该文旨在探究人工冻结法施工后越江软土地基在双向荷载作用下不均匀沉降发生机理。文章借助室内动三轴试验，分析经历冻融循环的淤泥质软土在不同有效围压与径向循环应力比条件下应变及渗透发展规律，并结合微观结构变化对变形现象进行释义。结果表明，冻结作用损伤土体骨架结构，在同一径向循环应力比下，随着有效围压的增加，土体轴向累积应变减少，渗透能力降低；且在同一固结围压下，径向循环应力比的增大阻碍了轴向累积应变增加；与单向荷载相比，双向荷载作用下软黏土形成的团聚体趋向圆形，表现出更明显的“振密”效果。最终，文章基于试验数据建立了能够有效反映土体埋深与水平动载变化影响的累积应变预测模型，研究结果有助于明确冻融软土地基变形机理，降低城市轨道交通灾害发生风险。

该文旨在探究人工冻结法施工后越江软土地基在双向荷载作用下不均匀沉降发生机理。文章借助室内动三轴试验，分析经历冻融循环的淤泥质软土在不同有效围压与径向循环应力比条件下应变及渗透发展规律，并结合微观结构变化对变形现象进行释义。结果表明，冻结作用损伤土体骨架结构，在同一径向循环应力比下，随着有效围压的增加，土体轴向累积应变减少，渗透能力降低；且在同一固结围压下，径向循环应力比的增大阻碍了轴向累积应变增加；与单向荷载相比，双向荷载作用下软黏土形成的团聚体趋向圆形，表现出更明显的“振密”效果。最终，文章基于试验数据建立了能够有效反映土体埋深与水平动载变化影响的累积应变预测模型，研究结果有助于明确冻融软土地基变形机理，降低城市轨道交通灾害发生风险。

该文旨在探究人工冻结法施工后越江软土地基在双向荷载作用下不均匀沉降发生机理。文章借助室内动三轴试验，分析经历冻融循环的淤泥质软土在不同有效围压与径向循环应力比条件下应变及渗透发展规律，并结合微观结构变化对变形现象进行释义。结果表明，冻结作用损伤土体骨架结构，在同一径向循环应力比下，随着有效围压的增加，土体轴向累积应变减少，渗透能力降低；且在同一固结围压下，径向循环应力比的增大阻碍了轴向累积应变增加；与单向荷载相比，双向荷载作用下软黏土形成的团聚体趋向圆形，表现出更明显的“振密”效果。最终，文章基于试验数据建立了能够有效反映土体埋深与水平动载变化影响的累积应变预测模型，研究结果有助于明确冻融软土地基变形机理，降低城市轨道交通灾害发生风险。

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。

隧道地下工程采用冻结法施工时经常遇到地连墙等构筑物影响冻土帷幕发展的问题，给冻结方案设计和封水效果评估带来困难，危及后续开挖作业安全。为探明地连墙等绝热边界作用下冻结温度场的分布状态，掌握冻结壁局部受限时的发展规律，建立了半无限平面内包含直线绝热边界的温度场数学模型。通过热势函数叠加结合镜像法求解了单根、2根以及3根冻结管的温度场解析解，并采用数值模拟验证了其准确性和适用性。结果表明：解析解与稳态数值解吻合较好，与瞬态数值解的误差随冻结时间延长而减小，冻结第50天3种模型的误差分别为0.39℃、0.17℃和0.06℃，均能控制在0.5℃以内；等温线在绝热边界处与边界垂直，只存在平行于边界的热流而没有法向热流，绝热边界对于其与冻结管之间区域的温度降低更加有利；随着绝热边界与冻结管距离d的增加，对冷量传递的阻断作用降低，冻结模型逐渐向无限大平面模型转化，实际工程应根据冻结壁设计厚度，合理匹配管间距l和边界距离d的取值。

