隧道工程
隧道工程
1000+ 人选课
更新日期:2025/04/25
开课时间2025/02/17 - 2025/08/17
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

《隧道工程》是石家庄铁道大学土木工程地下工程方向、城市地下工程学科的专业课,每年学生听课人数150人左右。本课程自建校之初开课至今已有 60 多年的历史,伴随新中国隧道及地下工程的大量兴建、国内外隧道工程技术的不断提高,本课程也不断更新发展,培养了大批适应现场需要、能解决实际工程问题的隧道工程技术人才做出了重要贡献。

隧道是一种埋置于地层中的工程建筑物,隧道周围的地(围岩)既对隧道结构产生作用,又是隧道承受荷载的体系之一。隧道结构与围岩的相互作用,决定了隧道工程受围岩条件影响显著。由于地层情况千变万化,地层特性错综复杂,这种相互影响关系还没有被充分认识,现有的理论体系也还不能完善的解释工程实际问题,因而目前隧道设计常常需要理论分析与工程类比相结合,而目前大量出现的隧道新结构、新方法、新技术又需要从理论上加以认识、总结和提高。故本课程需要理论与实践高度结合,课程内容也需要不断更新和发展。

本课程从隧道的概念、种类出发,介绍了交通类隧道设计原则和构造;阐述了围岩工程特性、围岩压力及围岩分级;讲解了隧道支护、衬砌结构设计原理和不同工程条件下的设计方法;不仅介绍传统矿山法和现代新奥法的施工方法及工艺,还结合目前隧道工程建设的发展,介绍不良地质和特殊地段隧道施工、隧道掘进机新技术;也介绍了隧道施工必备的风、水、电等辅助施工作业以及隧道运营通风方法与设计。

本课程理论与实践并重,经典理论、方法与现代新技术、新方法相结合,引导学生活用理论知识,注重解决实际工程技术问题能力的培养。课程内容丰富、信息量大、知识结构系统。为适应教学需要,本课程的任课教师都经过博士、硕士阶段的教育培养,具有深厚的理论基础和较强的教学和科研能力,工作中特别强调参与国内重点隧道工程的科研攻关,将科研成果和探索体会融入教学中,从而提高教学质量。本方向毕业生解决实际工程技术问题的能力比较强,在现场颇受好评。


课程大纲

第一章 绪论

  • 1.1 第一课时 隧道的概念及种类
  • 1.2 第二课时 隧道的用途

第二章 隧道围岩分级

  • 2.1 第一课时 围岩分级概述
  • 2.2 第二课时 围岩分级方法
  • 2.3 第三课时 我国铁路隧道围岩分级方法

隧道线路及断面设计

  • 3.1 隧道位置选择
  • 3.2 隧道洞口位置选择
  • 3.3 隧道平、纵断面设计
  • 3.4 隧道横断面设计
  • 3.5 曲线隧道断面加宽

隧道结构构造

  • 4.1 隧道衬砌结构
  • 4.2 洞门
  • 4.3 明洞
  • 4.4 防排水
  • 4.5 避车洞

隧道支护结构设计计算方法的基本原理

  • 5.1 围岩压力概念及分类
  • 5.2 《隧道规范》推荐公式和普氏公式
  • 5.3 泰沙基公式和浅埋隧道围岩压力的确定方法
  • 5.4 结构力学方法的基本知识
  • 5.5 衬砌结构计算方法及强度检算
  • 5.6 岩体力学方法
  • 5.7 信息反馈法

隧道施工方法

  • 6.1 隧道施工方法概述
  • 6.2 新奥法的概念
  • 6.3 隧道开挖方法选择的依据、全断面开挖法
  • 6.4 隧道开挖方法——台阶法
  • 6.5 隧道开挖方法——多分部开挖法

隧道施工工艺及施工技术

  • 7.1 隧道预加固(1)预加固措施、锚杆和管棚
  • 7.2 超前小导管
  • 7.3 水平旋喷、预切槽法
  • 7.4 隧道爆破施工技术(1)
  • 7.5 隧道爆破施工技术(2)
  • 7.6 装渣运输
  • 7.7 初期支护(1)锚杆工艺
  • 7.8 初期支护(2)喷砼
  • 7.9 初期支护(3)喷砼、钢拱架、联合支护
  • 7.10 监控量测与数据分析(1)监测目的、项目
  • 7.11 监控量测与数据分析(2)量测方法
  • 7.12 监控量测与数据分析(3)量测数据分析
  • 7.13 防排水施工工艺
  • 7.14 二次衬砌施工
  • 7.15 隧道辅助坑道

不良地质地段隧道施工

  • 8.1 不良和特殊地质地段隧道施工概述
  • 8.2 富水断层破碎带
  • 8.3 膨胀性围岩、挤压性围岩上
  • 8.4 膨胀性、挤压性围岩下
  • 8.5 黄土地质(1)
  • 8.6 黄土地质(2)
  • 8.7 岩溶地质
  • 8.8 高地应力硬岩(岩爆)地质
  • 8.9 煤系地层
  • 8.10 隧道施工坍方处理措施

衬砌结构安全性检算

  • 9.1 基本知识
  • 9.2 模型建立(Ansys)
  • 9.3 弹簧及荷载施加(Ansys)
  • 9.4 Ansys求解及结果提取

Tunnel Construction

  • 10.1 Introduction of Tunnel Construction
  • 10.2 Introduction of NATM
  • 10.3 Fullface and Bench method
  • 10.4 Partial excavation mehods
  • 10.5 Forepoling
  • 10.6 Drill and Blast
  • 10.7 Mucking and Supporting
  • 10.8 Monitoring
  • 10.9 Waterproofing

隧道工程辉煌史及典型人物代表

  • 11.1 典型工程介绍
  • 11.2 隧道修建史部分优秀人物事迹介绍