对于深厚冲积层的人工冻结法凿井施工,其安全性大部分决定于冻结壁的强度稳定性。因此,冻结壁的稳定性研究对工程的成功进展与经济效益具有十分重要的意义。近年来,研究者们提出了多种对于冻结壁在井壁砌筑前后的稳定性分析模型,大部分研究的即为冻结壁与井壁之间的相互作用关系,很少考虑到两者之间泡沫板的因素。泡沫板作为独立结构存在于冻结壁与井壁之间,其显著的改变了在混凝土井壁浇筑初期外壁与冻结壁之间的共同作用关系,改变了冻结压力的初期增长速率。本文基于对淮南顾北矿副井第一水平埋深处黏土层的研究,结合室内科学试验,理论计算推导,现场实时监测的方法,研究分析了井壁的受力特征及冻结壁、井壁、泡沫板的共同作用关系。室内试验主要针对冻土及泡沫板的物理力学性质进行分析,试验结果表明,冻结黏土的抗压强度、弹性模量、泊松比与温度呈线性变化的关系,并根据其蠕变试验参数得出本文需要的蠕变回归方程。聚苯乙烯泡沫板的试验包括单轴压缩试验及单轴蠕变试验,结果表明,泡沫板的压缩分为三个阶段,即直线变形阶段、曲线变形阶段和刚性阶段。泡沫板的三个不同阶段对于冻结壁的分析有着不同的作用。理论分析是基于冻结壁的黏弹塑性特征,采用西元流变模型进行研究,针对泡沫板的三个不同压缩阶段,推导建立出其冻结壁的冻结压力的计算公式。现场监测针对冻结压力、环向及竖向受力钢筋进行监测,得出其受力随着时间的变化规律。分析结果表明,对于稳定蠕变冻结壁,泡沫板的存在不仅降低了外壁的冻结压力,而且减小了冻结压力的增长速率,起到缓冲作用。本文针对于井壁、泡沫板及冻结壁的相互作用机理推导得出冻结压力的计算公式及其共同作用规律,对于外层井壁设计及冻结压力的增长规律和计算方法提供参考。