《地下工程施工》課程教學(xué)大綱

1、地下工程施工課程教學(xué)大綱課程代碼：150820課程名稱：地下工程施工Underground Engineering Construction學(xué)時(shí)學(xué)分：48/3適用專業(yè)：城市地下空間工程、土木工程魯班班開(kāi)課部門：地質(zhì)工程學(xué)院一、課程定位（一）課程性質(zhì)本課程是城市地下空間工程專業(yè)的學(xué)科專業(yè)課程模塊中的專業(yè)核心課，土木工程魯班班的專業(yè)任選課。（二）課程在人才培養(yǎng)過(guò)程中的作用本課程主要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決地下工程施工中有關(guān)的施工技術(shù)以及施工組織管理方面的能力，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，能夠系統(tǒng)地掌握地下工程的主要施工方法和施工工藝，能合理制定一般地下工程項(xiàng)目的施工方案，具有編制施工組織設(shè)計(jì)、組織單位地下工程

2、項(xiàng)目實(shí)施的初步能力；能夠分析影響施工過(guò)程中的安全隱患，提出有效防患措施，并針對(duì)不同地下工程施工災(zāi)害，提出有效的處置對(duì)策。本課程與其它課程關(guān)系作為學(xué)習(xí)本課程的基礎(chǔ)，學(xué)生應(yīng)首先學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理、隧道工程等課程的相關(guān)知識(shí)，尤其是結(jié)構(gòu)力學(xué)的相關(guān)知識(shí)對(duì)于本課程的學(xué)習(xí)是必不可少的專業(yè)基礎(chǔ)。二、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)目標(biāo)系統(tǒng)、全面地講述地下工程施工方面的知識(shí)，著重講述地下工程施工的基本施工方法、施工技術(shù)和施工組織管理的知識(shí)，要求學(xué)生牢固掌握并熟練運(yùn)用。（二）能力目標(biāo)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，制定合理的施工方案，培養(yǎng)學(xué)生解決地下工程問(wèn)題的實(shí)際工作能力。（三）素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成團(tuán)

3、隊(duì)合作、組織協(xié)調(diào)、競(jìng)爭(zhēng)與合作的初步能力，以及較強(qiáng)的應(yīng)對(duì)危機(jī)與突發(fā)事件的能力。三、教學(xué)內(nèi)容與基本要求第一章 緒 論1. 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 地下工程定義、分類（1）地下工程定義（2）地下工程分類第二節(jié) 地下工程施工技術(shù)（1）城下工程主要施工方法（2）地下工程主要施工技術(shù)第三節(jié) 地下工程施工技術(shù)新進(jìn)展第四節(jié) 我國(guó)地下工程施工技術(shù)的重大進(jìn)步2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：地下工程主要施工方法的種類難點(diǎn)：地下工程主要施工技術(shù)的種類3. 基本要求掌握地下工程定義以及主要施工方法和主要施工技術(shù)的種類，了解地下工程分類和我國(guó)地下工程施工技術(shù)的重大進(jìn)步。4. 教學(xué)方法講授法結(jié)合案例教學(xué)法第二章 軟弱圍巖隧道暗挖施工1. 教

4、學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 基本施工方案（1）雙側(cè)壁導(dǎo)坑工法（2）CRD工法（3）CD工法（4）臺(tái)階工法第二節(jié) 支護(hù)施工（1）超前支護(hù)施工（2）初期支護(hù)施工（3）二襯支護(hù)施工（4）仰拱與鋪底2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：雙側(cè)壁導(dǎo)坑工法、CRD工法、CD工法和臺(tái)階法的基本施工方案、支護(hù)技術(shù)和施工作業(yè)方式。難點(diǎn)：雙側(cè)壁導(dǎo)坑工法、CRD工法、CD工法和臺(tái)階法的選取原則和適用范圍。3. 基本要求熟悉雙側(cè)壁導(dǎo)坑工法、CRD工法、CD工法和臺(tái)階法的選取原則、適用范圍、基本施工方案、支護(hù)技術(shù)和施工作業(yè)方式，掌握管棚支護(hù)、小導(dǎo)管支護(hù)、錨桿支護(hù)、噴射混凝土支護(hù)和二襯支護(hù)的施工工藝和施工程序。4. 教學(xué)方法講授法結(jié)合案例教學(xué)法第三章

