本发明公开了一种TBM变坡施工间隙引起地层应力增量的预测方法，预测方法包括以下步骤：TBM沿大坡度施工路径掘进开挖隧道，基于三维源汇法理论，得到半无限体内单位体积空隙引起的空间任一点应力增量解答；建立大坡度隧道的三维空间模型，结合大坡度隧道的施工路径，确定TBM在掘进中产生的地层损失百分率，得到大坡度隧道的实际施工间隙；对单位体积空隙在大坡度隧道的实际施工间隙的体积域内进行积分运算，得到由大坡度隧道的实际施工间隙导致的地层应力增量。本发明的优点是：适用于土体损失间隙为三维空间工况，以沿大坡度路径掘进为例，地层损失百分率为随埋深而变化的非定值，可准确计算三维施工间隙导致周围地层应力场的变化。