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吴怀娜

发布于:2018-03-09 星期五 09:23:03  点击数:31567

博士,教授,国家自优秀青年科学基金获得者,湖湘青年英才,湖南大学岳麓学者 

电子邮件:wuhn@hnu.edu.cn

通讯地址:湖南省长沙市岳麓区湖南大学土木工程学院






基本信息

长期从事盾构隧道变形机理及控制研究。近5年主持国家自然科学基金3项(青年基金、面上项目、优青项目)、湖南省重大科技专项子课题1项、湖南省优青项目,参与国家自然基金重点项目、国家重点基础研究计划(973计划)等课题。先后在国际岩土工程领域期刊,如《Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE》《Tunnelling and Underground Space Technology》等发表论文60余篇,包括3篇ESI高被引论文/热点论文,入选“Elsevier 2020中国高被引学者”。获授权国家专利20余项,软件著作权5项。作为主编单位骨干承担中国土木工程学会团体标准《轨道交通盾构隧道结构安全保护技术规程》的编制。获教育部自然科学奖二等奖1项(3/5)、浙江省岩土力学与工程学会自然科学奖特等奖1项。


教育背景

2009年9月~2015年3月:上海交通大学土木工程系岩土工程专业博士学位;

2005年9月~2009年7月:中南大学城市地下空间工程专业,获工学学士学位。

工作履历

2021年1月-今:湖南大学土木工程学院岩土与地下工程系 教授

2018年4月-2020年12月:湖南大学土木工程学院岩土与地下工程系 副教授

2017年7-9月:香港大学土木工程系 研究助理;

2015年6月-2018年3月:上海交通大学土木工程系 助理研究员;

研究领域

盾构隧道全生命周期变形机理及控制保护;复杂地质条件下盾构隧道安全智能掘进


科研项目

  1.  纵向课题

[1]   国家自然科学基金-优秀青年基金项目:隧道与地下工程(2022.01-2024.12)【项目负责人】

[2]   湖南省科技厅,湖南省重大科技专项,<超大竖井直径全断面掘进关键技术研究及装备研制与应用>子课题,2019-06至2022-6【项目负责人】

[3]   国家自然科学基金-面上项目:潮汐作用下越江盾构隧道长期上浮机制及控制方法(2019.01-2022.12)【项目负责人】

[4]   国家自然科学基金-青年基金项目:考虑剪切错台变形的软土盾构隧道纵向结构计算模型研究(2016.01-2018.12)【项目负责人】

[5]   国家重点基础研究发展计划 (973计划)项目:高水压越江海长大盾构隧道工程安全的基础研究,三级课题:<盾构机与土相互作用和长距离安全掘进控制>(2015.1-2019.12) 【课题负责人】

[6]   国家重点基础研究发展计划 (973计划)项目:高水压越江海长大盾构隧道工程安全的基础研究,二级课题:<高水压盾构隧道防水安全机理及控制>(2015.1-2019.12) 【课题骨干】

[7]   国家自然科学基金委与日本学术振兴会合作基金项目:软土地层中地铁隧道的长期沉降机理与预测研究(2009.1-2011.12)【项目骨干】

[8]   国家自然科学基金面上项目:含水层地下水渗流阻挡效应及其对地下结构工程性状的影响(2011.1-2013.12) 【项目骨干】

[9]   国家自然科学基金青年基金项目:复杂受力条件下含水层砂土的屈服变形机理和过大变形的发生机制研究(2012.01-2014.12) 【项目骨干】

[10]   十二五国家支撑计划项目:软土地下空间开发工程安全与环境控制关键技术(2012BAJ01B02) 【项目骨干】

[11]   上海市科委项目:软土深基坑变形和环境影响预估与控制关键技术,子课题<基坑降水对环境影响的分析方法研究>.华东建筑设计研究院有限公司地基所,同济大学,上海交通大学,上海市基础工程有限公司,上海市第七建筑有限公司,2009-2011.(该项目获2012年上海市科技进步二等奖) 【项目骨干】

