随着我国对西部地区基础设施的大力开发建设,高寒山区许多大型岩体工程建设中遇到的岩体冻融问题越来越受到相关学者的关注。在这种情况下,研究工程岩体在冻融条件下的物理力学行为显得尤为重要。本文以天山公路沿线三种典型崩塌类边坡为依托工程,调查分析了天山山区的寒冻风化环境对公路岩质边坡稳定性的影响,通过对三种代表性的岩体进行冻融循环试验,较为深入地研究了不同性质的岩体在冻融条件下其物理力学劣化损伤机理,分析了其冻融破坏模式,并针对不同性质的岩石总结提出了两种不同的冻融劣化模式,拟合得出了不同性质岩石的单轴抗压强度及结构面抗剪强度与冻融循环次数的关系表达式,初步量化了循环冻融对寒区岩体力学参数的影响,并通过UDEC离散元软件将其应用到崩塌类岩质边坡稳定性数值计算当中,深入地分析了三种典型崩塌类边坡在受到循环冻融条件下其应力、位移、稳定性的演变规律及其失稳模式,总结了高寒山区的寒冻风化环境对工程岩质边坡的致灾效应。本文主要研究成果如下：(1)通过调查分析天山公路所属高寒山区的地质环境条件,发现其岩质边坡稳定性不仅受到地形地貌、地层岩性、新构造运动、边坡自身结构特征及人类工程活动等因素的制约,其独特的寒冻风化环境也是影响边坡稳定性及诱发崩塌等地质灾害的重要因素。(2)花岗岩、砂岩和千枚岩由于矿物成分、胶结程度、含水率等方面因素的差异,导致其在循环冻融作用下的物理力学变化规律有所差别。对于花岗岩、砂岩等硬岩,在循环冻融环境下以其内部微裂隙扩展破坏为主,而对于千枚岩等软岩则以岩体内部胶结程度较低的矿物颗粒析出破坏为主,并据此提出了裂隙扩展和颗粒析出两种岩石冻融劣化模式；(3)通过对三种岩体进行单轴抗压强度试验及结构面剪切强度试验拟合得出了冻融作用下其力学强度的衰减公式,分析了他们的衰减特性,总结得到花岗岩、砂岩、千枚岩的冻融强度影响系数及其冻融系数。并且值得指出的是,前期的冻融循环作用对岩体强度影响较为显著,而后基本趋于平缓；(4)边坡岩体在受到循环冻融作用的影响下,在坡体冻融影响区内会出现破坏性的剪应力,随着循环冻融用作的继续进行,这种破坏性剪应力的集中区域会逐步扩大并最终贯通形成破坏面,引起边坡失稳；(5)边坡稳定性(安全系数)在前期的冻融循环作用下下降明显,而之后趋于平缓,而边坡最大位移量的变化趋势则正好相反,由于岩体在受到冻融循环以后,由于岩石质量、模量等因素的衰减,边坡最大位移量在冻融循环前期会比较平稳的增加,随着边坡稳定性(安全系数)的降低特别是在濒临破坏的时候(极限平衡状态)边坡位移会发生陡增的现象；(6)边坡失稳破坏首先是发生在破坏性剪应力集中的区域,之后由于前缘岩体的破坏从而造成后缘岩体的前缘临空使其发生进一步的失稳破坏,是一个累进式的破坏过程。