我国在高等级公路的建设中，在特殊地质及地形条件的地区，为获得良好的技术经济效果，大量选择了连拱隧道方案。但我国已建成的连拱隧道的数量较少，缺乏可借鉴的设计施工经验。日本及欧美等公路隧道修建技术发达的国家，连拱隧道出现的历史较我国要长，已有相当的设计施工经验。 本文在综合分析当前连拱隧道发展的基础上，依托地下系在研的重大科研项目《连拱隧道关键技术问题的研究》，以云南省思-小高速公路工程中的南岛河直墙连拱隧道为背景，进行了室内的相似物理模型试验研究。模型试验采用了1∶100的大几何比例尺模型，以几何相似比和容重相似比为基础相似比，实现了在弹性范围内控制各物理力学参数的全相似性。本文根据工程背景的主要地质条件，确定采用水平岩层的岩体结构，模拟导洞和连拱隧道的开挖工况，分别采用8.30无结构衬砌和9.11预埋结构衬砌两次模型试验。 本文针对和两次试验，详细分析了模型试验所得到的量测数据。同时与模型试验相对应，本文进行了隧道开挖的计算机三维数值模拟，并对计算结果进行了详细地分析。同时，与模型试验的量测结果进行对比验证，表明结果的可信性。通过本文的研究，希望得出了一些有用的结论，为指导连拱隧道设计和施工提出有益的意见。