随着2020年的脚步越来越近,我国实现小康社会的宏伟目标即将达成,在这最后的冲刺阶段,我国对于城市化建设进程需要加快,而现在面临着最主要的严峻问题就是土地资源的稀缺,因此,对地下空间的扩大和合理利用永不停歇。而基于全球这几年间的温度变化情况,极端恶劣的自然气候环境,部分区域寒冬气候时长不断增加,冬季的最低气温不断刷新历史的极限数值,而且这一现象发生的越来越频繁,因此会引发很多新的关于岩土的难题。在我国的东三省等季节性的冻土区域,很大一部分基坑工程中都会经历漫长的冬季考验,一些经验在冬天在基坑设计时,只能当负载基坑隆起的一个考虑因素,但不能在建设和设计的过程中,找到一个特定的理论模型作为基础研究。因此可能还会引起基坑中围护结构发生变形过度甚至开裂的问题,对于基坑的使用引发一些无法预估的安全隐患以及所造成的经济损失。为解决越冬基坑受到地基土体的温度应力作用,围护结构发生变形甚至开裂等问题,本篇论文基于冻土的冻胀理论,采用了试验与理论计算相结合的方式,对基坑的温度应力进行了对比与分析,文中分别采用室外模型试验与基坑现场监测的试验方法进行数据资料收集和研究。室外模型试验:土体冻结时冻结锋面的迁移以及固结锋面的转移,而冻结锋面的转移的条件必须在固态与液态之间的界面发生,所以需要有外界不断地一个水分补给。根据这一冻结理论,利用东北地区户外冬季寒冷的大气温度,通过自制的冻胀箱模拟户外土体受外界大气温度作用下土体发生冻胀的过程,以粉土基坑在越冬期的温度特性为研究对象,开展寒冷自然环境下土体的冻融循环过程试验,并得出土体在不同大气温度条件下的瞬态温度场与冻胀量之间相关的物理参数,进行温度场和温度应力的研究。现场监测部分:主要是针对越冬基坑围护结构中预应力锚索轴力随气温变化的规律进行实时监测。最后基于室内、外试验得出的试验监测数据并进行理论推导,并且将相关实测参数代入推导出温度场公式中,可以求得出温度梯度的解析解,最终计算出越冬基坑的土体温度应力与现场监测数据进行对比分析,分析结果监测轴力与理论计算结果相吻合,验证上述理论的科学性。对于越冬期基坑冻胀发生的变形现象,采用传统的电加热带、草席等防护措施对土体进行加热,但是会带来大量的能量损耗。宜采用桩柔结合的防护方式,例如在基坑允许变形的前提条件下,可采用钢板桩围护结合锚索的钢轴结合体系装置,可以实现绿色环保。