本书主要借鉴国内外最新冻融动态响应相似模型实验方法，以及防冻融保温防护技术的基础上，建立大型室内物理模型试验装置，开展冻融环境演化的动态响应桩土非线性作用特征与规律的深入研究，提出桩土冻融协调相互响应的算法；实验对比保温材料对桩土防冻融的效果影响，揭示越冬基坑桩锚支护结构破坏机理及冻融力、冻融量的对应关系；通过挖掘基坑工程现场监测海量数据，建立智能萤火虫、遗传冻融环境演化特征的寻优算法，验证预测关键技术响应参数，评估基坑侧壁保温措施方案――岩棉保温和阻燃草帘等的保温措施；借助大型有限元THM温度-渗流-应力耦合数值模拟技术，开展基坑桩锚支护结构施工过程中的孔隙水压力与应力HM渗流-应力耦合分析，深入进行越冬基坑桩锚支护结构降温冻融与渗流应力THM温度-渗流-应力全耦合分析，揭示越冬并紧邻地铁隧道的深基坑采取双排桩侧壁支护、坑底预留土台+斜撑、地下室结构+素混凝土填充支撑层构建的主动安全防护体系；针对越冬基坑桩锚支护结构冻土压力随位移量增大呈指数衰减特征，在现场实体工程的试验对比验证基础上，有效地控制深基坑侧壁实施保温防冻融危害。研究成果对填补行业相关关键技术空白，促进交通行业科技进步和满足工程实际需求具有重大理论意义与实际应用价值。