基于改进蚁群算法的边坡稳定分析方法研究

马 俊，资 强，吕录娜，陈丽刚

(1.黄河勘测规划设计有限公司，河南 郑州 450003；2.中国市政工程华北设计研究总院有限公司，天津 300074)

在岩土工程领域，边坡稳定性分析是一个极为重要而古老的研究课题，占有十分重要的地位。长期以来，国内外众多学者们在这方面做了大量的研究工作，得出了很多重要的研究成果。目前，极限平衡法和有限元分析方法[1- 2]是进行边坡稳定分析的主要方法，其中有限元法包括有限元强度折减法和滑面应力分析法。极限平衡法假定土体为刚性体，不能考虑土体的真实应力应变关系，同时对条间力的一些假定使得坡体受力分析不够准确；尽管有限元强度折减法克服了极限平衡法的这些缺点，但假定边坡处于某一极限平衡状态进行受力分析得出边坡的安全系数，且边坡失稳的判断标准没有达成统一的认识。

边坡稳定分析的最终目的是寻找最小安全系数，鉴于岩土边坡土层组成和边界条件的复杂性，其安全系数是空间和时间的复杂函数，很难给出显式计算公式。蚁群算法作为一种启发式人工智能型优化算法，具有鲁棒性好，对目标函数(安全系数)无特殊要求，逐渐被学者们接受，并在边坡稳定分析问题中得到初步的应用。陈昌富等[3]通过在蚁群算法中引入混沌扰动算子，提出了具有混沌扰动算子的启发式蚁群算法，计算结果表明该方法可以有效的搜索出边坡的最小安全系数和相应的滑裂面。……