我国的地下工程建设方兴未艾，但地下工程建设存在着理论远落后于实践的特点，一方面，随着开挖装备技术和以新奥法为代表的现代施工理论的发展，地下工程的规模和范围不断扩大；另一方面，隧道工程计算采用了很多的假设和简化，难以适应实际的复杂工程。

由于地下工程的复杂性和不确定性，基于观测信息的反馈分析方法具有重要经济意义和社会意义。姜谙男编著的《地下工程智能反馈分析方法与应用》综合数值模拟、人工智能和并行计算等方法，介绍地下工程问题智能评估、地下工程时间序列预测与控制、地下工程参数的智能识别和施工方案智能优化以及地下工程反馈分析集成智能系统等前沿的智能反馈分析方法，并介绍这些方法在水电地下厂房及交通隧道等工程建设中的应用。

姜谙男编著的《地下工程智能反馈分析方法与应用》介绍了地下工程问题智能评估、地下工程时间序列预测与控制、地下工程参数的智能识别和施工方案智能优化以及地下工程反馈分析集成智能系统等前沿的地下工程智能反馈分析方法，并介绍这些方法在水电地下厂房及交通隧道等工程建设中的应用。

《地下工程智能反馈分析方法与应用》可供岩土工程、结构工程、水利工程、交通工程和采矿工程等专业的高校教师、科研人员与工程技术人员阅读参考，也可作为相关专业本科生和研究生的参考书。

第1章 绪论

 1.1 地下工程的特点

 1.2 反馈分析的概念

 1.3 地下工程反馈分析的现状

1.3.1 地下工程反馈分析研究

1.3.2 地下工程施工方案优化研究

1.3.3 地下工程施工控制研究

1.3.4 地下工程分析方法的发展趋势

 1.4 本书的主要内容

第2章 地下工程系统及智能分析方法

 2.1 引言

 2.2 地下工程的巨系统特点

 2.3 地下工程施工过程的优化

 2.4 地下工程的数值分析方法

2.4.1 总述

2.4.2 快速拉格朗日数值模拟方法

2.4.3 土体渗流概论

 2.5 机器学习与支持向量机

2.5.1 机器学习的基本问题

2.5.2 统计学习理论的核心内容

2.5.3 支持向量机及学习算法

 2.6 仿生优化算法

2.6.1 遗传算法

2.6.2 粒子群优化算法

2.6.3 差异进化算法

 2.7 智能决策支持系统

 2.8 并行计算

第3章 地下工程智能模式识别

 3.1 地下工程支持向量机模式识别方法

3.1.1 支持向量机二元分类器原理

3.1.2 支持向量机多元分类器原理

 3.2 支持向量机模式识别应用

3.2.1 突水危险性的智能模式识别

3.2.2 矿井突水水源智能模式识别

3.2.3 围岩支扩设计智能模式识别

3.2.4 冲击地压危险性智能模式识别

 3.3 基于CLIPS的支护设计专家系统

3.3.1 CuPS简介

3.3.2 系统功能结构

3.3.3 系统开发关键技术

3.3.4 工程应用

第4章 地下工程监测时间序列预测与控制

 4.1 隧道施工监测

4.1.1 必测项目

4.1.2 选测项目

 4.2 监测信息时间序列的数学描述

 4.3 传统时间序列概念与方法

4.3.1 指数平滑法

4.3.2 ARMA时间序列及特性

 4.4 监测信息时间序列的SVM模型

4.4.1 应用实例1——水布垭交通洞收敛位移时间序列预测

4.4.2 应用实例2——水布垭厂房侧墙收敛位移时间序列预测

 4.5 地下工程时间序列智能控制

4.5.1 基于工程实例智能获取围岩最大允许变形的方法

4.5.2 基于支持向量机隧道施工智能控制模型

第5章 地下工程参数智能识别

 5.1 进化－数值模拟反分析方法及其应用

5.1.1 进化－数值模拟反分析方法

5.1.2 基于VTK可视化平台开发

5.1.3 进化-数值模拟反分析的应用

5.1.4 FLAC-PSO的进化数值模拟反分析

 5.2 数值试验映射模型直接反分析

5.2.1 原理方法

5.2.2 地应力映射模型直接反分析

5.2.3 工程算例研究

 5.3 进化-映射模型正反分析

5.3.1 进化.映射模型正反分析方法

5.3.2 含水层渗透系数进化-映射反分析

 5.4 基于并行计算的数值模拟反分析方法

5.4.1 基于区域分解算法的反分析

5.4.2 3D并行进化SVM-数值模拟方法

 5.5 基于岩芯饼化的地应力识别

5.5.1 基于单元安全度的岩芯成饼数值试验方法

5.5.2 不同地应力对岩芯底部安全度的影响

5.5.3 基于岩饼单元安全度的工程地应力分析

第6章 地下工程的施工方案智能优化方法

 6.1 地下工程施工的评价指标

6.1.1 地下工程的稳定性指标

6.1.2 考虑经济性的多评价指标

6.1.3 锚固参数多目标优化数学描述

 6.2 基于3D并行进化的施工方案优化方法

 6.3 地下工程施工反馈优化控制

6.3.1 支持向量机的非线性模型

6.3.2 优化的目标函数

6.3.3 反馈优化过程

6.3.4 算例研究

第7章 地下工程反馈分析集成智能系统

 7.1 基于地质描述的洞室围岩稳定性分级模糊综合评判法

 7.2 围岩稳定性的变形速率比值判别法

 7.3 大型洞室群动态反馈分析集成智能方法

 7.4 反馈分析集成智能系统设计与实现

7.4.1 反馈分析集成智能系统总体模型

7.4.2 数据库及其管理

7.4.3 知识库及其管理

7.4.4 模型库及其管理

7.4.5 推理机

7.4.6 开发策略与软件初步实现

7.4.7 科学计算VTK可视化

7.4.8 系统功能

第8章 工程应用

 8.1 清江水布垭施工反馈分析

8.1.1 水布垭工程及集成智能反馈分析流程介绍

8.1.2 水布垭地下厂房开挖支护三维数值模拟

8.1.3 地应力场分析

8.1.4 计算结果分析

8.1.5 水布垭地下厂房围岩稳定性的初步评价

8.1.6 基于3D并行进化SVM-数值模拟的围岩力学参数反分析

8.1.7 水布垭地下厂房施工方案反馈优化

 8.2 白家坡隧道的多元信息反馈分析

8.2.1 工程概况

8.2.2 地质水文概况

8.2.3 衬砌支护设计

8.2.4 多元信息自动采集设计

8.2.5 数值反分析应用

8.2.6 隧道稳定性可视化结果

参考文献