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教師簡介
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個人情況介紹

劉人太,男,山東威海人,19847月出生,工學博士,教授(破格),博士生導師。2012年畢業于山東大學岩土中心,獲博士學位,留校任教。其中,2012-2015年,山東能源集團有限公司博士後。主要從事地下工程不良地質災害控制、新型注漿材料研發等方面的科研工作。

近五年,獲得省部級一等獎2項、二等獎4項,三等獎1項,以第一作者或通訊作者發表EI論文22篇,SCI論文6篇,授權國家發明專利9項,出版專著1部。主持國家自然科學基金2項,國家重點研發計劃子題1項,省部級基金2項。作為負責人承擔山東能源集團、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。

一、科研方向介紹:

1、揭示了動水注漿封堵機理,發展和完善了注漿理論。以往對動水注漿的理論研究忽略了注漿過程中漿液相變影響,不适用于速凝類注漿材料,而動水注漿基本均采用速凝類漿液,導緻理論遠遠偏離實際。針對此問題,建立了漿液粘度時變本構模型,刻畫了漿液從流體塑性體相變過程,推導了動水注漿控制方程,系統揭示了動水封堵機理,提出了動水封堵判據。該理論研究的進展,推動了動水注漿工程設計與施工由“盲目經驗”向“科學量化”的轉變。

2、建立了富水砂層定量化注漿理論與設計方法。以往的富水砂層注漿設計方法大多建立在滲透注漿理論基礎上,這與工程實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散過程步進式算法,實現了注漿擴散過程的完整描述,并提出了砂層注漿加固效果定量估算公式,在此基礎上創立了包含注漿模式判定、擴散範圍及加固效果計算的砂層定量化注漿設計方法,為富水砂層穩定性控制提供了有效的治理方法。

3、研發了系列新型注漿材料:水泥基動水抗分散注漿材料,高壓大流量突湧水封堵材料等。研發的新型水泥基動水抗分散注漿材料能夠較長時間(30min)處于塑性形變狀态,具有在高壓、大流量、強沖刷的地下水中不分散的特點。圍繞地下工程建設過程中遇到的岩溶突湧水災害,研發了膨脹倍率高達150-300倍的高壓大流量突湧水封堵材料,該材料具有膨脹速率可調,綠色無毒環保等特點,實現了對突湧水災害的高效治理。研發的系列新型材料在重慶輕軌,南京地鐵,青島地鐵,岑水高速,吉蓮高速等多個重難點工程中成功應用。

4、研發了多種不良地質災害處置關鍵技術。針對富水砂層極易潰沙、塌方等問題,研發了模袋樁帷幕注漿技術;針對軟弱地層深部注漿加固效果差的問題,研發了預加水平應力定域注漿技術。上述技術保證了工程穿越不良地質段的施工安全,應用在全國20餘個工程。

二、科研項目情況

(一)縱向課題

1. 國家基金面上項目(51879152),基于海水劣化作用的斷層破碎帶注漿加固機理及長期穩定性研究, 61萬元,在研,主持

2. 國家基金一般項目(51309146),地下工程破碎岩體膠結界面特征及注漿加固機理研究, 25萬元,已結題,主持

3. 省自然科學基金面上項目(ZR2018MEE047),海底隧道破碎帶注漿擴散規律與加固體劣化機理研究, 15萬元,在研,主持

4. 國家重點研發計劃子題(2018YFB1600100),特殊地區複雜環境對道路基礎設施服役性能的影響及災變機理, 30萬,在研,主持

5. 教育部博士點基金(20130131120084),裂隙動水注漿擴散與封堵機理研究, 4萬元,已結題,主持

6. 國家基金聯合基金項目(U1706223),海底隧道斷層破碎帶突水突泥與注漿加固機理及應用, 280萬元,在研,第二位

7. 國家重點研發計劃(2016YFC0801604),地下礦山采空區緻災機理及超前探測與安全高效處理技術, 494萬元,在研,骨幹參與

(二)部分橫向課題

1. 青島市地鐵1号線工程科研課題項目1标合同(11441707),青島市地鐵一号線有限公司,2017.9.1-2022.9.30349.3萬元,在研,主持

2. 礦井安全水源核磁共振直接定量探測理論與裝備(11441323),山東能源集團,2013.12.1-2015.12.1220萬元,已結題,主持

3. 軟弱圍岩與高承壓灰岩水注漿治理材料研發及配套技術研究(11441322),山東能源集團,2013.10.25-2017.12.31120萬元,已結題,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服務(11441403),濟南力穩岩土工程有限公司,2013.11.1-2015.6.30100萬元,已結題,主持