[12]   建设部软科学研究项目:由地下水引起的基坑工程施工安全与环境保护技术及管理(2009.1-2011.12) 【项目骨干】


2.     横向课题


  • 春风隧道工程下穿关键风险源安全影响评估研究技术咨询. 北京市政院,2018/12/4 -2019/12/31,项目负责人


  • 长距离共线基坑开挖对近接盾构隧道的影响与控制研究,武汉市市政建设,2019.12.1-2022.12.31,项目负责人


  • 复杂条件下郑州典型地层盾构掘进技术研究,中建隧道建设,2018.8.31-2019.12.31,项目负责人

  • 彩梅立交改造工程对地铁9、10号线安全影响评估研究技术咨询,北京市政院,2018.4.1-2019.12.31,项目负责人 

  • 龙大高速隧道对地铁6号线安全影响评估研究技术咨询,深圳市政院,2019.8.12-2020.12.31,项目负责人 

  • 软土沉积岩复合地层中小净距暗挖隧道施工专利技术研究.中铁二十四局重庆轨道环线二期土建四标项目部(2015.5.30-2016.12.30)

  • 软土地区地铁隧道长期沉降效应及隧道结构分析研究.上海申通轨道交通研究咨询公司,同济大学,上海交通大学,上海市地质调查研究院.(2008.1-2010.12) 【项目骨干】

  • 越江隧道保护区内新建工程施工对隧道的影响机理及控制技术研究.上海黄浦江越江设施投资建设发展有限公司,上海市市政工程管理处,上海交通大学合作项目(2010.1-2011.12) 【项目骨干】

  • 填海地质城铁大盾构长距离穿越深圳机场施工综合技术研究, 中铁十六局穗莞深城际轨道交通SZH-9标项目部(2015.8-2018.12) 【项目骨干】


学术成果

  1. 国际期刊论文

  • Zhang P, Wu HN*, Chen RP, Dai T, Meng FY, Wang HB. A critical evaluation of machine learning and deep learning in prediction of tunnel-soil interaction; Tunnelling and Underground Space Technology;2020

  • Meng FY, Chen RP, Xie SW, Wu HN, Liu Y. Observed behaviors of a long and deep excavation and a collinear underlying tunnel in Shenzhen granite residual soil;DOI:10.1016/j.tust.2020.103504; Tunnelling and Underground Space Technology; 2020年

  •  Chen RP, Chen, S., Wu HN*, Liu Y, Meng FY. Investigation on deformation behavior and failure mechanism of a segmental ring in shield tunnels based on elaborate numerical simulation. DOI: 10.1016/j.engfailanal.2020.104960;Engineering Failure Analysis

  •  Wu, H.N.; Shen, S.L.*; Chen, R.P.; Zhou, A.N. Three-dimensional numerical modelling on localised leakage in segmental lining of shield tunnels, Computers and Geotechnics,  2020, 122, 103549. 

  • Lin, X. T., Chen, R. P.*, Wu, H. N., & Cheng, H. Z. (2019). Three-dimensional stress-transfer mechanism and soil arching evolution induced by shield tunneling in sandy ground. Tunnelling and Underground Space Technology, 93, 103104.

  • Wu, H.N., Zhang P.* Chen, R.P., Lin, X.T., Liu Y. Ground Response to Horizontal Spoil Discharge Jet-grouting with Impacts on the Existing Tunnels, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2020, 146(7): 05020006. 

  •  Zhang, P, Chen, RP,Wu, HN*,Liu, Y. Ground Settlement Induced by Tunneling Crossing Interface of Water-bearing Mixed Ground: A Lesson from Changsha, China, Tunnelling and Underground Space Technology, 96: 103224. 

  • Zhang P. Chen, R.P. Wu, H.N.* Real-time Analysis and Regulation of EPB Shield Steering Using Random Forest. Automation in Construction, 106 (2019) 102860

  • Chen, R.P., Zhang, P*, Wu, H.N.*, Wang ZT. Zhong, ZQ. Prediction of shield tunneling-induced ground settlement using machine learning techniques. Frontiers of Structural and Civil Engineering. 2019, 13(6):1363-1378.

