隧道工程概論范例6篇

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隧道工程概論

隧道工程概論范文1

【關鍵詞】土木工程概論 教學效果 教學質量

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2014)10-0051-01

《土木工程概論》是高等院校土木工程專業及其相關專業本科生必修的專業入門課,通過對本課程的學習,學生可以全面了解土木工程所涵蓋的領域及其各個分支學科所涉及的內容。

一、學情分析

《土木工程概論》是我院工程管理專業大一學生的一門基礎必修課,由于工程管理類學生與土木工程專業學生的培養目標不同,目前,對14級工程管理專業85名學生做了一項簡單的調查,有90%的學生能夠通過對該門課程的學習增強對專業的熱愛和興趣,有5%的同學處于中立狀態,有3%的同學越來越不喜歡這個專業,還有2%的同學很少參與到教與學的過程中來。

針對這種情況以及學生對該門課程的認識與態度,結合自身在教學過程中的一些體會,就如何提高《土木工程概論》課程的教學效果做了一點思考。

二、課程的特點

《土木工程概論》課程主要講授土木工程的各個層面的知識和內容,較為詳盡地介紹了土木工程各個分支學科所涉及的主要內容和知識,其課程的主要特點如下:

1.課程內容范圍廣泛

《土木工程概論》這門課程的主要特點是其包含的內容非常多,涉及的知識面非常的廣,包括各類工程結構勘測、設計、施工、管理、監理、經濟和計算機應用等多方面的內容,其中每一章的內容實際上是一門課程甚至是一門學科。

2.教學內容比較陳舊、更新較慢

教材對于任何專業任何課程的學生和教師而言都是極為重要的,沒有了教材,學生對知識的掌握如同沒有載體且很難實現,而優秀的教材是促使學生快速掌握知識并引領學生入門的最佳途徑。目前我院所采用的《土木工程概論》教材是國家“十一五”規劃教材,內容涉及面是很廣、很全,但教材內容僅僅涉及專業知識的表面問題,對深層次的專業知識接觸較少,而且對建筑領域最新的產品、前沿學科的介紹偏少,當然,這是任何教材都不能解決的根本性問題,因為教材的更新遠遠跟不上時代引領下的土木工程學科發展。

3.教學內容以理論實踐相結合為主

《土木工程概論》課程涉及的教學內容雖然淺顯,但與工程實際聯系又非常密切,教材內容應該以工程案例為切入點,全面展示土木工程的經濟技術、建筑風貌和所采用的新型建筑材料,以及土木工程中常見問題的處理方法,從而適度地拓展學生的視野,為學生了解專業、學習專業知識以及確定學習目標和方向奠定了一定的基礎。

二、提高教學效率與課堂教學的思考與建議

1.教師自身水平的提高

良好的教學效果需要高素質的任課教師來保障。今年是我院教學質量建設年,我院在如何提高教學效果以此來提高整體教學質量方面做了很多努力,如:教學過程的教學督導,在《土木工程概論》課程的教學督導中,督導專家提出,要加強教師自身對建筑領域的新思想、新材料、新工藝以及新產品的積累,通過實際工程案例來豐富課堂,不斷提高學生學習的興趣。

2.教材內容的及時更新

《土木工程概論》課程的教學內容往往以理論為主,而且傳統的都是課堂灌輸。在我院16學時的課程課時安排下,要全面的了解每個章節、每個過程,這無疑是一個難題,所以要不斷的通過更新教材的內容,結合現有的建筑實物,去激發學生主動學習相關內容,與時俱進,如在講解隧道工程時,可以以今年在中國揚州新建的揚州瘦西湖雙層公路隧道工程、蘭州新建的南山路伏龍坪隧道工程為支撐,提高學生學習的興趣、積極性。

3.教學方法的提高與改變

《土木工程概論》的根本使命是為學生以后學習專業課程開好頭,旨在提高學生對專業學習的興趣,所以,學習方法的改進與引導就顯得更為重要,在本門課程的教學過程中,我們在傳統的理論的教學方式的基礎上,充分利用多媒體資源,如進行建筑材料講解過程中盡可能多地使用圖片去認識;如在活動橋講解時使用動畫來理解;如隧道的施工等使用視頻來講解,諸如此類的方式方法顯得更加直觀、立體,真正能夠體現出淺顯易懂,取得事半功倍的效果。

4.加強學生對課余時間的利用引導學生自主學習

大學學習時間比較自由,課后少了很多的作業,這樣就多了很多能夠自己安排的時間,如何利用好這些時間去學習更多的知識,我們在本門課程中,針對每次所學內容,要求學生課后檢索相關的信息,如檢索目前世界上或中國最高的建筑物及其基本概況等,通過這樣的方式去引導和培養學生自主學習的方法、習慣和能力。

5.課堂上采用簡單的專業詞語

在國家教育部2001年提出的在本科教育中推進雙語教學的意見后,很多高等院校逐漸要求雙語教學。而我院作為一所獨立院校,從實際出發,在進行本門課程的教學過程中,使用一些簡單的專業詞匯(如:梁beam、板plate、柱column等),使學生熟悉相關的專業詞匯,為后續課程的學習、廣泛查閱專業文獻起到幫助與促進作用。

三、結束語

《土木工程概論》課程,雖然內容多、廣、全、專業,但是要做到授課內容涵蓋面廣、力求淺顯易懂、課程結構清晰,這就需要所有老師和學生的共同努力。我們在這里主要是通過這樣一門專業基礎課程的學習,讓學生在學好專業知識的同時,初步樹立專業思想和工程方法,提高學生對土木工程專業的學習興趣,引導學生利用好自己的大學學習時間,遵循學習規律,培養專業興趣,建立熱愛土木工程專業的感情和對土木工程事業的責任心,努力完成從中學到大學的轉變,為今后積極主動地學好專業課程、培養良好的自主學習的習慣與能力打下基礎。更重要的是使學生在大學階段樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀,確定好自己今后所要奮斗的方向與目標,成為一個社會有用之人。

參考文獻:

[1]蔡小玲,李繼明.提高《土木工程概論》課程教學質量的實踐與探索[J].教育教學論壇,2014,(09).

