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针对严寒地区高速铁路隧道贯通后，冷空气吹入隧道引发的围岩冻结问题，以吉图珲高速铁路榆树川隧道为例，建立自然风条件下考虑围岩冰-水相变的寒区隧道空气与衬砌热交换的热流固耦合模型，结合现场空气温度和风速、风向，计算自然风条件下榆树川隧道围岩温度的分布规律，分析风速对隧道温度场分布的影响，并探讨隧道冻结长度。结果表明：隧道贯通后，进入隧道的空气对围岩温度影响显著，距进出口段较近处围岩已发生冻结，故进出口段需施作防冻保温措施；隧道进出口段冻结长度与风速密切相关，随着风速增大，冻结长度呈线性增大趋势，自然风由隧道进口吹入，从出口吹出，风速对进口段冻结长度的影响程度远大于出口段，在考虑经济性的情况下，隧道进出口段施作防冻保温措施应有所不同。