由于台阶法相对于双侧壁导坑法来说，其施工工序相对简单，且还减少了大量临时支护，所以如果黄土地区连拱隧道中导洞形成后，能够采用台阶法施工，不仅可以节约由大量临时支护带来的投资，而且还可以加快进度。因此开展黄土地区连拱隧道中导洞形成后的台阶法施工的适应性和关键技术等方面的研究具有现实意义和工程实用价值。本文以山西青凉寺黄土连拱隧道为依托，用数值模拟的方法对青凉寺连拱隧道分别采用双侧壁导坑法与正台阶预留核心土法两种施工工法进行研究，分析两种不同施工工法的力学行为，结合青凉寺连拱隧道的实际情况，综合分析确定青凉寺连拱隧道的施工工法；当青凉寺连拱隧道采用台阶法施工时，采用有限元强度折减法研究施工的每步工序的安全系数，得出青凉寺连拱隧道在台阶法开挖过程中，第八步的右洞环状土开挖和第十四步的左洞环状土开挖，其安全系数分别为1.02和1.00。此两步工序为最危险的开挖工序，为控制工序；针对青凉寺连拱隧道结构受力的复杂性，当隧道采用台阶法施工时，研究上下台阶不同间距对隧道开挖过程的稳定性、支护结构的安全性，确定青凉寺连拱隧道采用弧形导坑与核心土、核心土与下台阶依次相距2m向前开挖的开挖方式进行开挖。在青凉寺连拱隧道的研究基础上，对黄土地区连拱隧道台阶法开挖进行推广研究。通过数值模拟,得出黄土地区连拱隧道台阶法施工在不同围岩级别和跨度、芯墙厚度、埋深条件下隧道施工的关键技术：①中隔墙、②临时支撑、③弧形导坑、核心土与下台阶之间开挖距离、④围岩变化、⑤埋置深度、⑥环状留核心土的开挖。