露天矿边坡工程作为人工边坡工程的一种类型，其研究的历程实际上是伴随着人类大规模工程建设和资源开发的进程而发展的，并一直是材料力学、岩石力学、工程力学和工程地质学等相关学科研究的基本命题之一。露天矿边坡稳定性和坡角优化研究历来是露天矿安全生产和提高经济效益的关键技术问题。

回顾历史，露天矿边坡稳定性研究经历了由经验到理论、由定性到定量、由单一方法评价到综合方法评价、由传统理论方法到新理论、新方法、新技术综合运用的发展过程［4］。国外发达国家的露天矿边坡稳定性和边坡优化的研究起步较早，20世纪70年代的露天矿边坡研究就已经进入技术－经济综合评价的阶段，即不只从岩体稳定的单一方面考虑，而是从边坡岩体的客观地质条件出发，综合考虑加陡边坡所获得的经济利益和冒边坡滑落风险可能带来的经济损失，在分析中使用概率方法，并形成“最佳边坡设计”的概念和方法［13］。不仅如此，国外比较重视露采矿山边坡的监测及稳定性预测预报，如智利丘基卡玛塔铜矿露采边坡，该矿边坡1966年8月开始出现张裂隙，经过1967年的一次5级地震和1968年11月6日在坡脚进行大爆破后，1969年1月9日起位移量显著增大，每日位移量达20～70mm，通过地面测量监视资料的分析，1969年1月13日根据最大位移－时间曲线的发展趋势，用外推法预报边坡滑坡最早日期为1969年2月18日，果然大滑坡于1969年2月1 8日下午6时58分发生。这次直接滑落150万吨岩石，使450万吨岩石严重变形。由于预报准确，这样一次大滑坡矿山仅停产65小时，人员设备未受损失［13］。早在1970年，Deere.D.V在第一届国际露天矿边坡会议的论文中，根据露天矿边坡破坏的规模，划分出三种类型：①单台阶局部边坡破坏；②几个台阶大规模楔形体破坏；③多台阶风化破碎岩体的破坏。1971年加拿大大不列颠哥伦比亚大学Brawner等根据实际经验，提出如下几种常见的边坡破坏模式：①圆弧破坏；②整体岩石与非连续节理破坏；③平面破坏；④块状破坏；⑤楔形破坏；⑥倾倒式破坏。这6种岩石边坡破坏模式，基本概括了边坡破坏的所有模式，为后世所引用并有较大的启发性。加拿大矿物与能源部技术中心早在1977年就出版了《露天矿边坡手册》［13］。

我国的露天矿山边坡稳定性研究，大致分为以下几个阶段：

20世纪50年代，我国学者引进苏联的工程地质体系，继承和发展了“地质历史分析法”，这个阶段强调边坡地质条件的描述和边坡类型的划分，主要采用工程地质类比法评价边坡的稳定性，以便与已有边坡进行对比。显然，这种经验类比法包含许多人为因素，且因时因地而异，对分析者的工程经验要求较高，没有数量界线。

20世纪60年代，随着意大利瓦依昂水库大滑坡等几起大的边坡失稳事件，使人们逐渐认识到了结构面对边坡稳定性的控制作用及边坡失稳的时效特征。1965年孙玉科教授在《岩质边坡稳定性的工程地质研究》论文中首次提出的“岩体结构”理论［14］，是60年代露天矿边坡稳定性研究的重要理论突破；其后在岩体结构理论和流变理论指导下由陈宗基教授领导的武钢大冶铁矿和攀枝花铁矿露天矿边坡进行的大型现场岩体和弱面试验与室内三轴力学等系列试验，为以后包括露采边坡在内的各类边坡工程地质研究工作奠定了理论基础和试验基础［8］。(www.daowen.com)

20世纪70年代，随着对多起边坡失事事件的进一步总结，王兰生、张倬元于1970年提出了累进破坏的观点以及边坡变形破坏的机制，使边坡稳定性问题的研究工作步入了地质分析和岩石力学分析相结合时代；中科院地质所孙玉科、谷德振、许兵等先后对金川露天矿进行了研究，将工程地质学与岩体力学紧密结合，通过对边坡出现大量裂缝等地质现象和开采情况的详细调查，系统进行地应力测试、岩体力学试验、物理机制模拟，强调地质是基础及地质构造是控制作用，初步形成了岩体结构控制论的观点，创立了以岩体工程地质力学为指导的露天矿边坡稳定性评价的工作体系，形成了以岩体工程地质力学为指导的露天矿边坡稳定性和结构分析原理、方法与程序，提出了边坡工程地质模型的学术思想，建立了边坡变形破坏的边界条件及机制的理论与方法［15］，并在后续的露天矿边坡稳定性研究中得到广泛应用，《金川露天矿边坡稳定性的岩体工程地质力学研究》为露天矿领域研究的代表。

