雷刚
雷刚同志长期从事地下结构及隧道工程的相关科研、设计、咨询等工作,已先后主持或参与了国内多个省市地区的大型、超大型隧道与地下工程,轨道交通工程的相关项目,包括科研项目近20项,设计项目20余项,咨询项目近10项,均为国家级或省部级重大项目。已先后撰写科研及标准化项目建议书100余项。
雷刚同志主要致力于地下结构新型设计方法和基础设计理论,隧道及地下工程的力学行为及变形机理,流固耦合分析,地下工程风险识别及控制方法等方向的研究工作。主要研究领域:1、地下结构基础理论及可靠度设计方法研究;2、大型地下工程环境生态型结构设计方法研究;3、大型精良施工装备及机械化施工方法工艺研究;4、各类地下工程的风险识别及控制技术研究。
雷刚同志截止2017年已公开发表科技论文近20篇,其中EI论文(美国工程索引)5篇。已获得专利授权3项,均为第一发明人。获得国家第十五届詹天佑大奖一项。获得省部级科技进步奖二等奖两项,均为项目负责人及创新成果原创者。
截止目前主要的学术研究成果如下:
(1)提出城市大尺度地下空间沉降变形机理及分析方法
通过城市大尺度地下硐室力学行为及变形机理的研究,提出了附加沉降的概念,给出了隧道工程全过程沉降分析公式,在暗挖地铁工程的沉降变形分析中得到了成功应用,并且得到了中科院资深院士孙钧的高度赞扬。
(2)提出了土岩组合地质条件中隧道硐室双场作用下渗流机理及涌水量计算公式
通过地铁隧道流固耦合分析研究,提出了硬岩地区两相介质耦合分析方法,给出了考虑渗流场对重力场影响下的隧道工程应力应变规律及地层变形的双场作用结果。大胆对经典隧道渗流量计算公式(裘布依、古德曼等公式)提出了挑战,通过理论分析和现场工程调研,统计了近20条隧道的渗流数据,创造性的发明了“适合土岩组合地层的地铁隧道裂隙水渗水量计算模型及公式”,突破了以往经典公式仅适用于潜水含水体和单一地层的局限性。并在实际工程中得到了充分的验证。
(3)首创研制并设计全国第一条挪威法地铁隧道工程
通过长期不断的对地下结构新型设计方法的探索,在青岛地铁中首创性的设计了全国第一条挪威法地铁隧道(青岛地铁3号线人汇区间),开拓性的在全国地铁行业首次成功应用了“单层喷锚衬砌隧道”,并发明了“基于生物降解原理的内成模网络化排水系统”,添补了目前国内地铁行业的技术空白,在保证功能的前提下跨越式的降低了地铁工程的土建造价,取得了良好的经济效益;
(4)开拓设计了全国第一条城市地铁新意法隧道
针对城市极端多介质混合型复杂软弱地层,结合实际工程,在非降水条件下首次探索了新意法在复杂软弱地质中的适用性,提出了不同条件下地层加固方法、设计参数以及检验方法等关键技术,在全国首次实现了多介质混合型复杂软弱地层隧道的全断面开挖,在有效控制围岩变形提前下,大幅度提高了施工作业功效,综合经济效益十分显著。
(5)提出了新型的城市高边墙地下硐室低通道渐进式进洞工法及逆挖顺做工法
突破性的解决了暗挖隧道工程的实施难题;原创性的提出了暗挖地铁车站低通道渐进式进洞工法和高边墙隧道逆挖顺做工法,在实际工程中得到了极其成功的应用,与传统工法相比,不仅大大节省了工程造价,而且有效的控制了隧道及地层的变形,最大程度的降低了城市暗挖地下工程风险,取得了良好的社会经济综合效益。
(6)开拓性研制了“基于AHP的地铁隧道防排水型式双层次综合评价体系”
该方法将层次分析法与专家打分应用到地铁隧道防排水型式的判定中,在国内地铁行业开创性的首次建立了完善的结构防排水型式综合判定体系,全面的对各影响因素进行定量分析,彻底克服了以往选择防排水方案主观性过强的缺点。