黄宏伟教授为隧道及地下建筑工程第五研究室主任，该研究室是隧道及地下工程研究所2009年成立的。现有教授 4 人、研究员 1 人、副教授 1 人、助理教授 1 人，在站博士后 6 人，在读硕士研究生 44 名，在读博士研究生 50 名。教师团队人员中，国外著名大学博士学位获得者2人，博士生导师5人；团队中入选教育部“长江学者”特聘教授 2 人、国家“万人计划”科技创新领军人才 2 人、国家优秀青年学者 1 人、中国科协青年托举人才 1 人、博士后创新人才支持计划1人。

在黄宏伟教授的带领下，研究室为国家培养了大量从事隧道及地下工程设计、施工、管理和研究的高级专门人才，同时在相关学科研究中取得了卓越的成就，在国家和地方的重大工程建设中发挥了显著的作用。近10年来，研究室结合上海长江隧道工程、上海世博500KV地下变电站、上海轨道交通、苏州轨道交通、浙江钱江隧道、武汉长江隧道、山东胶州湾海底隧道、大连海底隧道、云南山区高速公路、妈湾跨海通道工程建设项目等重大建设工程的设计与施工，以及城市地下空间开发利用开展了系列的研究工作。所获得学术成果达到国内领先和国际先进水平，有的已达到国际领先水平。近年来获得国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步一等奖6项、二等奖3项、三等奖1项，省部级决策咨询三等奖1项，亚洲土木工程六校联盟杰出青年学者奖1项。这些成果不仅对学科理论水平的发展有较大的意义，而且多数用于优化工程设计、施工方案的依据，直接产生了经济效益和社会效益。

根据目前国家建设发展的需要，研究室制定了今后5～10年内学科研究的主攻方向：多重复杂条件下基础设施安全风险管控理论；岩土体与地下结构多识智慧感知技术；多灾害耦合与基础设施韧性提升与评价方法。

隧道及地下建筑工程研究所第五研究室与国内外同行有广泛的交流，与美国、日本、法国、新加坡、英国、挪威、中国香港等国家和地区建立了合作研究关系，并进行经常性的学术交流活动，并以基本实现每位硕士研究生至少参加一次国内会议学习交流、每位博士生至少参加一次国际会议或短期访学的学习交流机会。我们期待与国内外同行保持广泛的联系与交流，力争在5～10年时间内使本研究室在隧道及地下工程在有关方向上处于国内乃至国际前沿。

