隧道工程课程设计 (1)

安建大隧道工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 了解隧道工程的基本概念、分类及在交通建设中的重要性。

2. 掌握安建大隧道工程的设计原则、施工技术及安全措施。

3. 理解隧道工程中涉及的材料、结构和设备等方面的知识。

技能目标：1. 能够运用所学知识，分析隧道工程地质条件，进行初步的隧道设计。

2. 培养学生运用CAD等软件绘制隧道施工图的能力。

3. 提高学生在隧道工程中分析问题、解决问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱基础设施建设，增强对隧道工程职业的兴趣和责任感。

2. 培养学生在团队合作中尊重他人、积极沟通、共同解决问题的能力。

3. 提高学生安全意识，树立隧道工程中的安全观念。

课程性质：本课程为实践性较强的专业课，结合安建大隧道工程实例，让学生在实际工程中学习理论知识，提高实际操作能力。

学生特点：学生为大学本科土木工程专业三年级学生，具备一定的土木工程基础知识，对隧道工程有一定了解，但缺乏实际操作经验。

教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，充分调动学生积极性，提高学生在实际工程中的分析、解决问题能力。

通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为今后从事隧道工程设计、施工和管理等工作奠定基础。

二、教学内容1. 隧道工程概述- 隧道定义、分类及用途- 隧道工程在交通建设中的应用2. 隧道工程设计原则- 设计流程与基本要求- 隧道地质条件分析- 隧道结构设计3. 隧道工程施工技术- 施工方法及工艺流程- 施工组织与管理- 施工安全及质量控制4. 隧道工程案例分析- 安建大隧道工程概况- 工程设计、施工及管理要点- 隧道工程中的技术创新5. 隧道工程相关软件应用- CAD软件绘制隧道施工图- 隧道工程BIM技术应用6. 隧道工程安全与环保- 施工安全措施及应急预案- 环境保护与生态恢复教学内容安排与进度：第1周：隧道工程概述第2-3周：隧道工程设计原则第4-5周：隧道工程施工技术第6周：隧道工程案例分析第7周：隧道工程相关软件应用第8周：隧道工程安全与环保教材章节关联：《隧道工程》第1章 隧道工程概述《隧道工程》第2章 隧道工程设计原则《隧道工程》第3章 隧道工程施工技术《隧道工程》第4章 隧道工程案例分析《隧道工程》第5章 隧道工程相关软件应用《隧道工程》第6章 隧道工程安全与环保三、教学方法为实现课程目标，提高学生对隧道工程知识的掌握和实践能力，本课程将采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：教师通过系统讲解隧道工程的基本概念、设计原则、施工技术等内容，使学生掌握必要的理论知识。

《隧道工程》课程设计一、课程设计任务书（一）设计题目《成都至泸州高速公路二峨山隧道工程衬砌结构计算》（二）提供资料1、《成都至泸州高速公路二峨山隧道工程地质勘察报告》2、成都至泸州高速公路二峨山隧道平面布置图3、成都至泸州高速公路二峨山隧道剖面（三）设计内容⑴隧道围岩地质分级⑵确定围岩物理力学参数⑶确定隧道建筑限界尺寸⑷确定隧道内轮廓尺寸⑸计算隧道围岩压力⑹衬砌结构的设计⑺计算衬砌结构的内力⑻衬砌结构的配筋计算（四）设计要求⑴计算书要求书写工整、数字准确、图文并茂。

⑵制图要求所有图线、图例尺寸和标注方法均应符合新的制图标准，图纸上所有汉字和数字均应书写端正、排列整齐、笔画清晰，中文书写为仿宋字。

⑶成果内容①详细的计算过程；②必要的计算说明；③计算成果图表（围岩分级表、围岩参数表、建筑限界尺寸图、隧道内轮廓尺寸图、隧道围岩压力计算成果示意图、复合衬砌支护参数图、衬砌结构计算成果图、配筋计算成果表）（四）个人任务学号洞段车道设计时速5个洞段分别是K37+350～K37+460；K37+350～K37+460；K38+820～K38+990；K38+990～K39+580；K39+580～K39+710；4种车道：两车道；两车道带紧急停车带；三车道；三车道带紧急停车带；2种设计时速：高速公路120公路/小时；高速公路100公路/小时；一级公路80公路/小时；一级公路60公路/小时；二、课程设计指导书（一）隧道围岩地质分级划分隧道围岩级别划分依据《公路隧道设计规范》（JTG D70－2004）中的3.6节《围岩分级》中各项规定进行划分。

