本文在一开始对一些有关于冻结施工的理论进行了系统的阐述,例如人工冻结法、冻结温度场、冻土导热系数及反问题的一些相关理论。然后运用以上理论,结合某某地铁具体的施工方案,对该地铁的冻结温度场进行了实测分析。同时取该地铁隧道非常典型的5.4m淤泥质粉细砂土层,对该土层进行试验,获取改土层的相关参数。在实验的基础上,对土体的导热系数和土体分析进行了研究,并采用了目前国内外主流非常有限元分析软件ANSYS,利用数值模拟方法对冻结温度场进行模拟和分析。最后对地铁冻结施工中的冻结壁的发展做出了预测并给出了一些合理化的建议。导热系数是研究温度场的一个重要参数,对导热系数进行了实验,得出了导热系数与干密度、含水率有关的结论,干密度、含水率是影响最大的因素,人工冻结淤泥质粉细砂-10℃时的导热系数平均增长率约为每0.1g/cm3增长0.06W/m·K,人工冻结淤泥质粉细砂-1 0℃时导热系数的平均增长率约为每增长5%的含水率导热系数增长0.04W/m·K。在使用最小二乘理论的基础上,试验设置几个导热系数,并对其进行分析和优化,最后的导热系数是对应于最低目标函数值为30.77,此时对应的导热系数为1.35 W/m·K,导热系数对应的温度场模拟结果最接近实测值。然后将此导热系数下的温度模拟值与实测温度值进行比较,得出四个测温孔的温度模拟值与实测值相差不大,这就意味着试验的真实性和反分析的可靠性。在文章最后运用ANSYS软件对5.4m层位的土体进行温度、冻结壁厚度进行了模拟,并在该基础上做出了预测5.4m土层处的交圈时间预测为第60天。本文的研究成果为冻土的反分析提供了新的方法,也为地下冻结法施工提供了经验参考,具有重要的研究意义和工程价值。