5、硬巖隧道鉆爆法施工1. 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 基本施工方案（1）臺(tái)階法施工（2）導(dǎo)坑法施工（3）全斷面施工第二節(jié) 鉆眼爆破作業(yè)（1）炮眼定位（2）鉆眼機(jī)具及作業(yè)（3）爆破作業(yè)（4）裝藥（5）填塞（6）爆破網(wǎng)絡(luò)及起爆（7）爆破警戒與信號(hào)（8）爆后檢查及處理第三節(jié) 光面爆破（1）光面爆破參數(shù)的確定（2）地下工程光面爆破關(guān)鍵技術(shù)第四節(jié) 洞渣裝運(yùn)（1）裝渣（2）運(yùn)輸（3）調(diào)車（4）渣石轉(zhuǎn)載第五節(jié) 施工作業(yè)方式（1）施工作業(yè)方法（2）一次成洞施工作業(yè)方式（3）隧道施工循環(huán)方式與循環(huán)2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：臺(tái)階開(kāi)挖法、導(dǎo)坑開(kāi)挖法和全斷面開(kāi)挖法的基本施工方案，鉆眼爆破作業(yè)。難點(diǎn)：炮眼定位、爆破作業(yè)、炮眼裝藥量與光面

6、爆破的計(jì)算、編制和爆破圖表的繪制。3. 基本要求熟悉臺(tái)階開(kāi)挖法、導(dǎo)坑開(kāi)挖法和全斷面開(kāi)挖法的基本施工方案，掌握施工機(jī)械設(shè)備和施工工藝以及掌握炮眼定位、爆破作業(yè)、炮眼裝藥量與光面爆破的計(jì)算、編制和爆破圖表的繪制，了解鉆眼機(jī)具準(zhǔn)備及作業(yè)內(nèi)容、施工作業(yè)方法、一次成洞施工作業(yè)方式、隧道施工循環(huán)方式與循環(huán)圖表的選用和編制。4. 教學(xué)方法講授法結(jié)合案例教學(xué)法第四章 豎井井筒施工1. 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 概述（1）豎井井筒的類型（2）豎井施工的基本工藝第二節(jié) 井口施工（1）鎖口砌筑（2）表土掘砌方法第三節(jié) 豎井井身施工方法（1）一次成井（2）單行作業(yè)（3）平行作業(yè)（4）反井刷大（5）短段掘砌第四節(jié) 鑿巖爆破作業(yè)（

7、1）鑿巖（2）豎井掏槽爆破技術(shù)（3）豎井爆破注意事項(xiàng)第五節(jié) 豎井裝巖與提升（1）裝巖（2）提升2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：豎井井口與井身施工方法選擇、鉆眼爆破作業(yè)、裝巖與提升。難點(diǎn)：豎井施工的基本工藝，井身施工的基本施工方案，豎井掏槽爆破的主要技術(shù)。3. 基本要求熟悉豎井井口與井身施工方法選擇、豎井施工的基本工藝、井身施工的基本施工方案；掌握豎井掏槽爆破技術(shù)，掌握豎井裝巖與提升的工作原理。4. 教學(xué)方法講授法結(jié)合案例教學(xué)法第五章 斜井施工1. 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 斜井開(kāi)挖特點(diǎn)第二節(jié) 表土施工（1）井口明槽施工（2）井筒表土施工第三節(jié) 斜井基巖施工方法（1）鉆眼爆破作業(yè)（2）裝巖與提運(yùn)第四節(jié) 斜井支護(hù)第五

8、節(jié) 施工作業(yè)機(jī)械化（1）斜井巖石掘進(jìn)機(jī)施工（2）斜井反井鉆機(jī)施工（3）機(jī)械化配套2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：斜井開(kāi)挖特點(diǎn)、斜井基巖施工方法、裝渣與提運(yùn)的設(shè)備選擇。難點(diǎn)：斜井基巖施工方法。3. 基本要求熟悉斜井開(kāi)挖特點(diǎn)，斜井基巖施工方法和井口表土施工方法，以及斜井巖石掘進(jìn)施工作業(yè)機(jī)械化；了解裝渣與提運(yùn)的設(shè)備選擇，提升與運(yùn)輸?shù)淖鳂I(yè)內(nèi)容。4. 教學(xué)方法講授法結(jié)合案例教學(xué)法第六章 盾構(gòu)法施工1. 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 概述（1）盾構(gòu)法基本原理（2）盾構(gòu)法的主要優(yōu)缺點(diǎn)第二節(jié) 盾構(gòu)的基本構(gòu)造（1）盾構(gòu)殼體（2）盾構(gòu)機(jī)的尺寸（3）推進(jìn)系統(tǒng)（4）掘削機(jī)構(gòu)（5）排土系統(tǒng)（6）管片拼裝機(jī)（7）擋土機(jī)構(gòu)（8）驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)第三節(jié) 盾

