1.一种抽水蓄能电站地下厂房轴线方向的确定方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.要素确定:制定地质构造面发育等级划分方案,获取地质构造面发育等级的最高等级Max(L);测量厂房所处区域的地质构造面的方向γ,确定厂房所处区域的地质构造面的发育等级L;制定地应力分级方案,获取地应力等级的最高等级Max(T);测量厂房所处区域的地应力最大水平主应力的方向σ与地应力最大水平主应力的数值等级T;S2.轴线图解:将地质构造面的方向γ和发育等级L、地应力最大水平主应力的方向σ和数值等级T分别投射至方位图中,根据厂房轴线与地质构造面方向的优势夹角、厂房轴线与最大水平主应力方向的优势夹角,在方位图中标定出地质构造和地应力影响下的第一地下厂房轴线方向ε,具体包括以下步骤:S2.1.方位图构建:构建0-360°方位图,在方位图中,圆周上的方向角度表示地质构造面的方向和地应力最大水平主应力的方向,圆的半径值r=Max(Max(L),Max(T)),圆的半径值r为Max(L)与Max(T)二者中的较大值;S2.2.投射方位图:按照地质构造面的方向γ和地质构造面的发育等级L、地应力最大水平主应力的方向σ和地应力最大水平主应力的数值等级T,将地质构造面和地应力最大水平主应力分别投射至方位图中,其中,地质构造面G的长度为r·L/Max(L),地应力最大水平主应力的长度为r·T/Max(T);S2.3.优势条件设定:分别设定厂房轴线与地质构造面方向的优势夹角为θ、厂房轴线与最大水平主应力方向的优势夹角为η;S2.4.目标方位区间选定:以地质构造面的方向为界,将方位图划分为两个半圆,在其中任意一个半圆中,选择地质构造面的方向与地应力最大水平主应力方向的夹角不小于90°的目标方位区间;S2.5.标定轴线方向:在该目标方位区间所对应的圆周上,将地应力最大水平主应力至地质构造重构面之间的圆周区间,划分为(T·Max(L)+L·Max(T))个等分段;自地应力最大水平主应力向地质构造重构面的方向,在第T·Max(L)个等分段,标定出标志点;从圆心向标志点作射线,射线延伸至圆周上形成交汇点,交汇点所代表的方向角度,即是第一地下厂房轴线方向ε。
2.根据权利要求1所述抽水蓄能电站地下厂房轴线方向的确定方法,其特征在于,所述厂房轴线与地质构造面的方向、厂房轴线与最大水平主应力的方向的优势夹角的具体设定条件为:厂房轴线与地质构造面的方向的优势夹角θ为90°,厂房轴线与最大水平主应力的方向的优势夹角η为0°。
3.根据权利要求1所述抽水蓄能电站地下厂房轴线方向的确定方法,其特征在于,所述地质构造面包括断层F、裂隙J;确定厂房所处区域的地质构造面的方向γ,包括:统计厂房所在区域内的断层F的方向α以及断层F的断距D,统计裂隙J的方向β以及裂隙J的缝宽度W,利用公式γ=(D·α+W·β)/(D+W)计算得出地质构造面G的方向γ,其中,断层F的方向α的值与裂隙J的方向β的值均在0-180°之间。
4.根据权利要求3所述抽水蓄能电站地下厂房轴线方向的确定方法,其特征在于,在厂房所在区域内存在多条断层f1、f2、f3、…、fn时,所述断层的方向以及断层的断距指的是多条断层的综合方向α以及多条断层的综合断距D,其中:n条断层的综合方向α=(α (f1) ·D (f1) +α (f2) ·D (f2) +α (f3) ·D (f3) +…+α (fn) ·D (fn) )/(D (f1) +D (f2) +D (f3) +…+D (fn) );n条断层的综合断距D=(D (F1) +D (F2) +D (F3) +…+D (Fn) );其中,α (f1) 、α (f2) 、α (f3) 、…、α (fn) 分别表示第1、2、3、…、n条断层的方向,采用0-180°的方向进行表示;D (f1) 、D (f2) 、D (f3) 、…、D (fn) 