рабочая программа «освоение подземного пространства

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
СОГЛАСОВАНО
_________________________
Руководитель ООП
по направлению подготовки 08.05.01
проф. Протосеня А.Г.
«___»__________2015 г.
УТВЕРЖДАЮ
______________________
Зав. кафедрой СГП и ПС
проф. Протосеня А.Г.
«___» __________2015 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
ФАКУЛЬТАТИВНОЙ
УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ОСВОЕНИЕ ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА»
08.05.01 «Строительство уникальных зданий и сооружений»
Направление подготовки
(специальность):
«Строительство подземных сооружений»
Специализация:
специалист
Квалификация выпускника:
инженер-строитель
Специально звание:
очная
Форма обучения:
проф. Протосеня А.Г.
Составитель:
Санкт-Петербург
2015
1. Цели и задачи дисциплины
Цель дисциплины – овладение студентами знаниями в области освоения подземного пространства и приобретение умений самостоятельного творческого решения
задач по составлению технической документации, привитие навыков творческого подхода в оценке и применения практики строительства подземных сооружений.
Задачи дисциплины: дать базовые знания по освоению подземного пространства, методам и способам подземного строительства; научить студента принимать технически совершенные и экономически эффективные решения при проектировании и
строительстве подземных сооружений.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «Освоение подземного пространства» (ФТД1) относится к факультативной части цикла С3 подготовки специалистов по направлению «Строительство
уникальных зданий и сооружений» и изучается в 11 семестре.
Для изучения дисциплины требуется освоение дисциплин «Основы технологии
возведения зданий и специальных сооружений» (С3.Б.11), «Подземные сооружения и
конструкции» (С3.Б.19), «Аэрология подземных сооружений» (С3.ДВ2.1) и «Технология подземного строительства» (С3.Б.20).
Данная дисциплина «Освоение подземного пространства» является предшествующей для получения знаний и умений по следующим дисциплинам: «Эксплуатация и
реконструкция сооружений», «Организация планирование и управление в строительстве», «Управление проектами».
3. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
общекультурных:
– свободное владением литературной и деловой письменной и устной речью на русском языке, навыками публичной и научной речи, умением создавать и редактировать
тексты профессионального назначения, владением одним из иностранных языков как
средством делового общения (ОК-5);
– владение культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, критическому осмыслению, систематизации, прогнозированию, постановке целей и выбору путей их достижения, умением анализировать логику рассуждений и высказываний
(ОК-7);
– способность самостоятельно применять методы и средства познания, обучения и
самоконтроля для приобретения новых знаний и умений, в том числе в новых областях,
непосредственно не связанных со сферой деятельности, развития социальных и профессиональных компетенций (ОК-8);
– умение использовать нормативные правовые документы в своей деятельности
(ОК-11);
– знание истории развития выбранной специальности и специализации, тенденций
ее развития и готовностью пропагандировать ее социальную и общественную значимость (ОК-12).
2
профессиональных:
– владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером как средством управления
информацией (ПК-3);
– способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ПК-4);
- способность выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь их для решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-6);
в области изыскательской, проектно-конструкторской и проектнорасчетной деятельности:
– знание нормативной базы в области инженерных изысканий, принципов проектирования зданий, сооружений, инженерных систем и оборудования, планировки и застройки населенных мест (ПК- 9);
– владение методами проведения инженерных изысканий, технологией проектирования деталей и конструкций в соответствии с техническим заданием с использованием
лицензионных прикладных расчетных и графических программных пакетов (ПК-10);
– способность проводить предварительное технико-экономическое обоснование
проектных расчетов, разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию,
оформлять законченные проектно-конструкторские работы, контролировать соответствие разрабатываемых проектов техническому заданию (ПК-11);
в
области
производственно-технологической
и
производственноуправленческой деятельности:
– владение технологией, методами доводки и освоения технологических процессов
строительного производства (ПК-12);
– способность разрабатывать оперативные планы работы первичных производственных подразделений, вести анализ затрат и результатов деятельности производственных подразделений, составлять техническую документацию и установленную отчетность по утвержденным формам (ПК-16);
в области экспериментально-исследовательской деятельности:
– знание научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по
профилю деятельности (ПК-17);
– владение методами математического моделирования на базе лицензионных пакетов автоматизации проектирования и исследований, методами постановки и проведения экспериментов по заданным методикам (ПК-18);
- способность составлять отчеты по выполненным работам, участвовать во внедрении результатов исследований и практических разработок (ПК-19);
Специализация № 2 «Строительство подземных сооружений»:
– способность разрабатывать эскизные проекты зданий и подземных сооружений,
руководить разработкой технического и рабочего проектов этих сооружений с использованием средств автоматизированного проектирования (ПСК-2.1);
– способность организовать работу коллектива исполнителей, планировать выполнение работ по проектированию и строительству подземных сооружений, зданий и их
подземных конструкций, принимать самостоятельные технические решения
(ПСК 2.2);
3
– способность проведения геотехнических изысканий и научных исследований для
проектирования зданий и подземных сооружений, составления их планов
(ПСК 2.3);
– способность организовать процесс возведения подземных сооружений и конструкций с применением новых технологий и современного оборудования, принимать самостоятельные технические решения (ПСК - 2.4);
– способность осуществлять авторский надзор при строительстве подземных сооружений и конструкций, а также организовать работы по его осуществлению
(ПСК - 2.5);
– способность вести технико-экономическое обоснование строительства подземных
сооружений и конструкций (ПСК - 2.6).