结合《隧道地质勘察报告》中的地层岩性的描述、岩石物理力学性质、结构面特征、洞室埋藏深度、水文地质条件、不良地质现象、施工方法等因素综合分析确定。

工作步骤隧道围岩分级的综合评判方法采用两步分级，按以下顺序进行：⑴根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标BQ，综合进行初步分级。

本科生课程设计课程名称隧道工程学部理工农学部目录第一部分隧道主体结构设计任务书 (1)一．课程设计题目 (1)二．适用专业、班级、时间 (1)三．课程设计目的及任务 (1)四．设计方法与步骤 (5)五．时间及进度安排 (5)六．建议参考资料 (5)第二部分隧道主体结构计算书 (6)2.1 建筑限界 (6)2.1.1 一般规定 (6)2.1.2 隧道总体设计原则 (6)2.1.3 隧道设计技术标准 (6)2.1.4 隧道建筑限界图 (7)2.2 内轮廓图确定 (8)2.3 隧道洞口的设计 (9)2.3.1 洞门形式的选择 (9)2.3.2 洞门构造要求 (9)2.3.3 验算满足条件 (10)2.3.4 洞门结构设计计算 (10)2.4 初期支护设计 (14)2.4.1 支护形式的选择及参数确定 (14)2.4.2 Ⅲ级围岩的初期支护设计 (15)2.4.3 初期支护设计及验算 (17)2.5 二次衬砌的计算 (25)2.6施工组织设计 (26)2.6.1编制说明 (26)2.6.2工程概况 (26)2.6.3工程特点、难点及施工措施 (27)2.6.4施工总体部署 (27)2.6.5 施工组织机构 (28)2.6.6 施工组织流程 (29)附图 (30)1、建筑限界图、内轮廓图 (30)2、洞口立面图 (30)3、洞口侧面图 (30)4、复合式衬砌断面布置图 (30)第一部分隧道主体结构设计任务书一．课程设计题目隧道主体结构设计二．适用专业、班级、时间张家界学院学院建筑工程专业三．课程设计目的及任务（一）设计目的：通过本设计掌握：①建筑限界和内轮廓图；②隧道洞口的设计；③隧道洞身的设计及二次衬砌的验算；④施工组织设计。

（二）设计任务：1.设计资料（1）隧道总体概况已知隧道为山岭两车道公路隧道，示意简图如图1.1所示。

整个隧道原本分为左右线，并且左右线都为相向施工，但本次课程设计只要求设计单洞单向施工到达贯通位置的情况，只要求设计主洞的一般断面，不要求设计紧急停车带与横洞等附属洞室。

100km隧道课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解100km隧道工程的基本概念，掌握隧道设计的主要参数和施工技术。

2. 学生能够了解隧道工程对地理环境的影响，以及隧道建设中涉及的岩土工程知识。

3. 学生掌握隧道工程中的安全防护措施，了解隧道施工中的常见问题及其解决方法。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析100km隧道工程的设计方案，并提出改进意见。

2. 学生能够运用图表、数据分析等方法，评估隧道工程对周边环境的影响。

3. 学生能够通过小组合作，设计出符合实际需求的隧道施工方案。

情感态度价值观目标：1. 学生对隧道工程产生兴趣，增强对工程建设的责任感和使命感。

2. 学生能够认识到隧道工程在国民经济中的重要作用，树立为国家和人民服务的意识。

3. 学生在合作学习过程中，培养团队精神，提高沟通与协作能力。

本课程针对初高中年级学生，结合地理、物理、数学等学科知识，以实际隧道工程为背景，提高学生的综合运用能力。

课程注重理论与实践相结合，培养学生的创新思维和问题解决能力。

通过本课程的学习，学生能够对隧道工程有更深入的了解，为未来从事相关领域工作打下坚实基础。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 隧道工程基本概念：介绍隧道的定义、分类及功能，使学生了解隧道工程的基本知识。

2. 隧道设计参数：学习隧道的设计原理，掌握隧道的主要设计参数，如隧道断面、长度、曲率等。

3. 隧道施工技术：学习隧道施工方法，包括钻爆法、盾构法、沉管法等，了解各自的优缺点及适用条件。

4. 岩土工程知识：介绍隧道工程中涉及的岩土工程知识，如地质勘探、围岩分类、支护结构等。

5. 隧道工程对地理环境的影响：分析隧道工程对周边地形、水文、生态等方面的影响，提高学生的环保意识。

6. 隧道施工安全防护措施：学习隧道施工中的安全防护知识，包括通风、排水、供电、通信等。

7. 隧道施工常见问题及解决方法：分析隧道施工过程中可能出现的问题，如塌方、涌水、岩爆等，并探讨解决方法。

马桂军隧道工程课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握隧道工程的基本概念、设计原理和施工技术，培养学生解决实际工程问题的能力。

