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泮晓华
  • 职称： 研究员 职称： 准聘副教授
  • 岗位： 仅研究系列选择
  • 联系电话：
  • 办公地址： 朱共山楼A172
  • 电子邮件： panxiaohua@nju.edu.cn
  • 课题组链接：

个人简介


泮晓华，博导，副教授/特聘研究员，2021国家青年人才（海外）项目、南京大学“登峰人才支持计划”入选者。面向国家“复杂环境和裂隙全生命周期劣化作用下岩体灾变科学防治”重大需求，聚焦微生物矿化国际前沿技术，主要从事微生物工程地质与环境岩石力学方面的研究工作；建立了微观工程地质力学实验室以及微观力学测试相关技术，攻克了过去矿物微观尺度力学无法定量测量的难题，在岩石微区均匀性风化定量化表征、微观机理揭示以及微-细-宏观升尺度的地球系统科学防灾减灾方面取得了重大突破；提出了岩石多尺度裂隙微生物仿生矿化联合修复技术及原位无损力学评价方法，研究成果有望服务于地质灾害生态化防治、石质文物修复、地下空间工程地质问题处置等前沿热门领域；主持国家优秀青年基金（海外）、国家面上基金、青年基金、国家重点研发计划项目课题、子课题、国家级重点实验室开放基金等国家级项目多项；在EG、RMRE、WRR、ACTA GEOTECHNICA等专业领域主流期刊上发表论文40余篇；申请并授权发明专利8项；担任多个学术委员会理事及国内外期刊编委。

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    研究方向：微生物工程地质及环境岩石力学

  • @拟为岩土体灾变等工程地质问题和环境岩石力学问题提供新的基于微生物矿化技术的自然、生态、低碳的解决方案以及开展关键技术、科学问题的研究，推动工程建设、地质灾害防控与生态地质环境保护及资源开发的协调发展。


    兴趣领域：

1.微生物仿生矿化技术及工程地质领域应用研究

拟为地质灾害生态化防治、国家重大交通工程沿线工程创面生态修复等国家重大需求提供基于微生物仿生矿化技术的自然生态环保的解决方案及开展关键技术、科学问题的研究

2.地下空间开发利用及环境岩石力学

侧重1：地下核废料储库等地下工程岩体的长效稳定性、多尺度裂隙高温、动荷载、化学腐蚀等极端环境下的防渗加固、环境互馈机制以及影响评价等环境岩石力学问题研究

侧重2：城市尺度地下空间3D地质智能建模及城市地下空间开发过程中常见工程地质问题的处置

3.石质文物与古遗址修复、保护

侧重石质文物“探、修、感、报”一体化保护技术、材料、设备、理论等方面研究，包括：（1）石质文物岩体多尺度裂隙（微米-毫米-厘米）的智能精细探测；（2）多尺度裂隙的微生物矿化联合修复加固及光纤智能感知一体化；（3）基于重整化群理论的文物本体及围岩失稳预测理论研究


