张 松，岳祖润，孙铁成，张基伟,苏彦林

(1.石家庄铁道大学 土木工程学院，河北 石家庄 050043; 2.北京中煤矿山工程有限公司，北京 100013; 3.石家庄铁道大学 省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室，河北 石家庄 050043; 4.石家庄铁道大学 研究生学院，河北 石家庄 050043; 5.煤炭科学研究总院建井研究分院，北京 100013)

随着对深部地下空间开发与需求的增加，大量的地下工程将面临高承压水地层作业、无污染地层加固等特殊工况。人工冻结法因良好的适应性和封水性而被广泛用于地下工程中。矿井建设[1]、地铁联络通道[2]、端头井[3]、车站基坑[4]及地下换乘通道[5]等工程均有大量冻结法的使用案例。伴随冻结法的推广与应用，近年来冻结法失效、冻结壁“溃壁”等问题时有发生[6]。其中大部分事故与地下水的流动相关。例如无锡地铁某端头井冻结工程受地表河流影响，施工中地表水与加固区产生连通，水流不断冲刷冻结壁从而产生“溃壁”[7],并最终淹没盾构接收端头井。上海地铁四号线某联络通道受地下水涌入影响，冻结壁失效，开挖面发生突涌，导致隧道淹没[6]。

近年来，学者们对地下水流动条件下冻结效果开展了大量的研究。单仁亮等[8]通过模型试验，研究了地铁基坑多排冻结孔复合作用下温度场的发展规律。周晓敏等[9-10]针对矿井冻结工程，采用数值计算和模型试验方式进行渗流作用下的冻结壁交圈及温度场发展规律研究。杨平等[11]基于多孔介质传热和达西定律建立了数值计算模型，开展数值计算研究，得出了冻结孔间距与地下水流速、饱和砂层原始温度、冻结管外表面温度、冻结管管径及导热系数间的函数关系。……