隧道地下工程采用冻结法施工时经常遇到地连墙等构筑物影响冻土帷幕发展的问题，给冻结方案设计和封水效果评估带来困难，危及后续开挖作业安全。为探明地连墙等绝热边界作用下冻结温度场的分布状态，掌握冻结壁局部受限时的发展规律，建立了半无限平面内包含直线绝热边界的温度场数学模型。通过热势函数叠加结合镜像法求解了单根、2根以及3根冻结管的温度场解析解，并采用数值模拟验证了其准确性和适用性。结果表明：解析解与稳态数值解吻合较好，与瞬态数值解的误差随冻结时间延长而减小，冻结第50天3种模型的误差分别为0.39℃、0.17℃和0.06℃，均能控制在0.5℃以内；等温线在绝热边界处与边界垂直，只存在平行于边界的热流而没有法向热流，绝热边界对于其与冻结管之间区域的温度降低更加有利；随着绝热边界与冻结管距离d的增加，对冷量传递的阻断作用降低，冻结模型逐渐向无限大平面模型转化，实际工程应根据冻结壁设计厚度，合理匹配管间距l和边界距离d的取值。

随着人工冷冻技术的发展，人工冻结法(AGFM)已在地下空间建设中推广采用，依托宁波市轨道交通5号线隧道联络通道冻结法施工工程，通过室内试验分别对土体起始冻结温度、导热系数、比热容系数、土层冻胀率及融沉率等进行试验研究，得出主要土层的导热系数与温度、比热容系数与温度、土层冻胀率与附加应力之间的线性拟合计算式，提出并建立人工冻结过程中考虑热物理参数随温度变化的热-力耦合的三维数值计算方法，并结合现场温度场、位移场等监测资料，得到宁波市轨道交通5号线联络段主要控制土层粉质黏土层的最小冻结壁厚度为1.79 m～2.38 m,冻结壁平均温度-12.13℃～-20.3℃,满足设计要求；现场四个监测断面点的位移收敛值均相对较小，最大位移收敛值不超过4 mm,整体表明冻结法施工过程中冻胀力对隧道的影响较小，理论计算成果基本与现场实测规律吻合。

随着人工冷冻技术的发展，人工冻结法(AGFM)已在地下空间建设中推广采用，依托宁波市轨道交通5号线隧道联络通道冻结法施工工程，通过室内试验分别对土体起始冻结温度、导热系数、比热容系数、土层冻胀率及融沉率等进行试验研究，得出主要土层的导热系数与温度、比热容系数与温度、土层冻胀率与附加应力之间的线性拟合计算式，提出并建立人工冻结过程中考虑热物理参数随温度变化的热-力耦合的三维数值计算方法，并结合现场温度场、位移场等监测资料，得到宁波市轨道交通5号线联络段主要控制土层粉质黏土层的最小冻结壁厚度为1.79 m～2.38 m,冻结壁平均温度-12.13℃～-20.3℃,满足设计要求；现场四个监测断面点的位移收敛值均相对较小，最大位移收敛值不超过4 mm,整体表明冻结法施工过程中冻胀力对隧道的影响较小，理论计算成果基本与现场实测规律吻合。

钱塘江底地层富含气及动水,会明显影响江底联络通道冻结施工的温度场演变过程和分布特征。为解决该问题,通过对位于钱塘江底的杭州地铁6号线某联络通道冻结工程进行现场监测,研究冻结施工中不同位置地层温度的演变过程,分析停冻后冻结管内的温度变化特征,获得地层中含气及地下水流动对联络通道冻结温度场的影响规律。1)双侧发散布孔时,冻土向内平均发展速度是向外的1.47倍,而停冻6 h后外排和内排冻结管内的温度分别回升5℃和10℃; 2)地层中囊状气泡削弱了冻结管向周围土体的冷量传递过程,从而明显影响冻结效果,冻结过程中气泡位置的温度比冻结管终端位置偏高8～18.4℃; 3)地下水流动也会影响地层中的冷量分布,冻结57 d时冻结壁上、下游对应位置冻结管内温度相差8℃,而停冻6 h后相应位置的冻结管内温度分别回升了5℃和2℃。研究结果表明:双侧隧道内发散布孔方式可以有效解决含气及动水地层中影响联络通道冻结施工的问题,而地层中囊状气泡和地下水流动都会明显影响冻结温度场的分布特征。