隧道工程概論范文2

關鍵詞:新奧法;圍巖;跨度;支護;襯砌;少擾動

1.概論

1.1新奧法的概念

新奧法——奧地利隧道施工法(New Austrian Tunnelling Method,NATM),是奧地利隧道工程師臘布希維首先提出的。它是以控制爆破(光面爆破、預裂爆破等)為開挖方法,以噴射混凝土和錨桿作為主要的支護手段,通過監測控制圍巖的變形,動態修正設計參數和變動施工方法的一種隧道施工法,其核心內容是充分發揮圍巖的自承能力。它是在錨噴支護技術的基礎上總結和發展起來的。

1.2新奧法施工的指導思想

圍巖是有自穩能力的,之所以垮塌是因為圍巖的自穩能力不夠,因此在施工過程中就要想方設法幫助圍巖提高自穩能力,達到自穩的目的。

1.3新奧法施工的基本原則

新奧法施工的基本原則可以歸納為“少擾動,早噴錨,勤量測,緊封閉”。

(1)少擾動 在進行隧道開挖時,盡量地減少對圍巖的擾動次數、擾動強度、擾動范圍和擾動持續時間。因此,要求能用機械開挖的就不用鉆爆法開挖;采用鉆爆法開挖時,要嚴格進行控制爆破;根據圍巖類別、開挖方法和支護條件選擇合理的循環掘進進尺;自穩性差的圍巖,循環掘進進尺應短一些;支護要盡量緊靠開挖面,縮短圍巖應力松弛時間。

(2)早噴錨 開挖后及時施作初期錨噴支護,使圍巖的變形進入受控制狀態。一方面是為了使圍巖不致應變形過度而產生坍塌失穩;另一方面是使圍巖的變形適度發展,以充分發揮圍巖的自承能力,必要時可采取超前預支護措施。

(2)勤量測 以直觀、可靠的量測方法和量測數據來準確評價圍巖(圍巖加支護)的穩定狀態,或判斷其動態發展趨勢,以便及時調整支護形式和開挖方法,確保施工的安全和順利進行。量測是現代隧道工程及地下工程理論的重要標志之一,也是掌握圍巖動態變化過程的手段和進行工程設計和施工的依據。

(4)緊封閉 一方面采取噴射混凝土等防護措施,避免圍巖因長時間暴露而致使強度和穩定性的衰減,尤其是對于易風化的軟弱圍巖;另一方面更為重要的是適時對圍巖施作封閉支護,這樣不僅可以及時阻止圍巖的變形,而且可以使支護和圍巖能進入良好的共同工作狀態。

1.4根據《公路隧道設計規范》(JTDG70-2004),我國根據巖石的堅硬程度和巖體的完整程度兩個基本因素的定性特征和定量的巖體基本質量指標值BQ綜合進行初步分級;對圍巖進行詳細定級時,應在巖體基本質量分級基礎上考慮修正因素的影響,修正巖體基本質量指標值,按修正后的巖體基本質量指標[BQ],結合巖體的定性特征綜合評判、確定圍巖的詳細分級。

2.Ⅳ、Ⅴ級圍巖在新奧法施工指導思想下在設計與施工中應采取的工藝與措施

由于瑞安市萬松山隧道圍巖等級為Ⅳ、Ⅴ級,故本文僅結合Ⅳ、Ⅴ級圍巖,論述新奧法的指導思想在設計與施工中的應用。

2.1 IV級圍巖在設計施工中應采取的工藝與措施

按照新奧法的指導思想,IV級圍巖的設計宜采用動態設計,在施工實踐中不斷完善設計理論。IV級圍巖中隧道的襯砌宜采用曲墻式襯砌來抵抗較大的水平壓力。在IV級圍巖中隧道的施工中,由于圍巖的自穩能力有限宜采用超前錨桿臨時支護配合的短臺階法開挖,確保隧道施工過程施工安全和工程的進度,對于IV級圍巖中隧道的初期支護選擇合適厚度的噴射混凝土以及在拱墻位置處打入系統錨桿和掛鋼筋網完成隧道的初期支護,然后在初期支護完成后以及時、直觀和可靠的測量數據來準確評價圍巖的穩定狀態,監測初期支護結構的變形,此種隧道宜澆筑合適厚度的鋼筋混凝土進行二次襯砌,確保隧道圍巖的長期穩定。

2.2 V級圍巖在設計施工中應采取的工藝與措施

按照新奧法的指導思想,V級圍巖中隧道的襯砌應采用曲墻式襯砌,對于地基較軟弱的地區底板應設計成仰拱式,在V級圍巖隧道的施工中,隧道的開挖宜采用三臺階臨時仰拱法。對于V級圍巖中的隧道初期支護在拱墻上打入系統錨桿和噴射混凝土或者在圍巖不穩定地區可以采取懸掛鋼筋網、錨桿和噴射混凝土作為初期支護,然后在初期支護完成后以及時、直觀和可靠的測量數據來準確評價圍巖的穩定狀態,監測初期支護結構的變形,在二次襯砌中可以澆筑合適厚度鋼筋混凝土作為二次襯砌,從而維持隧道的長期穩定。

3.新奧法的指導思想在瑞安市萬松山隧道設計與施工中的應用

瑞安市萬松山隧道位于瑞安市北部萬松山,是瑞安市新區連接錦湖街道與瑞祥新區的一條重要道路,規劃等級為城市次干路Ⅰ級,規劃紅線寬度36m,計算行車速度40km/h。本隧道設計為雙洞六車道分離式隧道(洞口為小凈距),長度645m。在本隧道施工時,按照設計圖紙施工,其復合式襯砌支護的各項參數見下表。

