人工地层冻结法的设计施工技术在应用中不断提升,应用范围也不断扩展。而随着冻结法广泛的使用,冻结法所面临的施工环境也越来越复杂。在存在渗流的地层中进行冻结施工时,冻结温度场上下游发展会存在差异。同时,当地层中存在较多盐分时,温度场的分布和冻结帷幕的发展都会受到影响。而滨海盐渍渗透地层中,同时存在着渗流与盐分两种不利因素,因此冻结效果难以预测,对滨海盐渍地层冻结温度场时空演化规律的研究亟需展开。基于此,本文开展了渗流速度与含盐量对冻结温度场的时空演化规律和冻结帷幕发展特征的影响研究。选用标准石英砂作为渗透地层的组成材料。首先确定了砂层的密度、孔隙率等物理参数。基于冻土降温特征曲线,得到了不同砂样的结冰温度,研究发现结冰温度在-0.1～-5.7℃范围内,含水率越小含盐量越高,结冰温度越低。基于平面瞬态法对砂样的导热系数进行测试。结果表明:温度越低含盐量越小,导热系数越大,温度是影响导热系数的主要因素。基于平均等效的原则计算盐渍砂土的比热容,计算结果表明:含盐量越高,盐渍砂土的比热容越小。针对饱和盐渍渗透地层,给出了水分、盐分和热量的耦合控制方程。将方程简化为一维,借助数值软件在z方向上对理论进行了求解。基于模型分析了含水率为20%含盐量为2%时冻结过程中温度、水分和盐分的变化。结果表明,接近冷端的温度发展的较快,冻结区未冻水含量降低。在冻结锋面上含水率的变化较大,在未冻区,由于有盐水的补充,含水率保持在20%的饱和状态。冻结锋面上的盐分含量变化较大。在盐水接触端,含盐量保持为2%。建立了盐渍渗透地层单双管冻结模型试验系统。进行了三种渗流速度（0、3、6 m/d）和三种含盐量（0%、2%、4%）的正交试验。单管冻结的试验结果表明,渗流导致下游的温度发展快于上游,界面C轴的上下游温差普遍小于主面D轴的温差。渗流速度和含盐量对冻结帷幕的发展都有明显的影响。在单管试验的基础上进行了双管冻结试验,双管的间距为40 mm。与单管冻结相比,渗流与盐分对双管温度发展的影响相似。不同试验条件下冻结帷幕交圈时间差异较大,渗流速度为6 m/d含盐量为4%时,交圈时间为27.5 h,较渗流速度为0 m/d含盐量为0%的交圈时间延长了162%。对不同位置处冻结帷幕厚度包括上游厚度Ru、下游厚度Rd、侧边厚度Rs进行统计分析,结果表明,渗流和盐分都会抑制帷幕的发展。在冻结的全过程中,Rd发展速率最大,Rs发展速率最小。渗流对Rs发展速率抑制作用最大。建立了针对滨海渗透地层冻结的准耦合模型并通过模型试验结果对数值模型的适用性进行了验证。选取渗流速度为4 m/d时研究不同含盐量的影响。盐分对上游温度影响较大,且含盐量越高,上下游温差越大。随着冻结的进行,温差先增加后减小随后缓慢增加。盐分对冻结帷幕也有明显的影响。在渗流与盐分的共同作用下,交圈时间与交圈位置变化明显。交圈时间波动较大,在12～51 h范围内。渗流速度为8 m/d含盐量为6%时,冻结帷幕已不能交圈。渗流速度越大,含盐量越高,三处冻结帷幕厚度Ru、Rd和Rs越小。将数值模型中冻结120 h时的温度场作为稳态温度场分析。基于温度势的叠加原理和分段分析的方法,推导求解了双管冻结稳态温度场解析解。数值结果与解析解的对比结果表明,在x轴与y轴上,温度的分布规律一致,最大温差为2.5℃,但平均误差较小,双管稳态冻结温度场解析解结果吻合程度好。以南通轨道2号线一期工程联络通道工程地质条件为背景,建立了联络通道冻结的准耦合数值模型。将单圈冻结管分为四个部分,包括左墙、右墙、拱顶和仰拱。结果表明,除N轴外,外侧测点的温度均高于内侧的温度,不同部位的交圈时间与交圈位置不同。其中,左墙、右墙、拱顶和仰拱的交圈时间分别为22、15、10和8 d,可见仰拱是最先交圈,左墙最晚交圈,整个冻结方案的交圈时间为22 d。在冻结帷幕后的发展上,左墙厚度最薄,右墙最厚,拱顶与仰拱发展基本一致。图[100]表[53]参[157]