隧道工程教學大綱課程中文名稱：隧道工程課程英文名稱：TunnelingEngineering課程編號：K1143學分：2.5學時：40（其中：講課學時：32實驗學時：0實踐學時：8）先修課程：《材料力學》、《土木工程材料》、《土力學與基礎工程》、《彈性力學》、《道路勘測設計》、《路基路面工程》適用專業：土木工程課程類別：專業方向拓展課程/選修使用教材：彭立敏、施成華主編.《隧道工程》（第二版），中南大學出版社，2017開課單位：土木與建筑學院一、課程性質《隧道工程》是土木工程專業選修課。通過課程學習，掌握隧道工程學科領域內的專業理論與工程應用基礎知識，為今后勝任各類隧道工程的設計、施工、管理以及科學研究等工作打下基礎。二、課程目標課程總體目標：本課程旨在通過隧道設計與施工的理論、方法與相關知識的學習以及隧道工程專業工程師愛崗敬業、攻堅克難、勇于創新等基本素質的培養，使學生掌握隧道工程的基本設計理論、計算方法和施工技術，建立對隧道工程的系統認識，成為隧道工程的合格建設者。課程目標及支撐的畢業要求具體如下：課程目標1：掌握隧道工程的基本設計理論、計算方法和施工技術；課程目標2：了解隧道工程知識體系及學科發展動態前沿，能將所學知識綜合運用；課程目標3：能初步將隧道工程圍巖與支護受力問題抽象成物理力學模型并進行計算分析。課程目標對畢業要求的支撐關系課程目標支撐畢業要求畢業要求指標點支撐畢業要求指標點權重11.工程知識：掌握本領域專業知識體系，對土木工程核心知識有深刻的認識，能夠解決土木工程中的結構分析設計、結構校核、結構加固及其他相關復雜工程問題。1.1具備扎實的土木工程專業所必需的數學、力學和工程結構等方面的基本理論和基本知識。無21.2掌握本專業領域知識體系，對土木工程核心知識有深刻的認識。無32.問題分析：畢業生能夠應用數學、自然科學和工程科學的基本原理對土木工程中的各類復雜問題進行深入分析，并通過查閱文獻進行對比研究，從而獲得與研究目的有關的結論與資料，進一步做出正確的分析方法與技術路線。2.3能從土木工程復雜問題中，利用專業基本原理來分析問題和研究問題，并獲得有效結論。無三、教學內容及要求第一章緒論1.教學內容：講述隧道工程的基本概念；介紹隧道工程的特點與歷史發展；對本課程的學習特點與課程主要內容作概括性的簡介。2.重、難點：隧道工程的基本概念與功能。3.考核要點：隧道工程的基本概念。4.教學方法：課堂講授。5.作業安排：隧道工程未來發展體現在哪些方面。第二章：隧道工程勘察設計1.教學內容：講述隧道工程地質調查的方法與內容；對隧道位置與線路的關系及選擇方法、洞口位置合理選定以及隧道線路設計的內容作全面的介紹。2.重、難點：隧道工程勘察的重要性、隧道洞口位置的選定。3.考核要點：隧道工程勘察方法的選擇、實施的方法，以及勘察成果的分析。4.教學方法：課堂講授。5.作業安排：隧道工程勘察的基本內容；隧道洞口位置選擇的原則與目的。第三章：隧道主體建筑結構1.教學內容：講述隧道限界與凈空的關系；講述隧道襯砌斷面設計、隧道洞身支護結構、洞門結構及明洞結構等結構方面的內容。2.重、難點：隧道限界與凈空、隧道洞身支護結構、隧道洞門結構。3.考核要點：不同隧道結構的適用條件及其比較。4.教學方法：課堂講授。5.作業安排：不同隧道結構的適用條件及其比較。第四章：隧道附屬建筑1.教學內容：介紹鐵路隧道與公路隧道的各種附屬建筑物；介紹隧道防排水設施的類型與設置。