3.1明洞施工

明洞段采用明挖法施工,施工前對坡面上的不穩定巖石進行了清除并對不穩定坡體做了加固。

3.2暗洞段施工

暗洞開挖采用新奧法施工,具體如下:

(1)對Ⅴ級圍巖段,施工開挖先做了超前支護,采用雙側壁導坑法開挖,左右斷面間距控制在1~2倍洞徑尺寸;

(2)對于分離式隧道Ⅳ級圍巖段,施工前先做好超前支護,采用微臺階弧形導坑留核心土的方法開挖,上下斷面間距控制在1~2倍洞徑尺寸;

(3)而對于小凈距隧道Ⅳ級圍巖段,施工前先做好超前支護,采用單側壁導坑法開挖,左右斷面間距控制在1~2倍洞徑尺寸。

施工過程中嚴格遵循“管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、早成環、勤量測”的原則,對于軟弱圍巖段堅持“弱爆破、短開挖、強支護、早閉合、襯砌緊跟”的原則,防止巖體坍塌,各工序緊跟,不能脫節,以確保結構穩定與施工安全。

隧道工程概論范文3

【關鍵詞】建筑;沉管;隧道;施工;技術

懸浮隧道是沉管隧道的一種特殊形式,其特殊性表現在沉管管段不是埋在河底溝槽內,而是懸浮于水中,隧道用錨索錨固于一定間隔的海底錨座上,錨索另一端則通過各固定在隧道上的套環與隧道主體結構相連。

1.國內外沉管隧道現狀

根據國際隧協沉管與懸浮式隧道工作組到1994年的統計資料,世界各國已建、在建或擬建的沉管隧道共有93條,其中,就管段制作形式而言,混凝土隧道59條,鋼殼隧道34條;從使用功能上來看,公路隧道61條,鐵路隧道26條(包括地鐵隧道),公路、鐵路兩用隧道4條,人行隧道2條;就管段橫截面形狀來說,矩形截面隧道73條,圓形〈含花籃形、八角形、馬蹄形、橢圓形)截面隧道20條;從規模上看,早期的沉管隧道多為雙車道或四車道,從60年代中期,陸續建成一些六車道隧道,到目前世界已建的6/8車道共有19條。

19世紀末,美國首先用沉管法建成波士頓的下水道工程,之后,于1910年用此法建成了底特律河水底鐵路隧道,這是世界上第一條沉管建造的鐵路隧道。至1994年底美國已建成25 條沉管隧道。在歐洲,荷蘭首先于1924年建成第一條沉管隧道一馬斯河隧道,到1994年底,荷蘭已建成19條沉管隧道。日本是東亞地區第一個建成沉管隧道的國家,自1944年第一條沉管道路隧道^庵治河隧道通車以來,已建成鐵路和公路隧道18條。

沉管隧道有鋼結構和鋼筋混凝土結構兩大類,前者一般為圓形斷面,后者一般為矩形斷面,美國及日本大多采用鋼殼沉管。沉管技術在本世紀經歷過多次革新。1958年古巴哈瓦那建成第一座完全預應力的沉管隧道;荷蘭于60年明了舉世聞名的吉那止水帶,使得水力壓接法更加簡潔有效,這是管段水下連接的重大革新。在基礎處理技術方面,丹麥于40年明出噴砂法;瑞典于60年代首先成功采用灌囊法,荷蘭在70年明了更為先進的壓砂法,這是沉埋技術中的又一項重大革新;日本在70年代推出壓注混凝土法和壓漿法。此外,日本在接頭抗震方面也取得不少進展,過去在地震區修建隧道時,對地震缺乏特別的預防措施,而現在設計的接頭處可以有相當撓度和縱向位移,在允許范圍內對沉陷和溫度影響也采取了類似的措施。近年來,隨著現代科學技術的發展,激光測量儀、電子定位系統等先進設備已應用于施工中,使得沉管隧道質量更加優良,同時工期大大縮短。

在我國,香港和臺灣借助國外先進技術共已建成四條沉管隧道,中國大陸第一條沉管道路隧道廣州珠江隧道巳于1993年底通車,此外,寧波甬江隧道也已建成。我國目前的沉管隧道設計及施工技術還處在積累經驗階段,但我國經濟的迅猛發展為其進一步發展創造了良好的條件。如上海外環線吳淞口越江工程,已確定采用沉管法隧道方案,并正在建設中;其他如京滬高速鐵路在南京越過長江,就準備采用沉管隧道方案,崇明至南通的越江方案也都考慮采用隧道方案。由于多車道時沉管隧道明顯節約投資,因此沉管隧道在我國具有廣闊的前景。

2.基槽浚挖技術及設備

在設計基槽斷面之前,往往要先全面了解現場的地質資料、水流水質資料、生態資料,以便確定合理的基槽斷面和浚挖方式?;鄣臄嗝嬷饕扇齻€基本尺度決定,即底寬、深度和邊坡坡度。底寬一般比管段底寬大4-10m?;鄣纳疃葹楦采w層厚度、管段高度以及基礎處理所需超挖深度三者之和。香港地鐵沉管隧道在設計基槽斷面時,考慮到基槽底部的墊層須寬出隧道管段每邊各1m,最小墊層寬度為10.3 + 2=12.3m。為使海上作業船的柱腿能沿隧道彎曲的中線移動及預留出容許偏差量,決定采用能在內刮平14m寬墊層16m底寬的基槽?;圻吰碌姆€定坡度與土壤的物理力學性能有密切關系,同時,基槽的留置時間、水流情況等也是重要影響因素。

在沉管隧道的施工中,水底浚挖所需費用只占整個工程總造價的一個較小比例,通常只有5%~ 8%,可它卻是一個很重要的工程項目,由于疏浚作業現場的通航環境較為復雜,挖泥船在主航道作業時經常要松纜讓航,施工難度較大,作業效率客觀影響近30% ,因此浚挖的成功與否直接影響到工程能否順利、迅速地開展。水底浚挖工作主要包括三個內容:沉管基槽的浚挖;輔助航道的浚挖;浮運(管段)線路的浚挖。

