随着我国经济建设的发展，西部大开发政策的实施，交通基础设施建设的需求在不断增长，尤其是我国藏区高原铁路、公路建设的兴起，高海拔寒冷地区冻土隧道的建设技术问题日益受到工程界的关注和重视。公路隧道—工程建设中的重要结构物，迎来了空前规模的建设热潮。隧道围岩中的裂隙水和孔隙水冻结时，围岩发生体积膨胀，当体积膨胀受到冻土隧道衬砌和未冻围岩体的约束，冻结围岩对冻土隧道衬砌产生作用力，冻土隧道衬砌对冻结围岩产生抗力，约束其体积膨胀，这就形成围岩冻胀力。隧道衬砌受冻胀力与其他的作用力共同作用，可能造成隧底冒水、积冰、冻胀，使隧道衬砌开裂、酥碎、剥落，导致隧道出现漏水、结冰、挂冰等一系列冻害，威胁隧道的正常运营。冻土区隧道工程作为一个重要研究课题列入研究计划中，因为冻土区隧道工程有其特殊性，一方面反映非冻土区所没有的特点与问题，另一方面与非冻土区在一些问题虽具有共性，但在冻土区中反映更为清晰和透彻，因此冻土区隧道工程问题早己引起冻土区国家工程界的普遍重视，引起国家工程界科研人士的研究热潮。冻土区隧道工程面临的主要挑战有：①隧道衬砌层将遭受冻胀力的作用。②冻土区隧道围岩与衬砌要遭受反复的冻融作用，形成各种冻害。冻土隧道冻害的问题以前就己经大量发生，也是长期以来隧道工程界研究的重点课题。对于隧道冻胀力进入深入研究，其中衬砌冻胀力是最为重要的研究内容，确定冻胀力的影响因素，冻胀力的计算方法，进行冻胀力的敏感度分析，研究围岩的冻胀机理，对由冻胀力产生的冻害采取措施防止，探求隧道建设中的一些保温防冻措施和工程实际措施。本论文的主要研究工作如下：①调查冻土隧道的冻害现象及研究冻土冻胀的力学机理②通过实测实际工程隧道建设中的围岩温度，然后进行整理和分析，得出隧道围岩冻融圈的范围。③以冻融岩石圈整体冻胀说为理论基础和实测冻融圈的范围为参考，通过弹性力学和弹塑性有限元数值模拟的方法，研究冻胀力及冻胀应力的影响因素，研究冻胀应力在隧道衬砌的分布规律；④研究和总结防冻保温技术在实际工程中的应用。