分别表示第1、2、3、…、n条断层的断距;和/或,在厂房所在区域内存在多条裂隙j1、j2、j3、…、jn时,所述裂隙的方向β以及裂隙的缝宽度W指的是多条裂隙的综合方向β以及多条裂隙的综合宽度W,其中:n条裂隙的综合方向β=(β (j1) ·W (j1) +β (j2) ·W (j2) +β (j3) ·W (j3) +…+β (jn) ·W (jn) )/(W (j1) +W (j2) +W (j3) +…+W (jn) );n条裂隙的综合宽度W=(W (j1) +W (j2) +W (j3) +…+W (jn) );其中,β (j1) 、β (j2) 、β (j3) 、…、β (jn) 分别表示第1、2、3、…、n条裂隙的方向,采用0-180°的方向进行表示;W (J1) 、W (J2) 、W (J3) 、…、W (Jn) 分别表示第1、2、3、…、n条裂隙的宽度值;所述断层的方向、所述裂隙的方向指的是断层、裂隙的走向方向。
5.根据权利要求4所述抽水蓄能电站地下厂房轴线方向的确定方法,其特征在于,在厂房所在区域内存在多条断层f1、f2、f3、…、fn时,和/或,在厂房所在区域内存在多条裂隙j1、j2、j3、…、jn时,按照数值由大到小顺序对D (f1) 、D (f2) 、D (f3) 、…、D (fn) 排序形成断层断距序列,和/或,按照数值由大到小顺序对W (J1) 、W (J2) 、W (J3) 、…、W (Jn) 排序形成裂隙宽度序列,按照一定比例将断层断距序列,和/或,裂隙宽度序列中,排序靠后的较小数值和相应的断层和/或裂隙进行剔除,以修正序列、避免噪音干扰。
6.根据权利要求1所述抽水蓄能电站地下厂房轴线方向的确定方法,其特征在于,所述确定厂房所处区域的地质构造面的发育等级L:根据地质构造面G的发育情况,结合区域地质调查资料,按照地质构造面发育等级划分方案确定厂房所处区域地质构造面发育等级L;所述地质构造面G的发育情况包括断层的数量、断层的断距D、裂隙的数量、裂隙的缝宽度W以及断层、裂隙的产状和分布关系;所述确定厂房所处区域的地应力最大水平主应力的方向σ与地应力最大水平主应力的数值等级T:采用应力解除法或水压致裂法测量地应力最大水平主应力的方向与地应力最大水平主应力的数值大小,根据地应力最大水平主应力的数值大小,按照地应力分级方案确定厂房所处区域的地应力最大水平主应力的数值等级。
7.根据权利要求1所述抽水蓄能电站地下厂房轴线方向的确定方法,其特征在于,所述地质构造面发育等级划分方案,采用方法为:地质构造面发育密度计算公式为:地质构造面发育密度=断层数量+(裂隙数量/65),单位:条/100m;地质构造面发育等级划分见下表:和/或,所述地应力分级方案指的是包括岩土工程勘察规范、水利发电工程地质勘察规范在内的工程建设标准规定的关于岩体地应力的分级判据。
8.根据权利要求1所述抽水蓄能电站地下厂房轴线方向的确定方法,其特征在于,还包括:S3.实验验证:设置物理模拟实验或数值模拟实验,验证第一地下厂房轴线方向的合理性,对于实验结果出现偏差的第一地下厂房轴线方向,综合分析参数设置的合理性,并进行调整;和/或,针对既有地下厂房设置对照实验,按照第一地下厂房轴线方向建设新的地下厂房,通过对比既有地下厂房与新建地下厂房的结构稳定性,验证第一地下厂房轴线方向的合理性,对于实验结果出现偏差的第一地下厂房轴线方向,综合分析参数设置的合理性,并进行调整。
9.一种抽水蓄能电站地下厂房的施工建设方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)利用如权利要求1-8任意一项所述抽水蓄能电站地下厂房轴线方向的确定方法,确定地下厂房轴线方向作为第一地下厂房轴线方向;(2)在第一地下厂房轴线方向的基础上,综合考虑围岩稳定性、厂房埋深、输水发电系统布置方向的实际工况,对第一地下厂房轴线方向进行调整,得到第二地下厂房轴线方向;(3)按照第二地下厂房轴线方向,开展地下厂房施工建设。