个因素占比0.1967和0.1940。针对寒区边坡失稳给到的措施是可以对岩质高边坡采取柔性防护,对边坡中不稳定的结构可喷射混凝土起到阻隔冻融效应。