自考14283隧道工程考试大纲(2025年版)
湖南 省高 等教 育自 学考 试课 程考 试大 纲隧道工程 (课程代码:14283) 湖南省教育考试院组编 2025 年 6 月高等教育自学考试课程考试大纲课程名称:隧道工程课程代码:14283
第一部分
课程性质与目标
一、课程性质与特点
隧道工程是高等教育自学考试土木工程专业的必考课程。该课程系统介绍公路隧道工程的勘察、设计和构造原理、计算理论方法及施工技术。通过学习,掌握确定隧道位置及洞口位置的原则及隧道平、纵、横断面的设计要求;掌握隧道的主体建筑构造;熟悉隧道附属建筑;掌握围岩分级以及围岩压力;熟悉隧道支护结构设计与计算的方法、原理以及应用;掌握常见的隧道施工方法;掌握新奥法的基本概念以及隧道施工过程中围岩与支护结构的相互作用;熟悉隧道矿山法施工的基本作业。对隧道工程各方面知识全面而系统地熟悉,从而具备从事隧道工程施工管理的知识和能力,具备一定的分析问题与解决复杂工程问题的能力。
二、课程目标与基本
要求通过本课程的学习,考生了解隧道的分类及主体和附属结构的组成,掌握隧道勘察、设计和施工的基本原则,并能理论联系实际,解决在隧道工程施工实践中的问题,具备从事隧道施工建设的能力。基本要求:
1.掌握隧道工程和围岩基本概念、发展动态、构造组成、构造特点、受力、施工和养护等专业知识;
2.具备问题分析能力,根据环境要求和施工能力,能够进行隧道工程的位置选择、支护结构类型选择、洞门选择、尺寸拟定等工作;
3.支护结构和洞门或施工方案的分析、优化及设计,并在设计过程中因地制宜,考虑耐久,体现创新。
三、与本专业其他课程的关系
本课程的先修课程为工程地质及土力学、结构力学(本)、地下结构设计。结构力学(本)、地下结构设计为隧道设计计算提供原理和方法,工程地质及土力学为隧道围岩分级确定、荷载计算提供方法,并为隧道施工方法的确定提供依据。
第二部分
考核内容与考核目标
第一章 绪论
通过本章的学习,了解隧道在交通事业中的地位和国内外隧道发展概况,掌握隧道的分类及其作用。
(一)隧道概述及发展概况(一般)识记:1.隧道在交通事业中的地位
2.国内外隧道发展概况(二)隧道的分类及其作用(重点)识记:隧道的不同分类方法理解:隧道按用途的分类方法
第二章 隧道的勘察
通过本章学习,掌握如何查明隧道所处位置的工程地质条件和水文地质条件, 以及隧道施工和运营对环境保护的影响。本章难点是地质勘察和水文勘察,让考生明确隧道设计和施工方案的正确性直接取决于地质勘探工作的完整性与可靠程度, 应熟悉初步勘察和详细勘察的内容和勘察手段;要预测地下水的涌水量,须详细调查隧道中心线上地质情况,充分利用钻探成果,才能尽量准确确定地下水情况。
(一)隧道勘察的几个阶段(一般)识记:隧道勘察的三个阶段理解:三个勘察阶段的工作重点及区别
(二)隧道勘察的主要方法(重点)识记:隧道勘察的主要方法理解:隧道各勘察方法的具体内容
(三)隧道勘察的主要手段(重点)识记:隧道常用的勘察手段:挖探、简易钻探、钻探和地球物理勘探应用:隧道常用勘察手段的具体实施方法和原理
(四)地质勘察(次重点)识记:地质初勘和详勘的主要内容理解:地质初勘和详勘的区别
(五)水文勘察(次重点)识记:水文勘察的主要内容理解:水文勘察的手段
(六)建筑环境评价(重点)识记:环境评价应完成的主要工作应用:1.环境影响预测方法
2.环境保护措施
第三章 隧道总体设计
通过本章学习,了解隧道总体设计的内容和原则,掌握隧道选址、隧道的平纵横几何设计,熟悉隧道衬砌断面设计、内轮廓线求法,掌握隧道勘测设计文件的内容和组成。本章难点内容是隧道衬砌内轮廓线及几何尺寸拟定,一般是根据工程类比和设计经验假定断面尺寸,然后经分析、验算,修正假定尺寸,最终确定合理的断面形式和尺寸。
