边坡稳定性分析一直是工程建设中的重要研究课题,特别是近年来随着国家基础设施建设投入的加大,更多的水利和土木建筑工程项目的开工,以及这些项目规模的扩大,边坡稳定性分析在这些工程中也显得越来越重要.边坡稳定分析一般采用刚体极限平衡方法,即首先对坡内某一滑裂面确定其抗滑稳定安全系数,然后在所有可能的滑裂面中,找出安全系数最小的滑裂面(即临界滑裂面),根据安全系数的大小来评价边坡是否稳定.所以边坡稳定分析过程中的主要问题也就是寻找边坡的临界滑裂面.本文将遗传算法和蚁群算法这两种非数值方法应用于边坡稳定分析中,探讨了其具体实现过程中的一些具体问题,并用算例表明了其有效性.本文的工作主要内容包括以下几个方面:1、利用遗传算法搜索圆弧形临界滑裂面的圆心及滑出点坐标,从而确定临界滑裂面的位置,并求出抗滑稳定安全系数.2、对于某些非凝聚性的堆石边坡,其材料抗剪强度不满足摩尔-库仑准则,根据De Mello的非线性抗剪强度公式推导出边坡安全系数的计算公式,利用遗传算法搜索临界滑裂面,并计算安全系数.3、对于一些比较复杂的边坡,圆弧形滑裂面假设已经不能满足精度要求,应采用任意形状滑裂面计算安全系数,本文应用斯宾塞法,利用遗传算法搜索任意滑裂面上一系列离散点的坐标,确定滑裂面的位置,从而得到其安全系数.4、尝试将蚁群算法引入边坡稳定分析中,探索搜索边坡临界滑裂面的机理,以及求解对应的安全系数的方法. 5、开发了遗传算法及蚁群算法分析边坡稳定的计算程序,并将程序成功应用到一些算例中.