人工地层冻结技术中，冻结帷幕平均温度是评估冻结效果与结构安全的核心参数。针对现有理论模型在-50℃深冷冻结工况下的适用性，通过模型试验与理论分析，对比了特鲁巴克模型、巴霍尔金模型、成冰公式及等效截面法等典型算法的预测精度。结果表明：成冰公式在常规及深冷工况下预测误差普遍低于8%,但冷媒流量低于3 m3/h时因热传导机制改变导致精度显著下降；巴霍尔金理论衍生模型（等效梯形法、等效三角形法等）因忽略相变潜热的时变效应，计算值较实测值系统偏低约25%。研究揭示了传统模型在深冷冻结中的适用性，研究成果为深冷冻结工程设计提供理论依据。
人工地层冻结技术中，冻结帷幕平均温度是评估冻结效果与结构安全的核心参数。针对现有理论模型在-50℃深冷冻结工况下的适用性，通过模型试验与理论分析，对比了特鲁巴克模型、巴霍尔金模型、成冰公式及等效截面法等典型算法的预测精度。结果表明：成冰公式在常规及深冷工况下预测误差普遍低于8%,但冷媒流量低于3 m3/h时因热传导机制改变导致精度显著下降；巴霍尔金理论衍生模型（等效梯形法、等效三角形法等）因忽略相变潜热的时变效应，计算值较实测值系统偏低约25%。研究揭示了传统模型在深冷冻结中的适用性，研究成果为深冷冻结工程设计提供理论依据。
人工地层冻结技术中，冻结帷幕平均温度是评估冻结效果与结构安全的核心参数。针对现有理论模型在-50℃深冷冻结工况下的适用性，通过模型试验与理论分析，对比了特鲁巴克模型、巴霍尔金模型、成冰公式及等效截面法等典型算法的预测精度。结果表明：成冰公式在常规及深冷工况下预测误差普遍低于8%,但冷媒流量低于3 m3/h时因热传导机制改变导致精度显著下降；巴霍尔金理论衍生模型（等效梯形法、等效三角形法等）因忽略相变潜热的时变效应，计算值较实测值系统偏低约25%。研究揭示了传统模型在深冷冻结中的适用性，研究成果为深冷冻结工程设计提供理论依据。
在对国内城市基础设施地下工程领域中突遇水涌砂现象的应急处理技术进行深入分析的基础上，针对国内外在处理软弱含水丰富的地层时所使用的封水和加固技术中存在的问题，提出了一种结合液氮和盐水的复合冻结施工方法，以应对紧急情况。针对在复杂建筑环境中进行的浅埋大断面隧道暗挖作业中地下水流动可能对土体造成的侵蚀问题，提出了一种隧道加固填充技术。考虑到在低温条件下，常规水泥浆和含水材料容易结冰并导致堵塞的问题，提出了一种使用盐水水泥浆进行填充和冻结管施工的技术。通过现场监测所收集的数据，对所提出技术的有效性进行了评估。研究结果表明：(1)在冻结过程中，地层温度和地表沉降变形得到了有效控制，成功形成了加固体和止水屏障，这不仅缩短了液氮和盐水的冻结周期，还提高了冻结壁的质量；(2)液氮冻结技术在暗挖开洞区域起到了封闭和加固的作用，确保了在排水和清淤过程中基坑和隧道的密封性，同时有效抵抗了水土压力，并且切断了完好隧道与周围土体的联系，增强了隧道的稳定性；(3)通过结合液氮的快速冻结特性和盐水的加固效果，该技术不仅显著缩短了修复时间，还显著提升了施工过程的安全性。该技术的成功应用，为地铁隧道在复杂地质条件下的修...
在对国内城市基础设施地下工程领域中突遇水涌砂现象的应急处理技术进行深入分析的基础上，针对国内外在处理软弱含水丰富的地层时所使用的封水和加固技术中存在的问题，提出了一种结合液氮和盐水的复合冻结施工方法，以应对紧急情况。针对在复杂建筑环境中进行的浅埋大断面隧道暗挖作业中地下水流动可能对土体造成的侵蚀问题，提出了一种隧道加固填充技术。考虑到在低温条件下，常规水泥浆和含水材料容易结冰并导致堵塞的问题，提出了一种使用盐水水泥浆进行填充和冻结管施工的技术。通过现场监测所收集的数据，对所提出技术的有效性进行了评估。研究结果表明：(1)在冻结过程中，地层温度和地表沉降变形得到了有效控制，成功形成了加固体和止水屏障，这不仅缩短了液氮和盐水的冻结周期，还提高了冻结壁的质量；(2)液氮冻结技术在暗挖开洞区域起到了封闭和加固的作用，确保了在排水和清淤过程中基坑和隧道的密封性，同时有效抵抗了水土压力，并且切断了完好隧道与周围土体的联系，增强了隧道的稳定性；(3)通过结合液氮的快速冻结特性和盐水的加固效果，该技术不仅显著缩短了修复时间，还显著提升了施工过程的安全性。该技术的成功应用，为地铁隧道在复杂地质条件下的修...