(一)隧道选址(重点)识记:1.隧道位置选择影响因素
2.洞口位置选择的原则和要求理解:不同地形和地质条件下隧道选址及洞口位置确定应用:不同地形和地质条件下隧道选址,如越岭隧道、傍山隧道、不良地质地段隧道的选择(二)隧道的几何设计(重点)识记:隧道几何设计相关规定(平面设计、纵断面设计、横断面设计及接线设计)
理解:隧道横断面设计应用:隧道横断面设计方案比选(三)衬砌内轮廓线及几何尺寸拟定(次重点)识记:隧道衬砌断面理解:1.隧道衬砌内轮廓线求法
2.衬砌断面几何尺寸拟定(四)道路隧道勘测设计文件内容和组成(一般)识记:1.隧道勘测说明书内容
2.较长隧道施工图设计内容
第四章 隧道结构构造
通过本章学习,了解隧道结构构造组成,掌握主体构造物和附属构造物的不同作用及分类,熟悉工作坑道(横洞、斜井、竖井和平行导坑)的选择。本章难点是隧道衬砌支护结构的类型的选择,考生要明确不同类型支护结构特点及适用条件, 才能合理确定衬砌支护结构的类型。
(一)洞身衬砌(重点)识记:衬砌及支护结构的类型理解:1.整体式衬砌
2.复合式衬砌
3.喷锚衬砌
应用:不同类型支护结构的适用性(二)洞门及明洞结构(重点)识记:1.洞门的作用及形式
2.明洞的概念及作用理解:1.山岭隧道的洞门形式
2.隧道洞门构造
3.门洞结构形式
4.明洞填土
应用:1.洞门形式的选择
2.明洞形式的选择
(三)工作坑道(次重点)识记:工作坑道分类(横洞、斜井、竖井和平行导坑)
理解:工作坑道的选择(四)内装、顶棚及路面(一般)
理解:1.内装作用及材料
2.顶棚作用及材料
3.路面材料
4.材料选择考虑的因素(五)隧道的防水及排水(重点)识记:隧道防排水的基本原则理解:1.截水措施
2.堵水措施
应用:防排水的处治措施
第五章 隧道围岩分级与围岩压力
通过本章学习,了解初始地应力和应力重分布,掌握围岩分级的影响因素及围岩压力计算方法,能够进行围岩分级及围岩压力的计算。本章难点是围岩压力的确定,要求考生在掌握围岩分级方法后,通过熟悉围岩的初始地应力场、隧道开挖后的应力场,从而掌握掌握围岩压力的确定方法。
(一)围岩分级(重点)识记:1.影响围岩分级的因素指标
2.隧道围岩分级方法理解:我国公路隧道围岩分级方法(二)围岩压力的确定(重点)识记:1.初始地应力
2.围岩压力确定方法理解:1.应力重平衡
2.围岩压力计算
应用:1.初始地应力的计算
2.围岩压力计算
(三)围岩稳定性因素(一般)识记:影响围岩稳定性的因素
第六章 隧道结构计算
通过本章学习,了解隧道结构计算的两种模型,掌握隧道结构计算常用的荷载类型及其组合。本章难点是隧道各类型衬砌结构的计算,要求考生在熟悉隧道结构体系的计算模型基础上,分析隧道衬砌上的荷载类型及其组合,并具有一定的结构基础知识,才能掌握隧道各类型衬砌结构的计算的原理及步骤。
(一)隧道结构体系的计算模型(重点)识记:隧道结构体系常用的设计模型理解:传统结构力学模型与岩体力学模型的区别
(二)隧道衬砌的荷载类型(重点)识记:隧道衬砌结构的主要荷载理解:主动荷载与被动荷载
(三)隧道各类型衬砌的结构计算(次重点)识记:隧道各类型衬砌结构计算的原理及步骤
第七章 锚喷支护结构的设计与施工
通过本章学习,了解隧道锚喷支护结构的受力及计算,掌握锚喷支护作用原理和施工原则。本章难点是锚喷支护结构的受力与计算,要求考生在熟悉锚杆支护结构中锚杆的联结作用、锚杆的组合作用、锚杆支护的整体加固作用,熟悉喷混凝土支护结构原理,进而确定锚喷联合支护与围岩共同作用原理的力学概念,掌握锚喷支护结构的受力与计算。
理解:锚喷支护与传统现浇混凝土衬砌支护比较(二)锚喷支护结构的受力与计算(重点)识记:锚喷支护设计施工步骤理解:1.锚喷支护结构与传统支护结构的差异
