随着我国在青藏高原铁路、公路建设的兴起，寒冷地区隧道的抗防冻问题日益受到工程界的关注和重视。在寒冷地区修建交通隧道工程，最主要的问题是隧道主体结构尤其是洞口段的结构抗防冻能力、运营期间的安全性及结构的长期寿命等问题。目前我国在寒冷地区建成的公路隧道数量较少，但从国内寒冷地区的铁路隧道和欧美日本等国寒冷地区的铁路、公路隧道的使用情况看，冻害现象十分严重，甚至因严重冻害而导致隧道主体结构报废和运营期间发生重大交通安全事故。如日本公路隧道中，仅北海道地区的302座大型公路隧道中发生严重冻害的就达104座。　　

为了长期地解决寒区隧道的冻胀和结冰等病害，需要采取一定的主动供热措施，但常规的各种电力和燃煤方式的加热方法，都存在能耗大、运营成本高等缺点。寒区公路隧道地源热泵型防冻保暖技术是对隧道进行主动供热的节能技术，既能长期地解决寒区隧道的冻胀和结冰等病害问题，又有比常规的加热方法能耗小、运营成本低等优点。　　

由中铁十五局负责承建的博牙高速公路第十四合同段林场隧道右幅，全长1259米，施工地处大兴安岭高寒高纬度无人林区，自然环境恶劣，每年无霜期只有69天，因此隧道防冻保暖技术是当地施工中亟待解决的问题。由于以往寒区隧道的防冻保温措施在使用后若干年内就需要翻修，为解决这一弊端，同济大学在博牙高速公路设立了采用新型防冻保暖技术科研项目的试点工程，我项目部林场隧道作为隧道新型防冻保暖技术的全国唯一试点单位进行试验。　　

博牙高速公路林场隧道右幅地源热泵型防冻保暖技术工作原理如下:在距离隧道洞口一定深度处，一定埋深条件下的隧道围岩可为地源热泵系统提供所需的地温能。在隧道初衬与二衬之间按一定的间距铺设热交换管并形成环路，传热介质在热交换管环路系统中循环时与初衬和围岩进行热交换，吸收热量，该部分热量经过地源热泵系统提升后，加热铺设在隧道洞口段二衬与隔热层之间和保温水沟内的供热管内的传热介质，以低温热水辐射供暖的方式对洞口段二衬和排水沟进行加热。为充分发挥热泵的制热效率，通过辅助电加热设备保证蒸发器入口温度。为防止在热泵因故未能工作时，隧道失去防寒能力，采用备用电锅炉设备代替热泵作为热源对隧道进行供暖。　　

博牙高速公路林场隧道右幅地源热泵型防冻保暖技术在国