  • Chen, R.P., Lin, X.T., Wu, H.N.*. An analytical model to predict the limit support pressure on a deep shield tunnel face. Computers and Geotechnics. 115, 103174. 

  • Lin, X.T., Chen, R.P., Wu, H.N.*, Cheng, H.Z. Deformation behaviors of existing tunnels caused by shield tunneling undercrossing with oblique angle. Tunnelling and Underground Space Technology 89(2019):78-90.

  • Chen, RP, Zhang, P, Kang, X*, Zhong, ZQ, Liu, Y, Wu, HN. Prediction of maximum surface settlement caused by earth pressure balance (EPB) shield tunneling with ANN methods. Soils and Foundations 59(2): 284-295

  •  Chen, RP, Lin, XT, Kang, X*, Zhong, ZQ, Liu, Y, Zhang, P, Wu, HN. Deformation and stress characteristics of existing twin tunnels induced by close-distance EPBS under-crossing. Tunnelling and Underground Space Technology 82(2019): 468-481.[14] Wu, H.N.,

  •  Shen, S.L., Yang, J., Zhou A.N.Soil-tunnel interaction modelling for shield tunnels considering shearing dislocation in longitudinal joints.Tunnelling and Underground Space Technology 78(2018):168-177.

  • Wu, H.N.,Shen, S.L., Liao, S.M., Yin, Z.Y. Longitudinal structural modelling of   shield tunnels considering shearing dislocation between segmental  rings.  Tunnelling and Underground Space Technology. 2015, 50: 317-323. (SCI,ESI高被引论文;ESI热点论文)

  • Shen, S.L., Wu, H.N., Cui, Y.J., and Yin, Z.Y. Long-term settlement behavior of the metro tunnel in the soft deposits of Shanghai. Tunneling and Underground Space Technology, 2014, 40: 309-323. (SCI, 本人为通讯作者;ESI高被引论文)

  • Wu, H.N.,Shen, S.L., Chai, J.C., Zhang, D.M., and Xu, Y.S. Evaluation of the train-load-induced settlement of metro tunnels in Shanghai. Geotechnical Engineering, ICE Proceedings, 2015, 165(5): 396-406. (SCI)

  • Wu, H.N., Shen, S.L., Yang, J., Identification of Tunnel Settlement Caused by Land Subsidence in Soft Deposit of Shanghai, Journal of Performance of Constructed Facilities, ASCE, 2017, 31(6): 04017092. (SCI) 

  • Wu, H.N.,Huang, R.Q., Sun, W.J., and Shen, S.L. Leaking behaviour of shield tunnels under the Huangpu River of Shanghai with induced hazards. Natural Hazards, 2014, 70(2): 1115-1132. (SCI)

  • Wu,H.N.,Shen, S.L., Ma, L., Yin, Z.Y., Horpibulsuk, S. Evaluation of the strength increase of marine clay under staged loading: a case study. Marine Georesources and Geotechnology, 2015, 33: 532–541. (SCI)

  • Wu, H.N.,Xu, Y.S., Shen, S.L., and Chai, J.C. Long-term settlement behaviour of shield tunnel due to leaking of soil-water in soft 

    deposit of Shanghai. Frontiers of Architecture and Civil Engineering in China (FAC), 2011, 5(2):194-198.

  • Cui, Q.L., Wu, H.N.,   Shen, S.L.*, Yin, Z.Y., Horpibulsuk, S. Protection of neighbour   buildings due to construction of shield tunnel  in mixed ground with  sand  over weathered granite. Environmental Earth Sciences, 2016, 75: 458(1-11). (SCI)

  • Zhang, N., Wu, H.N., Shen, S.L., Hino T., and Yin Z.Y. Evaluation of the uplift behavior of plate anchor in structured marine clay, Marine Georesources and Geotechnology, 2017, 35(6): 758-768.(SCI)

  •  Xu, Y.S., Wu, H.N., Wang, Z.F., Yang, T.L. (2017) Dewatering induced subsidence during excavation in a Shanghai soft deposit. Environmental Earth Sciences, 2017, 76:351. (SCI)

