隧道开挖方法对黄土隧道的围岩变形和应力以及支护结构应力和地表沉降等均会产生影响。本文选用台阶法(二台阶法、三台阶法)、环形预留核心土法、以及双侧壁导坑法分别对小半径黄土铁路隧道进行开挖工法的对比分析以及优化研究。得出以下结论:(1)二台阶法所造成的拱顶、地表位移值最大,三台阶法、环形开挖预留核心土法、双侧壁导坑法则依次减小;双侧壁导坑法所造成的仰拱隆起值最大,二台阶法、三台阶法、环形开挖预留核心土法则依次减小。(2)在小半径黄土隧道施工时,地质条件较差,当对围岩位移要求较为严格时,采用双侧壁导坑法开挖隧道较为合适,且对围岩的稳定性更为有利。(3)二台阶法、三台阶法和环形开挖预留核心土法开挖隧道时,隧道围岩只在两侧处和边墙脚发生剪应力塑形应变且塑性区较大,在拱底和拱顶未发生。双侧壁导坑法开挖隧道时,除了在隧道两侧产生剪应力塑性区外,在拱底也产生了剪应力塑性区。(4)在不同开挖方法下隧道不同位置处的二衬位移都相同,采用二台阶法和三台阶法时,隧道二衬的位移值较小;而采用环形开挖预留核心土法和双侧壁导坑法时,二衬位移值较大。(5)对于二台阶法,最大压应力约为最大拉应力的1/3;对于三台阶法,最大拉应力出现在拱腰中部锚杆;对于环形开挖预留核心土法,最大拉应力分布在拱腰中部位置;对于双侧壁导坑法中间部位拉应力最大。