土木工程隧道论文篇（1）

1.　引言

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。

2.　土木工程发展

作为一个重要的基础学科，土木工程有其重要的属性：综合性，社会性，实践性，技术经济与艺术统一性。随着人类社会的进步而发展，土木工程至今已经演变成为大型综合性的学科，并已经出许多分支，如：建筑工程，铁路工程，道路工程，桥梁工程，特种工程结构，给水排水工程，港口工程，水利工程，环境工程等学科。改革开放后，中国土木工程领域取得了巨大的进步与发展，不过在发展的过程中也暴露出一系列问题，现分别就各自发展对其进行阐述。

2.1高层建筑结构的发展。

改革开放以来，中国高层建筑取得的举足轻重的进步。高层建筑越来越多，结构形式越来越复杂，由单纯的框架结构剪力墙结构和框架-剪力墙结构以及框架-筒体结构等体系向巨型结构、转换层结构、悬挑结构及高层大跨框架结构等体系发展。20世纪80年初建成的上海色织四厂工程是国内最早、最有影响的大跨多层预应力混凝土结构工程，为6层，双跨，每跨20m的预应力混凝土框架结构，柱距7.2m，解决了“布机上楼”问题，推动了纺织厂房向多层方向的发展。　前几年，中国建成了不少大跨度预应力混凝土马鞍形壳板屋盖单层建筑，跨度最大的达30m，并编制有国家标准图。因为它是一种预制的薄壁空间结构，又是直线预应力筋，所以，理论上是很经济的。中国很大部分空间建筑采用了多种形式的钢结构，尤其以网架结构和网壳结构最多。如，首都体育馆、上海体育馆都是大跨度网架结构；而天津体育馆采用了双层球形网壳结构，直径达135m。最近几年，随着经济的发展和对外交流的需要，各地纷纷建造展览中心等大型大跨建筑。从而，巨型空间曲线形钢（桁架、拱）屋盖得到了应用和发展。

2.2公路隧道工程发展。

我国最早的交通隧道始于公元66年建成的陕西古褒斜道上的石门隧道。建国后，上20世纪50年代，我国仅有公路隧道30多座，总长2.5公里。60至70年代，我国在干线公路开始修建一些百米以上的隧道，但标准很低。80年代后期，我国才真正开始兴建高速公路和高速公路隧道。90年代开通的成渝高速公路的中梁山隧道、缙云山隧道，把我国公路隧道单洞长度提高到　3　000　m　以上，并在处理通风、塌方、瓦斯、地下水和营运管理与交通监控技术等方面取得了突破性进展，为我国今后修建山岭长大公路隧道积累了一些宝贵经验；90　代末，通车的四川省川藏公路上二郎山隧道（长　4160m）、四川广安地区华蓥山公路隧道（长　4634Km）、云南楚大高速公路的九顶山隧道（长3204m）开创了我国山岭长大隧道的建设史；广州珠江沙面水下公路隧道建成通车和上海穿越黄浦江江底隧道（长度超过　3000　m）标志着我国水下沉埋隧道修建技术达到了新的水平；重庆铁山坪路隧道双线（全长　5　424　m　）、北京至八达岭高速公路的谭峪沟隧道、　重庆市川黔公路的真武山隧道；辽宁沈大高速公路韩家岭隧道　（亚洲最宽的四车道公路隧道）等　，应当说，目前我国公路隧道的施工技术水平已接近国际先进水平，部分已达到国际领先水平。

2.3岩土工程领域。

我国地域辽阔、岩土类别多、分布广。以土为例，软粘土、黄土、膨胀土、盐渍土、红粘土、有机质土等都有较大范围的分布。如我国软粘土广泛分布在天津、连云港、上海、杭州、宁波、温州、福州、湛江、广州、深圳、南京、武汉、昆明等地。人们已经发现上海粘土、湛江粘土和昆明粘土的工程性质存在较大差异。以往人们对岩土材料的共性、或者对某类土的共性比较重视，而对其个性深入系统的研究较少。岩土工程领域研究以地方为准，各地区土类别不同，研究方法各异。而在传统的研究方面，如土体本构模型等方面也取得了一定发展。

3.　土木工程展望

随着我国改革开放的不断深入和经济的迅速发展，中国将面临一个更大规模的建设高潮。可以说，我们正面临着一个伴随着国民经济飞跃的土木工程大发展的大好时期。而且这样一个优良的发展环境已经受到并将继续受到西方国家的急切关注。作为跨世纪的一代，这一大好形势为我们提供了空前难得的施展才干、向国际水平冲击的良好机遇。同时，我们也深深感到，这是一个“机遇”与“挑战”并存、“合作”与“竞争”交织、“创新”与“循旧”相争的时代，如何把握世纪之交时土木工程学科的发展趋势，开创具有中国特色、具有国际一流水平的土木工程学科的新纪元，是对我们跨世纪一代人的严峻挑战。

4.　结论

本文在简单回顾土木工程发展的基础了，分别对高层建筑结构、公路隧道及岩土工程领域发展进行了阐述，并就土木工程发展进行了展望。

参考文献

土木工程隧道论文篇（2）

关键词:

隧道工程;模块化教学;学习迁移理论;教学研究

近年来，随着高速公路、铁路建设及城市地下空间开发的蓬勃发展，出现了越来越多的隧道工程，交通、市政建设领域对隧道工程专业技术人才的需求量不断增大。培养创新能力、应用能力及解决能力实际问题较强的应用型专业人才是地方本科院校的主要办学目标之一［1－2］。笔者在隧道工程教学过程中发现，该课程内容覆盖面广，且较为零散，采用按教材章节顺序进行授课的传统教学模式难以达到良好效果，亟需探索新的教学模式。起源于德国的“模块化教学”［3］方法，可以较好解决上述问题。该方法是基于学习迁移理论基本原理，把课程内容分解成若干个部分，再将具有相同或相近主题的内容进行整合，形成具有内在联系的单元模块并进行教学［4－6］，可以提高学生学习的灵活度，激发学生学习的积极性和主动性，进而提高教学质量。文章以武汉工程大学土木工程专业、道路桥梁与渡河工程专业为例，探索模块化教学方法在隧道工程课程中的应用。

一、隧道工程课程特点及教学现状

(一)内容覆盖面广

目前我校采用的教材是彭立敏、刘小兵主编的《隧道工程》［7］，同时参考了丁文其［8］、覃仁辉［9］、朱永全［10］等主编的教材。这些教材的主要内容大体上包括:绪论、隧道勘测设计、隧道主体结构与附属结构、围岩分级与围岩压力、隧道支护结构的设计计算、隧道施工方法、隧道施工工艺及技术、高速铁路隧道、隧道常见病害及处治方法、隧道施工组织与管理、运营管理与维护等。可见，隧道工程课程内容涵盖面广，包含了规划、设计、施工、运营管理等过程的各个方面，既有基本概念和理论，又有施工工艺和方法;既包含技术层面问题，又包含管理层面问题。

(二)主要内容之间独立性强

隧道工程课程不仅知识点多，而且其主要内容之间具有较强的独立性。如隧道勘测设计、围岩分级、围岩压力等，主要涉及工程地质、岩土工程勘察、岩体力学等知识;隧道主体结构与附属结构，主要涉及建筑结构等知识;隧道施工，主要涉及工程爆破、工程机械等知识;隧道支护，主要涉及岩土工程、建筑材料等知识。

(三)与先行课程关系密切

隧道工程课程一般在第七或第八个学期开设，在此之前，学生应修完所有专业基础课和大部分专业方向课，掌握相应的专业基础知识。该课程的主要内容和先行课程之间存在密切联系.

(四)教学困境

综上，隧道工程课程内容庞杂，涉及土木工程专业大部分基础知识，导致学生在学习该课程时存在理解不透彻、记忆不深刻等问题，学习积极性普遍不高。如何激发学生学习兴趣，是授课教师面临的一大挑战。另一方面，隧道工程课程内容具有较强的综合性，如将这些零散的内容按照某种属性或规律进行适当归纳、分类，使之成为若干个相互联系的有机整体，则不仅能够提升学生的学习兴趣，还可以帮助学生构建专业知识体系，使学生对专业知识的认知和理解上升到新的高度。

二、模块化教学设计

针对上述问题，采用模块化基本理论和方法，并根据涉及科学、工程问题的不同，将隧道工程课程主要内容归为基本概念、地质及力学问题、施工方法、新技术新方法、运营管理与维护等5个模块，具体分述如下:

(一)基本概念模块

主要包括隧道的定义、分类、发展历史、隧道主体结构与附属建筑等。隧道工程是地下工程的一种，有别于一般建筑工程，该模块主要介绍隧道工程中的名词、定义及相关基本知识。

(二)地质、力学及支护结构模块

主要包括隧道工程勘测设计、围岩分类、围岩压力、隧道支护结构的计算等。隧道修建在岩土体中，其支护结构的形式主要取决于围岩的工程特性，隧道开挖与支护的核心问题是围岩力学特性及围岩与支护结构的相互作用，即围岩的地质力学问题。

(三)传统施工方法模块

主要包括钻爆法施工、掘进机法施工、隧道辅助施工作业、新奥法等。根据隧道工程所在岩土体性质的不同，可以分为岩质隧道和土质隧道。岩质隧道多采用钻爆法或掘进机法施工，土质隧道多采用盾构法(掘进机法的一种)。新奥法不是具体的施工方法，但目前几乎所有隧道的施工都采用新奥法的基本理念和原理。

(四)非传统施工方法模块

主要包括高速铁路隧道工程、城市地铁隧道工程、海底隧道工程等。近年来出现了上述特殊环境和技术条件下的隧道工程，与之配套的新技术、新方法也日趋成熟，其占有重要地位。

(五)施工管理与运营维护模块

主要包括隧道施工组织管理、运营阶段的养护与维修等。隧道工程是隐蔽工程，在施工过程中作业空间有限，作业环境危险性高，且各工序之间相互干扰大。在正常运营阶段，车辆冲击、废气排放、地下水、围岩等因素对衬砌耐久性造成不利影响，隧道交通事故、火灾等更是会造成严重后果。这两个方面的问题均需要通过实施管理来解决。上述方法是将隧道工程作为土木工程的一个分支学科来进行探讨，包括理论、方法和工程技术等多个方面。此外，和桥梁工程、道路工程、房屋建筑工程一样，也可以将隧道工程作为工程项目的一种，相应的课程主要内容围绕隧道工程从规划到设计、施工，再到后期管理等。按照该思路，可以将隧道工程课程的内容划分为:隧道工程基本理论与基本概念、隧道工程规划选址与设计、隧道工程施工、隧道运营管理4个模块，这4个模块则直观反映了隧道工程项目建设的大体流程。

