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1、地下工程施工技术教学大纲课程中文名称：地下工程施工技术课程英文名称：Underground Engineering Construction课程编号：K1271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、岩石力学、地下工程概论、地下建筑结构适用专业：土木工程课程类别：专业拓展课程/选修使用教材：地下工程施工技术（第二版），姜玉松，武汉理工大学出版社，2015年。开课单位：土木与建筑学院一、课程性质地下工程施工技术是土木工程专业岩土与地下工程方向的一门专业选修课程，是从事地下 工程施工的专业课程。该课程对培养学生的地下工程的基本施工工艺、施工管理
2、、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、课程目标课程总目标：通过本课程的学习，系统地掌握地下工程一般的设计、施工工艺和施工管理方法, 学会编制地下建筑工程施工设计和施工组织设计，并初步具备地下建筑工程施工技术指导和组织管 理才能，为今后从事地下工程施工方面的科学研究和管理工作打下基础。课程目标1:使学生能够掌握地下工程各种开挖方案、方法及开挖方式；掌握岩土地层各种开 挖和支护的设计与施工方法；能编制工程施工组织设计说明书；并且能够对地下工程施工过程的实 际问题提出有效的技术措施，能够在施工组织设计中充分体现创新意识，考虑社会、健康、安全、 法律以及环境等因素，制定满足
3、地下工程所需的施工方案。课程目标2：掌握地下工程的信息法施工原理、地下工程的支护技术（锚喷支护的设计及施工）、 特殊地层中地下工程的施工工艺与支护方案设计方法，熟悉地下工程施工技术中的辅助工法、施工 组织与管理。结合与地下工程工程相关的背景知识，合理分析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。第五章盾构机的基本原理、系统的基本组成；盾构机的类型及 适用范围；盾构机的推进开挖基本方法，盾构隧道衬砌 结构类型、衬砌防水措施、隧道的二次衬砌技术；盾构 施工引起地层沉降的原因2、34第八早顶管施工的基本原理及分类；顶管机类型及适用范围； 工作井的施工
4、方法及选择。顶管引起地层移动的因素2、32第七章沉管隧道的基本结构、钢壳混凝土管段制作、矩形管段 的制作、管段的检漏与干舷调整；沉管基槽的设计、基 槽施工、航道疏浚；基础处理及回填技术2、32第八章冻结法施工原理、冻结施工方案；注浆基本原理、基木 工艺1、2、32第九章掌施工组织设计的编制依据、原则和程序；施工组织设 计的内容、施工方案、专项方案；施工场地的布置原则1、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
5、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。12 .作业情况100 分，占 30%课后完成习题，考查和加深学生对各知识点的理解和掌握程度。1、23.大作业100 分，占 60%(1)以某一隧道工程为例，根据岩层地质条件、工程概况等，选择合 理的施工方法，并进行施工组织设计；(2)、以某一斜井工程为例，根据岩层地质条件、工程概况等，选择 合理的施工方法，并进行施工组织设计；(3)、以某一立井为例，根据岩层地质条件、工程概况等，选择合理 的施工方法，并进行施工组织设计；(4)分析盾构机与
