《隧道工程》(A)课程教学大纲
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《隧道工程》(A)课程教学大纲
Tunnel Engineering (A)
课程负责人:朱永全执笔人: 韩现民编写日期:2011年6 月
一、课程基本信息
1.课程编号:0102070
2.学分:4学分
3.学时:64(理论58,案例6)
4.适用专业:土木工程专业
二、课程教学目标及学生应达到的能力
本课程是土木工程专业地下工程方向的学位课。
本课程是为经济管理学院经济学、工商管理、管理科学与工程各个专业的本科生开设的学科门类基础课程之一,本课程教学内容是后续管理类相关课程及日后企业管理工作的基础。
本课程的教学任务是通过本课程的学习,使学生掌握铁路、公路隧道的构造特征,地层围岩的基本特性,隧道的结构与围岩的相互作用关系。本课程的教学目标是使学生熟练掌握隧道支护、结构设计与计算的原理和方法,熟练进行不同工程条件下隧道的设计与施工。
三、课程教学内容与基本要求
(一)绪论(2学时)
主要内容:隧道工程的历史及发展,隧道的概念及种类。
基本要求
(1)掌握隧道的概念及种类。
(2)了解隧道工程的历史及发展现状。
(3)了解我国隧道建设中应注意的问题。
(二)隧道工程地质环境及围岩分级(4学时)
主要内容:隧道工程地质调查、地质超前预报,岩体的基本工程性质、围岩分级。
基本要求
(1)了解隧道工程地质调查勘测与超前地质预报。
(2)了解岩体的基本工程性质。
(3)了解围岩分级的方法。
(4)熟练掌握铁路隧道围岩分级方法。
(三)隧道线路及断面设计(4学时)
主要内容:隧道位置、洞口位置的选择,隧道平纵断面设计,隧道横断面设计
基本要求
(1)掌握隧道位置、洞口位置选择的原则,隧道平纵断面设计的内容及技术标准.
(2)掌握隧道横断面设计的内容。
(3)熟悉隧道衬砌断面设计的原则。
(四)隧道结构构造(4学时)
主要内容:衬砌构造、洞门与明洞,附属建筑物、高速铁路隧道空气动力学问题。
基本要求
(1)了解隧道衬砌构造。
(2)掌握洞门、明洞的种类及特点。
(3)熟悉掌握隧道的各种附属建筑物。
(五)隧道支护结构设计计算方法的基本原理(12学时)
主要内容:隧道设计计算理论的发展、围岩压力,结构力学方法,岩体力学方法,信息反馈方法及经验方法。
基本要求
(1)掌握围岩压力的概念及松动压力的计算。
(2)掌握结构力学方法的基本原理。
(3)掌握岩体力学方法的思路及基础知识、数值法的基本效果。
(4)掌握收敛—约束方法。
(5)掌握剪切滑移破坏法的原理。
(6)掌握监控设计法的原理与方法。
(7)了解经验方法。
(六)隧道施工方法(6学时)
主要内容:隧道施工方法、新奥法、主要开挖方法,隧道岩土控制变形分析工法、隧道洞口施工。
基本要求
(1)掌握新奥法的基本概念及主要开挖方法。
(2)掌握隧道岩土控制变形分析工法。
(七)隧道施工工艺及施工技术(18学时)
主要内容:围岩预支护(预加固),装渣与运输,初期支护,量测与监控,量测数据分析与反馈,防排水施工工艺、模注混凝土衬砌,辅助坑道。
基本要求
(1)掌握隧道施工辅助方法的设计、施工要点。
(2)掌握隧道出渣运输方式。
(3)掌握初期支护的特点,锚杆的布置。
(4)掌握素喷混凝土的设计与施工。
(5)掌握隧道现场监控量测的内容、方法。
(6)掌握量测数据的分析与反馈。
(7)掌握隧道模注混凝土施工的主要内容。
(8)掌握隧道施工常用的辅助坑道的设计施工要点。
(八)不良地质隧道施工(6学时)
主要内容:富水断层破碎围岩、膨胀性和挤压性围岩,黄土地质、岩溶地质,高地应力硬岩(岩爆)地质、煤系地层、坍方处理。
基本要求
(1)了解掌握隧道在富水断层破碎围岩、膨胀性和挤压性围岩段的施工。
(2)了解掌握黄土隧道、岩溶隧道的施工。
(3)了解掌握高地应力、煤系地层隧道的施工、坍方处理。
(九)隧道掘进机(TBM)施工(4学时)
主要内容:TBM施工概述、TBM基本构造、掘进,衬砌施工、不良地质地段施工、导坑超前扩挖法。
基本要求
(1)了解掌握TBM施工特点、类型、基本构造和掘进。
(2)了解掌握TBM衬砌、不良地质地段施工以及导坑超前扩挖法的施工工艺。
(十)施工辅助作业及施工组织(4学时)
主要内容:压缩空气供应、施工供水、供电及照明,通风与防尘、隧道工程施工组织。
基本要求
(1)了解施工辅助作业。
(2)了解通风与防尘及施工组织。
(十一)隧道运营及养护(2学时)
主要内容:隧道运营及养护、铁路隧道防灾救援。
基本要求
(1)了解隧道运营及养护、铁路隧道防灾救援。
四、课程的考核
课程考核由平时作业及听课情况和期末考试成绩2部分组成,分别占课程总成绩的20%和80%。期末考试为闭卷考试,考试范围和要求应符合本教学大纲对各章教学内容的基本要求。
五、本课程与其它课程的联系与分工
本课程的前修课程《工程力学》、《土力学》、《工程地质》、《隧道力学》,《工程爆破》。这几门前修课程将为本课程学习的基础。依据目前的土木工程学院本科生地下工程方向的专业学位课。本门课主要针对山岭隧道设计与施工,而《地下铁道》主要是针对软土隧道和城市地铁的设计与施工。
六、教材及教学参考书
建议教材:
《隧道工程》,朱永全、宋玉香主编,中国铁道出版社,第二版,2007
建议参考书:
(1)《隧道工程》王毅才主编,人民交通出版社,2000
(2)《隧道施工》于书翰、杜谟远主编,人民交通出版社,1999
(3)《公路隧道施工》,黄成光主编,人民交通出版社,2002