学术兼职：

   Ø中国岩石力学与工程学会（CSRME）地质与岩土工程智能监测分会理事、副秘书长

   Ø中国岩石力学与工程学会（CSRME）工程地质力学分会理事

   Ø新加坡岩石力学与工程学会（SRMEG）会员

  Ø国际环境岩土工程学会（ISEG）会员

  Ø中国地质学会（GSC）会员

教育经历

2008/09-2014/07，中国科学院大学，博士

2004/09-2008/07，中国地大（北京），学士

工作经历

2022/01-至今，南京大学，地球科学与工程学院，副教授/特聘研究员，教学科研岗

2020/02-2021/12，南京大学，地球科学与工程学院，科研岗

2016/02-2020/01，Nanyang Technological University,CEE, Singapore, Research Fellow

2014/08-2016/01，浙江大学，建筑与工程学院，博士后

学术兼职

Ø  中国岩石力学与工程学会（CSRME）地质与岩土工程智能监测分会理事、副秘书长

Ø  中国岩石力学与工程学会（CSRME）工程地质力学分会理事

Ø  新加坡岩石力学与工程学会（SRMEG）会员

Ø  国际环境岩土工程学会（ISEG）会员

Ø  中国地质学会（GSC）会员

研究方向

研究方向：微生物工程地质及环境岩石力学

  • @拟为岩土体灾变等工程地质问题和环境岩石力学问题提供新的基于微生物矿化技术的自然、生态、低碳的解决方案以及开展关键技术、科学问题的研究，推动工程建设、地质灾害防控与生态地质环境保护及资源开发的协调发展。

兴趣领域：

1.微生物仿生矿化技术及工程地质领域应用研究

拟为地质灾害生态化防治、国家重大交通工程沿线工程创面生态修复等国家重大需求提供基于微生物仿生矿化技术的自然生态环保的解决方案及开展关键技术、科学问题的研究

2.地下空间开发利用及环境岩石力学

侧重1：地下核废料储库等地下工程岩体的长效稳定性、多尺度裂隙高温、动荷载、化学腐蚀等极端环境下的防渗加固、环境互馈机制以及影响评价等环境岩石力学问题研究

侧重2：城市尺度地下空间3D地质智能建模及城市地下空间开发过程中常见工程地质问题的处置

3.石质文物与古遗址修复、保护

侧重石质文物“探、修、感、报”一体化保护技术、材料、设备、理论等方面研究，包括：（1）石质文物岩体多尺度裂隙（微米-毫米-厘米）的智能精细探测；（2）多尺度裂隙的微生物矿化联合修复加固及光纤智能感知一体化；（3）基于重整化群理论的文物本体及围岩失稳预测理论研究

开授课程

1.         《生态工程地质》

2.         《地球科学力学基础》，合讲

3.         《云南地质认识实习》

科研项目

1.国家自然科学基金委员会，面上项目，多尺度裂隙岩体失稳灾害早期生物仿生矿化控制与微-细-宏观力学机制研究 2025-01至2028-12，47万，主持

2.中华人民共和国科学技术部，国家重点研发计划项目课题，地质灾害防治工程生态耐久关键技术装备研发-地质灾害防治多元耦合机制及互馈作用，2023-10至2026-09，300万，主持

3.山西省科技重大专项计划“揭榜挂帅”项目,云冈石窟盐风化病害治理关键技术研究与应用示范,2025-01至2027-12，70万，主持 

4.国家自然科学基金委员会，优秀青年（海外）项目，微生物岩体工程地质， 2021-01至2023-12，200万，主持

5.南京大学，科研启动配套项目，微生物岩体工程地质， 2021-01至2023-12，200万，主持

6.江苏省，青年人才项目，微生物岩体工程地质， 2023-01至2025-12，50万，主持

7.国家自然科学基金委员会，青年项目，“力-结构面-风化”耦合作用下岩体风化崩塌细观机理及微生物矿化修复加固研究究，2021-01至2023-12, 24万，主持

8.中华人民共和国科学技术部，国家重点研发计划项目子课题，场地土壤多金属污染长效稳定修复功能材料制备-多金属长效稳定化功能材料设计及配方优化-抗裂隙修复材料，2020-11至2023-10，75万，主持

9.深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，开放基金，“核废料储库围岩多尺度裂隙的微生物矿化联合修复机理及抗热特性研究”，2022-11至2024-10, 5万，主持

10.成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，开放基金，“多因素耦合作用下石质文物多尺度随机风化裂隙的碳酸钙仿生矿化修复机理研究”，2021-11至2022-12, 8万，主持

11.中国博士后管理委员会，面上项目，法向非均布荷载作用下节理岩体贯通规律的细观机理研究，2015-09至2016-2，8万，主持

12.新加坡国家发展部与国立研究基金会，土地与宜居国家创新挑战计划（L2NIC），新加坡地下空间利用最大化之微生物注浆现场应用的关键技术研究，2015-09至2018-08，1500万，主要参与者