9、構(gòu)的類型及選擇（1）盾構(gòu)機(jī)的類型（2）盾構(gòu)選型第四節(jié) 出洞和進(jìn)洞技術(shù)（1）工作井（2）基座與后座（后盾）（3）出洞、進(jìn)洞方式（4）出洞（5）進(jìn)洞（6）臨時(shí)封門（7）洞門土體加固第五節(jié) 推進(jìn)作業(yè)（1）推進(jìn)開(kāi)挖方法（2）掘進(jìn)管理（3）姿態(tài)的控制（4）推進(jìn)時(shí)的壁后充填第六節(jié) 管片的制作與養(yǎng)護(hù)（1）施工準(zhǔn)備（2）管片制作（3）管片養(yǎng)護(hù)（4）管片缺陷的修補(bǔ)第七節(jié) 管片儲(chǔ)存及運(yùn)輸（1）儲(chǔ)存堆置（2）管片運(yùn)輸?shù)诎斯?jié) 管片的拼裝第九節(jié) 隧道的二次襯砌第十節(jié) 盾構(gòu)掘進(jìn)對(duì)地層的影響及監(jiān)測(cè)（1）致使地層變位的主要因素及階段劃分（2）地層位移的計(jì)算和預(yù)測(cè)（3）地表沉降的監(jiān)測(cè)與控制2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：盾構(gòu)法施工的進(jìn)出

10、洞技術(shù)，盾構(gòu)推進(jìn)作業(yè)，管片拼裝與襯砌，推進(jìn)過(guò)程中對(duì)地層的影響與監(jiān)控。難點(diǎn)：進(jìn)出洞施工，掘進(jìn)管理，管片拼裝，推進(jìn)中地面沉降槽計(jì)算。3. 基本要求熟悉盾構(gòu)法施工基本原理，盾構(gòu)法施工的優(yōu)缺點(diǎn)；掌握盾構(gòu)機(jī)尺寸及推進(jìn)系統(tǒng)推力的計(jì)算、盾構(gòu)法施工的進(jìn)出洞技術(shù)、盾構(gòu)推進(jìn)開(kāi)挖方法、盾構(gòu)施工地面沉降監(jiān)測(cè)、掘進(jìn)管理、推進(jìn)中地面沉降槽計(jì)算。4. 教學(xué)方法講授法結(jié)合案例教學(xué)法第七章 巖質(zhì)隧道掘進(jìn)機(jī)施工1. 教學(xué)內(nèi)容概述全斷面巖質(zhì)隧道掘進(jìn)機(jī)（1）全斷面巖質(zhì)隧道掘進(jìn)機(jī)施工的優(yōu)缺點(diǎn)及其適用范圍（2）全斷面巖質(zhì)隧道掘進(jìn)機(jī)的類型與結(jié)構(gòu)（3）后配套系統(tǒng)第三節(jié) 全斷面巖質(zhì)隧道掘進(jìn)機(jī)的選擇（1）選擇原則（2）施工方案的選擇（3）掘進(jìn)機(jī)

11、主機(jī)的選擇（4）掘進(jìn)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)的選擇（5）后配套設(shè)備的選擇第四節(jié) 全斷面巖質(zhì)隧道掘進(jìn)機(jī)施工（1）施工準(zhǔn)備（2）掘進(jìn)作業(yè)（3）出渣與運(yùn)輸（4）通風(fēng)除塵工作（5）支護(hù)作業(yè)2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：巖質(zhì)隧道掘進(jìn)機(jī)的選擇，全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)施工的施工準(zhǔn)備、掘進(jìn)作業(yè)和出渣與運(yùn)輸。難點(diǎn)：全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)施工方案選擇與施工作業(yè)。3. 基本要求熟悉全斷面巖質(zhì)隧道掘進(jìn)機(jī)法施工的基本原理，優(yōu)缺點(diǎn)、適用性；掌握巖質(zhì)隧道掘進(jìn)機(jī)的選擇，全斷面巖質(zhì)隧道掘進(jìn)機(jī)施工的施工準(zhǔn)備、掘進(jìn)作業(yè)和出渣與運(yùn)輸；了解全斷面巖質(zhì)隧道掘進(jìn)機(jī)的類型與結(jié)構(gòu)，全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī)的后配套系統(tǒng)。4. 教學(xué)方法講授法結(jié)合案例教學(xué)法第八章 頂管法施