具体目标如下：1.知识目标：学生能理解隧道工程的基本概念、分类、构造及特点；掌握隧道工程的设计原理、施工方法和技术要求。

2.技能目标：学生能运用所学知识进行隧道工程的设计和计算；具备分析、解决实际工程问题的能力。

3.情感态度价值观目标：学生培养对隧道工程事业的热爱和敬业精神，树立正确的工程观念，增强社会责任感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括隧道工程的基本概念、分类、构造及特点，隧道工程的设计原理、施工方法和技术要求。

具体安排如下：1.隧道工程的基本概念、分类、构造及特点：介绍隧道的定义、分类、构造要素及各类隧道的特点。

2.隧道工程的设计原理：讲解隧道工程的设计流程、设计方法、设计原则及设计中的关键环节。

3.隧道工程的施工方法和技术要求：介绍隧道工程的施工准备、施工工艺、施工和管理，以及施工中的质量控制和安全防范措施。

三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。

主要教学方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握隧道工程的基本概念、设计原理和施工技术。

2.案例分析法：分析实际工程案例，使学生了解隧道工程在实际工程中的应用和解决问题的方式。

3.实验法：学生进行隧道工程的实验，培养学生的实践能力和创新精神。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

具体如下：1.教材：选用国内权威的隧道工程教材，确保学生掌握坚实的基础知识。

2.参考书：推荐学生阅读相关领域的经典著作和最新研究成果，拓宽视野，加深理解。

3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣和效果。

4.实验设备：配置完善的实验设备，为学生提供实践操作的机会，培养学生的实践能力。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等，以全面客观地评价学生的学习成果。

隧道工程课程设计姓名：专业班级：学号：指导老师：目录第一章工程概况 01。

1 隧道概况 01.2 工程地质及水文地质 01。

2.1工程地质 01。

2。

2 水文地质 0第二章隧道深浅埋判定及围岩压力的计算 (1)2.1 深浅埋隧道的判定原则 (1)2。

2 围岩压力的计算方法 (1)2.3 Ⅳ级围岩计算 (2)2。

3.1 Ⅳ级围岩深浅埋的判定 (2)2.3。

2 Ⅳ级围岩压力的计算 (3)2.4 Ⅴ级围岩的计算 (3)2。

4.1 Ⅴ级围岩深浅埋判定 (3)2。

4。

2 Ⅴ级围岩压力的计算 (3)第三章衬砌内力计算与检算 (4)3。

1 Ansys的加载求解过程 (4)3.2 衬砌结构强度检算原理 (4)3。

3 IV级围岩衬砌内力计算与强度检算 (5)3.4 V级围岩衬砌内力计算与强度检算 (10)第四章衬砌截面配筋计算 (22)4.1 截面配筋原理 (22)4.2 IV级围岩配筋计算 (23)4。

3 V级围岩配筋计算 (24)4.3.1 断面1的配筋计算 (24)4.3.2 断面2的配筋计算 (25)第一章 工程概况1。

1 隧道概况太中银铁路为客货共线的双线铁路。

线路上一共建有22座隧道,其中王家庄2号隧道位于王家庄东侧，隧道进口地势较陡,此处岩石裸露，进口前方为一冲沟，冲沟内有水，地势狭窄.出口坡度陡,为黄土覆盖，并有大量植被，出口前方为一冲沟，沟内地势平缓，沟内经过开采,原有地形已改变。

隧道进口里程DK194+082,出口里程DK194+450，全长368m 。

隧道位于半径为5000m 曲线上，隧道内坡度为7。

5‰的下坡，最大埋深61。

08m.隧道进出线间距4.49m ，DK194+340至出口线间距为4。

40m 。

1.2 工程地质及水文地质1。

2.1工程地质(1） 隧道洞身通过的地层为第四系中更新统洪积层老黄土，奥陶系下统灰白色石灰岩。

地层描述如下：老黄土:稍湿、坚硬状态，具垂直节理；奥陶系下统灰白色石灰岩：强风化～弱风化，节理发育，岩层产状195°∠15°。

隧道工程课程设计一、工程概况某地区一暗挖双线马蹄形隧道，埋深h=125m，围岩等级为v级，地层平均容重16.0 kN/m3。

宽度B=13.08m，隧道采用复合式衬砌形式，衬砌厚度为0.42m，配筋采用Ф22@200mm，钢材采用HRB335，钢筋保护层厚度50mm。

二、计算1、衬砌结构的计算模型隧道工程建筑物是埋置于地层中的结构物，它的受力和变形与围岩密切相关，支护结构与围岩作为一个统一的受力体系相互约束，共同工作。

这种共同作用正是地下结构与地面结构的主要区别。

根据本工程浅埋及松散地层的特点，使用阶段结构安全性检算采用“荷载—结构”模式，即将支护和围岩分开考虑，支护结构是承载主体，围岩作为荷载的来源和支护结构的弹性支承。

