热交换桩技术是与桩基工程协同施工的、新的建筑节能技术。在长期热循环作用下，桩土力学特性、界面荷载传递及作用机理等是亟待解决的关键科学问题。为此，本项目采用室内试验、模型试验、理论建模和数值模拟相结合的方法，首先对桩周土开展热排水三轴剪切试验、热固结试验，定量地揭示温度对土的强度、固结和应变累积特性的影响，判定土的热硬化或软化规律；其次采用模型试验方法，开展不同温度增量及循环加热/卸热作用下的桩基静载荷试验及测试，揭示热交换桩的长期热循环作用机理；在此基础上，建立桩土界面剪应力-位移模型及桩土系统数值模型，将计算结果与模型试验结果相互验证，评价长期热循环效应对桩基承载力的影响，进而优化热交换桩的设计计算，提出相应的技术措施。本项目一方面旨在揭示复杂环境条件对热交换桩基础工程特性的影响，促进学科交叉，另一方面为热交换桩基础的优化设计提供必要的科学依据和技术支撑。