12、工1. 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 頂管法施工的基本原理及分類（1）基本原理（2）頂管法施工分類第二節(jié) 頂管機(jī)類型及其選擇（1）頂管機(jī)類型（2）頂管機(jī)的選型第三節(jié) 工作井布置（1）工作井的選擇（2）頂進(jìn)工作井的布置第四節(jié) 頂管法施工作業(yè)及進(jìn)出洞技術(shù)（1）施工準(zhǔn)備（2）進(jìn)出洞段施工（3）頂管頂進(jìn)施工（4）施工測(cè)量技術(shù)第五節(jié) 頂管工程施工荷載計(jì)算（1）頂力的計(jì)算（2）頂管施工總推力（3）掌子面穩(wěn)定性驗(yàn)算2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：頂管法施工作業(yè)、進(jìn)出洞技術(shù)，頂管工程頂管頂力和施工總推力計(jì)算。難點(diǎn)：進(jìn)出洞段、頂管頂進(jìn)的施工技術(shù)，頂管法施工測(cè)量技術(shù)。3. 基本要求熟悉頂管工程計(jì)算；掌握頂管法施工作業(yè)、進(jìn)出洞技術(shù)、施工測(cè)

13、量技術(shù)；了解頂管法施工分類與基本原理、頂管機(jī)類型及其選擇和頂進(jìn)前施工準(zhǔn)備。4. 教學(xué)方法講授法結(jié)合案例教學(xué)法第九章 沉管法施工1. 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 施工工藝流程（1）施工前的調(diào)查工作（2）臨時(shí)干塢第三節(jié) 管段制作（1）鋼殼混凝土管段制作（2）矩形管段的制作（3）管段的檢漏與干舷調(diào)整第四節(jié) 沉管隧道的浚挖（1）沉管基槽施工（2）航道疏浚第五節(jié) 管段沉放與連接（1）管段的出塢（2）管段浮運(yùn)（3）管段的沉放（4）管段水下連接（5）管段的內(nèi)部連接（6）管段的最終接頭第六節(jié) 基礎(chǔ)處理及回填2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：管段檢漏，干舷調(diào)整，基槽施工，管段沉放與連接，基礎(chǔ)處理及回填。難點(diǎn)：管段檢漏，干舷

14、調(diào)整，基槽設(shè)計(jì)與施工，管段出塢、浮運(yùn)、沉放、水下連接，基礎(chǔ)處理及回填。3. 基本要求熟悉沉管隧道的基本結(jié)構(gòu)、施工工藝流程，干塢的設(shè)計(jì)與施工；掌握管段檢漏、干舷調(diào)整、基槽設(shè)計(jì)與施工、管段沉放與連接、基礎(chǔ)處理及回填；了解干塢內(nèi)的設(shè)施設(shè)備、管節(jié)段制作、航道疏浚。4. 教學(xué)方法講授法結(jié)合案例教學(xué)法第十章 基坑工程施工1. 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 基坑豎直與放坡開(kāi)挖施工（1）土方邊坡開(kāi)挖不加支撐的深度和坡度要求（2）基坑邊坡坡度的確定第三節(jié) 基坑支護(hù)施工（1）工字鋼板圍護(hù)結(jié)構(gòu)（2）鋼板樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)（3）水泥土攪拌樁擋墻（4）鉆孔灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)第四節(jié) 土層錨桿施工（1）錨桿類型（2）錨桿支護(hù)體系的構(gòu)造（

