Оптимизация круговой поверхности скольжения
Оптимизация заключается в нахождении кругло-цилиндрической поверхности скольжения с самым низким значением степени устойчивости SF. Кругло-цилиндрическая поверхность скольжения определена тремя точками: двумя точками на поверхности рельефа и одной внутри земляного массива. Каждая из точек на поверхности имеет одну степень свободы, а точка внутри массива имеет две степени свободы. Поверхность скольжения определена 4 независимыми параметрами. Для нахождения четырёх значений параметров, которые дают наиболее неблагоприятные результаты, была на основании изучения влияния вариаций параметров выбрана матрица изменения параметров, которая приводит к быстрой и надежной процедуре оптимизации. Критической принимается поверхность скольжения, для которой расчёт показал наиболее низкую степень устойчивости. Параметры отдельных поверхностей скольжения и результаты процесса оптимизации можно изобразить в документе.
Этот метод обычно находит критическую поверхность скольжения, лишь незначительно подвергаясь влиянию локальных минимумов. Рекомендуется его применение в сочетании с процессом оптимизации поверхности скольжения общего вида, а именно сперва рассчитать критическую поверхность (поверхности) скольжения на кругло-цилиндрической поверхности. Далее, в случае полигональной поверхности скольжения, полученные результаты используются в качестве исходных для оптимизации.
Процесс оптимизации может быть ограничен некоторыми ограничивающими условиями. Это целесообразно прежде всего в случае, что искомая поверхность скольжения должна проходить, или, наоборот, обходить, определённую область. Ограничение оптимизации для кругло-цилиндрической поверхности можно сделать двумя способами.
- Ограничения задаём в виде множества отрезков в теле откоса. При оптимизации поверхность скольжения эти отрезки обходит.
- Ограничение оптимизации сводится к запрету смещения начальной или конечной точки заданной поверхности скольжения.
- Ограничение оптимизации сводится к пренебрежению поверхностей скольжения, сила тяжести грунта над которыми меньше, чем минимальная заданная.
Для методов ITF можно выбрать другой вид оптимизации: критерием становится значение стабилизирующей силы в подошве поверхности скольжения Fn. В таком случае оптимизация состоит в поиске такой поверхности скольжения, у которой получаем самое большое значение стабилизирующей силы, невзирая на величину степени устойчивости. Такой способ оптимизации можно применить только в случае, что не удовлетворяет текущая поверхность скольжения. Для удовлетворяющей поверхности скольжения значение стабилизирующей силы Fn равно нулю и поиск оптимизации идёт только по степени устойчивости FS.