工程屏障封闭污染源是目前环境岩土治理的常用手段，利用屏障的低渗透性阻断污染迁移途经，使污染源与四周环境隔离，从而为后期开挖换土、原位修复等治理工程争取到时间。本文以重金属锌为污染元素，改变冻结温度、初始含水率、污染液浓度、试验时间、地下水流速等影响因素，研究Zn2+在冻土屏障中的穿透情况，并研究污染物在冻结锋面处的聚集效应，最后选取实际场地进行数值模拟，综合评价冻土屏障的阻污性能。主要研究成果包括：
　　(1)通过资料整理以及预试验明确人工冻土的防渗性、工程特性以及冻结锋面污染聚集效应。饱和冻土渗透系数低于1.0*10-7cm/s，满足防渗屏障的要求；人工冻土单轴抗压强度达到7MPa，接近一般建筑材料的标准值，可用于地下临时工程建设；冻结锋面对污染物具有聚集效应。
　　(2)冻结温度对冻土屏障的稳定性有一定影响，当冻结温度达-15℃时，冻结屏障污染阻隔率达到较优状态，且延长试验时间至360h，增大污染液浓度为5000mg/L，重金属Zn2+没有穿透饱和冻土屏障，说明人工冻土在一定条件下阻隔地下水污染物迁移具有稳定性。
　　(3)初始含水率对冻土屏障的阻污效果影响较大。孔隙水转化为冰与土骨架胶结，不仅不再具备流动性，同时将土体孔隙封闭，阻断污染物迁移通道。但土柱孔隙水体积未能达到孔隙空间的90%时，土壤冻结后仍存在未被充填的孔隙空间，导致屏障阻污效果不理想。
　　(4)为确定冻土屏障在动态地下水中的阻污效果，基于自然扩散试验调节为渗流环境，结果表明：饱和冻土屏障能够在小于0.1m/s的流速环境中保持阻污性能，抵抗地下水侵蚀作用。
　　(5)污染物在冻结锋面处会出现聚集效应。冻土中温度梯度和结晶力是污染物迁移的两大作用力，并且作用力所在位置不同、反向相反，使得两端污染物向中间冻结锋面处迁移，从而出现污染聚集现象。但初始含水率较低的冻土中无明显污染聚集现象，只有接近饱和的冻土才能够产生污染聚集效应。
　　(6)通过构建冻土屏障阻隔地下水污染迁移工程的数值模拟，发现地下水流速越大、冻结管间距越大冻土屏障圈闭所需时间越长，直接影响工程开展的时效性，但同时显示合理布设条件下冻土屏障能够有效圈闭污染源，是较好的临时屏障。
　　通过一系列实验和模拟表明，冻土具有低渗透性、高强度、无二次污染、形状可控制、耐腐蚀、材料易得等特性，对地下水重金属污染迁移具有较好的阻隔效果，因而考虑将人工冻土作为地下工程的新型垂直屏障。