在渗流地层中建设地铁联络通道的施工方法常常采用冻结法施工。该工法包括开挖之前的积极冻结阶段和开挖期间的维护冻结阶段。其中积极冻结阶段会形成稳定的冻土帷幕,隔绝冻结区域与未冻结土体之间的水力联系,从而达到开挖时不出现涌水、涌砂现象的目的。因此对于渗流作用下积极冻结期间的温度场及其最终冻结效果的研究具有重要意义。文章以太原地铁冻结法施工联络通道为工程背景,采用土工试验、理论分析、数值计算和现场实测共4种研究方法对以下内容进行了研究并得到相应结论。土工试验内容:研究了在冻结和未冻结两种状态时,粉质黏土导热系数在不同含水率条件下的变化规律;研究了冻土比热容的计算方法,为数值计算提供参考;进行了粉质黏土冻结温度试验,为积极冻结后冻结效果分析提供冻结温度参考;进行了土柱冻结试验,研究了冻结过程水分迁移规律、冻胀量变化规律和不同高度温度变化规律。理论分析内容:采用微元体分析方法建立了温度场控制微分方程和渗流场控制微分方程以及二者耦合联系方程,为数值计算提供理论基础。现场实测内容:对太原地铁2号线学府街站-长风街站联络通道冻结法施工过程进行去回路盐水温度监测、不同位置温度监测、泄压孔监测并对监测数据进行了研究,分析了实际冻结效果。数值计算内容:建立了和土柱冻结试验相同工况的数值模型并进行计算,将计算结果与试验结果进行对比分析,验证了流热耦合理论和数值模拟方法的正确性与可靠度。建立了多个二维流热耦合数值模型,对以下内容进行了研究。（1）研究了渗流场和温度场的耦合影响规律,得到了不同渗流速度对温度场的影响规律以及温度场与相变对渗流场的影响规律;（2）研究了不同冻结管布置形式下冻结孔间距和冻结管排数对冻结效果的影响规律,该研究结果为渗流作用下冻结法施工地铁联络通道时不同位置冻结管的布置形式提出施工建议,进而减小施工成本。建立了三维流热耦合数值模型,研究了实际冻结施工工况下积极冻结45d后的冻结效果。分析内容如下:（1）对比分析了两个测温点数值计算结果和现场实测温度结果,二者变化趋势基本一致,得到了数值模拟结果具有一定可靠度的结论;（2）截取了联络通道轴线方向和垂直轴线方向的两个纵剖面温度场云图,分析了冻结过程两个剖面温度场发展情况,进而判断了冻结壁发展情况;（3）分析了数值计算中积极冻结45 d完成后冻土的发展情况及不同区域渗流方向与速度;（4）通过提取不同截面和监测路径的计算结果,分析了冻结过程各监测路径的温度变化规律、冰体积含量变化规律以及渗流速度变化规律,总结了各监测路径积极冻结完成后通道不同方向冻结土体厚度发育情况。综上所述,土工试验和理论分析为数值计算奠定了研究基础;通过计算多个数值模型得到了流热耦合变化规律和联络通道冻结施工时不同位置冻结管的设计方法,验证了太原地铁联络通道实际冻结施工设计的合理性。本研究结果为类似地层冻结工程提供冻结施工设计参考。