随着中国新型城镇化进程不断加快,开发和利用城市地下空间的必要性逐渐凸显,地铁在该发展过程中有着不可或缺的作用。在地铁隧道修建过程中,盾构的安全始发与接收是工程成功之关键。目前盾构进出洞时水平冻结法得到了广泛的应用,并已有大量的学者对此进行了研究。但由于地质情况及场地的复杂性和特殊性,目前针对复杂场地条件下盾构水平冻结法冻结特性及对周围环境影响的研究还不系统。鉴于此,本论文依托郑州地铁17号线双鹤湖站南端头这种土体透水性强、盾构近距离下穿既有地下商场、冻结加固土体形状不规则、高地下水位的复杂环境下盾构接收水平冻结工程为背景,采用现场试验、数值模拟与理论分析相结合的方法,对冻结施工过程中的温度场、位移场进行分析与研究,揭示了复杂场地下地层温度场、地表变形、既有地下建筑物的变化规律,并给出该场地条件下冻结壁形成规律及水平冻结影响范围,最后提出变形综合控制措施。主要研究内容如下:（1）基于现场试验,对复杂场地中冻结、解冻温度场以及位移场进行了现场试验,并根据试验结果对其变化情况进行分析,揭示了水平冻结诱发所加固土体的温度变化、地表位移变化以及既有地下建筑物的冻胀融沉规律。（2）基于数值模拟,建立了考虑“环形”水平冻结区、冻结土体、既有近接建筑的整体分析模型,研究了冻结、解冻温度场变化规律以及冻结帷幕发展规律。并将冻结施工期间的冻结加固区、地表、既有地下商业街现场实测与数值模拟计算结果进行对比、验证,进一步揭示环形水平冻结加固引起冻结所加固土体的温度场变化与发展规律。同时,通过改变热物理参数,对冻结温度场进行参数控制分析;结果表明,导热系数越大,比热容越小,相变潜热越小,冻结降温越快,这为类似工程提供冻结优化设计依据。（3）建立了水平冻结加固由盾构隧道、既有地下商场、车站侧墙所围成的不规则岩土体冻胀整体分析数值模型,揭示了冻结期间冻结岩土加固体的位移场变化规律,并对冻结、盾构出洞施工对既有地下商场的影响进行了分析。同时,基于单圈多管冻胀变形模型,进一步从理论分析方面揭示地表位移变化规律,并指出冻胀竖向位移主要影响范围,为实际施工提供指导。（4）基于以上研究,针对该类复杂环境下的盾构出洞水平冻结法,提出变形综合控制措施。