该文系统分析了国内外冻胀融沉的研究成果,提出了人工冻结土体冻胀融沉的特殊性.利用自制的人工冻土冻融试验装置进行模拟试验,完成了开敞与封闭系统下人工冻土的冻结和融化过程模拟,获得了人工冻结土体的温度场、位移场、及应力场变化规律;在总结国内外学者理论研究成果的基础上,建立了人工冻结土体冻结温度场、水分场、应力场及位移场的耦合数学模型,揭示了温度、水分、应力、位移相互作用的基本规律及其对冻胀融沉的影响;利用有限元方法进行了耦合场的分析,获得的冻胀融沉规律及其对冻胀融沉的影响;利用有限元方法进行了耦合场的分析,获得了冻胀融沉规律和实际结果具有完全相同的规律,证明了分析方法的正确性.研究结果可以为利用人工冻结加固地层法,在建、构筑物下施工土工工程,如建造地铁、隧道、加固土体和维护边坡等提供理论依据.