個(gè)人情況介紹
劉人太,男,山東威海人,1984年7月出生,工學(xué)博士,教授(破格),博士生導(dǎo)師。2012年畢業(yè)于山東大學(xué)巖土中心,獲博士學(xué)位,留校任教。其中,2012-2015年,山東能源集團(tuán)有限公司博士后。主要從事地下工程不良地質(zhì)災(zāi)害控制、新型注漿材料研發(fā)等方面的科研工作。
近五年,獲得省部級(jí)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)4項(xiàng),三等獎(jiǎng)1項(xiàng),以第一作者或通訊作者發(fā)表EI論文22篇,SCI論文6篇,授權(quán)國家發(fā)明專利9項(xiàng),出版專著1部。主持國家自然科學(xué)基金2項(xiàng),國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子題1項(xiàng),省部級(jí)基金2項(xiàng)。作為負(fù)責(zé)人承擔(dān)山東能源集團(tuán)、青島地鐵、中鐵十九局、中鐵三局、中交三航局等單位橫向課題14項(xiàng)。
一、科研方向介紹:
1、揭示了動(dòng)水注漿封堵機(jī)理,發(fā)展和完善了注漿理論。以往對(duì)動(dòng)水注漿的理論研究忽略了注漿過程中漿液相變影響,不適用于速凝類注漿材料,而動(dòng)水注漿基本均采用速凝類漿液,導(dǎo)致理論遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離實(shí)際。針對(duì)此問題,建立了漿液粘度時(shí)變本構(gòu)模型,刻畫了漿液從“流體→塑性體”相變過程,推導(dǎo)了動(dòng)水注漿控制方程,系統(tǒng)揭示了動(dòng)水封堵機(jī)理,提出了動(dòng)水封堵判據(jù)。該理論研究的進(jìn)展,推動(dòng)了動(dòng)水注漿工程設(shè)計(jì)與施工由“盲目經(jīng)驗(yàn)”向“科學(xué)量化”的轉(zhuǎn)變。
2、建立了富水砂層定量化注漿理論與設(shè)計(jì)方法。以往的富水砂層注漿設(shè)計(jì)方法大多建立在滲透注漿理論基礎(chǔ)上,這與工程實(shí)際中砂層注漿形式以劈裂漿脈形式為主相矛盾,注漿加固效果往往達(dá)不到治理要求。為此,建立了基于砂層劈裂-壓密注漿模式的注漿擴(kuò)散過程步進(jìn)式算法,實(shí)現(xiàn)了注漿擴(kuò)散過程的完整描述,并提出了砂層注漿加固效果定量估算公式,在此基礎(chǔ)上創(chuàng)立了包含注漿模式判定、擴(kuò)散范圍及加固效果計(jì)算的砂層定量化注漿設(shè)計(jì)方法,為富水砂層穩(wěn)定性控制提供了有效的治理方法。
3、研發(fā)了系列新型注漿材料:水泥基動(dòng)水抗分散注漿材料,高壓大流量突涌水封堵材料等。研發(fā)的新型水泥基動(dòng)水抗分散注漿材料能夠較長(zhǎng)時(shí)間(30min)處于塑性形變狀態(tài),具有在高壓、大流量、強(qiáng)沖刷的地下水中不分散的特點(diǎn)。圍繞地下工程建設(shè)過程中遇到的巖溶突涌水災(zāi)害,研發(fā)了膨脹倍率高達(dá)150-300倍的高壓大流量突涌水封堵材料,該材料具有膨脹速率可調(diào),綠色無毒環(huán)保等特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了對(duì)突涌水災(zāi)害的高效治理。研發(fā)的系列新型材料在重慶輕軌,南京地鐵,青島地鐵,岑水高速,吉蓮高速等多個(gè)重難點(diǎn)工程中成功應(yīng)用。
4、研發(fā)了多種不良地質(zhì)災(zāi)害處置關(guān)鍵技術(shù)。針對(duì)富水砂層極易潰沙、塌方等問題,研發(fā)了“模袋樁”帷幕注漿技術(shù);針對(duì)軟弱地層深部注漿加固效果差的問題,研發(fā)了預(yù)加水平應(yīng)力定域注漿技術(shù)。上述技術(shù)保證了工程穿越不良地質(zhì)段的施工安全,應(yīng)用在全國20余個(gè)工程。
二、科研項(xiàng)目情況
(一)縱向課題
1. 國家基金面上項(xiàng)目(51879152),基于海水劣化作用的斷層破碎帶注漿加固機(jī)理及長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究, 61萬元,在研,主持
2. 國家基金一般項(xiàng)目(51309146),地下工程破碎巖體膠結(jié)界面特征及注漿加固機(jī)理研究, 25萬元,已結(jié)題,主持
3. 省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(ZR2018MEE047),海底隧道破碎帶注漿擴(kuò)散規(guī)律與加固體劣化機(jī)理研究, 15萬元,在研,主持
4. 國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子題(2018YFB1600100),特殊地區(qū)復(fù)雜環(huán)境對(duì)道路基礎(chǔ)設(shè)施服役性能的影響及災(zāi)變機(jī)理, 30萬,在研,主持
