隧道工程教学大纲.docx

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隧道工程教学大纲

《隧道工程0807406221》教学大纲

（TunnelEngineering）

适用专业：

城市地下空间工程课程编号：

0807406221

前修课程：

混凝土结构设计原理、土力学学分：

3总学时：

48

一、课程性质、目的与要求

课程性质：

专业限选课。

课程目的：

隧道工程是土木工程本科专业一门重要的专业课。

本课程的主要目的是使培养的学生具有坚实的隧道工程学科领域内的专业理论与工程应用基础知识，成为高素质的隧道工程技术人才。

学生经过本课程的学习后，能胜任各类隧道工程的设计、施工、管理、养护维修以及科学研究等方面的技术工作。

教学要求：

通过本课程的学习，要求学生具有一定的隧道工程的理论知识。

包括交通（铁路、公路与城市道路）隧道的基本概念与功能、隧道勘测设计、主体建筑与附属建筑、围岩分类与围岩压力、衬砌结构的设计与计算、隧道施工方法与工艺、新奥法理论与技术、高速铁路隧道的基本知识、隧道的营运管理与养护维修等。

二、教学内容理论总学时：

38学时

绪论1学时

基本要求：

讲述隧道工程的基本概念；介绍隧道工程的特点与历史发展；对本课程的学习特点与课程主要内容作概括性的简介。

重点：

隧道工程的基本概念与功能

第一章：

隧道工程勘测设计4学时

基本要求：

讲述隧道工程地质调查的方法与内容；对隧道位置与线路的关系及选择方法、洞口位置合理选定以及隧道线路设计的内容作全面的介绍。

重点：

隧道工程勘测的重要性、隧道洞口位置的选定。

难点：

隧道工程勘测方法的选择、实施的方法，以及勘察成果的分析

第二章：

隧道主体建筑结构4学时

基本要求：

讲述隧道限界与净空的关系；讲述隧道衬砌断面设计、隧道洞身支护结构、洞门结构及明洞结构等结构方面的内容。

重点：

隧道限界与净空、隧道洞身支护结构、隧道洞门结构

难点：

不同隧道结构的适用条件及其比较

第三章：

隧道附属建筑2学时

基本要求：

介绍铁路隧道与公路隧道的各种附属建筑物；介绍隧道防排水设施的类型与设置。

重点：

隧道防排水设施的设计

难点：

隧道防排水设施的设计思路与方法的选用

第四章：

隧道围岩分级与围岩压力6学时

基本要求：

讲述隧道围岩的概念、围岩的工程性质及围岩的稳定性；讲述围岩分级的工程目的及分级方法；讲述围岩压力与隧道结构的关系及围岩压力的确定方法。

重点：

隧道围岩的稳定性、围岩分级、围岩压力

难点：

围岩的稳定性分析，围岩围压的计算与分析，隧道结构与围压的力学关系

第五章：

隧道衬砌结构计算6学时

基本要求：

讲述隧道结构体系的计算模型，讨论结构力学方法与岩体力学方法的适用性及处理特点；讲述隧道洞门结构计算、隧道抗震计算。

重点：

隧道结构体系的计算模型

难点：

隧道结构的计算分析与工程运用

第六章：

隧道施工方法4学时

基本要求：

讲述属于矿山法范畴的施工方法，如新奥法施工方法、传统矿山法、洞口段施工方法、明洞施工方法、辅助施工措施及特殊地质地段隧道施工。

重点：

隧道结构的施工方法

难点：

不同隧道结构施工方法的比较

第七章：

隧道钻爆施工作业2学时

基本要求：

讲述与矿山法施工相配套的隧道施工工艺，如钻爆开挖、出碴与运输、支护技术、模筑混凝土衬砌施工、衬砌结构的防水。

重点：

隧道钻爆施工的流程

难点：

隧道钻爆施工的操作步骤与注意事项

第八章：

隧道辅助坑道与辅助作业2学时

基本要求：

讲述辅助坑道的工程特点、类型与应用；介绍施工通风与防尘、压缩空气供应、施工供水与排水、施工照明与供电。

