《隧道工程》课程教学大纲.docx
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《隧道工程》课程教学大纲
《隧道工程》课程教学大纲
课程代码：
150786
课程名称：
隧道工程/Tunnelingengineering
学时/学分：
32/2
适用专业：
城市地下空间工程、土木工程鲁班班
开课部门：
地质工程学院
一、课程定位
（一）课程性质
本课程属于城市地下空间工程专业学科专业课程模块中的专业核心课程，土木工程鲁班班的专业任选课。
（二）课程在人才培养过程中的作用
《隧道工程》是城市地下空间工程专业的专业主干课程之一。
开设本课程的目的和作用是使学生了解隧道工程及地下工程的基本专业知识。
通过本课程的学习，使学生了解和掌握隧道与地下工程的总体设计与勘察、围岩分级、围岩压力、隧道结构与构造、地下工程支护结构、新奥法施工方法原理与技术、隧道施工量测监测技术等方面的专业知识，为后续的地下建筑结构、地下工程施工技术等课程奠定基础。
1.本课程与其它课程关系
先修课程：
工程地质与水文地质、岩体力学
后续课程：
地下建筑结构、地下工程施工、地铁与轻轨
在隧道工程中所涉及的工程地质条件问题在工程地质课程中讲述，隧道工程中的诸多理论问题以岩体力学为理论基础。
在本课程学习的基础上，后续将学习地下结构设计知识，以及地下工程施工等知识。
二、教学目标
（一）知识目标
通过本课程的学习，使学生能够掌握隧道与地下工程总体设计的原则，掌握围岩分级及围岩压力确定的方法，了解并熟悉国家及行业的相关规范要求，具有隧道与地下工程支护设计的基本能力，掌握隧道与地下工程施工的方法以及监控量测的原理与方法，达到具备从事实际工作的能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握隧道与地下工程总体设计的原则，掌握围岩分级及围岩压力确定的方法，了解并熟悉国家及行业的相关技术规范，了解和掌握“新奥法”隧道设计施工技术原理与方法，掌握隧道与地下工程施工的方法以及监控量测的原理与方法。
（二）能力目标
培养学生具有隧道与地下工程设计、施工及组织管理的基本能力，达到具备从事实际工作的能力。
（三）素质目标
培养学生树立扎实的专业思想，爱岗敬业的奉献精神，严肃认真的工作态度，高效勤勉的工作作风，并且培养学生善于分析问题及解决问题的实际工作能力。
三、教学内容与基本要求
第一章绪论
1.教学内容
第一节概述——讲述地下工程在人类工程建设中的地位及意义。
第二节地下工程的发展现状——介绍国内国际铁路隧道、公路隧道及地铁工程的发展状况。
第三节地下工程的发展前景——介绍人类社会发展对地下工程的要求，以及未来的发展规划。
第四节地下工程的种类——介绍地下工程的各种分类及其特点。
2.重点与难点
重点：
隧道的分类及特点，我国隧道工程的建设现状。
难点：
无
3.基本要求
通过本章教学，使学生了解地下工程的概念及种类、隧道工程及地铁工程发展的基本状况，介绍本课程的主要内容和学习方法。
了解本学期的学习安排。
4.教学方法
课堂讲授教学，采用多媒体授课。
第二章隧道工程勘查与总体设计
1.教学内容
第一节隧道工程调查——讲授隧道工程调查（勘查）的内容及方法
第二节隧道工程总体设计——讲授隧道工程总体设计的原则，包括隧道定位设计和洞口设计等。
2.重点与难点
重点：
隧道工程勘查的基本内容，勘查方法。
难点：
隧道工程总体设计的内容及技术要求。
3.基本要求
