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隧道工程
第1次开课
开课时间: 2019年05月14日 ~ 2019年08月31日
学时安排: 4
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课程详情
课程评价(17)
spContent=21世纪,地下工程建设任重而道远,中国已是世界上隧道及地下工程规模最大、数量最多、地质条件和结构形式最复杂、修建技术发展速度最快的国家;加快发展,铁路运输业就成了21世纪先行发展的行业,也是我国交通运输业的主体,是可持续发展的产业。全面掌握隧道工程的特点对大交通行业重要性不言而喻。
21世纪,地下工程建设任重而道远,中国已是世界上隧道及地下工程规模最大、数量最多、地质条件和结构形式最复杂、修建技术发展速度最快的国家;加快发展,铁路运输业就成了21世纪先行发展的行业,也是我国交通运输业的主体,是可持续发展的产业。全面掌握隧道工程的特点对大交通行业重要性不言而喻。
—— 课程团队
课程概述

     本课程主要以铁路隧道为主、公路隧道为辅,全面涉及隧道工程基本概念、设计理论、施工方法、施工组织设计、运营维护及防灾救援等全寿命周期内的基本知识。从隧道工程的基本概念、常见种类出发,结合新修订的《铁路隧道设计规范》(TB-10003-2016),主要介绍了服务于土木工程的交通类隧道结构构造特点与基本要求;阐述了隧道工程勘察内容,隧道工程地质环境与围岩分级,隧道线路的选择与平、纵、横断面设计;重点讲解了隧道支护结构设计计算原理与方法,隧道工程各类施工方法与预支护措施的工艺流程;另外还介绍了隧道施工必须的辅助压缩空气、供水、照明、通风与防尘等作业流程;并涉及隧道工程施工过程中施工组织设计,运营常见病害及维修加固对策;同时,结合铁路隧道工程的发展现状,对高速铁路隧道的空气动力学效应问题、断面设计问题、铁路隧道防灾救援等新方向知识也进行了讲解。

    本课程就隧道勘察、设计、施工、施工组织、运营维护以及新发展等方面做了系统的讲述,旨在通过隧道基本内容介绍,设计与施工的理论、方法与相关知识的学习,使学习者掌握隧道工程的基本设计理论、计算方法和施工方法与未来发展,建立对隧道工程的系统认识,成为隧道工程的专业知识掌握者。


授课目标

通过学习本课程,应达到以下基本要求:

1. 基本掌握隧道工程位置的选择方法及其原则,掌握隧道勘测设计的原理和技能。

2. 基本掌握隧道工程平面、纵断面及横断面的设计方法。

3. 基本掌握隧道工程支护结构和附属建筑物的构造型式及要求。

4. 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。

5. 基本掌握隧道工程开挖过程中衬砌及围岩应力及位移的变化过程。

6. 基本掌握隧道工程设计计算的基本方法,掌握衬砌结构计算的基本方法,具备隧道结构设计的基本能力。

7.学习现代新奥法理论及其设计与施工的特点,了解隧道施工的各种工艺,基本掌握隧道工程的施工过程及各种施工方法。

8. 熟悉隧道各种施工方法的特点,具备施工管理的基本技能。

9. 基本掌握隧道工程养护与维修的基本内容和方法。

10.了解高速铁路隧道工程特点,熟悉高速铁路隧道的空气动力学问题,熟悉减少空气动力效应的工程对策。


课程大纲
绪论
课时目标:理解隧道的概念、种类、发展历程。
1.1 隧道的概念与种类
1.2 隧道的发展历程与现状
1.3 我国隧道建设技术发展
隧道工程地质环境及围岩分级
课时目标:熟悉隧道勘察基本内容、初始应力场及围岩分级。
2.1 隧道工程勘察
2.2 隧道位置的选择
2.3 围岩的初始应力场
2.4 岩体的工程性质
2.5 隧道工程围岩分级
隧道线路与断面设计
课时目标:掌握隧道平面、纵断面、横断面设计内容。
3.1 隧道洞口位置的选择
3.2 隧道平面设计
3.3 隧道纵断面设计
3.4 隧道横断面设计
隧道结构构造
课时目标:熟悉并掌握隧道结构的各类结构构造。
4.1 衬砌构造
4.2 洞门与明洞
4.3 附属建筑物
4.4 高速铁路隧道空气动力学问题
隧道支护结构设计计算方法
课时目标:了解围岩压力类型,掌握围岩松动压力的计算方法;了解隧道支护结构设计的四类方法,掌握结构力学方法及岩体力学方法。
5.1 隧道支护结构计算理论的发展
5.2 围岩压力
5.3 结构力学方法
5.4 岩体力学方法
5.5 信息反馈方法及经验方法
5.6 衬砌结构耐久性设计概要
隧道工程施工
课时目标:了解隧道工程施工的各类方法,重点掌握新奥法施工过程及原理。
6.1 隧道施工方法概述
6.2 新奥法
6.3 新意法
6.4 其他施工方法
6.5 隧道洞口段施工
6.6 超欠挖与塌方
6.7 隧道施工过程中的辅助措施
施工工艺与施工技术
课时目标:了解隧道工程掘进、监控量测工艺;掌握初期支护、二次衬砌、预支护的施工工艺。
7.1 隧道掘进
7.2 装渣与运输
7.3 初期支护
7.4 防排水施工工艺
7.5 二次衬砌施工
7.6 预支护措施
7.7 施工量测与信息反馈
隧道施工辅助作业及施工组织
课时目标:了解隧道工程的施工辅助作业内容及施工组织内容。
8.1 施工辅助作业
8.2 施工组织
隧道运营及维修养护
课时目标:了解隧道运维的主要内容,掌握隧道常见病害及维修对策。
9.1 隧道运营
9.2 隧道维修养护
隧道防灾救援
课时目标:了解隧道防灾救援类型及常见简单设计方案。
10.1 隧道灾害种类
10.2 隧道防灾救援设计与实例
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预备知识

材料力学、混凝土结构设计原理、结构力学(主要涉及在第五章第三节、第四节使用);

土力学、弹性力学、岩体力学(主要涉及在第二章和第五章第二节使用);

工程地质(主要涉及在第二章使用)。


证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

主教材:

《隧道工程》,朱永全、宋玉香主编,中国铁道出版社,2016年.ISBN:978-7-113-20422-8.

参考资料:

《隧道》,李德武,中国铁道出版社,2004年4月.ISBN:7-113-05777-2

《铁路隧道设计规范》(TB10003-2016) ,中国铁道出版社,2017年.ISBN:978-7-114-05180-7

《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004),人民交通出版社,2004年.ISBN:15113-4914


常见问题

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