浅层地能开采中土体的热湿迁移机制及力学性状研究综述与展望.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2013／21(2)一0222—06浅层地能开采中土体的热湿迁移机制及力学性状研究综述与展望术赵艳林①②曾召田①②吕海波①②葛若东②(①广西岩土力学与工程重点实验室桂林理工大学桂林541004)(②广西大学土木建筑工程学院防灾减灾研究所南宁530004)摘要浅层地能的开采是与岩土介质相关的能量交换过程。本文从岩土工程应用的角度，简述了浅层地能开采中与岩土体相关问题的国内外研究现状，指出了目前存在的问题并进行了分析和展望；

2、在此基础上，凝练出了3个主要的科学问题，即换热过程岩土体热湿迁移机理、岩土层地质构造对热交换的影响以及热交换对岩土力学性质的影响，并对它们的具体研究内容进行了详细的分析。论文的分析成果对于掌握浅层地能开采对土体力学性状的影响，合理开发利用浅层地能，实现能源的可持续发展具有重要的理论和现实意义。关键词浅层地能热湿迁移力学性状岩土介质中图分类号：TU443文献标识码：AREVIEWANDPRoSPECToFHEATANDMoISTUREMIGRATIoNMECHANISMANDMECHANICALBEHAVI

3、oRoFSoILINSHALLoWGEoTHERMALENERGYEXPLoITATIoNZHAOYanlin①②ZENGZha0tian~Lt0Haib0①②GERuodang~(①GuangxiKeyLaboratoryofGeomechanicsandGeotechnicalEngineering，GuilinUniversityofTechnology，Guilin541004)(~ResearchInstituteofPreventingandMitigatingDisasters，Colleg

4、eofCivilEngineering，GuangxiUniversity，Nanning530004)AbstractTheexploitationofshallowgeothermalenergyistheenergyexchangeprocessrelatingtothegeotechnicalmedium．Intheviewofgeotechniealengineeringapplication，thispaperbrieflyelaboratesthepresentdomesticandinte

5、rnationalresearchaboutgeotechnical-relatedissuesduringshallowgeothermalenergyexploitation．Itpointsouttheexistingproblemsandthedevelopmentorientation．Furthermore，itpresentsthreekeyscientificissues．Theyareheatandmoisturemigrationmechanismofsoilinheattransfe

6、rprocess，effectofgeologicalstructureonheattransferandeffectofheattransferonmechanicalpropertiesofsoil．Thepaperalsoanalyzestheirdetailedresearchcontents．Itpointsoutthegreattheoreticalandpracticalsignificanceforunderstandingeffectofshallowgeothermalenergyex

7、ploitationonmechanicalbehavior，rationaldevelopmentandutilizationofshallowgeothermalenergy，andtheenergysustainabledevelopment．KeywordsShallowgeothermalenergy，Heatandmoisturemigration，Mechanicalbehavior，Geotechnicalmedium$收稿日期：2012—03—20；收到修改稿日期：2012—07—15．

8、基金项目：973前期研究专项(2010CB434810)，国家自然科学基金(51169005)和广西自然科学基金(2010GXNSFD013012)第一作者简介：赵艳林，主要从事特殊性岩土工程特性、结构分析理论与方法研究．Email：zhaoyanlin@glite．edu．cn21(2)赵艳林等：浅层地能开采中土体的热湿迁移机制及力学性状研究综述与展望周围土体的过分简化会带来计算上的较大误差，一1引言些研究者对换热模型进行了