通过本章教学，使学生了解隧道工程勘查的基本内容，勘查方法，隧道工程总体设计的基本原则及技术要求。
4.教学方法
课堂讲授教学，采用多媒体授课。
第三章地下工程设计方法
1.教学内容
第一节地下工程的特殊性——工程环境的特殊性，结构体系构成的特殊性，工程经验和类比设计的重要地位，荷载、结构、材料的不可分割性，设计与施工的一体化。
第二节传统设计理论及存在的问题——介绍传统设计理论的发展及普氏理论。
第三节新奥法设计——讲授新奥法的设计理念、主要原则及其优点。
第四节信息化设计及反分析法——介绍信息化设计及反分析法的概念及基本原理。
2.重点与难点
重点：
认识和理解地下工程的特殊性，掌握新奥法。
难点：
理解新奥法的主要原则。
3.基本要求
通过本章教学，使学生认识和理解地下工程的特殊性，掌握新奥法设计原则。
4.教学方法
课堂讲授教学，采用多媒体授课。
第四章围岩分级及稳定性评价
2.教学内容
第一节概述——讲授围岩分级的意义及研究历史。
第二节围岩分级的基本因素——包括地质因素和工程因素。
第三节国外围岩分级的研究发展——介绍RMR分级法、RSR分级法、Q分类法等。
第四节我国工程岩体分级标准——着重讲述国家标准《工程岩体分级标准》，介绍我国铁路隧道和公路隧道设计规范中的围岩分级方法，以及《锚杆喷射混凝土支护技术规范》围岩分类方法。
2.重点与难点
重点：
国标《工程岩体分级标准》的分级体系，因素指标；铁路隧道、公路隧道围岩分级内容、方法及技术要求。
难点：
理解我国工程岩体分级方法。
3.基本要求
通过本章教学，使学生了解并理解围岩稳定性的影响因素，了解国外的围岩分级方法，了解和掌握我国的工程岩体分级标准，以及我国铁路隧道及公路隧道设计规范中的围岩分级方法。
4.教学方法
课堂讲授教学，采用多媒体授课。
第五章围岩压力
1.教学内容
第一节围岩压力理论概述——讲述围岩压力理论的发展历史。
第二节围岩压力的影响因素——包括自然因素和工程因素。
第三节围岩压力的确定——讲述松动围岩压力确定的计算理论方法及经验公式，以及形变压力确定的理论方法及类比方法。
第四节围岩压力的实测方法——介绍围岩压力的实际量测方法。
2.重点与难点
重点：
松散围岩压力和形变压力的理论计算，规范法经验公式。
难点：
关于形变压力的认识和理解。
3.基本要求
通过本章教学，使学生了解围岩压力的概念、理论发展、学习掌握围岩压力的计算方法、经验方法以及围岩压力的实测方法技术。
4.教学方法
课堂讲授教学，采用多媒体授课，习题讲解。
第六章隧道结构构造
1.教学内容
第一节隧道洞身结构——介绍隧道横断面形状类型，讲述隧道洞身支护衬砌结构。
第二节洞门与明洞——介绍洞门与明洞的结构类型。
第三节附属建筑物——介绍避车洞结构。
2.重点与难点
重点：
隧道洞身支护衬砌结构。
难点：
无
3.基本要求
通过本章教学，使学生了解隧道的断面形状类型以及选型的依据，支护衬砌结构的形式及其类型，洞门与明洞的结构构造，以及附属建筑物的结构构造。
4.教学方法
课堂讲授教学，采用多媒体授课。
第七章隧道支护衬砌结构
1.教学内容
第一节喷锚支护的作用原理——讲述喷射混凝土及锚杆支护的力学作用原理
第二节喷锚支护设计——讲述喷锚支护的设计理论及计算方法。
第三节复合衬砌结构——讲述复合式衬砌的受力特征，复合式衬砌的规范法设计。
2.重点与难点
重点：
喷锚支护的作用原理及其设计要点。
难点：
喷锚支护设计的理论分析计算。
3.基本要求
通过本章教学，使学生了解并掌握隧道现代支护结构理论，新奥法隧道施工的原则，喷锚支护设计的原理及方法，复合衬砌结构的力学原理及工程设计。
