城市地下空间工程防灾减灾课程教学探讨

汪海波 徐颖

[摘 要]防灾减灾是城市地下空间工程的专业基础课程。城市地下空间工程防灾减灾课程教学根本目的在于，使城市地下空间专业的本科学生掌握灾害的成因、致灾机理和防治对策，为今后的地下空间工程设计、施工和管理打下良好的基础，适应工程建设和时代发展的需要。

[关键词]城市地下空间工程 防灾减灾 教学

[中图分类号] G642[文献标识码] A[文章编号] 2095-3437（2015）07-0129-03

城市地下空间工程是现代城市缓解城市扩张用地的限制及人口居住压力的有效手段，地下车库、地铁、地下商业街等地下空间工程建设如火如荼。在地下空间工程带来舒适、便捷的同时，各地地下空间工程建设和使用过程中所发生的灾害和事故也日益增多，如深基坑工程的塌方、地铁施工造成的地面沉降和塌陷、城市内涝等。因此，加强城市地下空间工程防灾减灾课程教学对提高学生对地下空间工程灾害的认识、增强防灾减灾意识具有积极意义，也为职业生涯中工程安全提供良好的基础。

一、课程设置的必要性

（一）满足城市地下空间工程专业本科生培养的需求

城市地下空间工程专业是教育部根据我国城市发展的趋势和当前城市地下工程人才匮乏的实际情况而设立的新专业，主要培养掌握城市地下工程勘察、规划、工程材料、结构分析与设计、施工组织和工程概预算、工程监理等方面的基本技术和知识，具备从事城市地下空间工程的规划、设计、研究、开发利用、施工和管理能力的高级技术人才。城市地下空间工程防灾减灾课程的设置，需遵守“重基础、宽口径、淡化专业”的教育理念，让城市地下空间工程专业的毕业生了解和掌握防灾减灾的基本原理、常见灾害及其类型、防治对策等内容，培养学生在今后职业生涯中对各类灾害的应变与处理能力。

（二）提高城市地下空间工程专业本科生的灾害意识

面对灾害时的无知是人类生存的最大灾害，国民的灾害意识是衡量一个国家文明进步的标志之一。就全球而言，日本是灾害教育开展得最好的国家之一，在阪神地震和“3.11”大地震中伤亡人数少即是很好的佐证。而在我国，公民灾害意识淡薄，如消防设施的损坏和救援通道的占用对火灾的救援带来不便，众多灾害和事故都是由野蛮施工和盲目施工造成的。因此，课程的开设对提高学生的灾害意识具有重要意义。

（三）提高城市地下空间工程的综合防灾减灾水平

与城市地下空间相关的灾害种类众多，有火灾、地震、爆炸、塌方、突水、突泥等。综合防灾减灾水平的提高，要依靠人们对这些灾害的认识，掌握其产生的原因、预防措施和治理技术等知识。现在的学生是未来城市地下空间工程的管理者、建设者和设计者，提高其综合防灾减灾水平，对今后城市地下空间工程灾害的预防、治理和综合防灾减灾管理体制的建立具有积极推进作用。

二、课程教学内容

（一）土木工程防灾减灾的主要研究内容

国内高校防灾减灾工程与防护工程学科的研究内容都是根据本校特点与特长，结合社会经济发展、建设进行确定的，部分高校的研究内容如下。

1.同济大学防灾减灾工程与防护工程

该校以抗震减灾为主方向，包括地震作用下各类工程结构的破坏机理、减震防灾及抗震加固技术、地面运动及地震波传播特性、工程结构风振控制理论及应用、防护工程和城市综合防灾减灾等方面。

2.解放军理工大学防灾减灾工程与防护工程

解放军理工大学属于军队院校，因此防灾减灾都是与军事相关的，如武器破坏效应、人防工程的防护技术、阵地工程及新型材料的应用、防护工程抗电磁毁伤、地下空间环境控制等方面，具有浓厚的军事背景，有别于一般意义上的防灾减灾。

3.大连理工大学防灾减灾工程与防护工程

大连理工大学防灾减灾学科也是以工程结构抗震减灾为主，包括工程结构抗震理论和模型试验新技术、减震控制理论和技术、建筑的抗震设计等。

4.东南大学防灾减灾工程与防护工程

东南大学防灾减灾学科的主要方向为多高层建筑抗震理论及其应用，建筑结构隔震、减震与振动控制，工程结构抗震加固防灾，结构健康监测与安全性评价。

可见，由于我国建筑结构抗震能力不足和多次地震所造成的重大人员伤亡，防灾减灾工程与防护工程的重要研究课题是工程结构的抗震与减震，对于工程地质灾害、地下工程事故灾害等重视不足。因此，城市地下空间专业本科生增加地下工程方面灾害的教学内容，可提高其对灾害的认识。