通常港務部門疏浚航道用的挖泥船,挖深都不超過20m,一般只有15m左右,可是沉管基槽的底深常是22 ~ 23m左右,有的達到27 ~ 30m。因此,一般不能直接利用現有的挖泥船進行沉管基槽浚挖,需要根據設計要求、地質情況進行一些必要的改裝工作。

3.管段防水技術

早期的鋼殼管段,鋼殼既作為施工階段的外模,又是管段的防水層。40年代,矩形鋼筋混凝土管段應用于沉管隧道的初期,仍然采用船臺型管段的防水措施,即四邊包裹鋼殼。50年代,逐漸改為三邊包裹的鋼殼,頂板上的鋼殼改由柔性防水層代替。從1956年迪斯隧道以后,又發展為單邊鋼板防水為和三邊柔性防水,即只保留底板之下的鋼板,其它三邊采用柔性防水。

3.1 鋼板防水

早期采用的鋼殼防水在70年代以后已不再常用,因為鋼殼防水存在的缺點不少,如耗鋼量大,焊接質量不易保證,防銹問題未切實解決,鋼板與混凝土之間粘結不良等等。但僅在管段底板下用鋼板防水的實例則越來越多,此時防水鋼板基本上不用焊接,而是用拼接貼封的辦法,因而不存在焊接質量問題。

3.2 柔性防水

柔性防水包括卷材防水和涂料防水。卷材防水是用膠料把多層瀝青卷材或合成橡膠類卷材膠合成的粘式防水層。最初的柔性防水層是使用瀝青油氈,以織物卷材為主,這種卷材強度大,韌性好。尤其是50年展起來的玻璃纖維布油氈更適于沉管隧道,這種玻璃纖維布油氈以玻璃纖維布為胎,浸涂瀝青制成,性能優越,價格僅稍高于瀝青油氈。

3.3 管壁的自身防水

提高管段自身混凝土的抗滲性能也是重要的防水措施。自60年代初期以來,荷蘭等國家對水底隧道管壁自身防水進行了一系列的試驗和研究,并取得了可喜的成果,1973年以后陸續開工的荷蘭弗拉克、基爾,海姆斯玻爾以及鮑脫萊克等四條水底道路隧道均突破了傳統的防水辦法,采用無外防水的隧道結構。

參考文獻:

隧道工程概論范文4

關鍵詞:隧道;軟弱圍巖;施工技術

中圖分類號:TD262.1+4 文獻標識碼:A

軟巖大都為強度低、結構面發育、孔隙度大、含水率高為泥質膠結的巖石。這種巖石浸水后強度顯著降低,甚至完全喪失,如果含有蒙脫石等礦物,吸水膨脹性很強。軟巖隧道礦壓顯現的特征為:掘巷期間應力集中會引起隧道圍巖急劇變形,變形量往往高達數百毫米,持續時問長達數十天到近百天。然后,持續不斷地流變,有時長達數年之久。軟巖隧道在維護過程中,如果隧道支護損壞和失效.隧道附近掘巷和翻修,以及水的浸蝕等都會引起圍巖再次急劇變形,造成支架反復來壓和多次損壞的惡性循環。此外,軟巖隧道往往四周來壓.尤其是底板都出現強烈鼓起。底板巖層鼓入隧道的方式及其機理因隧道所處地質條件、底板巖性和圍巖應力狀態而異,有擠壓流動、撓曲褶皺、剪切錯動及膨脹性底鼓等多種形式。

針對軟巖隧道礦壓顯現規律和特征,軟巖隧道支護的基本原則和措施應為:不僅應及時支護。而且應有較高的初撐力和初期增阻速度,以及足夠的支護阻力。

在以變形壓力為主的軟巖中,隧道剛掘出時在巖體能保持自穩的條件下,應允許圍巖產生一定變形。以釋放能量.隧道支護在保持較大阻力的情況下,為了適應圍巖的變形特點和減小變形壓力,應采用具有一定柔性或可縮量的支護。

為了適應軟巖隧道初期來壓快、變形強烈的特點,采用二次支護比一次支護更有利于隧道穩定。采用圍巖加周與隧道支架并舉、加固先行的綜合支護技術??沙浞职l揮圍巖的自穩能力。不少礦區采用噴射混凝土和錨桿作為一次支護.然后用U型鋼可縮性支架或混凝土弧板塊為永久支護,取得了良好效果。

底板是隧道支護的基礎,加強底板管理是提高軟巖隧道穩定性的關鍵,尤其是遇水崩解和澎脹的粘土巖,及時封閉,防止脫水后又浸水,是控制底板強烈膨脹的恨本措施?,F用加固底板防治底鼓的措施主要有:底板錨桿、底板注漿、封閉式支架以及混凝土反拱等.采用錨桿和注漿防治底鼓的效果與底板巖層的性質、底鼓形式,以及施工工藝有密切關系。帶底拱的全斷面支護是我煤礦中常用的防治底鼓的有效措施。用卸壓法防治底鼓目前尚處于試驗研究階段,底板松動爆破后再注槳加固的卸壓-加固法是較有發展前景的方法。

支架架后充填可改善支架的受力狀況.顯著提高支架的承載能力.封閉圍巖,防止風化和水浸蝕,是軟巖隧道支護中的一個重要環節。

此外,在含水量很大的巖層中還需采取預先疏干或排泄水的措施。

永久支護必須具備足夠的承載能力,防止水的浸蝕和支護失效引起的圍巖急劇變形,以及能承受在附近開掘或翻修隧道時引起的應力擾動,必須避免隧道支護屢遭玻壞和頻繁翻修的惡性循環。因此,軟巖和深井隧道支護必須進行認真的設計,設計前應掌握軟巖的屬性、圍巖壓力的類別。以及進行圍巖變形的預測,支架一圍巖關系的分析等。在此基礎上正確選取能有效控制圍巖的支護型式、結構、承載能力和可縮量等參數,以及施工工藝。在施工過程中要堅持礦壓測試,根據測試結果。不斷調整支護參數,改善支護效果.實現永久支護后隧道基本上不再翻修。