三、模块化教学实施及效果评价

武汉工程大学土木工程专业创办于1992年，是学校“十二五”重点建设学科之一，为一级学科硕士学位授权点、湖北省楚天学者设岗学科、省级品牌专业。该学科现设有建筑工程方向、交通土建方向，以及道路桥梁与渡河工程。隧道工程是我校土木工程专业(交通土建方向)及道路桥梁与渡河工程专业学生的专业方向课。2014年开始，将上述模块化教学方法应用于我校土木工程专业(中英班)、土木工程专业(交通土建方向)及道路桥梁与渡河工程专业的隧道工程课程。首先，从内容属性的角度出发进行模块划分，在讲授每一个模块之前，提醒学生复习与之相关的课程内容;在讲授课程的过程中，提醒学生讲授的内容涉及哪些专业基础知识，从而让学生认识到专业基础知识对于后续专业课学习的重要性。其次，在每一个模块内容讲授完毕时，归纳总结该模块的主要内容，详细分析将这些内容作为一个模块的原因，让学生理解同一模块中各部分内容之间的内在联系。再次，在全部课程内容讲授完毕时，引导学生回顾课程内容，分析各部分内容之间的逻辑关系，帮助学生建立专业思维，构建专业知识体系。最后，采用上述工程项目建设阶段模块，引导学生再次回顾教学内容，可以有效促进学生的开放性思维，并全面提升学生运用专业知识分析和解决工程问题的能力。经过一年多的模块化教学探索和实践，该课程教学取得了一定成效，学生的学习积极性得到普遍提升。学生反映，在学习隧道工程课程过程中，较全面地回顾了先行课程涉及到的知识，对专业知识体系的认识上升到了新的高度。

四、结语

基于学习迁移理论基本原理，按照涉及科学、工程问题的不同，将隧道工程课程内容分为基本概念模块以及地质、力学及支护结构模块、传统施工方法模块、非传统施工方法模块、管理与维护模块等。此外，按照工程项目建设的阶段，将该课程内容划分为:基本理论与基本概念、规划选址与设计、施工、运营管理4个模块。二者联系紧密，互为补充。实施该模块化教学方法，提高了学生的学习积极性，促进学生深入理解课程内容，培养学生运用专业基础知识分析、解决专业问题的能力，帮助学生构建专业知识体系，收到了良好效果。需要指出的是，模块化教学方法绝不是简单地将课程内容划分模块分别讲解。在实际操作过程中，需要引导学生去分析、思考划分模块的依据以及各模块之间的内在联系，并站在教材编者的角度去分析课程的内容构成，从而帮助学生构建专业知识体系，培养学生善于运用专业知识分析和解决实际工程问题的习惯和能力。课堂上应适当组织学生进行研究性学习，并布置课程作业，充分发挥学生自主性，实现师生之间互动。

作者：王章琼 黄民水 余浩延 单位：武汉工程大学资源与土木工程学院

参考文献:

［1］高长征．应用型人才培养的“模块化”建筑教学研究［J］．高等建筑教育，2015，24(2):73－77．

［2］路江．浅析模块化教学改革中的若干问题［J］．合肥学院学报:自然科学版，2015，25(2):74－77．

［3］徐理勤，赵东福，顾建民．从德国汉诺威应用科学大学模块化教学改革看学生能力的培养［J］．高教探索，2008，24(3):70－72．

［4］赵超．大学语文“模块化教学”探索［J］．教育评论，2014，30(12):125－127．

［5］李向农，万莹．留学生预科汉语模块化教学模式的探索与实践［J］．华中师范大学学报:人文社会科学版，2013，52(6):176－181．

［6］王淑青，雷桂斌，熊正烨，等．基于模块化的单片机实践教学模式改革［J］．电气电子教学学报，2014，36(4):100－104．

［7］彭立敏，刘小兵．隧道工程［M］．长沙:中南大学出版社，2009．

土木工程隧道论文篇（3）

[中图分类号]U45[文献标识码]A[文章编号]1009-9646（2011）08-0031-02

隧道是一种修建在地下，两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通过的工程建筑物。是一种断面相对较小的细长结构，因此隧道问题可简化为平面应变问题。隧道工程具有以下特点：（1）施工全过程受制于地质条件；（2）大型的隐避工程；（3）施工环境较差；（4）多地处偏远山区，交通不便；（5）狭长建筑物，工作面很少；（6）施工不受气候影响。

基于以上特点隧道施工方法主要有矿山法、明挖法、掘进机法、盾构法、沉管法、顶进法等，在隧道工程发展史上，矿山法一直占据着主导地位。20世纪60年代正式问世的新奥法从理论到施工都与旧的矿山法有很大的不同。

一、新奥法基本理论

新奥法是用薄层支护手段来保持围岩强度，控制围岩变形，以发挥围岩的自承能力，并通过施工监控测量来指导隧道工程的设计与施工。新奥法是一种隧道施工的基本理论，是包含设计和施工内容的隧道工程新概念。新奥法的隧道结构体系计算模型是采用岩体力学模型，将支护与围岩视为一体，作为共同承受荷载的隧道结构体系，围岩是直接的承载单元，支护结构只是用来约束和限制围岩的变形。新奥法必须包括采用锚杆、喷射混凝土的锚喷支护结构，但不能误认为采用了锚喷支护就是新奥法，新奥法采用锚喷支护是为了达到保护围岩的强度、控制围岩变形、实现发挥围岩自承能力的目的。此外新奥法十分重视施工监控测量，只有采用施工监控测量才能掌握围岩变形动态，做到监控变形，同时现场施工测量的资料是完善设计，指导施工的重要依据。

总的来说，新奥法充分考虑了围岩的自承能力，认为围岩塑性强化区和弹性区是主要的承载结构，施工中基本维持围岩原始状态。它是以既有隧道工程经验和岩体力学的理论为基础，将锚杆和喷射混凝土组合在一起作为主要支护手段的一种施工方法。新奥法的基本要点可扼要的概括为：“少扰动、早喷锚，勤量测、紧封闭”。

二、新奥法修建隧道的优点

1.新奥法成为软弱破碎围岩地段修建隧道的一种基本方法，技术经济效益是明显的。采用现场监控、量测信息指导施工，即通过对隧道施工中量测数据和对开挖面的地质观察等进行预测、预报和反馈，并根据已建立量测数据为基准，对隧道施工方法、断面开挖步骤及顺序，初期支护的参数进行合理调整，从而使隧道围岩稳定，保证施工安全、工程质量和支护结构的经济性。

2.传统的矿山法是以木或钢构件作为临时支撑，待隧道开挖成形后，逐步将临时支撑撤换下来，而代之以整体式厚衬砌作为永久性支护的施工方法，木构件支撑由于其耐久性差和对坑道形状的适应性差，支撑撤换工作既麻烦又不安全，且对围岩有所扰动；新奥法的锚喷支护技术与传统的钢木构件支撑技术相比，不仅仅是手段上的不同，更重要的是工程概念的不同，是人们对隧道及地下工程问题的进一步认识和理解。

三、新奥法与传统矿山法比较

新奥法与传统矿山法均采用钻爆法施工，与传统矿山法的最大不同，是新奥法充分考虑了围岩，并视围岩为主体承载结构，考虑其适当变形以充分发挥围岩的自承能力和及时支护以控制围岩变形，另进行施工监测，关注围岩变形情况，以指导施工。

新奥法与传统矿山法主要有以下区别：

1.对围岩压力的认识不同

传统理论认为洞室结构承受来自围岩某一检动范围内(如坍落拱)的全部岩石重量所引起的荷载，而这一范围的大小与支护结构本身无关洞室结构设计采用荷载――结构模式。而新奥法对围岩压力的认识则不一样，它不是给定的，而是支护与围岩力学体系的平衡结果，因而支护结构不采用荷载――结构模式，而是将支护与围岩视为统一的力学体系，采用岩体力学模型。

2.对围岩的认识不一样

传统的矿山法，只是把围岩视为一种被挖去的岩体，强调的是及时支护，视围岩为荷载；而新奥法则把围岩视为承载单元，是围岩――支护体系中的一部分，所以必须尽可能地保护围岩，发挥围岩的自承作用。

3.洞室支护手段不一样

传统矿山法的支护手段，一般是木支撑(临时)和模筑混凝土衬砌，木支撑只能被动地承受围岩的松动荷载；而新奥法的支护手段是多种多洋的，有喷、锚、网、柔性钢架、超前支护、模筑衬砌等，能有效地控制围岩的变形，并充分的发挥围岩的承载能力。新奥法强调闭合支护使得更符合岩体力学的原则，有利于稳定围岩。

4.施工方法不一样

除了在全断面法中，二者都是一个开挖断面外，在其他施工方法中，在同样的条件下，传统矿山法的分块较多，而新奥法采用了锚喷支护，分块较少。

5.洞室防水性能不一样

采用传统矿山法修建的隧道，防水性能较差。而采用新奥法修建的隧道，由于在两次衬砌之间可铺设防承层，因而防水性能大为改善。

6.施工进度不一样

采用传统矿山法修建隧道成洞水平较低。而采用新奥法修建的隧道，由于采用大断面开挖，同时没有了纵横交错密布的木支撑，使得新奥法施工的工作空间大为扩展，大型机械进洞，机械化作业程度较高，因而施工开挖和成洞水平较高。

7.施工安全性不一样

传统矿山法施工，由于采用木支撑，支撵顶替作业频繁，易发生坍方，存在许多不安全因素。而采用新奥法施工的隧道，由于喷锚支护能及时施作，并在监控量测指导下施工，及时反馈围岩及支护的变位信息，使施工的安全性大为提高。

[1]彭立敏,刘小兵.隧道工程[M].中南大学出版社,2009年9月.

