随着地下空间大规模开发利用，人工冻结法在隧道下穿上覆结构工程中得到广泛应用，但上覆结构对冻胀变形控制要求也越来越高，而上覆既有结构与冻结法工艺的相互作用规律尚不明晰。为此，提出多物理场耦合冻胀变形计算方法。依托上海地铁18号线国权路站下穿既有10号线上部运营车站的盾构隧道工程，以上海第(5)1层灰色黏土为对象，研究新建隧道冻结法施工对上部运营车站主要结构的扰动作用。以孔隙比、冻结温度和平均水压力为耦合变量，考虑水分迁移，推导冻胀变形公式，改进热-水-力耦合的冻胀计算模型。基于黏性土的冻胀试验，获得冻胀试样的应力-应变关系，描述黏性土孔隙结构的变化规律。利用软件COMSOLMultiphysics的弱形式模块，开展热-水-力三场耦合数值模拟。结果表明：模拟结果与监测数据具有较高的拟合度，并小于预定的控制值，验证了耦合理论的正确性。研究成果可为类似冻结下穿隧道工程，提供一种多物理场耦合作用的上覆结构变形计算方法；为下穿隧道工程冻结法设计及施工提供有效的计算参数；为制定下穿隧道工程冻结法加固施工的安全控制指标，提供科学依据。

随着地下空间大规模开发利用，人工冻结法在隧道下穿上覆结构工程中得到广泛应用，但上覆结构对冻胀变形控制要求也越来越高，而上覆既有结构与冻结法工艺的相互作用规律尚不明晰。为此，提出多物理场耦合冻胀变形计算方法。依托上海地铁18号线国权路站下穿既有10号线上部运营车站的盾构隧道工程，以上海第(5)1层灰色黏土为对象，研究新建隧道冻结法施工对上部运营车站主要结构的扰动作用。以孔隙比、冻结温度和平均水压力为耦合变量，考虑水分迁移，推导冻胀变形公式，改进热-水-力耦合的冻胀计算模型。基于黏性土的冻胀试验，获得冻胀试样的应力-应变关系，描述黏性土孔隙结构的变化规律。利用软件COMSOLMultiphysics的弱形式模块，开展热-水-力三场耦合数值模拟。结果表明：模拟结果与监测数据具有较高的拟合度，并小于预定的控制值，验证了耦合理论的正确性。研究成果可为类似冻结下穿隧道工程，提供一种多物理场耦合作用的上覆结构变形计算方法；为下穿隧道工程冻结法设计及施工提供有效的计算参数；为制定下穿隧道工程冻结法加固施工的安全控制指标，提供科学依据。

随着地下空间大规模开发利用，人工冻结法在隧道下穿上覆结构工程中得到广泛应用，但上覆结构对冻胀变形控制要求也越来越高，而上覆既有结构与冻结法工艺的相互作用规律尚不明晰。为此，提出多物理场耦合冻胀变形计算方法。依托上海地铁18号线国权路站下穿既有10号线上部运营车站的盾构隧道工程，以上海第(5)1层灰色黏土为对象，研究新建隧道冻结法施工对上部运营车站主要结构的扰动作用。以孔隙比、冻结温度和平均水压力为耦合变量，考虑水分迁移，推导冻胀变形公式，改进热-水-力耦合的冻胀计算模型。基于黏性土的冻胀试验，获得冻胀试样的应力-应变关系，描述黏性土孔隙结构的变化规律。利用软件COMSOLMultiphysics的弱形式模块，开展热-水-力三场耦合数值模拟。结果表明：模拟结果与监测数据具有较高的拟合度，并小于预定的控制值，验证了耦合理论的正确性。研究成果可为类似冻结下穿隧道工程，提供一种多物理场耦合作用的上覆结构变形计算方法；为下穿隧道工程冻结法设计及施工提供有效的计算参数；为制定下穿隧道工程冻结法加固施工的安全控制指标，提供科学依据。

以青海省湟源至西海高速公路桥梁下穿既有青藏铁路桥梁为工程背景，采用Midas GTS NX三维有限元软件，建立高速公路桥梁下穿铁路桥梁的三维有限元模型，模拟并计算了高速公路桥梁在施工过程对既有铁路桥梁的影响。研究结果表明：设计方案满足公铁交叉规范相应条文要求；新建高速公路桥梁对既有铁路桥梁墩顶产生的各方向附加位移最大值均小于规范限值；左右幅桥梁同时施工可以减小桥梁墩顶各方向附加位移，且有效减小了桥墩的偏压效果。新建公路桥梁下穿工程对既有青藏铁路产生的风险等级在可控范围内，该项目设计方案满足规范要求，总体可行。