2.重、難點：隧道防排水設施的設計。3.考核要點：隧道防排水設施的設計思路與方法的選用。4.教學方法：課堂講授。5.作業安排：隧道工程治水原則與措施。第五章：圍巖分級與圍巖壓力1.教學內容：講述隧道圍巖的概念、圍巖的工程性質及圍巖的穩定性；講述圍巖分級的工程目的及分級方法；講述圍巖壓力與隧道結構的關系及圍巖壓力的確定方法。2.重、難點：隧道圍巖的穩定性、圍巖分級、圍巖壓力。3.考核要點：圍巖的穩定性分析，圍巖圍壓的計算與分析，隧道結構與圍壓的力學關系。4.教學方法：課堂講授、實踐。5.作業安排：圍巖壓力計算方法的差異及適用條件。第六章：隧道襯砌結構計算1.教學內容：講述隧道結構體系的計算模型，討論結構力學方法與巖體力學方法的適用性及處理特點；講述隧道抗震計算。2.重、難點：隧道結構體系的計算模型。3.考核要點：隧道結構的計算分析與工程運用。4.教學方法：課堂講授、實踐。5.作業安排：隧道結構體系的計算模型與各自特點。第七章：隧道施工方法1.教學內容：講述屬于礦山法范疇的施工方法，如新奧法施工方法、傳統礦山法、洞口段施工方法、明洞施工方法、輔助施工措施及特殊地質地段隧道施工。2.重、難點：隧道結構的施工方法。3.考核要點：不同隧道結構施工方法的比較。4.教學方法：課堂講授、實踐。5.作業安排：隧道結構的施工方法第八章：隧道礦山法施工基本作業1.教學內容：講述與礦山法施工相配套的隧道施工工藝，如鉆爆開挖、出碴與運輸、支護技術、模筑混凝土襯砌施工、襯砌結構的防水。2.重、難點：隧道鉆爆施工的流程。3.考核要點：隧道鉆爆施工的操作步驟與注意事項。4.教學方法：課堂講授、實踐。5.作業安排：隧道鉆爆施工的操作步驟與注意事項。第九章：隧道施工輔助作業1.教學內容：講述輔助導坑的工程特點、類型與應用；介紹施工通風與防塵、壓縮空氣供應、施工供水與排水、施工照明與供電。2.重、難點：各種輔助導坑與輔助作業在隧道工程中的作用3.考核要點：各種輔助導坑與輔助作業的分類與實用4.教學方法：課堂講授、實踐。5.作業安排：輔助導坑的作用、形式、適用條件。第十章：新奧法與新意法1.教學內容：講述新奧法的概念、新奧法隧道施工過程的力學分析；講述新奧法的施工技術與工藝；講述新奧法監控量測的重要性、量測的手段與數據處理。介紹新意法的基本理論、設計施工主要程序等。2.重、難點：新奧法原理、施工程序與基本原則、輔助施工措施、支護技術、新奧法的監控量測。3.考核要點：新奧法的施工過程與施工工藝。4.教學方法：課堂講授、實踐。5.作業安排：新奧法的施工過程與施工工藝。第十一章：隧道掘進機施工1.教學內容：介紹國內外隧道掘進機發展概況；全斷面掘進機的類型與構造；掘進機的施工流程；與掘進機施工配套的支護形式。2.重、難點：掘進機的施工流程與支護形式。3.考核要點：掘進機的支護形式。4.教學方法：課堂講授。5.作業安排：掘進機的支護形式。第十二章：高速鐵路隧道工程1.教學內容：介紹國內外高速鐵路隧道發展概況；講述高速鐵路隧道橫斷面設計的工程特點；討論高速鐵路隧道的空氣動力學問題及減緩空氣動力效應的工程對策。2.重、難點：高速鐵路隧道的空氣動力學問題、減緩隧道空氣動力效應的工程對策。3.考核要點：減緩隧道空氣動力效應的工程對策。4.教學方法：課堂講授。5.作業安排：減緩隧道空氣動力效應的技術措施。第十三、十四章：隧道施工組織與管理、隧道運營管理與養護維修1.