張頂立

張頂立，北京交通大學教授，博士生導師，土木建築工程學院院長，國家973計劃《城市地下工程安全性的基礎理論研究》項目首席科學家，國家“863計劃”項目“大型跨海隧道鑽爆法修建核心技術研究”負責人，中國岩石力學與工程學會常務理事、地下工程分會副理事長、中國土木工程學會工程風險與保險研究分會副理事長，橋樑與隧道工程國家重點學科帶頭人，隧道及地下工程教育部工程研究中心主任，“隧道及地下工程安全性控制”教育部創新團隊帶頭人，全面負責城市地下工程教育部重點實驗室工作。張頂立教授長期致力於隧道及地下工程設計理論與施工技術方面的研究和高層次人才培養。

近十年來主要從事隧道及地下工程方面的研究和教學工作，在隧道病害、隧道注漿技術、海底隧道、安全風險控制、隧道圍岩變形機理、支護與圍岩“動態作用”體系、圍岩穩定性評價體系和控制方法等領域取得了具有創新性的研究成果，形成系統的理論認識和核心技術體系。

發表SCI、EI收錄論文100餘篇，出版專著4本，教材4本。獲得省部級科技進步一等獎6項，二等獎3項，獲得國家發明專利授權4項，申請受理2項，在國內外學術大會上做特邀報告10餘次。

1人物經歷主要學習經歷主要工作經歷

主要學術兼職 2研究方向 3主要貢獻

人物經歷

主要學習經歷

1981年09月～1985年07月：山東科技大學採礦工程系採礦工程專業，工學學士；1985年09月～1988年06月：山東科技大學礦壓研究所採礦工程專業，工學碩士；1992年09月～1995年06月：中國礦業大學採礦工程系採礦工程專業，工學博士。

主要工作經歷

1988年06月～1992年08月：河北工程大學採礦工程系，助教、講師。

1995年07月～1996年05月：中國礦業大學採礦工程系，講師。

1996年06月～1998年10月：中國礦業大學大地測量學科，博士后(一站)、副教授。

1998年11月～2000年06月：北京交通大學土木工程學科，博士后(二站)、副教授。

2000年07月～2006年06月：北京交通大學隧道及地下工程是研究中心常務副主任，歷任副教授、教授、特二崗教授，博士生導師。

2006年6月—2007年7月：北京交通大學教授、博士生導師，隧道及地下工程教育部工程研究中心主任

2007年7月—2011年4月：北京交通大學土木建築工程學院副院長，教授、博士生導師，隧道及地下工程教育部工程中心主任、城市地下工程教育部重點實驗室主任

2011年4月至今：北京交通大學土木建築工程學院院長，教授、博士生導師，隧道及地下工程教育部工程研究中心主任、城市地下工程教育部重點實驗室主任。

主要學術兼職

中國岩石力學與工程學會常務理事、地下工程分會副理事長；

中國土木工程學會工程風險與保險研究分會常務理事；

中國錨固工程協會理事；

國際岩石力學學會會員；

中國國際工程諮詢公司專家；

《岩石力學與工程學報》、《北京交通大學學報》、《隧道建設》、《煤》等雜誌的編委。

研究方向

海底隧道

城市地下工程

圍岩穩定性

安全風險控制

結構耐久性

複合注漿

主要貢獻

張頂立

張頂立教授經過20年的潛心研究，建立了綜采放頂煤采場岩層控制理論體系，為綜放開採技術在我國的健康發展奠定了堅實的理論基礎，使我國的綜放開採技術走在世界前列；通過對我國100餘座交通及市政隧道的檢測、分析和評估，揭示了既有隧道的破壞機理，編製了技術標準，引領了既有地下結構的檢測評估工作；首次提出了針對不同類型地層的地層沉降模式，揭示了城市地鐵暗挖施工中的地層大變形機理，由此建立了地層沉降的控制原理和方法；開展了大跨、淺埋以及不良地質條件下的隧道圍岩穩定性研究，發展並完善了淺埋暗挖施工技術的理論體系；開展了地層與結構動態作用關係的研究，建立了地層與結構變位分配理論和注漿抬升理論，創造了基於關鍵技術的城市地下工程安全風險控制體系；率先開展對海底隧道鑽爆法施工核心技術的研究，揭示了突水機理和災害演化規律，並由此引領著海底隧道技術領域的發展。以上研究成果在我國礦山、交通、水利、市政及軍事工程中得到了應用，相關內容獲得8項省部級科技進步一等獎和4項二等獎。