土木工程隧道论文篇（4）

1 概述

随着世界经济的全球化和社会的不断进步,人们对自身的生存环境质量的要求愈来愈高,致使城市化水平迅速提高,城市规模不断扩大。城市成为世界各国、各地区的政治、经济、文化发展中心。然而,为城市建设的可持续发展、资源的节约和环境的保护,城市建设者越来越多地开发利用一切可以利用的有限生存空间,尤其是城市的地下空间,以建设给水、排水、能源、交通等地下隧道。然而,随着地下空间的开发利用,越来越多的地下结构由于使用过程中的过量不均匀变形而致的对地下结构本身及其周围环境的影响也愈加严重[1][2]。例如,在地下动水压力的作用下,上海市金山海水引水工程中的盾构隧道(见图1)下卧土层的水土流入隧道,隧道随之产生纵向沉降和弯曲,导致环向接缝进一步张开和水土流失增加,最终导致破坏性纵向变形和破坏性横向受力状态,最大相对不均匀沉降达到了18cm,横向直径变化最大超过10cm[3]。上海市地铁一号线于1995年4月正式建成投入运营。经过长期的变形监测发现,隧道在长期运营中的沉降及不均匀沉降相当大,许多隧道段的沉降和不均匀沉降一直在发展,而且没有收敛的趋势[4]。至2001年底人民广场站-新闸路站之间的区间隧道最大累计沉降量超过200mm;黄陂南路站-人民广场站之间的区间隧道差异沉降量近100mm(详见图2)。过大的不均匀变形已对隧道的结构、接头防水构成威胁。到目前为止,虽然管片遭到破坏的情况极少,但在一号线已发现道床与管片之间发生开裂现象,在汉中路站至黄陂南路站之间已经发现至少5处整体道床与管片之间发生开裂和脱节现象,断断续续累计达300m。经过调查发现,基本上都是由于隧道局部较大的不均匀沉降造成[5]。另外由于纵向不均匀变形造成管片接缝变形增大,一号线的区间隧道渗漏水的地方很多,漏水点主要集中在环缝、封顶块相连的“十字缝”等处,而环缝漏水是最难处理的。随着隧道纵向不均匀变形的发展,隧道漏水的情况越来越多,甚至会影响地铁的正常运营。

当前大量地下隧道建设实践中,盾构施工法已成为城市地下隧道建设的主要施工方法,尤其地铁隧道。上海现有和正建的地铁隧道无一例外地采用这一方法施工。而上海同许多沿海城市一样是位于软土广泛分布的地层上,正是盾构隧道结构所处的软土环境导致大量的运营软土盾构隧道发生过量的纵向沉降或不均匀沉降,引起隧道渗水、漏泥或结构局部破坏,有时甚至会影响到隧道的正常运营[20][21]。

因此,深入研究软土盾构隧道纵向变形对隧道结构影响及考虑纵向变形的衬砌结构纵向设计理论是解决软土盾构隧道现存问题的关键,尤其是衬砌结构纵向设计方法。

2 衬砌结构纵向设计现状

目前,国内外对盾构法隧道衬砌结构设计主要采用横向设计。在国内,我国地下铁道及铁路隧道设计规范[6]中推荐使用荷载结构模型,而未考虑纵向变形的影响。《上海市地基基础设计规范》1999版中对盾构隧道纵向变形进行了一定的考虑[7],提出盾构隧道纵向不均匀沉降的影响是不可忽视的。尤其是盾构工作井和区间隧道的连接处;隧道底部下卧土层特性及分层突变处;覆土厚度急剧改变处等,都会有较明显的不均匀沉降。提出在设计中应按照预估的沉降差,设置适量的变形缝。规范还提到在施工阶段和使用阶段,进行隧道结构的横向内力和变形计算时,在必要的时候宜考虑隧道纵向变形对横向内力和变形值的影响。

目前,国内针对软土盾构法隧道采用的设计模型主要为匀质圆环和弹性铰法[13～17],皆可用弹性方程解。前者主要用于使用阶段的设计验算,后者主要用于施工阶段的设计验算。在国外,国际隧道协会(internationaltunnelassociation)在1978年成立了隧道结构模型研究组,收集各会员国采用的地下结构设计模型。并于2000年编写出了《盾构隧道衬砌设计指南》[8],为各国盾构隧道结构的设计指明了基本原则。其中将结构模型分为四类:连续体或不连续体模型、作用与反作用模型、收敛-约束模型和工程类比法。这与我国学者刘建航、侯学渊[5]的分类(经验类比模型;荷载结构模型;地层结构模型;收敛限制模型)基本相同。同时在《盾构法隧道设计指导》中提出在必要时将隧道纵向沉降的影响列入荷载类别的特殊荷载项予以考虑。美国交通运输研究协会在2000年度报告[9]中就提到,很多处于软土中的隧道、管道的破坏或出现问题就是由于纵向不均匀沉降而产生的。最多的一种情况就是由于下卧土层土性沿纵向分布不均匀而产生的纵向不均匀沉降。因此美国交通运输研究协会在2000年提出了隧道“纵向设计”的概念,并计划开始进行这方面的研究工作。由此可见,在现行的设计规范中还没有纵向设计的相关内容,但是,结构的纵向问题对结构的影响已经引起广大学者关注。因此,开展纵向设计相关研究具有重大现实意义。

由于隧道纵向问题属于三维问题,其结构复杂,纵向结构计算模型尚不成熟。但也已经取得了一定的科研成果。在工程实测和室内试验基础上,已建立了一些隧道纵向结构计算模型。目前对软土隧道纵向结构的理论研究主要分为:试验或实测分析法、数值分析法和理论解析法。在理论解析法中根据隧道接缝和螺栓简化方法的不同,日本学者提出了两种隧道纵向结构理论,一种是以村上博智及小泉淳[22]为代表的以轴向、剪切和弯曲弹簧模拟接缝和螺栓、以梁单元模拟衬砌环的梁一弹簧模型,它是将横向梁一弹簧模型移植到了隧道结构纵向(见图3);纵向粱一弹簧模型中每一衬砌环均由一直线粱模拟,各衬砌环间的接缝以弹簧模拟,因而在作纵向分析计算时单元较多,它可以模拟衬砌环和接缝性能有变化的隧道段,但其缺点也是明显的,即一般适合于线性分析,并且由于以单元作为基础,分析过程为矩阵形式,需要通过数值方法实现,所得结果需要进行再一次分析才能得到管片、螺栓应力和接缝张开度等关键数据。另一种模型是以志波由纪夫及川岛一彦[23～25]为代表的等效轴向刚度模型,该方法认为隧道在横向为一均质圆环、在纵向以刚度等效的方法将有环向接缝非连续的结构等效为连续均质圆筒。由于是直接从分析衬砌环向接缝和螺栓的受力变形性能出发得到等效模型,因此计算结果可直接给出管片和螺栓应力,并且在很多情况下可推导得到显式理论解,应用方便,但该方法也有未考虑预应力、只简单被认为是弹性地基上的直梁等缺点,然而,根据目前国内外的研究现状来看,轴向等效刚度方法是当前隧道结构的纵向理论研究中提出的最好的方法。该法为研究盾构隧道纵向问题奠定了坚实的理论基础。

3 盾构隧道结构拼装型式

盾构隧道结构是由管片在环向和纵向通过螺栓连接而成的非连续结构。由于预制钢筋混凝土管片经济、耐久及强度高,所以成为目前国内外的盾构法隧道管片的主要形式。盾构隧道衬砌结构拼装型式有两种:错缝拼装衬砌与通缝拼装衬砌[10][11][12][19]。这两种拼装型式的不同之处在于;错缝拼装衬砌由于相邻环管片间结构刚度沿环向分布的不同,虽然受到的初始荷载基本相同,但结构变形却不同、引起的地层反力不同,地层反力的不同又加剧了结构变形的不同。由于相邻环之间存在联系,如连接螺栓、环面凹凸榫槽和环面间的摩擦又阻碍了结构变形的不同,使结构变形与荷载及地层反力分布的不同限于一定的范围之内。而通缝拼装衬砌由于相邻环管片间结构刚度沿环向分布相同,受到的初始荷载也基本相同。因此,结构变形基本相同、引起的地层反力也基本相同。虽然,通缝拼装衬砌每一环横向变形也受到相邻环的嵌固和约束,但这种约束和影响的效应错缝比通缝更显著。衬砌环间的这种相互作用非常复杂,因此错缝衬砌内力与变形的计算也比较复杂,其计算模型与计算方法还在深入研究之中。

在我国,上海先期施工的盾构法隧道基本采用通缝拼装形式,而上海近期建设的隧道及广州和南京地铁盾构法隧道则全部采用错缝拼装形式,从而说明错缝拼装形式在抵抗纵向变形上优于通缝拼装形式。既然不同的拼装形式有不同力学效果,能够改变衬砌的纵向刚度及控制纵向裂缝和不均匀变形,那么采用更多不同力学效果的拼装形式就成为解决当前软土盾构隧道结构纵向问题的另一关键问题。

4 软土盾构隧道结构存在问题

从当前工程设计的实际应用和理论研究进展分析可得出软土盾构隧道衬砌结构在考虑纵向问题时的不足之处:缺乏与纵向理论要求接近的衬砌形式;现有的纵向理论缺乏与工程实际的结合;衬砌拼装形式单一(不能协调纵向不均匀变形);衬砌管片材料在同一工程中单一;衬砌管片宽度在同一工程中单一;纵向线形不合理。

5 软土盾构隧道纵向设计展望

为克服软土盾构隧道现存问题,必须从以下两方面来解决:

(1) 从软土盾构隧道衬砌管片拼装形式、管片材料等方面进行创新改造。以增大软土盾构隧道衬砌结构的纵向刚度的变化,使软土盾构隧道衬砌结构的纵向刚度具有可控性。而不同刚度的多样的衬砌结构拼装形式是解决软土盾构隧道纵向问题成为可能。

