软弱和破碎地层条件下TBM施工容易出现洞壁围岩变形过大或致失稳破坏,出现撑靴落空或撑不住等问题,导致TBM无法推进。本文采用数值模拟方法对这一问题开展研究。本文主要研究内容和结果如下：(1)通过大量查阅相关文献资料,对国内外TBM撑靴与洞壁围岩的相互作用研究成果进行了分析和总结。总的来看,目前对TBM隧道掘进撑靴支撑力的研究比较匮乏,撑靴支撑力的预估主要依靠工程经验或者经验公式计算；对TBM掘进过程中撑靴洞壁岩体的破坏模式还少有研究。(2)采用有限元和离散元方法耦合的分析软件GDEM建立计算模型,以由经验公式计算所得撑靴支撑力为设计荷载,对TBM掘进撑靴洞壁岩体的变形与破坏进行分析,明确了在撑靴法向正压力及轴向剪切力的作用下,围岩主要呈现压剪破坏和剪切破坏两种破坏模式。(3)采用基于连续介质的有限元软件ABAQUS建立计算模型,考虑围岩强度、围岩等级、隧道埋深、隧道洞径等因素影响,综合分析了TBM撑靴与隧道围岩的相互作用及围岩变形和破坏的规律,并与GDEM软件的计算结果进行了对比。(4)对依托工程TBM施工段撑靴的作用力实测数据进行了收集和整理,分析和对比了四种围岩条件下TBM撑靴单侧支撑力的变化范围和趋势,总结了TBM撑靴作用力与围岩条件的相互作用规律。本文研究结果对于复杂地质条件下TBM撑靴承载力计算和现场施工有重要的指导意义。