《隧道工程 第3版》-陈秋南 教案大纲

PAGEPAGE2《隧道工程》教学大纲TunnelEngineering执笔人：安永林审核人：戴益民课程编码：2001099020总学时数：32课时（其中课堂教学32课时，实践教学0课时）学分：2.0学分一、本大纲适用专业土木工程专业（岩土与城市地下工程方向）。二、课程性质与学习目标1．课程性质《隧道工程》课程是湖南科技大学土木工程本科专业（岩土与城市地下工程方向）的必修专业课。本课程讲授隧道工程分类、隧道工程勘察设计、主体与附属结构、围岩分级围岩压力、隧道工程结计算、隧道工程施工、典型隧道工程介绍等。2．课程学习目标学习目标1：了解隧道工程定义、掌握隧道工程的分类及其作用，掌握隧道工程调查的内容与分类、隧道位置选择的要点；掌握隧道的线路设计和横断面设计；了解隧道工程学科发展概况，以及在我国重大工程建设中取得建设成就，熟悉隧道设计与施工相关规范，明确今后在工程实践中承担的社会责任。学习目标2：掌握隧道衬砌材料与构造、洞身衬砌结构、洞门结构和明洞结构，掌握隧道附属设施和防排水设施。学习目标3：掌握隧道围岩分级，掌握围岩压力计算；掌握隧道施工过程的力学特性、隧道衬砌受力计算，掌握隧道洞门计算、衬砌截面强度验算。学习目标4：掌握新奥法施工基本原则、新奥法施工技术；掌握洞口段、不良地质段、明洞段施工方法、辅助施工方法及隧道施工现场监控量测。了解连拱隧道、小净距隧道和长大隧道的设计及施工的要点及注意事项。理解并遵守工程职业道德和行为规范，做到贡献国家、服务社会、履行责任。3．与其他课程的联系该课程与《高等数学》、《材料力学》、《水力学》、《工程地质》、《土力学》、《岩体力学》、《混凝土结构设计原理》、《基础工程》等先修课程密切相关，同时也是后续隧道工程课程设计与毕业设计的基础。《高等数学》为隧道工程的基本理论与分析方法提供推演工具；《工程地质》是研究与工程建设有关地质问题的科学，是隧道工程勘察与围岩分级的依据；《材料力学》、《土力学》、《岩体力学》、《混凝土结构设计原理》、《基础工程等》等是围岩压力与结构计算的基础。4．开设学期按培养方案规定的学期开设。三、课程学习目标与毕业要求指标点的对应关系专业毕业要求专业毕业要求指标点对应的课程学习目标毕业要求1：工程知识能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。1.4综合分析能力。掌握工程专业知识，能进行综合分析专业复杂工程问题。学习目标1学习目标2学习目标3学习目标4四、教学方式及学时分配序号主要内容主要教学方式学时数课程思政内容1第一章绪论理论授课2通过讲解与隧道工程有关国家重大建设工程，如川藏线、青藏线隧道、港珠澳大桥沉管隧道等，强调学习隧道工程的重要性，激发学生的学习热情。2第二章隧道工程的勘测设计理论授课4通过讲解隧道勘察中的事故问题，树立学生的安全意识，理解土木工程师应承担的社会责任。3第三章隧道主体及附属建筑结构理论授课6通过洞门选型和地下水的不同处理方式，讲解保护生态的重要性，为美丽中国做贡献。4第四章围岩分级及围岩压力理论授课4通过围岩分级方法的发展与不同围岩压力计算方法讲解，培养学生创新思维。5第五章隧道支护结构计算理论授课6通过围岩特性曲线与支护特性曲线等讲解，引入太极文化，培育学生文化自信。6第六章公路隧道施工方法理论授课8通过隧道工法的发展历程与实践创新，鼓励学生不要墨守成规，勇于挑战难题，响应国家的大众创业，万众创新。7第七章典型隧道简介理论授课2通过讲解隧道工程案例，教育学生在今后的工程实践中理解并遵守工程职业道德和行为规范，做到贡献国家、服务社会、履行责任。五、教学内容、重点第一章绪论（可支撑学习目标1）1.教学目标要求了解隧道工程定义、熟练掌握隧道工程的分类及其作用、了解隧道工程学科发展概况。2.教学内容（1）隧道工程的基本概念；（2）隧道的分类及其作用；（3）隧道工程的发展趋势；（4）与隧道工程相关的典型工程实例，我国近几年来取得的与隧道工程有关的重大工程建设成就。3.教学方法以课堂讲授法为主，结合课堂讨论，课堂讲授采用“多媒体”教学手段。4.本章重点隧道的分类及其作用。5.本章难点无6．参考习题习题1-1、1-2、1-3、1-4。7．