В результате изучения дисциплины студент обязан:
Знать:
- механические процессы в массивах горных пород при ведении горностроительных работ; закономерности формирования нагрузок на подземные конструкции; конструктивные особенности подземных сооружений и методы их расчета.
Уметь:
- проектировать форму, размеры поперечного сечения выработок и технологию их
строительства;
- осуществлять контроль и обеспечивать правильность выполнения производственных заданий;
- принимать технические решения по обеспечению безопасности.
Владеть:
- строительной терминологией;
- методами, способами и технологиями горнопроходческих работ и работ по реконструкции и восстановлению подземных объектов;
- основными правовыми и нормативными документами;
- метрологическими правилами, нормами, нормативно- техническими документами
по строительству подземных сооружений.
4. Объём дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость учебной дисциплины составляет 2 зачетные единицы.
Вид учебной работы
19
19
53
Семестры
11
19
19
53
53
53
зачет
зачет
72
2
72
2
Всего часов
Аудиторные занятия, в том числе
Лекции
Практические занятия (ПЗ)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа, в том числе
Расчетно-графические работы
Другие виды самостоятельной работы
Изучение литературы по технологии строительства
подземных сооружений, подготовка к зачету
Вид промежуточной аттестации
(зачет, экзамен)
Общая трудоемкость
(час)
(зач. ед.)
4
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
п/п
1
1.
Наименование раздела
дисциплины
2
Классификация и мировой
опыт использования
подземного пространства
Содержание раздела
3
Тема 1. История строительства подземных сооружений.
Классификация подземных сооружений. Типы классификаций.
Тема 2. Мировой опыт комплексного использования
подземного пространства. Подземные сооружения
транспортного, хозяйственного, социального и специального назначения.
2.
Строительная геотехнология,
как научная основа решения
проблемы освоения
подземного пространства
Тема 1. О взаимосвязях науки, научно-технической
деятельности и производства. Терминологические вопросы "Строительной геотехнологии", основные понятия и определения.
Тема 2. Структура строительной геотехнологии, как
научной основы решения проблемы освоения подземного пространства. Методологические вопросы
"Строительной геотехнологии" при освоении подземного пространства. Становление и развитие "Строительной геотехнологии в России.
3.
4.
5.
Основные принципы
развития систем подземных
сооружений и их взаимосвязи в многофункциональных
комплексах различного н
азначения
Тема 1. Основные предпосылки и ограничения комплексного освоения подземного пространства городов.
Градостроительные основы подземного строительства
в крупных городах. Схемы комплексного использования подземного пространства.
Особенности инженерногеологических и
геоэкологических изысканий
для подземных сооружений
Тема 1. Инженерно-геологические изыскания.
Подземные сооружения,
возводимые открытым
способом.
Тема 1. Применение и выбор эффективных методов и
технологий строительства. Общие положения.
Современные методы ограждения глубоких котлованов. Методы строительства способами «сверху-вниз» и
«вверх-вниз». Применение струйной цементации (технологии «jet-grouting») в подземном строительстве
Тема 2. Многофункциональные подземные объекты и
их комплексы, их состав и структура. Подземные сооружения улично-дорожной и транспортной сети.
Автомобильные стоянки и гаражи.
Требования СНИП и СП.
Тема 2. Геоэкологические изыскания, состав, способы
и методики эколого-гидрологических исследований.
Тема 2. Основные принципы проектирования подземных сооружений, возводимых открытым способом.
Способы ограждения котлованов, требования СНИП.
6.
Городские подземные
сооружения мелкого
заложения, возводимые
закрытым способом
Тема 1. Горные способы работ. Ново-Австрийский метод строительства. Технологические схемы строительства.
Тема 2. Проходка тоннелей под защитой опережающей
крепи. Способ продавливания пешеходных и коммуникационных тоннелей небольшого диаметра.
5
Тема 3. Щитовые способы работ. Бестраншейные способы прокладки коммуникаций. Основные принципы
проектирования городских подземных сооружений,
возводимых закрытым способом.
7.
Защита от подземных вод
Тема 1. Дренажные системы, требования СНИП.
Тема 2. Гидроизоляция подземных сооружений.
Противофильтрационные завесы и экраны. Основные
принципы проектирования защиты подземных сооружений от подземных вод.
8.
9.
Основные принципы защиты
существующей застройки
при устройстве подземных
сооружений
Мониторинг при строительстве и эксплуатации подземных сооружений
Тема 1. Основные принципы защиты существующей
застройки при устройстве подземных сооружений.
Способы крепления ограждения котлованов.
Тема 1. Задачи мониторинга. Требования к мониторингу. Инженерно-геологический мониторинг.
Экологический мониторинг подземных вод.
5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№
п/п
1.
2.
3.
