隧道与地铁工程
隧道与地铁工程
5000+ 人选课
更新日期:2025/06/17
开课时间2020/11/02 - 2021/01/24
课程周期12 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

        本课程计划16周,涵盖隧道工程和地铁工程两大主题,共设置12章节,其中隧道工程30节,地铁工程25节,案例实操4节。每个主题由“课程视频”、“课程PPT”“工程案例与课外阅读”、“在线练习题”等部分组成,主要讲授隧道工程和地铁工程规划、勘察、设计、施工和运营养护全过程的相关理论、知识和方法

    通过本课程学习,使学习者掌握隧道工程和地铁工程的基础知识,具备从事隧道与地铁工程有关的技术工作的基本能力可有效提高学习者在地下空间开发与建设方面的核心竞争力和技术优势,为学习者(或毕业生从事地下工程行业提供必要的知识储备和技术积累。


一、课程设置背景

进入21世纪,我国为加快西部地区发展,党中央和国务院开始实施西部大开发战略。经济发展,交通先行,以高速公路、高速铁路为代表的中西部基础设施建设的浪潮拉开了序幕。我国中西部地区多崇山峻岭,为提高线路运行标准和运输效率,隧道成为跨越崇山峻岭的关键环节

                   

迈入世纪,我国城镇化进程加速,城市空间需求急剧膨胀与空间资源有限这一矛盾日益突出,堵车、拥挤、环境恶化等城市综合症频发,严重制约了城市的可持续发展。而城市地下空间的开发与利用是解决城市人口、资源、环境三大危机的重要措施,是医治“城市综合症”的灵丹妙药,也是实施可持续发展和集约化发展的重要途径。以轨道交通地铁为主导的地下交通设施建设逐渐成为21世纪我国城市地下空间资源开发、利用大浪潮的引领者特别是2010年以来,以地铁产业为主导的城市地下空间开发建设已经成为推动中国新型城镇化和城市经济稳定、持续发展的重要领域,是扩大城市内需,挖掘经济潜力和促进城市产业动能的新兴力量。     

 

为适应国家基础建设重心的转变,抢占行业至高点,2008年,教育部正式设立城市地下空间工程专业,旨在培育城市地下工程行业的技术人才。隧道工程和地铁工程是当前地下空间工程的主要对象和热点所在,因此,《隧道与地铁工程》成为城市地下空间工程专业一门非常重要的专业核心课程,同时也可作为土木工程专业地下工程方向的一门重要的专业核心课程,和土木工程专业其他方向的选修课程。


二、学习本课程获得的知识与能力

      1. 获得的知识

1)熟悉隧道工程的勘测、设计、施工和运维的全过程,掌握隧道支护结构的设计计算方法;

2)熟悉城市轨道交通(地铁)路网规划、线路设计、车站建筑设计的基本知识,掌握地铁结构的结构选型和结构设计计算方法;
       2. 培养的能力
       1)引导学生培养理论联系实践的能力,提高学生对实际工程问题分析(识别、判断)的水平;
       2)提高学生使用现代工具的能力,使学生初步具备采用现代工具分析、计算、设计、模拟和预测隧道与地铁工程相关专业问题的能力;
      3. 树立的意识
      1)引导学生树立环境保护和可持续发展的意识;
      2)培养学生的社会责任感和作为未来工程师应承担的责任。


三、课程特色:

1.从隧道工程和城市轨道交通工程全流程的角度(规划、勘测、设计、施工、运维全过程)组织课程内容;

2.丰富的工程案例,增强学生的直观认识;

3.理论学习与动手实践相结合,培养学生理论联系实际和解决工程建设中的实际问题的能力;

4.增加课外阅读环节,开拓行业视野,掌握行业最新动态。

课程大纲
绪章-导论
1.1 隧道工程概述
1.2 城市轨道交通工程(地铁工程)概述
1.3 城市轨道交通的历史与未来
隧道工程的总体设计
2.1 隧道的工程调查
2.2 隧道位置的选择
2.3 隧道平、纵面设计
2.4 隧道横断面设计
隧道主体及附属建筑设施
3.1 隧道洞身衬砌结构
3.2 隧道洞门结构
3.3 隧道明洞结构
3.4 隧道通风系统1
3.5 隧道通风系统2
3.6 隧道照明系统
3.7 隧道防排水系统
隧道的围岩分级与围岩压力
4.1 隧道的赋存环境-围岩
4.2 隧道围岩分级方法
4.3 隧道围岩压力的计算方法
隧道支护结构的设计计算
5.1 隧道受力机理及力学特性
5.2 隧道支护结构与围岩的相互作用
5.3 隧道支护结构的力学计算模型
5.4 半衬砌的计算方法
5.5 直墙式衬砌的计算方法
5.6 曲墙式衬砌的计算方法
隧道的施工与运维
6.1 隧道施工方法概述
6.2 矿山法与新奥法
6.3 新奥法关键技术
6.4 钻爆法施工
6.5 掘进机施工
6.6 辅助施工方法
6.7 隧道的运营养护方法
城市轨道交通的路网规划
7.1 轨道交通路网规划简介
7.2 轨道交通路网的基本形态
7.3 轨道交通的客流预测
7.4 轨道交通路网的规划方法
城市轨道交通的线路设计
8.1 轨道交通的线路设计概述
8.2 轨道交通线的路平纵断面设计
8.3 轨道交通的限界设计
8.4 轨道工程设计
地铁与轻轨车站的建筑设计
9.1 地铁和轻轨车站简介
9.2 地铁车站的类型与内部组成
9.3 地铁车站的建筑设计
9.4 地铁车站站厅层和站台层的建筑设计细节
9.5 轻轨(高架)车站的建筑设计
地铁车站与区间隧道的结构选型
10.1 明挖法地铁车站结构选型
10.2 矿山法(暗挖法)地铁车站结构选型
10.3 盾构法地铁车站结构选型
10.4 明挖法区间隧道结构选型
10.5 矿山法(暗挖法)区间隧道结构选型
10.6 盾构法区间隧道结构选型
10.7 盾构机的组成与工作机理
地铁车站与区间隧道的结构设计
11.1 地铁结构的设计流程
11.2 地铁结构的荷载计算
11.3 地铁车站的结构计算
11.4 区间隧道的结构计算
11.5 地铁结构的配筋与裂缝宽度验算
隧道与地铁工程的设计计算案例
12.1 隧道半衬砌结构的计算案例
12.2 隧道的荷载-结构法设计案例
12.3 隧道的地层-结构法计算案例
12.4 复合墙式地铁车站主体结构的计算案例