技術(shù)特征：

1.高地應(yīng)力條件下大型洞室軸線選擇方法，其特征是，包括以下步驟：

A、根據(jù)需要開挖地下洞室的規(guī)模進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，獲取洞室區(qū)地應(yīng)力實(shí)測資料和巖體主要結(jié)構(gòu)面特性；

B、按照地應(yīng)力大小將巖體分為三個(gè)等級(jí)，分別為低地應(yīng)力、中地應(yīng)力和高地應(yīng)力；

C、在低地應(yīng)力條件下，根據(jù)巖體結(jié)構(gòu)面來確定洞室軸線；中地應(yīng)力條件下，以巖體結(jié)構(gòu)面為主，地應(yīng)力為輔來確定洞室軸線；高地應(yīng)力條件下，以地應(yīng)力為主，巖體結(jié)構(gòu)面為輔確定洞室軸線；

D、在高地應(yīng)力條件下，以最大水平應(yīng)力作為洞室軸線選擇的參照標(biāo)準(zhǔn)，使洞室軸線與最大水平應(yīng)力方向呈小角度布置。

2.如權(quán)利要求1所述的高地應(yīng)力條件下大型洞室軸線選擇方法，其特征是：步驟A中所勘察的巖體結(jié)構(gòu)面特性包括斷層產(chǎn)狀、優(yōu)勢節(jié)理裂隙產(chǎn)狀情況。

3.如權(quán)利要求1所述的高地應(yīng)力條件下大型洞室軸線選擇方法，其特征是：對(duì)工程區(qū)進(jìn)行地應(yīng)力水平分級(jí)時(shí)采用巖石強(qiáng)度應(yīng)力比來劃分，參照GB 50287-2006《水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》中巖體初始地應(yīng)力分級(jí)方式，巖石強(qiáng)度應(yīng)力比小于4考慮為高地應(yīng)力。

4.如權(quán)利要求1所述的高地應(yīng)力條件下大型洞室軸線選擇方法，其特征是：步驟C中在高地應(yīng)力條件下輔助考慮巖體結(jié)構(gòu)面時(shí)，主要考慮地質(zhì)斷層和優(yōu)勢節(jié)理裂隙，原則上以洞室軸線與斷層走向呈大角度，與優(yōu)勢節(jié)理裂隙走向呈大角度布置。

5.如權(quán)利要求1所述的高地應(yīng)力條件下大型洞室軸線選擇方法，其特征是，步驟D中的最大水平應(yīng)力通過以下步驟進(jìn)行計(jì)算：

假設(shè)正應(yīng)力以壓為正、拉為負(fù)，剪應(yīng)力以順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正、逆時(shí)針為負(fù)，局部坐標(biāo)系定義為：X軸正方向?yàn)閺S房軸線方向，Y軸正方向垂直于X向并指向上游，Z軸正方向豎直向上，定義洞室的三個(gè)典型剖面：橫剖面(YOZ平面)、縱剖面(ZOX平面)、平剖面(XOY平面)，典型剖面上的最大、最小應(yīng)力可以由三個(gè)主應(yīng)力及主應(yīng)力方向換算得到，換算過程如下：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\σ}}_x=l_1^2{\mathrm{\σ}}_1+m_1^2{\mathrm{\σ}}_2+n_1^2{\mathrm{\σ}}_3\\ {\mathrm{\σ}}_y=l_2^2{\mathrm{\σ}}_1+m_2^2{\mathrm{\σ}}_2+n_2^2{\mathrm{\σ}}_3\\ {\mathrm{\σ}}_z=l_3^2{\mathrm{\σ}}_1+m_3^2{\mathrm{\σ}}_2+n_3^2{\mathrm{\σ}}_3\\ {\mathrm{\τ}}_{xy}=l_1{l}_2{\mathrm{\σ}}_1+m_1{m}_2{\mathrm{\σ}}_2+n_1{n}_2{\mathrm{\σ}}_3\\ {\mathrm{\τ}}_{xz}=l_1{l}_3{\mathrm{\σ}}_1+m_1{m}_3{\mathrm{\σ}}_2+n_1{n}_3{\mathrm{\σ}}_3\\ {\mathrm{\τ}}_{yz}=l_3{l}_2{\mathrm{\σ}}_1+m_3{m}_2{\mathrm{\σ}}_2+n_3{n}_2{\mathrm{\σ}}_3\end{array}\right.;$

其中σ₁、σ₂、σ₃分別為第一主應(yīng)力、第二主應(yīng)力和第三主應(yīng)力，l_i、m_i、n_i(i＝1,2,3)為主應(yīng)力方向與OXYZ坐標(biāo)系各軸夾角的三角函數(shù)，以l_i為例：

$\left\{\begin{array}{c}{l}_1=cos(\mathrm{\α}-\mathrm{\δ})cos\mathrm{\β}\\ l_2=sin(\mathrm{\α}-\mathrm{\δ})cos\mathrm{\β}\\ l_3=sin\mathrm{\β}\end{array}\right.;$

其中α為σ₁的走向，δ為NOE平面(即XOY平面)上N向順時(shí)針轉(zhuǎn)向Y軸正向的角度，β為σ₁的傾角(定義仰角為正)，m_i、n_i的表達(dá)式與l_i相同，各角度的含義對(duì)應(yīng)各主應(yīng)力的方位；

在平剖面上(XOY平面)，最大水平應(yīng)力σ_H和最小水平應(yīng)力σ_h的表達(dá)式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{\σ}}_H=\frac{{\mathrm{\σ}}_x+{\mathrm{\σ}}_y}{2}+\sqrt{{\left(\frac{{\mathrm{\σ}}_x-{\mathrm{\σ}}_y}{2}\right)}^2+{{\mathrm{\τ}}_{xy}}^2}\\ {\mathrm{\σ}}_h=\frac{{\mathrm{\σ}}_x+{\mathrm{\σ}}_y}{2}-\sqrt{{\left(\frac{{\mathrm{\σ}}_x-{\mathrm{\σ}}_y}{2}\right)}^2+{{\mathrm{\τ}}_{xy}}^2}\end{array}\right.;$

X軸順時(shí)針轉(zhuǎn)到最大水平應(yīng)力σ_H的角度θ按下式計(jì)算：

按上述步驟確定最大水平應(yīng)力，高地應(yīng)力條件下洞室軸線與最大水平應(yīng)力方向呈小角度。