Наименование обеспечиваемых
(последующих) дисциплин
«Эксплуатация и реконструкция сооружений»
«Организация планирование и управление в
строительстве»
«Управление проектами»
№ № разделов дисциплины,
необходимых для изучения
обеспечиваемых
(последующих)дисциплин
1 2 3 4 5 6 7
8
+ + + + + + +
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
3.
4.
6
Курс.
проект
Пракич.
занятия
1
4
5
1
6
7
2
8
10
1
8
9
РГР
Всего
час
2.
Классификация и мировой опыт
использования подземного пространства
Строительная геотехнология, как научная основа решения проблемы освоения
подземного пространства
Основные принципы развития систем
подземных сооружений и их взаимосвязи в многофункциональных комплексах
различного назначения
Особенности инженерно-геологических
и геоэкологических изысканий для
подземных сооружений
СРС
1.
Наименование раздела дисциплины
Лаб. работы
№
п/п
Лекции
5.3. Разделы дисциплины и виды занятий
5.
6.
7.
8.
9.
Подземные сооружения, возводимые
открытым способом.
Городские подземные сооружения
мелкого заложения, возводимые
закрытым способом
Защита от подземных вод
Основные принципы защиты
существующей застройки при
устройстве подземных сооружений
Мониторинг при строительстве
и эксплуатации подземных сооружений
Итого
2
6
8
6
1
5
6
11
7
3
6
9
2
19
4
53
6
72
6. Лабораторный практикум.
Лабораторный практикум не предусмотрен учебным планом.
7. Практические занятия
Практические занятия не предусмотрены учебным планом.
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ).
Курсовой проект (работа) не предусмотрен учебным планом.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература:
1.
Зерцалов М.Г. Использование подземного пространства: Учебник /
М.Г. Зерцалов, Д.С. Конюхов, В.Е. Меркин. М.: Издательство АСВ, 2015. -416 с.
2. Картозия Б.А. Введение в горную науку «Строительная геотехнология» и проблему «Освоение подземного пространства» (Монография) - М.: МГГУ, 2008. - 171 с.
3. Картозия Б.А., Корчак А.В., Мельникова С.А. Строительная геотехнология. –
М., Изд-во МГГУ, 2003.
4. Левченко А.Н., Лернер В.Г., Петренко Е.В., Петренко И.Е. Организация освоения подземного пространства. – М., ТИМР, 2002.
б) дополнительная литература:
1. Руководство по проектированию и строительству тоннелей щитовым метом /
пер. с англ. В.Е. Меркина,, В.П. Самойлова. - М.: «Метро и тоннели», 2009. -448 с.
2. Механика подземных сооружений. Пространственные модели и мониторинг /
А.Г. Протосеня, Ю.Н. Огородников, П.А. Деменков и др. - СПб: СПГГУ-МАНЭБ, 2011.
- 355 с.
3. Лернер В.Г., Петренко Е.В. Систематизация и совершенствование технологии
строительства подземных объектов. – М., ТИМР, 1999.
4. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности в угольных шахтах». Серия 05. Выпуск 40. – М.: Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр исследований проблем промышленной
безопасности», 2014. – 200 с.
5. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных
месторождений полезных ископаемых подземным способом (ПБ 03-553-03). М., 2003.
6. Сыркин П.С. Шахтное и подземное строительство. Технология строительства
горизонтальных и наклонных выработок: Учеб. пособие / П.С. Сыркин,
И.А. Мартыненко, М.С. Данилкин. – Шахтинский ин-т ЮРГТУ. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2002. – 430 с.
7
в) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы:
http://www.miningexpo.ru – информационно-аналитический горнопромышленный
портал России
http://info.donntu.edu/ua - информационный портал Донецкого национального технического университета
http://window. edu.ru – единое окно доступа к образовательным ресурсам
Norma CS – информационно-поисковая система по нормативным документам
СтройКонсультант – информационно-справочная система
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Специализированная аудитория, оснащённая средствами мультимедиа, компьютерный класс, программное обеспечение дисциплины. Нормативная литература, презентация дисциплины, техническая документация по реальным проектам, методические
руководства по самостоятельной работе студентов.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
В соответствии с требованиями ФГОС ВПО реализация компетентностного подхода предусматривает широкое использование в учебном процессе активных и интерактивных форм проведения занятий в сочетании с внеаудиторной работой с целью
формирования и развития профессиональных навыков обучающихся.
Чтение лекций сопровождается демонстрацией с помощью мультимедийных средств
рисунков, фотографий, схем, чертежей, часть из которых выполнена в динамической
постановке, а также соответствующими фрагментами видео.
Для повышения уровня усвоения лекционного материала и приобретения практических навыков принятия технологических решений предусматривается активная
форма проведения занятий в виде индивидуальных расчетно-графических заданий по
основным аспектам учебной дисциплины с их последующей защитой.
В часы самостоятельной работы студенты имеют возможность работать с конспектом лекций и учебными пособиями, выполнять индивидуальные расчетнографические задания в компьютерном классе.
Разработчик:
проф. кафедры строительства горных предприятий
и подземных сооружений, профессор
8
А.Г. Протосеня