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随着社会的发展,现有地上交通已无法很好满足通行需求,为了缓解交通压力,许多城市开始广泛进行地铁建设。城市地铁施工较常用盾构法,然而盾构机在复杂的地层中掘进常会遇见特殊坚硬地层,造成盾构机无法顺利通过,因此普遍采用矿山法先行开挖,支护后利用盾构机空推拼装管片的方法解决这一难题。由于在施工方法和支护参数选取方面存在极大不确定性,为了避免出现安全隐患和工程材料浪费,需要对拟定的支护参数进行优化设计。本文以武汉地铁3号线过江区间盾构结合矿山法段为工程背景,对矿山法初期支护参数进行优化,主要研究如下几方面内容:(1)在阅读相关文献的基础上,对于目前常用隧道初期支护参数进行比较、分析及选定,最终确定选定合理的支护参数,并对整个过程的开挖、支护过程进行数值模拟分析,验证支护合理性;(2)提出了一种建立复杂模型的方法,弥补FLAC3D软件在前处理功能上的不足。首先利用ANSYS进行模型建立及网格划分,接着通过ANSYS内置的APDL语言调用模型数据,然后使用FORTRAN编写的接口程序,把模型从ANSYS转换到FLAC3D。(3)以安全性和经济性为考核指标,使用正交设计方案对拟定的支护参数进行优化分析,确定出既满足安全性又有较好经济效益的支护参数,其结论对工程项目具有一定的指导意义。