(2) 在纵向设计理论研究及其成果应用上应有所加强。隧道纵向结构性能的研究和横向性能研究相比还处在早期发展阶段,其成果尚未应用到工程设计的实践中。如何将已有的理论研究成果应用于工程设计(即纵向设计),使工程设计更加符合客观现实。这不仅符合当前设计理论发展的趋势,更能实现在设计阶段上就开始着手解决软土盾构隧道现存问题(过量的纵向沉降或不均匀沉降,导致隧道渗水、漏泥或结构局部破坏而影响隧道的正常运营),避免软土盾构隧运营后再进行处理的被动状态,因此,可节约大量资金。

总之,软土盾构隧道结构纵向设计理论,不仅是软土盾构隧道结构设计理论发展的需要,也是社会发展的需要。它不仅具有理论价值,而且更具重要的经济意义和社会意义。

参考文献:

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土木工程隧道论文篇（5）

盾构隧道一般采用预制管片拼装式的衬砌结构，荷载作用下衬砌结构的径向位移、管片间接缝内外张合位移是衡量其结构变形状态的基本指标。本试验以典型盾构隧道衬砌结构为背景，进行圆形隧道通缝拼装衬砌结构极限承载试验，探求隧道结构衬砌环受荷后变形特征，获得结构极限承载力，分析结构变形随荷载发展规律，指导工程实践。试验采用的钢筋混凝土预制管片厚度0．35m，环宽(沿隧道纵向尺寸)1．2m。拼装出的圆环衬砌结构外径6．2m，内径5．5m。全环分为4种类型的6块预制管片，如图1所示，包括1个封顶块(F块)、2个邻接块(L1和L2块)、2个标准块(B1和B2块)和1个底块(D块)。根据地铁圆形盾构隧道衬砌结构受力特点，多个集中荷载近似地层压力分布荷载。圆形装配式衬砌环水平放置，由24个拉杆式反力架形成汇于中心钢环的对拉加载框架12对，整个加载装置构成一个自平衡体系，如图2。整个试验从设计准备至后期数据处理全周期长达1年时间，如此大规模长周期的结构试验很难组织学生进行试验现场的参观学习，因此，采用多媒体信息技术对试验设计、实施、收尾全过程进行记录，并配以解说，用于课题教学，让学生全面了解试验过程。同时，对于本试验而言，完整试验过程的视频记录十分重要。由于地铁盾构隧道极限承载力试验参与人员众多，试验加载持续时间长，涉及因素众多，在试验全过程中，试验人员难以完整记录试验现象，在试验结束后也很难重现试验现象。试验全过程的视频记录可较为完整地记录试验实施过程及期间发生的各种试验现象，在一定程度上突破时间的限制，把一次性不可重复的试验过程变成可反复观察、研究的多媒体信息资料，以便于后期试验的分析和研究。

(二)试验视频制作

盾构隧道极限承载力试验视频制作过程包括脚本撰写、素材采集和后期制作三个步骤，视频涉及大量土木工程专业知识，试验人员全程参与视频制作。1．脚本撰写试验多媒体视频的基础是设计视频内容框架，撰写视频脚本。脚本的好坏直接关系到素材采集的完整性和可行性，乃至于最终的视频质量。由于学科差异较大，视频素材采集和制作人员在土木工程专业知识上存在明显空缺。因此，视频脚本务必要通俗易懂、可操作性强。首先，明确拍摄目的。本视频基于地铁盾构隧道极限承载力试验，通过记录试验准备、试验设计、试验实施和试验结果处理和现象分析的全过程，为土木工程结构试验教学提供素材和依据。因而，视频重点应为试验各部分原理、设计思路的介绍和试验过程的完整记录。其次，设计视频完整框架。视频框架与试验进行的流程一致，主要包括试验背景、试验目的、试验设计、试验过程和试验结果五个部分，按照时间的顺序清晰完整地展现整个盾构隧道极限承载力试验设计、实施和后期结果处理全过程。最后，撰写试验视频脚本。脚本内容根据试验先后顺序分为五个部分。(1)引言。地铁盾构隧道极限承载力试验由同济大学土木工程学院、上海申通地铁集团技术中心、上海隧道工程设计院、上海隧道股份有限公司共同实施完成。(2)试验背景和目的。上海地铁盾构隧道投入运营多年，逐渐进入衬砌结构的频繁维护期。为确保衬砌结构的安全，需要对地铁衬砌结构的承载性能有进一步的研究，了解结构变形特征和安全系数，探求运营地铁隧道衬砌结构维护的理论依据和技术手段，为此特进行盾构隧道极限承载力试验研究。(3)试验设计。试验设计主要包括设计准备工作、试验场地、试件介绍、加载系统和测量系统。试验设计前进行了大量的调研准备工作，对相关试验的设计和实施进行了深入研究，并结合理论计算确定试验各加载点荷载比值。试验在同济大学抗火实验室进行，实验室内设施齐全、空间宽敞，适宜进行本次试验。本次试验采用的试件为上海市盾构隧道标准衬砌试件，试验加载经过精心设计，为模拟盾构隧道衬砌结构在土体中受力情况，采用3组24点径向加载。试验测量系统以机械测量与光学测量两种方法结合，更加准确地观察和描述试验现象，测量的主要内容包括径向位移、接缝张开、接缝错台、混凝土应变和螺栓应变。(4)试验过程。试验过程主要包括荷载设计和控制程序、试验准备、试验过程和试验收尾工作。加载过程前半段为荷载控制阶段，后程为位移控制阶段，模拟实际工况中侧向土压力达到被动土压力后不再增加的情况，同时定义了试件的破坏标志。试验准备阶段的主要工作包括场地布置、吊装衬砌管片和加载装置、测件安装和预加载。在试验人员检查测量设备、准备测量记录试验现象后，正式加载开始。试验卸载后再次描绘衬砌结构上裂缝开展情况，现场对管片进行拆卸。(5)试验成果。通过盾构隧道极限承载力试验获得了测试数据整理报告和上海地铁衬砌整环结构极限承载力试验研究综合报告，主要包括衬砌结构分析计算结果和试验测试结果的比较分析，试验研究主要结论以及运营隧道衬砌结构修复加固建议指南。2．素材收集相比于普通多媒体视频制作的素材采集过程，试验视频的素材采集过程在很大程度上受试验进度制约。试验的设计准备阶段时间跨度长，素材采集有选择地针对其中关键部分进行拍摄。而盾构隧道衬砌结构的正式加载时间持续大约12个小时，各加载步骤和数据采集均按照试验前制定的流程操作，需要采集内容集中且不可重复，所以特设置多台相机，严格按照视频脚本进行素材采集。合理安排采集进度和正确选择采集内容保证了素材收集的完整性，提高了工作效率，素材采集工作有条不紊地进行。同时，为防止视频制作人员因土木工程专业知识的欠缺导致对素材采集重点把握的不准确，每次素材采集前试验人员会按照视频脚本再次明确素材采集内容，保证素材收集的完整性。3．后期制作完成视频素材收集后，根据视频脚本进行，对所收集素材进行剪辑、选择、整合与变换，制作盾构隧道极限承载力试验视频多媒体文件。后期制作的主要工作包括素材剪辑整合和视频配音两个部分。(1)素材剪辑整合。为满足结构试验课堂教学要求，整个视频的长度控制在30分钟以内。视频需要完整展现整个试验从设计准备到结束收尾全过程，使学生对结构试验整体流程有清晰的认识。因此，试验视频需具有简洁性和完整性。视频脚本对所拍摄的视频素材进行筛选，剔除重复和次要内容，将筛选后的视频素材与文字、音频和图片素材有机组合，辅以视频过渡动画，完成视频初稿。(2)视频配音。试验参与人员对照视频原稿和脚本文件，完成配音讲稿的撰写，如表1，再应用专业音频处理软件进行视频的配音工作。完成视频内容制作后，按照相应的格式将视频文件导出，便于其和播放。

(三)视频多媒体的应用

大型土木工程结构试验，由于场地和试验进度等条件限制，往往难以大范围组织学生现场参观或参与。试验原理和试验过程的讲述较为抽象，学生大多时候只能机械记忆试验内容和方法，对试验设计的原理过程和具体的操作没有深入理解。本视频完整记录了盾构隧道衬砌结构极限承载力试验从设计准备到试验收尾的全过程，通过对各部分原理和具体操作的具象展示，其用于课堂教学之中，相比于传统的试验教学有巨大优势。(1)激发学习兴趣，提高学习热情。运用视频系统记录土木工程结构试验全过程，通过后期剪辑制作，形成完整试验视频。试验视频图文并茂、视听一体，便于学生接受，有利于提高学生学习兴趣。(2)全方位刺激感官，提高教学效果。相比于传统课堂教学，多媒体信息技术用于试验教学，为学生提供听觉和视觉上更全面的感官刺激，有利于提高教学效果。此外，大型土木工程结构试验准备周期长、试验费用高，多媒体视频完整记录试验过程，借助其传播途径的便捷性，更多学生接触此类试验、了解实验过程，享受优质教育资源，实现教育资源的公开化、公平化。

土木工程隧道论文篇（6）

中图分类号：TU382 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0157-01

在公路建设的主要承载体，与公路建设有着紧密的联系，而软岩作为岩石的一部分，除了具有普通岩石的基本性质外，本身还有强度低、变形大、稳定性和水理性比较差的特点，其在公路建设过程中，对边坡工程、路基都有很大的影响，从而容易因路基的沉降变形引起病害，严重的甚至能导致泥石流、山体滑坡等地质灾害。因此，加强软岩区域公路建设质量控制方法的研究，具有十分重要的意义。

一、软式透水管盲沟在公路建设中的应用

软岩除了具有强度低、变形大、稳定性和水理性比较差的特点以外，还有以下的工程力学特性。

1、易扰动性。这是因为软岩由于自身的软弱特性、吸水膨胀特性、裂隙发育特性等性质，从而造成其对外界环境抗扰动能力极弱，特别是针对于施工震动、卸荷松动等外部干扰十分敏感，同时还有暴露易风化、吸湿易膨胀软化等性质。