5. 南京地鐵上元門車站臨江破碎地層湧水治理關鍵技術研究(11441414),南京地鐵建設有限責任公司,2014.5.1-2016,7.3190萬元,已結題,主持

6. TBM穿越富水斷層帶湧水湧泥災害注漿控制關鍵技術及現場試驗研究(11441532),北京振沖工程股份有限公司,2015.10.28-2017.12.3160萬元,已結題,主持

7. 跨海隧道穿越不良地質災害辨識及控制關鍵技術研究(12441705),中鐵三局,2017.1.10-2018.9.1536萬元,已結題,主持

8. 基于多元信息分析方法的礦井湧水防治決策模型及關鍵技術(11441522),山東王樓煤礦,2015.6.1-2016.12.3128萬,已結題,主持

9. 富水沙土層湧水潰砂機理及注漿加固技術研究(12441718),中交第三航務工程局有限公司南京分公司,2016.3.1-2018.12.3123.5萬元,在研,主持

10. 井工礦井多含水層混合大型突水機理研究與治理(11441523),山東能源集團,2015.6.1-2016.3.3010萬元,已結題,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 Geosciences2018, 11:734. SCI

7 劉人太,張連震,張慶松,等. 速凝漿液裂隙動水注漿擴散規律模拟試驗[J]. 土木工程學報, 2017(1):82-90. EI

8 劉人太*, 張連震, 張慶松, . 速凝漿液裂隙動水注漿擴散數值模拟與試驗驗證[J]. 岩石力學與工程學報, 2017, 36(A01): 3297-3306. EI

9 劉人太, 馮嘯, 李術才, . 多孔介質中漿液動界面擴散規律及工程應用研究[J]. 應用基礎與工程科學學報, 2018, 26(1): 200-213. EI

10 劉人太, 鄭卓, 李術才, . 破碎岩體注漿加固後的力學特性研究. 中國公路學報, 201831(10), 288-295. EI

11 劉人太,李術才,張慶松,等. 示蹤試驗分析方法在地下工程水害治理中的應用研究,岩石力學與工程學報,2012314):814-821. EI

12 劉人太,李術才,張慶松,等. 一種新型動水注漿材料的試驗與應用研究,岩石力學與工程學報,2011307):1454-1459.EI

13 劉人太,李術才,張慶松,等. 岩溶裂隙水探查方法優化與工程治理研究,岩土力學,2011324):1095-1100. EI

四、代表性專利(第一發明人)

1 用于硬岩一次性開孔的系統及操作方法. ZL201210508939.X

2 一種适用于上軟下硬地層的地鐵車站暗挖施工工藝. ZL201710054139.8

3 一種三維注漿試驗裝置及試驗方法. ZL201510708332.X

4 一種前進式定域雙液注漿裝置及施工方法. ZL201510657127.5

5 一種生态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方法. ZL201510016948.0

7 一種膏狀速凝注漿材料及其制備方法. ZL201010514920.7

8 适用于地下工程水災害處理的便攜式洩水管裝置及方法. ZL201710452214.6

五、代表性著作

劉人太,張慶松,張連震.砂層注漿理論與實踐[M].人民交通出版社,2018

六、相關獎勵

 (1) 地下工程穿越富水軟弱地層重大災害控制成套技術,山東省科技進步獎,二等獎,第二位

(2) 采動作用下斷層突水機理與防治關鍵技術,中煤協會科技獎,二等獎,第二位

(3) 地下工程突湧水特種注漿封堵材料與圍岩加固成套技術,教育部技術發明獎,二等獎,第三位

(4) 富水軟弱斷層破碎帶隧道突水突泥機理及治理成套技術,中國公路學會科學技術獎,二等,第四位

 (5) 複雜地質條件下深井巷道動水治理關鍵技術,山東省科技進步獎,一等獎,第十三位

(6) 隧道與地下工程突湧水機理及治理理論與關鍵技術,教育部科技進步獎,一等獎,第九位

七、通訊地址:
通訊地址:濟南市經十路17923号山東大學千佛山校區8号樓岩土中心,郵編:250061
 
電子郵箱:rentailiu@163.com

 

歡迎基礎知識紮實、性格樂觀開朗、積極向上、熱愛岩土工程專業的同學報考!

 

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