大跨小净距黄土隧道建设是一项工程难题。所以需要对黄土地层双连拱隧道与小净距隧道的适应性进行深入研究。与此同时,在大跨小净距黄土隧道的合理间距及双洞施工影响、支护体系、施工方法等问题也需进行研究。本文结合河南武西桃花峪隧道工程,并通过与以往工程类比、理论分析、数值模拟、隧道现场对比试验和现场实测等方法对其进行彻底的研究。主要工作内容和研究成果如下:(1)通过以往工程的类比分析,与黄土隧道的适宜性相结合,本文对双连拱隧道和小净距隧道进行比较。依托桃花峪隧道的工程背景,建立了三维有限元分析模型,并对隧道在双连拱以及小净距开挖过程中隧道围岩受力和变形的规律进行分析。提出了桃花峪黄土隧道采用小净距形式为合理的结构形式。(2)以桃花峪黄土隧道为工程背景,通过理论分析和现场监测,对CD法施工下的大跨小净距黄土隧道的变形和受力规律进行研究。分析不同净距下围岩的稳定性。得出结论最小间距宜设为4.38m(单洞开挖跨度17.5m)。(3)在隧道采用CD法施工的情况下,对试验段进行试验分析,该试验段位于先行隧道与后行隧道的净间距为5m处,且位于先行隧道掌子面超前后行隧道掌子面距离为1.5倍洞径左右处。研究表明后行隧道开挖对先行隧道施工影响较小。(4)本文设置了两处试验段,一处为型钢钢架支护体系与格栅拱架支护体系对比试验段,另一处为有系统锚杆与无系统锚杆对比试验段。在试验段内测试隧道拱顶沉降、水平收敛、围岩压力、支护结构内力。之后对测试数据进行综合对比分析。在喷混凝土早期强度大于要求强度的条件下,型钢钢架与格栅拱架支护支护体系的控制变形及承载能力相当,因此,两种支护形式均可适用于大跨小净距黄土隧道;通过对有系统锚杆和无系统锚杆的试验测试,发现在大跨小净距黄土隧道中系统锚杆作用效果不明显,可以取消,取消系统锚杆后可加快断面及早闭合,能更有利于控制支护变形。(5)通过对双侧壁导坑法、CD法、台阶法的研究,采用有限元数值模拟和现场对比试验的方法,创新提出了直立中隔壁CD施工方法。实践证明更能有效的控制大跨扁平隧道的拱顶沉降。此结构有效提高了施工效率。