2、崩解性。这是由于软岩中的粘土矿物质遇到水使，在水的作用下，产生分布不均匀的膨胀应力，从而造成崩裂现象。

3、膨胀性。这是由于软岩在力或水的作用下，出现体积变大的现象。

4、可塑性。这是由于软岩在工程力的作用下而发生变形的情况，并且失去这个工程力过后不能回复到原本的性质。产生这种现象的原因主要是因为软岩中含有泥质成分的亲水性质而引起的。

二、软式透水管盲沟对公路施工的影响

由于软岩本身具有特殊的物质成分、工程力学性质、自身特点，因此对公路建设的影响主要表现在两个方面：路基和边坡。

（一）软式透水管盲沟的施工

1、因为软岩具有崩解性、膨胀性、透水性强等特点，与水相遇容易产生软化或者是崩解的现象，因此在软岩区域内进行公路建设的时候，就要全面的考虑到路基排水的问题，只有设计出一个合理、科学、完善的排水系统，才能从根本上避免路基由于水而遭到破坏亦或是诱发路基灾害思的问题产生，从而提高路基的完全性和稳定性。

2、软岩还对路基的稳定性产生重要的影响。岩石作为公路的主要承载体，其承载能力与路基的稳定性和变形性有着直接的关系。软岩本身就具有变形大、抗压强度低、易扰动性及可塑性等性质，当路基修建完成后，在自身重力和外部重力双重作用下，就会很容易导致软岩变形，这就会造成路面及路基的变形、破坏，严重者还会引起相应的地质灾害发生，从而减少公路的使用寿命和降低车辆行驶的安全性。

3、对路基填料的影响。由于软岩的承载强度低，达不到某些公路填料的要求，再加上填筑方法不符合要求、路基含水量过大、压实度低等因素的影响下，很容易造成路基沉降现象的发生，因此在施工过程中，施工人员应该对于厚层软岩进行替换或者承载力比较大的填料混合填筑，同时还应该合理的控制填料中的含水量，从而达到公路对于填料的要求。

（二）软式透水管盲沟在公路施工中的影响

1、由于软岩不仅具有抗压强度低、变形大、稳定性差、透水性强、暴露风化的性质，而且还具有易扰动性、可塑性、崩解性、暴露风化、膨胀性、吸湿膨胀软化等工程力学性质，在边坡开挖的过程中，对永久或临时支挡、防排水、防护等的设计、布置、施工工艺、等级设计、基础处理等提高了要求，而且也对软岩区域内的路堑边坡开挖和防护产生了非常大的不良影响，从而增加了边坡工程施工的难度，加大了工程的投资量。

2、很容易诱发各种各样的边坡灾害。由于软岩的工程力学性质比较特殊，特别是崩解性、透水性、吸湿膨胀软化、易扰动性质等，在进行路堑边坡开挖的过程中，对施工产生的震动、卸荷松动等外部传来的干扰，加快了软岩风化好和破坏的速度。而且如果遇到降水量比较丰沛的时期，还会容易产生各种边坡灾害，例如滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害，这不仅对边坡、防护、防排水、支挡等基础设施造成严重的破格坏，而起还对公路的使用寿命、正常运行产生影响，增加公路的维修维护投资。

三、结束语：

使用软式透水管盲沟病害整治工程，在道路的施工过程中得到了广泛应用，到目前为止，已处理的路基渗水效果十分良好，达到了预期效果，路基干燥稳定，未出现沉陷、变形，路面平顺，行车舒适。上述软式透水管的诸多优点表明，软式透水管不失为一种良好的地下排水材料，在公路建设中具有良好的发展前景。

参考文献

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土木工程隧道论文篇（7）

中图分类号： U45 文献标识码： A

1工程概况

拟建木寨岭隧道为渭武高速的控制性工程，位于甘肃省岷县与漳县的交界地段，穿越渭河一级支流漳河与黄河一级支流洮河的分水岭木寨岭。隧道采用分离式单斜设计，其中左线全长15205m，右线全长15160m，左右线间距40-50m，洞身最大埋深约629m。进出口高差约200m，平均坡降1.3%。隧道设三座斜井，长度1.2-1.8 km。

2隧址区工程地质特征

2.1 地形地貌

木寨岭隧道位于西秦岭低中山区，穿越漳河与洮河的分水岭木寨岭。隧址区海拔较高，山势陡峻，沟谷深切呈“V”字型，自然坡度多大于50°。地面高程2416～3133m，相对高差717m。山脊岩体，风化严重，节理发育；山坡为坡积、残积及第四纪薄层风积黄土覆盖，水土流失比较严重；沟谷狭窄，少阶地。

2.2 地层岩性

隧址区地层岩性复杂，主要有第四系全新统坡洪积碎石土，古近系砂砾岩，二叠系砂岩、炭质板岩和石炭系砂岩、砾岩、炭质板岩，断层压碎岩等。其中炭质板岩分布占全段约80%。

2.3 地质构造

隧址区位于秦岭-昆仑纬向构造体系，属西秦岭地槽褶皱系的中支秦岭海西―印支褶皱带。构造线总体呈东西―近东西向南凸的弧形展布。区内褶皱带活动强烈，走向断层发育，地质构造极为复杂，类型多样。与与木寨岭隧道有关的构造带主要为大草滩复背斜构造带，褶皱特征：轴线呈 NWW―EW 向的“S”形展布，长 200 余公里，宽 20-40km，核部为上泥盆统、两翼为石炭系、二叠系地层，其翼角为50-70°。该构造带由一系列断层束和褶皱带组成。

木寨岭隧道全部位于大草滩复背斜南翼，与之有关的断裂主要为美武-新寺断裂带F1。断层走向100-115°，以北倾为主，倾角30°～70°，压扭性特征显著，曾发生过向西错动，由多条行的断层束组成。根据现场调查，隧址区发育有多个褶皱构造和十余条断层构造，其中褶皱主要有大坪背斜、大坪向斜、大坪南背斜、大坪南向斜、南水沟背斜和南水沟向斜；断层主要有f1、f2、f3、f4 、f5、f6 、f7、f8、f9 、f10、f11和f12，这些断裂按其展布方向以北西西向为主，大多数被第四系松散层覆盖，但地貌上比较明显。

2.4水文地质特征

隧址区地下水的形成受地形地貌，岩性、构造、气象等多种因素控制和影响，特别是在构造作用下，断层破碎带，褶皱带，节理密集带、岩性接触带，以及在灰岩带溶蚀发育区为地下水的贮存运移创造了良好的内部条件。本区地下水类型主要有第四系孔隙潜水，基岩裂隙水，灰岩岩溶水等，其中以基岩裂隙水、特别是构造裂隙水分别最广泛，富水性最好。

3隧道面临的主要工程地质问题浅析

木寨岭隧道穿越区地形地貌复杂，地层岩性变化大，地质构造发育（11条断层带和多个褶皱带），水文地质条件复杂，总体工程地质条件差。根据该隧道长大深埋的特点及隧址区特有的工程地质条件，隧道将主要面临以下工程地质问题，隧道勘察设计是应引起足够重视。

3.1、构造复杂性及隧道围岩稳定性问题

木寨岭隧道位于西秦岭地槽皱系的北支秦岭海西-印支褶皱带，地质构造极其复杂。根据区域地质资料分析及本次工程地质调查成果，隧道穿越段发育有6个向斜、背斜构造和12条断层破碎带，分别为大坪背斜、大坪向斜、大坪南背斜、大坪南向斜、南水沟背斜和南水沟向斜；f1、f2、f3、f4 、f5、f6 、f7、f8、f9 、f10、f11和f12。这些褶皱和断层破碎带直接导致隧道穿越地层岩体破碎，洞身稳定性差，且断层带的导水作用造成隧道涌水量大，易发生涌水事故。因此，查明隧址区构造带的性质和特征及其对隧道围岩稳定性的影响是该隧道勘察的主要任务之一。

3.2、岩溶问题

根据本次工程地质调查成果，隧道里程AK211+040～AK211+600段为石炭系下统的灰岩分布地段，石灰岩在地下水渗流过程中易发生溶蚀现象形成溶洞。大中型溶洞的存在直接影响隧道施工时洞身的稳定性，同时充满地下水的溶洞易造成施工时的突然涌水事故。因此，是否有溶洞存在及溶洞的分布特征和充水情况也是该隧道勘察需查明的关键性工程地质问题之一。

3.3、水文地质及隧道涌水量预测问题

水文地质条件是隧道设计的基本地质依据之一，且涌水灾害时隧道施工中最主要的灾害之一，严重危及隧道施工安全，影响施工进度。木寨岭隧道地表沟谷发育，隧道穿越地层变化较大，且发育多条构造破碎带。这样构造破碎带极易成为地下水赋存及导水通道。因此，查明隧址区的水文地质条件并准确的预测隧道涌水量也是该隧道勘察的关键性任务之一。

3.4、高地应力及软岩大变形问题

根据区域地质资料分析，并参考兰渝铁路木寨岭隧道实测地应力资料，木寨岭穿越区属高地应力-极高应力状态。高地应力对硬质岩易产生岩爆，影响施工安全；对软质岩易造成洞身围岩大变形，影响隧道施工安全和施工质量。跟据兰渝铁路木寨岭隧道及G212国道木寨岭隧道开挖调查情况来看，隧址区围岩主要为较软岩及软岩，其最主要的工程地质为软岩大变形问题。因此，查明隧址区地应力分布状态及分布特征也是该隧道勘察的关键性任务之一。

4结论

综上所述，渭武高速木寨岭隧道工程地质条件复杂，面临的主要工程地质问题有构造复杂性及隧道围岩稳定性问题，岩溶问题、水文地质及隧道涌水量预测问题和高地应力及软岩大变形问题。隧道勘察时需引起足够的重视，并对以上工程地质问题采取针对性的勘察措施，以确保勘察精度满足设计要求。

参考文献：

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土木工程隧道论文篇（8）

改革开放以来，我国经济发展迅速，城市规模不断扩大，城市人口剧增，许多城市不同程度地出现了建筑用地紧张，生存空间拥挤，交通堵塞等问题。这些问题给人类居住条件带来很大影响，阻碍了现代城市的可持续发展。为了缓解以上问题，我国及世界上其他各国都开始向地下空间发展，隧道工程便是对地下空间利用的一种体现。与西方发达国家相比，我国隧道建设起步较晚，存在施工经验不够丰富、设计理念不够先进等问题。不过，改革开放以后，我国隧道工程发展迅速，各种隧道工程的建设为我国隧道理论的发展、完善提供了宝贵的经验。