6、顶管法的基本原理及基本工艺，并论述控制地表沉 降的技术措施。学生从上述中任选一题，结合教材中相关知识点进行论述。要求 论据充分、设计合理，所完成的施工组织设计对现场施工具有一定的 参考价值。1、2、3六、参考书目1、地下工程施工技术,1、地下工程施工技术,付厚利等主编，武汉：武汉大学出版社，2016年。2、地下工程施工技术，许建聪主编，北京：中国建筑工业出版社，2015年。3、地下工程施工技术，任建喜主编，西安：西北工业大学出版社，2012年。七、教学参考资源精品课程网：安徽理工大学精品课程网：岩土论坛/隧道工程及地下工程：八、大纲说明本课程主要采用课堂讲授与观看教学片为主，课堂上充分利用多媒
7、体教学，扩大课堂信息量。同时，利用多媒体的有利优势，多采集地下工程施工图片，增强学生的感性认识。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，设计满足需要的构 件、结构体系或施工方案，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。3.2能够在设计过程中全面 考虑社会、健康、安全、法 律、文化及环境等因素的影 响。3.3能够在设计过程中充分 体现创新意识和整体意识。26.工程与社会：工程与社会：具有较丰富的政治、 经济、文化、社会、环境等人文
8、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。6.3面对社会和环境的各种 变迁具有较强的调节和适应 能力，在实践工作中具有应 对危机与突发事件的初步能 力三、教学内容及要求第一章平洞施工1 .教学内容1.1 地下工程施工技术发展1.2 掌握隧道工程的基本施工方法1.3 掌握钻眼爆破作业1.4 了解岩渣装运
9、工作1.5 掌握各种支护技术的特点1.6 通风防尘与压气供应1.7 施工作业方式2 .重、难点重点：了解影响施工方法的影响因素，掌握全断面开挖法、台阶工作面法的基本工艺；了解炮眼布置、 装药、爆破的相关知识点，掌握隧道工程光面爆破的基本原理及技术措施；了解支护类型，掌握地 下工程主动支护与被动支护的基本原理及相应的支护类型；掌握锚杆支护、喷射混凝土的作用原理; 掌握地下工程通风方式及其适用的范围。掌握正规循环图表、多工序平行交叉作业的循环图表的编 制方法。难点：钻眼爆破的基本原理，实现光面爆破的技术措施，光面爆破与预裂爆破的区别；主动支护的作 用原理、围岩稳定性分析；不同地质条件下锚喷支护参数
10、的具体设计；隧道工程需风量的计算。3 .考核要点隧道工程的基本施工方法、钻眼爆破作业流程、锚喷支护技术、通风方式。4 .教学方法多媒体、讨论式、案例式。5 .作业安排与本章知识点中重、难点相关的思考题、计算题。第二章立井施工6 .教学内容1.1 立井施工了解立井的施工方法、基本工艺、施工作业方式1.2 表土施工了解表土段锁口砌筑、表土掘砌方法、表土提升1.3 钻眼爆破了解立井施工中钻眼工作、爆破工作，掌握隧道工程与立井工程炮眼布置与爆破的异同点。1.4 装岩与排砰了解立井施工中装岩与排肝的机械设置及基本工艺。1.5 提升与悬吊了解立井提升方式，掌握提升系统的组成。1.6 井筒支护掌握井筒的支护
11、类型：临时支护、永久支护。1.7 井筒涌水治理掌握施工过程中的导水、截水与泄水及井筒排水技术措施。1.8 凿井设备布置了解凿井设备布置原则、凿井工作盘的布置、井内凿井设备布置、天轮平台的布置 地面提绞 设备的布置1.9 反井施工法了解反井施工法的类型，掌握普通反井法、吊罐反井法、钻进反井法。2 .重、难点重点：掌握立井施工的基本工艺，结合工程实例选择合理的立井施工作业方式；表土段锁口砌 筑技术；立井施工中钻眼工作、爆破工作。掌握凿井设备布置的基本原则；掌握立井反井施工法的 中普通反井法、吊罐反井法、钻进反井法的基本工艺。难点：结合工程实例，选择合理的立井施工作业方式，凿井设备的具体布置方法、具
