《隧道工程》课程教学大纲

1、隧道工程课程教学大纲一、课程基本信息英文名称Tunnel Engineering课程编号341100250课程类型学科选修课课程学分2.5课程学时45适用专业土木工程先修课程土力学、工程地质、弹性力学、岩石力学后修课程二、课程性质与定位本课程是土木工程专业的专业课之一，它主要介绍隧道工程的一般概念、构造、平面、纵断面及横断面的设计方法、隧道工程的一般施工方法、隧道工程的养护维修和施工组织设计。通过本课程的学习使学生初步掌握隧道工程的设计方法、隧道工程的位置选择方法以及隧道工程支护结构和附属建筑物的构造型式及要求；了解隧道工程设计计算方法、施工方法、隧道工程开挖过程中围岩应力位移的变化过程以及隧

2、道工程养护与维修和施工管理的基本方法。三、课程目标1知识目标1) 掌握隧道勘测设计的原理； 2）学习判断围岩稳定性的分析方法，掌握围岩分级，了解围岩压力的特性及计算方法； 3）掌握衬砌结构计算的基本方法； 4）掌握现代新奥法理论及其设计与施工的要点，了解隧道施工的各种工艺； 5）熟悉隧道各种施工方法的特点。2. 能力目标 1）具有隧道勘测设计的基本技能； 2）具备衬砌结构计算的基本技能；3）获得隧道结构设计的基本能力； 4）具备隧道施工管理的基本技能。3. 素质目标1） 既具有独立完成工作任务基本素质，同时又具有团队协作精神和沟通交流的素养；2）培养学生勤奋努力的工作态度，强烈的责任心及严谨的

3、工作作风；3）培养学生科学的思维方法和创新意识。四、主要内容和要求绪论【目的要求】1、熟悉铁路及公路隧道、地下铁道的概念；地下空间的开发与利用； 2、了解地下工程的现状及发展前景。【教学设计建议】多媒体讲解【讲授内容】1、铁路及公路隧道、地下铁道的概念；2、地下空间的开发与利用；3、隧道工程的现状及目前存在的问题；4、本课程的特点与主要内容。【自学内容】地下工程的现状及发展前景。第一章 隧道工程勘测设计【目的要求】1、掌握隧道位置的选择； 2、隧道平纵横断面设计；3、掌握限界、净空及曲线隧道横断面加宽原因及办法。【教学设计建议】多媒体讲解【讲授内容】1、隧道工程地质调查的方法与内容；2、隧道位

4、置与线路的关系及选择方法、洞口位置的选定；3、隧道线路设计。【自学内容】第二章 隧道主体建筑结构【目的要求】1、掌握衬砌、洞门、明洞等建筑物的构造；2、了解高速铁路隧道空气动力学问题及工程措施。【教学设计建议】多媒体讲解【讲授内容】1、隧道限界与净空的关系；2、讲述隧道衬砌断面设计；3、隧道洞身支护结构、洞门结构及明洞结构。【自学内容】第三章 隧道附属建筑【目的要求】1、掌握隧道附属建筑物的构造；2、了解防排水设备、电力及通讯信号的安放设备及运营通风设施。【教学设计建议】多媒体讲解【讲授内容】1、铁路隧道与公路隧道的各种附属建筑物；2、隧道防排水设施的类型与设置【自学内容】第四章 隧道围岩分级

5、与围岩压力【目的要求】1、掌握围岩压力概念及类型；2、熟悉围岩分级方法； 3、掌握深、浅埋围岩压力计算方法；4、了解隧道衬砌结构耐久性设计概要。【教学设计建议】多媒体讲解【讲授内容】1、隧道围岩的概念、围岩的工程性质及围岩的稳定性；2、围岩分级的工程目的及分级方法；3、围岩压力与隧道结构的关系及围岩压力的确定方法。【自学内容】第五章 隧道衬砌结构计算【目的要求】1、掌握隧道衬砌结构计算方法；2、掌握隧道洞门结构计算、隧道抗震的计算方法；3、熟悉隧道结构体系的计算模型；4、了解结构力学方法与岩体力学方法的适用性及处理特点。【教学设计建议】多媒体讲解【讲授内容】1、隧道衬砌结构计算；2、隧道结构体