2.锚杆支护结构
3.喷混凝土支护结构
4.锚喷联合支护概念应用:1.支护与围岩共同作用
2.锚喷支护结构计算与支护监控(三)锚喷支护施工原则(次重点)
理解:锚喷支护施工原则
第八章 隧道通风
通过本章学习,了解隧道不同的通风方式,掌握空气有害物质浓度确定方法, 进而进行需风量计算,并能对通风方案进行比选。本章难点是通风方式的选择,要求考生熟悉和掌握各种通风方式的特点,了解隧道所处环境及各种条件的特殊性, 提出多种可行方案,进行技术分析和经济比较,选择经济合理的通风方式。识记:隧道通风的目的理解:隧道通风设计需考虑因素(二)空气中有害物质的设计浓度(次重点)
理解:1.CO 设计浓度规定
2.烟雾设计浓度规定
3.其他有害物质
应用:CO 浓度和烟雾浓度对隧道行车的影响(三)隧道内需风量计算(次重点)
理解:1.稀释 CO 浓度的需风量计算
2.稀释烟雾浓度的需风量计算应用:隧道需风量确定(四)通风方式及其选择(重点)识记:1.隧道通风方式
2.自然通风和机械通风的判别理解:1.纵向式通风
2.半横向式通风
3.全横向式通风
应用:1.通风方式选择
2.通风机的选择
第九章 隧道照明
通过本章学习,了解隧道照明的基本知识和存在的视觉问题,掌握隧道照明区段的划分及亮度曲线组成,能够进行隧道亮度设计。本章难点是隧道亮度曲线和隧道照明设计,要求考生熟悉隧道各照明区段特性,掌握隧道亮度曲线组成,熟悉照明器特性,点光源、线光源照度计算,进而掌握隧道照明计算。识记:隧道照明目的和隧道存在的视觉问题
(二)隧道照明基础(次重点)识记:光的度量理解:司机的视觉应用:影响视觉的主要因素
(三)道路照明的质量(次重点)识记:道路照明质量的评价指标理解:路面平均亮度及亮度均匀度的计算
(四)隧道亮度曲线(重点)识记:隧道照明区段划分理解:亮度曲线的组成应用:绘制隧道亮度曲线
(五)照明设计(重点)识记:1.光源
2.照明器特性和分类的选择理解:1.照度计算方法及适用范围
2.照明器的布置
应用:1.隧道照明计算
2.隧道照明设计的程序和要求
第十章 隧道钻爆施工方法及其基本作业
通过本章学习,了解隧道工程的特点和新奥法施工基本原则,掌握不良地质条件下隧道施工,钻爆法开挖工作流程及设计,隧道衬砌施工和出渣运输的主要手段。
能够熟练掌握隧道常用的施工方法。本章难点是不良地质条件下隧道施工,要求考生对各种不良地质条件,例如膨胀土围岩、黄土、溶洞、隧道施工坍方、松散地层及流砂、岩爆地段、瓦斯地层等等,熟悉各种不良地质条件的特点、对工程的危害, 从而掌握不良地质条件下的施工处理措施。识记:隧道工程的特点理解:1.隧道施工应遵循的基本精神和原则
2.隧道施工方法及其选择(二)新奥地利隧道施工法及传统矿山法(重点)识记:1.新奥法概念
2.新奥法施工基本原则理解:1.全断面法
2.台阶法
3.分部开挖法
应用:1.新奥法隧道施工方法
2.施工中问题及对策(三)传统矿山法(次重点)识记:传统矿山法施工原理应用:传统矿山法施工方法(四)不良地质条件下隧道施工(重点)识记:1.不良地质概念
2.各不良地质的施工原则理解:不良地质的处治措施应用:1.膨胀土围岩对隧道施工的危害及施工措施
2.黄土对隧道施工的影响及施工措施
3.溶洞对隧道施工的危害及施工措施
4.隧道施工坍方处理措施
5.岩爆地段施工措施
6.瓦斯地层施工措施(五)开挖(次重点)识记:1.开挖工作基本要求
2.炮眼分类及布置
理解:1.光面爆破与预裂爆破
2.爆破设计
3.装药及起爆
应用:钻孔爆破施工方案(六)隧道支撑及衬砌施工(重点)识记:衬砌施工基本要求理解:衬砌施工方法应用:衬砌施工方案选择(七)出渣运输(次重点)识记:1.出渣及运输方式
