本書采用主動防寒的設計理念，顛覆了傳統保溫技術被動保溫理念，提出了一種寒區隧道空氣幕保溫系統。全書主要內容有：重點闡述了寒區隧道溫度場、現有防凍措施和空氣幕的國內外研究現狀；對吉圖琿鐵路沿線10座隧道及哈爾濱鐵路局管轄區內隧道開展調查試驗研究，研究了寒區隧道溫度場的演變規律并對寒區隧道凍害及其整治情況進行分析；提出了寒區隧道防寒保溫技術及其理論計算方式，構建了一種空氣幕保溫系統作用下隧道洞內流-固耦合對流和圍巖傳導的穩態傳熱模型；基于正交實驗開展了空氣幕保溫系統參數設計；研制了寒區隧道空氣幕保溫試驗系統和列車風作用下寒區隧道溫度場模型試驗系統并開展試驗研究；通過與傳統保溫技術的全周期的經濟對比，確定了空氣幕保溫系統在經濟上的可行性。