水是我们生活中不可或缺的，地球表面70%都被水覆盖着，同时，地壳内部还蕴藏着丰富的地下水。可要在地下工程施工中碰到了水，那它就成了我们的敌人了。要制服水，最直接而有效的方法就是把含水的地层冷冻起来。
冻土是指0摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。19世纪初叶，在西伯利亚，人们在寻找和开掘金矿的过程中，利用寒冷的冬季挖矿井。这是人们把天然的冷冻用在矿井工程中的先例，它是受大自然限制的。但不管怎么说，这毕竟是人类在工程施工中利用冷冻迈出的第一步。
有了天然冷冻的启示，人们开始想：能不能用人工的方法把地层冻起来呢？电的发明使大规模冷冻成为可能，因为只有巨大的能量才能将地层冻起来，随着电动机、制冷机等一系列动力设备的出现，人工冷冻已不再是梦想了。