大跨度粘性土隧道施工经常发生大变形甚至坍塌灾难，损失巨大；严寒地区隧道极易产生渗漏结冰冻害，是世界性技术难题。项目以天恒山隧道工程为依托，针对该隧道穿越高含水率粘性土地层，埋深浅、跨度大、地处严寒的特点，采用资料分析、现场调研、理论分析、数值模拟与现场试验相结合的综合研究手段，历时6年，对严寒地区高含水率粘性土隧道支护结构、施工技术和冻害防治技术进行了系统研究。

首次提出了高含水率粘性土隧道初期支护取消系统锚杆，采用“钢架+喷射混凝土+钢筋网+锁脚锚管+纵向连接筋”的组合结构体系，确保了结构稳定和安全、高效施工；提出并形成了“二台阶留核心土仰拱开挖”国家级工法，制定了合理台阶长度和关键控制工序，有效控制了浅埋粘性土隧道地层沉降，加快了施工进度；提出了防冻隔温系统与防排水系统相结合的严寒地区隧道冻害防治体系，并解决了防冻隔温系统表面铺设工艺，现场测试结果表明防冻隔温效果良好。

项目成果申请发明专利5项，重要核心期刊发表论文7篇（EI收录3篇），培养研究生5名。成果被纳入国家行业标准《公路隧道设计细则》（JTG/TD70-2010）、《铁路黄土隧道技术规范》（Q/CR9511-2014）、陕西省交通运输厅发布的《陕西省公路建设工程质量工作指导意见》（陕交发［2012］41号），同时被纳入全国公路工程试验检测人员资格考试用书《隧道》（发行4.05万册）。编制了企业标准《高速公路标准化施工技术指南》（连续刚构桥梁和隧道）（已由人民交通出版社出版），应邀举办了9次共计2500余人参加的全国技术培训与交流会，对提升我国大跨度黄土公路隧道设计施工技术整体水平有推动作用。