重点：

各种辅助坑道与辅助作业在隧道工程中的作用

难点：

各种辅助坑道与辅助作业的分类与实用

第九章：

新奥法4学时

基本要求：

讲述新奥法的概念、新奥法隧道施工过程的力学分析；讲述新奥法的施工技术与工艺；讲述新奥法监控量测的重要性、量测的手段与数据处理。

重点：

新奥法施工方法、洞口段施工方法、辅助施工措施、钻爆开挖、支护技术、隧道施工的辅助坑道、新奥法的监控量测

难点：

新奥法的施工过程与施工工艺

第十章：

高速铁路隧道工程简介2学时

基本要求：

介绍国内外高速铁路隧道发展概况；讲述高速铁路隧道横断面设计的工程特点；讨论高速铁路隧道的空气动力学问题及减少空气动力效应的工程对策。

重点：

高速铁路隧道的空气动力学问题、减少隧道空气动力效应的工程对策

第十一章：

隧道工程的施工组织与管理1学时

基本要求：

讲述隧道施工的准备工作、施工场地布置、工班组织、施工进度计划安排，对施工过程进行科学管理的方式。

重点：

隧道工程的施工组织与施工管理

三、实践环节或相关课程实践总学时：

10学时

序号

实验项目

名称

实验

类型

实验

要求

实验内容简介

应达到的

基本要求

学时

分配

1

激光断面仪检测隧道断面轮廓

验证

必做

详见实验大纲

详见实验

大纲

3

2

锚杆抗拉拔试验

验证

选做

同上

同上

3

3

围岩内部位移量测

演示

必做

同上

同上

4

注：

1、实验类型：

演示、验证、操作、综合、设计、研究。

2、实验要求：

指必做、选做。

3、8学时以上（不含8学时）实践环节需单独设置大纲。

四、课时分配

序号

章节

内容

理论环节时数

实验

时数

其他

环节

1

绪论

1

2

第1章

隧道工程勘测设计

4

3

第2章

隧道主体建筑结构

4

4

第3章

隧道附属建筑

2

5

第4章

围岩分类与围岩压力

6

6

第5章

隧道支护结构计算方法

6

7

第6章

隧道施工方法

4

8

第7章

隧道钻爆施工作业

2

9

第8章

施工辅助作业

2

10

第9章

新奥法

4

11

第10章

高速铁路隧道工程简介

2

12

第11章

隧道的施工组织与管理

1

合计

38

10

总学分

3

总学时

48

五、建议教材与教学参考书

序号

书名

编者

出版社

版本

1

交通隧道工程

彭立敏

中南大学出版社

2003年

2

隧道工程

贺永年

中国矿业大学出版社

2002年

3

隧道工程

王毅才

人民交通出版社

2000年

4

隧道工程技术

况世华

高等教育出版社

2009年

六、教学形式与考核方式

1、教学形式：

以课堂讲授为主。

采用多媒体教学手段。

2、考核方式：

本课程考核方式为：

平时考核30%（包括课内实验）+考试（闭卷）70%。

制定人：

左熹（制定日期：

2013年10月）

审定人：

王艳（审定日期：

2013年10月）

《隧道工程0807406221》实验教学大纲

课程名称：

隧道工程

课程编号：

0807406221

课程总学时：

48

实验学时数：

10

课程总学分：

3.0

实验学分：

0.625

开设实验项目数：

3

一、实践教学目的

通过课程实践，使学生掌握隧道开挖质量及结构内轮廓线量测，评价开挖质量；掌握锚杆抗拉拔试验和锚杆抗拉拔力指标及锚杆质量；掌握地质雷达探测隧道衬砌背部空洞、厚度及钢架间距的原理和方法，评价衬砌施工质量；掌握隧道周边位移、围岩内部位移、围岩压力、支护结构内力量测等方法，评价围岩稳定性与支护效果。