13.新加坡国家发展部与国立研究基金会，土地与宜居国家创新挑战计划（L2NIC），新加坡地下三维空间智能建模及网络管理系统研发，2016-01至2020-12，1200万，主要参与者

学术成果

期刊论文：

2026

  1. 1.Dong, Z.H., Pan, X.H. *, Tang, C.S. *, Dai, Q. C., Shi, B. (2026). A Microbially Induced Magnesia Carbonation (MIMC) Method with Potential Application for Crack Healing of Sandstone Cultural Relics: A Predictive Model for Interfacial Bonding Strength. Rock Mechanics and Rock Engineering https://doi.org/10.1007/s00603-026-05297-2

2025

  1. 1.Liu, Y. J., Pan, X.H. *,  Tang, C.S. *,  Wang, R., Dong, Z. H., Dai, Q. C., ... & Wang, S. D. (2025). Bacterial organic matter-based control method for freeze–thaw resistance improvement of MICP bio-cement. Acta Geotechnica, 1-17.

  1. 2.Wang, D. L., Pan, X.H. *, Tang, C. S., Shi, M., Wang, R., Li, L., ... & Xu, J. J. (2025). On enhancing the mechanical behaviors of bio-carbonation of reactive magnesia cement solidified construction and demolition wastes via fiber reinforcement. Acta Geotechnica, 1-18.

  2. 3. Wang, T., Tang, C. S., Zeng, Z. X., Tian, B. G., Xu, J. J., Cheng, Q., Shen, Z., & Pan, X.H.. (2025). Development of regional soil desiccation cracking susceptibility assessment model using GIS-based fuzzy comprehensive evaluation. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 84(6), 1-16.

  3. 4. Lv, C., Tang, C., Zhang, J., Liu, H., Pan, X.H., Cheng, Q., & Shen, Z. (2025). Study on the electrokinetic effect of the microbially induced calcium carbonate precipitation process using integrated electric-microfluidics. Science China Technological Sciences, 68(4), 1-13.

  4. 5.Dai, Q. C.,Pan, X.H. *, Tang, C. S., & Shi, B. (2025). A bio-healing method for underground long rock fractures with high bridging rate. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering.https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2025.03.021.

  5. 6.Zheng, C. T.,Pan, X.H. *, Li, X. Z., Tang, C. S., & Shi, B. (2025). Practical bio-healing of rock weathering cracks using an enzyme-induced magnesia carbonization. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering.https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2025.01.004

  6. 7.Lv, C., Tang, C., Zhang, J., Liu, H., Pan, X.H., Cheng, Q., & Shen, Z. (2025). Study on the electrokinetic effect of the microbially induced calcium carbonate precipitation process using integrated electric-microfluidics. Science China Technological Sciences, 68(4), 1-13.

2024

  1. 1.Dong, Z.H., Pan, X.H. *,Tang, C.S. *, Wang, D.L., Wang, R., Shi, B. (2024). A Microbially Induced Magnesia Carbonation (MIMC) Method with Potential Application for Crack Healing of Sandstone Cultural Relics: Improving Interfacial Bonding Strength. Rock Mechanics and Rock Engineering

  2. 2.Dong, Z.H, Pan, X.H.*, Tang, C.S., Lv, C., & Shi, B. (2024). An adjustable bio-sealing method for rock fracture leakage mitigation. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2024.03.024

  3. 3.Ji, X.L., Tang, C.S. *, Pan, X.H.*, Cai, Z.L., Liu, B., & Wang, D.L. (2024). Long-term performance on drought mitigation of soil slope through bio‐approach of MICP: Evidence and Insight from Both Field and Laboratory Tests. Water Resources Research, 60, e2024WR037486. https://doi.org/10.1029/2024WR037486

  4. 4.Dong, Z. H., Pan, X. H., Zhu, C., Tang, C. S., Lv, C., Liu, B., ... & Shi, B. (2024). Bio-mediated geotechnology and its application in geoengineering: mechanism, approach, and performance. Environmental Earth Sciences, 83(11), 348.

