能量桩是一种由地源热泵技术与桩基埋管换热器结合组成的经济高效节能减排技术,近年来在我国建筑工程领域已逐步推广应用,但是其理论研究明显落后于实践,能量桩技术方面也有待更多的创新和发展,开展本课题研究具有重要的理论意义和工程实用价值。本项目拟通过技术研发、试验研究和理论分析等方法,研发一种全新的PCC能量桩技术,建立PCC能量桩技术的结构形式、导热材料、制作工艺以及质量检测方法等成套技术方案;基于大比尺土工模型试验、离心机模型试验以及数值分析方法,分析能量传递过程中PCC能量桩的温度场与应力场的分布规律,建立PCC能量桩的能量传递理论模型及计算方法;基于荷载传递法和剪切位移法等桩-土相互作用理论,建立考虑冷、热能量传递及土体温度场影响的新型PCC能量桩承载力计算方法。研究成果将丰富并创新能量桩设计与计算理论,对指导节能减排新型能量桩技术的应用和发展具有重要的科学意义。