ABSTRACT

G r o u n d f r e e z i n g i n v o l v e s t h e a r t i f i c i a l l o w e r i n g o f g r o u n d t e m p e r a t u r e s s o t h a t p o r e w a t e r i s c o n v e r t e d i n t o i c e , t h e r e b y r e d u c i n g t h e p e r - m e a b i l i t y a n d i n c r e a s i n g t h e s t r e n g t h o f t h e g r o u n d s o t r e a t e d . I n t h i s w a y a n i c e w a l l c a n b e f o r m e d a r o u n d a n e x c a v a t i o n u n t i l a p e r m a n e n t s t r u c t u r e h a s b e e n c o n s t r u c t e d . F r o z e n w a l l s a r e f r e q u e n t l y u s e d i n s h a f t s i n k i n g ( A u l d , 1 9 8 5 , K l e i n , 1 9 8 9 ) a n d t o a l e s s e r e x t e n t i n t u n n e l c o n s t r u c t i o n ( H a r r i s , 1 9 8 9 ; F l o e s s et al, 1 9 8 9 ) . T h e d e s i g n o f a f r o z e n w a l l i s b a s i c a l l y a p r o b l e m i n h e a t t r a n s f e r a n d , i n t h e a b s e n c e o f m o v i n g g r o u n d w a t e r , t r a n s f e r i n t h e g r o u n d i s b y c o n d u c t i o n . T h e t h e r m a l c o n d u c t i v i t y ( F i g u r e 3 . 1 ) a n d t h e h e a t c a p a c i t y o f t h e g r o u n d g o v e r n s t h e r a t e a t w h i c h f r e e z i n g p r o c e e d s . F o r t u n a t e l y t h e v a l u e s o f t h e r m a l c o n d u c t i v i t y f o r a l l t y p e s o f f r o z e n s o i l f a l l w i t h i n q u i t e n a r r o w l i m i t s . T h i s i s o n e o f t h e r e a s o n s w h y a r t i f i c i a l g r o u n d f r e e z i n g i s a v e r s a t i l e t e c h n i q u e , b e i n g a b l e t o d e a l e f f e c t i v e l y w i t h a g r e a t v a r i e t y o f s o i l t y p e s ( J o n e s , 1 9 8 1 ) .