  5. 5.Wang, R., Tang, C. S., Pan, X., Shen, Z., Liu, Y., & Lu, X. (2024). A biotechnological approach for suspended solids removal in biogas slurry via microbially induced calcite precipitation (MICP). Journal of Cleaner Production, 459, 142537.

  6. 6.Liu, B., Tang, C. S., Pan, X. H., Xu, J. J., & Zhang, X. Y. (2024). Suppressing Drought-Induced Soil Desiccation Cracking Using MICP: Field Demonstration and Insights. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 150(3), 04024006.

2023

  1. 1.Pan, X.H., Chu, J., Cheng, L. (2023).Reduction of rainfall infiltration in soil. Biogeotechnics, 1(7):100023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bgtech.2023.100023.

  2. 2.Pan,X.H.(2023).Experimental study of relationship between uniaxial compression strength and CaCO3 bonding strength of a biogrouted rock-like material. Environmental Earth Sciences., 82:558. DOI: https://doi.org/10.1007/s12665-023-11251-0.

  3. 3.Wang, D.L., Tang, C.S. *, Pan, X.H.*, Wang, R., Shi, M., Dong, Z.H., Zhang, Y.C., Shi, B. (2023). A novel bio-carbonation method of reactive magnesia with urea pre-hydrolysis for geomaterial stabilization. Géotechnique. DOI:https://doi.org/10.1680/jgeot.22.00301.

  4. 4.Tang, C.S., Pan, X.H.*, Cheng, Y.J, Ji, X.L. (2023).Improving hydro-mechanical behavior of loess by a bio-strategy. Biogeotechnics, 1(2):100024. DOI:https://doi.org/ 10.1016/j.bgtech.2023.100024.

  5. 5.Wang, D.L., Tang, C.S. *, Pan, X.H.*, Liu, B., Shi, B. (2023).Coupling effect of fiber reinforcement and MICP stabilization on the tensile behavior of calcareous sand. Engineering Geology, 317: 107090. DOI:https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2023.107090.

  6. 6.Dong, Z.H., Pan, X.H.*, Tang, C.S. *, Wang, D.L., Wang, R., Shi, B. (2023). An efficient microbial sealing of rock weathering cracks using bio-carbonation of reactive magnesia cement. Construction and Building Materials, 366:130038. DOI:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.130038.

  7. 7.Lv, C., Li, W.Q., Tang, C.S. *, Zhu, C., Pan, X.H., Zhang, X.Y., Shi, B. (2023). A novel bio-carbonation method of reactive magnesia with urea pre-hydrolysis for geomaterial stabilization. Acta Geotechnica. DOI:https://doi.org/10.1007/s11440-023-01921-5.

  8. 8.Zhang, K., Tang, C.S.*, Jiang, N.J., Pan, X.H.,Liu, B., Wang, Y.J., Shi, B. (2023). Microbial‑induced carbonate precipitation (MICP) technology: a review on the fundamentals and engineering applications. Environmental Earth Sciences, 82(9). DOI:https://doi.org/10.1007/s12665-023-10899-y.

  9. 9.Liu, B., Tang, C. S., Pan, X. H., Cheng, Q., Shen, Z. T., Xu, J. J., & Zhang, X. Y. (2023). Influence of layer thickness on bioremediation of drought-induced soil desiccation cracks using microbially induced calcite precipitation. Acta Geotechnica, 1-16.

  10. 10.Hui, H.C., Tang, C.S.*, Sheng, Z.T., Pan, X.H., Gu, K., Fan, X.L., Lv, C., Mu, W., Shi, B. (2023).Enhancing lead immobilization by biochar: Creation of surface barrier via bio-treatment. Chemosphere, 327:138477. DOI:https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2023.138477.