6、系的计算模型；3、结构力学方法与岩体力学方法的适用性及处理特点；4、隧道洞门结构计算、隧道抗震计算【自学内容】第六章 隧道施工方法【目的要求】1、掌握新奥法的基本概念；2、熟悉隧道施工的常见方法；3、熟悉隧道工程施工的辅助措施及特殊地质地段隧道施工。【教学设计建议】多媒体讲解【讲授内容】1、隧道工程的施工方法新奥法；2、隧道工程的施工方法传统矿山法；3、隧道工程的施工方法洞口段施工方法及明洞施工方法；4、隧道工程施工的辅助措施及特殊地质地段隧道施工。【自学内容】第七章 隧道钻爆施工作业【目的要求】1、掌握隧道爆破施工技术； 2、掌握初期支护； 3、熟悉监控量测与数据分析； 4、了解防排水施工工

7、艺。【教学设计建议】多媒体讲解【讲授内容】1、围岩预支护、预加固类型及适用性、主要设计参数、施工要点 ；2、隧道爆破设计； 3、锚喷支护工程特点、锚杆种类及特点； 4、喷混凝土作用原理与喷射工艺；5、收敛量测及围岩应力量测原理、仪器与数据处理； 6、二衬施工方法、辅助坑道类型及作用。【自学内容】第八章 隧道辅助坑道与辅助作业【目的要求】1、掌握辅助坑道的工程特点、类型与应用； 2、熟悉施工通风与防尘、压缩空气供应等辅助作业；3、了解施工供水与排水、施工照明与供电等作业要点。 【教学设计建议】多媒体讲解【讲授内容】1、辅助坑道的工程特点、类型与应用；2、隧道辅助作业施工通风与防尘、压缩空气供应；

8、3、施工供水与排水、施工照明与供电。【自学内容】第九章 新奥法【目的要求】1、掌握新奥法的概念、新奥法隧道施工过程的力学分析； 2、掌握新奥法的施工技术与工艺；3、熟悉新奥法监控量测的手段与数据处理方法。 【教学设计建议】多媒体讲解【讲授内容】1、新奥法的概念、新奥法隧道施工过程的力学分析；2、新奥法的施工技术与工艺；3、讲述新奥法监控量测的重要性、量测的手段与数据处理；【自学内容】第十章 隧道掘进机开挖技术【目的要求】1、掌握挖掘机的类型、构造及适应条件； 2、熟悉与掘进机施工配套的支护型式。【教学设计建议】多媒体讲解【讲授内容】1、隧道掘进机的特点、类型、构造与适应条件；2、掘进机的施工工

9、艺流程、工程注意事项；3、与掘进机配套的支护结构、类型、适应条件及施作。【自学内容】第十一章 高速铁路的隧道工程【目的要求】1、熟悉高速铁路隧道的空气动力学问题；2、熟悉减少高速铁路隧道空气动力效应的工程对策；3、了解国内外高速铁路隧道发展概况。【教学设计建议】多媒体讲解【讲授内容】1、国内外高速铁路隧道发展概况；2、高速铁路隧道横断面设计的工程特点；3、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。【自学内容】第十二章 隧道工程施工组织与管理【目的要求】1、熟悉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；2、了解隧道施工的风险管理。【教学设计建议】多媒体讲解【讲

