地下工程概论教学大纲

地下工程概论教学大纲课程中文名称：地下工程概论课程英文名称：IntroductiontoUndergroundEngineering课程编号：K1273学分：1.5学时：24（其中：讲课学时：24实验学时：0实践学时：0）先修课程：工程地质、土力学与基础工程、岩石力学适用专业：土木工程课程类别：专业核心课程/必修使用教材：《地下工程概论》，马桂军，赵志峰，叶帅华编.人民交通出版社股份有限公司，2016开课单位：土木与建筑学院一、课程性质《地下工程概论》是土木工程专业岩土与地下工程方向的一门专业核心课程，是从事地下工程设计与施工的专业课程。该课程对培养学生的地下工程的基本概念、规划设计、施工技术、解决实际问题的能力和创新能力等方面具有重要意义。二、课程目标课程总体目标：通过课程的讲授，旨在让学生全面了解地下工程的知识，包括地下工程的发展历史、开发利用的必要性和前景，地下工程的分类和特性，各类地下工程的发展现状及特点，地下工程规划的原则与建筑设计、施工与管理，以及地下工程灾害的特点与防护。为今后继续进行地下工程的科学研究和工作打好基础。课程目标1：掌握地下工程的特性与利用，了解地下工程的空间分类、空间特性、优缺点以及地下空间的资源分析；悉能够解决地下工程设计、施工等相关工程问题，能综合应用所学知识对地下工程现实问题进行分析、处理和解决。课程目标2：掌握地下工程的规划与建筑设计，了解地下空间规划的基本原则与内容、地下工程的规划设计、地下工程结构设计方法等。结合与地下工程相关的背景知识，合理分析评价各类地下工程设计方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，满足复杂工程问题的社会效益最大化。课程目标3：了解地下空间开发必要性和前景以及我国地下工程建设的发展，围绕当前城市地下工程建设事业的新发展，培养自学能力。熟悉地下工程相关技术的未来发展趋势，关注地下工程行业现状及其发展，能够在职业规划中不断开拓进取，具备强烈的终身学习意识和自学能力。课程目标对毕业要求的支撑关系课程目标支撑毕业要求毕业要求指标点支撑毕业要求指标点权重13.设计/开发解决方案：能够设计针对土木工程中的复杂工程问题的解决方案，设计满足需要的结构、构件或建筑物，并能够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。3.1具有批判性思考和创造性思维能力以及较强的知识迁移能力，能综合应用所学知识对现实问题进行分析、处理和解决0.1526.工程与社会：具有较丰富的政治、经济、文化、社会、环境等人文与社会科学知识，并了解人类社会发展精华的有关基本知识。具有良好的市场、质量、环境、职业健康、安全和服务意识。结合与工程相关的背景知识，合理分析评价各类土木工程设计方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，满足复杂工程问题的社会效益最大化。面对社会和环境的各种变迁具有较强的调节和适应能力，具有应对危机与突发事件的初步能力。6.2具有良好的市场、质量、环境、职业健康、安全和服务意识。结合与工程相关的背景知识，合理分析评价各类土木工程设计方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，满足复杂工程问题的社会效益最大化0.1312.毕业生在完成本科学习之后，能具有自我学习的能力，并在未来职业发展中继续保持自主学习和终身学习的意识。12.2熟悉土木工程相关技术的未来发展趋势，关注行业现状及其发展，能够在职业规划中不断开拓进取，具备强烈的终身学习意识和自学能力0.1三、教学内容及要求第一章绪论1.教学内容1.1概述1.2地下工程发展的重点1.3地下工程利用的预测2.重、难点掌握地下工程目前发展的重点：城市地下空间的利用、跨海、江、河高速交通通道的基础设施建设；预测未来地下工程开发利用的特点。3.考核要点地下工程发展的四个阶段及各自特点；地下空间利用的五种形态；地下工程发展的重点方向。4.教学方法多媒体、讨论式、视频。5.作业安排与本章知识点中重、难点相关的思考题。第二章地下工程的特性和利用1.教学内容：2.1地下工程的空间种类2.2地下工程的空间特性2.3地下工程的优缺点2.重点、难点重点：理解地下工程的空间种类：开挖空间、明挖空间和用土覆盖的空间、与地表面的关系、开口部与地表面的关系；通过与地面建筑工程的对比分析，掌握地下空间的优缺点。难点：对地下工程的构造特性、物理特性等综合分析，掌握地下空间的空间特性。3.考核要点地下工程的空间特性；地下空间的优缺点。4.教学方法多媒体、启发式、案例式。5.作业安排与本章知识点中重、难点相关的思考题、论述题。第三章地下工程的利用形态1.教学内容3.1为人类生存、确保安全加以利用的地下工程了解住宅地下空间的分类依据及各类的用途、地下储藏设施中能源储藏、粮食储藏、用水储藏及放射性废弃物地下储藏的利用现状。