重庆市土木建筑学会

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双U型埋管能源桩桩周岩土体温度场分布特征试验研究

关键词:能源桩;双U型埋管;温度场;分布特征

基金项目:国家自然科学基金(41502238)。

作者单位

赵海丰长江勘测规划设计研究有限责任公司, 武汉 430010;中国地质大学(武汉)工程学院, 武汉 430074

唐荣彬武汉科技大学 资源与环境工程学院, 武汉 430080

桂树强长江勘测规划设计研究有限责任公司, 武汉 430010

骆进中国地质大学(武汉)工程学院, 武汉 430074

贾甲中国地质大学(武汉)工程学院, 武汉 430074

摘要

以信阳地区两根相邻的双U型埋管能源桩为研究对象,通过较长时间的TRT增温测试地温恢复TPT制冷测试模拟了能源桩的间歇性运行状态,在能源桩桩壁和岩土体中埋设传感器实测获得了能源桩运行过程中的桩周岩土体温度场分布。研究成果显示,能源桩运行过程中的传热表现为三维传热特征,桩端岩土体的温度变化滞后于桩体中间区域岩土体,建议能源桩设计时在桩端部位适当增加埋管量,以提高能源桩的换热效率;测试结果显示在经过172 h的TRT测试并进行约25 d的地温恢复后,桩周岩土体温度整体升高了约1℃,验证了岩土体温度扩散的缓慢性及其具有良好的热储性,同时也预示了地源热泵运行过程中存在冷热失衡的可能性。

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