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

1) 隧道建設周期長,學生難以在短期內(nèi)對隧道施工全過程進行系 統(tǒng)學習。

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

3) 隧道施工現(xiàn)場環(huán)境復雜,大規(guī)模的現(xiàn)場實習,安全風險高。

4) 隧道施工需保證絕對安全,實際工程無法接受試錯交互。

通過研發(fā)“地下工程典型施工技術虛擬仿真實驗系統(tǒng)”,真實再現(xiàn)鉆爆法隧道施工現(xiàn)場的作業(yè)場景,模擬實際工程中所涉及的施工步序、主要施工技術參數(shù),讓學生通過對施工方案的不斷校驗與試錯互動,完成鉆爆法隧道修建的26道關鍵施工步序,深刻理解圍巖穩(wěn)定性、“支護-圍巖關系”、隧道安全性變形控制等核心問題,解決了基礎理論知識和實際工程之間的銜接問題。充分調(diào)動學生學習的積極性和創(chuàng)造性,深入鉆研鉆爆法隧道修建中開挖、支護等關鍵技術,深刻理解注漿、錨桿、噴射混凝土、格柵鋼架等對隧道施工安全性的影響,從而提高學生解決鉆爆法隧道地層加固、開挖、支護等復雜施工問題的能力。