摘　要：在非圆临界滑动面的搜索中，先进行圆弧滑动面的搜索，将得到的临界圆弧滑动面作为非圆临界滑动面搜索的初始滑动面，采用改进粒子群优化算法--快速粒子群算法寻优；然后根据搜索到的较优值缩减搜索域的范围，再利用改进和声搜索算法寻优，将得到的结果作为问题的最优解。最后采用Spencer法计算滑动面的安全系数，并利用2个复杂土坡作为算例来检验混合方法的有效性。比较结果表明：该方法适用于多变量优化问题的求解。

关键词：道路工程；边坡稳定；混合搜索方法；安全系数；粒子群优化算法；和声搜索算法

分类号：U416.14 　文献标识码：A

文章编号：1001-7372(2007)06-0001-06

Mixed Search Algorithm of Non-circular Critical Slip Surface of Soil Slop

LI Liang 　 CHI Shi-chun　 ZHENG Rong-ming　 LIN Gao 　 CHU Xue-song

基金项目：国家自然科学基金重点项目(50639060)

作者简介：李亮(1977-)，男，山东济南人，讲师，工学博士，E-mail：liangli14@yahoo.com.cn.

作者单位：李亮（大连理工大学，海岸与近海工程国家重点实验室，辽宁，大连，116023）　

　　　　　迟世春（大连理工大学，海岸与近海工程国家重点实验室，辽宁，大连，116023）　

　　　　　郑榕明（香港理工大学，土木及结构工程学系，香港）　

　　　　　林皋（大连理工大学，海岸与近海工程国家重点实验室，辽宁，大连，116023）　

　　　　　褚雪松（大连理工大学，海岸与近海工程国家重点实验室，辽宁，大连，116023）　

参考文献：

[1]李守巨，刘迎曦，何翔，等.基于模拟退火算法的边坡最小安全系数全局搜索方法[J].岩石力学与工程学报，2003，22(2)：236-240.LI Shou-ju，LIU Ying-xi，HE Xiang，et al.Global Search Algorithm of Minimum Safety Factor for Slope Stability Analysis Based on Annealing Simulation[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2003，22(2)：236-240.

[2]肖专文，张奇志，顾兆岑，等.边坡最小安全系数的遗传算法[J].沈阳建筑工程学院学报，1996，12(2)：144-147.XIAO Zhuan-wen，ZHANG Qi-zhi，GU Zhao-cen，et al.Genetic Algorithm of the Minimum Safety Factor for Slopes[J].Journal of Shenyang Architectural and Civil Engineering Institute，1996，12 (2)：144-147.

[3]王文生，谢永利，梁军林.膨胀土路堑边坡的破坏型式和稳定性[J].长安大学学报：自然科学版，2005，25(1)：20-24.WANG Wen-sheng，XIE Yong-li，LIANG Jun-lin.Classification of Expansive Clay Slope on Road Cutting[J].Journal of Chang’an University：Natural Science Edition，2005，25(1)：20-24.

[4]包惠明，胡长顺.基于ANN下的岩质路堑深边坡稳定性评价[J].交通运输工程学报，2002，2(3)：52-56.BAO Hui-ming，HU Chang-shun.Stability Evaluation of Depth Cutting Slope in Rock Mass Based on Artificial Neural Network[J].Journal of Traffic and Transportation Engineering，2002，2(3)：52-56.

[5]陈昌富，龚晓南，王贻荪.自适应蚁群算法及其在边坡工程中的应用[J].浙江大学学报：工学版，2003，37(5)：566-569.CHEN Chang-fu，GONG Xiao-nan，WANG Yi-sun.Adaptive Colony Algorithm and Its Application to the Slope Engineering[J].Journal of Zhejiang University：Engineering Science，2003，37 (5)：566-569.

[6]王成华，夏绪勇，李广信.基于应力场的土坡临界滑动面的蚂蚁算法搜索技术[J].岩石力学与工程学报，2003，22(5)：813-819.WANG Cheng-hua，XIA Xu-yong，LI Guang-xin.Ant Algorithm in Search of the Critical Slip Surface in Soil Slopes Based on Stress Fields[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering，2003，22 (5)：813-819.

[7]王成华，夏绪勇，李广信.基于应力场的土坡临界滑动面的遗传算法搜索[J].清华大学学报：自然科学版，2004，44(3)：425-428.WANG Cheng-hua，XIA Xu-yong，LI Guang-xin.Genetic Algorithm for Searching for Critical Slip Surface in Soil Slopes Based on Stress Field[J].Journal of Tsinghua University：Science and Technology，2004，44(3)：425-428.

[8]ARAI K，TAGYO K.Determination of Noncircular Slip Surface Giving the Minimum Factor of Safety in Slope Stability Analysis[J].Soils and Foundations，1985，25(1)：43-51.

[9]BOLTON H P J，HEYMANN G，GROENWOLD A.Global Search for Critical Failure Surface in Slope Stability Analysis[J].Engineering Optimization，2003，35(1)：51-65.

[10]ZOLFAGHARI A R，HEATH A C，MCCOMBIE P F.Simple Genetic Algorithm Search for Critical Noncircular Failure Surface in Slope Stability Analysis[J].Computers and Geotechnics，2005，32 (3)：139-152.

[11]李亮，迟世春，林皋.引入和声策略的遗传算法在土坡非圆临界滑动面求解中的应用[J].水利学报，2005，36(8)：913-918.LI Liang，CHI Shi-chun，LIN Gao.The Genetic Algorithm Incorporating Harmony Procedure and Its Application to the Search for the Non-circular Critical Slip Surface for Soil Slopes[J].Journal of Hydraulic Engineering，2005，36 (8)：913-918.

[12]CHENG Y M.Locations of Critical Failure Surface and Some Further Studies on Slope Stability Analysis[J].Computers and Geotechnics，2003，30 (3)：255-267.

[13]KENNEDY J，EBERHART R.Particle Swarm Optimization[C]//IEEE.International Conference on Neural Networks.New Jersey：IEEE，1995：1 942-1 948.

[14]刘大鹏，周建中，杨俊杰.土钉支护结构优化设计中的混合粒子群优化算法[J].中国公路学报，2005，18(4)：32-36.LIU Da-peng，ZHOU Jian-zhong，YANG Jun-jie.Hybrid Particle Swarm Optimization Algorithm in Optimization Design of Soil-nail Bracing[J].China Journal of Highway and Transport，2005，18(4)：32-36.

[15]李亮，迟世春，郑榕明，等.改进的粒子群算法及其在土坡临界滑动面搜索中的应用[J].防灾减灾工程学报，2007，27(2)：153-158.LI Liang，CHI Shi-chun，ZHENG Rong-ming，et al.Modified Particle Swarm Optimization Algorithm and Its Application to the Search for the Critical Slip Surface of Soil Slopes[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering，2007，27 (2)：153-158.

[16]GEEM Z W，KIM J H，LOGANATHAN G V.Harmony Search[J].Simulation，2001，76(2)：60-68.

[17]李亮，迟世春，林皋.改进和声搜索算法及其在土坡稳定分析中的应用[J].土木工程学报，2006，39(5)：107-111.LI Liang，CHI Shi-chun，LIN Gao.Improved Harmonic Search Algorithm and Its Application to Soil Slope Stability Analysis[J].China Civil Engineering Journal，2006，39(5)：107-111.

【文档下载】：土坡非圆临界滑动面求解的混合搜索方法.pdf

责任编辑：刘雅静    029-85692795    chm@chim.cn

中国公路养护网