12、体施工工 艺。3 .考核要点立井施工工艺、表土段施工技术、井筒支护、凿井设备布置、反沉井法。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。第三章斜井施工1 .教学内容1.1 斜井表土施工掌握斜井井口段明槽施工、井身表土施工1.2 斜井基岩施工结合隧道工程，学习斜井基岩段钻眼爆破工作、装渣机械、提升与运输、斜井支护施工、斜井 治水工作、施工安全措施。1.3 斜井施工机械化了解斜井岩石掘进机、斜井反井钻机施工的基本工艺。1.4 由下向上施工了解由下向上施工中、钻眼爆破工作、通风工作、装岩工作、支护工作，与斜井由上向下施工 的优缺点及适用条件。2,重、难点重
13、点：斜井井身表土施工工艺、支护技术及安全技术措施；比较隧道工程与斜井施工中的钻眼 爆破工作、装渣机械、提升与运输、斜井支护施工、斜井治水工作、施工安全措施的异同点。掌握 斜井反井钻机施工的基本工艺。难点：隧道工程与斜井施工中的钻眼爆破工作、装渣机械、提升与运输、斜井支护施工、斜井 治水工作、施工安全措施的异同点。3 .考核要点斜井表土施工、基岩施工流程及斜井的防排水技术措施4 .教学方法多媒体、启发式、视频。5 .作业安排与本章知识点中重、难点相关的思考题。第四章 岩石掘进机施工6 .教学内容1.1 全断面掘进机施工了解全断面岩石掘进机的类型与结构，结合工程实例选择相应类型的掘进机，进行相应的
14、设计。1.2 部分断面掘进机了解悬臂式掘进机的类型与参数，结合工程实例选择相应类型的掘进机，并进行相应的设计。1.3 掘锚联合机组了解掘锚联合机组结构，掌握掘进作业方式和工作程序；分析掘锚机组的性能特点和技术评价。2 .重、难点重点：全断面岩石掘进机的类型与结构及基本工艺；悬臂式掘进机的类型与参数；掘锚联合机 组的结构。难点：结合工程实例选择相应类型的掘进机，并进行相应的施工组织设计。3 .考核要点全断面岩石隧道掘进机、掘锚联合机组的特点。4 .教学方法多媒体、视频。5 .作业安排与本章知识点中重、难点相关的思考题、论述题。第五章盾构施工1 .教学内容1.1 盾构施工基本原理1.2 盾构机的构
15、造掌握盾构机的基本构成，了解盾构机推进系统、掘削机构、排土系统、管片拼装机构、挡土机 构、驱动机构。1.3 盾构机的类型及选型掌握盾构机的类型及适用范围。1.4 盾构法施工的始发与到达技术了解盾构机始发与到达技术，掌握洞口土体加固技术。1.5 盾构机推进作业掌握盾构机的推进开挖基本方法，了解盾构机的、开挖控制、线形控制、壁后注浆技术1.6 盾构隧道衬砌掌握盾构隧道衬砌结构类型、衬砌防水措施、隧道的二次衬砌技术，了解衬砌管片类型与结构尺寸、管片的拼装1.7 盾构掘进对地层的影响及监测掌握盾构施工引起地层沉降的原因，了解盾构施工引起地面变形的阶段划分、地表沉降的监测 与控制。2 .重、难点重点：掌
16、握盾构机的基本原理、系统的基本组成；掌握盾构机的类型及适用范围；盾构机的推 进开挖基本方法，掌握盾构隧道衬砌结构类型、衬砌防水措施、隧道的二次衬砌技术；掌握盾构施 工引起地层沉降的原因。难点：结合工程实例选择相应类型的盾构机，并进行相应的施工组织设计。3 .考核要点盾构机构造、盾构法的原理、盾构隧道衬砌及盾构施工引起地层沉降的原因4 .教学方法多媒体、案例式、多媒体。5 .作业安排与本章知识点中重、难点相关的思考题。第六章顶管施工1 .教学内容1.1 顶管施工基本原理掌握顶管施工的基本原理及分类。1.2 手掘式顶管施工了解手掘式顶管施工的工具管、施工工艺、出渣运输。1.3 机械式顶管施工了解顶