为得到管幕冻土温度场在渗流作用下的变化规律及温度敏感性影响因素影响，运用有限元数值软件建立热流耦合模型，通过控制模型有无渗流作用条件和设置温度路径分析管幕冻结法温度场分布特征。结果表明：渗流作用下的冻土帷幕不均匀发展，下游一侧冻结范围大于上游一侧，整体厚度变薄；冻结管密集区域内的5号点冻结效果受渗流影响小于冻结管分散区域内的1号点，渗流能直接穿过的区域温差更大；比热容与导热系数的改变对1号点温度变化影响较大；当导热系数越大、比热容越小时，土体最终温度越低。
为得到管幕冻土温度场在渗流作用下的变化规律及温度敏感性影响因素影响，运用有限元数值软件建立热流耦合模型，通过控制模型有无渗流作用条件和设置温度路径分析管幕冻结法温度场分布特征。结果表明：渗流作用下的冻土帷幕不均匀发展，下游一侧冻结范围大于上游一侧，整体厚度变薄；冻结管密集区域内的5号点冻结效果受渗流影响小于冻结管分散区域内的1号点，渗流能直接穿过的区域温差更大；比热容与导热系数的改变对1号点温度变化影响较大；当导热系数越大、比热容越小时，土体最终温度越低。
为得到在渗流作用下管幕冻结法温度场的变化规律，以三亚河口通道海底隧道工程初步设计为例，运用有限元数值模拟软件建立水热耦合模型，假设模型中渗流流向自左向右，通过改变模型中平均渗流速度的大小对冻结帷幕的发展、封闭性、厚度变化等进行分析.结果表明：在冻结期间，随着平均渗流速度的增大，外圈冻土帷幕的形成时间延迟，其向渗流流向偏移的程度增大，且最终稳定的冻土帷幕平均厚度减小；在冻结约14 d后，不同水头差下的冻土帷幕内部渗流速度均降至0 m/d，冻土帷幕在形成的早期受渗流作用的影响较大.鉴于原冻结方案较为保守，提出优化冻结方案：将原冻结方案外圈冻结管减少一半至48根，且调整盐水降温计划实现二次优化.对二次优化结果分有渗流与无渗流两种情形进行讨论，结果得出：优化后在渗流作用下冻土帷幕厚度约5 m，比原方案减少了2 m，既满足冻结设计要求，又提高了经济性.
为得到在渗流作用下管幕冻结法温度场的变化规律，以三亚河口通道海底隧道工程初步设计为例，运用有限元数值模拟软件建立水热耦合模型，假设模型中渗流流向自左向右，通过改变模型中平均渗流速度的大小对冻结帷幕的发展、封闭性、厚度变化等进行分析.结果表明：在冻结期间，随着平均渗流速度的增大，外圈冻土帷幕的形成时间延迟，其向渗流流向偏移的程度增大，且最终稳定的冻土帷幕平均厚度减小；在冻结约14 d后，不同水头差下的冻土帷幕内部渗流速度均降至0 m/d，冻土帷幕在形成的早期受渗流作用的影响较大.鉴于原冻结方案较为保守，提出优化冻结方案：将原冻结方案外圈冻结管减少一半至48根，且调整盐水降温计划实现二次优化.对二次优化结果分有渗流与无渗流两种情形进行讨论，结果得出：优化后在渗流作用下冻土帷幕厚度约5 m，比原方案减少了2 m，既满足冻结设计要求，又提高了经济性.
随着城市化进程的快速发展，城市建设用地紧张程度持续增加，北京城市轨道交通新线线路埋深增大，富水地层导致施工的安全管控难度急剧增大。为了降低施工安全风险，研究分析了富水地层的地质特点，结果显示冻结法技术可以有效降低富水地层的施工安全风险。冻结法是利用制冷技术，将富水岩土变成冻土，极大地提高围岩的强度和稳定性，形成的冻土帷幕可有效隔绝地下水与地下工程的联系，从而在冻土帷幕的强支护下进行工程建设的一种施工技术。北京轨道交通7号线东延是全面引入冻结法施工区间联络通道的第一条线路，通过对冻结法施工技术在北京轨道交通建设实践应用的研究总结，可为今后北京类似地下工程项目施工提供借鉴。