支护结构与围岩的相互作用是通过弹性支承对支护结构施加约束来实现的。

计算模型中，二衬结构采用弹性平面梁单元模拟，弹性抗力以及隧底地基均采用弹簧单元模拟。

组合荷载根据不同作用方向分别转换成等效节点力施加在相应的单元结点上。

具体计算模型见图1。

图1 计算模型2、荷载计算围岩压力计算参照课本中有关我国铁路隧道推荐的方法进行确定（双线隧道）或参照《铁路隧道设计规范》，深浅埋分别计算。

按破坏阶段设计计算垂直压力公式：q=r x h q = 0.45 x 2^(s-1) x r x w式中：h q——等效荷载高度值S——围岩级别r——围岩的容重w——宽度影响系数，其值为w=1+i（B-5）计算得，q=0.45x2^(5-1)x16000x1.805=2.082816e6N/m水平均布松动压力系数取0.3，则e=0.3q=0.0634e6N/m3、ANSYS操作命令流!荷载——结构方法计算(马蹄形断面）finish !退出当前处理程序/clear !清除以前数据,重新开始一个新的分析/COM,Structural !定义分析类型,结构分析(热分析、流体分析等)/prep7 !进入前处理器*AFUN,deg !定义角度单位为度（缺省为弧度，RAD）! 定义建模及材料参数的一些变量值*set,Py,2.082816e5 !定义垂直围岩压力大小（若有地表荷载加地表荷载值）*set,px1,0.0634e6*set,px2,0.0634e6*set,cylxsh,0.3 !定义侧压力系数*set,cyl,Py*cylxsh !水平侧压力*set,CQHD,0.47 !定义初支或二衬厚度*set,CQDYCD,0.17 !定义梁单元长度参数及弹簧单元面积（梁单元长度与弹簧单元面积相等）*set,CQETXML,31e9 !定义衬砌（初支或二衬）的弹性模量*set,CQUBSB,0.2 !定义衬砌的泊松比*set,WYTXKL,100e6 !定义围岩的弹性抗力系数*set,WYMD,1600 !定义围岩的密度*set,CQMD,2500 !定义衬砌的密度!定义单元类型及材料属性及单元实常数et,1,beam3 !定义1号单元为梁单元mp,ex,1,CQETXML !定义1号材料的弹性模量mp,prxy,1,CQUBSB !定义1号材料的泊松比mp,dens,1,CQMD !定义1号材料的密度R,1,CQHD,1/12*CQHD*CQHD*CQHD,CQHD !1-实常数号；第一个参数为梁截面的面积；第二个参数为梁单元的转动惯量；第三个参数为梁高。

段隧道课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握段隧道的基本概念、设计和施工技术，了解其在交通工程中的应用。

具体目标如下：1.知识目标：（1）了解隧道的基本构造和分类。

（2）掌握隧道的选址、设计原则和施工技术。

（3）了解隧道工程的经济和技术指标。

（4）熟悉隧道工程的施工和管理。

2.技能目标：（1）能够分析隧道工程的工程量和投资估算。

（2）能够进行隧道工程的施工和计划编制。

（3）具备隧道工程质量检验和安全管理的基本能力。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对隧道工程的安全、环保和可持续发展理念的认识。

（2）培养学生热爱祖国、服务人民、勇于创新的精神风貌。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.隧道的基本概念和分类：隧道的定义、分类及特点。

2.隧道的设计：选址、设计原则、设计步骤。

3.隧道的施工技术：施工准备、施工方法、施工。

4.隧道工程的经济和技术指标：投资估算、工程量计算、成本控制。

5.隧道工程的质量检验和安全管理：质量标准、检验方法、安全管理。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：系统地传授隧道工程的基本知识和技能。

2.案例分析法：分析实际工程案例，提高学生的应用能力。

3.实验法：进行隧道工程的模拟实验，培养学生的实践能力。

4.讨论法：分组讨论，培养学生的团队合作和沟通能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的隧道工程教材。

