三維邊坡的最危險滑動面搜索研究.pdf

1、邊坡穩(wěn)定性分析的重點與難點之一就是如何搜索其潛在危險滑動面，目前大多數(shù)學者采用二維分析方法搜索邊坡潛在危險滑動面，但關于搜索三維邊坡潛在危險滑動面的研究尚不夠深入。實際工程中邊坡穩(wěn)定性分析往往是三維問題，采用二維邊坡計算方法計算出的穩(wěn)定系數(shù)偏于保守，這樣在設計邊坡或者邊坡支護時會造成一些不必要的浪費?；诂F(xiàn)階段的研究不足之處，本文采用三維分析方法計算邊坡的穩(wěn)定系數(shù)，并結合優(yōu)化算法搜索三維邊坡的潛在危險滑動面。
　　搜索三維邊坡的潛

2、在危險滑動面是一個十分復雜的問題，當采用穩(wěn)定系數(shù)作為評價邊坡穩(wěn)定性的主要指標時，搜索三維邊坡潛在危險滑動面這一問題就可轉化成數(shù)學問題，即邊坡穩(wěn)定系數(shù)是關于邊坡基本參數(shù)、物理性質和滑體破壞滑動面形狀的函數(shù)問題。這一函數(shù)極小值問題可以通過優(yōu)化方法求解，這就是本文的研究思路。論文的主要研究工作如下：
　?、贋榱烁玫貙Ρ人阉鹘Y果，本文介紹了兩種計算三維邊坡穩(wěn)定系數(shù)的方法，編制了相應的計算程序，采用典型算例驗證程序的合理性，并分析影響三維

3、邊坡穩(wěn)定性的重要因素，這些因素對穩(wěn)定系數(shù)的影響程度對本文搜索潛在危險滑動面有著一定的指導作用；
　?、诮Y合三維穩(wěn)定性分析方法，采用遺傳算法搜索潛在危險滑動面，簡化滑體的物理方程，并推導了簡單約束條件下土坡滑動面需要滿足的約束不等式，使得搜索出的最危險滑動面具有實際的物理意義。搜索結果表明，將遺傳算法應用到三維邊坡的潛在危險滑動面中，其表現(xiàn)出良好的全局搜索能力及收斂性。
　?、劢梃b遺傳算法的搜索原理及基本流程，根據(jù)三維邊坡潛在

4、危險滑動面所具有的特點，提出了一種搜索三維邊坡最危險滑動面的新方法—基因入侵算法。通過兩個算例驗證了基因入侵算法的合理性與有效性，其搜索結果與遺傳算法的搜索結果誤差很小，但搜索效率高于遺傳算法。
　?、芊治隽吮疚乃峄蛉肭炙惴ㄅc遺傳算法搜索潛在危險滑動面時的優(yōu)缺點，取長補短，將這兩種方法聯(lián)合起來搜索三維邊坡的潛在危險滑動面。通過搜索結果對比可知：聯(lián)合方法能夠集合遺傳算法與基因入侵算法的優(yōu)點，在同等條件下，其搜索效率較高，搜索結果