本文将直接反演分析方法应用在金州隧道等效围岩参数反演研究中,其主要工作内容与研究成果如下:(1)直接反演分析法的大部分时间都花在线性或非线性有限元计算上,尽管计算线性或非线性有限元程序已经很多(包括用各种语言自编的和大型商用软件),但对于相同问题,它们的计算速度各有不同.基于以上分析,本文选用了以大型有限元分析商用软件ANSYS为开发平台,利用APDL语言编写具有全局优化能力的遗传算法,直接反演围岩等效参数.计算实践证明,本文提出的改进方法,对于相同的问题,计算速度非常快精度高.(2)对隧道变形量测值进行拟合,并对其残差进行统计分析,从而得到变形量测值的分布规律.(3)用确定性反演结果对BP神经网络进行训练.待网络训练达到规定精度之后,输入基于隧道变形量测统计特征的伪隧道变形量测信息,从而映射出一系列的反演参数,对其进行统计得到不确定性反演围岩参数.不确定性计算结果表明,尽管在隧道变形量测过程中存在人为影响的随机因素,但这种随机因素对隧道围岩参数的不确定性影响较小.(4)基于本文的反演结果,对围岩类别相同的断面围岩变形值进行了预测,计算值与实测值吻合较好,证明本文计算方法合理,结果可靠.