桩埋管参数对渗流下能量桩热-力耦合特性的影响

• 作者: 杨卫波 张来军 汪峰
• 来源期刊: 水文地质工程地质
• 关键词: 能量桩 地下水渗流 桩埋管参数 热-力耦合 数值模拟
• 年，卷（期）: 2022,（5）
• 所属期刊栏目: 生态地质与环境地质
• 页码范围: 176-185
• 页数: 9页
• 分类号: TU832,TV139.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202108036

摘要

为获得地下水渗流作用下桩埋管参数对能量桩热-力耦合特性的影响，建立了不同埋管参数的能量桩数值模型，分析了桩埋管数量、埋管布置形式、埋管管径对单位桩深换热量、日换热量、桩截面平均温升、桩身位移增量及桩身附加温度荷载的影响。结果表明：增加埋管数量可以增大能量桩换热量，但也会加剧桩内不同埋管间的热干扰，导致换热性能下降及桩身位移和附加温度荷载的增加；渗流下桩埋管的布置形式对其换热性能有显著影响，而对桩的力学特性影响较小，且渗流速度越大，2种布置形式对应的能量桩换热量差异逐渐增加，桩顶位移增量与桩身附加温度荷载逐渐减少；增加埋管管径可以提高能量桩的换热量，但也会加大桩身和桩周土壤温升，导致桩身位移和附加温度荷载增大。研究结论对于渗流作用下能量桩的优化设计与高效运行具有一定的指导意义。