  • Zhang, N., Shen, S.L., Wu, H.N., Chai, J.C., Xu, Y.S., Yin, Z.Y. Evaluation of effect of basal   geotextile reinforcement

  •  under embankment loading on soft marine   deposits. Geotextiles and Geomembranes, 2015, 43: 506-514. (SCI)

  •  Shen, S.L., Wang, J.P., Wu, H.N., Ye, G.L., Yin, Z.Y. Evaluation of hydraulic conductivity for both marine and deltaic deposits based on piezocone testing. Ocean Engineering, 2015, 110: 174-182. (SCI)

  •  Yuan, Y., Shen, S.L., Wang, Z.F., Wu, H.N. (2016). Automatic Pressure-Control Equipment for Horizontal Jet-grouting, Automation in Construction, 69(2016), 11-20. (SCI)

  • Xu, Y.S., Shen, S.L., Ren, D.J., Wu, H.N. (2016). Analysis of Factors in Land Subsidence in Shanghai: A View Based on a Strategic Environmental Assessment, Sustainability, 8(2016), 573(1-12). (SCI)

  • Ren, D.J., Shen, S.L., Arulrajah, A., Wu, H.N. (2017)  Evaluation of ground loss ratio with moving trajectories induced in DOT tunneling. Canadian Geotechnical Journal. Published online, doi.org/10.1139/cgj-2017-0355.

  • Chen, M., Shen, S.L., Arulrajah, A., Wu, H.N.,Hou, D.W., and Xu, Y.S., (2015). Laboratory evaluation on the   effectiveness of polypropylene fibers on the strength offiber-reinforced and cement-stabilized Shanghai soft clay, Geotextiles and Geomembranes, 43(6), 515-523. (SCI)

[1]吴怀娜,许烨霜,沈水龙,刘艳滨.软土地区基坑降水对下方越江隧道的影响.上海交通大学学报,2012,46(1):53-57.(EI)

[2]吴怀娜,胡蒙达,许烨霜,沈水龙.管片局部渗漏对地铁隧道长期沉降的影响规律.地下空间与工程学报,2009,5(z2):1608-1611.(核心期刊)

[3]吴怀娜,沈水龙,马宇宏,刘艳滨,杜守继.上海越江隧道渗漏现状调查与分析.地下空间与工程学报,2013,9(3):663-668.(核心期刊)

[4]崔庆龙, 沈水龙, 吴怀娜, 许烨霜. 广州岩溶地区深基坑开挖对周围环境影响的研究. 岩土力学.2015, 36(Supp.l): 553-557. (EI)

[5]吴怀娜,顾伟华,沈水龙, 区域地面沉降对上海地铁隧道长期沉降的影响评估. 上海国土资源,2017,38(2): 9-12.

3.专利

  • 一种盾构下穿砌体结构建筑物的损伤评价方法. 陈仁朋;吴怀娜;曾巍;刘源;康馨;杨微, 申请号 CN201910392383.4, 申请日 2019051,

  • 盾构隧道管片超高性能混凝土加固结构及其设计方法, CN202010657610.4, 申请日20200709

  • 一种盾构掘进引起工后地表沉降量的确定方法, 陈仁朋;孟凡衍;吴怀娜;陈拴;杨微;刘源;康馨,申请号CN201910394388.0, 20190513

  • 室内注浆试验装置及模拟注浆测试方法, 孟凡衍;陈仁朋;吴怀娜;刘源;康馨;杨微, 申请号CN201911111263.9, 申请日 20191114

  • 采用液压伺服系统的基坑上跨既有隧道上浮控制方法, 陈仁朋;刘源;蓝淦洲;吴怀娜;孟凡衍;宋旭, CN202010106538.6, 申请日20200221

  • 采用预应力抗拔桩的基坑上跨既有隧道上浮控制方法. 陈仁朋;刘源;宋旭;吴怀娜;孟凡衍;蓝淦洲. CN202010106529.7, 申请日20200221

  • 吴怀娜,沈水龙,许烨霜.软土地层盾构隧道结构抵抗纵向变形的保护控制方法.专利号:ZL201110346463.X,授权日:2013/8/28.(发明专利)

