清华大学学报(自然科学版)

作者：孙兆辉, 刘建坤, 陈浩华, 游田

单位：1. 中山大学 土木工程学院, 珠海 519082;<br>2. 南方海洋科学与工程广东实验室, 珠海 519082

关键词：多年冻土区,太阳能制冷技术,桩基础,地温,制冷效果

基金：国家自然科学基金面上项目（42171130）；国家自然科学基金重点项目（41731281）

桩基是多年冻土区最为常见的基础形式之一， 降低桩基工程热扰动和提高桩基长期稳定性是冻土工程研究的重点。该文将太阳能制冷技术引入多年冻土区桩基工程， 并开展主动冷却桩基现场试验与数值模拟研究。试验结果表明：温控桩壁的制冷温度可降至负温以下， 运行3、10和30 d的制冷半径分别达到0.65、1.24和1.5 m以上； 通过理论分析与数值反演估算温控桩的有效制冷功率约180 W， 制冷因数为0.9。模拟结果表明：制冷时长越大， 桩壁温度振幅越大， 稳定温度越低； 制冷时长6、9和12 h/d所对应的桩壁温度分别可降至-2.39、-3.48和-4.45℃； 10 a后的影响半径分别超出6.68、8.34和9.46 m； 温控桩服役10 a后停止运行， 桩周冻土仍可以在2~4 a内处于低温稳定状态。

来源：2024年第5期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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