隧道工程施工

一、授课内容

沉管法是在水底修筑隧道的一种施工方法。沉管隧道是将若干个预制段分别浮运到海面(河面)现场，并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内，以此修建的水下隧道。

本节主要介绍沉管隧道的特点、组成，施工的工艺流程；沉管隧道施工关键工序及技术措施。

二、实施过程

（一）思政元素类型

规矩意识、守时观念、诚信品质和文明素养；团队合作精神；爱岗敬业、勇于创新；爱国情怀；责任意识、工匠精神；职业道德；绿色施工、环保意识

（二）课堂教学方法

1.教学手段：采用线上线下混合，PPT、视频、图片等多媒体形式，开展课程设计。

2.课程思政融入点

（1）规范学生课堂行为；制定考核标准引导学生养成良好的学习习惯，如不迟到、不早退、独立完成作业、保持教室卫生等，培养学生的规矩意识、守时观念、诚信品质和文明素养；

（2）改进课堂组织形式；通过布置任务、分组讨论、汇报成果等环节挖掘思政元素，增强学生的集体荣誉感和团队合作精神，通过教师点评和学生互评的方式提高学生相互学习的意识，利用榜样效应，让认可度高的学生来带动其他同学一起学习；

（3）介绍专业领域杰出人物；讲解专家大师的事迹，分享他们坚持不懈、勇于奋斗、乐于奉献的精神，为学生树立榜样，激励他们爱岗敬业，努力发扬改革创新的时代精神；

（4）讲述我国在隧道施工中的重大突破和先进案例；通过案例学习和分析，增强学生民族自豪感和爱国情怀，激发他们通过实践和创新，发明新技术、新材料、新工艺的热情；

（5）分析真实工程；强调责任意识、工匠精神、职业道德、安全施工等思政元素，让学生深刻认识到工程安全的重要性，培养他们在未来工作中严谨细致、精益求精的态度。

三、思政元素内容

本章节按图1所示过程进行教学设计。

图1 教学过程设计

（一）课前准备

带着问题学习，培养自主学习能力。通对班级成员发布本次教学任务单，要求学生课前观看教学微课，帮助学生了解本次教学活动的教学内容与教学目标，以便更好地学习。

（二）课中探究

（1）点名与提问相结合，同时回顾上节知识点。教师课前清点所到班级人数，预先了解是否全勤。通过随机抽点以及有针对性点名（经常迟到旷课的学生）的方式邀请学生起来回答问题。如沉管法前一章节所讲内容为盾构法，则针对盾构法相关知识进行提问，了解前一节课所学内容掌握情况。

（2）由典型工程案例港珠澳大桥沉管隧道着手，引出沉管法。讲解港珠澳大桥修建的意义，可节约港澳两地与内陆之间的时间距离成本，更有利于越来越多的人进行商贸、旅游等活动，加深地区人民友谊，促进经济社会一体化。

图2 案例引入

（3）讲解沉管法特点。在讲授沉管法特点时，对比沉管隧道、暗挖隧道以及桥梁区别，强调在进行跨江跨海工程方式选择时，需因地制宜，综合考量，要有大局观。同时在讲授沉管法特点时，强调要绿色施工，不能影响当地生态环境。

图3 沉管法特点

（4）讲解港珠澳大桥施工的难度以及最终创造的工程奇迹。港珠澳大桥沉管隧道段由33节沉管拼接而成，每节沉管长约180米，告诉学生一节相当于现在所在的教学楼4个大楼这么大，将这么大的一个沉管段从陆地上施工好再通过浮运的方法拉到指定的位置进行拼装，还需保证接头的防水，控制沉管下部基层的不均匀沉降，对沉管的浇筑精度、整个工程的施工难度要求非常高，当时本来想找荷兰的一家专业隧道公司做技术支持，但是对方漫天要价，最终没能谈成。在港珠澳大桥之前，全中国的沉管隧道工程加起来不到4公里，并且从来没在外海施工过沉管隧道，但是，中国的工程师们不畏艰难，联合全国各大高校的科研力量一起攻克了一个又一个的难关，港珠澳大桥于2018年10月24日正式通车，这个大桥拥有很多的世界第一，这个过程的讲解，可以将爱国精神、民族自豪感融于知识点。

图4 港珠澳大桥沉管法难度及成就

（5）讲解沉管段施工过程中遇到的环保问题。港珠澳大桥曾经由于环保问题被叫停，主要是环保人士担心工程的施工会影响生活在这片海域的濒临灭绝的白海豚，后来经过不懈的努力，工程施工完成之后，白海豚的数量不但没有减少，反而增加了，此处将绿色施工、生态建设的思政元素融入到教学过程中。

（6）逐一讲解沉管法施工的施工要点。比如对于大型沉管管节的浮运以及对接，需要多条大型牵引船共同完成，就需要团队协作，沉管对接精度的控制，就需要施工人员具有工匠精神，所有的环节都要高精度，港珠澳大桥设计使用寿命120年，抗16级台风和八级地震，工程施工质量的好坏，影响到国家人民的生命财产，这里可将职业道德，职业素养融入，所有的这些技术难点，都需要工程人员不畏艰难，勇于开拓创新，此处可将攻坚克难的思政元素融入。

图5沉管法施工要点

（7）系统教学，小组讨论，引导学生主动学习，积极思考。在讲解完沉管法相关知识点的基础上，组织学生进行小组讨论，让学生结合以往所学知识探讨沉管法如何做到防水，可采用哪些防水措施。教师对讨论结果进行总结讲授。

（8）案例分析，锻炼学生实际分析问题能力。教师通过学习通平台发布5个沉管隧道案例，天津海河沉管隧道、广州珠江沉管隧道、宁波甬江沉管隧道、上海外环隧道等。请学生仔细阅读工程案例中的隧道背景资料，请学生判断这两个隧道案例分别采用的是哪种开挖方式、干圬方式、管节预制方式、管节浮运方式、管节沉放方式等，帮助学生对知识点理解记忆。

（三）课后提升

（1）布置课后作业，要求独立完成；

（2）给学生推荐易懂的行业综述性论文，培养学生自主学习能力；

图6 课后学习材料推荐

（3）建议学生在网络上观看央视拍摄的《港珠澳大桥》纪录片。该纪录片以国际视角多维度、宽视野、全景式再现了港珠澳大桥工程建设过程，重点挖掘了港珠澳大桥工程背后的原因和意义；揭示了这座“超级工程”背后，中国建设者们勇于攻克难关、不断挑战极限，用智慧和汗水在世界桥梁建设史上确立“中国标准”的感人故事和典型细节。纪录片中林鸣总设计师为了大桥，苦熬8年，头发全都白了，无数的普通工人，为这座大桥贡献青春挥洒汗水，让学生感受一代工程人的家国情怀。

图7《港珠澳大桥》纪录片