教學內容：講述隧道施工的準備工作、施工場地布置、工班組織、施工進度計劃安排，對施工過程進行科學管理的方式。隧道運營的管理技術、檢測技術、評估技術和維修技術。2.重、難點：隧道工程的施工組織與施工管理；隧道運營的評估技術。3.考核要點：隧道工程的施工組織；隧道運營的評估技術。4.教學方法：課堂講授5.作業安排：隧道工程的施工組織設計內容；隧道運營的評估技術。四、學時分配及對課程目標的支撐章節教學內容支撐的課程目標學時分配講課實驗實踐一講述隧道工程的基本概念；介紹隧道工程的特點與歷史發展；對本課程的學習特點與課程主要內容作概括性的簡介。1、2200二隧道工程地質調查的方法與內容；對隧道位置與線路的關系及選擇方法、洞口位置合理選定以及隧道線路設計的內容作全面的介紹。1、2200三隧道限界與凈空的關系；講述隧道襯砌斷面設計、隧道洞身支護結構、洞門結構及明洞結構等結構方面的內容。1、2、3200四鐵路隧道與公路隧道的各種附屬建筑物；介紹隧道防排水設施的類型與設置。1、2200五隧道圍巖的概念、圍巖的工程性質及圍巖的穩定性；講述圍巖分級的工程目的及分級方法；講述圍巖壓力與隧道結構的關系及圍巖壓力的確定方法。1、3401六隧道結構體系的計算模型，討論結構力學方法與巖體力學方法的適用性及處理特點；講述隧道抗震計算。1、3401七礦山法范疇的施工方法，新奧法施工方法，傳統礦山法；洞口段施工方法、明洞施工方法；輔助施工措施及特殊地質地段隧道施工。1、2301八與礦山法施工相配套的隧道施工工藝，如鉆爆開挖、出碴與運輸、支護技術、模筑混凝土襯砌施工、襯砌結構的防水。1、2301九輔助導坑的工程特點、類型與應用；介紹施工通風與防塵、壓縮空氣供應、施工供水與排水、施工照明與供電。1、2202十新奧法的概念、新奧法隧道施工過程的力學分析；講述新奧法的施工技術與工藝；講述新奧法監控量測的重要性、量測的手段與數據處理。介紹新意法的基本理論、設計施工主要程序等。1、2、3402十一國內外隧道掘進機發展概況；全斷面掘進機的類型與構造；掘進機的施工流程；與掘進機施工配套的支護形式。1、2200十二國內外高速鐵路隧道發展概況；講述高速鐵路隧道橫斷面設計的工程特點；討論高速鐵路隧道的空氣動力學問題及減緩空氣動力效應的工程對策。1、2、3100十三、十四隧道施工的準備工作、施工場地布置、工班組織、施工進度計劃安排，對施工過程進行科學管理的方式。隧道運營的管理技術、檢測技術、評估技術和維修技術。1、2100合計328五、考核方式及成績評定標準1、課程考核方式：考試。2、課程成績評定標準考核形式課程成績構成及比例考核細則對應的課程目標1.平時成績100分，占40%以隨機的形式，在每章內容進行中或結束后，隨堂測試，主要考核學生課堂的聽課效果和課后及時復習消化本章知識的能力，結合平時的隨機點名，最后按40%計入課程總成績。1，2，32.考試100分，占60%課程結束后，通過閉卷或者開卷的形式，進行考試，以卷面成績的60%計入課程總成績。考核學生在隧道工程領域的基本知識與技能。1，2，3六、參考書目1.賀永年.隧道工程.中國礦業大學出版社，2002.2.王毅才.HYPERLINK"/textbook/details?uuid=8a83399a-19c626a1-0119-c626a902-0541&objectId=oid:40288182-1e0faac9-011e-0f