三維邊坡極限平衡分析軟件開發(fā)技術(shù)研究.pdf

1、我國是一個多山、多雨雪天氣的國家，滑坡災害分布范圍很廣且頻率很高。此外我國處在基礎(chǔ)建設(shè)飛速發(fā)展的階段，交通設(shè)施、水利水電設(shè)施的建設(shè)在全國范圍內(nèi)全面展開，極大的改變了地球淺表層的自然狀態(tài)，打破了原有的平衡狀態(tài)，使得滑坡災害越發(fā)嚴重。因此，快速準確的邊坡穩(wěn)定性評價對指導邊坡工程的設(shè)計施工、保證邊坡工程的安全，具有極大的意義。 目前，二維方法仍是邊坡穩(wěn)定分析的最主要手段。但是自然界發(fā)生的絕大多數(shù)滑坡的三維效應十分明顯，三維邊坡穩(wěn)定分析

2、可以更加真實地評價邊坡的穩(wěn)定性。以垂直條分為基礎(chǔ)的三維極限平衡分析方法已經(jīng)有了充分的發(fā)展，并且開始用于邊坡工程的穩(wěn)定性分析。但是由于三維極限平衡分析方法本身的復雜性，其在工程應用中仍難以大規(guī)模推廣。本文針對該問題，進行了三維極限平衡分析軟件開發(fā)技術(shù)的研究，主要內(nèi)容有以下幾個方面： (1)選取水科院三維極限平衡分析方法作為應用技術(shù)研究的基礎(chǔ)，詳細推導了該方法的求解過程，并提出了迭代初值的確定方法。 (2)提出了Delaun

3、ay三角網(wǎng)數(shù)字地層模型加下覆土層規(guī)則構(gòu)建坡體模型的方法，并設(shè)計了一種構(gòu)建Delaunay三角網(wǎng)的新型生長法--殼外插入法。 (3)設(shè)計了一種新型的三維滑裂面--雙二次Bezier滑裂面。基于垂直條分法的特點，提出了基于格網(wǎng)數(shù)據(jù)的三維滑體構(gòu)造方法。 (4)建立了三維臨界滑裂面求解的目標函數(shù)，根據(jù)其特點確定了以遺傳算法為基礎(chǔ)的搜索方法。收集整理了改進遺傳算法性能的研究成果。對遺傳算法的實現(xiàn)技術(shù)進行了研究，設(shè)計了內(nèi)存二進制編碼