20世纪80年代，边坡研究进入全面发展期，我国进入改革开放的高速发展期，在系统科学方法论的指导下，中科院多个科研院所、高等院校、设计单位和30多家矿山合作对露采边坡进行了系统研究，同时国家连续十年相继组织“露天矿边坡优化设计方法研究”“高陡边坡工程及计算机管理技术研究”等“七五”国家重点科技攻关研究专题，形成了较为系统的露天矿边坡稳定性研究思路。王兰生、孙玉科、姚宝魁等提出并完善了边坡变形破坏的地质模式，后来黄润秋针对不同的地质模式提出了一些相应的稳定性计算方法［5］；数值模拟和物理模拟手段开始引入露天矿边坡研究中，基本可以从整体上、内部作用机理等方面对边坡进行全面的分析评价；应用边坡可靠性分析方法，为提高边坡设计质量、实现边坡设计－生产管理一体化系统打下良好基础，为矿山边坡研究与评价开辟了新的途径；利用CAD技术，初步开发了包括工程地质参数原始数据处理、稳定性分析、变形监测和形成过程模拟等等内容在内的矿山边坡管理系统［8］。

20世纪90年代至今，随着国家西部大开发战略的实施，以及现在正在进行的“一带一路”倡议的实施，大型超大型水利水电工程、铁路公路、调水输气等线路工程和大规模的矿产资源开发，不得不面临和解决前所未有的高边坡稳定性问题，国家继续进行八五国家重点科技攻关项目——“深凹露天矿高陡边坡稳定性研究”，还立项开展了“岩质高边坡稳定及技术处理”等重点“九五”攻关项目。但“九五”以后的边坡研究主要在于解决水电工程边坡问题，对矿山露采边坡稳定性研究的项目不多并有弱化趋势。随着计算机的普及和发展，多学科、多专业、不同层次的交叉渗透研究已经成为边坡研究的发展方向。引入和发展了线性科学理论、非线性科学理论、非连续介质理论、可靠性分析理论、系统论、控制论、优化论、不确定性分析理论、模糊论、灰色理论、人工智能、数值模拟、计算机仿真、可视化技术、经济学决策理论等系列高新理论和技术，在稳定性分析方法上，提出应用临界滑动场分析方法［16］，并结合可靠性分析、多块体折线型滑动面分析、能量分析、三维不连续分析、三维离散元法和三维随机介质理论分析和常规的极限平衡分析等方法进行边坡综合稳定性分析评价，丰富和发展了边坡稳定性分析计算技术，提高了分析的精度和可靠性，使矿山边坡研究从达到“边坡稳定”的单一目标进入到边坡“以人为本”“安全可靠”和“经济效益”及“环境效益”多重目标；基本形成了一套动态的边坡研究、设计、生产、管理完整体系。虽然经过多年的工程经验积累和十多年的集中攻关研究，至20世纪末我国边坡研究水平总体达到了国际先进水平［17］，但在边坡的监测与变形预测和滑坡预报方面与国外发达国家相比仍然存在不小差距，杨天鸿［4］等在研究边坡失稳案例中发现理论上严谨的稳定性分析方法往往与实际状况脱节，基于露天矿边坡工程具有时效性和动态稳定性（允许一定程度的变形破坏）的特点，为“客观监测与主观理论分析计算”互动提供数据采集分析的客观条件，提出“边坡岩体渐进损伤破坏（微震活动性）是边坡岩体失稳前兆本质特征”这一学术思路，认为微震监测的数据是边坡岩体破裂和损伤引起破坏的指示器，露天矿边坡预测预报研究发展趋势为建立基于微震监测信息反演的边坡岩体内部损伤演化模型，提出了露天矿边坡岩体强度参数识别表征方法（让强度折减法具有客观依据，让微震监测分析有牢固的力学基础）和动态稳定性评价方法，寻求边坡失稳过程岩体内部“空间”损伤劣化的微震活动性、强度弱化与边坡动态失稳之间的联系，以微震前兆信息和边坡岩体强度储备系数为失稳判据，实现露天矿边坡稳定性动态分析预测。

尽管如此，随着2000年以来我国工业化进程的加快和矿产资源的开发利用管理发生了明显变化，矿产资源的开采权发生了明显转变。国有企业和私营大型矿山企业控制采矿权的露采矿山延续利用了原来的“八五”研究成果，新建矿山也有足够的资金投入；由中、小型私营企业控制采矿权的矿山，对露采边坡的稳定性研究就明显弱化，有的甚至处于空白状态，应该引起有关行政管理部门和矿山企业的高度重视。近年来，很多科研、教学工作者，多过于热衷于新理论和新方法的探索工作，虽然这些工作也是有益的，需要进一步深化研究，但更重要的应该是加强现场对工程地质条件的认识和掌握，遗憾的是对其有明显的淡化趋势，须知数学和物理分析方法仅仅是手段，现场工程地质条件不清，是不可能做好露天矿边坡稳定性评价工作的。