一、隧道工程理论

隧道设计理论主要有两种，一种是二十世纪20年代提出的传统的“松弛荷载理论”，其核心内容是：稳定的岩体有自稳能力，不产生荷载；不稳定的岩体则可能产生坍塌，需要用支护结构予以支撑。这样，作用在支护结构上的荷载就是围岩在一定范围内由于松弛并可能塌落的岩体重力。

另一种理论是二十世纪50年代提出的现代支护理论，即“围岩承载理论”（简称“岩承理论”），其核心内容是：围岩稳定显然是其自身有承载自稳能力；不稳定围岩丧失稳定确实有一个过程的，如果在这个过程中提供必要的帮助或限制，则围岩仍然能进入稳定状态。这是一种比较现代的理论，它已经脱离了地面工程考虑问题的思路，而更接近于地下工程实际，半个世纪以来已被工程界广泛接受和推广应用，并且表现出了广阔的发展前景。

二、隧道超前地质预报

隧道建设是一项十分复杂的工作，为了防止发生重大工程事故，确保施工过程中的稳定和安全，必须认真做好超前地质预报工作，尽可能详细地调查隧道位置的区域工程地质、水文地质情况，施工过程中应做到勤监测，密切注意围岩状况，及时发现异常情况，以保证后续工作的顺利开展。

隧道超前地质预报不仅可以进一步查清隧道开挖工作面前方的工程地质和水文地质条件，指导工程施工的顺利进行，而且还可以降低地质灾害发生的几率和危害程度，并为优化工程设计提供地质依据。由此可见，隧道超前地质预报对于安全科学施工、提高施工效率、缩短施工周期、避免事故损失、节约投资等具有重大的社会效益和经济效益。因此，对隧道超前地质预报工作应给予足够的重视。

三、隧道施工方法以及选择原则

目前，常用的隧道施工方法有矿山法（又称钻爆法）、新奥法（我国称为“锚喷构筑法”）、明挖法、盖挖法、盾构法、掘进机法、沉埋法（又称沉管法）。

矿山法指的是用开挖地下坑道的作业方式修建隧道的施工方法。 矿山法是一种传统的施工方法。它的基本原理是，隧道开挖后受爆破影响，造成岩体破裂形成松弛状态，随时都有可能坍落。矿山法施工的基本原则是“少扰动、早支撑、慎撤换、快衬砌”。

“新奥法”是奥地利隧道学家腊布希维兹教授在总结锚喷支护技术的基础上首先提出的，简称为NATM（New Austrian Tunnelling Method）。它是采用锚杆和喷射混凝土作为初期支护，达成围岩的基本稳定，带隧道开挖完成后，在逐步地作内层衬砌作为安全储备，以保持隧道长期稳定的施工方法。至今，可以说在所有重点难点的地下工程中都离不开NATM.新奥法几乎成为在软弱破碎围岩地段修筑隧道的一种基本方法。

明挖法指的是先将隧道部位的岩（土）体全部挖除，然后修建洞身、洞门，再进行回填的施工方法。具有施工简单、快捷、经济、安全的优点，城市地下隧道式工程发展初期都把它作为首选的开挖技术。其缺点是对周围环境的影响较大。

盖挖法是由地面向下开挖至一定深度后，将顶部封闭，其余的下部工程在封闭的顶盖下进行施工。主体结构可以顺作，也可以逆作。在城市繁忙地带修建地铁车站时，往往占用道路，影响交通当地铁车站设在主干道上，而交通不能中断，且需要确保一定交通流量要求时，可选用盖挖法。

盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。盾构法开挖隧道通常适用于软土而不适用于岩石中。

掘进机法是挖掘隧道、巷道及其它地下空间的一种方法。简称TBM法，是用特制的大型切削设备，将岩石剪切挤压破碎，然后，通过配套的运输设备将碎石运出。分为：全断面掘进机的开挖施工，独臂钻的开挖施工，天井钻的开挖施工，带盾构的TBM掘进法。

沉埋法指的是将箱形或管形水泥混凝土预制构件，分段沉埋至河底或海底而构成隧道的施工方法。

目前常用的隧道施工方法主要有上述几种，不同的施工方法有各自的适用范围，在具体工程中选择何种方法应遵循以下原则：在选择隧道施工方法时，应综合考虑围岩工程地质、水文地质条件、隧道工程结构条件和工程施工条件，使所选方法与围岩自稳能力、工程地质条件以及隧道断面大小、形状相适应，并应满足施工技术水平、施工安全、作业空间、施工速度、施工成本控制、工程质量、环境保护、施工组织和管理方面的要求。

四、隧道支护

隧道支护结构的基本作用是保持隧道断面的使用净空，防止岩体质量的进一步恶化，同围岩一起组成一个有足够安全度的隧道结构体系，承受可能出现的各种荷载。此外，支护结构必须能够提供一个能满足使用要求的工作环境，保持隧道内部的干燥和清洁。

隧道的支护主要有初期支护和后期支护。初期支护的主要作用是承受“早期围岩压力”，帮助围岩达到“基本稳定”，以便安全、顺利地挖除坑道内岩体，保证隧道在施工期间的稳定和安全。初期支护的常用方法有锚喷支护和超前支护。后期支护的作用主要是承受后期围岩压力，并提供“安全储备”，以及满足构造、美观、降阻和耐久等方面的要求，保证隧道在服务期的长期稳定和安全。

五、隧道工程施工质量检测

隧道工程试验检测工作是隧道工程施工技术管理中的一个重要组成部分，同时也是隧道工程施工质量控制和竣工验收评定工作中不可缺少的一个主要环节。工程实践经验证明，不重视施工控制和施工现场质量的控制管理工作，而仅靠经验评估是造成工程出现早期破坏的重要原因。因此，要想切实提高隧道工程施工质量，缩短施工工期，降低工程投资，在建立健全工程质量监测制度的同时，必须配备一定数量的试验检测设备和相应的专职检测技术人员。

六、我国隧道发展方向

改革开放以来，我国隧道建设事业蓬勃发展，目前我国隧道数量已经跃居世界第一位。但我国仅仅是一个隧道大国，而非隧道强国，与西方发达国家相比，我国隧道建设还存在着机械化施工程度不高，施工工艺不够先进，质量控制不够严格，工程事故频发等缺陷。隧道技术的发展表明，今后我国隧道技术的研究方向为：非爆破的机械化施工、合理规划与环境保护、设计可靠合理、使用安全等方面。

参考文献：

[1]隧道安全施工技术手册 傅鹤林等编著 北京：人民交通出版社 2010.6

[2]隧道施工技术 陈小雄主编 北京：人民交通出版社 2011.6

[3]隧道工程 王成主编 北京：人民交通出版社 2009.8

[4]地下建筑结构设计（第二版） 王树理主编 北京：清华大学出版社 2009.11

作者简介：

土木工程隧道论文篇（9）

1 概述

隧道尤其是高速铁路隧道的仰拱混凝土浇筑施工过程中，因仰拱混凝土形状多为弧形，且混凝土坍落度较大，如果不安装顶模很难控制混凝土的外形符合设计要求。同时，为保证仰拱施工期间洞内正常通车，需要在仰拱上方架设仰拱栈桥。

我们修建的武广客运专线大瑶山隧道仰拱的半径只有15m，这样仰拱的弧形非常大，两翼比中线处的混凝土高2m左右，加之混凝土的标号多为C25或C30，坍落度比较大，施工中混凝土很难成型。为此，我们根据现场施工的实际情况设计了一种较为实用的仰拱混凝土顶模。也根据这个顶模的特点，设计了一副栈仰拱桥。下面简述仰拱顶模和栈桥的结构和使用方法。

2 仰拱顶模和栈桥

2.1 适用范围

该仰拱顶模和栈桥适用于隧道仰拱混凝土施工，尤其是仰拱半径较小，混凝土坍落度较大的隧道中使用。

2.2 仰拱顶模和栈桥的总体设计原则

仰拱顶模为整体式可伸缩结构，下部设轮子，可使用机械设备拖行。仰拱栈桥采用工30工字钢制作，上表面铺设钢板，两侧带可折叠坡道，下部设轮子，可使用机械设备拖行。

2.3 仰拱顶模的结构及制作

①主框架采用工18工字钢焊接制作，根据隧道仰拱宽度及填充的高度定主框架尺寸。②根据仰拱设计形状订做整体式钢模板，模板厚度大于5cm，模板间设置转轴，模板纵向长度为5m。③采用液压油顶升降及伸缩模板。④顶模尾端设置一对可升降行走轮。⑤顶模两端分别设置一对升降油顶，所有油顶均通过油顶控制箱控制。

2.4 仰拱栈桥的结构及制作

①仰拱栈桥共两幅，每幅四根主梁，主梁采用工30工字钢焊制，接头位置错开布置，且在工字钢腹板位置采用钢板帮焊，主梁间采用工30工字钢焊接固定且交错布置。②栈桥顶面铺设带花纹钢板，与主梁焊接牢固。③两端坡道为活动可旋转折叠结构，设置转轴。④栈桥尾端设置可升降的行走轮，两端设置支撑腿。⑤栈桥主梁长12米，不包括坡道部分。⑥仰拱栈桥摆放在左侧或右侧行车道位置。

2.5　仰拱顶模及栈桥的具体结构见图1、图2、图3、图4、图5。

图中：1—顶模主框架、2—边模油顶、3—底模油顶、4—顶模结构行走轮、5—泵送混凝土进料口、6—模板、7—仰拱中线、8—仰拱填充顶面线、9—待浇筑仰拱混凝土、10—顶模伸缩油顶控制箱、11—附着式振动器、12—顶模结构升降油顶、13—支撑丝杆、14—枕木或方木、15—栈桥坡道转轴、16—栈桥支撑腿、17—栈桥行走轮、18—栈桥主梁、19—栈桥钢板、20—栈桥坡道、21—堆码碴体、22—已浇筑仰拱填充混凝土、23—已浇筑仰拱混凝土。