5. 教育部博士點(diǎn)基金(20130131120084),裂隙動(dòng)水注漿擴(kuò)散與封堵機(jī)理研究, 4萬元,已結(jié)題,主持
6. 國家基金聯(lián)合基金項(xiàng)目(U1706223),海底隧道斷層破碎帶突水突泥與注漿加固機(jī)理及應(yīng)用, 280萬元,在研,第二位
7. 國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFC0801604),地下礦山采空區(qū)致災(zāi)機(jī)理及超前探測(cè)與安全高效處理技術(shù), 494萬元,在研,骨干參與
(二)部分橫向課題
1. 青島市地鐵1號(hào)線工程科研課題項(xiàng)目1標(biāo)合同(11441707),青島市地鐵一號(hào)線有限公司,2017.9.1-2022.9.30,349.3萬元,在研,主持
2. 礦井安全水源核磁共振直接定量探測(cè)理論與裝備(11441323),山東能源集團(tuán),2013.12.1-2015.12.1,220萬元,已結(jié)題,主持
3. 軟弱圍巖與高承壓灰?guī)r水注漿治理材料研發(fā)及配套技術(shù)研究(11441322),山東能源集團(tuán),2013.10.25-2017.12.31,120萬元,已結(jié)題,主持
4. 江西吉蓮高速永蓮隧道斷層突水突泥治理材料及技術(shù)服務(wù)(11441403),濟(jì)南力穩(wěn)巖土工程有限公司,2013.11.1-2015.6.30,100萬元,已結(jié)題,主持
5. 南京地鐵上元門車站臨江破碎地層涌水治理關(guān)鍵技術(shù)研究(11441414),南京地鐵建設(shè)有限責(zé)任公司,2014.5.1-2016,7.31,90萬元,已結(jié)題,主持
6. TBM穿越富水?dāng)鄬訋в克磕酁?zāi)害注漿控制關(guān)鍵技術(shù)及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究(11441532),北京振沖工程股份有限公司,2015.10.28-2017.12.31,60萬元,已結(jié)題,主持
7. 跨海隧道穿越不良地質(zhì)災(zāi)害辨識(shí)及控制關(guān)鍵技術(shù)研究(12441705),中鐵三局,2017.1.10-2018.9.15,36萬元,已結(jié)題,主持
8. 基于多元信息分析方法的礦井涌水防治決策模型及關(guān)鍵技術(shù)(11441522),山東王樓煤礦,2015.6.1-2016.12.31,28萬,已結(jié)題,主持
9. 富水沙土層涌水潰砂機(jī)理及注漿加固技術(shù)研究(12441718),中交第三航務(wù)工程局有限公司南京分公司,2016.3.1-2018.12.31,23.5萬元,在研,主持
10. 井工礦井多含水層混合大型突水機(jī)理研究與治理(11441523),山東能源集團(tuán),2015.6.1-2016.3.30,10萬元,已結(jié)題,主持
三、代表性論文
(1) Liu R*, Liu Y, Xin D, et al. Prediction of Water Inflow in Subsea Tunnels under Blasting Vibration[J]. Water, 2018, 10(10): 1336. (SCI)
(2) Liu R*, Liu H, Sha F, et al. Investigation of the Porosity Distribution, Permeability, and Mechanical Performance of Pervious Concretes [J]. Processes, 2018, 6(7): 78. (SCI)
(3) Hongbo, W., Zhang, Q., Rentai, L., Jiang, P., & Liu, Y. (2019). Research on Disaster-Control Method of Metro Station in Soft Fluid-Plastic Stratum. Advances in Civil Engineering, 2019. (SCI)
(4) Zheng Z, Liu R*, Li S, et al. Numerical modeling and verification of grouting with mold bag treatment on seepage failure in foundation excavation[J]. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 2018, 9(1):1172-1185. (SCI)
(5) Sha F, Li S, Liu R*, et al. Effects of fineness on viscoelasticity of microfine cement-based grouts with fly ash, silica fume and superplasticizer [J]. Advances in Cement Research, 2018, 30(10): 469-481. (SCI)
