用可靠度代替安全系数进行边坡工程稳定性分析和优化设计是岩土工程的发展方向。本文利用遗传算法开发公路土质边坡圆弧破坏最危险滑面搜索程序和破坏面的可靠度计算程序,在此基础上,建立公路土质边坡的优化设计数学模型,用遗传算法进行优化求解。主要研究内容如下:①用Bishop法建立公路土质边坡圆弧破坏分析模型,在MATLAB平台上开发边坡最危险滑动面位置的遗传算法搜索程序。②依据可靠性理论,建立土质边坡极限平衡状态方程和验算点法的可靠度计算的模型,在MATLAB平台上开发边坡可靠度验算点法的遗传算法计算程序。③建立公路土质边坡设计的优化模型,全面考虑施工造价和风险造价,用费用-效益分析方法,以最小总期望造价为目标函数;以坡型、坡比为设计变量,以安全可靠为主要约束条件,建立土质边坡的优化模型。在MATLAB平台上开发边坡工程设计的遗传算法优化程序。④将开发的程序应用于某高速公路边坡工程设计,获得了最优坡比和坡型设计方案。在MATLAB平台上开发的边坡最危险滑动面位置的遗传算法搜索程序、边坡可靠度验算点法的遗传算法计算程序和边坡工程设计的遗传算法优化程序通过算例验证,设计的程序稳定、运算速度快、精度高,有一定的实用价值。