1 隧道圍巖控制原理

降低隧道圍巖應力。提高圍巖穩定性以及合理選擇支護是隧道圍巖控制的基本途徑。挖掘引起的支承壓力不僅數倍于原巖應力,而且影響范圍大。隧道受到挖掘影響后,圍巖應力、圍巖變形會成倍甚至近十倍地急劇增長,因此,隧道圍巖控制手段的實質是如何利用隧道挖掘引起工程周圍巖體應力重新分布的規律,正確選擇隧道布置和保護方法,使隧道位于應力降低區內,從而減輕或避免挖掘引起的支承壓力的強烈影響,控制圍巖壓力。

2 隧道圍巖壓力探索

采掘活動引起隧道圍巖應力集中和重新分布,使隧道周邊巖體自穩能力顯著降低,導致向隧道空間移動。為了防止圍巖變形和破壞,需要對圍巖進行支護。這種因圍巖變形受阻而作用在支護結構物上的擠壓力或塌落巖石的重力,統稱為圍巖壓力。根據圍巖壓力的成因,可將其分為以下四種類型:

(1)松動圍巖壓力。由于隧道開挖而松動或塌落的巖體,以重力的形式直接作用于支架結構物上的壓力,表現為松動圍巖壓力載荷形式。如支護不能有效地控制圍巖變形的發展,圍巖形成松動垮塌圈時,將導致松動圍巖壓力出現,通常頂壓顯現嚴重。

(2)變形圍巖壓力。支護能控制圍巖變形的發展時,圍巖位移擠壓支架而產生的壓力,稱為變形圍巖壓力,簡稱變形壓力。在“圍巖一支護”力學體系中,只要圍巖與支架相互作用,圍巖就會對支架施加變形壓力。彈性變形壓力是圍巖彈性變形時作用于支架上的壓力,彈性變形產生速度極快,變形量很小,對于圍巖、支護相互作用過程而言,實際意義不大。塑性變形壓力是由于圍巖的塑性變形和破裂,圍巖向隧道空間位移,使得支護結構受到的壓力,是變形圍巖壓力的主要形式。

塑性變形的大小主要取決于隧道塑性區和破裂區的范圍。塑性區的擴展具有明顯的時間效應,塑性區不再擴展時,圍巖變形速度下降而逐漸穩定并趨于流變。

(3)膨脹圍巖壓力。圍巖膨脹、崩解體積增大而施加于支護上的壓力,稱為膨脹壓力。膨脹壓力與變形壓力的基本區別在于它是由吸水膨脹而引起的。從現象上看,膨脹壓力與變形壓力都屬于變形壓力范疇,但兩者的變形機制截然不同,前者是指與水發生物理化學反應,后者主要是圍巖應力的結構效應。

(4)沖擊和撞擊圍巖壓力。沖擊圍巖壓力指圍巖積累了大量彈性變形能之后,突然釋放出來所產生的壓力;撞擊圍巖壓力是覆巖層劇烈運動時對隧道支護體所產生的壓力。

3 軟巖大變形隧道的支護

3.1 剛性支護:這種支護措施的核心是通過加大支護結構的強度和剛度來抵抗巨大的圍巖壓力;支護材料一般為鋼材或木材。辛普倫隧道、海帶爾電站引水隧洞等眾多地下工程的支護實踐表明,這種支護措施無論從技術上還是從經濟上,都是欠合理的,現在已經較少采用。

3.2 可縮支護:這種支護的理論依據是,當開挖引起的圍巖擴容(剪脹或遇水膨脹)不可避免時,允許圍巖發生適度的變形,這樣可以降低作用于結構上的支護壓力,從而減少超挖量并降低支護強度。根據Eurenius等(1981)的研究,如果讓粘土膨脹5%,支護壓力即可降低50%。具體措施是適當超挖,在圍巖變形穩定后再架設支護,更多的則是開挖后立即架設可縮的初期支護。支護方式一般為帶縱向伸縮縫的混凝土噴層并輔助以可縮式構件支撐。

3.3 錨、注一體化圍巖加固一支護系統:王夢恕院士在他的中國隧道修建法中指出,圍巖開挖后及時施作錨噴支護是提高圍巖承載力的重要方法,決不允許過多的釋放,尋找最佳支護點的做法是錯誤的;特長、長大隧道及重要地下工程必須采用復合式襯砌結構;初期支護是主要受力結構,必須在穩定后,方可進行防水層及二次模筑混凝土襯砌;管超前、嚴注漿、短進尺、強支護、緊封閉、勒測量是軟巖施工的基本方針。

結束語

目前,人們普遍采用的軟巖定義基本上可歸于地質軟巖的范疇,按地質學的巖性劃分,地質軟巖是指強度低、孔隙度大、膠結程度差、受構造面切割及風化影響顯著或含有大量膨脹性黏土礦物的松、散、軟、弱巖層,該類巖石多為泥巖、頁巖、粉砂巖和泥質礦巖,是天然形成的復雜的地質介質。

參考文獻

[1]郭健卿.軟巖控制理論與應用[M].冶金工業出版社,2011.