15、3）錨桿施工工藝第五節(jié) 地下連續(xù)墻施工（1）地下連續(xù)墻分類（2）地下連續(xù)墻的優(yōu)缺點(diǎn)（3）成槽機(jī)具（4）地下連續(xù)墻施工工藝（5）修筑導(dǎo)墻（6）泥漿護(hù)壁（7）挖深槽（8）清底（9）鋼筋籠的加工與吊放（10）混凝土的澆筑（11）地下連續(xù)墻施工存在的主要問(wèn)題及防治措施2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：基坑圍護(hù)施工技術(shù)，鉆孔灌注樁和地下連續(xù)墻的施工工藝。難點(diǎn)：鉆孔灌注樁的施工工藝，地下連續(xù)墻施工中的水下混凝土澆筑與鋼筋籠的加工與吊放的方法。3. 基本要求掌握基坑圍護(hù)施工工藝，以及掌握鉆孔灌注樁、錨桿和地下連續(xù)墻的施工工藝；了解基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型、基坑圍護(hù)的土方開(kāi)挖、地下連續(xù)墻分類。4. 教學(xué)方法講授法結(jié)合案例教學(xué)法第

16、十一章 施工輔助工法1. 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 凍結(jié)法施工（1）凍結(jié)法施工原理（2）凍結(jié)法施工的適用條件（3）凍結(jié)制冷設(shè)備（4）凍結(jié)法施工工藝第三節(jié) 注漿法施工（1）注漿材料及選擇（2）合理確定注漿參數(shù)（3）注漿設(shè)備（4）注漿法施工工藝2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：凍結(jié)法施工，注漿法施工的注漿材料選擇和注漿參數(shù)的合理確定。難點(diǎn)：凍結(jié)法和注漿法的施工工藝。3. 基本要求熟悉凍結(jié)法施工原理、注漿材料及選擇、注漿法的施工要點(diǎn)；掌握凍結(jié)法和注漿法的施工工藝；了解凍結(jié)法制冷設(shè)備和注漿設(shè)備。4. 教學(xué)方法講授法結(jié)合案例教學(xué)法第十二章 施工輔助工作1. 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 施工通風(fēng)與防塵（1）通風(fēng)方式的選擇（2）

17、通風(fēng)機(jī)械設(shè)備的選擇（3）防塵工作第二節(jié) 壓縮空氣供應(yīng)（1）空壓機(jī)站與壓風(fēng)管道的布置（2）供風(fēng)能力的計(jì)算與空壓機(jī)選擇第三節(jié) 施工供水與排水（1）供水（2）排水第四節(jié) 地下工程施工供電與照明（1）供電（2）照明（3）安全用電2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：施工通風(fēng)與防塵，施工供水、排水和供電。難點(diǎn)：供風(fēng)能力的計(jì)算與空壓機(jī)選擇，施工供水量的計(jì)算，施工用電量的計(jì)算。3. 基本要求熟悉通風(fēng)方式和通風(fēng)機(jī)械設(shè)備的選擇，空壓機(jī)站與壓風(fēng)管道的布置，供水與排水的機(jī)械設(shè)備選擇，變壓器的選擇；掌握供風(fēng)能力的計(jì)算與空壓機(jī)選擇，施工供水與排水的計(jì)算和布置，施工用電量的計(jì)算；了解施工通風(fēng)的目的，防塵工作，施工照明及安全用電的工作內(nèi)容

18、。4. 教學(xué)方法講授法結(jié)合案例教學(xué)法第十三章 施工組織與管理1. 教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 概述第二節(jié) 施工組織設(shè)計(jì)（1）施工組織設(shè)計(jì)編制內(nèi)容（2）施工組織設(shè)計(jì)編制第三節(jié) 施工方案（1）確定施工方案的依據(jù)（2）選擇施工方案的原則（3）施工方案的主要內(nèi)容第四節(jié) 施工進(jìn)度計(jì)劃編制（1）施工作業(yè)方式（2）施工工期計(jì)劃?rùn)M道圖（3）豎向圖表（4）網(wǎng)絡(luò)圖（5）主要材料、機(jī)具、勞動(dòng)力需用量計(jì)劃第五節(jié) 地下工程施工場(chǎng)地的設(shè)計(jì)第六節(jié) 地下工程施工質(zhì)量管理（1）施工質(zhì)量控制的任務(wù)（2）地下工程施工質(zhì)量控制的基本方法（3）地下工程施工質(zhì)量控制體系第七節(jié) 地下工程施工現(xiàn)場(chǎng)管理第八節(jié) 施工合同管理和風(fēng)險(xiǎn)管理（1）施工合同管理（2）地下工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)管理2. 重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：施工方法和施工機(jī)械設(shè)備的選擇，施工順序安排，施工進(jìn)度計(jì)劃編制，施工質(zhì)量控制