(6) Li W, Zhang Q, Liu R*, et al. Stress analysis of primary support arch cover excavation in metro station based on 3D geomechanical model experiment [J]. Arabian Journal of Geosciences,2018, 11:734. (SCI)
(7) 劉人太,張連震,張慶松,等. 速凝漿液裂隙動(dòng)水注漿擴(kuò)散規(guī)律模擬試驗(yàn)[J]. 土木工程學(xué)報(bào), 2017(1):82-90. (EI)
(8) 劉人太*, 張連震, 張慶松, 等. 速凝漿液裂隙動(dòng)水注漿擴(kuò)散數(shù)值模擬與試驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào), 2017, 36(A01): 3297-3306. (EI)
(9) 劉人太, 馮嘯, 李術(shù)才, 等. 多孔介質(zhì)中漿液動(dòng)界面擴(kuò)散規(guī)律及工程應(yīng)用研究[J]. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào), 2018, 26(1): 200-213. (EI)
(10) 劉人太, 鄭卓, 李術(shù)才, 等. 破碎巖體注漿加固后的力學(xué)特性研究. 中國公路學(xué)報(bào), 2018,31(10), 288-295. (EI)
(11) 劉人太,李術(shù)才,張慶松,等. 示蹤試驗(yàn)分析方法在地下工程水害治理中的應(yīng)用研究,巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2012,31(4):814-821. (EI)
(12) 劉人太,李術(shù)才,張慶松,等. 一種新型動(dòng)水注漿材料的試驗(yàn)與應(yīng)用研究,巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2011,30(7):1454-1459.(EI)
(13) 劉人太,李術(shù)才,張慶松,等. 巖溶裂隙水探查方法優(yōu)化與工程治理研究,巖土力學(xué),2011,32(4):1095-1100. (EI)
四、代表性專利(第一發(fā)明人)
(1) 用于硬巖一次性開孔的系統(tǒng)及操作方法. ZL201210508939.X
(2) 一種適用于上軟下硬地層的地鐵車站暗挖施工工藝. ZL201710054139.8
(3) 一種三維注漿試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法. ZL201510708332.X
(4) 一種前進(jìn)式定域雙液注漿裝置及施工方法. ZL201510657127.5
(5) 一種生態(tài)透水混凝土材料及其制備方法. ZL201710222510.7
(6) 一種多功能信息化注漿裝置及其相關(guān)方法. ZL201510016948.0
(7) 一種膏狀速凝注漿材料及其制備方法. ZL201010514920.7
(8) 適用于地下工程水災(zāi)害處理的便攜式泄水管裝置及方法. ZL201710452214.6
五、代表性著作
劉人太,張慶松,張連震.砂層注漿理論與實(shí)踐[M].人民交通出版社,2018
六、相關(guān)獎(jiǎng)勵(lì)
(1) 地下工程穿越富水軟弱地層重大災(zāi)害控制成套技術(shù),山東省科技進(jìn)步獎(jiǎng),二等獎(jiǎng),第二位
(2) 采動(dòng)作用下斷層突水機(jī)理與防治關(guān)鍵技術(shù),中煤協(xié)會(huì)科技獎(jiǎng),二等獎(jiǎng),第二位
(3) 地下工程突涌水特種注漿封堵材料與圍巖加固成套技術(shù),教育部技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng),二等獎(jiǎng),第三位
(4) 富水軟弱斷層破碎帶隧道突水突泥機(jī)理及治理成套技術(shù),中國公路學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng),二等,第四位
(5) 復(fù)雜地質(zhì)條件下深井巷道動(dòng)水治理關(guān)鍵技術(shù),山東省科技進(jìn)步獎(jiǎng),一等獎(jiǎng),第十三位
(6) 隧道與地下工程突涌水機(jī)理及治理理論與關(guān)鍵技術(shù),教育部科技進(jìn)步獎(jiǎng),一等獎(jiǎng),第九位
七、通訊地址:
通訊地址:濟(jì)南市經(jīng)十路17923號(hào)山東大學(xué)千佛山校區(qū)8號(hào)樓巖土中心,郵編:250061
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