在世界绝大多数国家中,土石坝建设一直居于首位,在中国,亦是如此。土坝作为土石坝的一个分支,在我国也有很大的发展和广阔的应用前景。随着社会的快速发展和全面进步,对土坝的设计也提出了更高的要求,传统的土坝设计方法已经不能满足社会发展的需要,研制和开发土坝体型优化程序则成为必要。将优化方法应用于土坝的设计中将会大大提高设计效率和设计精度,对目前土坝的设计具有重要的指导意义。本文以极限平衡理论为基础,以优化方法为手段,以碾压式土石坝设计规范为指导,编制了土坝体型优化程序。程序中分别采用瑞典圆弧法和毕肖普法并结合网格法、单形法、遗传算法等优化方法计算具有贴坡排水、棱体排水、褥垫排水等不同排水形式的土坝坝体边坡的最小稳定安全系数。在此基础上,运用复合形法和遗传算法对均质土坝、心墙土坝和斜墙土坝在施工期、正常蓄水位、正常蓄水位+地震等不同工况下同时体型优化。本文根据某实际工程,采用其已知工况和材料参数,对其进行了体型优化分析,优化结果表明,在满足各种设计要求的前提下,采用复合形法和遗传算法可分别节约工程量8.5%和11.43%。验证了程序的正确性,进一步证明了采用复合形法和遗传算法进行土坝体型优化分析的有效性和可行性。本文所编程序优化计算结果真实、可靠,可用于土坝体型方案的筛选,为目前土坝的体型设计提供有益参考,对提高土坝设计水平和设计效率起到积极的作用。还可以用于土坝边坡的稳定性验算,也可以进行土质岸坡、堤防的稳定计算,工程的使用性强,操作简便。