王华俊，卿翠贵，姚文杰

（浙江省工程勘察院，浙江 宁波315012）

由于滑坡的危害大、治理难、费用高等特点，土坡稳定分析成为一个非常重要的问题［1］。极限平衡法虽然不能考虑土体的应力-应变关系，但是由于极限平衡法在工程中长期应用，概念简单明确，各行业中均有大量的经验积累，目前在工程界极限平衡法是边坡稳定性分析中最常用的方法［2］。极限平衡法中，确定最小安全系数以及对应的滑裂面形状是稳定性分析中的关键工作。由于边坡稳定性安全系数求解涉及到复杂的边坡形状、土体材料参数和水文地质环境，因此它的目标函数是多峰的或者是很不规则的优化问题，在搜索过程中很容易陷入局部最优解［3］。遗传算法是一种随机搜索和优化方法，适合求解非线性多极值问题，具有较强的全局搜索能力，因而被广泛的应用于边坡稳定性分析中［4］。

1 遗传算法

遗传算法（Genetic Algorithm）是借鉴自然界生物进化理论产生的优化计算方法［5］。1975年约翰·霍兰德首先在其论著［6］中提出遗传算法的基本概念。在国内，肖专文和张奇志［7］最早将基本遗传算法应用于边坡稳定性分析，随后很多学者对其进行了改进［8-10］。边坡稳定性这类工程寻优问题，每个解向量好比一个染色体，而解向量中的每一个分量犹如染色体中的每个基因，在边坡形状和土体参数确定的情况下，边坡安全系数完全由旋转中心的横坐标x、旋转中心纵坐标y和旋转半径R这3个参数确定，可将x，y，R分别看作是染色体（x，y，R）的一个基因，解向量（x，y，R）对应的安全系数Fs越小，认为组解对这个寻优问题的适应性越好，给予这组解更大的概率进入下一代，从而模拟自然选择的过程。……