实验概况：盾构法是隧道施工主要工法之一，由于盾构隧道掘进技术融合了土木工程和机械工程等学科知识，掘进机理复杂，隧道周边环境受地层条件、掘进参数等多因素的影响，依靠传统的教学手段，无法有效地使学生领悟盾构隧道掘进机理和周边环境响应特征，因此，有必要建立盾构隧道掘进及周边环境响应仿真实验教学平台。本实验通过简化的盾构掘进动画视频和影像，三维立体演示盾构刀盘切削地层、渣土输送、管片拼装等过程。基于连续介质和颗粒流耦合技术，建立盾构机-地层-建（构）筑物一体化模型，直观展示盾构掘进对周边建（构）筑物的影响。

实验目标：通过盾构隧道掘进及周边环境响应仿真实验，提升学生对盾构掘进力学机理的认识，强化学生对盾构掘进作用下周边环境响应特征的理解，激发学生的学习兴趣，培养学生的学科知识融合意识，增强本科教学效果。

实验功能：通过动画演示盾构刀盘切削、渣土输送、管片拼装，并将盾构掘进中周边环境响应状态直观的呈现出来，让学生领悟盾构隧道掘进机理和周边环境响应特征，结合课本知识，加深学生对盾构法施工过程的理解。

教学效果：直观演示盾构掘进动态过程及其对周边环境的影响，提升学生对盾构掘进机理和周边环境响应特征的认识水平，增强学生土木工程和机械工程专业知识融合和创新意识。

图67 盾构隧道掘进及周边环境响应仿真实验效果图