主要學術成果如下：

(1)提出和發展了“綜放采場岩層控制”的學科方向，建立了完整的理論體系和技術方法。

採用綜放開採工藝后，上覆岩層及地表移動規律發生了根本性的變化，而且頂煤是由礦山壓力自然破碎的，因此需對頂煤的破碎機理、岩層結構形式及其穩定性評價方法、地表沉降的響應模式等問題進行研究。該成果獲教育部自然科學一等獎。

(2)揭示了既有隧道的病害機理，為隧道設計和施工質量控制提供了依據。

在大量隧道檢測和結構分析的基礎上，首次明確提出襯砌背後空洞的存在、襯砌結構厚度不足及厚度不均勻等是造成隧道襯砌結構破損的主要原因，其中以襯砌背後空洞的影響最為嚴重，而尺度在0.5m以下的空洞影響不明顯。編製了部頒技術標準。

(3)提出了地鐵暗挖施工地層變形模式，建立了相應的力學模型，揭示了地層變形機理。

基於城市地下工程淺埋暗挖法施工的地層變形特點，提出了地層整體下沉和抽冒式地層變形的模式，分別建立了相應的力學模型。據此將地表沉降控制標準由30mm調整為60mm，並編入《地鐵工程監控量測技術規程》（DB11/490-2007）。此項僅北京在建工程就可節省資金數億元。該成果獲北京市科技進步二等獎。

(4)建立了在鬆軟、破碎及緻密地層中“複合注漿模型”，闡述了注漿機理。

在鬆軟破碎地層中施行劈裂注漿形成漿脈，然後再由擠壓注漿實現緻密，建立了漿脈參數與注漿壓力、漿液粘度、地層性質之間的關係，並對漿脈形成的結構穩定性進行了分析。提出了注漿材料複合和注漿方式複合的新思路，可使注漿效果的評價定量化。解決了海底隧道注漿的技術難題。

(5)基於施工過程力學，建立了地層與結構變位分配的非線性控制理論體系。

地層及結構變形非線性特點即決定了變形受到手工順序的影響，並且具有累積性，不同工序的影響很大，通過對“地層—結構”作用體系的分析，建立了結構物狀態與隧道施工活動之間的動態關係，使控制過程更具科學化；建立了結構注漿抬升的力學分析模型，使過程恢復做到精細化；建立了以地層變形為核心的安全風險控制體系。該成果2008年獲教育部科技進步一等獎。

(6)系統研究了鑽爆法施工海底隧道的技術要點，形成了海底隧道建造核心技術體系。

針對鑽爆法海底隧道的關鍵技術難點，系統研究了地質保障系統、合理埋置深度、注漿加固理論、防排水技術、結構設計和安全風險控制等，建立了隧道圍岩變形與隧道安全性的對應關係，並給出了相應的控制標準，為突水事故的預報提供了理論依據，由此形成了海底隧道的核心技術體系。該成果2008年獲教育部科技進步二等獎。

結合上述領域的研究，在綜放開採岩層控制理論、頂煤破碎機理、上覆岩層移動規律、隧道結構設計及安全性評價、地層變形機理、海底隧道災變機理及控制原理等方面形成了系統的理論成果，在國內外發表學術論文130餘篇，其中被SCI、EI收錄近100篇。《采動岩體動態力學模型及理論研究》獲教育部自然科學一等獎，《城市地下工程安全風險控制技術及其應用》獲教育部科技進步一等獎，《無水砂卵石地層盾構隧道施工關鍵技術研究》獲北京市科技進步一等獎，另獲省部級科技二等獎多項項。出版相關專著3本，其中的主要研究成果已被編入大型專著和相關專業的教科書中。

主要科研獎項：北京市科技進步一等獎（2011）教育部科技進步二等獎（2011）教育部科技進步一等獎（2008）北京市科技進步二等獎（2006）北京市科技進步一等獎（2004）寧夏回族自治區科學技術一等獎（2002）
	職務：北京交通大學土木建築工程學院院長

主持項目

2013年1月-2016年12月，高鐵聯合基金重點項目“高速鐵路隧道極限狀態設計理論及其應用”(項目編號：U1234210)

2012年1月-2016年12月，國家自然科學基金重點項目“海底隧道圍岩穩定性及其控制機理研究”(項目編號：51134001)

2010年1月-2014年8月，國家“973”計劃項目“城市地下工程安全性的基礎理論研究”(項目編號：2010CB732100)

2009年1月-2011年12月，鐵道部重大項目“隧道圍岩穩定性及其控制技術研究”(項目編號：2009G005-B)

2006年1月-2009年12月，國家“863”計劃項目“大型跨海隧道鑽爆法修建核心技術研究”（項目編號：2006AA11Z119）