我国公路建设已经由平原区逐步转向山区,在山区进行高速公路建设,由于线形标准高,造成了高填路基或深挖路堑边坡,破坏了原有边坡植被,在降雨等外部环境的作用下,边坡存在水土流失、滑坡等地质病害隐患,严重威胁行车安全。目前高速公路高陡边坡常采用护坡稳定性强的工程防护,但是其造价高、维护难度大,不能有效的恢复破坏的植被,因此,对高速公路高陡边坡的生态防护技术进行研究,具有重要的意义。首先通过大量调查,对边坡病害的产生原因进行分析,采用累积频率法并结合文献资料,提出了高陡边坡定义;利用对比分析法对边坡防护的结构稳定、景观性等指标进行分析,确定了土工网垫高陡边坡防护技术;基于植被的力学效应和水文效应,提出生态防护机理。然后,在对影响高陡边坡生态的力学性能、地形地貌等因素分析的基础上,采用粗糙集理论,确定了高陡边坡生态影响的边坡的稳定性、根系抗拉拔强度等主要指标,并建立了高陡边坡生态评价体系,基于可拓学理论构建了边坡生态等级与边坡角度、根系抗拉拔强度等因素的高陡边坡生态评价模型。其次,通过根系抗拉强度试验,得到植物根系抗拉力、抗拉强度与植物根系直径成函数关系;通过直剪试验,得到植物根系的增长与土体粘聚力和内摩擦角成正比,且有植物根系土体比无植物根系土体粘聚力增加了27%,内摩擦角增加了1.1%;通过室内冲刷试验得到,有植物边坡比无植物边坡土体流失量减少60%。再次,采用有限元法建立根土复合模型,分析不同植物根系与剪应力关系,采用剪应力差法,提出了乔木、灌木、草本根系在不同边坡、高度等条件下的固土范围凸轮模型（SRCM）,确定了不同土质的固土范围值。最后通过对延崇高速试验路边坡地形地貌、气候条件等因素的分析,结合固土范围凸轮模型,提出了边坡生态防护施工工艺。综上,论文通过大量实地调研,从力学、地形、土壤、植被、环境、视觉、景观等因素出发,采用粗糙集理论与可拓学理论,构建了高陡边坡生态评价体系及评价模型;以此为基础,通过根系抗拉强度试验、直剪试验、冲刷试验,分析了植物根系土体相互作用,得到植物根系的生长与边坡土体的粘聚力、内摩擦角的关系模型;采用有限元模拟法,构建了植物根系固土范围凸轮模型,最终确定了不同土质、植物、边坡高度、坡比下的固土范围推荐值。论文体现了“绿水青山就是金山银山”科学理念,为高陡边坡生态防护提供了理论支持。