自20世纪90年代以来,随着国家加强对基础设施建设的投入,我国交通建设事业取得了迅猛发展,我国公路隧道技术也取得了长足的进步。目前我国已经成为世界上隧道工程数量最多、最复杂、发展最快的国家之一。然而在新疆天山地区,海拔高、温度低、岩体破碎、构造复杂、不良地质发育,在这种特殊的自然地理环境下修建高速公路隧道,在我国是第一次,没有可资借鉴的工程实例。在已建成的寒区隧道的运营状态来看很多都发生衬砌开裂、路面冒水、结冰等病害,大大弱化了隧道的使用功能,严重威胁着行车安全。高速公路隧道建设中取得的设计、施工技术经验,需要结合天山地区的情况,因地制宜,进行再研究,提出一套适用于新疆天山地区高速公路隧道修建的核心技术,本文依托于新疆G045线的赛里木湖隧道,以解决该隧道防冻问题为出发点,进行了研究。主要研究内容包括:①对国内外已有文献资料进行分析和对国内多个典型隧道冻害防治工程进行考察调研,总结了寒区公路隧道的特点及工程特殊性,并初步探讨了寒区隧道冻胀力对隧道结构的影响。②针对赛里木湖隧道的特殊性,在论证了锚注支护在隧道工程中使用的合理性。在此基础上提出了充气锚杆的设计方案,分析了充气锚杆的工作原理,展现了充气锚杆在寒区隧道中的应用的前景。③分析了寒区公路隧道的防排水设计原则,并对防排水措施进行了详细说明,结合赛里木湖隧道所处的地质环境提出了“选择控制型”防排水技术理念,初步论述了“选择控制型”的外水压力,展示了“选择控制型”理念的可行性。④在对世界范围内所应用的各种保温层调研分析的基础上,针对赛里木湖隧道的特点,给出了赛里木湖隧道的保温层技术措施。并通过等效厚度换算法计算保温隔热层的厚度。⑤通过对寒区隧道防冻措施的模糊评判,有机的结合了锚注支护措施、防排水技术和保温层的运用。通过参考大量文献与现场考察,初步评判了赛里木湖隧道的防冻技术可靠性。最后,通过本文的研究,进一步探讨寒区隧道防冻的前景与发展方向。