（二）现有防灾减灾教材的主要内容

目前，与城市地下空间工程专业相近的土木工程专业可选择的教材版本如表1所示。

上述教材中涉及的主要内容有：建筑火灾与防火设计、地震灾害、地质灾害、风灾、水灾、爆炸灾害、雷电灾害、城市人民防空以及灾害风险评价等。

（三）城市地下空间专业防灾减灾教学内容

综上可见，土木工程一级学科下的防灾减灾工程及防护工程专业知识面很广，有着很强的学科交叉性。城市地下空间工程作为土建学科的一部分，教学内容与土木工程防灾减灾工程及防护工程具有一定的交叉性。因此，城市地下空间防灾减灾工程教学内容应根据城市地下空间工程的特点，在防灾减灾工程及防护工程的基础上突出自己的特色。由于城市地下空间工程专业是一个新的专业，目前尚未有正式出版的教材供教学使用，现有的教学都是在土木工程防灾减灾内容的基础上加入地下空间工程的灾害和事故内容进行的，如火灾的章节补充了地下工程火灾特点、隧道及地下工程防火设计等内容。

与地面建筑相比，地下空间工程在施工建设过程面临不可预料的灾害更多，如涌水、突泥、塌方等。在安排课程内容时，参照张庆贺主编的《隧道与地下工程灾害防护》中地下工程事故灾害的防护内容，结合具体工程事故案例，对基坑工程、矿山法和盾构法隧道、联络通道、冻结法施工等地下空间工程施工过程中可能出现的事故灾害进行讲授。

三、教学改革与实践

（一）激发学生学习兴趣

灾害的种类繁多，课堂教学中仅对常见多发的灾害进行讲授，不可能面面俱到。鼓励同学们在学习课程讲授内容的同时，利用网络和图书资源，通过自主学习，查阅相关文献资料，结合个人兴趣，有选择性地探索某一灾害的基本原理、成因、特点及其防治的对策和措施。

（二）教学内容丰富

课程内容体系建设是课程建设的重要组成部分，经过调研和查阅文献，形成了以下教学内容体系：1.防灾减灾的基本原理和发展趋势;2.地质灾害及其防治;3.火灾及建筑防火;4.地震灾害及防震减灾;5.洪灾及城市防洪;6.地下空间工程事故灾害;7.灾害的风险分析与评价;8.城市防灾减灾规划。受学时限制，以地质灾害、火灾、地震、地下空间工程事故灾害为讲授的重点，结合当前各自领域的最新成果、发展趋势和典型案例进行讲解。授课时，围绕“灾”进行，由灾源到后果，再到应对策略;注意分析多种灾害间因果关系，比较不同灾害成因与对策的异同，如滑坡与崩塌。

（三）教学方法多样

为提高防灾减灾课程教学的生动性和真实性，教学内容涉及大量的灾害图片、视频等，因此采用多媒体结合板书教学，以提高学生学习兴趣。建立以学生为中心，以教师为主导的教学模式。

1.结合近期国内外出现的灾害问题进行讲解和讨论，如：①讲授地质灾害时，结合2014年8月～9月我国重庆、贵州和湖北等地暴雨造成的滑坡、泥石流等灾害进行授课;②学习地震灾害内容时，结合2014年8月云南昭通市鲁甸县、永善县地震案例，讲解地震成因、建筑结构破坏倒塌机理和抗震减灾的措施。

2.结合自己参与的科研项目研究成果进行授课。科研活动与教学过程相互促进，在科研活动过程中，可以加深对专业知识的理解，使讲课更为生动;而通过教学，可以发现科研存在的问题和研究方向。如笔者结合参与的煤系与岩溶地层隧道科研项目，讲解煤系地层和岩溶地层隧道施工可能出现的灾害、造成的后果以及防治对策。

3.由于图片、视频的需要，教学全程采用多媒体设备，可以发布大量的信息，取得了良好的教学效果。平时注重教学素材的积累，形成了一个防灾减灾的素材库，包括各类的火灾，汶川地震、日本“3.11”地震、玉树地震等地震灾害，西南地区的滑坡、泥石流等地质灾害事故案例，美国“9·11”恐怖袭击和各地的爆炸事件，城市内涝、基坑坍塌和地铁等工程事故案例，以及一些灾难性电影，如《2012》《Pompei》等。通过图片、视频等让灾害重现，形象生动，激发学生学习兴趣和学习热情，讲授事故处理方法、程序、手段和经验，使得学生具有处理灾害事故的基本能力。

四、结语

城市地下空间工程防灾减灾课程教学根本目的在于，使城市地下空间专业的本科学生掌握灾害的成因、致灾机理和防治对策，为今后的地下空间工程设计、施工和管理打下良好的基础，适应工程建设和时代发展的需要。本文从课程设置的意义、教学内容、教学方法等方面进行了一定探索，期待与国内同行交流，以促进地下空间防灾减灾工程课程教学内容体系和方法的不断完善。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 江见鲸，徐志胜.防灾减灾工程学[M].北京：机械工业出版社，2005.

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[3] 陈士海.工程爆破中的防灾减灾工程与防护工程问题[J].爆破，2003（S）：84-87.

[4] 陈龙珠，梁发云，宋春雨，等.防灾工程学导论[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.

[5] 周云，李伍平，浣石，等.防灾减灾工程学[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.

[6] 张庆贺，廖少明，胡向东.隧道与地下工程灾害防护[M].北京：人民交通出版社，2009.

[责任编辑：钟 岚]