本发明公开一种基于大样本自动数值模拟的机械化施工隧道智能设计系统，基于工程经验确定数值模拟所需各参数的定义域，利用程序大量自动生成围岩、初始地应力场和隧道开挖支护参数并将其组合生成计算工况；根据选取的参数，通过文件流自动输出对应的FLAC3D编程语言，调用数值模拟软件运行生成的开挖支护命令，实现机械化施工隧道开挖支护的自动计算；提取每一循环数值模拟生成的围岩‑支护力学响应结果，将其自动保存至指定路径中；生成新的计算工况进行循环计算直至数值模拟样本数量满足样本库需求。本发明的智能设计系统生成的隧道力学响应结果样本库，为隧道机械化施工提供有效的决策支持。