由于东北等高纬度季节性冻土地区春融冬冻的特点，强风化围岩隧道衬砌经常发生渗漏、悬冰、开裂等问题，严重影响列车运行安全。依托某寒区隧道工程，运用理论分析和数值建模等手段，基于季节冻土区强风化围岩隧道衬砌受力模型，分析隧道在富水期和冻结期的轴力和弯矩。通过施加注浆加固圈的方式，建立了注浆加固隧道衬砌受力模型，分析注浆加固厚度关键参数对于衬砌受力的变化规律。研究发现，隧道围岩处于富水期时，弯矩使衬砌产生“倒桃形”变形。当隧道围岩处于冻结期时，弯矩引起衬砌的“类葫芦形”变形。此外，在注浆性能相同的情况下，圆形注浆比传统的马蹄形注浆加固更有利于折减衬砌外力和内力。
长距离引调水是解决水资源时空分布不均，保障国家水资源重大战略布局的重要措施，属于名副其实的“生命线”工程。位于中国西北地区的供水渠道大多面对极端寒冷、异常干旱、复杂地质环境等恶劣自然条件，冻胀、水胀、盐胀等灾害频发，极大影响渠道供水效率，严重威胁渠道运行安全，成为制约地方社会经济可持续发展的巨大障碍。“十三五”国家重点研发计划项目“高寒区长距离供水工程能力提升与安全保障技术”以北疆大型供水渠道工程为依托，以水资源高效利用为目标，以确保供水安全为宗旨，以工程防灾减灾为突破点，通过近四年联合攻关，在高寒区输水渠道劣化机理、抗冻升级改造技术、低温运行控制技术以及安全保障与风险防控技术等方面取得一系列创新成果，社会、经济和环境效益显著，应用前景广阔，意义重大。
高海拔和高寒区环境下,机械设备输出功率下降,使用性能降低。本文提出高原条件下大功率内燃机的功率保持技术,高原多年冻土区隧道钻爆法施工设备造型配套原则,以及设备安全和使用管理技术等,经受青藏铁路工程建设的检验,供类似工程应用与参考。
青藏高原严寒的气候环境,施工中要求对隧道洞内环境气温进行控制以达到保护冻土、保证隧道施工正常作业和工程施工质量的目的。对施工环境温度场的理论模型建立和施工过程的数值模拟,为保护冻土及施工环境温度调节与控制奠定理论基础。
