地热能源桩是一种既能承受建筑荷载又能进行热交换的新型桩,本文主要是针对宁波地区软土的热物性和热固结特性开展研究,为地热能源桩在宁波地区的运用提供理论依据。选取宁波三个典型区域作为土质调查和取样的地点,采用瞬态平面热源法进行土壤热物性的测试,从宏观因素和微观因素两个方面来分析影响土壤热物性的主要因素。运用常见的几种传热模型对宁波软土的导热系数估算误差进行了对比分析。热固结设备采用的是自行研制的水浴温控一维固结仪,在不同温度梯度下进行饱和一维固结试验。通过以上研究分析,主要得出如下结论:(1)试验中发现宁波软土原状土导热系数受不同的土质土层影响较大,同一土层,随取土深度的增加导热系数成略微增加的趋势。从重塑土样的测试结果来看,当土壤含水率一定时,导热系数随干密度呈线性增长;不同含水率下,导热系数随干密度增长的幅度不同。土壤的导热系数是随饱和度的增加而增加;饱和度较小时增加的速率快,随饱和度的增加速率逐渐变缓。(2)蓄热系数在含水率较小时随干密度的增加而增加,在含水率达到一定值,蓄热系数开始随着干密度的增加而减小,土质不同蓄热系数随干密度的变化幅度不同,而热扩散系数与土壤的密度和含水率并没有明显的关系。(3)导热系数一定程度上受土壤石英含量的影响,但并不一定是随石英含量的增加而增加,应综合考虑其他矿物。影响土壤导热系数的微观结构构造因素中,影响最大的为颗粒级配,孔隙率、颗粒形貌、颗粒与颗粒之间的接触形式也会对导热系数产生影响。(4)在经验模型中建议采用Campbell模型进行宁波粉质粘土导热系数的估算,在半理论模型中,Johansen模型的导热系数估算的误差较小。(5)土壤的含水率越高对温度的敏感程度越高;温度升高使得压缩系数变小;e-p曲线也受温度的影响,温度的升高使得土体的孔隙比的变化量减少;含水率和温度越高,热固结过程中的沉降量就越小。