热交换桩在能源危机这一大背景下应运而生，它作为一种新型节能技术，将环保、节能的概念融入到桩基工程中，其经济、环境和社会效益是巨大的。虽然热交换桩的应用已经很广泛，对于热交换桩的传热性能，国内外有很多学者对此做了研究，但是目前较少有针对其桩土力学特性方面的研究。并且，为数不多的国内外学者，对热交换桩的研究停留在现场试验、模型试验与数值分析。现场试验周期长、耗资大，模型试验与数值分析又不能准确描述热交换桩的热力学特性，因此有必要对热交换桩的桩–土界面荷载传递机理进行深入研究，从而清楚温度对其热力学特性的影响机理。本文主要从以下几个方面展开研究：
　　(1)考虑热交换桩桩–土界面法向温度应力增量对初始剪切刚度的影响，对传统桩–土界面荷载传递双曲线模型进行修正，并通过合理假设桩身及桩周土体中的温度场分布，计算得到桩–土界面法向温度应力增量，建立考虑温度影响的桩–土界面荷载传递模型。
　　(2)同时开展不同温度下热交换桩的室内模型试验(其中桩周土体选用宁波地区的典型软黏土)，结果表明：温度的增加会使热交换桩单桩的承载力提高；桩周土体在温度场作用下，先会发生膨胀，表现为土体的隆起，并且产生热固结现象，其最终表现为不可逆的沉降，导致热交换桩桩身上半段出现负摩阻力。
　　(3)将试验结果与所建立模型的计算结果进行对比，发现桩周土体温度、Q-s曲线、桩周土体超孔压变化规律的计算结果与实测值较为一致，验证了热交换桩桩–土界面荷载传递模型的合理性；在此基础上，分析了热交换桩桩侧摩阻力分布随时间的变化特点。
　　(4)基于以上的研究内容，总结了几个典型的桩–土界面模型，深入分析了热交换桩的桩–土界面特点，提出了能反应热交换桩桩–土界面循环剪切这一特性的模型，并取室内模型试验的相关物性参数进行计算，分析了不同深度处桩–土界面相对位移随时间的发展及其相应的桩侧摩阻力的变化过程，即桩–土界面的循环剪切过程，同时求出中性点的相应位置及其随时间变化的发展规律。