4.教学方法
课堂讲授教学，采用多媒体授课，工程案例讲解分析。
第八章隧道施工方法与技术
1.教学内容
第一节隧道施工方法概述——介绍各种不同地下工程的施工方法，重点介绍山岭隧道的常规施工方法。
第二节主要开挖方法——介绍新奥法施工的程序，以及隧道主要开挖方法。
第三节隧道洞口施工——介绍隧道洞口段的施工的特点及技术要求。
第四节隧道施工技术——主要讲述隧道预支护技术。
2.重点与难点
重点：
隧道新奥法施工的原理、原则及方法。
难点：
着重理解新奥法施工的原理。
3.基本要求
通过本章学习，了解并掌握隧道工程新奥法的主要内容，了解和掌握隧道工程的施工方法，施工步骤和程序，主要开挖方法以及与围岩类别、地质条件的关系，制定科学合理的施工设计方案。
4.教学方法
课堂讲授教学，采用多媒体授课，工程案例讲解分析。
第九章新奥法量测及监测技术
1.教学内容
第一节量测项目与内容概述——介绍隧道工程施工中的量测项目与内容。
第二节隧道内目测观察——讲述目测观察的地质方法，以及根据目测观察指导隧道施工。
第三节隧道内空收敛位移量测——讲授收敛量测的原理，介绍量测仪器的构造与功能，讲述收敛量测的技术要求与规范。
第四节地表下沉量测——介绍地表下沉量测的方法。
第五节围岩内变形量测——介绍多点位移计量测方法。
第六节围岩压力量测——介绍围岩压力量测方法。
第七节锚杆拉拔力量测——介绍锚杆拉拔力量测。
第八节声波测试技术——介绍声波测试的原理、测试方法及应用
2.重点与难点
重点：
各种量测方法的目的意义，以及实际应用要解决的问题。
难点：
理解隧道施工量测的重要意义。
3.基本要求
通过本章教学，使学生了解并掌握隧道施工中监控量测的主要内容、量测方法及技术要求。
4.教学方法
课堂讲授教学，采用多媒体授课，工程案例讲解分析。
四、课程学时分配（以章节为单位）
章次
各章名称
学时分配
学时合计
理论
实践（实验）
讨论/习题
第一章
绪论
2
2
第二章
隧道工程勘查与总体设计
4
4
第三章
地下工程设计方法
4
4
第四章
围岩分级与稳定性评价
4
4
第五章
围岩压力
4
4
第六章
隧道结构构造
2
2
第七章
隧道支护衬砌结构
4
4
第八章
隧道施工方法与技术
4
2
第九章
新奥法量测监测技术
2
2
复习课
2
2
合计
30
2
32
五、推荐教材和教学参考书
1.推荐教材：
《隧道工程》，朱永全、宋玉香编著，中国铁道出版社，2007年第2版。
2.教学参考书：
《隧道与地下工程概论》，齐伟等编著，地质出版社，2013年第2版；
3.教学信息化资源（建议）：
隧道及地下工程视频教学资料
六、考核方式
1.本门课程的成绩评定由期末考核成绩、平时成绩组成，期末考核成绩占总成绩的50％，平时成绩占50％（由上课出勤30%、课堂作业20%组成）。
设置平时成绩及格线、期末考核成绩双及格线，两个及格线均达到的学生通过课程考核。
平时成绩及格、期末考核成绩不及格者，总成绩按期末成绩记载为不及格。
2.本门课程考核方式为考试课，考核形式采用半开卷方式进行，考试课程成绩评定采用百分制记分，考试题型涵盖名词解释、简答题、计算题等。
3.严格依据教学大纲和考试大纲命题，体现课程主要内容，试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值占70%左右，有一定难度，考查学生综合应用能力的试题分值占30%左右。
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