教师简介
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个人情况介绍

刘人太,男,山东威海人,19847月出生,工学博士,教授(破格),博士生导师。2012年毕业于山东大学岩土中心,获博士学位,留校任教。其中,2012-2015年,山东能源集团有限公司博士后。主要从事地下工程不良地质灾害控制、新型注浆材料研发等方面的科研工作。

近五年,获得省部级一等奖2项、二等奖4项,三等奖1项,以第一作者或通讯作者发表EI论文22篇,SCI论文6篇,授权国家发明专利9项,出版专著1部。主持国家自然科学基金2项,国家重点研发计划子题1项,省部级基金2项。作为负责人承担山东能源集团、青岛地铁、中铁十九局、中铁三局、中交三航局等单位横向课题14项。

一、科研方向介绍:

1、揭示了动水注浆封堵机理,发展和完善了注浆理论。以往对动水注浆的理论研究忽略了注浆过程中浆液相变影响,不适用于速凝类注浆材料,而动水注浆基本均采用速凝类浆液,导致理论远远偏离实际。针对此问题,建立了浆液粘度时变本构模型,刻画了浆液从流体塑性体相变过程,推导了动水注浆控制方程,系统揭示了动水封堵机理,提出了动水封堵判据。该理论研究的进展,推动了动水注浆工程设计与施工由“盲目经验”向“科学量化”的转变。

2、建立了富水砂层定量化注浆理论与设计方法。以往的富水砂层注浆设计方法大多建立在渗透注浆理论基础上,这与工程实际中砂层注浆形式以劈裂浆脉形式为主相矛盾,注浆加固效果往往达不到治理要求。为此,建立了基于砂层劈裂-压密注浆模式的注浆扩散过程步进式算法,实现了注浆扩散过程的完整描述,并提出了砂层注浆加固效果定量估算公式,在此基础上创立了包含注浆模式判定、扩散范围及加固效果计算的砂层定量化注浆设计方法,为富水砂层稳定性控制提供了有效的治理方法。

3、研发了系列新型注浆材料:水泥基动水抗分散注浆材料,高压大流量突涌水封堵材料等。研发的新型水泥基动水抗分散注浆材料能够较长时间(30min)处于塑性形变状态,具有在高压、大流量、强冲刷的地下水中不分散的特点。围绕地下工程建设过程中遇到的岩溶突涌水灾害,研发了膨胀倍率高达150-300倍的高压大流量突涌水封堵材料,该材料具有膨胀速率可调,绿色无毒环保等特点,实现了对突涌水灾害的高效治理。研发的系列新型材料在重庆轻轨,南京地铁,青岛地铁,岑水高速,吉莲高速等多个重难点工程中成功应用。

4、研发了多种不良地质灾害处置关键技术。针对富水砂层极易溃沙、塌方等问题,研发了模袋桩帷幕注浆技术;针对软弱地层深部注浆加固效果差的问题,研发了预加水平应力定域注浆技术。上述技术保证了工程穿越不良地质段的施工安全,应用在全国20余个工程。

二、科研项目情况

(一)纵向课题

1. 国家基金面上项目(51879152),基于海水劣化作用的断层破碎带注浆加固机理及长期稳定性研究, 61万元,在研,主持

2. 国家基金一般项目(51309146),地下工程破碎岩体胶结界面特征及注浆加固机理研究, 25万元,已结题,主持

3. 省自然科学基金面上项目(ZR2018MEE047),海底隧道破碎带注浆扩散规律与加固体劣化机理研究, 15万元,在研,主持

4. 国家重点研发计划子题(2018YFB1600100),特殊地区复杂环境对道路基础设施服役性能的影响及灾变机理, 30万,在研,主持

5. 教育部博士点基金(20130131120084),裂隙动水注浆扩散与封堵机理研究, 4万元,已结题,主持

6. 国家基金联合基金项目(U1706223),海底隧道断层破碎带突水突泥与注浆加固机理及应用, 280万元,在研,第二位

7. 国家重点研发计划(2016YFC0801604),地下矿山采空区致灾机理及超前探测与安全高效处理技术, 494万元,在研,骨干参与

(二)部分横向课题

1. 青岛市地铁1号线工程科研课题项目1标合同(11441707),青岛市地铁一号线有限公司,2017.9.1-2022.9.30349.3万元,在研,主持

2. 矿井安全水源核磁共振直接定量探测理论与装备(11441323),山东能源集团,2013.12.1-2015.12.1220万元,已结题,主持

3. 软弱围岩与高承压灰岩水注浆治理材料研发及配套技术研究(11441322),山东能源集团,2013.10.25-2017.12.31120万元,已结题,主持

4. 江西吉莲高速永莲隧道断层突水突泥治理材料及技术服务(11441403),济南力稳岩土工程有限公司,2013.11.1-2015.6.30100万元,已结题,主持

