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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。