隧道冻害是指影响行车安全与结构稳定的冰冻现象。凡位于有季节性冰冻区域的隧道都有可能发生冻害，所以，我国受冻害影响的隧道分布广，数量多。而冻害的发生将会严重威胁行车安全，降低隧道服务水平，那么如何在新建隧道中采取有效措施避免冻害，如何对既有隧道出现的冻害采取行之有效的处治措施，是隧道工程界迫切需要解决的问题。为此本论文从寒区隧道温度场入手，分析了地面表层冻结深度随季节的变化规律以及隧道纵向和径向温度场分布规律，为冻害处治提供理论依据。分析了冻害对寒区隧道的影响，如冻胀、春融期渗漏水和衬砌裂缝，并提出相应的整治措施。本文提出了“严密防水、妥善排水、酌情保温、急时供热”的隧道冻害设防理念。重点从防水与排水方面对新建隧道提出设计理念和技术措施。水是寒冷地区隧道冻害的产生之源。防水是隧道防冻的基础，应设法阻止水接近隧道结构，特别要防止水穿越隧道的防水构造。隧道排水的目的是为防水创造有利条件，必须妥善设计与施工。推荐使用几种新型止水带，如“蝶形中埋式可排水止水带”、“梯形背贴式可排水止水带”等以及新型防水层铺设方法“自带水密塑料组件的防水层铺设方法”。隧道保温的目的主要是为排水创造条件，应针对排水系统的易冻环节实施保温措施，避免盲目保温。通过供热解决隧道的冻害问题通常代价较大，供热宜作为隧道防冻的工程预案。针对既有隧道出现衬砌施工缝渗漏水情况提出了“微创伤可维护的隧道施工缝渗漏水处治技术”，将冻害处治对衬砌结构的损伤程度降至最低，并可实现对处治情况的工间检测及后期维护。