2022

  1. 1.Yu, X.N., Pan, X.H.*. (2022). One-phase improvement of sandy soil using seawater-based soybean induced carbonate precipitation.Journal of Sustainable Cement-Based DOI: Materials.https://doi.org/10.1080/21650373.2022.2142985

  2. 2.Wang, R., Tang, C.S.*, Pan, X.H.*, Wang, D.L., Dong, Z.H., Shi, B. (2022).Stabilization of dredged sludge using bio-carbonation of reactive magnesia cement method. Acta Geotechnica.

  3. 3.Yu, X.N., Pan, X.H.*. (2022). Seawater based bio-cementation for calcareous sand improvement in marine environment.Marine Georesources & Geotechnology. DOI:https://doi.org/10.1080/1064119X.2022.2111672

  4. 4.Dong, Z.H., Pan, X.H.*, Tang, C.S.*, Shi, B. (2022). Microbial healing of nature-like rough sandstone fractures for rock weathering mitigation. Environmental Earth Sciences. 81:394. DOI:https://doi.org/10.1007/s12665-022-10510-w.

  5. 5.Lv, C., Tang, C.S., Zhu, C., Li, W.Q., Chen, T.Y., Zhao, L.,Pan, X.H.(2022).Environmental Dependence of Microbially Induced Calcium Carbonate Crystal Precipitations: Experimental Evidence and Insights. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 148(7):04022050.DOI: 10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0002827

  6. 6.Wang, D.L., Tang, C.S. *, Pan, X.H.*, Wang, R., Li, J.W., Dong, Z.H., Shi, B. (2022).Construction and demolition waste stabilization through a bio-carbonation of reactive magnesia cement for underwater engineering. Construction and Building Materials, 335: 127458. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.127458.

  7. 7.Tang, C.S., Li, H., Pan, X.H.*, Yin, L.Y., Cheng, L., Cheng, Q., Liu, B., Shi, B. (2022). Coupling effect of biocementation-fiber reinforcement on mechanical behavior of calcareous sand for ocean engineering. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 81(4):163. DOI: https://doi.org/10.1007/s10064-022-02662-7.

  8. 8.程瑶佳, 唐朝生, 泮晓华, 等. (2022). 微生物矿化作用（MICP）-铺砂联合提高黄土抗侵蚀性试验研究[J]. 防灾减灾工程学报, 1010-1018.

2021

  1. 1.泮晓华, 唐朝生,施斌. (2021). 微生物矿化作用改善不同孔隙砂岩抗冻融特性试验研究. 高校地质学报, 27(6):723-730.

  2. 2.Liu, B., Tang, C.S. *, Pan, X.H.*, Zhu, C., Cheng, Y.J., Xu, J.J., Shi, B.(2021). Potential Drought Mitigation through a Bio-mediated Approach. Water Resource Research, 57(9): e2020WR029434. DOI: https://doi.org/10.1029/2020WR029434

  3. 3.Wang, D.W., Zhu, C., Tang, C.S.*, Lin, S.J., Cheng, Q., Pan, X.H., Shi, B. (2021). Effect of sand grain size and boundary condition on the swelling behavior of bentonite–sand mixtures[J]. Acta Geotechnica, 2021:1-15.

  4. 4.Cheng, Y.J., Tang, C.S. *, Pan, X.H.*, Liu, B., Xie, Y.H., Jiang, Cheng, Q., Shi, B.(2021). Application of Microbial Induced Carbonate Precipitation for Loess Surface Erosion Control. Engineering Geology, 294:106387.

  5. 5.Liu, B., Xie, Y.H., Tang, C.S. *, Pan, X.H.*, Jiang, N.J., Singh, D.N., Cheng, Y.J., Shi, B.(2021). Bio-mediated method for improving surface erosion resistance of clayey soils. Engineering Geology, 293:106295. Doi: 10.1016/j.enggeo.2021.106295.

  6. 6.Qi, X.H.  Wang,  H.  Pan, X.H.,  Chu, J.,  Chiam, K. (2021). Prediction  of  interfaces  of  geological formations  using  the  multivariate  adaptive  regression  spline  method, Underground  Space, 6(3):252-266 Doi: https://doi.org/10.1016/j.undsp.2020.02.006. 

