A New Discrete Form of Hoek–Brown Criterion and Its Application to Limit Equilibrium Analysis of Rock Slope Stability
Notice bibliographique
Résumé
The generalized Hoek–Brown criterion (GHB) is recognized as one of the standard failure criteria in rock engineering and its validity extends to a wide range of rock mass quality. A drawback of this criterion is the difficulty of transforming it into an explicit form defining the Mohr failure envelope when its strength parameter a is not equal to 0.5. The information on the functional form of the Mohr envelope for the full range of rock mass conditions enables the implementation of classical engineering approaches, such as the limit equilibrium method and limit analysis, in the framework of the GHB criterion. Knowing that for a≠0.5 the exact closed-form representation of the Mohr envelope is not feasible, an alternative is to express it in an approximate analytical form. The main purpose of this study is to propose a new improved method to define an approximate Mohr envelope of the GHB criterion that is much more accurate compared with the recently published approximations. The idea behind the formulation is to expand the Balmer’s equation, which defines the relationship between the normal stress and minor principal stress at failure, by invoking the finite Taylor series centered at the known solution for a=0.5. The formulation is then completed by substituting this solution into another Balmer’s equation, defining the relationship between the shear strength and the minor principal stress. The Taylor polynomial approximations of up to third degree are considered in the formulation. The accuracy of the shear strength prediction is shown to be much better than that of the approximate formula of Lee and Pietruszczak proposed in 2021. An illustrative example of limit equilibrium analysis of rock slope stability, incorporating the new approximate expression for the Mohr envelope, is provided. The analysis incorporates a modified version of the Bishop approach, which is simpler and more rigorous than the original nonlinear expression. The study confirms that the new approximate representation of the Mohr failure envelope can facilitate the application of the GHB criterion to a range of practical rock engineering calculations.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».