●序
前言
第一章緒論
第一節地表淺層地熱能及其開發
第二節能源地下結構概念
第三節能源地下結構類型
一、能源樁
二、能源連續牆
三、能源隧道
第二章能源地下結構的地質勘察和熱物性測試
第一節淺層地溫分布規律
一、變溫帶
二、常溫帶
三、增溫帶
第二節能源地下結構的地質勘察
一、地質勘察要求
二、地質勘察方法
第三節岩土熱物性測試的原理和方法
一、岩土體熱物性參數
二、導熱繫數和熱擴散率的現場測試原理
三、單位孔深換熱量的現場測試原理
四、岩土體熱物性的現場測試儀器和方法
五、岩土比熱容測試原理和方法
第四節工程實例
一、岩土層的岩性及結構
二、地下水水質
三、地下水水溫、水位、流速及流向
四、岩土層原始地溫測試及恆溫層的確定
五、單位孔深換熱量測試
六、岩土體的綜合導熱繫數
七、地溫恢復能力測試
第三章能源地下結構傳熱理論
第一節地下連續牆內埋管換熱器傳熱理論
一、地下連續牆內埋管換熱器周圍溫度場二維傳熱模型
二、地下連續牆內埋管換熱器內流體溫度場一維模型
三、影響地下連續牆內埋管換熱器換熱量的因素
第二節鑽孔灌注樁排樁內埋管換熱器流一熱耦合數值模型
一、流一熱耦合數值計算簡介
二、流一熱耦合控制方程
三、流一熱耦合數值幾何模型及邊界條件
四、影響鑽孔灌注樁內埋管換熱器換熱量的因素分析
第三節隧道結構內埋管換熱器傳熱理論
一、隧道結構內埋管換熱器傳熱模型
二、理論解與現場實測結果的對比驗證
三、影響隧道結構內埋管換熱器換熱量的因素
第四章能源地下結構設計計算方法
第一節地下連續牆內埋管換熱器設計計算方法
一、地下連續牆內埋管換熱器的負荷計算
二、地下連續牆內埋管換熱器的布置形式和參數計算
三、地下連續牆內埋管換熱器繫統的壓力損失計算
第二節鑽孔灌注樁排樁內埋管換熱器設計計算方法
第三節隧道結構內埋管換熱器設計計算方法
一、隧道供熱負荷計算
二、熱交換管布置形式優化
三、熱交換管埋設位置優化
第五章能源地下結構中的熱交換管與地下結構相互作用
第一節埋管對結構承載力的影響
一、地下連續牆內埋管對其承載力影響
二、隧道結構內埋管對其承載力的影響
第二節繫統正常運營時的溫度應力
一、溫度應力的基本概念
二、彈性溫度應力理論計算方法
三、繫統正常運行時溫度應力的數值模擬
第三節隧道襯砌變形和施工對熱交換管的影響
一、隧道初襯變形對熱交換管的影響
二、隧道二襯施工對熱交換管的影響
第四節繫統運行對周圍環境的影響
一、繫統長期運行時周圍土層的溫度分布特點
二、土層熱物性對溫度場的影響
第六章能源地下結構施工方法與質量控制技術
第一節管材材質及要求
第二節地下連續牆內埋管換熱器施工方法與質量控制
一、地下連續牆內埋管的構造設計
二、地下連續牆內埋管的關鍵施工方法
三、地下連續牆內埋管的施工質量控制措施
第三節樁基內埋管換熱器的施工方法與質量控制
一、樁基內埋熱交換管的構造設計
二、樁基內埋管的關鍵施工方法
三、樁基內埋管的施工質量控制措施
第四節隧道結構內埋管換熱器施工方法與質量控制
一、隧道結構內埋管的施工工藝
二、隧道結構內埋管的施工質量控制技術
三、隧道結構內埋管的熱交換管檢測
第七章能源地下結構實例
第一節上海自然博物館工程能源樁和能源地下連續牆
一、工程概況
二、灌注樁工程樁及地下連續牆內埋管布置
三、地下連續牆內埋管布置形式優化
四、地下連續牆內埋管換熱能力現場試驗
五、水泥水化熱對換熱能力的影響
第二節上海富士康總部大廈能源地下連續牆
一、工程概況
二、地下連續牆內埋管布置
三、地下連續牆牆體原始溫度測試
四、地下連續牆內埋管換熱能力現場測試
第三節內蒙古扎敦河隧道地源熱泵型防凍保暖能源隧道
一、工程實例
二、隧道襯砌結構內埋管布置
三、熱響應試驗
四、繫統運行效果測試
參考文獻
後記

本專著是作者研究團隊近5年內的近期新研究成果的總結。主要介紹了能源地下結構的概念、類型和工作原理；繫統論述了能源地下結構的傳熱理論、勘察和測試方法、設計計算方法、施工技術與質量控制技術、以及能源地下結構中的熱交換管與地下結構的熱學和力學相互作用，還給出了兩個城市地下工程和一個山嶺隧道工程中能源地下結構的應用實例。