学时2学时第二章隧道工程的勘测设计（可支撑学习目标1）1.教学目标要求掌握隧道工程调查的内容与分类、隧道位置选择的要点；熟练掌握隧道的线路设计和横断面设计。2.教学内容（1）隧道的工程调查；（2）隧道位置选择；（3）隧道线路设计；（4）隧道横断面设计；（5）隧道勘测设计文件的内容和组成。3.教学方法以课堂讲授法为主，结合课堂练习，课堂讲授采用“多媒体”与“板书”相结合的教学手段。4.本章重点（1）隧道的工程调查；（2）隧道位置选择；（3）隧道线路设计。5.本章难点隧道位置选择。6．参考习题习题2-2、2-3、2-4、2-5。7．学时4学时第三章隧道主体及附属建筑结构（可支撑学习目标2）1.教学目标要求掌握隧道衬砌材料与构造、洞身衬砌结构、洞门结构和明洞结构，熟练掌握隧道附属设施和防排水设施。2.教学内容（1）隧道衬砌材料与构造；（2）隧道洞身衬砌结构；（3）隧道洞门结构；（4）隧道明洞结构；（5）隧道附属建筑设施；（6）隧道防排水设施；（7）高速铁路隧道底部结构及附属建筑设施。（8）地下水处理不当造成的危害。3.教学方法以课堂讲授法为主，结合课堂讨论，课堂讲授采用“多媒体”教学手段。4.本章重点（1）隧道洞身衬砌结构；（2）隧道洞门结构；（3）隧道明洞结构；（4）地下水处理原则与处理不当造成的危害。5.本章难点（1）隧道洞身衬砌结构；（2）隧道洞门结构。6．参考习题习题3-1、3-2、3-3、3-4、3-5、3-6、3-7。7．学时6学时第四章围岩分级及围岩压力（可支撑学习目标3）1.教学目标掌握隧道围岩分级，熟练掌握围岩压力计算。2.教学内容（1）隧道围岩分级；（2）围岩压力计算。3.教学方法以课堂讲授法为主，结合课堂练习，课堂讲授采用“多媒体”与“板书”相结合的教学手段。4.本章重点（1）隧道围岩分级；（2）围岩压力计算。5.本章难点围岩压力计算。6．参考习题习题4-1、4-2、4-3、4-4、4-5。7．学时4学时第五章隧道支护结构计算（可支撑学习目标3）1.教学目标要求掌握隧道施工过程的力学特性、隧道衬砌受力计算，熟练掌握隧道洞门计算、衬砌截面强度验算。2.教学内容（1）隧道支护体系的形成过程及计算模式；（2）隧道施工过程的力学特性；（3）隧道衬砌受力计算；（4）半衬砌结构计算；（5）直墙式衬砌结构计算；（6）曲墙式衬砌结构计算；（7）初期支护的剪切滑移法验算；（8）衬砌截面强度验算；（9）隧道洞门计算。3.教学方法以课堂讲授法为主，结合课堂讨论和练习，课堂讲授采用“多媒体”与“板书”相结合的教学手段。4.本章重点（1）隧道施工过程的力学特性；（2）隧道衬砌受力计算。5.本章难点隧道衬砌受力计算。6．参考习题习题5-1、5-2、5-3、5-8、5-9、5-10。7．学时6学时第六章公路隧道施工方法（可支撑学习目标4）1.教学目标要求熟练握掌握新奥法施工的基本原则、新奥法的施工技术；掌握洞口段及明洞施工方法、辅助施工方法、钻爆开挖、装渣运输及隧道施工现场监控量测。2.教学内容（1）隧道施工特点及施工方法；（2）传统矿山法；（3）新奥法；（4）新奥法的施工技术；（5）洞口段及明洞施工方法；（6）辅助施工方法；（7）特殊地质地段的施工方法；（8）隧道支护施工；（9）隧道掘进机施工；（10）隧道施工现场监控量测。3.教学方法以课堂讲授法为主，结合课堂讨论和练习，课堂讲授采用“多媒体”与“板书”相结合的教学手段。4.本章重点（1）新奥法的施工技术；（2）洞口段及明洞施工方法；（3）辅助施工方法；（4）隧道施工现场监控量测。5.本章难点（1）新奥法施工技术；（2）辅助施工方法。6．参考习题习题6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6、6-7、6-8、6-9、6-10。7．学时8学时第七章典型隧道简介（可支撑学习目标4）1.教学目标要求了解连拱隧道、小净距隧道和长大隧道的设计及施工的要点及注意事项。2.教学内容（1）连拱隧道设计与施工要点；（2）小净距隧道设计与施工要点；（3）长大隧道设计与施工要点。3.教学方法以课堂讲授法为主，结合课堂讨论和练习，课堂讲授采用“多媒体”与“板书”相结合的教学手段。4.本章重点连拱隧道、小净距隧道和长大隧道的设计与施工要求。