双连拱隧道结构构造比较新颖,具有跨度大和施工工序复杂等特性,亦具有其独特优点。有迹象表明:21世纪,我国隧道将得到蓬勃发展,连拱结构将获得更多应用。然而目前,双连拱隧道研究远未充分,设计和施工主要依靠工程类比法,具有一定盲目性,设计一般很保守。本文以沪蓉国道主干线沈金淌隧道浅埋地段K193+260里程为工程背景,作了一些研究探讨。本文主要章节中的工作和结论包括以下几个方面:(1)第二章较全面介绍了工程背景,包括工程设计、隧道施工和监控量测。为后面模拟计算提供了原始素材和比较对象。(2)第三章作了浅埋地段开挖和初期支护计算。结合现场监控量测数据,用ANSYS生死单元功能,对开挖和支护各工序简化后所得的4个工况进行了确定性数值模拟计算,得各工况应力、位移情况,把模拟计算结果与监控量测数据进行了比较,验证了模拟计算合理性。结果显示:工况Step4为最危险工况,但仍存在很大优化空间。(3)第四章作了浅埋地段初期支护参数优化。对最危险工况左右洞初期支护参数分两步进行了优化计算:先用零阶方法初步确定初期支护优化参数,使得每m~2初期支护总造价VAL元由原来的345.3元减少到124.20元;后用一阶方法精确确定初期支护优化参数,使得每m~2初期支护总造价VAL元进而减少到123.52元。优化效果很明显,达到了改进设计,合理利用材料,降低工程造价的目的。(4)第五章作了优化方案的可靠度评价。应用随机有限元理论,对初期支护参数最优方案进行了概率有限元分析,得到了优化方案的可靠度为99.3746%,为优化方案实施提供了足够的安全性。