5. 南京地铁上元门车站临江破碎地层涌水治理关键技术研究(11441414),南京地铁建设有限责任公司,2014.5.1-2016,7.3190万元,已结题,主持

6. TBM穿越富水断层带涌水涌泥灾害注浆控制关键技术及现场试验研究(11441532),北京振冲工程股份有限公司,2015.10.28-2017.12.3160万元,已结题,主持

7. 跨海隧道穿越不良地质灾害辨识及控制关键技术研究(12441705),中铁三局,2017.1.10-2018.9.1536万元,已结题,主持

8. 基于多元信息分析方法的矿井涌水防治决策模型及关键技术(11441522),山东王楼煤矿,2015.6.1-2016.12.3128万,已结题,主持

9. 富水沙土层涌水溃砂机理及注浆加固技术研究(12441718),中交第三航务工程局有限公司南京分公司,2016.3.1-2018.12.3123.5万元,在研,主持

10. 井工矿井多含水层混合大型突水机理研究与治理(11441523),山东能源集团,2015.6.1-2016.3.3010万元,已结题,主持

三、代表性论文

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 刘人太,张连震,张庆松,等. 速凝浆液裂隙动水注浆扩散规律模拟试验[J]. 土木工程学报, 2017(1):82-90. EI

8 刘人太*, 张连震, 张庆松, . 速凝浆液裂隙动水注浆扩散数值模拟与试验验证[J]. 岩石力学与工程学报, 2017, 36(A01): 3297-3306. EI

9 刘人太, 冯啸, 李术才, . 多孔介质中浆液动界面扩散规律及工程应用研究[J]. 应用基础与工程科学学报, 2018, 26(1): 200-213. EI

10 刘人太, 郑卓, 李术才, . 破碎岩体注浆加固后的力学特性研究. 中国公路学报, 201831(10), 288-295. EI

11 刘人太,李术才,张庆松,等. 示踪试验分析方法在地下工程水害治理中的应用研究,岩石力学与工程学报,2012314):814-821. EI

12 刘人太,李术才,张庆松,等. 一种新型动水注浆材料的试验与应用研究,岩石力学与工程学报,2011307):1454-1459.EI

13 刘人太,李术才,张庆松,等. 岩溶裂隙水探查方法优化与工程治理研究,岩土力学,2011324):1095-1100. EI

四、代表性专利(第一发明人)

1 用于硬岩一次性开孔的系统及操作方法. ZL201210508939.X

2 一种适用于上软下硬地层的地铁车站暗挖施工工艺. ZL201710054139.8

3 一种三维注浆试验装置及试验方法. ZL201510708332.X

4 一种前进式定域双液注浆装置及施工方法. ZL201510657127.5

5 一种生态透水混凝土材料及其制备方法. ZL201710222510.7

6 一种多功能信息化注浆装置及其相关方法. ZL201510016948.0

7 一种膏状速凝注浆材料及其制备方法. ZL201010514920.7

8 适用于地下工程水灾害处理的便携式泄水管装置及方法. ZL201710452214.6

五、代表性著作

刘人太,张庆松,张连震.砂层注浆理论与实践[M].人民交通出版社,2018

六、相关奖励

 (1) 地下工程穿越富水软弱地层重大灾害控制成套技术,山东省科技进步奖,二等奖,第二位

(2) 采动作用下断层突水机理与防治关键技术,中煤协会科技奖,二等奖,第二位

(3) 地下工程突涌水特种注浆封堵材料与围岩加固成套技术,教育部技术发明奖,二等奖,第三位

(4) 富水软弱断层破碎带隧道突水突泥机理及治理成套技术,中国公路学会科学技术奖,二等,第四位

 (5) 复杂地质条件下深井巷道动水治理关键技术,山东省科技进步奖,一等奖,第十三位

(6) 隧道与地下工程突涌水机理及治理理论与关键技术,教育部科技进步奖,一等奖,第九位

七、通讯地址:
通讯地址:济南市经十路17923号山东大学千佛山校区8号楼岩土中心,邮编:250061
联系电话:18615424880
电子邮箱:rentailiu@163.com

 

欢迎基础知识扎实、性格乐观开朗、积极向上、热爱岩土工程专业的同学报考!

 

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