对比其他施工方法,使用人工水平冻结法施工对富水软弱地层进行土体的加固具有环保,可靠性高,抗渗透性好,对周边环境影响较小等优势。而南昌地区联络通道所处地层为饱和砂土层,因此多采用冻结法开挖联络通道。本文以南昌地铁一号线师大南路站至彭家桥站线路区间的联络通道工程作为工程背景,结合工程实际,对其冻结法施工的过程中冻结和解冻的温度场,地下孔隙水渗流场、冻胀位移场等进行深入研究,主要研究内容及结论如下;(1)取现场砂土制备含水量分别为10%、15%、20%、25%的砂土试样进行参数试验,得到相关的冻结温度,比热容、导热系数、冻胀率等热物理参数的变化规律,再通过查阅地质勘查报告收集模拟需要的土层参数。(2)参数收集工作完成后,以南昌地铁师大南路站至彭家桥站区间的联络通道的工程案例为背景,使用ABAQUS有限元软件进行建模,研究在45天积极冻结期内,冻土温度场的变化及发展规律和土体冻胀位移的情况,及渗流场在温度场变化的情况下的受到的影响,还有120天解冻周期内的融化情况等。之后再与实际工程监测数据做对比,验证数值模拟的准确性及合理性,便于接下来模拟工作的开展。(3)在第五章工程案例的模拟基础上,汇总第四章参数试验的数据,使用ABAQUS有限元软件分析砂土层在不同饱和度情况下的温度场发展和分布规律及土层冻胀位移的情况。最后把模拟结果进行横向对比,得到砂土饱和度越大,冻结法施工冻结效果越好的变化规律。(4)基于热流耦合理论,考虑地下水渗流情况下产生的对流传热的影响,使用研究多物理场耦合的有限元软件COMSOL进行模拟计算,选择多孔介质传热和达西定律两个物理场的耦合,研究在不同的地下水渗流情况下冻结温度场的分布及发展规律,提取两个监测点T1和T2的数据进行分析,通过对比温度曲线发现渗流速度越快,地下水带走的冷量越多,对冻结效果的影响越大。