现阶段人工冻结技术已广泛应用于煤矿、地铁联络通道等地下工程中。虽然冻结法施工具有良好的隔水性及较高的强度,但在冻结法施工中要严格控制冻结强度,以防在冻结法施工中由于某些点的冻结强度未达到设计要求而形成涌水等工程事故的发生,因此冻结法施工的关键在于控制冻结帷幕的强度。当人工冻结技术应用于地下工程时,土体的冻结温度是直观评判冻结强度的重要指标,通过冻结过程中温度的变化,从而控制整个冻结施工过程。纵观冻结温度场的相关文献发现,大量学者对冻结壁温度场的研究集中于通过数值分析的方法,对温度场的计算模型进行推导简化,但是,现有的研究成果缺乏对管径、管间距等人为可控因素的统一量化标准,没有能指导冻结施工的普适性结论。为提高基坑冻土帷幕的成墙效率,寻找冻结法施工中温度场的变化规律,指导冻结施工获取最佳冻结强度,本文以上海地铁四号线修复项目的冻结设计为背景,基于传热学和工程流体力学对冻土温度场的影响因素进行试验分析,通过有限元ANSYS热力学模块提出稳态和瞬态相结合的温度场计算模型,通过室内试验及有限元软件ANSYS着重对影响冻土温度场的人为可调控因素进行对比分析,对冻结管的材质及结构提出来优化方案,同时得出冻结管间距是影响冻结效果的主要因素,最优冻结管间距为500mm。研究结果可降低地铁修复工程的成本,极大提高工作效率,并可为冻结设计施工规范提供补充指导,通过控制设计施工中的人为可调控因素,可大幅提高冻土挡墙的成墙效率,为冻结法温度场演化机理的研究提供有力参考,可有效保证冻结法施工工程中的安全性。