地下轨道交通是缓解城市地上交通拥挤、促进国民经济发展、构建健康绿色和谐城市的关键核心基础设施，其技术安全及质量控制是决定城市建设效率、成本和可用性的核心因素。软土地区几乎所有的地下轨道交通隧道旁通道或地下泵房、盾构隧道进出洞、越江或跨海隧道的施工甚至地下工程事故的应急抢修等，都离不开冻结法的应用以确保施工安全，而周围人工冻融软土的融沉及其长期动力变形沉降问题，给后期整个地下轨道交通的安全运营及周围地面沉降带来隐患。聚焦这一重大工程建设需求，在国家自然科学基金和上海长江隧道冻结工程关键技术研究等项目的持续资助下，结合“产学研用”模式，通过十多年的系统研究，突破了传统变形基础理论带来的系列瓶颈问题，创建了具有自主知识产权的人工冻融软土全过程（建设期+运营期）变形沉降控制新理论及监测技术新体系，实现了人工冻融软土全过程变形沉降“预测准、控制准、保长期”的目标，取得了以下重要创新成果：(1)建立了符合人工冻融软土融沉特征的变形基础理论体系。将融沉理论融合到大厚度软土的固结变形中，首次建立以融沉运移特征为固结边界条件的融沉大变形固结理论模型，提出了以模型试验确认融沉边界运移速率的处理方法，构建了更符合工程实际融沉变形特征的基础理论新体系。(2)提出了不同融沉模式下分区分时段融沉控制方法，优化现场监测。以冻结过程中隧道周围土体冻结锋面运移、水分重分布而导致融化时的不均匀沉降分布为指导，提出分区融沉控制；以隧道周围人工冻融软土在施工后期、地下轨道交通运营期不同应力路径下的融沉变形为依据，采取分时段控沉。研究打破了我国靠后期笼统注浆的监测方式，为人工冻融软土的融沉变形提供精确的可控方法，保障整个地下轨道交通系统的安全。(3)首创了以冻融软土结构特征参数为标准的融沉处理新理念，即通过人工冻融软土宏微观力学行为的联系，根据孔隙结构特征参数对融沉进行精准控制。通过现场较易获取的温度场定位渗透系数较大区段进行防渗处理，以遏制融沉变形的扩展，使融沉处理更具针对性且时效性好。(4)通过室内试验建立了基于人工冻融软土基本物理力学指标和动荷载参数的动力变形预测方法。结合施工期的融沉及运营期的长期动力变形沉降监测数据，建立冻结土层周围地下轨道交通全寿命周期安全与风险控制方法技术。本项目是课题组10多年的研究积累，授权专利44项（发明专利15项，实用新型专利 29项），登记软件5项，主编地方规范3部，行业标准2部，发表论文165篇，其中SCI/EI收录84篇，出版专著4部（中英文各2部）。研究成果应用到地铁隧道各旁通道或地下泵房、盾构隧道进出洞、越江或跨海隧道甚至地下工程事故的应急抢修中，成功优化冻结施工及后期地下轨道交通安全运营监测、控制及维护，近三年新增产值和技术效益达4亿元，经济、社会和环境效益显著。项目无论是从理论体系，到技术应用，均体现了研究成果已达到国际领先水平。具有重要的工程实际价值和广阔的推广应用前景。