Investigation into in situ stress fields in the asymmetric V-shaped river valley at the Wudongde dam site, southwest China

摘要

The Wudongde Reservoir, now being constructed on the lower reaches of the Jinsha River, will be the forth largest hydropower plant in terms of capacity in China. This project includes a concrete arch dam and two large-span underground caverns in both abutments. For their design and construction, in situ stress measurements and geological survey were conducted. In this study, following an introduction of the geological conditions and topography, an interpretation on the test results of in situ stresses is presented for clarifying the distribution features of natural stresses in the engineering area. It is interesting to find that the vertical stress is predominant in the project area and that the horizontal stress reduces largely in the relaxation zone near the bank slopes, while concentrates at the valley bottom and becomes normal in the depth of both abutments. Also analyzed are the effects of valley topography, geological conditions in the project area as well as the macro-regional tectonics on the distribution of in situ stresses at the dam site. A noteworthy finding is that topography and thickness of overburden are the main factors for the intermediate-low stress levels, that regional tectonics governs the stress orientation at the regional scale, and that river erosion, caprock structure and karstic processes have also contributed to the evolution of the valley and in situ stress state.%Reservoir Wudongde, actuellement en construction sur le cours inférieur de la rivière Jinsha, sera la quatrième plus grande centrale hydroélectrique de suite en termes de capacité en Chine. Ce projet comprend principalement un barrage voûte en béton et deux de grande portée cavernes souterraines dans les deux culées. Pour leur conception et de la construction, dans les mesures de contraintes in situ et des relevés géologiques ont été réalisées. Dans cette étude, après une introduction des conditions géologiques et topographiques, une interprétation des résultats des tests de contraintes in situ sont présentés pour préciser les caractéristiques de la distribution des contraintes naturelles dans le domaine du génie. Il est intéressant de constater que la contrainte verticale est prédominante dans la zone du projet et que la contrainte horizontale réduit en grande partie dans la zone de relaxation à proximité des pistes de banque, tandis que se concentre au fond de la vallée et devient normale dans les montagnes profondes. Également analysé les effets de la vallée de la topographie, des conditions géologiques dans la zone du projet ainsi que la tectonique macro régionales sur la répartition des contraintes in situ sur le site du barrage. Il est à noter que la topographie de trouver et de la profondeur des morts-terrains sont les principaux facteurs pour les niveaux de stress intermédiaire faible, que la tectonique régionale régit le stress orienter les distributions à grande échelle, ainsi que la corrosion que l'érosion de la rivière, roche couverture et la structure karstique ont également contribué à l'évolution de la vallée et dans les états de contraintes in situ.