土木工程专业导论-北京交通大学2016

土木工程专业导论考核

1. 说明你所选修的专业方向，并简述你的职业愿望（300字以内，10%）

我选修的是土木工程（地下课组）。

木工程也是建造各类工程设施的科学技术的统称，它既指工程建设的对象，即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。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。我想通过选择地下工程，使自己学习到相关技能和知识，将来能从事地铁、隧道等工程的设计建设工作。

2. 简述你所选方向的工程建设对社会、经济的作用（500字以内，10%）

在我国，纵观古今，土木工程一直在前进发展。尤其在随着数学对结构力学的完善，建筑业也随之迅猛发展。从改革开放至今，我国的经济快速崛起带动了我国的民用建筑发展。土木工程虽然是一门古老的学科，它涉及数学、物理、化学等基础科学知识，但是其领域随着相关的科学的发展、经济建设和社会进步的需要而不断深化，不断拓展。土木工程关乎人们的衣食住行。尤其是在这个高速发展的时代，建筑是人类必不可少的。建筑维持了人类正常的生产。特别地，随着人口涌向城市，城市的规模逐渐扩大，如何高效完成城市的运输任务成了当务之急。地下工程，特别是地铁的建设能有效减缓城市运输的压力。作为一种公共交通，地铁的建设能有效减少由于人口在城市的大量聚集而带来的环境污染，减少尾气排放，节约资源。由于一般大都市的市区地皮价值高昂，将铁路建于地底，可以节省地面空间，令地面地皮可以作其他用途。铁路建于地底，可以减少地面的噪音。由于地铁的行驶路线不与其他运输系统（如地面道路）重叠、交叉，因此行车受到的交通干扰较少，可节省大量通勤时间。 在全球暖化问题下，地铁是最佳大众交通运输工具。由于地铁行车速度稳定，大量节省通勤时间，使民众乐于搭乘，也取代了许多开车所消耗的能源。 一般的汽车使用汽油或石油作为能源，而地铁使用电能，没有尾气的排放，不会污染环境。

3．概述你所选方向的发展现状和技术难点（3000字以内，30%）

◆我国隧道及地下工程的发展现状：

改革开放以来,我国在交通、水利水电、市政、地下工程开发和利用等基础设施领域取得了令人瞩目的成就 ,尤其是近十年来 ,更取得了突飞猛进的发展 ,其中铁路隧道、公路隧道、水利水电隧洞、市政共同沟以及城市地铁也取得了前所未有的发展，同时在设计和施工技术水平上也有了很大提高。 1. 1交通类隧道

交通隧道主要包括铁路隧道、公路隧道及城市地下铁路工程 ,其中铁路隧道目前在数量、长度、设计及施工技术上在我国处于领先地位 , 截止到2005年12月已建隧道6874座，4158km。1949年以前664座156km,共7538座4314km。长度大于5km的53座。2006年在建的1758座，2164km。即将开工的高速铁路隧道146座，184km。规划建设客货共线

地铁工程目前仅有京、津、沪、穗四市约 80km正在运营 ,而在建工程则很多 ,目前上述四城市仍在继续扩建地铁,其中北京规划了20条线路共700km，上海规划了17条线路共450km，天津规划了4条线路共248km，广州规划了7条线路共206.5km，深圳规划了9条线路共254km。而南京、重庆、青岛、沈阳、深圳、成都、武汉等城市则正在

大规模建设之中。大连、长春、哈尔滨、鞍山、乌鲁木齐、合肥、成都、佛山、桂林、昆明、西安、济南、福州、宁波等城市也已经完成了相应的地铁规划。

我国公路隧道在 80年代前 ,因公路等级较低 ,同时限于设计、施工及短期投资大等多种原因 ,很少设计长大隧道 ,且数量(总长度)上也不多 ,但改革开放以后 ,为了实现截弯、降坡、提速、提高运营安全及实现长期运营收益提高等 ,相继修建了一批长大公路隧道 ,如辽宁的八盘岭双线公路隧道(长 1600m) ,吉林的小盘岭公路隧道(长 600 多米)等 ,但近七、八年来 ,随着我国高速公路建设的大规模展开和设计、施工总体水平的提高 ,公路隧道工程在总量、单体长度上有了突飞猛进的发展 ,隧道单体长度记录不断被刷新。截止到目前我国运营隧道1684座以上，其中10km以上的长大隧道就有很多。例如秦岭终南山特长公路隧道18.02km(双座)，锦屏隧道14.7km(双座)，西山隧道13.68km（在建太原～古交高速）等。 1. 2水利水电隧洞