2.装渣及运输机械
应用:出渣及运输方式选择
第十一章 连拱隧道和小净距隧道
通过本章学习,了解连拱隧道和小净距隧道概念及工程特点,基本结构形式主义及分类,掌握两种隧道的施工方法。
(一)连拱隧道(重点)识记:连拱隧道概念理解:1.基本结构形式与分类
2.连拱隧道施工方法应用:连拱隧道施工方法(二)小净距隧道(重点)识记:小净距隧道概念理解:小净距隧道的设计技术要求应用:小净距隧道施工
第十二章 掘进机及盾构法施工
通过本章学习,了解掘进机及盾构施工方法,了解掘进机和盾构机构造,掌握破岩机理及施工流程。
(一)掘进机施工方法(次重点)识记:掘进机类型及掘进机构造理解:1.掘进机破岩机理
2.衬砌施工
应用:全断面掘进机施工方法(二)盾构法施工(次重点)识记:盾构的分类及构造理解:1.盾构开挖方式
2.盾构推进
3.盾构衬砌施工
应用:盾构施工方法
第三部分
有关说明与实施要求
一、考核的能力层次表述
本大纲在考核目标中,按照“识记”“理解”“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系,后者必须建立在前者的基础上, 其含义是:识记:能知道有关的名词、概念、知识的含义,并能正确认识和表述,是低层次的要求。
理解:在识记的基础上,能全面把握基本概念、基本原理、基本方法,能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系,是较高层次的要求。
应用:在理解的基础上,能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题,是最高层次的要求。
二、教材
指定教材《隧道工程》,覃仁辉、王成,重庆大学出版社,2019 年第 5 版
三、
自学方法指导
1.在开始阅读指定教材某一章之前,先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标,以便在阅读教材时做到心中有数,有的放矢。
2.阅读教材时,要逐段细读,逐句推敲,集中精力,吃透每一个知识点,对基本概念必须深刻理解,对基本理论必须彻底弄清,对基本方法必须牢固掌握。
3.在自学过程中,既要思考问题,也要做好阅读笔记,把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理,这可从中加深对问题的认知、理解和记忆,以利于突出重点,并涵盖整个内容,可以不断提高自学能力。
4.完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识,培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节,在做练习之前,应认真阅读教材,按考核目标所要求的不同层次,掌握教材内容,在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥,注重理论联系实际和具体问题具体分析,解题时应注意培养逻辑性,针对问题围绕相关知识点进行层次(步骤)分明的论述或推导,明确各层次(步骤)间的逻辑关系。
四、对社会助学的要求
1.应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。
2.应掌握各知识点要求达到的能力层次,并深刻理解对各知识点的考核目标。
3.辅导时,应以考试大纲为依据,指定的教材为基础,不要随意增删内容,以免与大纲脱节。
4.辅导时,应对学习方法进行指导,宜提倡“认真阅读教材,刻苦钻研教材,主动争取帮助,依靠自己学通”的方法。
5.辅导时,要注意突出重点,对考生提出的问题,不要有问即答,要积极启发引导。