5.本章难点无。6．参考习题习题7-2。7．学时2学时六、课程学习目标与教学内容达成度矩阵图章节名称课程学习目标1课程学习目标2课程学习目标3课程学习目标4第一章绪论HLML第二章隧道工程的勘测设计HMLL第三章隧道主体及附属建筑结构LHML第四章围岩分级及围岩压力LMHM第五章隧道支护结构计算LMHM第六章公路隧道施工方法MLMH第七章典型隧道简介LLLH七、成绩考核1．考核方式考试。课程学习目标与考核内容、考核方式的关系矩阵图课程学习目标考核内容考核方式课程学习目标1隧道工程定义、分类及作用，隧道位置选择的要点；隧道的线路设计和横断面设计。1．期末考试；2．课堂提问和讨论。课程学习目标2隧道衬砌材料与构造、洞身衬砌结构、洞门结构和明洞结构，隧道附属设施和防排水设施。1．期末考试；2．课堂提问和讨论。课程学习目标3隧道围岩分级，围岩压力计算；隧道施工过程的力学特性、隧道衬砌受力计算，隧道洞门计算、衬砌截面强度验算。1．期末考试；2．课堂提问和讨论。课程学习目标4新奥法施工的基本原则、新奥法的施工技术；洞口段及明洞施工方法、辅助施工方法及隧道施工现场监控量测。连拱隧道、小净距隧道和长大隧道的设计及施工的要点及注意事项。1．期末考试；2．课堂提问和讨论。2．考核要求闭卷。（期末考试占70%，平时成绩占30%，其中平时作业10%，课堂表现及考勤20%。）课程成绩评定方法及其与课程学习目标的关系课程学习目标成绩评定方法期末考试比重（%）平时作业比重（%）课堂表现比重（%）课程分目标达成评价方法课程学习目标1201010分目标达成度=期末考试70%+平时作业10%+课堂表现20%课程学习目标2303030课程学习目标3202020课程学习目标4304040合计100%100%100%课程学习目标与评分标准的对应关系课程学习目标评分标准90-10080-8960-790-59优良中/及格不及格课程学习目标1熟练掌握隧道工程的分类及其作用，熟练掌握隧道工程调查的内容与分类、隧道位置选择的要点；熟练掌握隧道的线路设计和横断面设计；明确在今后的工程实践中承担的社会责任。能较好地掌握隧道工程的分类及其作用，较好地掌握隧道工程调查的内容与分类、隧道位置选择的要点；较好地掌握隧道的线路设计和横断面设计；比较明确在今后的工程实践中承担的社会责任。基本掌握隧道工程的分类及其作用；基本掌握隧道工程调查的内容与分类、隧道位置选择的要点；基本掌握隧道的线路设计和横断面设计；基本明确在今后的工程实践中承担的社会责任。未掌握隧道工程的分类及其作用；未掌握隧道工程调查的内容与分类、隧道位置选择的要点；未掌握隧道的线路设计和横断面设计；未明确在今后的工程实践中承担的社会责任。课程学习目标2熟练掌握隧道衬砌材料与构造、洞身衬砌结构、洞门结构和明洞结构；熟练掌握隧道附属设施和防排水设施。能较好地掌握隧道衬砌材料与构造、洞身衬砌结构、洞门结构和明洞结构；能较好地掌握隧道附属设施和防排水设施。基本掌握隧道衬砌材料与构造、洞身衬砌结构、洞门结构和明洞结构；基本掌握隧道附属设施和防排水设施。未掌握隧道衬砌材料与构造、洞身衬砌结构、洞门结构和明洞结构；未掌握隧道附属设施和防排水设施。课程学习目标3熟练掌握隧道围岩分级；熟练掌握围岩压力计算；熟练掌握隧道施工过程的力学特性、隧道衬砌受力计算；熟练掌握隧道洞门计算、衬砌截面强度验算。能较好地掌握隧道围岩分级；能较好地掌握围岩压力计算；能较好地掌握隧道施工过程的力学特性、隧道衬砌受力计算；能较好地掌握隧道洞门计算、衬砌截面强度验算。基本掌握隧道围岩分级；基本掌握围岩压力计算；基本掌握隧道施工过程的力学特性、隧道衬砌受力计算；基本掌握隧道洞门计算、衬砌截面强度验算。未掌握隧道围岩分级；未掌握围岩压力计算；未掌握隧道施工过程的力学特性、隧道衬砌受力计算；未掌握隧道洞门计算、衬砌截面强度验算。课程学习目标4熟练握掌握新奥法施工的基本原则、新奥法的施工技术；熟练掌握洞口段及明洞施工方法、辅助施工方法及隧道施工现场监控量测。理解并遵守工程职业道德和行为规范。能较好地掌握新奥法施工的基本原则、新奥法的施工技术；能较好地掌握洞口段及明洞施工方法、辅助施工方法及隧道施工现场监控量测。能较好地理解并遵守工程职业道德和行为规范。基