3 仰拱顶模和栈桥的施工方法及工艺流程

3.1 准备工作：待已浇筑的仰拱砼达到初凝后，利用油顶收起两侧模板，再升起中间模板。清理模板并刷脱模剂。同时，将准备施工的仰拱基坑清理干净。

3.2 测量定位：根据设计测出仰拱中线及标高。待仰拱砼达到设计强度的90%时，降下行走轮，收起后支撑腿油顶，利用机械设备将模板结构前段吊起，收起前支撑腿油顶，拖动模板结构前行到待浇筑仰拱的位置，行动过程中注意模板中线对准测出的仰拱中线。铺设枕木或方木，放下前后支撑腿油顶，收起行走轮。根据测量的标高调整模板结构高度。

3.3 模板定位：根据测量结果利用模板升降油顶将中间模板下降到设计高度，固定好支撑丝杆，利用伸缩油顶就位两侧模板，固定好支撑丝杆。安装好封头模。

3.4 浇筑混凝土：连接好泵送砼管道后泵送砼。泵送砼的顺序为先从中间模板上的泵送口压入混凝土再从仰拱两侧口压入砼。采用附着式平板振动器振捣。

3.5 施作上一板填充混凝土。

3.6 栈桥移位及就位：清除下两板仰拱洞碴，用碴体堆码栈桥前端平台。待上一板回填砼达到设计强度后移动仰拱栈桥。将栈桥两端坡道翻起折叠，利用机械设备吊起栈桥后端，放下行走轮，吊起栈桥前端，拖动栈桥前行至碴体平台前，铺设枕木或方木，放下栈桥前端，使前支撑腿落在枕木之上。吊起栈桥后端，收起行动轮后放下栈桥，最后将两端坡道旋转放平。

3.7 重复2、3、4、5、6步。

4 结论

仰拱顶模及栈桥很好的解决了隧道仰拱混凝土浇筑施工过程中，因仰拱混凝土形状多为弧形，且混凝土坍落度较大，不容易成型的问题。同时，也为仰拱施工期间洞内正常通车提供了良好的条件。通过实践证明，我们在武广客运专线大瑶山隧道的仰拱施工中，仰拱顶模及栈桥的应用起到了比较好的效果，有较大的推广价值。

土木工程隧道论文篇（10）

安全学科是理、工、文、法、管、医等学科的新兴、综合、交叉学科，土木工程也涵盖了建筑工程、交通土建、地下工程等近十个专业。因而，土木安全技术与工程要求学生应掌握的专业基础知识非常广泛，不但要求学生具备传统安全工程专业教学培养模式中最基本的“懂技术、会管理”，而且要求具备土木安全工程的实践技能，即综合性强、专业性强、实践性强的安全技术人才。由此可见，土木安全工程专业培养过程中实践的重要性，必须贯彻以实践教学为核心的办学理念。

伴随着现代化实践教学方法在高等院校专业教学领域中日渐广泛的运用，安全工程专业实践教学模式也开始萌生、发育与发展，并显示出强大的生命力，在土木安全工程人才培养方面发挥了不可替代的作用。

一、实践教学的特色办学理念

实践教学是指在整个教学过程中，学生通过参加一定的实践活动，把知识运用于实践的教学环节。通常，实践教学是为配合理论教学培养学生分析和解决问题的能力，加强专业训练和锻炼学生实践能力而设置的教学环节。

在高等教育强调重基础、淡专业、宽口径的培养模式下，安全工程的教学培养体系中，学生四年中大部分时间在学习公共基础课、人文社科类课程。同时，安全专业要求必须开设的安全类基础课和平台课也需要大量理论学时，由于受到本科教育年限和总学时的限制，特色专业技术类课程学时安排非常紧张，很多对于学生毕业后在实际工作中非常实用和现场特别紧缺的技术课程无法开设，课程设置困难，顾此失彼，课时捉襟见肘。

安全科学的交叉性造成了学生需要几乎所有科学的相关知识基础。在教学课时极为有限的条件下，专业课程设置受到限制，而且相应的专业基础、技术基础、实践环节、课程设计等内容无法跟上，违反了教学规律，学生学习后达不到希望的效果。[3]

为了解决这一问题，在土木安全工程培养模式中，确立了以实践教学为特色的办学理念。将实践教学模式贯穿课堂、专业课程实验、专业课程设计、实习环节、毕业论文以及课外活动之中。在教学中培养学生的实践能力，加大实践教学比重，抓基础、重实践，理论与实践相结合，以实践促进对理论的学习兴趣和学习效率。通过实践教学，在学习中对学生的科学思维方法、工程实践能力和创新意识进行实战性演习。

二、实践教学模式的建设与应用

如何在利用好学校现有资源的基础上，加大对土木安全工程专业的实践教学的改革与实践，建立更为“接近土木施工现场安全”的实践教学培养模式，是摆在我校安全工程系面前的一个亟待解决的客观问题。而且只有改革实践教学环节，才能更好地适应国家高等教育体制改革，才能办出特色，专业才能得以更好地生存与发展。经过不断探索，总结出以实践为特色的土木安全工程教学模式的建立，需要重点抓好课堂教学实践、课程设计实践、实习环节实践和毕业设计实践四个关键模块。

1.课堂教学以实践为导向

贯彻实践教学特色理念，首先是把以实践教学为核心的办学思想融入课堂教学。安全工程通过生产活动中各种事故分析为途径，应用自然科学技术和管理科学知识，识别和预测生产生活中存在的不安全因素，分析事故发生的原因和机理，并采取有效控制措施防止事故发生，这一科学技术知识体系是一门实践性、经验性非常强的工程学科。

在教学中，结合安全工程专业“安全管理学”、“安全学原理”等部分较为抽象的课程，教师采用计算机辅助教学，运用多媒体电子课件、图文影像纪录片、事故案例分析教学、事故情境模拟等方式进行授课，引导学生通过对事故分析、企业安全管理方法学习和考察等实践性活动，加强对事故理论和现代安全管理思想理念的掌握，建立和运用实践教学思想，吸引学生将精力集中到课堂教学内容之中，有效克服安全工程专业理论教学枯燥脱离实际、泛泛空谈、学而无用的被动局面。此外，鼓励学生自导自演DV小品，加强安全意识和安全文化的宣传教育。

在“土木安全工程”、“安全事故分析与处理”、“爆炸安全技术”、“灾害防治理论与技术”等课程中，教师采取动画演示、网络互动视频教学、事故案例分析教学，增加学生对理论学习的感官刺激，培养学习兴趣，引导学生通过对事故分析的实践性活动，加强对土木施工和工程灾害发生的原因、规律和基本原理的消化理解，运用启发式教学，使学生主动式、自主式学习，强调教学的引导与互动，培养学生灵活运用理论知识去观察、分析、解决安全生产问题，从而提高教学效果。

2.课程设计以实践为检验

课程设计是工科学生完成某一课程理论学习之后进行的一次知识综合应用，是课堂学习的一种实践性延伸。在以实践教学为特色的土木安全工程专业培养模式中是一个最基本的集中实践环节。开设安全类及直接相关课程设计的课程包括“安全人机工程”、“安全系统工程”、“土木安全工程”、“应急结构工程”、“消防安全工程”等。

为了使课程设计形成体系，规范实践教学内容和过程，提高教学质量，课程设计大纲中拟定了指导性设计题目和设计方向。在课程设计过程中，学生可以依照自身的兴趣特长，运用所学的知识，自己动手，结合真实或虚拟、简化的生产现场实际，独立地展开设计工作。

“安全人机工程”课程设计让学生就土木工程现场简单施工机械工具和设备的安全可靠性进行分析，按照人机工程学要求对工具结构、尺寸、形状、不同工作环境下使用的安全性、便捷性、作业效率等进行改进和优化，设计、加装、改装安全保护设施、防止事故的报警装置等，培养了学生理论与实践相结合的开拓创新精神，动手能力有了很大提高。

“土木安全工程”课程设计结合路基、桥梁、隧道、轨道结构及施工技术进行，如进行高填深挖路基、深大基坑、岩质高边坡、桥梁加固、隧道支护结构等进行安全稳定分析、对施工提出安全专项方案，还可结合特殊不良地质、病害工程结构物、既有结构改扩建等进行设计。

“应急结构工程”课程设计以我校原铁道兵时期形成并保留下来的国防交通应急工程学科前沿为导向，结合战时铁路和桥梁抢修、抢建及军事交通保障设施、抢险救灾、重载运输、大件吊装、桥梁架设等急难险重工程中的部分简单构件和结构进行简单化、虚拟化、验证性课程设计。

“消防安全工程”课程设计主要对高层民用建筑、地铁、长达隧道等重要结构进行消防设计，包括消火栓、自动喷水灭火、高压给水、消防安全门、紧急电话等设施，提出设计方案及防火安全措施，使学生从设计实践中加深消防安全基础理论知识掌握，提升应用技能。

为了体现土木安全工程实践教学体系中“加强基础，拓宽专业，注重实际，提高素质”的总体思路，加大安全专业学生接触土木工程基础理论知识的深度，除了开设安全工程专业课程外，将土木工程与安全工程部分专业基础课程模块实行交叉，土木工程专业方向的专业基础课程开设给安全工程专业，一方面体现淡化专业方向，使学生的专业适应能力更强，专业口径更宽；另一方面也利用土木工程实践性、综合性、专业性的特点和办学优势条件锻炼强化学生的实践能力，使学生更快掌握和了解土木施工现场最新技术，更好的结合安全专业特点真刀真枪实干，开阔视野、活跃思维，挖掘创造力。

3.实习环节以实践为主线

土木安全工程的实习环节由专业认识实习、生产实习、毕业实习构成，尤其是生产实习和毕业实习对于安全工程专业来说是非常关键的实践训练环节，是学生面向土木施工现场的集中训练和全方位锻炼。目前不少高校由于学生扩招等多方面原因，联系实习单位较为困难，使实习流于形式，严重影响到学生实践能力的培养，然而土木安全工程专业学生由于采取小班招生培养，加上我校与中铁建、中交、中航、等大型企业紧密联系的优势，管理制度上建立了严格的实习环节质量监控措施，学生认识实习、生产实习和毕业实习质量能够得到扎实开展，取得显著的实习效果。

