Equivalent Biot and Skempton coefficients for fractured rocks
Notice bibliographique
Résumé
Biot coefficient and Skempton coefficient are key descriptors of the coupled hydro-mechanical (HM) behavior of fluid-saturated porous materials. Biot coefficient defines a relationship between an applied load, fluid pressure and the stress that effectively acts on the solid skeleton. Skempton coefficient defines the temporary pore pressure variation caused by the application of a load in undrained conditions. The product of the two coefficients establishes the impact of an applied load on the solid skeleton, and thus the material deformation, under undrained conditions. The two coefficients are generally estimated through analytical expressions valid for isotropic homogeneous materials, or they are experimentally estimated at the laboratory sample-scale.In this work, we define a framework for the evaluation of equivalent Biot coefficient and Skempton coefficient at the scale of a fractured rock mass. We derive theoretical expressions that estimate the two equivalent coefficients from the properties of both the porous intact rock and the discrete fracture network (DFN), including fractures with different orientation, size, and mechanical properties. These formal expressions are validated against results from fully coupled hydro-mechanical simulations on systems with explicit representation of deformable fractures and rock blocks. We show that the coefficients largely vary with the fracture orientation and density, which implies that disregarding the presence of fractures may incur an incorrect evaluation of the HM response. We also discuss the variability of the coefficients under different settings of DFN properties, including realistic scaling conditions of size-dependent and stress-dependent fracture properties.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».