高速鐵路隧道的大規(guī)模建設(shè)，需要大量具有解決復(fù)雜隧道工程問題能力的土木工程高水平人才,但以下問題卻嚴(yán)重制約著隧道及地下工程相關(guān)課程的實(shí)踐教學(xué)：

1) 隧道建設(shè)周期長(zhǎng),學(xué)生難以在短期內(nèi)對(duì)隧道施工全過程進(jìn)行系 統(tǒng)學(xué)習(xí)。

2) 隧道屬于隱蔽性工程,學(xué)生即使在現(xiàn)場(chǎng)也難以了解施工空間全貌。

3) 隧道施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜,大規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí),安全風(fēng)險(xiǎn)高。

4) 隧道施工需保證絕對(duì)安全,實(shí)際工程無法接受試錯(cuò)交互。

通過研發(fā)“地下工程典型施工技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”,真實(shí)再現(xiàn)鉆爆法隧道施工現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)場(chǎng)景,模擬實(shí)際工程中所涉及的施工步序、主要施工技術(shù)參數(shù),讓學(xué)生通過對(duì)施工方案的不斷校驗(yàn)與試錯(cuò)互動(dòng),完成鉆爆法隧道修建的26道關(guān)鍵施工步序,深刻理解圍巖穩(wěn)定性、“支護(hù)-圍巖關(guān)系”、隧道安全性變形控制等核心問題,解決了基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)際工程之間的銜接問題。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性,深入鉆研鉆爆法隧道修建中開挖、支護(hù)等關(guān)鍵技術(shù),深刻理解注漿、錨桿、噴射混凝土、格柵鋼架等對(duì)隧道施工安全性的影響,從而提高學(xué)生解決鉆爆法隧道地層加固、開挖、支護(hù)等復(fù)雜施工問題的能力。