隧道工程概論范文5

星期五(10月21日)

星期六(10月22日)

星期日(10月23日)

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科 漢語言文學

050105  03709基本原理概論

00540外國文學史  00812中國現當代作家作品專題研究

00813外國作家作品專題研究  03708中國近現代史綱要

00539中國古代文學史(二)

00321中國文化概論  00541語言學概論

00015英語(二)

英語語言文學

050201  00600高級英語

03709基本原理概論  00830現代語言學

03708中國近現代史綱要

00016日語  00603英語寫作

會計

020204  00162會計制度設計

04183概率論與數理統計(經管類)

03709基本原理概論

00159高級財務會計

04184線性代數(經管類)

03708中國近現代史綱要  00161財務報表分析(一)

00051管理系統中計算機應用

00071社會保障概論

工商企業管理

020202  03709基本原理概論

00067財務管理學

04183概率論與數理統計(經管類)  00149國際貿易理論與實務

03708中國近現代史綱要

00154企業管理咨詢

04184線性代數(經管類)  00051管理系統中計算機應用

00071社會保障概論

00015英語(二)

市場營銷

020208  04183概率論與數理統計(經管類)

00186國際商務談判

03709基本原理概論  00149國際貿易理論與實務

04184線性代數(經管類)

03708中國近現代史綱要

00055企業會計學  00071社會保障概論

00051管理系統中計算機應用

00098國際市場營銷學

00015英語(二)

金融

020106  03709基本原理概論

00067財務管理學

04183概率論與數理統計(經管類)  00076國際金融  03708中國近現代史綱要

04184線性代數(經管類)

00077金融市場學  00051管理系統中計算機應用

00071社會保障概論

0 0015英語(二)

國際貿易

020110  00100國際運輸與保險

03709基本原理概論

04183概率論與數理統計(經管類)  00101外經貿經營與管理  00055企業會計學

03708中國近現代史綱要

04184線性代數(經管類)  00098國際市場營銷學

00051管理系統中計算機應用

0 0015英語(二)

物流管理

020229  00067財務管理學

03709基本原理概論

04183概率論與數理統計(經管類)  03708中國近現代史綱要

04184線性代數(經管類)  00043經濟法概論(財經類)

0 0015英語(二)

公安管理

030401  03709基本原理概論

00372公安信息學  00235犯罪學(一)

03708中國近現代史綱要

04729大學語文

00860公安行政訴訟  00373涉外警務概論

00015英語(二)

法律

030106  03709基本原理概論

00230合同法

05678金融法   00257票據法

00227公司法

00262法律文書寫作  03708中國近現代史綱要

00263外國法制史

05680婚姻家庭法  00228環境與資源保護法學

00169房地產法

00015英語(二)

行政管理

030302  03709基本原理概論

00320領導科學

00067財務管理學  00319行政組織理論

00323西方行政學說史

03708中國近現代史綱要

00321中國文化概論  00322中國行政史

00316西方政治制度

00015英語(二)

機電一體化

080307  03709基本原理概論

02194工程經濟  02240機械工程控制基礎

03708中國近現代史綱要

02202傳感器與檢測技術  02241工業用微型計算機

00420物理(工)

00015英語(二)

計算機網絡

080709  03709基本原理概論

04747 Java語言程序設計(一)

02331數據結構  00342高級語言程序設計(一)

04735數據庫系統原理

04749網絡工程  03708中國近現代史綱要

02379計算機網絡管理  03142互聯網及其應用

00015英語(二)

計算機及其應用

080702  03709基本原理概論

04747 Java語言程序設計(一)

02331數據結構  00342高級語言程序設計(一)

04735數據庫系統原理  04737 C++程序設計

03708中國近現代史綱要  02333軟件工程

00015英語(二)

應用電子技術

080735  05693音響及視頻技術

3709基本原理概論

00342高級語言程序設計(一)

03708中國近現代史綱要

02202傳感器與檢測技術  00015英語(二)

建筑工程

080806  03709基本原理概論

02440混凝土結構設計  02446建筑設備

03347流體力學  03708中國近現代史綱要

02404工程地質及土力學

02448建筑結構試驗  02447建筑經濟與企業管理

00420物理(工)

00015英語(二)

護理學

100702  03709基本原理概論

03006護理管理學

03203外科護理學(二)

00018計算機應用基礎  03008護理學研究

03009精神障礙護理學  03708中國近現代史綱要

03005護理教育導論

00182公共關系學  03010婦產科護理學(二)

03011兒科護理學(二)

04436康復護理學

00015英語(二)

旅游管理

020210  00199中外民俗  00200客源國概況

漢語言文學教育050113  00537中國現代文學史  00024普通邏輯

00413現代教育技術  00540外國文學史

06417中學語文課堂教學技能訓練  00037美學

00466發展與教育心理學*  00015英語(二)

英語教育

050206  00087英語翻譯  00831英語語法  00604英美文學選讀  06425中學英語課程教材教法  00466發展與教育心理學

03708中國近現代史綱要  00603英語寫作

地理教育

070702  02104現代自然地理學  02103計量地理與地理信息系統  02105中學地理教育學

02102遙感概論  02101區域科學原理  03708中國近代史綱要

00466發展與教育心理學  中學地理專題選講

思想政治教

040202育  00483科學思維方法論  05629思想政治課教學法

00033當代世界政治經濟與國際關系  00481現代科學技術與當代社會

05630中學政治課專題選講  00466發展與教育心理學

00321中國文化概論  00015英語(二)

歷史教育

060102  00774史學理論與方法  05631中學歷史課堂教學技能訓練

00771中國現(當)代史專題  06427西方文化史

05632中學歷史專題選講  00466發展與教育心理學

00321中國文化概論  00773世界現(當)代史專題

00015英語(二)

生物教育

070402  02081進化生物學  02088生物教育學  02085 細胞生物學

03709基本原理概論  02076 遺傳學(一)  03708中國近代史綱要

02077 中學生物教學法  00015英語(二)

法律教育

030113  00230合同法

05678金融法  00262法律文書寫作

00227公司法  00466發展與教育心理學  0228環境與資源保護法

信息技術教育080713  04345信息技術教育教育與研究方  電視編導與制作04340  02141計算機網絡技術  04338音響技術及應用

計算機科學教育080745    微機故障診斷與維修技術(06518)  多媒體教學系統(00441)  高等數學(工本)(00023)  發展與教育心理學(00466)