2.参考书：提供相关的隧道工程书籍，丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料：制作精美的PPT，直观地展示隧道工程的形象。

4.实验设备：购置隧道工程的模拟实验设备，提高学生的实践能力。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采取以下评估方式：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等方式，评估学生的学习态度和积极性。

2.作业：布置适量的作业，评估学生的知识掌握和应用能力。

简易隧道工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解隧道工程的基本概念，掌握隧道结构及其组成部分。

2. 使学生了解隧道施工过程中的关键技术和安全措施。

3. 引导学生掌握简易隧道工程的设计原则和方法。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行简易隧道工程设计的实际操作能力。

2. 培养学生分析隧道工程问题，提出解决方案的能力。

3. 提高学生在团队协作中沟通、协调和解决问题的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对隧道工程领域的兴趣和热爱，激发学生的求知欲。

2. 培养学生具备安全意识、环保意识和责任感，了解隧道工程对环境和社会的影响。

3. 引导学生树立正确的价值观，认识到隧道工程在国民经济和社会发展中的重要作用。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识和实际操作，培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点：学生处于好奇心强、求知欲旺盛的阶段，对实际工程有较高的兴趣。

教学要求：注重理论与实践相结合，强化学生的实际操作能力，提高学生的综合素养。

通过课程学习，使学生达到以下具体学习成果：1. 能够阐述隧道工程的基本概念、结构及施工技术。

2. 能够运用所学知识进行简易隧道工程设计。

3. 能够在团队协作中发挥自己的作用，有效沟通和解决问题。

4. 具备安全意识、环保意识和责任感，认识到隧道工程的社会价值。

二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材内容，制定以下教学内容：1. 隧道工程基本概念：介绍隧道的定义、分类、功能及其在国民经济中的应用。

2. 隧道结构及组成部分：详细讲解隧道主体结构、辅助结构及其作用。

3. 隧道施工技术：- 施工准备：地形地貌调查、施工方案制定等。

- 施工方法：明挖法、暗挖法、盾构法等。

- 施工安全与环保措施：隧道施工过程中的安全管理、环保措施等。

4. 简易隧道工程设计：- 设计原则：安全、经济、合理、环保等原则。

- 设计方法：分析隧道工程需求，制定设计参数，完成设计图纸。

5. 教学大纲安排：- 第一周：隧道工程基本概念、结构及组成部分。

隧道工程课设设计方案一、项目背景近年来，我国城市交通建设迅速发展，隧道工程在城市交通建设中占据着重要的地位。

隧道工程具有结构牢固、安全高效等优势，对于缓解交通拥堵、提升城市交通运输效率具有重要意义。

本课设设计方案将以一座城市隧道工程为背景，对隧道工程的设计、施工、安全管理等进行综合规划，为学生提供一个全面的、实际运用的案例。

二、课设目标1.了解隧道工程的基本原理和设计流程；2.掌握隧道工程的施工技术和安全管理方法；3.培养学生的团队协作能力、实际操作能力和创新意识；4.通过实际案例分析和解决问题，提升学生的综合应用能力和实践能力。

三、课设内容1.隧道工程的设计（1）隧道工程的基本原理（2）隧道工程的设计流程（3）隧道工程的地质勘察与设计要点（4）隧道工程的结构设计及材料选择（5）隧道工程的施工方法与工艺2.隧道工程的施工（1）隧道工程的开挖方法及工程机械选择（2）隧道工程的支护方法及材料选用（3）隧道工程的开挖技术和安全管理（4）隧道工程的施工进度管理与质量控制3.隧道工程的安全管理（1）隧道工程施工安全管理的重要性（2）隧道工程施工安全规范及操作流程（3）隧道工程施工安全事故的预防及应急处理（4）隧道工程施工安全管理的创新方法四、课设形式1.理论讲解在课程的初期阶段，可以通过教师的讲解，向学生介绍隧道工程的基本原理、设计流程、施工技术和安全管理方法。

同时，可以利用多媒体教学、案例分析等方式，让学生了解实际的隧道工程案例，并分析其中的设计、施工与管理问题。

2.工程实践在课程的中后期阶段，可以组织学生进行实地调研，参观已建成的隧道工程，了解现实工程的设计、施工与管理情况。

同时，可以邀请相关的隧道工程师或从业者，到校进行专题讲座或交流活动，让学生直接了解行业现状和前沿技术。

3.案例分析与解决问题在课程的最后阶段，可以组织学生进行小组合作，选取实际的隧道工程案例进行分析与研究，针对实际问题进行解决方案的提出。