PDF《双U型桩基埋管换热器原位试验及理论适用性分析》

8 3kW, 总热负荷为21

8 1kW;

选用2台高温地 源热泵机组, 制冷剂为 R

1 3

4 a . 地埋换热器系统采用桩基埋管与钻孔埋管相结 合的复合埋管方式, 其中地埋管井数量为3

6 0口, 地 埋管换热器采用 d e

2 5的并联双 U 型管, 竖直钻孔 埋管方式, 钻孔管径为130mm, 钻孔有效深度为100m, 埋管间距4m*4m.桩基埋管换热器数量 为2

1 0口, 桩基均采用钻孔灌注桩, 桩径6

0 0 mm, 桩基埋管采用3 U d e

2 5或双 U d e

2 5型管.为了保证 水力平衡, 对钻孔埋管设置2组集分水器, 对桩基埋 管设置一组集分水器. 1.

2 场区工程地质条件 场地岩土层构成及特征如下. (

1 ) 杂填土( Qm l

4 ) 杂色, 稍密, 以建筑垃圾和粉 质黏土为主, 含有少量碎石块, 偶见大石块. (

2 ) 粉质黏土( Q a l +p l

4 ) 褐黄色, 软塑-可塑, 含 有少量铁锰质氧化物, 偶见小姜石, 刀切面稍具光 泽, 无摇震反应, 干强度中等, 韧性中等. (

3 ) 粉质黏土( Q a l +p l

3 ) 棕黄色, 可塑-硬塑, 含第5期 汪大华等: 双U型桩基埋管换热器原位试验及理论适用性分析 有少量铁锰质氧化物及钙质结核, 刀切面稍具光泽, 无摇震反应, 干强度中等, 韧性中等. (

4 ) 泥质粉砂岩(K2) 紫红色, 强风化, 较破碎, 泥质砂状结构, 块状构造, 主要矿物成分为石英、 长石, 含有少量云母碎片, 岩心呈短柱状夹碎块状, 手掰成碎块状, 岩心采取率6 0%~8 0%. (

5 ) 泥质粉砂岩(K2) 紫红色, 中风化, 较完整, 泥质砂状结构, 块状构造, 主要矿物成分为石英、 长石, 含有少量云母碎片, 岩心呈长柱状夹短柱状, 锤击成块状, 岩心采取率7 5%~9 5%. 拟建场地地下水为赋存于填土中的上层滞水和 黏性土层中的少量孔隙水.上层滞水水量较大, 地 下水补给来源主要为大气降水、 地表水, 以蒸发及入 渗形式排泄;

黏性土层中的孔隙水, 主要分布在黏性 土层中和该层与泥质砂岩接触带中, 以点状、 片状分 布, 水量不大. 能源桩测试点地质剖面图详见图1. 1.

3 试验方案 现场测试对能源桩双 U 型埋管换热器分别进 行TRT测试和 T P T 测试, 在测试过程中进行应力 应变和温度监测. 双U型能源测试桩选择四桩承台( 其中同侧的 Qm l

4 . 杂填土;

Q a l +p l

4 . 粉质黏土;

Q a l +p l

3 . 粉质黏土;

N 为标贯下落次数 图1 信息大厦能源桩测试位置地质剖面图 F i g.

1 G e o l o g i c a lp r o f i l eo f I n f o r m a t i o nB u i l d i n ge n e r g yp i l et e s t l o c a t i o n 两根桩为能源桩, 分别定义为1# 桩和2# 桩) 为试验 对象, 能源桩采用双 U 型串联埋管, 沿钢筋笼内侧 绑扎 D e

2 5 HD P E换热管, 开展桩基埋管换热性能和 结构响应测试.试验的两根能源桩直径

6 0

0 mm, 桩长1 8. 5m, 试验桩之间的间距为1.

8 m.在两根 试验桩的最外侧且靠近另外一根桩部位布设一组共 4个BGK

4 2

0 0型振弦式应变传感器( 可同时测试温 度) , 传感器距离桩顶的距离分别为3. 0, 8. 0,

1 3. 0,

1 8. 0m.在两根桩的中间部位布设一组温 度传感 器, 温度传感器共布设4个, 距离地面( 与桩顶同一 平面) 的距离分别为3. 0, 8. 0,

1 3. 0,

1 8. 0m.位于桩 体里的传感器通过焊接的方式固定在钢筋笼上, 然 后浇筑混凝土;

非桩体上的传感器均采用钻孔埋设, 如图2所示.

2 能源桩传热模型 2.