10、授内容】1、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；2、对施工过程进行科学管理的方式。【自学内容】第十三章 隧道的营运与养护维修【目的要求】1、熟悉隧道营运管理与养护维修的工程知识；2、隧道灾害的类型、防灾的重点及工程措施；3、了解隧道营运管理与养护的意义。【教学设计建议】多媒体讲解【讲授内容】1、隧道营运管理与养护维修的工程知识；2、隧道灾害的类型、防灾的重点及工程措施。【自学内容】五、教学条件多媒体教室。六、学时分配建议表理论教学内容学时绪论2第一章 隧道工程勘测设计4第二章 隧道主体建筑结构4第三章 隧道附属建筑4第四章 隧道围岩分级与围岩压力4第五章 隧道衬砌

11、结构计算4第六章 隧道施工方法4第七章 隧道钻爆施工作业3第八章 隧道辅助坑道与辅助作业2第九章 新奥法4第十章 隧道掘进机开挖技术4第十一章 高速铁路的隧道工程2第十二章 隧道工程施工组织与管理2第十三章 隧道的营运与养护维修2合计45七、实施建议1、教学组织本课程采取“问题互动”的开放式教学，采用融“教、学、做”为一体的教学模式。以教师提出的问题为引子，在多媒体教室由学生自己思考、自行讨论，达到分析问题、解决问题的目的，以解决问题贯穿整个学习过程。学习过程可以以小组为单位，组内探讨学习，亦可分工协作。按照问题提出、计划决策、过程实施、检查评估完整的行动过程组织教学。整个教学过程遵循学生为主

12、体、教师为辅助指导的原则，学生在解决问题的同时，掌握技术知识，培养岗位所需的职业技能和素质。结合创设企业情境、观察分析、讨论比较、评估总结等活动，充分调动学生学习的主动性和积极性，让学生自主地学，主动地学。主要教学方法采用问题互动法、项目教学法、任务驱动法、引导文分析法、探究学习法、角色扮演法、行动导向法、企业情境分析法、分组工作法等，在具体实施过程中，各种方法相辅相成，交互使用，充分调动学生学习的主动性和积极性，使学生会思、敢做、善问，培养学生分析问题，解决问题的能力以及创新思维能力。2、教材选编本课程选用彭立敏和刘小兵主编、中南大学出版社出版发行的隧道工程作为教材。本教材根据人才培养和教学

13、要求，吸收各有关院校的教改新成果编写而成。强调以应用为目的，力求突出实用性、实践性，符合当前教育改革发展的要求。教材内容去除了一些重复及过时的内容，强化了培养学生创新思维能力方面的内容，与后续专业课程内容衔接紧密。参考教材如下：1）王梦恕.浅埋暗挖法通论.合肥：安徽科学技术出版社，20052）王梦恕.隧道及地下工程技术及其发展.北京：北京交通大学出版社，20043）钟桂彤主编.铁路隧道. 北京：中国铁道出版社，19964）李德武主编.隧道.北京：中国铁道出版社 ，20015）冯卫星等主编.铁路隧道设计.成都，西南交大出版社，19986）关宝树主编.隧道与地下工程. 北京：中国铁道出版社，200

14、13、教学团队本课程的教学由一只3-4人组成的专业理论水平较高、实践水平较强、教学经验丰富的双师型教学团队。专任教师具有扎实的土木工程理论功底并具有较丰富的工程实践经验；具有较好的隧道工程施工及调试基础。4、教学评价课程考核评价实行过程评价(平时成绩)与终结性评价(期末考试)相结合，过程评价占30%，终结性评价占70%。注重学生解决问题的过程考核评价，包括解决问题的质量，分析问题、解决问题的能力，创新能力、团队协调能力及工作态度和积极性，结合学生的工作过程及成果、提交论文的质量等方式，重点评价学生的技能水平、操作规范、方法能力、专业知识、职业素质、团队协作等。过程考核成绩由教师评价、自我评价和小组评价三部分组成，比例为教师评价占50%，自我评价和小组互评成绩各占25%。终结性评价重点评价学生对职业技术的掌握程度。以考查学生对所学知识的综合概括能力、分析推理能力和理论联系实际能力为