  • 吴怀娜;沈水龙;刘晓雪;许烨霜;钱庄. 确定盾构隧道衬砌环间接缝抵抗错台与张开变形能力方法. 专利号:ZL201410783312.4,授权日:2017/7/11. (发明专利)

  • 许烨霜,吴怀娜,沈水龙,李方楠.考虑注浆压力的顶管施工引起土体变形的确定方法.专利号:ZL201110440621.8,授权日:2014/4/16. (发明专利)

  • 孙文娟,沈水龙,许烨霜,吴怀娜.地下结构物阻断地下水渗流的模拟装置.专利号:ZL201010151297.3,授权日:2012/11/28. (发明专利)

  • 沈水龙,刘方,张正,吴怀娜.一种地下构筑物墙板后浇膨胀加强带的构筑方法. 专利号:ZL201510424468.8,授权日:2017/1/25. (发明专利)

  • 沈水龙, 刘方, 李辉,吴怀娜.一种砂层中土仓砂浆混膨润土泥膜的盾构机换刀施工方法. 专利号:ZL201510730726.5,授权日:2017/7/11. (发明专利)

  • 武永霞, 沈水龙, 刘晓雪, 吴怀娜. 确定基坑开挖面上方止水帷幕渗漏对周边环境影响的方法. 专利号:ZL201510695118.5,授权日:2017/5/10. (发明专利)

  • 沈水龙, 武永霞, 张宁, 吴怀娜. 悬挂式止水帷幕下基坑定流量抽水的承压水位确定方法. 专利号:ZL201510657979.4,授权日:2017/9/8. (发明专利)

  • 武永霞;沈水龙;陈牧;吴怀娜. 一种止水帷幕作用下止水帷幕两侧水位差的确定方法. 专利号:ZL201510673164.5,授权日:2017/9/8. (发明专利)

  • 武永霞, 沈水龙, 袁斌, 吴怀娜. 止水帷幕下基坑内定水位抽水时承压水位的确定方法. 专利号:ZL201510657960.X,授权日:2017/9/8. (发明专利)

  • 沈水龙,武永霞,袁垚,吴怀娜.止水帷幕作用下定水位抽水时降水井抽水量的确定方法. 专利号:ZL201510659002.6,授权日:2017/5/10. (发明专利) 

  • 吴怀娜,等.一种自动控制地下连续墙水平位移的基坑支护方法. 专利号:ZL201510276601.X,授权日:2017/7/28. (发明专利)

4. 软著

1)近接施工盾构隧道计算分析软件,吴怀娜,陈仁朋,程红战,张超,杨微,刘源,康馨,孟凡衍,开发完成日期:2019年10月18日,权利范围:全部权利,登记号:2020SR0531493.

2)盾构下穿砌体结构建筑物安全评价软件,陈仁朋,吴怀娜,刘源,杨微,康馨,张超,程红战,孟凡衍,

开发完成日期:2019年10月18日,权利范围:全部权利,登记号:2020SR0531384.

3)盾构施工地层变形智能预测软件,陈仁朋,吴怀娜,戴田,张品,开发完成日期:2019年10月18日,权利范围:全部权利,登记号:2020SR0994042.

4)盾构智能掘进控制软件,陈仁朋,吴怀娜,戴田,张超,张品,开发完成日期:2019年10月18日,权利范围:全部权利,登记号:2020SR0993826.


奖励与荣誉

  • 2019年教育部自然科学二等奖(3/5)

  • 2021入选湖南大学优青培育计划

  • 全国首届(2020)地下空间创新大赛,获概念设计一等奖(唯一)、建造技术三等奖指导老师

  • 2020年、2021年湖南大学本科优秀创新毕业设计(论文)指导老师
  • 2017年1月入选上海交通大学船建学院“优青杰青培育计划”;

  • 2016年黄金枝土木建筑奖研金一等奖;

  • 2015年获上海交通大学2015年度教学成果一等奖;

  • 2015年上海交通大学优秀毕业生;

  • 2014年上海交通大学国家优秀(博士)奖学金。