數學教育

070102  概率論與數理統計(一)(02010)  抽象代數(02009)  高級語言程序設計(二)(03204)  發展與教育心理學(00466)  教育科學研究方法(二)(00456)

物理教育

070202  06437物理學創新思維  02036量子力學  06438物理課堂教學技能訓練  03708中國近現代史綱要

化學教育學

070302

02055中級有機化學  03709馬克思主基本原理概論  05543中學化學專題選講  03708中國近現代史綱要

音樂教育

050408

美術教育

050410  02200現代設計方法  00745中國畫論

體育教育

040302  00501體育史  00495體育保健

教育管理

040107  03709基本原理概論

00454教育預測與規劃

06159教育社會學  00451教育經濟學

00457學前教育管理

00458中小學教育管理  00449教育管理原理

03708中國近現代史綱要  00456教育科學研究方法(二)

00015英語(二)

教育學

040108  00464中外教育簡史

03709基本原理概論

06159教育社會學  00469教育學原理

00449教育管理原理

00321中國文化概論

03708中國近現代史綱要

00466發展與教育心理學  00456教育科學研究方法(二)

00015英語(二)

學前教育

040102  03709基本原理概論

00401學前比較教育

00409美育基礎  00883學前特殊兒童教育

00403學前兒童家庭教育  03708中國近現代史綱要

00887兒童文學名著導讀  00399學前游戲論

00015英語(二)

小學教育

040112  03709基本原理概論

00464中外教育簡史  00458中小學教育管理  03330小學數學教學研究

03301中小學教師信息技術(高級)  06231現代教育測量與評價學

人力資源管理

020218  03709基本原理概論

06093人力資源開發與管理  06091薪酬管理  00182公共關系學

00321中國文化概論

03708中國近現代史綱要  00051管理系統中計算機應用

00071社會保障概論

06089勞動關系與勞動法

00015英語(二)

民商法

030116  06455社會保障法

03709基本原理概論  05558侵權行為法  05559海商法

05557物權法  05561世界貿易組織法

應用化學

081209  03709基本原理概論  02066有機化學(二)  02483工業分析  02521食品分析與檢驗

基礎教育

040120  03709基本原理概論  05683素質教育理論與實踐  06420中文工具書  04579中學語文教學法

軟件工程

080720  03709基本原理概論  07165軟件工程概論  07026網絡應用程序設計  07028軟件測試技術

道路與橋梁工程

080807 03709基本原理概論

06080高速公路  06082筑路機械及施工  06081隧道工程

06079城市道路  06078交通工程

06076結構設計原理

英語翻譯

050134  03709基本原理概論

05349英漢語言文化比較

汽車服務工程

082232  03709基本原理概論

044461汽車營銷與貿易  06906汽車運行材料  06895汽車節能技術

制藥科學與工程

081204  03709基本原理概論

07780化學制藥工藝學

藥學

100805  03709基本原理概論  03708中國近現代史綱要  00015英語(二)

義務教育

040125  03709基本原理概論

09291初中語文課程與教學

09294初中數學課程與教學

09297初中英語課程與教學

000464中外教育簡史  00458中小學教育管理  03708中國近現代史綱要

09339中小學生品德發展與道德教育  00456教育科學研究方法(二)

00015英語(二)

監所管理

030109  00928罪犯勞動改造學  00918民事訴訟原理與實務(一)

隧道工程概論范文6

關鍵詞: 案例式教學模式 巖土工程系列課程 工程實踐能力

1.引言

近年來,隨著教育部“質量工程”、“卓越計劃”的實施及土木工程行業的發展,我校作為省屬一般性本科院校將土木工程專業人才培養目標定位調整為:為地方經濟和土木工程行業培養具有創新意識和較強工程實踐能力的復合性應用型人才,其中工程實踐能力的培養是應用型人才培養的關鍵。

巖土工程系列課程是土木工程專業課程體系的重要組成部分,系列課程的教學與實踐對土木工程專業人才培養具有重要意義。為實現土木工程類專業應用型人才培養目標,我校巖土工程系列課程教師以提高教育教學質量為宗旨,以改革課程體系、教學內容、教學方法和手段為重點,在教學質量與效果、教學環境與教學條件建設等方面均取得較好成績,其中案例式教學在巖土工程系列課程理論教學中取得較顯著的教學效果。

2.案例式教學的實施

巖土工程系列課程(包括工程地質、土力學、地基與基礎工程等課程)是土木工程專業的重要專業基礎課程,也是工程實踐性較強的工程技術類課程。系列課程教師在保證實現人才培養目標的前提下,與精品課程建設相結合突破以傳授知識為中心的傳統教學模式,通過案例式教學將理論教學與工程實踐相互融合、理論教學中滲透工程應用培養學生理論聯系實際及分析問題解決問題的能力,探索以能力培養為核心的新型教學模式,這項研究與實踐開辟了綜合素質與工程實踐能力培養的新途徑。

在教學實踐中,巖土工程系列課程的案例式教學以工程應用為導向,與教學內容結合適時引入工程案例,激發學生的學習興趣,引導學生深入思考。案例式教學模式從真實的工程案例出發,注重“主導―主體相結合”,既重視發揮教師在教學過程中的主導作用,又充分體現學生在學習過程中的主體地位。經過多年的探索與實踐,系列課程的案例式教學已形成兩個教學層次,即工程案例引入式教學模式與工程案例探究式教學模式。

2.1工程案例引入式教學模式

巖土工程系列課程均為實踐性較強的課程,如果只按教材的章節按部就班地介紹成熟的基本理論和設計方法,則學生會感到抽象和枯燥,不利于學生對知識的理解,違背課程的學習規律。為此,收集整理國內外土木工程建設、防災減災及軟弱地基加固等工程問題及所運用的技術方法,以實施這些技術方法形成的真實而完整的典型工程案例為教學資源,結合相關教學內容進行介紹與分析,將理論與工程實踐緊密結合,加深學生對理論知識的理解。工程案例引入式教學是以激發學習興趣和增強感性認識為核心的案例教學,已經成為巖土工程系列課程最常用、最有效的教學模式。