专业认识实习借助石家庄周边条件和工、矿企业建立长期合作的实习基地，内容包括危化、矿山、土木、铁路、电力、消防等方面，使学生对本专业性质、内容及其重要地位有所认识。如深入河北卫星化工厂雷管生产车间，学习参观危险化学品、爆炸器材生产、重大危险源监控、危险有害因素，炸药雷管等火工品库的主要防雷和防静电措施等；参观井陉、元氏等周边矿山企业，了解矿山开采、危险有害因素，通风系统、排水系统、供电系统、提升运输系统的危险有害因素的辨识，以及各种安全管理措施、各种安全规章制度。结合石太、京石、石武等周边项目参观土木施工现场，初步使学生了解土木施工安全技术、文化、管理制度、职业卫生等土木安全的有关知识，了解土木施工工地存在的主要危险有害因素、防护措施等。

土木安全工程专业生产实习是在修完专业技术基础课与大部分主干专业课的基础上进行的，是安全技术理论与实际相结合，巩固、加深所学知识，提高生产安全技术应用技能和管理能力的重要环节，实习过程中学生吃住在施工现场，跟班生产实践。为了挖掘学生用脑思维、用眼观察、动手操作的潜力，我们提出目标-调研-发现-讨论-论证“1+4”实践教学模式。

由于施工现场安全是复杂的系统，人员、机械、设备、作业场所等均处于不断流动变化中，交叉作业多，临时工程多，安全隐患多，包括生产和施工技术安全、加工机具安全、供配电及临时用电安全，施工现场布置和材料加工堆放安全、企业安全生产管理组织结构和管理制度、企业安全文化宣传和职工安全教育培训、环境与职业安全健康管理体系及工伤保险等，为了提高实习针对性和深入程度，参加实习的学生自愿报名，按照特点和兴趣划分实习小组，划定生产实习中主要考察、学习、研究的主要方向，帮助施工单位发现问题、分析原因，提出切实可行的安全生产解决方案建议。

“1+4”实践教学模式的“1”即是指实习指导教师在生产实习开始提出实习目标，“4”即结合选定方向深入项目部和施工现场展开调研，针对发现的安全隐患和问题进行小组讨论。实习结束前，在教师指导下进行小组答辩，实习学生对问题和解决方案的可行性展开论证。这种实习模式在实际应用中取得了学生和单位的一致认可，能够以具体的实战演练代替抽象的理论说教，学生普遍感到安全专业知识实用性强，改变了以往那种对安全专业内容空洞乏味、泛泛空谈的偏见和错误看法，同时也受到了施工企业的普遍欢迎，收到了良好的实践效果和社会效益。

毕业实习在毕业设计（论文）的阶段，收集、调研与毕业设计有关的现场数据资料，为毕业设计顺利进行做好基础性准备工作。主要是结合具体指导教师的毕业设计（论文）方向安排，多数结合教师科研项目。如隧道施工安全监测、施工安全评价，土石方工程爆破振动控制测试与监控等进行安排。

4.毕业设计以实践为核心

毕业设计是高等教育培养计划方案中最后一个重要的实践教学环节。在实践教学体系中，我们将毕业设计的选题贴近土木施工安全生产工作实际，学生通过自己的分析、思辨、实践，在走向工作岗位之前进行一次安全工程专业知识的综合应用与业务能力的全面凝练提升。

毕业设计题目设置要求每位指导教师尽可能结合科研课题、合作项目以及技术服务项目进行题目申报，教学虚拟题目必须由具有原型依托的企事业单位安排毕业实习，由系主任和学院对题目进行审批和把关，侧重以实践为核心。毕业设计环节已经连续完成4届，每年更新毕业设计题目，基本方向涵盖了土石方工程爆破安全设计、高速铁路路基施工危险源辨识与监测、预应力混凝土连续梁桥施工安全设计与风险管理、隧道施工安全监控、深基坑工程施工风险分析、施工现场安全管理、职业安全卫生体系、人工神经网络与模糊综合安全评价、特殊地质隧道施工安全技术、地铁盾构隧道施工安全与质量控制、病害隧道安全状态评估与整治、高层建筑消防安全设计、施工现场应急响应与救援等方面。

在每届毕业生开始毕业设计的前一学期，通过讲座方式，组织每一位指导教师向学生介绍所指导的毕业设计题目、选题要求和特色，让学生做好正式选题前的准备工作。所有题目网上申报，网上选题系统可以实现学生和指导教师的双向选择，有利于充分发挥每个学生的个性特征和兴趣爱好，同时也鼓励土木工程专业学生跨专业选报，以实现学生知识结构体系的优势互补。

毕业设计过程中，学生在指导教师安排下，协调实习企业单位展开毕业设计工作。如将隧道施工安全分析小组的学生派驻天衡山隧道工程现场，对在建隧道进行施工过程跟踪和安全监测，现场调研施工危险源并提出解决措施和对策。机电设备安全管理分析小组的学生走进英科特（宁波）机电设备有限公司进行驻厂考察，对企业生产工艺、危险化学品和安全管理进行现状评价等。

以实践为核心，校企联合的新型指导模式是土木安全工程实践教学的大胆改革与创新。新举措推行的过程中，我们意识到培养土木安全工程领域高级应用型人才，必须强调与工程一线和生产一线的实际相结合，促使指导教师真正在指导学生毕业设计上下工夫，炼内功。无形中给每位指导教师施加了压力，增强了责任，提升了毕业设计质量，锻炼了学生扎实的实践技能。

三、实践教学软环境

实践教学的软环境，包括实践教学理念、教学方法和手段、实践教学管理制度改革、教材建设、课程建设、教学与科研等，是保障实践教学模式顺利推进实施的基本切入点。

安全工程系将实验课程教学作为人才培养过程中十分重要的实践教学环节，以“工程教育回归工程”的教育理念，构建了突出安全工程技术技能培养的完善实践教学体系。高度重视实验教学的地位，将狠抓实践教学、提高人才培养质量列入专业发展规划。

在实践教学中加大投入，通过引进现代化的实验手段和实验技术，实现实验手段的现代化。建立网络教学平台，实现实验教学的网络化。全面开放实验室，建立以学生为中心的开放式实验教学模式和以自主式、合作式、研究式为主的学习模式。对开设的实验课程进行整合，对整合后的实验教学修订教学计划，制定新的教学大纲，理论教学与实验教学统筹协调，建立与理论教学有机结合，以能力培养为核心，规划合理、适用性强，效果良好的实验教学新体系。改革实验考试考核的方法，充分发挥实验考试考核对教学质量的双向调控作用，提高学生自主实验的能力。

加快土木安全工程系列教材建设，从安全工程专业特色出发，开发适合我校特色的专业课程教材或讲义，制定了五年发展规划，编写了《土木施工安全技术》、《爆炸安全技术》、《隧道施工安全技术与评价》、《安全检测控制原理及应用》、《工程结构安全检测实验指导》等教材，满足了理论和实验教学的需要，下一步重点抓好修订和出版工作。

在课程建设中，借助申报《土木安全工程》省精品课的契机，以评促建，巩固加强实践特色模式在课堂教学的导向作用，同时抓好“两个结合”，即实践教学与工程实际应用紧密结合，实验教学与学生创新创业活动紧密结合：部分实验教学项目选题来源于科研工程实践活动，指导教师也利用实验教学平台，提升教学科研能力。学生通过实践活动从事创业研究、其中1人研究成果已获得专利，实践效果显著，成绩突出。

四、实践教学设施和基地建设

自专业筹建之初，针对如何强化学生的能力培养，如何构建一个完整、科学、合理的实践教学体系就成为重点考虑的问题。通过多方面调研，确立了“建设层次系统化、工程化、开放化实践教学体系”的指导思想。我校安全工程专业的建设目标是培养满足社会需求，能解决土木工程现场实际安全技术问题的人才。因此，实验室建设也围绕如何通过实验教学，使学生进一步加深对理论知识的理解，了解实际工程中可能存在的具体问题，并学会如何将所学的理论灵活应用于工程实践，逐渐培养自己解决实际问题的能力等。

近几年，我校为了夯实实践特色教学的基础，重点进行了实验室、校内、校外实习基地的建设。在隧道与岩土工程研究所、桥隧施工地质技术研究所、岩土与环境工程研究所、岩土与结构实验中心（省重点实验室）基础上，于2001年～2005年专门筹建爆破实验室、安全工程实验室，实验面积达到200平方米，设备经费为250万元，直接服务安全工程系本科实践教学。此外，学校还建立了仿真实验室，满足了开展安全事故模拟与仿真等课程实践教学的需要。目前，分院正继续努力发展和完善安全实验室的设备投入，加强实验室管理力度，力争使60%以上的专业课程开出相关实验，开出率达到90%以上。

为了拓宽学生接触学科前沿，开阔视野，参与工程技术实践，指导学生充分利用我校拥有的道路与铁道工程安全保障实验室、交通环境与安全工程研究所、大型结构健康诊断与控制研究所、振动与噪声控制实验室等的资源优势，为安全工程专业本科和研究生实践教学服务，形成了递阶层次系统化的实验教学平台。

在实习基地建设上，我们就学校周边条件建立认识实习点，包括石家庄市内高架桥、地道桥等市政建设工地、元氏煤矿、邢台煤矿、井陉矿区、市桥东污水处理厂、河北卫星化工厂、朔黄铁路、京广铁路、石家庄编组站、上安电厂等，生产实习和毕业实习紧跟国家大型基础设施建设，在北京地铁、天津地铁、京石客专、石武客专、石太客专等项目工地与北京城市轨道交通有限公司、中铁隧道局、中铁十二局、中铁十四局、中铁二十局等多家单位建立了实习场所，与房山桥梁厂、河北金安、河北英博等企业公司建立了良好的长期合作关系。保证了我校安全工程专业学生具有充足、优质的校外生产实习与毕业实习场所，为土木安全工程实践特色教学奠定了坚实的基础。