研究方向
朱伟课题组现阶段主要有五个大的研究方向。
(1) 盾构隧道施工技术与设计理论
课题组在盾构隧道技术上主要研究土压平衡和泥水盾构的开挖面稳定机理、泥水盾构成膜机理、基于宾汉姆流体的壁后注浆体固结—胶结理论、泥水盾构的高压多相“土-泥-水”平衡理论及控制、开舱技术，仓土改良技术等。并参与了众多重大课题有
（1）国家973重大项目《高水压越江海长大盾构隧道工程安全的基础研究》的课题3-《高压多相“土-泥-水”平衡理论及控制》；
（2）南京纬三路过江通道泥水盾构泥浆成膜、开舱稳定性及壁后注浆性能研究；
（3）扬州瘦西湖隧道全粘土地层泥水盾构高效施工技术研究；
（4）南京长江隧道泥水盾构泥浆及成膜技术研究；
（5）南水北调《盾构隧道开舱及维护技术研究》。
(2) 疏浚淤泥的资源化利用理论与技术
我国许多的水利工程、环境工程都涉及到到河湖底泥的疏浚及处理问题。淤泥带来的问题主要有：含水率高、固结排水缓慢、承载力低，无法直接用于工程填土；每年产生量极大，传统陆地弃置长期占用了大量的土地资源；河湖被人为污染后，重金属与有机质通常富集于底泥中，随意弃置将会造成二次污染。因此针对以上问题，以河湖底泥减量化、无害化、资源化为目标，课题组展开了如下几个方面的研究。
- 淤泥的固化及固结理论与技术
疏浚泥按设计要求添加不同含量、配比的固化材料后能满足填方、筑堤、路基等各种土方工程的要求。但是现有的技术存在处理后固化淤泥初期强度较低的问题，使得固化处理周期过长，增加临时堆放地占用面积。针对这一问题，需基于水分转化原理研发快速早强型固化剂，以缩短周期，降低处理成本，提高处理效果。淤泥自重固结过程缓慢，主要是受粘土细颗粒絮凝作用的影响。为了明白这一物理过程的机理，需要对淤泥沉降固结过程中粒径分布变化规律、不同阶段的过程、有效应力形成规律等方面进行探索。
- 淤泥中污染物的稳定化理论与技术
污染淤泥稳定化的主要目标是研发出能改变污染物的形态以促进污泥稳定无害化的控制型钝化剂，以防止处理后的土材料、土壤化应用过程中产生二次污染。主要从钝化处理对疏浚污泥内污染物形态的影响及影响机理，以及钝化后疏浚污泥内污染物形态与污泥物浸出性之间的关系进行研究。
- 泥水分离及快速混凝沉降技术
现有的泥浆浓缩方法有通过旋流分离、板框压滤的泥水分离技术，或者在堆场中进行沉淀、储存技术。这些技术大部分存在占用土地面积大、处理成本高、设备投入大等问题。为了达到泥浆快速浓缩的目的，需根据粒径-滤层的匹配关系和真空抽滤的原理，研发对泥浆进行快速浓缩的方法。另一方面，研发泥浆快速混凝添加剂，加速淤泥的固结排水，以提高处理的效率。
- 淤泥及超软地基的承载力
新近吹填淤泥堆场表面呈流塑状态，性质上处于粘滞性流体与饱和软土之间，承载力极低，人与机械很难直接进场施工。目前主要有铺设垫层和浮船两类方法，都可以归结为在超软弱淤泥表面放置荷载的问题。研究淤泥堆场表面能够承受多大荷载、承载的原理和计算方法，对于工程应用有重要的价值。
- 湖泊污染底泥微扰动原位覆盖技术
清淤产生的土方占用大量土地，存在二次污染的风险，通过技术方法，对于需要通过清淤控制底泥污染的湖库，使用微扰动原位覆盖技术，在极小的扰动下将底泥及表面的颗粒物覆盖，形成新的泥-水界面，从而控制受污染底泥向水体释放污染物，降低湖库水质修复成本，提高效率。
- 太湖颗粒输入、运动、悬浮、沉降过程及颗粒与水质间关系
颗粒是湖泊重要的物质来源，其携带的营养物质是湖泊富营养化防治的关键。通过对太湖颗粒输入、运动、沉降、再悬浮等全过程的研究，分析颗粒对太湖生态过程的影响，对于评估底泥内源释放风险，沉积物运动与水质间关系具有重要意义。
- 淤泥资源化利用技术