2010-2020 代表性论文

  1. 1.Pan, X.H., Chu, J., Yang, Y., Cheng, L. (2020) A new biogrouting method for fine to coarse sand. Acta Geotechnica, 15(8):1-16. DOI: https://doi.org/10.1007/s11440-019-00872-0.

  2. 2.Pan X.H., Li Y., Yu Y., Huang L. 2021.A theoretical strain relationship for identifying the failure of laboratory-scale rock under triaxial compression. Geomechanics and Engineering, 16(2):99-115. DOI: http://dx.doi.org/10.1080/17486025.2019.1645362.

  3. 3.Pan, X.H., Guo, W., Wu, S., Chu, J. (2020) An experimental approach for determination of the Weibull homogeneity index of rock or rock-like materials. Acta Geotechnica. DOI: https://doi.org/10.1007/s11440-019-00803-z.

  4. 4.Yu, Y., Li, X.M., Pan, X.H.*, Qing LÜ. (2020). A robust and efficient method of designing piles for landslide stabilization. Environmental & Engineering Geoscience., 26(4):481-492. Doi: https://doi.org/10.2113/EEG-233

  5. 5.Qi X.H., Pan, X.H*, Kiefer C., Lim Y.S., Lau S.Z. (2020). Comparative spatial predictions of the locations of soil-rock interface. Engineering Geology, 272:105651. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2020.105651.

  6. 6.泮晓华,秦四清,薛雷.岩质斜坡锁固段破坏模式的物理模型试验研究.(2018). 华北水利水电大学学报(自然科学版),39(6):13-18.

  7. 7.Pan, X.H., Lü, Q. (2018). A Quantitative Strain Energy Indicator for Predicting the Failure of Laboratory-Scale Rock Samples: Application to Shale Rock. Rock Mechanics and Rock Engineering, 51(9):2689-2707. DOI: https://doi.org/10.1007/s00603-018-1480-7.

  8. 8.Pan, X.H., Xiong, Q.Q., Wu, Z.J. (2018). New Method for Obtaining the Homogeneity Index m of Weibull Distribution Using Peak and Crack-Damage Strains. International Journal of Geomechnics, 18(6), 04018034. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)GM.1943-5622.0001146.

  9. 9.Pan, X. H., Sun, H. Y., Wu, Z. J., & Lü, Q. (2017). Study of the Failure Mechanism and Progressive Failure Process of Intact Rock Patches of Rock Slope with Weak Surfaces. Rock Mechanics and Rock Engineering, 50(4), 951-966.

  10. 10.泮晓华, 薛雷, 秦四清, 李国梁, 李培, & 王苗苗. (2014).潜在锁固型滑坡的类型、形成条件和预判方法研究. 工程地质学报, 22(6), 1159-1167.

  11. 11.秦四清, 泮晓华. (2011). 地壳岩石剪切失稳的应力与应变准则. 地球物理学报, 54(7), 1767-1771.

专利：

  1. 1.基于微生物矿化作用的岩体多尺度裂隙的联合修复方法, 2022-02-01, 中国, ZL202110350412.8.

  2. 2.岩体陡倾非贯通微裂隙的微生物连续分层矿化修复方法, 2023-01-17, 中国, ZL202210091491.X.

  3. 3.基于3D打印的石质文物破损部位的生物高保真复原方法, 2023-02-01, 中国, ZL202211175087.7.

  4. 4.一种利用微生物膜和MICP技术治理岩质边坡崩塌的方法. 2022-05-17, 中国,ZL 202111023889.1.

  5. 5.一种矿山充填方法,材料及设备.2022-08-19,中国, ZL202110942625.X.

  6. 6.一种胶结固化方法及胶结固化材料. 2022-08-19,中国, ZL202110830655.1.


荣誉奖励

风采展示