17、管机类型及适用范围。1.4 工作井设置及施工方法了解工作井的施工方法及选择。1.5 施工作业1.6 长距离顶管1.7 微型顶管1.8 顶管工程计算1.9 管节接缝的防水1.10 地层变形的控制掌握顶管引起地层移动的因素，了解顶管施工时对周围环境的保护措施。2,重、难点重点：掌握顶管施工的基本原理及分类；了解顶管机类型及适用范围；了解工作井的施工方法 及选择。掌握顶管引起地层移动的因素。难点：结合工程实例，分析顶管施工的基本原理，选择合理的顶管机类型，进行顶管施工组织 设计，并提出对周围环境的保护措施。3 .考核要点顶管施工的原理、分类；顶管机类型及适用范围；顶管引起地层移动的因素。4 .教学方
18、法多媒体、案例式、视频。5 .作业安排与本章知识点中重、难点相关的思考题。第七章沉管施工1 .教学内容1.1 沉管隧道的基本结构1.2 干坞了解干坞的设计、干坞内的设备设施及干坞的施工。1.3 管段制作了解钢壳混凝土管段制作、矩形管段的制作、管段的检漏与干舷调整1.4 沉管隧道的浚挖了解沉管基槽的设计、基槽施工、航道疏浚1.5 管段沉放与连接了解管段的出坞、管段的浮运、管段的沉放、管段的水下连接、管段的内部连接、管段的最终 接头1.6 基础处理及回填了解基础处理及回填技术，掌握喷砂法、压砂法、桩基础法。2,重、难点沉管隧道的基本结构、钢壳混凝土管段制作、矩形管段的制作、管段的检漏与干舷调整；沉
19、管 基槽的设计、基槽施工、航道疏浚；基础处理及回填技术，掌握喷砂法、压砂法、桩基础法。1.7 .考核要点沉管隧道的基本结构、管段沉放与连接、沉管的基础处理和回填。1.8 .教学方法多媒体、案例式、视频。1.9 .作业安排布置本章知识点中重、难点相关的思考题。第八章辅助工法1 .教学内容1 .1冻结法掌握冻结法施工原理、冻结施工方案；了解冻结制冷设备、冻结法工艺参数。2 .2注浆法掌握注浆基本原理、基本工艺；了解注浆材料及选择、注浆参数、注浆设备。3 .3地下连续墙法了解地下连续墙法基本工艺、槽孔施工水下灌筑混凝土技术。4 .重、难点重点：冻结法施工原理、冻结施工方案；注浆基本原理、基本工艺。难
20、点：结合工程实例，分析冻结法施工原理，选择合理的冻结施工方案。5 .考核要点注浆法、冻结法、地下连续墙法6 .教学方法多媒体、讨论式、案例式。7 .作业安排与本章知识点中重、难点相关的思考题。第九章施工组织与管理8 .教学内容1 .1施工准备了解地下工程施工前的组织准备、技术准备、物质准备、现场准备。2 .2施工组织设计掌握施工组织设计的编制依据、原则和程序；了解施工组织设计的内容、施工方案、专项方案。3 .3施工场地布置掌握施工场地的布置原则；了解主要施工设施布置要求、施工场地布置平面图。4 .4施工管理了解现场管理、技术管理、进度计划管理、安全管理、质量管理。5 .重、难点重点：掌握施工组
21、织设计的编制依据、原则和程序；了解施工组织设计的内容、施工方案、专 项方案；掌握施工场地的布置原则。难点：结合某一地下工程，进行施工组织设计。6 .考核要点地下工程施工组织设计7 .教学方法多媒体、启发式。8 .作业安排与本章知识点中重、难点相关的思考题。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弟一早隧道工程的基本施工方法、钻眼爆破作业流程、锚喷支 护技术、通风方式1、2、36弟一早立井施工工艺、表土段施工技术、井筒支护、凿井设备 布置、反沉井法2、32弟二早斜井表土施工、基岩施工流程及斜井的防排水技术措施2、32第四章全断面岩石掘进机的类型与结构及基本工艺；悬臂式掘 进机的类型与参数；掘锚联合机组的结构。1、2、32