实验概况：矿山法隧道施工过程中，原岩应力场受开挖扰动将发生二次应力调整，在此过程中隧道结构受力性状将因围岩级别、开挖工法、支护结构参数、初期支护闭合成环时间、二次衬砌施做时机等因素而异。传统模型试验难以综合考虑影响隧道结构受力特性的众多因素，通常只能针对单一因素或主要因素进行实体模型试验，且实验的重复性难度大、周期长、费用高，直接影响了实验教学效果。本实验通过有限差分软件（FLAC）和数字可视化软件开展矿山法隧道施工力学行为及隧道结构受力特性虚拟实验，通过简单的用户截面，实现学生在虚拟实验过程中可自主选择不同工况下隧道围岩级别、支护结构及施工参数，从而实现特定工况下整个施工过程中隧道结构受力特性的模拟，为学生直观、系统、动态地呈现整个隧道施工过程中隧道支护结构体系的受力和变形规律。

实验目标：通过矿山法隧道施工力学行为虚拟仿真实验，使学生加深对矿山法隧道施工过程中衬砌结构受力特性的认识与理解，深入理解新奥法的设计和施工理念，激发学生专业学习兴趣，提高学生的计算分析能力和专业技能。

实验功能：通过利用计算机建立矿山法隧道施工力学行为虚拟仿真模型，使学生掌握基本的数值计算方法和基础理论，掌握不同工况下隧道工程结构受力特性及主要影响因素。

教学效果：增强教学的直观性和生动性，提高学生对隧道设计和施工所依据的新奥法理论体系的理解和掌握。

图35 矿山法隧道施工与结构受力特性实验与虚拟实验效果图