国家自然科学基金重点项目：多重不确定环境下盾构隧道安全风险非线性演化与可恢复控制（52130805，2022.01-2026.12），负责人，在研；

国家重点研发计划课题：海底隧道运维安全状态智慧感知与智能诊断技术（2021YFB2600804，2021.12-2024.11），课题负责人，在研；

重大横向项目：青岛胶州湾第二海底隧道全面风险管理咨询项目（kh0023020222333，2022.12.01-2026.11.30），负责人，在研；

自适应智能盾构隧道精细化建造关键技术及示范  上海市科学技术委员社会发展科技攻关项目 2020.06-2023.06 负责 完成

国家自然科学基金面上项目：盾构隧道结构病害的图像深度学习识别与演化预测（51778474，2018.01-2021.12），负责人。

城市盾构隧道结构安全动态风险控制机理与方法 国家自然科学基金（编号：51538009） 2016.1-2020.12 负责 完成

地铁盾构隧道结构变形的智慧感知及风险预警可视化研究 国家自然科学基金（编号：51278381） 2013.1-2016.12 负责 完成

基于风险分析的土体本构模型选择 国家自然科学基金（编号：51161130523） 2012.1-2014.12 负责 完成

软土盾构隧道管片结构纵向力学性态风险分析 国家自然科学基金（编号：50879058） 2009.1-2011.12 负责 完成

盾构隧道与土体共同作用的纵向变形性态及纵向设计 国家自然科学基金（编号：50279032） 2003.1-2005.12 负责 完成

基坑围护结构与土体系统模型的反馈分析 国家自然科学基金（编号：59609007） 1997.1-1999.12 负责 完成

软土地下空间开发工程安全与环境控制关键技术 “十二五”国家科技支撑计划重点项目（编号：2012BAJ01B02-04） 2012.1-2015.12 负责 完成

超长线状地下结构状态智慧感知理论与方法 国家科技部“973”项目（编号：2011CB013800） 2011.11-2016.8 负责 完成

长大隧道工程风险评价与安全预警技术研究 国家科技部“863”项目（编号：2006AA04Z442） 2007-2009 负责 完成

山区公路岩土边坡和隧道工程施工安全智能感知及预警技术 云南省科技厅科技计划 2019.01-2020.12 负责 完成

季冻区公路桥隧工程安全智慧感知与评估技术研究 吉林省交通运输科技计划 2015.11-2018.6 负责 完成

山区高速公路工程风险分析与控制对策研究 交通部西部科技项目（合同号：2006-318-799-107） 2006.1-2008.12 合作方负责 完成

山区公路隧道灾害预警集成技术与集成装备 云南省科技厅重点项目 (编号：2008AD013) 2008.1-2011.12 负责 完成

隧道工程的施工监控及预警、报警系统及风险管理系统研究 上海市科学技术委员会重大科技攻关项目（编号：04dz12021） 2004.8-2006.12 负责 完成

紧靠黄浦江防汛墙的超长、超大地下交通枢纽建造技术研究  上海市科学技术委员会重大科技攻关项目（编号：04dz12002） 2004.8-2006.12 负责 完成

软岩地区高速公路隧道可视化监控技术 浙江省交通厅（编号：2005H048） 2005.3-2008.12 负责 完成

城市地下空间资源开发利用中的风险管理及建设期间的智能反馈与环境控制分析 教育部新世纪优秀人才支持计划（编号：NCET-04-0368） 2005.1-2007.12 负责 完成

近3年承担的国家重大项目：

① 国家自然科学基金重点项目：多重不确定环境下盾构隧道安全风险非线性演化与可恢复控制（52130805，2022.01-2026.12），负责人；

② 国家重点研发计划课题：海底隧道运维安全状态智慧感知与智能诊断技术（2021YFB2600804，2021.12-2024.11），课题负责人；

③ 重大横向项目：青岛胶州湾第二海底隧道全面风险管理咨询项目（kh0023020222333，2022.12.01-2026.11.30），负责人；

④ 国家自然科学基金面上项目：基于视觉与钻进数据融合的富含裂隙水隧道开挖面安全评价（52279107，2023.01-2026.12），负责人。

黄宏伟长期致力于高变异岩土介质中地下工程安全风险研究，围绕工程安全风险管控存在的“识不清、测不准、控不好”关键挑战难题，率先创建了地下工程安全风险学，从评估理论到自主可控的全链条技术体系，突破欧美技术依赖，实现了工程安全风险实时感控产品的规模化生产和反向出口。发表SCI 162 篇，EI 125 篇，总被引1.5万次，出版专著20部，主编首部国家地下工程风险管理规范、首部基础设施无线传感网络监测技术规程，获国家科技进步二等奖2项、获省部级一、二等奖15项，获得国际协会突出贡献奖1项和杰出服务奖1项，连续多年入选全球前2%科学家终身榜单，创建了中国土木工程学会工程风险与保险研究分会，开创了国际岩土安全与风险系列研讨会，推动了工程风险的理论研究和行业发展。其主要学术贡献如下：

