1.一种深埋隧道开挖响应分析的半解析方法，其特征在于，方法包括：步骤1)建立深埋圆形隧道开挖力学模型，所述模型将洞壁外的围岩分为塑性区和弹性区，采用数值方法求解模型中弹塑性边界处的应力，所述应力包括三个分量，分别为径向、切向和轴向应力，所述弹塑性边界处的径向、切向和轴向应力满足塑性区应力一致性条件和弹性区应力的拉梅解答；步骤2)基于有限差分方法，将塑性区划分为n个圆环，从弹塑性边界处向洞壁依次求解每个圆环的应力分量；步骤3)基于各圆环的应力分量和平衡方程求解各圆环半径；步骤4)对应变分量进行分解，基于有限差分方法求解各圆环应变分量；步骤5)基于应变分量求解径向位移。
2.根据权利要求1所述的一种深埋隧道开挖响应分析的半解析方法，其特征在于，求解模型中弹塑性边界处的径向应力的具体步骤为：联立应力不变量表达的光滑GZZ准则、塑性区边界条件下的弹性区应力的拉梅解答和轴向应力补充方程，求出弹塑性边界处的径向应力。
3.根据权利要求1所述的一种深埋隧道开挖响应分析的半解析方法，其特征在于，将塑性区划分为n个圆环的具体步骤为：将塑性区围岩按照等径向应力差划分成n个不同厚度的圆环，第i个圆环的外侧圆为第i-1圆，第i个圆环的内侧圆为第i圆，第1个圆环的外侧圆为第0圆，第0圆为弹塑性边界，第0圆的半径为弹塑性边界的半径，第n个圆环的内侧圆为第n圆，第n圆为洞壁，第n圆的半径为隧道开挖半径。
4.根据权利要求3所述的一种深埋隧道开挖响应分析的半解析方法，其特征在于，等径向应力差为：(p s -p cr )/n；其中，p s 为隧道洞壁处的径向应力，p cr 为塑性区边界处的径向应力，n为圆环的数量。
5.根据权利要求4所述的一种深埋隧道开挖响应分析的半解析方法，其特征在于，求解每个圆环的应力分量的具体步骤为：分析第i个圆环的内侧应力和外侧应力满足的塑性区一致性条件，采用差分代替微分的数学近似，得到内侧应力和外侧应力的线性表达式，基于线性表达式、平面外应力补充方程和圆环的划分构建第i个圆环的内外侧应力分量之间的线性关系式，在已知外侧应力分量的情况下，求解应力分量之间的线性关系式，得到每个圆环内侧的应力分量。
6.根据权利要求5所述的一种深埋隧道开挖响应分析的半解析方法，其特征在于，求解每个圆环的应力分量时，按照从弹塑性边界处向洞壁的顺序求解，依次求解第1个圆环，第2个圆环，直至第n个圆环的内侧应力分量，第1个圆环的外侧应力为步骤1)中得到的弹塑性边界处的应力。
7.根据权利要求5所述的一种深埋隧道开挖响应分析的半解析方法，其特征在于，内侧应力和外侧应力的线性表达式为：其中，F表示塑性区一致性条件，σ r(i-1) 、σ θ(i-1) 和σ z(i-1) 分别表示第i个圆的外侧径向、切向和轴向应力，σ r(i) 、σ θ(i) 和σ z(i) 分别表示第i个圆的内侧径向、切向和轴向应力。
8.根据权利要求1所述的一种深埋隧道开挖响应分析的半解析方法，其特征在于，基于各圆环的应力分量和平衡方程求解各圆环半径的具体步骤为：分析应力分量满足的平衡方程的差分格式，结合步骤2)的每个圆环的应力分量，得到各圆环的内侧圆的半径。
9.根据权利要求1所述的一种深埋隧道开挖响应分析的半解析方法，其特征在于，对应变分量进行分解，基于有限差分方法求解各圆环应变分量的具体步骤为：将应变分量分为弹性应变与塑性应变两个部分，通过胡克定律得到各圆环弹性应变，然后建立弹塑性应变分离后的差分形式，结合非关联流动法则的差分格式，求解各圆环塑性应变。
10.根据权利要求1所述的一种深埋隧道开挖响应分析的半解析方法，其特征在于，基于应变分量求解径向位移的具体步骤为：将应变分量中的切向应变分量写为极坐标系中的几何方程形式，求出各点的径向位移。
