针对山西黄土地区公路边坡表面土体因雨水冲刷而失稳问题，通过现场调查、室内试验、分析模拟计算和实体工程试验等技术手段，对山西公路黄土边坡的坡面稳定性进行了系统的研究。首先，编制了山西省公路工程地质分区图，统计了各区黄土的主要物理力学性质指标；划分了山西黄土公路边坡的地层组合形式，探讨了山西黄土公路边坡的边坡坡面破坏模式。之后，通过人工降雨冲刷试验研究，分析了黄土边坡坡面破坏的主要原因，并基于饱和-非饱和土理论，修正了简化的Richards方程和二维圣维南方程组，建立起降雨入渗与坡面径流的有限元求解迭代方程，通过有限元模拟分析，推荐了考虑降雨入渗及坡面径流的山西黄土公路边坡设计优化。