二、实验项目内容、基本要求与学时分配

序号

实验项目名称

实验类型

实验要求

实验内容简介

应达到的

基本要求

学时分配

1

参观地铁隧道施工现场

验证

必做

盾构法施工

了解盾构法挖掘隧道过程

2

2

有限元模拟

计算

设计

必做

ANSYS有限元模拟隧道设计与施工

了解ANSYS软件与隧道工程有关的功能

8

注：

1、实验类型：

演示、验证、操作、综合、设计、研究。

2、实验要求：

指必做、选做。

3、8学时以上（不含8学时）实践环节需单独设置大纲。

三、实验考核方式与标准

学生根据教师指导，能完成各项实验，并完成相关实验报告。

实验报告成绩按学生完成情况分别以优、良、中、及格、不及格评定。

四、实验教材与参考书

序号

书名

编者

出版社

版本

1

交通隧道工程

彭立敏

中南大学出版社

2003年

2

隧道工程

贺永年

中国矿业大学出版社

2002年

3

隧道工程

王毅才

人民交通出版社

2000年

4

隧道工程技术

况世华

高等教育出版社

2009年

制定人：

左熹（制定日期：

2013年10月）

审定人：

王艳（审定日期：

2013年10月）

隧道工程课程设计0807906229教学大纲

课程名称：

隧道工程课程设计

课程编号：

0807906229

设计周数：

1.5周

设计学分：

1.5

开设学期：

5

适用专业：

城市地下空间工程

先修课程：

混凝土结构设计原理、基础工程

一、目的和意义

隧道工程是土木工程本科专业一门重要的专业课。

本课程的主要目的是使培养的学生具有坚实的隧道工程学科领域内的专业理论与工程应用基础知识，成为高素质的隧道工程技术人才。

学生经过本课程的学习后，能胜任各类隧道工程的设计、施工、管理、养护维修以及科学研究等方面的技术工作。

课程设计环节的目的是使授课对象熟练掌握地下空间工程方向的专业知识外，实现对其它相关专业知识的综合应用。

培养学生运用已学的先修课程的有关知识，掌握混凝土设计的基本理论和基本知识，具有分析和解决混凝土工程实际问题的能力，使学生具有独立设计小型地下空间工程的能力，熟悉有关施工方法。

二、课程设计任务及要求

1、掌握隧道工程的基本设计方法，确定合理的隧道断面和洞门类型；

2、提高隧道工程设计图的绘制能力及隧道工程结构的计算能力；

3、要求完成的具体设计内容包括：

隧道纵断面、横断面和洞门的设计与绘图；隧道洞门的抗倾覆计算、抗滑移计算、基底合力偏心距计算、基底压应力计算和墙身截面偏心和强度计算等。

三、时间安排

序号

内容

时间（学时/天/周）

1

隧道纵断面、横断面和洞门的设计和绘图

2.5天

3

隧道洞门的抗倾覆计算、抗滑移计算、基地合力偏心距计算、基底压应力计算和墙身截面偏心和强度计算

5天

合计

1.5周

四、课程设计报告要求

（1）绘制隧道纵断面图、横断面和洞门设计图；

（2）计算书（包括隧道洞门的抗倾覆计算和抗滑移计算、隧道洞门的基底合力偏心距计算、隧道洞门基底压应力计算以及洞门墙身截面偏心和强度计算等）

（3）编制设计说明书

按照统一格式编制、装订设计说明书。

要求书写工整、规范、清晰，内容齐全，并附有必要的简图。

五、考核方法及成绩评定

1、考核方式：

课程设计报告占总成绩70%，设计期间的各项表现占总成绩30%。

2、考核标准：

课程设计结束后，由指导教师根据学生提交的报告、课程设计期间的态度和表现，综合评定学生实习成绩。

3、成绩分为优、良、中、及格和不及格五个等级。

六、教材及参考书

序号

书名

编者

出版社

版本

1

隧道工程

彭立敏

中南大学出版社

2009年

2

隧道工程

贺永年

中国矿业大学出版社

2002年

3

隧道工程

王毅才

人民交通出版社

2000年

4

隧道工程技术

况世华

高等教育出版社

2009年

七、其他说明

制定人：

顾斌（制定日期：

2013年10月）

审定人：

王艳（审定日期：

2013年10月）

《城市地下空间工程概论0828206214》教学大纲

（IntroductiontoCityUndergroundSpaceEngineering）

适用专业：

城市地下空间工程课程编号：

0828206214

前修课程：

无学分：

1总学时：

16

一、课程性质、目的与要求

课程性质：

本课程是一门专业基础课，阐述城市地下空间工程的重要性和这一学科所含的内容，介绍国内外最新技术成就和信息，并展望未来。

课程目的：

使学生较全面了解城市地下空间工程所涉及领域的内容和发展情况，理解城市地下空间工程专业的有关基本概念，初步构建专业基础知识；引导学生培养自主学习能力、综合解决问题能力、争强创新能力、协调管理能力，树立正确的学习观和工程意识，激发学习潜能，为今后专业知识的学习，打下良好的思想和方法基础。

