水平冻结加固工程在盾构出洞时,必须使盾构机外围及洞口范围内的冻结土体形成强度高、封闭性好的杯型冻结帷幕。而良好的杯型冻结帷幕与其温度场息息相关。故研究杯型冻土壁温度场对确保盾构机顺利出洞就显得尤为重要。由于国内对盾构出洞水平冻结加固杯型冻土壁温度场的研究甚少,故该课题的研究越发显得迫切。本文依托于南京地铁二号线一期工程逸仙桥站盾构出洞水平冻结加固工程,通过现场实测、理论分析和数值模拟等手段对杯型冻土壁温度场进行研究。主要工作及研究成果如下:(1)通过逸仙桥站盾构出洞水平冻结加固工程的现场实测,较全面揭示了多圈管环形布置冻土温度场的发展特征。实际工程中可利用这些特征,对设计施工进行优化。(2)水平冻结杯型冻土壁温度场完全是一个三维问题。本文应用有限元软件ADINA对逸仙桥站盾构出洞水平冻结加固工程温度场进行了三维数值模拟,通过与实测数据的对比分析,验证了本文的三维有限元方法的可靠性。该法为洞门开凿的时机提供了新的判别方法。(3)通过对温度场各影响参数进行数值模拟分析,得出各参数(盐水温度、冻结管直径冻结管间距及不同土层)对杯型冻土壁温度场的影响规律。(4)针对各温度场影响参数的影响规律,提出了实际工程中各参数的最佳取值范围。