水利水电工程主要包括水工隧洞和地下厂房两大部分 ,水工隧洞主要包括引水隧道 ,导流隧洞 ,泄洪隧洞等 ,地下厂房指不过水的地下洞室 ,包括电站主副厂房洞室、开关站、闸门竖井等。我国自 70 年代中期以后 ,先后建成了一大批著名的水电工程 ,如二滩水电站、黄河小浪底、葛洲坝等 ,其中已建成的长度超过5ｋｍ的引水发电隧道就有２０座，包括小浪底水利枢纽三条导流隧洞；清江隔河岩水利枢纽导流隧洞；李家峡水电站导流隧洞；公伯峡水电站导流隧洞；水布垭水利枢纽导流隧洞。已建成的由青海大通河引水至甘肃的调水工程总干线全长168.9km，其中隧道33座，总长75.11km；万家寨水利枢纽引黄河水穿过海河流域至太原的引水工程，隧洞总长超过200km；辽宁省东水西调工程输水隧洞长85km。 1. 3地下工程

地下工程包括市政管线工程 ,地下仓储工程 ,地下商场，地下车库，城市地下空间综合开发利用等地下建筑物以及大中型平战结合工程。随着现代化城市高密度化 ,生活水准的高标准化 ,各种供给设施(如电信、电气、煤气、上下水等)的需求量将会急剧增加 ,需要改造和增设的供管线愈来愈多 ,解决这一问题的最好对策乃是进行统一规划与管理的城市地下共同沟(城市地下公用事业综合隧道) ,1994 年上海浦东建成了我国第一条规模较大的张扬路共同沟。城市地下空间开发利用 ,目前较广泛的有高层建筑物地下室 ,平战结合的人防工程 ,如上海人民广场地下商场 ,哈尔滨、长春地下商业街等。利用地下工程恒温恒湿 ,受地面干扰小 ,防灾抗灾能力强等的特点 ,我国修建了许多地下储库 ,如地下粮库、油库、金库等。随着我国经济和科技的发展 ,地下工程的应用领域和应用深度将不断拓展。 ◆工程难点

世界发达国家已有的隧道和地下工程施工技术 ,大部分已在我国开发利用 ,并在工程实践中结合中国的国情得到不断的改进和发展。由于隧道及地下工程类型、规模、地层、施工装备、技术水平等的不同 ,相应产生不同的开挖方法 ,按大类主要可分为明挖法、盖挖法、沉箱(管)法、暗挖法。明挖法以它施工简单 ,安全快速、造价较低 ,仍然是除山岭隧道 ,江湖河底隧道外首选的施工方法 ,其中的盖挖法是市区修建地铁车站的主要方法 ,北京、上海、南京、广州有近 10 座地铁车站采用此法 ,并取得了很多宝贵经验 ,逆作法或半逆作法也已从局部试点转入工程实际应用 ,如深圳地王大厦、上海金茂大厦地下室 ,除主楼外全部采用半逆作法施工 ,使工期大大提高。暗挖法适应范围广、铁路、公路、水利水电隧道、矿山巷道以及城市繁华市区下地铁、地下工程广泛采用此法 ,沉箱(管)法则主要用于跨越江湖河流等水体隧道的施工。我国的隧道及地下工程施工技术自 80 年代以来 ,得到了快速发展 ,代表隧道工程施工新技术发展水平的隧道凿岩机

( TBM)和盾构机被引入我国 ,并在实践中不断改进,以大瑶山双线铁路隧道的施工为代表和开始 ,成功地推广了锚喷支护新奥法大断面开挖施工技术 ,全隧道最高年成洞4245m,月成洞521m，单口月成洞218m，开挖205m，衬砌303m。90 年代再次采用新奥法成功修建了号称“天下第一险洞” (高地应力、高地热、多瓦斯、多断层、多地层塌方)的南昆铁路家竹箐隧道 ,这标志着我国钻爆法隧道施工技术达到和接近了世界先进水平。其中形成的施工前、中、后的超前地质预报模式、围岩变形量测、预报、指导施工模式及围岩加固模式 ,为我国全面推广新奥法隧道设计与施工技术奠定了坚实基础 ,我国目前已建成的最长的单线铁路隧道—西康铁路秦岭终南山隧道施工中采用了全断面隧道掘进机( TBM) ,使我国的交通隧道修建技术又上升到一个新台阶 ,而在上海、广州、北京地铁隧道施工中 ,盾构机得到了大面积使用 ,取得和积累了很多成功经验。乌鞘岭隧道在软岩深埋复杂应力隧道的修建技术上取得突破，克服了高地应力、软岩大变形和富水等复杂应力状况。风火山和昆仑山隧道（海拔4995ｍ）则成功采用双层模筑混凝土多道防水措施、保温隔热措施、低温早强耐久性防水混凝土以及洞内空调等措施克服了高海拔冻土地区的隧道修建难题。

1、工程地下管线较多，且没有明确的位置图，管线支护困难，地下情况复杂，不可遇见性问题很多。 2、工程土方量大，又有管桩，土方开挖出现淤泥、流砂，土方外运，回填都有很大难度。 3、工程临近大海，地下水含量丰富，降排水量大，且基坑东北侧海水渗入，降水困难。 4、工程位于市交通主干道，施工后，交通压力大，因而工程工期非常紧迫。

4．根据你所选方向填写选修课学习计划书（50%）

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