教学要求：

使学生认识城市地下空间工程的地位及作用，了解城市地下空间工程专业的培养目标和教学内容，对各类基本工程有较广泛的了解。

二、教学内容理论总学时：

16学时

第一章：

概述1学时

基本要求：

了解地下空间工程的发展历史和未来，掌握城市地下空间工程概论课程的任务以及学习方法。

重点：

城市地下空间工程概论课程的任务以及学习方法。

难点：

无

第二章：

地下铁道2学时

基本要求：

掌握城市公共交通、地下铁道的基本概念、意义；地铁车站的类型、站厅布置、功能等。

重点：

地下铁道的意义和功能。

难点：

地下铁道的性能。

第三章：

地下停车场1学时

基本要求：

了解地下停车场的基本概念、意义；地下停车场的形式与规划、地下停车场的辅助设施。

重点：

地下停车场的形式与功用

难点：

无

第四章：

地下仓体1学时

基本要求：

掌握地下仓体的基本概念、意义；燃气库的结构形式及特征；了解地下粮库与冷库的设计原则与要求。

重点：

地下仓体的形式。

难点：

地下仓体的主要结构形式。

第五章：

其他地下结构1学时

基本要求：

掌握地下街道、地下管道、地下防护工程等的概念、意义。

重点：

无

难点：

无

第六章：

明挖法2学时

基本要求：

了解明挖法的基本概念、适用条件、各种明挖法施工的工艺。

重点：

明挖法的设计和施工过程。

难点：

明挖法的设计、施工方法。

第七章：

盖挖逆筑法2学时

基本要求：

了解盖挖逆筑法的基本概念、适用条件、各种盖挖逆筑法施工的工艺。

重点：

盖挖逆筑法的设计和施工过程。

难点：

盖挖逆筑法的设计、施工方法。

第八章：

浅埋暗挖法2学时

基本要求：

了解浅埋暗挖法的基本概念、适用条件、各种盖挖逆筑法施工的工艺。

重点：

浅埋暗挖法的设计和施工过程。

难点：

浅埋暗挖法的设计、施工方法。

第九章：

水域区施工1学时

基本要求：

了解水域区施工的基本概念、适用条件和施工方法。

重点：

无

难点：

无

第十章：

冻结法1学时

基本要求：

冻结法的基本概念、适合条件和施工工艺

重点：

冻结法的设计和施工过程。

难点：

冻结法的设计、施工方法。

第十一章：

地下工程的监测技术1学时

基本要求：

地下工程监测技术的基本概念和原则，测试手段和方法

重点：

地下工程监测技术方法和应用

难点：

地下工程监测技术方法和应用

第十二章：

地下工程的防水和治水第十三章：

城市地下工程后评估1学时

基本要求：

地下工程防水和治水的基本概念和原则，基本防水材料和施工方法；城市地下工程后评估的意义、程序、内容、资料。

重点：

无

难点：

无

三、实践环节或相关课程实践总学时：

0学时

四、课时分配

序号

章节

内容

理论环节时数

实验

时数

其他

环节

1

一

概述

1

2

二

地下铁道

2

3

三

地下停车场

1

4

四

地下仓体

1

5

五

其他地下结构

1

6

六

明挖法

2

7

七

盖挖逆筑法

2

8

八

浅埋暗挖法

2

9

九

水域区施工

1

10

十

冻结法

1

11

十一

地下工程的监测技术

1

12

十二、十三

地下工程的防水和治水

城市地下工程后评估

1

合计

16

总学分

1

总学时

16

五、建议教材与教学参考书

序号

书名

编者

出版社

版本

1

城市地下工程

陶龙光

科学出版社出版

2011年第1版

2

地下工程

郑刚

机械工业出版社

2011年第1版

3

地下工程

徐辉，李向东

武汉理工大学出版社

2009年第1版

4

地下工程

贺少辉

北方交通大学出版社

2006年第1版

六、教学形式与考核方式

1、教学形式：

课堂讲授。

建议采用多媒体教学课件。

2、考核方式：

笔试（闭卷）。

制定人：

左熹（制定日期：

2014年4月）

审定人：

王艳（审定日期：

2014年4月）