6.注意对考生能力的培养,特别是自学能力的培养,要引导考生逐步学会独立学习,在自学过程中善于提出问题,分析问题,做出判断,解决问题。
7.要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事,在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。
8.助学学时:本课程共 4 学分,建议总课时 72 学时,其中助学课时分配如下:
章次内容学时
第一章
绪论
第二章
隧道的勘察
第三章
隧道总体设计
第四章
隧道结构构造
第五章
隧道围岩分级与围岩压力
第六章
隧道结构计算
第七章
锚喷支护结构的设计与施工
第八章
隧道通风
第九章
隧道照明
第十章
隧道钻爆施工方法及其基本作业
第十一章
连拱隧道和小净距隧道
第十二章
掘进机及盾构法施工共计
五、关于命题考试的若干规定
1.本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章,适当突出重点。
2.试卷中对不同能力层次的试题比例大致是:“识记”为 30%、“理解”为40%、“应用”为 30%。
3.试题难易程度应合理:容易、中等、难比例为 3:4:3。
4.每份试卷中,各类考核点所占比例约为:重点占 60%,次重点占 30%,一般占 10%。
5.试题类型一般分为:单项选择题、多项选择题、名词解释题、简答题、应用题。
6.考试采用闭卷笔试,考试时间 150 分钟,采用百分制评分,60 分合格。
六、题型示例(样题)
一、单项选择题
(本大题共 20 小题,每小题 1 分,共 20 分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其选出并将“答题卡” 上的相应字母涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。
1.以下所列隧道形式中,属于交通隧道的是A.通风隧道 B.人防隧道 C.水底隧道 D.导流隧道
二、多项选择题
(本大题共 5 小题,每小题 2 分,共 10 分)在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的,请将其选出并将 “答题卡”上的相应字母涂黑。错涂、多涂、少涂或未涂均无分。
21.隧道勘察阶段的划分应与公路设计阶段相适应,一般划分为A.可行性研究勘察 B.设计勘察 C.初步勘察 D.施工勘察 E.详细勘察
三、名词解释题
(本大题共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分)
26.引水隧道
四、简答题
(本大题共 5 小题,每小题 6 分,共 30 分)
31.简述隧道工程周围环境现状调查的主要内容。
五、
应用题(本大题共 2 小题,第 36 小题 15 分,第 37 小题 10 分,共 25 分)
36.三花公路大王山隧道施工中,采用新奥地利隧道施工法。隧道开挖断面采用台阶法。
①施工方案中,将断面分成上半断面和下半断面两部分进行开挖,上下断面相距较远,上台阶超前 50m 以上或大于 5 倍洞跨。
②开挖下半断面时,其炮眼布置方式有两种,一是平行隧道轴线的水平眼, 二是由上台阶向下钻进的竖直眼。前一种方式爆破效果较好,但爆破时石渣飞出较远,容易打坏机械设备;后一种方式的炮眼主要布置在设计断面轮廓线上,能有效控制开挖断面。
问题:
(1)新奥法施工的基本原则是什么?
(2)台阶法又可分为哪几种施工方法?按题目中说法①,采用的是何种台阶方法?
(3)题目中说法②是否正确?若不正确,则指出错误之处并加以改正。