（1）创建了复杂不确定条件下地下工程安全风险定量评估理论。

率先提出了地下工程全寿命风险管理理论体系。针对赋存的高度不确定岩土体，较早建立了地层三维空间分布与设计参数不确定性定量预测模型。发现了邻近工程扰动下隧道结构变形性能非线性损伤路径，建立了盾构隧道在加卸载条件下的定量易损性分析模型。创建了灾害时空演化引发的人员、设备、经济、工期等多元损失属性的全场景风险分析模型，提出了基于贝叶斯理论的地下工程建运全过程动态风险定量评估理论，为我国上海崇明越江隧道工程方案比较（当时世界最大直径最长距离水下盾构）、“世纪工程”——港珠澳大桥拱北隧道安全施工（浅埋超大断面）、钱江通道（取消江中联络通道）等国内重大地下工程技术升级提供重要支撑，将定量风险识别准确率提升至90%以上，攻克安全风险“识不清”的理论难题。主编我国首部地下工程风险管理国家规范（GB50652-2011）、成果纳入公路水下隧道设计规范（JTG/T 3371—2022）第14章、十二五规划教材《隧道工程》、发行量1.75万册的《基坑工程手册》第二版、大百科全书（第三版），获教育部自然科学二等奖，被国家最高科学技术奖获得者、中国工程院钱七虎院士认为“推动了地下工程安全风险研究的全面开展”。

（2）发明了地下工程视觉和触觉多识风险感知成套技术体系。。

发明了具有自主知识产权的基于机器视觉（高精度线阵相机、红外辐射、高速激光扫描）的快速移动式隧道结构病害检测分析系统，率先在国际上建立了低对比度环境中地下结构跨尺度随机重叠分布的多病害分类、检测、分割的智能算法，多病害检测准确率平均提高30%，识别时间由传统72小时降至1小时/公里。自主研发了非接触空气耦合雷达天线，首次提出了隧道壁后注浆、背后空洞等隐蔽病害的地质雷达探测可视化方法，病害识别准确率由60%提升至90%以上。针对“视觉”精准定位后的多病害，发明了地下工程安全风险系列无线感知体（“触觉”）与超低功耗智能网状网。发明非线性高精度MEMS倾角、渗漏水、结构变形等地下工程多参数系列无线感知体；突破美国ZigBee和LoRa技术依赖，自主原创功耗最低（7.2μW）和同步精度最高（5ms）的地下工程无线传感网状网，主编首部国家级团体标准。攻克安全风险“测不准”的技术难题，成果获国际标准化组织（ISO）、欧盟、英国、美国、加拿大等14项国际认证与5项国内认证。

（3）构建了灾前鲁棒设计、灾中可视预警与灾后快速恢复的风险控制系统。

揭示了地层分布与邻近扰动不确定作用下隧道结构纵向不均匀沉降力学机理，提出了广义的隧道纵横向等效连续化模型与连续化等效刚度系数，建立了隧道结构的自适应安全风险鲁棒性设计理论。提出了基于现场感知数据的贝叶斯广义参数概率反分析模型，揭示了地下工程系统响应的趋势项、波动项与跳跃项的概率演化规律；基于位移响应与LED光电转化原理率先研发了地下工程现场“秒见”安全风险可视化预警设备。考虑地层与扰动不确定性提出了加固效果最优、成本最经济的鲁棒性加固设计方法，提出了软土注浆隧道变形恢复效率量化指标，率先建立了工程措施及成本优化的可恢复性控制技术，系统提出了自主可控地下工程安全风险实时动态评估、预警与控制技术体系，解决了安全风险“控不好”的难题。成果纳入国家规范，成果应用30多个国家及地区2000多个项目中，先后预警各类重大安全隐患100余起，实现了“风险精控”。

相关成果发表SCI检索论文162篇，EI检索论文125篇，出版中英文专著20部，主编首部国家地下工程风险管理规范、首部基础设施无线传感网络监测技术规程，主参编其他国家与地方规范4部，获国家科技进步二等奖2项（第2和3完成人）、获省部级一、二等奖15项，获得国际岩土安全协会突出贡献奖1项和杰出服务奖1项，连续3年入选全球前2%科学家等荣誉和奖励。2009年创建了中国土木工程学会工程风险与保险研究分会，开创了国际岩土安全与风险系列研讨会，推动了工程风险的理论研究和行业发展。安全风险理论及感知技术等成果应用于6大洲30多个国家及地区（国外120余城市）2000多个项目，如第一次实践全周期风险管理的世界当时最大直径水下盾构隧道上海崇明越江隧道、沉降控制毫米级的港珠澳大桥拱北隧道、全球最长（20.4公里）历时8年的上海地铁安全风险实时预警预控系统、在包括有世界最早伦敦地铁等英国隧道风险感知市场占有率高达60%。