2.1.1結合重大地質災害開展教學

在工程地質課程的地震部分引入2008年“5.12四川汶川地震”和2011年“3.11日本大地震”等重大地震災害。2008年5月12日14時28分,四川汶川縣發生8.0級特大地震,震中位于北緯31.0度,東經103.4度。而在2011年3月11日,日本氣象廳宣布,日本于當地時間11日14時46分發生里氏9.0級地震,震中位于宮城縣以東太平洋海域,震源深度20公里。地震引發大規模海嘯,造成重大人員傷亡,并引發日本福島第一核電站發生核泄漏事故。教學中,及時將這些典型地質災害引入課堂,并在此基礎上介紹地震的形成原因、類型及地震的危害等相關概念與知識,以幫助學生建立防災減災的意識與責任感,促使學生探索防災減災的工程措施。

2.1.2結合社會焦點和熱點工程問題開展教學

在土力學課程的地基變形與穩定部分曾引入“成都樓歪歪”事件和“上海市閔行區蓮花河畔景苑小區在建住宅樓倒塌”事件等社會關注的工程事件。2009年7月17號,成都“校園春天”小區6棟和7棟兩棟樓發生傾斜,兩棟樓越向上貼得越近最窄距離為6厘米,6棟、7棟相鄰的墻壁呈20度夾角,屋內墻面出現細微裂痕、房門變形,鄰近的8棟樓業主家里也陸續發現了細細的墻面裂縫。而在這3棟居民樓的樓下,道路路面出現多條縱橫交錯的裂痕,最寬達1厘米以上。道路與兩邊綠化帶相交處,出現最寬達14厘米的裂縫。路邊就是小區的圍墻,上面也有五六條裂縫,最寬的一條達到4厘米。經過分析認為是相鄰的“德馨苑”小區開挖基坑,影響到“校園春天”小區樓房的穩定性。此事件被網友稱為“成都樓歪歪”事件。而在2009年6月27日,上海閔行區蓮花南路羅陽路口一幢13層在建商品樓發生倒塌事故。事故發生后專家分析事故原因與該商品樓的地基基礎問題有關,此事件的發生在社會上引起強烈反響。將這些社會的焦點與熱點工程問題作為案例引入教學,對激發學生的學習興趣和增加學生對工程問題的感性認識具有事半功倍的作用。

2.2工程案例探究式教學模式

工程案例探究式教學模式以工程實踐能力培養為核心的教學模式,教師通過對工程案例的介紹,引導學生了解工程實踐背景,對當前教學內容進行自主學習與探索,為工程實踐能力的培養奠定基礎。

2.2.1課內探究式教學模式

此方法在學生已掌握理論知識的基礎上針對具體的工程問題提出觀點,課堂上學生可以各抒己見,互相啟發、集思廣益地找出解決問題的最佳答案。這種方式有利于培養學生獨立思考的能力與語言表達能力,提高分析問題和解決工程問題的能力。

比如,曾在工程地質課程中的地下水危害部分引入地面沉降、海水入侵等內容,以此引導學生探索解決問題的途徑。其中地面沉降問題是區域性地面高程下降的一種環境地質現象,也是一種對資源利用、環境保護、經濟發展、城市建設和人民生活構成威脅的地質災害。地面沉降成因復雜,公認是由于抽汲地下流體,而引起松散層內液壓降低,是導致區域整體性沉降的主要原因。隨著我國工業化的快速發展和城鎮化進程的加速,由于過度開采地下水,我國的地面沉降問題越來越突出。目前,我國的地面沉降主要發生在長江三角洲、華北平原和汾渭斷陷盆地這三個地區。而海水入侵問題則以大連地區為例,大連市作為海濱城市長期以來由于布井不合理,地下水開采量過大,漸漸引發區域地下水位下降、地下水資源衰竭、海水入侵等問題。這些發生在身邊的事件增強了學生對地下水引起的地質災害問題的認識,促使學生圍繞這些問題展開深入思考。

又如在地基與基礎工程教學中結合經典工程案例“意大利比薩斜塔”開展教學。教學中向學生介紹幾個世紀以來,比薩斜塔傾斜的原因始終是廣泛關注的問題,各種解釋眾說紛紜。進入二十世紀后,“地基原因”逐漸占了上風,這種解釋認為,比薩斜塔傾斜的主要原因是塔本身的重量較大,塔基北部的地下的土質較松軟,無法承受塔的壓力而導致塔身發生不均勻沉降。同時,列舉拯救“意大利比薩斜塔”的歷次地基加固方案,如環形基坑卸載、灌漿加固等引導學生開展課堂討論。

2.2.2課外探究式教學模式

此方法由教師布置課外綜合性作業,考查學生對課程知識的掌握情況,并以此作為評定學生成績的依據。學生根據課堂所學內容,課外積極查找資料完成作業,事實上學生查找資料的過程就是再學習的過程。通過課外的自主探究學習,學生運用理論知識解決工程實際問題的能力得到提高。

在教學實踐中,一般結合重點工程問題布置課外作業,要求學生以小論文等形式提交學習成果。近年來,曾結合大連地區建筑工程、道路工程等普遍存在的滑坡問題及地鐵、隧道工程存在的坍塌問題,以“建筑工程中滑坡的防治措施”及“地鐵、隧道工程坍塌問題產生原因及防治方法”等為題目,引導學生探究綜合、復雜工程問題的解決方法。

3.結語

教學實踐證明,在巖土工程系列課程中進行案例式教學模式的嘗試可以豐富課堂教學內容,強化學生的自主學習意識和工程實踐能力,有利于提高巖土工程系列課程的教學質量,有利于實現土木工程應用型人才的培養目標。

參考文獻:

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[4]師旭超.在土力學教學中培養學生的創新能力[J].中國電力教育,2009(154):101-102.

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