3.2伴随城市发展而加以利用的地下工程掌握地下商业街、地下停车场、地下铁道的分类及规划、设计的基本原则；了解市政地下管道、能源供给设施、上下水道设施的基本情况。3.3伴随科学技术发展而利用的地下工程了解地下工厂、地下原子能发电站、地下废弃物处理设施的利用情况，掌握地下水力发电站的特点。3.4大规模国土的有效利用的地下工程了解公路隧道的规划设计基本原则及隧道运营期间的排水、通风与照明及防灾设施情况；掌握铁路隧道的选址原则、规划设计、断面设计的相关理论3.5防御和减少灾害的地下设施了解地下防护建筑的基本要求、防御洪水灾害的地下坝、地下河的基本特征。2.重、难点重点：地下商业街的基本类型及规划和设计的应考虑的因素；隧道的规划设计原则及通风方式选择；地下水力发电站、地下坝的基本特征；难点：铁路隧道的选址、规划设计、断面设计、排水、通风与照明及防灾设施。3.考核要点地下商业街、地下停车场、地下铁道的分类及规划、设计的基本原则；地下水力发电站的特点；铁路隧道的选址原则、规划设计、断面设计的理论；地下水力发电站、地下坝的基本特征。4.教学方法多媒体、案例式。5.作业安排与本章知识点中重、难点相关的思考题、论述题。第四章地下工程的基础技术1.教学内容4.1规划和调查技术了解地下空间规划的特点、地下工程调查的四个阶段及每个阶段调查的主要内容；掌握地下空间规划的评价方法。4.2设计技术了解设计的定义、地下工程设计的主要原则及基本流程；了解以围岩分级为基础的经验设计方法、情报化设计方法。掌握地下工程的结构物、地下水及抗震的解析技术；掌握地下结构体系的四种计算模型，4.3施工技术了解地下工程施工中的基础技术：地层改良技术、锚固技术、支挡技术、衬砌技术；掌握地下工程施工方法的分类；掌握明挖法中的顺筑法与逆筑法的优缺点及适用范围；掌握暗挖法中浅埋暗挖法的适用范围、施工原则。4.4地下空间的环境条件了解保护地下工程内部、外部环境的基本观点及保护技术4.5防灾和安全技术了解地下工程的防灾特征，掌握地下工程的防灾和安全的基本对策。了解地下街、地下停车场及地下铁道的灾害特征。掌握地下工程瓦斯突出与瓦斯爆炸的预防措施。2.重、难点重点：地下空间规划的特点；地下空间规划从技术价值、经济价值、社会价值三个方面进行评价，以及三个基准评价直接的关系；地下工程的结构物、抗震的解析技术；地下工程施工方法的类型；地下工程的防灾和安全的基本对策。难点：地下工程调查每个阶段调查的主要手段及主要内容；地下结构体系的四种计算模型及适用范围；浅埋暗挖法的适用范围及现场施工技术；地下工程瓦斯突出与瓦斯爆炸的预防措施。3.考核要点地下空间规划的评价方法；地下结构体系的四种计算模型；地下工程施工方法的类型；明挖法中的顺筑法与逆筑法的优缺点及适用范围；浅埋暗挖法的适用范围、施工原则；地下工程的防灾和安全的基本对策。4.教学方法多媒体、讨论式、视频。5.作业安排与本章知识点中重、难点相关的思考题；结合工程实例，总结隧道工程施工中穿越煤层时瓦斯突出与瓦斯爆炸的预防措施。第五章工程实例5.1工程实例讲解5.2观看影像资料教学要求：结合地下工程实例（隧道施工、城市地铁施工等），介绍地下工程规划、设计、施工的基本理论及主要技术措施，增强学生对地下工程的感性认识，激发学生对地下工程的学习兴趣。教学方法：案例式、讨论式。四、学时分配及对毕业要求指标点的支撑章节教学内容支撑的毕业要求指标点学时分配讲课实验实践第一章地下工程发展的重点、地下工程利用的预测2、32第二章地下工程的空间特性、种类及优缺点24第三章地下工程的利用形态，主要从城市发展而加以利用、伴随科学技术发展而利用、大规模国土的有效利用的地下工程，以及防御和减少灾害的地下设施2、36第四章地下工程的规划、调查技术、设计技术、施工技术及防灾和安全技术1、210第五章结合地下工程实例（隧道施工、城市地铁施工等），介绍地下工程规划、设计、施工的基本理论及主要技术措施2、32合计24五、考核方式及成绩评定标准1、课程考核方式考查方式包括平时考勤、作业情况（包括平时作业、大作业）考查。2、课程成绩评定标准课程成绩=考勤评分+平时作业评分+大作业评分。其中平时考勤总分为10分，平时作业评分为30分，大作业评分为60分考核环节课程成绩构成及比例考核细则对应的课程目标1.平时考勤100分，占10%平时随机集中点名考勤以及课堂上的点名提问情况。2、32.作业情况100分，占30%课后完成习题，并进行分组讨论、汇报。考查和加深学生对各知识点的理解和掌握程度。1、33.大作业100分，占60%结合自身对地下工程的认识，分析未来地下工程可能的发展方向，并给出理由；结合专业方向从地质环境、力学分析、施工条件、工程造价等，或根据自己生活中所接触到的地下工程，论述地下工程与地面工程的主要区别等相关类型的题目。1、2、3六、参考书目1、《地下工程概论》，关宝树等主编.西南交通大学出版社，2014年；2、《地下工程》，徐辉等主编.武汉理工大学出版社，2009；3、《地下工程》，张贺庆著.同济大学出版社，2005