以青海省湟源至西海高速公路桥梁下穿既有青藏铁路桥梁为工程背景，采用Midas GTS NX三维有限元软件，建立高速公路桥梁下穿铁路桥梁的三维有限元模型，模拟并计算了高速公路桥梁在施工过程对既有铁路桥梁的影响。研究结果表明：设计方案满足公铁交叉规范相应条文要求；新建高速公路桥梁对既有铁路桥梁墩顶产生的各方向附加位移最大值均小于规范限值；左右幅桥梁同时施工可以减小桥梁墩顶各方向附加位移，且有效减小了桥墩的偏压效果。新建公路桥梁下穿工程对既有青藏铁路产生的风险等级在可控范围内，该项目设计方案满足规范要求，总体可行。

以青海省湟源至西海高速公路桥梁下穿既有青藏铁路桥梁为工程背景，采用Midas GTS NX三维有限元软件，建立高速公路桥梁下穿铁路桥梁的三维有限元模型，模拟并计算了高速公路桥梁在施工过程对既有铁路桥梁的影响。研究结果表明：设计方案满足公铁交叉规范相应条文要求；新建高速公路桥梁对既有铁路桥梁墩顶产生的各方向附加位移最大值均小于规范限值；左右幅桥梁同时施工可以减小桥梁墩顶各方向附加位移，且有效减小了桥墩的偏压效果。新建公路桥梁下穿工程对既有青藏铁路产生的风险等级在可控范围内，该项目设计方案满足规范要求，总体可行。

基于某沿海城市新建地铁车站密贴下穿既有运营地铁车站暗挖通道水泥改良土地层二次冻结加固工程，通过既有地铁车站轨行区的自动化监测系统，分析既有运营车站下方土体冻结后，冻结过程中的冻胀及解冻后冻土消融对既有地铁车站的影响。在冻结前，提前对冻结区域土体进行注浆加固，改善冻土参数，降低冻胀对既有运营车站的影响。在冻结过程中，采取冻结区域止水、对冻土进行取土泄压、调整冻结顺序、调节冻结温度、开启泄压孔进行压力泄压、控制冻结盐水流量和优化开挖方式等措施，有效减缓冻土对现有地铁车站的的影响。在暗挖通道结构施工完毕后，通过填充注浆和融沉注浆2种方式，解决土体冻结消融后既有地铁车站沉降的问题。

基于某沿海城市新建地铁车站密贴下穿既有运营地铁车站暗挖通道水泥改良土地层二次冻结加固工程，通过既有地铁车站轨行区的自动化监测系统，分析既有运营车站下方土体冻结后，冻结过程中的冻胀及解冻后冻土消融对既有地铁车站的影响。在冻结前，提前对冻结区域土体进行注浆加固，改善冻土参数，降低冻胀对既有运营车站的影响。在冻结过程中，采取冻结区域止水、对冻土进行取土泄压、调整冻结顺序、调节冻结温度、开启泄压孔进行压力泄压、控制冻结盐水流量和优化开挖方式等措施，有效减缓冻土对现有地铁车站的的影响。在暗挖通道结构施工完毕后，通过填充注浆和融沉注浆2种方式，解决土体冻结消融后既有地铁车站沉降的问题。

基于某沿海城市新建地铁车站密贴下穿既有运营地铁车站暗挖通道水泥改良土地层二次冻结加固工程，通过既有地铁车站轨行区的自动化监测系统，分析既有运营车站下方土体冻结后，冻结过程中的冻胀及解冻后冻土消融对既有地铁车站的影响。在冻结前，提前对冻结区域土体进行注浆加固，改善冻土参数，降低冻胀对既有运营车站的影响。在冻结过程中，采取冻结区域止水、对冻土进行取土泄压、调整冻结顺序、调节冻结温度、开启泄压孔进行压力泄压、控制冻结盐水流量和优化开挖方式等措施，有效减缓冻土对现有地铁车站的的影响。在暗挖通道结构施工完毕后，通过填充注浆和融沉注浆2种方式，解决土体冻结消融后既有地铁车站沉降的问题。

冻结法是富水软土地层新建隧道下穿上部结构的重要方法,其中冻土与结构密贴穿越工程是冻结下穿工程中风险最高、难度最大的工况之一。基于上海轨道交通新建18号线下穿已运营10号线国权路地铁车站工程,采用极限拉应变法思路计算密贴穿越过程中上覆结构冻胀抬升变形,推导了水平冻结密贴施工引起上部结构冻胀位移的计算公式,将上覆地层土体变形看作刚度为土体刚度的“结构”变形。进行了冻结密贴相似模拟试验,得出上海地区(8)4灰色粉质黏土中冻结壁外锋面扩展系数A=165。工程采用分段控制冻结、错峰控制冻结、取土泄压等多种冻胀控制方法,施工过程中车站底板实际抬升位移为15.0 mm,公式计算车站冻胀抬升为42.7 mm,相似模拟试验抬升位移值为30.0 mm,公式计算值为保守值。研究成果将为冻结密贴下穿工程建设提供数据参考和理论支撑。