本发明涉及一种寒区竖井的防冻胀系统及其施工方法，防冻胀系统包括设置于围岩内的竖井，还包括隔离墙；所述隔离墙沿所述竖井外壁的外部环向围设；所述隔离墙与所述竖井之间设置有若干个间隔分散的注液孔，所述注液孔的底部设置有水泥浆层；所述注液孔内注有溶剂，所述溶剂用于降低水的冰点；所述溶剂在所述注液孔内向外扩散填充所述隔离墙与所述竖井外壁之间区域，形成一道连续的溶剂帷幕，所述溶剂帷幕的两侧分别与所述隔离墙、所述竖井的外壁接触；所述隔离墙用于阻挡外部环境的水分稀释溶剂或溶剂的进一步扩散。该防冻胀系统结构简单，使用便捷，耗能低，防冻胀效果好，且一次性修建后可常年使用，具有良好的经济性和使用价值。