我国每年疏浚产生的淤泥数量庞大，如何实现资源化利用是工程面临的迫切问题。从工程实际出发，以土材料，土工材料，功能材料为主要对象，开展一系列研究工作。通过高压板框，絮凝材料，工艺创新等方式，以实现疏浚淤泥的全量资源化利用为最终目标，不断探索新的技术和方法，研究其中的科学理论。
(3) 污水厂污泥的处理理论与技术
结合我国当前的国情、污泥处理和处置发展方向及脱水污泥的特性，课题组提出了三阶段的研究方向：短期内实现污水厂污泥无害化处理-污泥固化/稳定化处理技术研究、中期实现污水厂污泥减量化处理-脱水污泥深度脱水技术研究、长期实现污水厂污泥资源化利用-脱水污泥超临界水气化产氢及资源化利用研究。
- 污泥固化/稳定化处理技术研究：
固化/稳定化技术就是将流塑状污泥处理成固体状土，即通过添加材料改变污泥的物理性质(如提高强度、降低含水率、降低渗透性)和化学性质(如改变污染物形态，构建封闭系统、降低污染物迁移能力)。从而实现经过固化/稳定化处理后的脱水污泥达到填埋处理的要求。
- 脱水污泥深度脱水技术研究：
脱水污泥深度脱水技术研究是基于污泥中水分形态及土工砂井排水原理，通过添加剂改变脱水污泥中水分形态，将细胞内水转化为细胞外水及自由水，并通过增加排水通道加速排水，实现脱水污泥深度脱水、降低含水率，达到脱水污泥减量化目的。
- 脱水污泥超临界水处理及资源化利用研究：
超临界水处理技术：充分利用污泥中高含水量，将这部分水在高温(～400℃)和高压(>22.1MPa)条件下，形成具有高溶解能力、高分解能力的超临界水，将污泥中的有机物转化为氢气；将污泥中有毒有害物质稳定化、无害化；将污泥中营养盐物质(氮和磷)分离回收，实现污泥资源化利用。
- 污泥新型脱水处理及资源化利用研究：
利用L-DME技术进行含油污泥、焦化污泥、餐厨垃圾等特殊污泥的脱水减量和资源利用。在一定的温度和压力条件下使用该技术可一步实现污泥的脱水和资源化利用，具有较好的脱水效果和目标产物提取能力，具有较好的发展前景
(4)蓝藻群体化及爆发机理研究
- 蓝藻生物化学过程和群体研究
针对我国富营养化及蓝藻暴发这一严重的环境问题，围绕蓝藻群体构造形成、维持的机理，研究水动力的作用、浮游植物竞争的作用，浮游动物捕食的作用，微生物对群体的作用，揭示群体化形成的条件。通过群体化的形成条件揭示蓝藻暴发机理，进一步为确定抑制蓝藻暴发的方法提供基础性的支撑。同时开展了太湖蓝藻群体形态特征及演变规律研究、蓝藻群体形成的影响因素及机理研究。
- 水华形成的动力学研究
针对蓝藻群体形成对上浮机制、大型浅水湖泊风生流过程、水动力作用下蓝藻聚集条件等方面进行了深入的研究。
(5)人工湿地污水处理技术研究
人工湿地由于其独特的景观、生态功能以及低廉的基建运行费用在水环境治理工程中得到了广泛的应用。虽然人工湿地对有机物和悬浮物等的去除效果较为理想，但仍有一些缺点。针对目前人工湿地应用上存在的热点问题我中心展开了以下研究方向。
- 湿地堵塞机理及防治技术研究
垂直流人工湿地因其充分利用了湿地空间，发挥了基质—植物—微生物间的协同作用，使污水处理效果得到大幅度提高，但正是其结构和水流特征，容易发生填料堵塞问题，使湿地不能发挥应用的处理功能，同时产生二次污染。探索了解决堵塞的一种新方法—溶脱法。用碱类（氢氧化钠）、酸类（盐酸）、强氧化剂类（次氯酸钠）三类溶脱剂对人工湿地堵塞单元模型进行溶脱，有效孔隙率和渗透系数都有明显的提高，可以使渗透系数恢复到原来的60%-70%。
- 人工湿地植物释氧规律研究
人工湿地中各种有机污染物的好氧降解和氨氮化合物的硝化过程，氧都是重要的限制性因子，在湿地系统中，植物释氧是一重要的氧源。植物根系释氧速率呈周期性日变化，随着光强的变化呈单峰曲线分布。
- 生物膜法强化表面流人工湿地处理技术研究
湿地系统内的微生物群落对污染物的降解去除起着主要作用。通过在表面流人工湿地表层增设一定厚度的生物膜载体，为微生物提供更多附着位置，进而增加系统微生物量，提高系统的水质净化能力。